JPH0229016Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、たとえばラツクピニオン型舵取り装
置における入力軸支持構造の改良に関する。

〔従来の技術〕

最近の自動車では、省エネルギ化の一環として
軽量かつコンパクト化の要請が大きい反面、広い
居住空間を提供できることが望まれている。そし
て、これらの要請に応えるためには、エンジンル
ーム内に配設される種々の部品のレイアウトが問
題となり、各部品の構成を簡素化すると同時に、
できるだけ無駄なスペースを省いて高密度に配設
することが要求されている。

ところで、エンジンやブレーキなどと共に、自
動車にとつて重要部品である舵取り装置の一つと
して知られているラツクピニオン型の舵取り装置
は、軽量でしかも比較的構成が簡単で、また舵取
り性能に優れ、さらには配設スペース的に有利で
ある等の利点を有し、最近の自動車において盛ん
に採用されるようになつている。

しかしながら、このような利点を有するラツク
ピニオン型舵取り装置においても、自動車の軽量
かつコンパクト化を図るうえで、まだまだ改善の
余地が残されている。その一つに、出力軸である
ラツクに対し噛合するピニオンを先端側に有する
入力軸の支持部ハウジング軸線方向、つまり運転
席側への突出量がある。すなわち、この突出量が
大きいと、運転席の操作空間が狭ばめられる結果
となり、居住空間の拡張化という要請に相反する
こととなる。

特に、近年では、この種のラツクピニオン型の
舵取り装置にもパワーステアリング化への対応が
求められ、そのコントロールバルブが前記入力軸
の支持部に設けられることから、その軸線方向の
長さをできるだけ短くすることが望まれる。

このため、本考案者らは、この種のラツクピニ
オン型舵取り装置を全般にわたつて見直し、その
解決の糸口を、入力軸を回転自在に支持するベア
リングの支持位置に求め、実開昭57−159866号公
報をもつて、入力軸においてラツクと噛合するピ
ニオンの不完全ねじ部に環状溝を設け、この環状
溝内に二つ割りリングを嵌込むことにより、これ
ら二つ割りリングにて入力軸をハウジング内で支
持するベアリングのピニオン側への移動を係止す
るようにした支持構造を先に提案している。ここ
で、上述した二つ割りリングの外径方向への離脱
防止は、その一部に形成した小径部にベアリング
を軸支させたり、その外周部にリング体を嵌装す
ることにより簡単に行なえるものである。また、
上述したベアリングの他端側は入力軸上に形成し
た環状溝内に嵌込まれてかしめ付け固定されるス
トツパリングにて簡単に行なえるものである。

そして、このような支持構造を採用することに
よつて、ラツク歯部との噛合には何ら関与するこ
とのないピニオンの不完全ねじ部を巧みに利用
し、しかもラツクとピニオンとの噛合により入力
軸に働くスラスト方向への作用力を適切な支持強
度をもつてベアリングを支持することができ、こ
れにより入力軸の支持部軸線方向長さを可及的に
短くし、自動車の軽量かつコンパクト化の要請に
応えようとするものであつた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述したような従来の入力軸支
持構造によれば、ベアリングを係止保持するため
の二つ割りリングが、その端面を単にベアリング
にて押付けられているだけであるため、入力軸が
揺動回転動作されると、その回転に伴なつて回転
してしまう虞れがあり、この二つ割りリングとピ
ニオン、入力軸やベアリング等との間で摩耗等が
生じ、がた等の発生原因となるばかりでなく、そ
の摩耗粉が装置各部に混入して各部での適切な動
作に悪影響を及ぼす等といつた問題を生じるもの
であつた。

さらに、上述した構成では、二つ割りリングが
ピニオンの不完全ねじ部に設けているため、その
ピニオン歯部側に当接する接触面積（受圧面積）
を充分に取ることができず、面圧強度を満足でき
ないため、車の舵取り性能を発揮し得ないという
問題もあつた。すなわち、上述した二つ割りリン
グ間に形成される周方向のスリツトがピニオン歯
部に重なつた場合には、二つ割りリングによる受
圧面積が減少してしまうもので、最適にはこれら
スリツトがピニオン歯部間のねじ溝に対応するよ
うに位置させることが望ましいもので、このよう
な点をも考慮して前述した問題点を解消し得る何
らかの対策を講じることが望まれている。

