JPH0246452Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案はラツクピニオン型の舵取り装置に関
し、特にそのラツク支持構造の改良に関する。

〔従来の技術〕

ラツクピニオン型の舵取り装置は、自動車の
左、右前車輪（舵取り輪）間で横方向に沿つて配
設されたラツクと、これに噛合するごとく舵取り
ハンドル軸先端に設けられたピニオンとからなる
舵取り歯車を有し、この舵取り歯車の働きにより
ハンドル操作に伴なう回転変位をラツク軸線方向
の直線変位として変換し、さらに舵取りリンク機
構を介して前車輪を所望の方向に旋回させる構成
とされている。そして、このようなラツクピニオ
ン型の装置は、他の形式による舵取り装置に比
べ、比較的構成が簡単で、舵取り性能の面からも
優れ、さらに配設スペース的に有利であることか
ら、特に小型車などに多く採用されている。

ところで、この種のラツクピニオン型の舵取り
装置において、ピニオンと噛合するラツクは、ピ
ニオンに対向してその下方に配設されたラツク支
持部材により軸線方向に摺動自在に支持され、か
つこのラツク支持部材にはラツクをピニオンと常
時噛合させる方向に付勢力を与えられている。そ
して、ラツクはこのラツク支持部材の働きにより
ピニオンと良好に噛合してハンドル操作による回
転変位を軸線方向への往復運動として取り出し、
舵取り輪を旋回させる役割りを果たす。

したがつて、上述したラツク支持部材は、ラツ
クとピニオンとの円滑な噛合を保証し、適正な舵
取りを行なううえで重要なものであり、従来から
金属材や樹脂材などによるもの、あるいはこれら
の金属材と樹脂材とを組合せたもの等というよう
な種々の構成を有するものが提案されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

ところで、上述したようなラツク支持部材を構
成するうえで問題とされることは、ラツクには、
通常の舵取り操作による軸線方向への往復運動以
外に、ピニオンとの噛合状態から生じるラツクの
回転モーメントや、ラツク自身に伝達される舵取
り輪側からの外力による揺動運動も加わり、これ
らの変位力がラツクとピニオンとの適正な噛合を
妨げる点である。そして、このようなラツクの往
復運動や揺動運動による問題は、従来一般的であ
つた金属材や樹脂材のみによるラツク支持部材の
代りに近年採用されるようになつている、たとえ
ば実開昭57−174272号公報や実開昭59−13360号
公報等に開示された金属製支持体とそのラツク支
持面側に付設された樹脂製パツドからなるラツク
支持部材においても大きなもので、何らかの対策
を溝じることが必要とされている。

すなわち、上述したような金属製支持体と樹脂
製パツドからなるラツク支持部材によれば、ラツ
クを金属製支持体により、適切な剛性感を保ちな
がら安定して確実に支持し得るとともに、その摺
動面を形成する樹脂製パツドにより、ラツクとの
間の摺動抵抗を小さくし、しかも騒音等の問題を
一掃し、また操舵性、さらには操舵効率の面で優
れている等といつた利点を奏するものである。し
かし、その一方において、上述したように金属製
支持体のラツク支持面に樹脂製パツドを付設して
なる構成によれば、これら両部材間での接合性な
どの面から大きな問題を生じている。これを詳述
すると、上述したラツク支持部材において樹脂製
パツドには、ラツクがピニオンから噛合い分力お
よび舵取り輪側から外力によりラツク軸と垂直な
断面において常に揺動運動を行ないながら摺動動
作することに起因し、ラツクの下方に向つて収束
する一対の傾斜面による下部を支持するシート部
とこれに連続してラツクをピニオンに噛合させる
方向に向う側壁部とを連結する屈曲部付近に、過
大な面圧｛第６図ｂ参照｝を生じ、これにより大
きな衝撃荷重や中小規模のくり返し荷重が加わる
ことで、上述した樹脂製パツドのシート部付近に
クラツクが生じてしまうものであつた。これは、
上述した樹脂製パツドの屈曲部付近が、ラツクの
図中想像線で示すような揺動運動により、ラツク
下部の傾斜面と金属製支持体の案内溝の受け面と
の間に挟まれることで、シート部に片寄りをもつ
た圧縮荷重が作用することから容易に理解されよ
う。

また、上述したラツクの軸線方向への往復運動
による作用力によつて、樹脂製パツドには金属製
部材のラツク支持面から剥離される方向への力も
働くものであり、さらに上述した金属製支持体の
ラツク支持面と樹脂製パツドのシート部との間に
クリアランスが生じていると、上述したラツクの
往復運動や揺動運動、特に揺動運動による回転方
向への作用力によつて、屈曲部を支点とする回転
モーメントが働き、これが繰返し加わることで上
述したクラツクの発生の原因となり易いといつた
問題もあり、これらの点をも考慮することが必要
とされている。

