JPH0127496Y2 - - 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。

一般にラツクピニオン式ステアリング装置は第
１図に示す構成からなつている。

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には該中空部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１１に付勢されて配されて
いる。

上述した構成からなるラツクピニオン式ステア
リング装置において、ラツクバーを摺動支持する
ラツクガイドとしては従来より、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。

また、合成樹脂の特性を利用し、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
基体と組合わせてなるラツクガイドも提案されて
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。

上述した問題に鑑み、本考案者は先に、実願昭
58−200303号（実開昭60−105568号：以下「先行
技術」という）において、ガイド基体を焼結金属
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にて形成した摺動片を嵌合保
持させたラツクガイドを提案した。

この先行技術を図面に示せば第２図乃至第５図
のとおりである。

第２図はラツクガイドの一部切欠き平面図、第
３図は第２図のＡ−Ａ線断面図、第４図は第２図
のＢ−Ｂ線断面図、第５図は摺動片の曲げ加工前
の状態を示す平面図である。

ラツクガイド１０は焼結金属材料あるいは補強
充填材入り合成樹脂で形成された基体１２と該基
体１２に嵌合保持された複層材料、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
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た摺動片１３
とから構成されている。

該基体１２は外周面が円筒面１４をなし、一方
の端部に凹曲面座１５、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１７が設けら
れている。

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１８，１８が形成されていて該
凹曲面座１５を囲んでいる。

摺動片１３は合成樹脂層を内側にして形成され
た円弧状の内外周面１９，２０を有するとともに
該外周面２０に一体に形成された突起２１を有し
ている。

該摺動片１３は該突起２１を凹曲面座１５の円
孔１７に圧入せしめるとともに内周面１９を前記
帯状の突条１８，１８から突出せしめて該凹曲面
座１５に嵌合保持されている。

かかる構成からなるラツクガイド１０は摺動面
を形成する合成樹脂層が極めて薄層であること、
該合成樹脂層は多孔質焼結金属層、さらには薄鋼
板に支持されていること、などから耐圧強度が高
められたラツクバー８からの衝撃荷重に対しても
十分耐えることができ、また摺動片１３は外周面
２０に一体に形成された突起２１が基体１２の凹
曲面座１５に形成された円孔１７に圧入嵌着され
ているため、摺動片１３の基体１２上での移動
（ずれ）が規制され、該摺動片１３の移動に起因
する摺接位置の変化などの欠点を生じることはな
い、などの性能面においては成功を収めたが、と
くに摺動片１３を形成するさいの製造面での問題
点が提起された。

上述した先行技術においては、摺動片１３は板
状の複層材料から基体１２の凹曲面座１５の形状
に合致する形状に打抜き加工によつて取り出され
た摺動片素材１３′を曲げ加工によつて形成され
るものである。すなわち、基体１２の凹曲面座１
５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
さい円弧を呈し、そして第４図に示すようにその
Ｂ−Ｂ断面形状はほぼ台形状を呈している。

したがつて、この凹曲面座１５の形状に合致す
る摺動片１３を形成するには、まず板状の複層材
料から第５図に示すように中央部に円弧部２２，
２２を備え、該円弧部２２，２２を挾む対称位置
に両円弧部２２，２２からそれぞれ交差する接線
方向に延設した直線部２３，２３，２３，２３と
両端に互に平行な直線部２４，２４をもつた摺動
片素材１３′を打抜き加工によつて取り出し、該
素材１３′を合成樹脂層を内側にして曲げ加工に
より円弧状の内外周面１９，２０をもつて形成す
るものである。

かかる方法では複層材料から摺動片素材１３′
を打抜き加工によつて取り出すさいの材料ロスが
大きく、歩留まりが悪いという製造面での問題が
ある。

本考案は上述した点に鑑み、性能面での成功を
収めた基体と複層材料からなる摺動片との組合わ
せはそのまま利用し、とくに摺動片の製造面での
問題を解決したラツクガイドを得ることをその技
術的課題とするものである。

上述した技術的課題を達成するべく、本考案の
技術的手段、すなわち構成はつぎのとおりであ
る。

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、金属もしくは補強充填材入り合成樹脂か
らなる基体と該基体に嵌合保持される薄鋼板と該
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た摺動片とから構成
されていること。該基体は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こと。該基体の該凹曲面座
はその平面形状が対称位置に弦部を有するほぼ円
形を呈し、曲面に沿う断面形状が半円より僅かに
小さい円弧を呈し、曲面と直交し軸線を含む中央
断面からの投影形状がほぼ台形を呈しているとと
もに該凹曲面座には該弦部の長さより僅かに小さ
い幅でかつ曲面に沿う曲面凹溝と該曲面凹溝の開
口端部側にそれぞれ曲面凹溝に連なり互いに相対
向する平面部を有する平面凹溝と該曲面凹溝の底
部に前記中空円筒部に通じる円孔が形成されてい
ること。該摺動片は前記曲面凹溝の幅に合致す
る幅を有し、かつ該凹溝の立壁の長さにわたる円
弧長さに相当する長さをもつた短冊状の前記複層
材料からなる摺動片素材をその合成樹脂層を内側
にして曲げ加工により形成した円弧状の内、外周
面を有するとともに該外周面に一体に形成された
突起を備えていること。該摺動片は外周面の突
起を前記基体の曲面凹溝底面に形成された円孔に
圧入嵌着せしめ、内周面を該凹溝の立壁から突出
させて該曲面凹溝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
ステアリング装置である。