〔問題点を解決するための手段〕

このような要請に応えるために、本考案に係る
舵取り装置における入力軸支持構造によれば、出
力軸側に噛合するピニオンの不完全ねじ部に形成
された環状溝内に嵌込まれ入力軸支持用ベアリン
グのピニオン側端部を係止する二つ割りリング
に、ピニオン不完全ねじ部に係入される爪部を一
体に突設するようにしたものである。

〔作用〕

本考案によれば、ベアリング係止用二つ割りリ
ング側に設けた爪部を、入力軸上でピニオンの不
完全ねじ部のねじ溝に係入させ、その回転方向へ
の移動を規制し得るようにしたものである。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。

第１図ないし第５図Ａ，Ｂは本考案に係る入力
軸支持構造をマニユアルステアリング用として用
いられるラツクピニオン型舵取り装置に適用した
一実施例を示すものであり、これらの図におい
て、まず、全体を符号１で示すラツクピニオン型
舵取り装置を、第２図を用いて簡単に説明する
と、図中符号２はその先端にピニオン３を有する
入力軸としてのピニオン軸で、このピニオン軸２
のピニオン３と反対側の端部には図示しない舵取
りハンドル側に連結され、その舵取り方向に適宜
回転されものである。４はこのピニオン軸２の先
端側を収容するとともに、そのピニオン３に噛合
するラツク５をピニオン軸２と略直交する方向に
摺動自在に保持するためのハウジングで、前記ラ
ツク５はハウジング４の下部開口から嵌込まれ弾
性体６ａを有するガイド部材６によつて支承さ
れ、かつ押え部材７にて保持されたスプリング７
ａによりピニオン３と噛合するように付勢力が与
えられている。そして、このラツク５がピニオン
軸２の回転方向に伴なつて摺動することによりそ
の両端に連結された舵取り輪（図示せず）が操舵
されるものである。

一方、前記ピニオン軸２は、ハウジング４内に
おいてピニオン３の両端が一対をなすニードルベ
アリング９およびボールベアリング１０によつて
回転自在に支持され、かつこのボールベアリング
１０の外輪部はハウジング４の側部開口側から嵌
込まれたストツパリング１１により軸線方向への
移動を規制された状態でハウジング４側に固定さ
れている。なお、図中１２はピニオン軸２のハウ
ジング開口端をシールするシール部材である。

さて、本考案によれば、第１図および第３図等
から明らかなように、出力軸としてのラツク５側
に噛合するピニオン３の不完全ねじ部３ａに形成
された環状溝２０内に嵌込まれ入力軸としてのピ
ニオン軸２を支持するボールベアリング１０のピ
ニオン３側を係止する二つ割りリング２１，２１
を備え、これら二つ割りリング２１，２１の一部
に、前記ピニオン３の不完全ねじ部３ａに係入さ
れる爪部２２，２２を一体に突設したところに特
徴を有している。

これを詳述すると、本実施例によれば、ラツク
５との噛合に何ら関与しないピニオン３の不完全
ねじ部３ａに環状溝２０を形成し、これに第３図
に示すような大径部２３とこれに連続する小径部
２４とからなる断面が略Ｌ字状を呈する二つ割り
リング２１，２１を嵌込むように構成されてい
る。この場合、二つ割りリング２１，２１はその
大径部２３側がピニオン３側に位置するようにし
て環状溝２０内に嵌込まれる。そして、これら二
つ割りリング２１，２１は、その小径部２４に前
記ボールベアリング１０の内輪部を軸支させるこ
とによつて外径方向への離脱が規制され、環状溝
２０内に固定されることになり、その結果ボール
ベアリング１０のピニオン３側を大径部２３によ
つて確実に係止することが可能となる。なお、こ
の場合、本実施例では、二つ割りリング２１，２
１の小径部２４の外径寸法をこれが環状溝２０内
に嵌込まれたときにボールベアリング１０を軸支
するピニオン軸２の外径寸法と等しくなるように
各部を設定した場合を示しているが、これに限定
されず、ボールベアリング１０の一部が軸支され
ることにより外径方向への抜け止めがなされるよ
うにすればよいものである。