〔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
ラツクピニオン型舵取り装置は、下方に向つて取
束する一対の傾斜面によるラツク下部を支持して
軸線方向に案内する案内溝を有する金属製支持体
と共にラツク支持部材を構成するように、その案
内溝内壁面に密着して接合されラツク側の傾斜面
を支持案内するシート部を有する薄肉状の樹脂製
パツドを、各シート部とこれに連続してラツクを
ピニオンに噛合させる方向に向う金属製支持体の
案内溝内壁部に沿つて延設された側壁部との間の
屈曲部背面側での肉厚がラツク軸線方向に沿つて
他の部分によりも厚くなるような不等断面形状で
形成したものである。

〔作用〕

本考案によれば、樹脂製パツドの屈曲部背面側
部分にラツク軸線方向に沿つて形成された厚肉な
補強部の存在によつて、パツドシート部、特に屈
曲部付近での過大な面圧の発生を押えかつこの面
圧を分散させてシート部全体に平均化することに
より、ラツクの往復運動や揺動運動による変位力
にかかわらず、耐疲労性や耐衝撃性を向上させ得
るものである。

〔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３図は本考案に係るラツクピニ
オン型舵取り装置の一実施例を示すものであり、
まず、第１図に示すマニユアルステアリン用のラ
ツクピニオン型舵取り装置全体の概略構成を簡単
に説明すると、図中符号１はその先端側にピニオ
ン２を有するピニオン軸で、このピニオン軸１の
ピニオン２と反対側の端部は図示しない舵取りハ
ンドル側に連結され、所望の舵取り方向に適宜回
転操作される。３はこのピニオン軸１の先端側を
収容して一対をなすボールベアリング４，５によ
り回転自在に支持するハウジングで、このハウジ
ング３は、ピニオン２から下方に向つて開口され
た空間部を有し、この空間部内には前記ピニオン
２と噛合するラツク６がピニオン軸１と略々直交
する方向に配設されている。そして、このラツク
６はハウジング３の下部開口から嵌め込まれたラ
ツク支持部材７によりその軸線方向に摺動自在に
支持され、かつ押え部材８により下方から押圧さ
れたスプリング９によりピニオン２と噛合するよ
うに付勢力が与えられている。なお、図中１０は
押え部材８をハウジングに固定するための止めナ
ツト、１１は前記ピニオン軸１が遊挿されたハウ
ジング３の側部開口に螺合された環状部材、１２
はこの環状部材１１を固定するための止めナツ
ト、１３は環状部材１１とピニオン軸１間をシー
ルするシール部材、１４はハウジング３の開口端
部分を覆うカバー部材である。

また、上述した構成による装置において、ピニ
オン２と噛合するラツク６としては、ピニオン歯
部２ａに対面するラツク歯部６ａの下面側でラツ
ク６の両側から下方に向つて収束する一対の傾斜
面６ｂ，６ｃとその先端から下方に突出する延長
部６ｄとからなる断面略々Ｙ字状を呈するものが
用いられている。そして、このような形状による
ラツク６では、これに加わる回転方向への変位力
を、後述するような構成をもつラツク支持部材７
で有効に減らすことが可能で、また上述したラツ
ク６の延長部６ｄはこのラツク６に加わる曲げな
どに対し強度上有効に作用する部分である。

一方、このようなラツク６を軸線方向に摺動自
在に支持するラツク支持部材７は、第２図および
第３図ａ，ｂからも明らかなように、ラツク６の
断面形状に合せて形成されこのラツク６を軸線方
向に案内するようにＵ字状溝部およびその開口側
の扇形状溝部からなる案内溝２０ａを有する焼結
合金材等による金属製支持体２０｛第４図ａ，ｂ
参照｝と、この金属製支持体２０の案内溝２０ａ
内壁部（ラツク支持面）に密着して接合され前記
ラツク６の各傾斜面６ｂ，６ｃを支持案内するシ
ート部２１ａ，２１ｂを有する薄肉状の樹脂製パ
ツド２２｛第５図ａ，ｂ，ｃ参照｝とから構成さ
れている。なお、図中、２２ａ，２２ｂは前記シ
ート部２１ａ，２１ｂから屈曲部２３を介して下
方（ラツク６をピニオン２に噛合させる方向）に
延設された側壁部２２ｃはこれら両側壁部２２
ａ，２２ｂの中央部を連結する底面部２２ｄはこ
の底面部２２ｃから下方に突設されたスリツト２
２ｅを有するボス部である。また、前記金属製支
持体２０は、その案内溝２０ａの底面部に前記パ
ツド２２側の底面部２２ｃが係入されるくぼみ２
０ｂを有し、かつこのくぼみ２０ｂの中央には前
記ボス部２２ｄが圧入される嵌合孔２０ｃが穿設
された形状で形成されている。さらに、２０ｄは
支持体２０下面側のばね受け用開口である。