上述した構成からなるラツクガイドにおいて、
基体は焼結金属材料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る。

また、複層材料の多孔質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。

基体に嵌合保持される摺動片は板状の複層材料
から基体凹曲面座に形成された凹溝の幅と合致す
る幅をもつた短冊状に切断され、これを合成樹脂
層を内側にして曲げ加工により円弧状の内外周面
をもつて形成されるため、材料ロスがなく歩留ま
りが先行技術のものに比べて大幅に向上されると
いう製造上のメリツトを有する。

性能面においてはつぎのような作用効果を有す
る。

上述した構成からなるラツクガイドを前記ラツ
クピニオン式ステアリング装置に組込んだ場合、
ラツクガイドを構成する摺動片の円弧状内周面に
おいてラツクバーを摺動支持することになる。

この摺動片の内周面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、合成樹脂層に摩耗が生じた場合でも、摺
動面には多孔質焼結金属層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。

ラツクバーからの衝撃荷重に対しても、合成樹
脂層は極めて薄層であること、該合成樹脂層は多
孔質焼結金属層、さらには薄鋼板に支持されてい
ること、などから耐圧強度が高められ、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
バーの円滑な摺動を妨げることはない。

摺動片は円弧状の外周面に一体に形成された突
起が基体凹曲面座の曲面凹溝に形成された円孔に
圧入嵌着されているため、該摺動片の基体上での
移動（ずれ）は全く生じない。

万一、摺動片の突起と曲面凹溝の円孔との圧入
嵌着に不完全さを生じた場合、摺動片は曲面凹溝
に対し、該突起の軸線まわりの回動を生じたり、
曲面に沿う方の回動、さらには曲面と直交する軸
方向の直線動を生じたりすることになるが、摺動
片の突起軸線まわりの回動および軸方向の直線動
に対しては該摺動片が嵌合される曲面凹溝の立壁
によつて規制され、また曲面に沿う方向の回動に
対しては曲面凹溝と連なつて形成された平面凹溝
によつてその回動が規制されるため、摺動片の基
体上での移動（ずれ）は全く起らず、該摺動片の
移動に起因する摺接位置の変化などの不具合を生
ずることはない。

以下、本考案をその実施例を示す添付図面の第
６図乃至第１０図によつて説明する。

第６図はラツクガイドの一部切欠き平面図、第
７図は第６図の−線断面図、第８図は第６図
の−線断面図、第９図は摺動片を形成する複
層材料の拡大断面図、第１０図は複層材料から材
料取りした摺動片素材を示す平面図である。

ラツクガイド１００は基体１０１と該基体１０
１に嵌合保持される摺動片１０２とから構成され
ている。

該基体１０１は焼結金属材料あるいは補強充填
材入り合成樹脂で形成され、外周面が円筒面１０
３をなし、一方の端部に凹曲面座１０４、他方の
端部に中空円筒部１０５を備えている。

該凹曲面座１０４は第６図に示すようにその平
面形状は対称位置に弦部１０６，１０６を有する
ほぼ円形を呈し、また第７図に示すようにその
−断面形状は半円より僅かに小さい円弧を呈
し、そして第８図に示すようにその−断面か
らの投影形形状はほぼ台形状を呈している。

１０７は該凹曲面座１０４に形成された曲面に
沿う曲面凹溝であり、該曲面凹溝１０７は前記凹
曲面座１０４の弦部１０６，１０６の長さより僅
かに小さい幅をもつている。

１０８，１０８は該曲面凹溝１０７の立壁であ
る。

１０９，１０９は該曲面凹溝１０７のそれぞれ
の開口端部側に該凹溝１０７と連なり、互に相対
向する平面部をもつて形成された平面凹溝であ
る。

１１０は該曲面凹溝１０７の底部に設けられた
円孔で、該円孔１１０は前記中空円筒部１０５に
通じている。

該基体１０１に嵌合保持される摺動片１０２は
第９図に示すように複層材料１１１、すなわち薄
鋼板１１２と該薄鋼板１１２上に一体に被着形成
された多孔質焼結金属層１１３と該焼結金属層１
１３に含浸されかつその一部が該焼結金属層１１
３上に薄層として形成された合成樹脂層１１４と
からなる複層材料１１１で形成されている。

