JPH01289763A - ラックピニオン式ステアリング装置 - Google Patents
ラックピニオン式ステアリング装置Info
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- JPH01289763A JPH01289763A JP11996088A JP11996088A JPH01289763A JP H01289763 A JPH01289763 A JP H01289763A JP 11996088 A JP11996088 A JP 11996088A JP 11996088 A JP11996088 A JP 11996088A JP H01289763 A JPH01289763 A JP H01289763A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
- B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
- B62D3/123—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/26—Racks
- F16H55/28—Special devices for taking up backlash
- F16H55/283—Special devices for taking up backlash using pressure yokes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
この発明は、自動車などのラックピニオン式ステアリン
グ装置に関する。
グ装置に関する。
従来の技術
自動車のラックピニオン式ステアリング装置として、第
９図に示すようなものが知られている。
９図に示すようなものが知られている。
第９図において、ハウジング（１）内に軸受（２）（３
）およびオイルシール（４）を介してピニオン軸（５）
が回転自在に支持されており、ピニオン軸（５）の中間
部に形成されたビニオン（６）に、ハウジング（１）を
貫通して左右にのびるラック棒（７）の後面に形成され
たラック（８）がかみ合っている。ハウジング（１）の
前部に前方に突出した円筒部（９）が一体に形成され、
この円筒部（９）の前端にはキャップ（１０）がねじ込
まれてロックナツト（１１）により固定されている。ま
た、円筒部（９）内のラック棒（７）とキャップ（ｌＯ
）の間に、サポートヨーク（１２）が若干の前後動がで
きるようにはめられている。サポートヨーク（１２）の
後面には・、ラック棒（７）の円筒状の前面に接触する
略半円筒状の凹面（１３）が形成され、この四面（１３
）の上下に、後方に突出した突起（１４）が形成されて
いる。キャップ（１０）とサポートヨーク（１２）の対
向面にそれぞれ円形凹所（１５）Ｈｅ）が形成され、こ
れらの間に圧縮コイルばね（１７）が設けられている。
）およびオイルシール（４）を介してピニオン軸（５）
が回転自在に支持されており、ピニオン軸（５）の中間
部に形成されたビニオン（６）に、ハウジング（１）を
貫通して左右にのびるラック棒（７）の後面に形成され
たラック（８）がかみ合っている。ハウジング（１）の
前部に前方に突出した円筒部（９）が一体に形成され、
この円筒部（９）の前端にはキャップ（１０）がねじ込
まれてロックナツト（１１）により固定されている。ま
た、円筒部（９）内のラック棒（７）とキャップ（ｌＯ
）の間に、サポートヨーク（１２）が若干の前後動がで
きるようにはめられている。サポートヨーク（１２）の
後面には・、ラック棒（７）の円筒状の前面に接触する
略半円筒状の凹面（１３）が形成され、この四面（１３
）の上下に、後方に突出した突起（１４）が形成されて
いる。キャップ（１０）とサポートヨーク（１２）の対
向面にそれぞれ円形凹所（１５）Ｈｅ）が形成され、こ
れらの間に圧縮コイルばね（１７）が設けられている。
そして、このばね（１７）により、サポートヨーク（１
２）がラック棒（７）に押付けられて、これを案内する
とともに、ラック（８）とピニオン（６）の間に予圧を
付与しており、キャップ（１０）とサポートヨーク（１
２）の間には若干の隙間すなわちヨーククリアランスが
設けられている。
２）がラック棒（７）に押付けられて、これを案内する
とともに、ラック（８）とピニオン（６）の間に予圧を
付与しており、キャップ（１０）とサポートヨーク（１
２）の間には若干の隙間すなわちヨーククリアランスが
設けられている。
サポートヨーク（１２）は、焼結合金または合成樹脂で
作られている。
作られている。
発明が解決しようとする課題
上記のようなサポートヨークには、強度（衝撃強度を含
む）、低寸法変化および耐摩耗性が要求される。
む）、低寸法変化および耐摩耗性が要求される。
これらの要求を満たすため、通常は、焼結合金製のサポ
ートヨークが使用されるが、これには、ラック棒との打
音の問題がある。すなわち、走行中に路面から操向車輪
を介してラック棒に伝わる振動および衝撃荷重などによ
り、ラック棒とサポートヨークの接触部分などから打音
が発生し、運転者に不快感を与えるという問題がある。
ートヨークが使用されるが、これには、ラック棒との打
音の問題がある。すなわち、走行中に路面から操向車輪
を介してラック棒に伝わる振動および衝撃荷重などによ
り、ラック棒とサポートヨークの接触部分などから打音
が発生し、運転者に不快感を与えるという問題がある。
