JPH0334380Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ステアリング装置に係り、より詳細
には操縦性が良好でフラツタ低減に効果的なラツ
ク・アンド・ピニオン式ステアリングギヤボツク
スに関する。

〔従来の技術及び解決しようとする問題点〕

ラツク・アンド・ピニオン式ステアリング装着
車は、ステアリング系の剛性が高く、良好な操縦
性を得やすいが、反面、フラツターが発生しやす
く、そのレベルも大きいという問題がある。これ
は、ラツク・アンド・ピニオン式ステアリングギ
ヤボツクスが構造上、操舵力伝達系の剛性が高
く、かつ、伝達効率が正、逆効率ともに高周波領
域までよい点に起因している。

従来、このようなフラツターを低減するために
種々提案されている。

例えば、第４図に示すように、中央部Ａの内径
ａを両端部の内径ｂよりも小さくしてオイルを充
填したシリンダ２０にピストンリング２１を有す
るピストン２２を摺動自在に嵌合し、ピストンロ
ツド２３の移動（Ａ→Ｂ）に伴いピストンリング
２１とシリンダ２０との間隙が増大して減衰力を
低下させるもの（実開昭56−158365号）、或いは、
第５図に示すように、ハウジング３０内に回転自
在に支持したピニオン３１に噛合するラツク３２
のロツド部３３を、ハウジング３０に設けたシリ
ンダ室３４に移動自在に配置し、螺旋溝３５を有
するロータ部材３６を回転自在にロツド部３３に
装着してシリンダ室３４を二分し、ラツク３２の
移動に伴うロータ部材３６のポンプ作用によつて
減衰効果を得るもの（実開昭57−77743号）など
がある。

しかし、従来のこの種のステアリング装置で
は、機構が複雑であつたり、また振動周波数の低
い領域から高い領域まで効果的にフラツターを低
減し、そのフラツターレベルを小さくする点にお
いて、良好な操縦性へのデメリツトを必ずしも低
減されるとは云い難いという問題があつた。

本考案の目的は、ラツク・アンド・ピニオン装
着車の特長である良好な操縦性へのデメリツトを
少くし、フラツター低減及びそのレベルの低下に
効果の大きいラツク・アンド・ピニオン式ギヤボ
ツクスを提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本考案は、振動周波
数が操縦時（〜１Hz）とフラツター発生時（17〜
20Hz）とで異なる点に着目し、この振動周波数差
による伝達効率を分けてやろうとするものであ
り、その特徴とするところは、ラツク・アンド・
ピニオン式ステアリングギヤボツクスにおいて、
ラツク内にその軸方向に延在するオイル室を設け
ると共にオイル室を貫通しボールジヨイント部を
介して回動自在にタイロツドに連結する連結ロツ
ドを設け、この連結ロツドの中央部にリングを設
けることによつてオイル室を２室に分離し、各オ
イル室はリングの外周とラツクとの隙間でオイル
が連通できるように構成して粘性減衰を図り、更
に連結ロツドの両端にはめられた環状の弾性体を
介して、ラツクの動きが連結ロツド両端のボール
ジヨイント部とそれに連結されたタイロツドに伝
達されることによつてフラツタレベルを小さくし
たことにある。

以下に本考案を図示の実施例に基づいて詳細に
説明する。

〔実施例〕

第１図は本考案の一実施例に係るラツク・アン
ド・ピニオン式ステアリングギヤボツクスの断面
図である。図中、１はギヤボツクスハウジングで
あり、このギヤボツクスに摺動自在にラツク２が
支持され、またラツク２のラツク歯に噛合するピ
ニオン４が回転自在に支持されている。

ラツク２は軸方向に延在するオイル室８を有し
ており、両端にボールジヨイント部を有する連結
ロツド３が、オイル室８を貫通しラツク２に対し
て摺動可能に挿入されている。連結ロツド３は、
その両端に大径に形成されたボールジヨイント部
を介してタイロツド５に回動自在に連結され、ま
た、連結ロツド３のボールジヨイント部の軸方向
内側にはめられた環状の弾性体６を介してラツク
２に連結されている。こうして、ラツク２の動き
は弾性体６を介して連結ロツド３のボールジヨイ
ント部とそれに連結されたタイロツド５に伝達さ
れる。