上記複層材料１１１から形成される摺動片１０
２は板状の複層材料１１１から第１０図に示すよ
うに、前記基体凹曲面座１０４に形成された曲面
凹溝１０７の幅に合致する幅を有し、かつ該曲面
凹溝１０７の立壁１０８の長さにわたる円弧長さ
に相当する長さをもつた短冊状に切断され、これ
を摺動片素材１０２′として合成樹脂層を内側に
して曲げ加工によつて円弧状の内周面１１５およ
び円弧状の外周面１１６をもつて形成される。

１１７は該摺動片１０２の円弧状外周面１１６
に貫通孔１１８をもつて一体に形成された突起で
ある。

この突起１１７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１０２は円弧状外
周面１１６に形成された突起１１８を前記基体凹
曲面座１０４の曲面凹溝１０７に形成された円孔
１１０に圧入嵌着せしめるとともに円弧状内周面
１１５を曲面凹溝１０７の立壁１０８より突出せ
しめて該曲面凹溝１０７に嵌合保持されることに
よつて、ラツクガイド１００が構成される。

このラツクガイド１００を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１
００を構成する摺動片１０２の円弧状内周面１１
５においてラツクバー８を摺動支持することにな
る。

以上説明した実施例は、ラツクガイド１００の
摺動片１０２の内周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７図）。

第１１図に示す実施例は、ラツクガイド１００
の摺動片１０２の内周面とラツクバー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１０１の凹曲面座１０４および
該凹曲面座１０４に形成された曲面凹溝１０７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，
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R₁，R₂によつて描
き、また該曲面凹溝１０７に嵌合保持される摺動
片１０２の内外周面１１５，１１６を同様に曲率
中心O₁，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R₁，R₂，
R₃，R₄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
００の摺動片１０２の内周面はラツクバー８との
摺接が線また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１００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
ものである。その他の効果は前記実施例と全く同
様である。

【図面の簡単な説明】

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図は先行技術のラツクガイドを
示す一部切欠き平面図、第３図は第２図Ａ−Ａ線
断面図、第４図は第２図Ｂ−Ｂ線断面図、第５図
は摺動片の曲げ加工前の状態を示す平面図、第６
図は本考案の実施例を示す一部切欠き平面図、第
７図は第６図−線断面図、第８図は第６図
−線断面図、第９図は摺動片を形成する複層材
料の拡大断面図、第１０図は摺動片の曲げ加工前
の状態を示す平面図、第１１図はラツクガイドの
他の実施例を示す縦断面図である。 １００……ラツクガイド、１０１……基体、１
０２……摺動片、１０３……円筒面、１０４……
凹曲面座、１０５……中空円筒部、１０７……曲
面凹溝、１０８……立壁、１０９……平面凹溝、
１１１……複層材料、１１５……内周面、１１６
……外周面、１１８……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１００と該ラ
   ツクガイド１００をラツクバー８側へ押圧するス
   プリング１１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１００は、金属もしくは補強充
   填材入り合成樹脂からなる基体１０１と該基体
   １０１に嵌合保持される薄鋼板１１２と該薄鋼
   板１１２上に一体に被着形成された多孔質焼結
   金属層１１３と該焼結金属層１１３に含浸され
   かつその一部が該焼結金属層１１３上に薄層と
   して形成された合成樹脂層１１４とからなる複
   層材料１１１で形成された摺動片１０２とから
   構成されていること。 該基体１０１は外周面が円筒面１０３をな
   し、一方の端部に凹曲面座１０４を、他方の端
   部に中空円筒部１０５を備えていること。 該基体１０１の該凹曲面座１０４はその平面
   形状が対称位置に弦部１０６，１０６を有する
   ほぼ円形を呈し、曲面に沿う断面形状が半円よ
   り僅かに小さい円弧を呈し、曲面と直交し軸線
   を含む中央断面からの投影形状がほぼ台形を呈
   しているとともに該凹曲面座１０４には該弦部
   １０６の長さより僅かに小さい幅でかつ曲面に
   沿う曲面凹溝１０７と該曲面凹溝１０７の開口
   端部側にそれぞれ曲面凹溝１０７に連なり互い
   に相対向する平面部を有する平面凹溝１０９と
   該曲面凹溝１０７の底部に前記中空円筒部１０
   ５に通じる円孔１１０が形成されていること。 該摺動片１０２は前記曲面凹溝１０７の幅に
   合致する幅を有し、かつ該凹溝１０７の立壁１
   ０８の長さにわたる円弧長さに相当する長さを
   もつた短冊状の前記複層材料１１１からなる摺
   動片素材１０２′をその合成樹脂層１１４を内
   側にして曲げ加工により形成した円弧状の内、
   外周面１１５，１１６を有するとともに該外周
   面１１６に一体に形成された突起１１７を備え
   ていること。 該摺動片１０２は外周面１１６の突起１１７
   を前記基体１０１の曲面凹溝１０７底面に形成
   された円孔１１０に圧入嵌着せしめ、内周面１
   １５を該凹溝１０７の立壁１０８から突出させ
   て該曲面凹溝１０７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。