車の高級化に伴い、運転フィーリングや車内の静粛性向
上のために、この打音をなくす必要性が高まっている。
上のために、この打音をなくす必要性が高まっている。
打音を小さくするため、ポリアセタール樹脂などプラス
チック製のサポートヨークも使用されているが、これに
は、近年普及率が増大しているパワーステアリング装置
用には使用温度が高いために使用できないという問題が
ある。すなわち、サポートヨークの部分の最高温度は、
マニュアルステアリング装置の場合で８０℃程度である
が、パワーステアリング装置では１２０℃程度にも達す
る。ところが、ポリアセクール樹脂は最高８０℃程度ま
でしか使用できず、パワーステアリング装置には使用で
きない。パワーステアリング装置に使用するためには、
１２０℃程度で上記の３つの要求を満たす必要があるが
、これは非常に困難であり、エンジニアリングプラスチ
ックなどでも耐衝撃強度が不足して使用できない。また
、繊維強化プラスチックは、寸法変化については良好で
あるが、耐衝撃強度と耐摩耗性の点で問題がある。
チック製のサポートヨークも使用されているが、これに
は、近年普及率が増大しているパワーステアリング装置
用には使用温度が高いために使用できないという問題が
ある。すなわち、サポートヨークの部分の最高温度は、
マニュアルステアリング装置の場合で８０℃程度である
が、パワーステアリング装置では１２０℃程度にも達す
る。ところが、ポリアセクール樹脂は最高８０℃程度ま
でしか使用できず、パワーステアリング装置には使用で
きない。パワーステアリング装置に使用するためには、
１２０℃程度で上記の３つの要求を満たす必要があるが
、これは非常に困難であり、エンジニアリングプラスチ
ックなどでも耐衝撃強度が不足して使用できない。また
、繊維強化プラスチックは、寸法変化については良好で
あるが、耐衝撃強度と耐摩耗性の点で問題がある。
この発明の目的は、上記の問題を全て解決し、打音が小
さく、高温でも強度、低寸法変化および耐摩耗性の要求
を満たすラックピニオン式ステアリング装置を提供する
ことにある。
さく、高温でも強度、低寸法変化および耐摩耗性の要求
を満たすラックピニオン式ステアリング装置を提供する
ことにある。
課題を解決するための手段
この発明によるラックピニオン式ステアリング装置は、
ラック棒に押付けられてこれを案内するとともにラック
とピニオンの間に予圧を付与するサポートヨークが、ポ
リアミド樹脂、２０〜４０重量％のガラス繊維または炭
素繊維および１０〜３０重量％のゴムよりなることを特
徴とするものである。
ラック棒に押付けられてこれを案内するとともにラック
とピニオンの間に予圧を付与するサポートヨークが、ポ
リアミド樹脂、２０〜４０重量％のガラス繊維または炭
素繊維および１０〜３０重量％のゴムよりなることを特
徴とするものである。
発明の作用および効果
プラスチックの１つであるポリアミド樹脂をベースにす
るものであるから、ラック棒との打音が小さい。そして
、ガラス繊維または炭素繊維が含まれているため、高温
でも強度が高く寸法変化が小さい。また、耐摩耗性も良
好である。
るものであるから、ラック棒との打音が小さい。そして
、ガラス繊維または炭素繊維が含まれているため、高温
でも強度が高く寸法変化が小さい。また、耐摩耗性も良
好である。
なお、これらの繊維が２０重量％より少なければ、強度
が低く寸法変化が大きくなり、４０重量％より多ければ
、耐衝撃強度が低くなる。さらに、ゴムが含まれている
ので、高温でも低温でも耐衝撃強度が高く維持できる。
が低く寸法変化が大きくなり、４０重量％より多ければ
、耐衝撃強度が低くなる。さらに、ゴムが含まれている
ので、高温でも低温でも耐衝撃強度が高く維持できる。
なお、ゴムが１０重量％より少なければ、耐衝撃強度が
低くなり、３０重量％より多ければ、寸法変化が大きく
なる。
低くなり、３０重量％より多ければ、寸法変化が大きく
なる。
このように、この発明によれば、打音が小さく、高温で
も強度、低寸法変化および耐摩耗性の要求を満たすラッ
クピニオン式ステアリング装置が得られる。
も強度、低寸法変化および耐摩耗性の要求を満たすラッ
クピニオン式ステアリング装置が得られる。
なお、ベース樹脂としてポリアミド樹脂が優れている理
由は、５次のとおりである。すなわち、１２０℃に対す
る耐熱性を有しているエンジニアリングプラスチックあ
るいはそれ以上の耐熱性を有しているプラスチックのほ
とんどは高硬度であり、衝撃に弱い。これに対し、ポリ
アミド樹脂は、このような問題がなく、とくに吸湿する
と衝撃強度が大幅に増大する性質を持っている。
由は、５次のとおりである。すなわち、１２０℃に対す
る耐熱性を有しているエンジニアリングプラスチックあ
るいはそれ以上の耐熱性を有しているプラスチックのほ
とんどは高硬度であり、衝撃に弱い。これに対し、ポリ
アミド樹脂は、このような問題がなく、とくに吸湿する
と衝撃強度が大幅に増大する性質を持っている。
実 施 例
上記効果を実証するため、この発明の実施例を例示する
。
。
次に比較例１〜１０および実施例で示す１１種類の試料
（サポートヨーク）を準備した。これらはいずれも、直
径２２關のラック棒ガイド用である。
（サポートヨーク）を準備した。これらはいずれも、直
径２２關のラック棒ガイド用である。
比較例１ ベース：ポリアセタール樹脂比較例２ ベー