ここで、上述した樹脂製パツド２２は、自己潤
滑性を有する材料（カーボンフアイバ入り含油ポ
リアセタール等の合成樹脂材）で成形され、ラツ
ク６を軸線方向に円滑に摺動動作させるととも
に、種々の変位力に対してラツク６を弾性的に支
持し、操舵効率を向上させるうえでその効果を発
揮させ得るものである。また、上述した金属製支
持体２０は、焼結合金材等により焼結などの無切
削製造法により成形品として成形されている。

さて、本考案によれば、上述したようなラツク
支持部材７を構成する樹脂製パツド２２に対し加
わるラツク６の軸線方向への往復運動や揺動運動
による面方向や回転方向への作用力にもかかわら
ず、樹脂製パツド２２にクラツク等の損傷や金属
製支持体２０側からの剥離現象等が生じることが
ないように、薄肉状の樹脂製パツド２２を、両シ
ート部２１ａ，２１ｂとこれに連続して金属製支
持体２０の案内溝２０ａ内壁部に沿つて延設され
たラツク６のピニオン２への噛合方向に向う側壁
部２２ａ，２２ｂとの間の屈曲部２３，２３背面
側での肉厚が、ラツク６の軸線方向に沿つて他の
部分によりも厚くなるような不等断面形状で形成
したところに特徴を有している。

すなわち、本実施例によれば、この樹脂製パツ
ド２２は、その背面側において屈曲部２３に対応
してリブ状に膨出して突設された補強部３０をラ
ツク６の軸線方向に沿つて有しており、この補強
部３０は、前記金属製支持体２０側の案内溝２０
ａ内壁部に形成された係止溝３１内に係入された
状態で、金属製支持体２０と一体的に組付けられ
ている。

そして、上述した構成による樹脂製パツド２２
によれば、パツド２２背面側に膨出する補強部３
０の存在により、このパツド２２のシート部２１
ａ，２１ｂに加わるラツク６の揺動運動等による
変位力を適切かつ確実に分散して作用させること
が可能で、これによりこのシート部２１ａ，２１
ｂでの面圧を、第６図ａに示すように、略々均一
化し、同図ｂに示される従来例のような屈曲部分
での過大面圧の発生を防止することが可能となる
ものである。これは、従来構造ではラツク６の揺
動運動により、パツドシート部２１ａまたは２１
ｂの屈曲部２３部分が、ラツク６下部と金属製支
持体２０の受け面（特に屈曲状の受け部）との間
で集中的に挟まれることで過大面圧を生じていた
が、本考案によれば、上述したように屈曲部２３
付近の背面側に補強部３０が存在し、この部分で
の断面積やラツク支持面を大きくとれるととも
に、金属製支持体２０側での屈曲状の受け部をラ
ツク６下部が当接するパツド２２の屈曲部２３か
らずらして位置付けることができるため、各作用
力が分散して作用することとなるもので、容易に
理解されよう。なお、第６図ａ，ｂ中想像線は、
ラツク６が揺動して変位して状態を示している。

ここで、上述したような樹脂製パツド２２を成
形するうえで注意すべきことは、金属製支持体２
０との間にクリアランスが生じないように、また
成形時においてひけ等といつた問題が生じないよ
うに成形して両部材２０，２２を組合わせること
である。

また、上述した金属製支持体２０と樹脂製パツ
ド２２とからなるラツク支持部材７を形成するに
あたつて、第７図に示すように、ラツク６の傾斜
面６ｂ，６ｃと延長部６ｄとの間の曲率をＲ１、
樹脂製パツド２２の屈曲部２３のラツク側面の曲
率をＲ２、その背面側において膨出する補強部３
０とその上方のシート部２１ａ，２１ｂ背面側で
の曲率をＲ３として、これらがＲ１＜Ｒ３，Ｒ１
＜Ｒ２の関係となるように各部を設定すると、ラ
ツク６が揺動および摺動運動した場合に、樹脂製
パツド２２がラツク６のＲ１部分にくい込まれて
異常摩耗やひきちぎれ現象を生じることを回避し
得るものである。

