JPH0127495Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はラツクピニオン式ステアリング装置に
おいて、とくにラツクバーを摺動支持するラツク
ガイドに関するものである。

従来よりラツクバーを摺動支持するラツクガイ
ドとしては、鉄系焼結金属あるいは合成樹脂が使
用されている。

しかしながら、鉄系焼結金属からなるラツクガ
イドはラツクバーからの衝撃荷重に対して十分な
機械的強度を有する反面、摺動摩擦抵抗が大きい
ためステアリング系の効率が低下し操縦性に問題
を残している。また、合成樹脂からなるラツクガ
イドは反対に摺動摩擦抵抗を低減させることがで
きる反面、衝撃荷重に対する機械的強度に劣るこ
と、成形収縮などによる寸法のバラツキを生じ寸
法精度よく成形し、かつ成形後の寸法精度を保持
しがたいこと、さらにはケーシング内に組込まれ
た後、ステアリング装置の温度上昇による温度の
影響を受けて熱膨脹、収縮をきたし、熱変形、ク
リープを生じてラツクバーを円滑に摺動支持しが
たいこと、などの問題がある。そこで、合成樹脂
からなるラツクガイドにおいては、とくに衝撃荷
重に対する機械的強度の向上を目的として芯金か
らなる補強材を合成樹脂とインサート成形する技
術、例えば実公昭59−8932号公報、実開昭58−
139275号公報などが提案されている。

しかしながら、これらの技術においても、合成
樹脂の成形収縮に起因する寸法精度の問題、ステ
アリング装置の温度上昇に起因する合成樹脂の熱
膨脹、収縮、熱変形、クリープ（塑性流動）など
の問題は依然解決されていない。

さらに、上述した問題を解決するべく別の手段
として、ラツクバーを摺動支持する摺動面側に自
己潤滑性、耐摩耗性を有する合成樹脂を使用し、
該合成樹脂を焼結金属あるいは補強充填材入り合
成樹脂からなるガイド基体とを組合わせたラツク
ガイドも種々提案されているが、ラツクバーから
の衝撃荷重に対して摺動面を形成する合成樹脂が
塑性流動を起し円滑なラツクバーの摺動を妨げる
という問題が提起されている。

本考案はラツクピニオン式ステアリング装置に
おいて、上述した後者の構成からなるラツクガイ
ドの改良に係わるもので、ラツクガイドの基体を
焼結金属材料あるいは補強充填材入り合成樹脂で
形成し、該基体の摺動面側に複層材料、すなわち
薄鋼板と該薄鋼板上に一体に被着形成された多孔
質焼結金属層と該焼結金属層に含浸され、かつそ
の一部を該焼結金属層上に薄層として形成された
合成樹脂層とからなる複層材料にて形成した摺動
片を嵌合保持させたことを特徴とするものであ
る。より具体的には、ケーシングに回転可能に支
持されたピニオンと該ピニオンと噛合するラツク
歯を有するラツクバーと該ケーシング内にあつて
該ラツクバーを摺動支持するラツクガイドと該ラ
ツクガイドをラツクバー側へ押圧するスプリング
とからなるラツクピニオン式ステアリング装置に
おいて、ラツクガイドは、基体と該基体に嵌合
保持される摺動片とから構成されていること。
基体は金属もしくは補強充填材入り合成樹脂から
なり、その外周面が円筒面をなし、一方の端部に
凹曲面座を、他方の端部に中空円筒部を備えてい
るとともに該凹曲面座の底部には該中空円筒部に
通じる円孔が、該凹曲面座の周縁部には曲面に沿
う一様な高さの帯状の突状部が形成されているこ
と。摺動片は薄鋼板と該薄鋼板上に一体に被着
形成された多孔質焼結金属と該焼結金属層に含浸
されかつその一部が該焼結金属層上に薄層として
形成された合成樹脂層とからなる複層材料で形成
されているとともに該合成樹脂層を内側にして湾
曲させて形成された円弧状の内、外周面と該外周
面に一体に形成された突起を有していること。
摺動片は該突起を前記基体の凹曲面座の円孔に圧
入嵌着せしめるとともに円孤状内周面を該凹曲面
座の周縁部に形成された帯状突条部から突出せし
め、かつ該帯状突条部で囲まれた凹曲面座内に嵌
合保持されていること。以上〜の構成を特徴
とするラツクピニオン式ステアリング装置を提供
するものである。