また、上述したボールベアリング１０は、ピニ
オン３と反対側を、同じくピニオン軸２上に形成
された環状溝部２５内に嵌込んでかしめ付けられ
たスナツプリング２６によつて係止され、その結
果ピニオン軸２上に固定されることとなる。この
とき、このリング２６の支持位置はピニオン３か
ら外れた位置であり、その強度面からの問題は何
ら生じることはない。

そして、上述した構成において、二つ割りリン
グ２１，２１は、その小径部２４の外方端部で所
望の位置から軸線方向に突設した爪部２２を、第
４図および第５図に詳細を示したように、ピニオ
ン３の不完全ねじ部３ａのねじ溝３ｂ部分に係入
させることにより、ピニオン軸２上で回転を防止
された状態で組付けられることとなる。ここで、
注意すべきことは、上述した爪部２２の形成位置
を、ピニオンスラスト力に対する受圧面積を確保
するために、この二つ割りリング２１，２１が環
状溝２０内に嵌込まれたとき、そのピニオン３側
の端面側で両二つ割りリング２１，２１間のスリ
ツト（第５図においてＳで示す）がピニオン歯部
と対向しないねじ溝３ｂの対応するような位置関
係にて設け、理想的な組付け状態を得ることがで
きるようにするとよいものである。

また、上述した構成によれば、二つ割りリング
２１，２１に一体的に設けた爪部２２，２２にて
適切かつ確実な回転防止を図ることが可能である
ことから、ピン等といつた特別な別部材を用いる
ことなく、従来構造をそのまま適用できるもの
で、部品点数の増加や面倒な取付作業が不要であ
る等の利点がある。さらに、このような構成で
は、二つ割りリング２１，２１を常に最適な状態
で位置決めしてピニオン軸２上に組付けることが
できるため、その装着時の作業性を大幅に向上さ
せ得るとともに、充分かつ適切な受圧面積を確保
し、必要とされる操舵操作を行なえるという利点
もある。

特に、このような構成によれば、二つ割りリン
グ２１，２１間に形成されるスリツトＳの加工幅
の公差を広げても、上述した爪部２２にて正しく
位置決めできることから、必要とする受圧面積は
確保し得るもので、これにより加工性を向上させ
得るという利点もある。

そして、上述した構成によれば、ピニオン軸２
に対するボールベアリング１０の支持位置をでき
るだけピニオン３に接近させることができ、これ
によりこのピニオン軸２を支持するハウジング４
の軸線方向に対する突出量を可及的に短くし、こ
れにより自動車の軽量かつコンパクト化および広
い居住空間を得ることができるものである。

なお、本考案は、上述した実施例構造に限定さ
れず、各部の形状、構造等を必要に応じて適宜変
形、変更することは自由である。たとえば上述し
た実施例では、二つ割りリング２１，２１を、大
径部２３と小径部２４とで構成し、その小径部２
４をボールベアリング１０にて係止することによ
りその外径方向への離脱防止を図つているが、本
考案はこれに限定されず、第８図に示すように、
二つ割りリング２１，２１の外周部に、リング体
２７としてのカラー等を嵌装してもよいものであ
り、これにより二つ割りリング２１，２１の外径
方向への離脱防止が簡単かつ適切に行なえること
から、たとえば構造上からボールベアリング１０
との組立順序が規制されている場合にその効果を
発揮し得るものである。ここで、この第８図さら
には第６図および第７図には、上述した爪部２２
をピニオン３の軸線方向と直交する方向に突設し
た場合を示しているが、このようにしても前述し
た実施例と同等の作用効果を奏することが可能
で、容易に理解されよう。

さらに、上述した実施例では、二つ割りリング
２１，２１の両方に爪部２２，２２を形成した場
合を説明したが、本考案はこれに限定されず、い
ずれか一方のリング２１側にのみ設けるようにし
てもよいことも明らかであろう。