そして、上述した構成によれば、樹脂製パツド
２２の耐久性の面で優れており、また加工性およ
び組立性に優れ、コスト的にも安価であり、しか
もラツク６の変位による打音の発生等も生じるこ
とがなく、さらにラツク６に対する剛性も大き
く、操舵性に優れ、ラツク６の摺動抵抗も小さく
操舵効率の面でも良好である等、実用上の効果は
大きい。また、上述した構成では、樹脂製パツド
２２の背面側にラツク６の軸線方向に沿つて補強
部３０が存在するため、強度的にも優れ、金属製
支持体２０との接合強度も確保し得るものであ
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、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、樹脂製パツド２２の屈曲部２３に対応する背
面側に膨出する補強部３０を、リブ状の段部形状
を呈する突部で形成した場合を説明したが、本考
案はこれに限定されず、第８図に示すようななだ
らかな湾曲面により膨出された膨出部分によつて
補強部３０を形成するようにしてもよいものであ
る。

また、上述したような樹脂製パツド２２は、そ
の成形上の理由からある程度のクリアランスをそ
のシート部２１ａ，２１ｂと金属製支持体２０の
案内溝２０ａ傾斜面との間に生じることから、こ
のクリアランスを積極的に設け、かつ捉え切り操
舵時における操舵力程度の負荷を与えた状態でこ
れら両部材を熱成形して金属製支持体２０と樹脂
製パツド２２とをなじませるようにすれば、その
強度上の信頼性を高めることが可能である。

〔考案の効果〕

以上説明したように、本考案に係るラツクピニ
オン型舵取り装置によれば、金属製支持体と共に
ラツク支持部材を構成する薄肉状の樹脂製パツド
を、ラツク傾斜面に対応するシート部とこれに連
続して金属製支持体の案内溝内壁部に沿つて延設
されたラツクのピニオンへの噛合方向に向う側壁
部との間の屈曲部背面側での肉厚が、ラツクの軸
線方向に沿つて他の部分によりも厚くなるような
不等断面形状で形成したので、簡単かつ安価な構
成にもかかわらず、樹脂製パツドの屈曲部背面側
部分に形成された厚肉な補強部の存在によつて、
樹脂製パツドのシート部、特に屈曲部付近での過
大な面圧の発生を押え、かつこの面圧を分散させ
てシート部全体に平均化することにより、ラツク
の往復運動や揺動運動による変位力にかかわら
ず、耐疲労性や耐衝撃性を向上させ得る等といつ
た実用上種々優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るラツクピニオン型舵取り
装置の一実施例を示す全体の概略断面図、第２図
ａ，ｂは本考案を特徴づけるラツク支持部材を示
す概略断面図およびその平面図、第３図はその分
解斜視図、第４図ａ，ｂはその金属製支持体の平
面図およびその−線断面図、第５図ａ，ｂ，
ｃは樹脂製パツドの平面図およびそのVb−Vb
線、Vc−Vc線断面図、第６図ａ，ｂは本考案に
よる作用効果を説明するための説明図およびこれ
に対応する従来例図、第７図は同じく本考案によ
る成形状態を説明する要部拡大図、第８図は本考
案の別の実施例を示す概略断面図である。 １……ピニオン軸、２……ピニオン、６……ラ
ツク、６ｂ，６ｃ……傾斜面、７……ラツク支持
部材、２０……金属製支持体、２０ａ……案内
溝、２１ａ，２１ｂ……シート部、２２……樹脂
製パツド、２２ａ，２２ｂ……側壁部、２３……
屈曲部、３０……補強部、３１……係止溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハンドル操作により回転されるピニオンと噛合
   する断面略々Ｙ字状を呈するラツクを軸線方向に
   摺動自在に支持するラツク支持部材を備えたラツ
   クピニオン型舵取り装置において、前記ラツク支
   持部材は、下方に向つて収束する一対の傾斜面に
   よるラツク下部を支持して軸線方向に案内する案
   内溝を有する金属製支持体と、この金属製支持体
   の案内溝内壁面に密着して接合され前記ラツクの
   各傾斜面を支持案内するシート部を有する薄肉状
   の樹脂製パツドとからなり、この樹脂製パツド
   は、各シート部とこれに連続して前記金属製支持
   体の案内溝内壁部に沿つて延設されたラツクのピ
   ニオンへの噛合方向に向う側壁部との間の屈曲部
   背面側での肉厚が、ラツク軸線方向に沿つて他の
   部分によりも厚くなるような不等断面形状で形成
   されていることを特徴とするラツクピニオン型舵
   取り装置。