以下、本考案をその実施例を示す添付図面によ
つて詳細に説明する。

第１図はラツククピニオン式ステアリング装置
を示す断面図である。

図において、１は内部に中空部２を有するケー
シングであり、該ケーシング１の中空部２内には
ステアリング軸端のピニオン３が該ケーシング１
内に装架された軸受４，５により回転可能に支持
されている。該ケーシング１に該中空部２を横切
り、ピニオン３と直交する方向に延設され、内面
に円筒孔６を有する突出部７が一体に形成されて
いる。

８は前記ピニオン３と噛合するラツク歯９を有
するラツクバーであり、該ラツクバー８はその両
端を該ケーシング１より突出して配されている。

１０は該ラツクバー８を摺動支持するラツクガ
イドであり、該ラツクガイド１０は基体１１と該
基体１１に嵌合保持された摺動片１２とから構成
されている。該ラツクガイド１０は該ケーシング
１の突出部７の円筒孔６内にラツクバー８側へ押
圧するスプリング１３に付勢されて配されてい
る。

第２図はラツクガイド１０の平面図、第３図は
第２図のＡ−Ａ断面図、第４図は第２図のＢ−Ｂ
断面図、第５図はラツクガイド１０の摺動片１２
を形成する複層材料の拡大断面図、第６図は摺動
片１２の曲げ加工前の状態を示す平面図である。

ラツクガイド１０を構成する基体１１は外周面
が円筒面１４をなし、一方の端部に該円筒面１４
と直交する円筒面をもつた凹曲面座１５、他方の
端部に中空円筒部１６を備えている。

該凹曲面座１５は第２図に示すようにその平面
形状は対称位置に弦部を有するほぼ円形を呈し、
また第３図に示すようにそのＡ−Ａ断面形状は半
円より僅かに小さい円弧からなり、そして第４図
に示すようにそのＢ−Ｂ断面からの投影形状は曲
面底部１７と該曲面底部１７に連なるほぼ台形状
の曲面部１８とからなつている。

１９は該凹曲面座１５の曲面底部１７に形成さ
れた円孔で、該円孔１９は該中空円筒部１６に通
じている。

２０，２０は該凹曲面座１５の周縁部にそれぞ
れ一体に形成された曲面に沿う一様な高さの帯状
の突条部であり、該帯状の突条部２０，２０は該
凹曲面座１５を囲んでいる。

上述した構成からなる基体１１は鉄系焼結金属
あるいはガラス繊維、炭素繊維などの補強充填材
入り合成樹脂で形成されている。

該基体１１の摺動面側、すなわち凹曲面座１５
に嵌合保持される摺動片１２は複層材料２１、す
なわち薄鋼板２２と該薄鋼板２２上に一体に被着
形成された多孔質焼結金属層２３と該焼結金属層
２３に含浸されかつその一部が該焼結金属層２３
上に薄層として形成された合成樹脂層２４とから
なる複層材料２１で形成されている。

多孔質焼結金属層２３に含浸被着される合成樹
脂としては、たとえばポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂、ポリアセタール樹脂あるいはこれに潤滑
油剤を含有した含油ポリアセタール樹脂など自己
潤滑性、耐摩耗性を有する合成樹脂が使用され
る。

上記複層材料２１からなる摺動片１２は板状の
複層材料から第６図に示すように、中央部に円弧
部２５，２５を備え、該円弧部２５，２５を挾む
対称位置に両円弧部２５，２５からそれぞれ交差
する接線方向に延設した直線部２６，２６，２
６，２６と両端に互に平行な直線部２７，２７を
もつた摺動片素材１２０を打抜き加工して取り出
し、これを合成樹脂層２４を内側にして曲げ加工
により円弧状の内周面２８および円弧状の外周面
２９をもつて形成される。

この曲げ加工によつて形成された摺動片１２は
前記基体１１の凹曲面座１１５に合致した形状す
なわち第２図に示すようにその平面形状は対称位
置に弦部を有するほぼ円形を呈し、また第３図に
示すようにそのＡ−Ａ断面形状は半円よりわずか
に小さい円弧からなり、そして第４図に示すよう
にそのＢ−Ｂ断面形状は曲面底部３０と該曲面底
部３０に連なるほぼ台形状の曲面部３１とからな
つている。