ス：ナイロン６６ 充填材：ウィスカ（３０重量％） 比較例３ ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊維（２０重二％） ウィスカ（１８ｆｆｌ量％） 比較例４ ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊維（３０重量％） ウィスカ（１２重量％） 比較例５ ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊Ｉｍ（２５重量％） 比較例６ ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊維（３０重量％） 油（１０重量％） 比較例７ ベース：ナイロン６６ 充填材：四フッ化エチレン樹脂 （１８重量％） シリコン（２重量％） 比較例８ ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊維（３０重量％） 四フッ化エチレン樹脂 （１３重量％） シリコン（２重量％） 比較例９ ベース：ナイロン６６ 比較例１０ ベース：焼結合金 実施例 ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊維（３０重量％） ゴム（１８重量％） そして、まず、比較例１〜９および実施例について、第
１図のような圧砕試験を行なった。
ス：ナイロン６６ 充填材：ウィスカ（３０重量％） 比較例３ ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊維（２０重二％） ウィスカ（１８ｆｆｌ量％） 比較例４ ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊維（３０重量％） ウィスカ（１２重量％） 比較例５ ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊Ｉｍ（２５重量％） 比較例６ ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊維（３０重量％） 油（１０重量％） 比較例７ ベース：ナイロン６６ 充填材：四フッ化エチレン樹脂 （１８重量％） シリコン（２重量％） 比較例８ ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊維（３０重量％） 四フッ化エチレン樹脂 （１３重量％） シリコン（２重量％） 比較例９ ベース：ナイロン６６ 比較例１０ ベース：焼結合金 実施例 ベース：ナイロン６６ 充填材ニガラス繊維（３０重量％） ゴム（１８重量％） そして、まず、比較例１〜９および実施例について、第
１図のような圧砕試験を行なった。
すなわち、試料（２０）に直径２２關のラック棒（２１
）をのせ、これを上から押して、試料（２０）を５０＋
ｌＩＩ／ｌ１１ｎの速度で圧縮し、試料が圧砕する荷重
を測定した。その結果を第２図に示す。
）をのせ、これを上から押して、試料（２０）を５０＋
ｌＩＩ／ｌ１１ｎの速度で圧縮し、試料が圧砕する荷重
を測定した。その結果を第２図に示す。
第２図の結果より、実施例のものは、比較例１の現行品
（ポリアセタール樹脂製）に比べて圧砕荷重がはるかに
高いことがわかる。
（ポリアセタール樹脂製）に比べて圧砕荷重がはるかに
高いことがわかる。
また、比較例１．２および８ならびに実施例について、
第３図のような圧搾試験を行なった。
第３図のような圧搾試験を行なった。
すなわち、試料（２０）を実機向等のアルミニウム製ハ
ウジング（２２）にはめ、第１図の場合と同様に圧砕荷
重を測定した。その結果を第４図に示す。
ウジング（２２）にはめ、第１図の場合と同様に圧砕荷
重を測定した。その結果を第４図に示す。
第４図の結果からも、実施例のものは、比較例１の現行
品に比べて圧砕荷重がはるかに高いことがわかる。
品に比べて圧砕荷重がはるかに高いことがわかる。
また、比較例１．２．７および８ならびに実施例につい
て、第５図のような試験を行なった。
て、第５図のような試験を行なった。
すなわち、試料（２０）に直径２２ＩＩＩ１１のラック
棒（２１）および直径２４ ｍｍのラック棒（２３）を
のせ、これを上から押して、ラック押圧力による試料の
突起（２４）の部分の径の増分を測定した。直径２２
ｍｍのラック棒の場合の結果を第６図に、直径２４ ｍ
ｍのラック棒の場合の結果を第７図に示す。
棒（２１）および直径２４ ｍｍのラック棒（２３）を
のせ、これを上から押して、ラック押圧力による試料の
突起（２４）の部分の径の増分を測定した。直径２２
ｍｍのラック棒の場合の結果を第６図に、直径２４ ｍ
ｍのラック棒の場合の結果を第７図に示す。
なお、突起径は、突起（２４）の上端から１１１ＩＩ下
の部分をノギスで測定した。また、直径２４ ｍ＋ｅの
ラック棒を使用したのは、突起（２４）が広がる方向に
大きな力を加えるためである。
の部分をノギスで測定した。また、直径２４ ｍ＋ｅの
ラック棒を使用したのは、突起（２４）が広がる方向に
大きな力を加えるためである。
第６図の試験結果では、実施例は比較例１の現行品と同
等の突起径の増分値すなわち柔軟性を示し、また、第７
図の突起（２４）を無理に引きさいた試験結果でも、実
施例は比較例１に次ぐ柔軟性を有することがわかる。
等の突起径の増分値すなわち柔軟性を示し、また、第７
図の突起（２４）を無理に引きさいた試験結果でも、実
施例は比較例１に次ぐ柔軟性を有することがわかる。
さらに、比較例１および１０ならびに実施例について、
これらを実機に装着し、ラック棒に振動を加えて、ラッ
ク棒との間から生じる打音をマイクロホンでΔ−１定し