オイル室８は、第２図にその詳細を示すよう
に、連結ロツド３の中央部に固定的に設けたリン
グ７により、左右の２室８ａ，８ｂに分離されて
いる。但し、各オイル室８ａ，８ｂは、リング７
の外周とラツク２との間の隙間によつて連通して
おり、フラツタ発生によりラツク２と連結ロツド
３が相対変位した時にその隙をオイルが通過でき
るように構成されている。

〔作用〕

フラツターは、主にタイヤのアンバランスによ
りサスペンシヨンが共振して発生し、その力がタ
イロツド５、ラツク２及びピニオン４を経てステ
アリングホイールに伝わり、不快な振動を感じさ
せるものである。

上記構成のラツク・アンド・ピニオン式ステア
リングギヤボツクスを車両に装着した場合、ステ
アリングホイールの慣性モーメントI_Sと弾性体６
のバネ定数Ｋにより、次式で定義される共振周波
数W_Sをもつ振動系がつくられる。

（但し、ｒ：ピニオン４の有効半径） この振動系をタイロツド５から任意の周波数Ｗ
で加振した場合、その応答は第３図に示すように
なる。一方、フラツターの発生周波数はサスペン
シヨンの共振周波数W_Tであるため、（W_T／W_S）〉
√２にするようにＫ，ｒ及びI_Sを設定すれば、フ
ラツターを小さくすることができる。上記W_Tは
一般に17〜20Hz程度であるため、通常ｒ及びI_Sの
値がそれぞれ７mm及び４Kgｆmms²の場合、左右の
弾性体６の合計のＫを約320Kgｆ／mm程度にすれ
ば、W_S≒10Hzで、伝達率は1/2程度になり、フラ
ツターレベルは小さくでき、かつ、一般の走行に
おける操縦性には何ら問題ないレベルとなる。

また、第３図に示す伝達率のピークは、減衰が
ない場合、非常に大きくなるので好ましくない。
したがつて、何らかの方法で減衰を与える必要が
ある。この点、本考案では、ラツク２に設けたオ
イル室８を連結ロツド３の中央に設けたリング７
によつて２室８ａ，８ｂに分離し、フラツターに
よりラツク２と連結ロツド３が相対変位した時に
リング７とラツク２との隙間にオイルが通過する
ようにして、粘性減衰を与えるものである。

なお、ラツク２の両端に設けた弾性体６を特に
高減衰ゴム等とすることにより、減衰を与えるこ
とも可能である。この場合には、リング７及びオ
イル室８へのオイル封入を省くことができる。

〔考案の効果〕

以上詳述したように、本考案によれば、ラツ
ク・アンド・ピニオン式ステアリングギヤボツク
ス装着による良好な操縦性を損うことなくフラツ
ターを効果的に減少でき、またフラツターレベル
を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例に係るラツク・アン
ド・ピニオン式ステアリングギヤボツクスの断面
図、第２図は第１図のＡ部拡大図、第３図は上記
実施例による振動系における振動数比と伝達率の
関係を示す図、第４図及び第５図は従来のステア
リング・ダンパーを各々示す断面図である。 １……ギヤボツクスハウジング、２……ラツ
ク、３……連結ロツド、４……ピニオン、５……
タイロツド、６……弾性体、７……リング、８…
…オイル室。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ハウジング内にその軸方向に移動可能に支持さ
   れているラツクと、該ラツクに噛合して回転自在
   に支持されているピニオンを有し、該ラツクにタ
   イロツドが連結されているラツク・アンド・ピニ
   オン式ステアリングギヤボツクスにおいて、前記
   ラツク内にその軸方向に延在するオイル室を設け
   ると共に該オイル室を貫通して前記タイロツドに
   連結する連結ロツドを設け、該連結ロツドの中央
   部にリングを設けることによつて前記オイル室を
   ２室に分離し、各アイル室は前記リングの外周と
   前記ラツクとの隙間でオイルが連通できるように
   構成すると共に、前記ラツクと前記タイロツドと
   は、前記連結ロツドの両端で大径に形成され前記
   タイロツドに連結するボールジヨイント部の内側
   にはめられた環状の弾性体を介して連結したこと
   を特徴とするラツク・ピニオン式ステアリングギ
   ヤボツクス。