また、上述した実施例では、前記ピニオン軸２
のピニオン３の両端を、ハウジング４内において
回転自在に支持するために、一対をなすニードル
ベアリング９およびボールベアリング１０を用い
た場合を説明したが、本考案はこれに限定され
ず、たとえば第９図に示すように、一対のアンギ
ユラ型ボールベアリング３０，３１を用い、これ
により舵取操作時等においてピニオン３に作用す
るスラスト方向の力を適切に保持してこの軸支部
分での強度上の安定性を保てるように構成しても
よいものである。そして、この場合にピニオン３
の不完全ねじ部３ａでのボールベアリング３０の
係止構造として前述した二つ割りリング２１，２
１を採用すればよいものである。ここで、図中３
２は前記ボールベアリング３０の他端側を係止す
るハウジング４内にねじ込まれたアジヤステイン
グプラグ、３３はそのロツクナツトで、この場合
に前記プラグ３２にねじ込み量をトルク検出器な
どで検出してベアリング３０の締付量を適宜調整
すれば、適切な組立て状態を得ることが可能とな
る。

さらに、上述した実施例では、二つ割りリング
２１，２１を、単に、ピニオン軸２上でピニオン
３の不完全ねじ部３ａに設けた環状溝２０内に嵌
込んだ場合を示しているが、本考案はこれに限定
されず、二つ割りリング２１，２１の内周部と環
状溝２０の底部とに、それぞれピニオン軸２の軸
線方向において互いに噛合する突条および溝部を
その周方向に延設し、これにより両部材間での接
触面積を大きく確保し、二つ割りリング２１，２
１の支持強度を環状溝２０内で簡単かつ適切に得
ることができるようにし、これによりピニオン軸
２上のピニオン歯部外径寸法を従来よりも小さく
しても舵取り性能面から最適なギヤ比を選定する
うえでの適用範囲を広げることができ、設計上の
自由度を大きくすることが可能となる等の利点を
奏するものである。

また、上述した実施例では、本考案に係る入力
軸支持構造を、マニユアルステアリング用の舵取
り装置に適用した場合を説明したが、本考案はこ
れに限定されず、パワーステアリング用の舵取り
装置にも適用し得るものであり、さらに舵取り装
置としても、ボールねじ型であつて、その入力軸
であるウオーム軸を支持するために用いてもよい
ことは明らかであろう。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係る舵取り装置
における入力軸支持構造によれば、出力軸側に噛
合するピニオンの不完全ねじ部に形成された環状
溝内に嵌込まれ入力軸を支持するベアリングのピ
ニオン側を係止する二つ割りリングの一部に、ピ
ニオンの不完全ねじ部に係入される爪部を一体に
突設するようにしたので、簡単かつ安価な構成に
もかかわらず、ベアリングを充分な支持強度をも
つように入力軸上で適切に位置決めして確実に支
持固定することが可能となり、これにより入力軸
支持部での軸線方向長さを可及的に短くして自動
車の軽量かつコンパクト化および広い居住空間な
どに対する要請に応えることが可能となり、しか
も二つ割りリングを簡単な爪部にて回転を防止し
た状態で装着し得ることから、従来のような摩耗
などによるがたや摩耗粉等といつた問題はなくな
り、性能面で優れている等といつた利点を奏する
等といつた実用上種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る舵取り装置における入力
軸支持構造の一実施例を示す要部拡大断面図、第
２図は本考案を適用したマニユアルステアリング
用ラツクピニオン型舵取り装置の一実施例を示す
概略縦断側面図、第３図はその要部拡大斜視図、
第４図は要部平面図、第５図Ａ，Ｂは第４図にお
けるＡ−Ａ，Ｂ−Ｂ線断面図、第６図は
本考案の別の実施例を示す概略平面図、第７図は
第６図の−線断面図、第８図はその他の実施
例を示す概略斜視図、第９図は本考案のさらに別
の実施例を示す概略縦断側面図である。 １……ラツクピニオン型舵取り装置、２……ピ
ニオン軸（入力軸）、３……ピニオン、３ａ……
不完全ねじ部、３ｂ……ねじ溝、４……ハウジン
グ、５……ラツク、１０……ボールベアリング、
２０……環状溝、２１……二つ割りリング、２２
……爪部、２３……大径部、２４……小径部、２
７……リング体、３０，３１……アンギユラ型ボ
ールベアリング。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 出力軸側に噛合するピニオンの不完全ねじ部に
   形成された環状溝内に嵌込まれ入力軸を支持する
   ベアリングのピニオン側を係止する二つ割りリン
   グを備え、これら二つ割りリングの一部には、前
   記ピニオンの不完全ねじ部に係入される爪部が一
   体に突設されていることを特徴とする舵取り装置
   における入力軸支持構造。