３２は該摺動片１２の円弧状の外周面２９に貫
通孔３３をもつて一体に形成された突起である。

この突起３２は、たとえばバーリング加工によ
つて形成される。

このように形成された摺動片１２は円弧状の外
周面２９に形成された突起３２を前記基体１１の
凹曲面座１５の円孔１９内に圧入嵌着せしめると
ともに円弧状の内周面２８を該凹曲面座１５の周
縁部に形成された帯状突条部２０から突出せし
め、かつ該帯状突条部２０，２０で囲まれた凹曲
面座１５内に嵌合保持されることによつて、基体
１１と該基体１１に嵌合保持された摺動片１２と
からなるラツクガイド１０が構成される。

このラツクガイド１０を前述したラツクピニオ
ン式ステアリング装置に組込んだ場合、ラツクガ
イド１０を構成する摺動片１２の円弧状内周面２
８においてラツクバー８を摺動支持することにな
る。

この摺動片１２の円弧状内周面２８は合成樹脂
層で形成されているので、この摺動部における摺
動摩擦抵抗は大幅に低減される。

万一、合成樹脂層２４に摩耗が生じた場合で
も、摺動面には多孔質焼結金属層２３中に含浸さ
れた合成樹脂が露出するため、摺動摩擦抵抗の低
減は長期間にわたつて維持される。

ラツクバー８からの衝撃荷重に対しても、合成
樹脂層２４はきわめて薄層であること、該合成樹
脂層２４は多孔質焼結金属層、さらには薄鋼板２
２に支持されていること、などから従来技術にお
ける合成樹脂の塑性流動は全く起らず、ラツクバ
ー８の円滑な摺動を妨げることはない。

摺動片１２は円弧状の外周面２９に一体に形成
された突起３２が基体１１の凹曲面座１５に形成
された円孔１９に圧入嵌着されて該凹曲面座１５
に保持されているため、該摺動片１２の基体１１
上での移動（ずれ）は生じない。

該突起３２は摺動片１２を基体１１に嵌合する
さいの位置決め用ピンの役割を果すとともに上記
摺動片１２の移動（ずれ）を規制する役割を果す
ものである。

万一、摺動片１２の突起３２と基体凹曲面座１
５の円孔１９との圧入嵌着に不完全さを生じた場
合、摺動片１２は基体凹曲面座１５に対し、該突
起３２の軸線まわりに回動を生じたり、凹曲面座
１５の曲面に沿う２方向、すなわち周方向の回動
と周方向と直交する軸方向の直線動を生じたりす
ることになるが、凹曲面座１５の周縁部の突条２
０が該摺動片１２の突起３２と協働して、これら
のいずれの動きも規制するため、該摺動片１２の
基体１１の凹曲面座１５上での移動（ずれ）は全
く起らず、該摺動片１２の移動に起因する摺動位
置の変化などの不具合を生ずることはない。

上述した実施例はラツクバー８を摺動支持する
ラツクガイド１０の摺動片１２の円弧状内周面２
８（摺動面）の曲率中心をラツクバー８の外周円
弧状面の曲率中心Ｏと同心でかつ該ラツクバー８
の外周円弧状面の曲率半径Ｒと同じ曲率半径Ｒを
もつて形成したものである（第３図）。

第７図に示す実施例は、ラツクバー８を摺動支
持するラツクガイド１０の摺動片１２の円弧状内
周面２８（摺動面）とラツクバー８の外周円弧状
面との摺接位置を所定の位置に設定させたもので
ある。

すなわち、基体１１の凹曲面座１５の一方の曲
面座をラツクバー８の外周円弧状面の曲率中心Ｏ
より上方に、かつ横方向に変位した位置に曲率中
心O₁を持ち、ラツクバー８の外周円弧状面の曲
率半径Ｒよりも大きい曲率半径R₁によつて描き、
他方の曲面座を同様にラツクバー８の外周円弧状
面の曲率中心Ｏより上方に、かつ横方向に変位し
た位置に曲率中心O₂を持ち、ラツクバー８の外
周円弧状面の曲率半径Ｒよりも大きい曲率半径
R₂によつて描いた凹曲面座１５とし、該凹曲面
座１５に嵌合保持される摺動片１２の内、外周面
２８，２９を同様に曲率中心O₁，O₂をもち、ラ
ツクバー８の外周円弧状面の曲率半径Ｒよりも大
きい曲率半径R₃，R₄，R₁，R₂によつてそれぞれ
描いた内、外周面とする方法である。

