JPH0246453Y2 - - 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が与えられている。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、
さらには樹脂製パツドのシート部によるラツクの
受圧状態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の
噛合い分力および舵取り輪側からの外力によりラ
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、ラツクを支
持するシート部とこれに連続する側壁部とを連結
する屈曲部付近に過大な面圧｛第６図ａ，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、従来構造では樹脂製パ
ツドの屈曲部での曲率がこれに対応するラツク下
部での曲率よりも小さく形成され、シート部での
受圧面積を大きくし平面状態で受圧し得るような
構成が一般に採用されており、これにより上述し
た樹脂製パツドの屈曲部付近がラツク下部の傾斜
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、受け面側からのくさび作用でシート
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。特に、上述した過大な面圧
は、第６図ｂに示すように、ラツクが大きく揺動
した場合においてシート部の上方部分ではわずか
ではあるがクリアランスＫが生じる一方、ラツク
下部とパツド側のシート部の屈曲部に近接する部
分のみが集中的に圧接挟持されることで、甚だし
いもので、これが高じるとシート部に以上摩耗や
ひきちぎれ現象等を生じる虞れがあり、耐久性の
面で問題とされるものであつた。

また、上述したラツク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、断面略々Ｙ字状
を呈するラツクの下方に向つて収束する一対の傾
斜面およびその下方に突出された延長部によるラ
ツク下部を軸線方向に摺動自在に支持するラツク
支持部材をラツク下部を支持案内する案内溝を有
する金属製支持体と、その案内溝内壁面に密着し
て接合され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で構成し、
かつこの樹脂製パツドの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
た側壁部との間の屈曲部における曲率を、ラツク
下部での傾斜面と延長部との間の曲率よりも大き
く設定したものである。

〔作用〕

本考案によれば、樹脂製パツドの屈曲部分での
曲率がラツク側より大きいため、ラツクが揺動運
動してシート部への当り位置が変化しても、ラツ
ク下部とは平面上で接触した状態を維持し、従来
のような過大な面圧の発生を押えることができ、
これにより樹脂製パツドの耐圧強度を向上させ得
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５図ａ，ｂ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
グ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１図および
第２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かつこのラツク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５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４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
て下方に延設された側壁部、２２ｃはこれら両側
壁部２２ａ，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２２ｅ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２０ｂ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２
０ｃ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、２０ｅは上記案内溝２０ａ内で前記樹脂製パ
ツド２２の移動、特にラツク軸線方向への移動を
規制して係止保持する係止壁である。

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等が生
じることがないように、断面略々Ｙ字状を呈する
ラツク６の下方に向つて収束する一対の傾斜面６
ｂ，６ｃおよびその下方に突出された延長部６ｄ
によるラツク６下部を軸線方向に摺動自在に支持
するラツク支持部材７を金属製支持体２０と共に
構成する薄肉状の樹脂製パツド２２のシート部２
１ａ，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側壁部
２２ａ，２２ｂとの間の屈曲部２３における曲率
Ｒ２を、ラツク６下部での傾斜面６ｂ，６ｃと延
長部６ｄとの間の曲率Ｒ１よりも大きく設定した
ところに特徴を有している。

そして、このような構成によれば、樹脂製パツ
ド２２の屈曲部２３での曲率Ｒ２がラツク６側Ｒ
１よりも大きいため、ラツク６が揺動運動してシ
ート部２１ａ，２１ｂへの当り位置が変化して
も、第３図ａ，ｂに示されるように、ラツク６下
部とは平面上で接触した状態を維持し、従来のよ
うな過大な面圧の発生を適正に押えることがで
き、これにより樹脂製パツド２２の耐圧強度を向
上させ得るものである。

なお、上述した樹脂製パツド２２を成形するう
えで注意すべきことは、金属製支持体２０との間
にクリアランス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４図ｂおよび第５図ｂから明らかな
ように、樹脂製パツド２２の屈曲部２３背面側の
曲率をＲ３、これに対応する金属製支持体２０側
の曲率をＲ４として、これらがＲ４≦Ｒ３とな
り、またＲ１とＲ２との関係において、Ｒ１＜Ｒ
４≦Ｒ３＜Ｒ２となるように各部を設定すると、
ラツク支持部材７としての強度を保持し得るとと
もに、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り現象を生じるこ
とを適切かつ確実に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。

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。

〔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、下方に向つて収束す
る一対の傾斜面およびその下方に突出された延長
部によるラツク下部を軸線方向に摺動自在に支持
するラツク支持部材を、ラツク下部を支持案内す
る案内溝を有する金属製支持体と、その案内溝内
壁面に密着して接合され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
とで構成し、かつこの樹脂製パツドのシート部と
これに連続して金属製支持体の案内溝内壁部に沿
つて延設された側壁部との間の屈曲部における曲
率を、ラツク下部での傾斜面と延長部との間の曲
率よりも大きく設定したので、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分での
曲率がラツク側よりも大きいため、ラツクが揺動
運動してシート部への当り位置が変化しても、ラ
ツク下部とは平面上で接触した状態を維持し、従
来のような過大な面圧の発生を押えることがで
き、これにより樹脂製パツドの耐圧強度を向上さ
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
す平面図および概略断面図、第３図ａ，ｂはその
作用効果を説明するための要部拡大図、第４図
ａ，ｂおよび第５図ａ，ｂは樹脂製パツドおよび
金属製支持体の平面図および概略断面図、第６図
ａ，ｂは第３図ａ，ｂに対応する従来例図であ
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。

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と、このラツ
   クの下方に向つて収束する一対の傾斜面およびそ
   の下方に突出された延長部によるラツク下部を軸
   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、ラツク下部を支持案内する案
   内溝を有する金属製支持体と、その案内溝内壁面
   に密着して接合され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、この樹脂製パツドの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
   された側壁部との間の屈曲部における曲率を、前
   記ラツク下部での傾斜面と延長部との間の曲率よ
   りも大きく設定したことを特徴とするラツクピニ
   オン型舵取り装置。