た。この試験は、ヨーククリアランスを変えて行なった
。その結果すなわち各試料についてのヨーククリアラン
スと音圧との関係を第８図に示す。
これらを実機に装着し、ラック棒に振動を加えて、ラッ
ク棒との間から生じる打音をマイクロホンでΔ−１定し
た。この試験は、ヨーククリアランスを変えて行なった
。その結果すなわち各試料についてのヨーククリアラン
スと音圧との関係を第８図に示す。
この結果より、実施例のものは、比較例１の現行品（ポ
リアセタール樹脂製で打音が小さい）に比べて、さらに
打音が小さいことがわがる。
リアセタール樹脂製で打音が小さい）に比べて、さらに
打音が小さいことがわがる。
第１図は圧砕試験の概要を示す説明図、第２図はその結
果を示すグラフ、第３図は他の圧砕試験の概要を示す説
明図、第４図はその結果を示すグラフ、第５図は突起径
の増分測定試験の概要を示す説明図、第６図および第７
図はその結果を示すグラフ、第８図は打音比較試験の結
果を示すグラフ、第９図はラックピニオン式ステアリン
グ装置の１例を示す断面図である。 以 上
果を示すグラフ、第３図は他の圧砕試験の概要を示す説
明図、第４図はその結果を示すグラフ、第５図は突起径
の増分測定試験の概要を示す説明図、第６図および第７
図はその結果を示すグラフ、第８図は打音比較試験の結
果を示すグラフ、第９図はラックピニオン式ステアリン
グ装置の１例を示す断面図である。 以 上
Claims (1)
- ラック棒に押付けられてこれを案内するとともにラック
とピニオンの間に予圧を付与するサポートヨークが、ポ
リアミド樹脂、２０〜４０重量％のガラス繊維または炭
素繊維および１０〜３０重量％のゴムよりなることを特
徴とするラックピニオン式ステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11996088A JPH01289763A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ラックピニオン式ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11996088A JPH01289763A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ラックピニオン式ステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01289763A true JPH01289763A (ja) | 1989-11-21 |
Family
ID=14774463
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11996088A Pending JPH01289763A (ja) | 1988-05-17 | 1988-05-17 | ラックピニオン式ステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01289763A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008149556A1 (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-11 | Oiles Corporation | ラックガイド及び該ラックガイドを具備したラックピニオン式ステアリング装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS608157A (ja) * | 1983-06-25 | 1985-01-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ラツクピニオン型操向装置のラツクガイド |
| JPS6049035A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | 自動車におけるポリアミド製ペダル |
-
1988
- 1988-05-17 JP JP11996088A patent/JPH01289763A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS608157A (ja) * | 1983-06-25 | 1985-01-17 | Sumitomo Electric Ind Ltd | ラツクピニオン型操向装置のラツクガイド |
| JPS6049035A (ja) * | 1983-08-26 | 1985-03-18 | Daihatsu Motor Co Ltd | 自動車におけるポリアミド製ペダル |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008149556A1 (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-11 | Oiles Corporation | ラックガイド及び該ラックガイドを具備したラックピニオン式ステアリング装置 |
| JP2008302784A (ja) * | 2007-06-06 | 2008-12-18 | Oiles Ind Co Ltd | ラックガイド及び該ラックガイドを具備したラックピニオン式ステアリング装置 |
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