かかる方法によつて形成されたラツクガイド１
０の摺動片１２の内周面２８はラツクバー８との
摺接が線もしくは狭い帯状接触となるため、ラツ
クバー８とラツクガイド１０との摺動摩擦抵抗を
より小さくすることができるという利点を有する
もので、その他の効果は前記実施例と全く同様で
ある。

以上述べたように、本考案はラツクバーを摺動
支持するラツクガイドを基体と該基体に嵌合保持
される摺動片とから構成するとともに該摺動片を
薄鋼板と該鋼板上に一体に被着形成された多孔質
焼結金属層と該焼結金属層に含浸されかつその一
部が該焼結金属層上に薄層として形成された合成
樹脂層とからなる複層材料で形成することによ
り、摺動片の内周面（摺動面）を形成する合成樹
脂層をきわめて薄層とすることができ、ラツクバ
ーからの衝撃荷重に対して合成樹脂層が塑性流動
を起すことなくラツクバーの円滑な摺動を行なわ
せることができる。

摺動片は外周面に一体に形成された突起と基体
の凹曲面座に形成された円孔との係合、該摺動片
が嵌合保持された基体の凹曲面座の周縁部に形成
された帯状の突条部との係合により基体に対しあ
らゆる方向の移動（ずれ）が規制されているた
め、ラツクバーの摺動を常に円滑に支持すること
ができるものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の実施例を示すもので、第１図は
ラツクピニオン式ステアリング装置を示す断面
図、第２図はラツクガイドを示す一部切欠き平面
図、第３図は第２図Ａ−Ａ断面図、第４図は第２
図Ｂ−Ｂ断面図、第５図は摺動片を形成する複層
部材の断面図、第６図は摺動片の曲げ加工前の状
態を示す平面図、第７図はラツクガイドの他の実
施例を示す縦断面図である。 ８……ラツクバー、１０……ラツクガイド、１
１……基体、１２……摺動片、１５……凹曲面
座、１９……円孔、２０……突条部、２１……複
層材料、２２……薄鋼板、２３……多孔質焼結金
属層、２４……合成樹脂層、２８……円弧状内周
面、２９……円弧状外周面、３２……突起。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ケーシング１に回転可能に支持されたピニオン
   ３と該ピニオンと噛合するラツク歯９を有するラ
   ツクバー８と該ケーシング１内にあつて該ラツク
   バー８を摺動支持するラツクガイド１０と該ラツ
   クガイド１０をラツクバー８側へ押圧するスプリ
   ング１３とからなるラツクピニオン式ステアリン
   グ装置において、 ラツクガイド１０は、基体１１と該基体１１
   に嵌合保持される摺動片１２とから構成されて
   いること。 基体１１は金属もしくは補強充填材入り合成
   樹脂からなり、その外周面が円筒面１４をな
   し、一方の端部に凹曲面座１５を、他方の端部
   に中空円筒部１６を備えているとともに該凹曲
   面座１５の底部には該中空円筒部１６に通じる
   円孔１９が、該凹曲面座１５の周縁部には曲面
   に沿う一様な高さの帯状の突条部２０が形成さ
   れていること。 摺動片１２は薄鋼板２２と該薄鋼板２２上に
   一体に被着形成された多孔質焼結金属層２３と
   該焼結金属層２３に含浸されかつその一部が該
   焼結金属層２３上に薄層として形成された合成
   樹脂層２４とからなる複層材料２１で形成され
   ているとともに該合成樹脂層２４を内側にして
   湾曲させて形成された円弧状の内、外周面２
   ８，２９と該外周面２９に一体に形成された突
   起３２を有していること。 摺動片１２は該突起３２を前記基体１１の凹
   曲面座１５の円孔１９に圧入嵌着せしめるとと
   もに円孤状内周面２８を該凹曲面座１５の周縁
   部に形成された帯状突条部２０から突出せし
   め、かつ該帯状突条部２０で囲まれた凹曲面座
   １５内に嵌合保持されていること。 以上〜の構成を特徴とするラツクピニオン
   式ステアリング装置。