JPH07110613B2 - 一定ギヤ比のステアリングギヤ装置 - Google Patents
一定ギヤ比のステアリングギヤ装置Info
- Publication number
- JPH07110613B2 JPH07110613B2 JP59221671A JP22167184A JPH07110613B2 JP H07110613 B2 JPH07110613 B2 JP H07110613B2 JP 59221671 A JP59221671 A JP 59221671A JP 22167184 A JP22167184 A JP 22167184A JP H07110613 B2 JPH07110613 B2 JP H07110613B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tooth
- gear
- pressure angle
- rack
- steering
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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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
- B62D3/04—Steering gears mechanical of worm type
- B62D3/06—Steering gears mechanical of worm type with screw and nut
- B62D3/08—Steering gears mechanical of worm type with screw and nut using intermediate balls or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は車両用のステアリングギヤ装置に関し、より詳
しくはステアリングギヤ比を一定とした一定ギヤ比のス
テアリングギヤ装置に関する。
しくはステアリングギヤ比を一定とした一定ギヤ比のス
テアリングギヤ装置に関する。
「従来の技術」 従来、ステアリングギヤ装置として、舵取ハンドルに連
動する入力軸の回転に連動して進退動されるラックと、
走行車輪に連動する出力軸に設けたセクタギヤとを噛合
させ、かつそのラックとセクタギヤとのギヤ比を一定と
した一定ギヤ比のステアリングギヤ装置が知られてい
る。そしてこの種のステアリングギヤ装置においては、
通常、上記ラックとセクタギヤの歯面はインボリュート
曲線で形成し、かつ各歯の圧力角は全て同一としてい
る。
動する入力軸の回転に連動して進退動されるラックと、
走行車輪に連動する出力軸に設けたセクタギヤとを噛合
させ、かつそのラックとセクタギヤとのギヤ比を一定と
した一定ギヤ比のステアリングギヤ装置が知られてい
る。そしてこの種のステアリングギヤ装置においては、
通常、上記ラックとセクタギヤの歯面はインボリュート
曲線で形成し、かつ各歯の圧力角は全て同一としてい
る。
「発明が解決しようとする問題点」 ところで、上記圧力角とステアリングギヤ装置の実効出
力との関係からは、圧力角を小とすることが望ましい。
すなわち、後に詳述するが、この種のステアリングギヤ
装置においては、上記圧力角が小さい方がセクタギヤか
らラックに反力として伝達されるラックの軸方向と直交
する方向の分力、したがってその分力によって生ずるラ
ックの摺動抵抗すなわち摩擦力が小さくなり、摩擦力が
小さくなれば実効出力が増大するからである。
力との関係からは、圧力角を小とすることが望ましい。
すなわち、後に詳述するが、この種のステアリングギヤ
装置においては、上記圧力角が小さい方がセクタギヤか
らラックに反力として伝達されるラックの軸方向と直交
する方向の分力、したがってその分力によって生ずるラ
ックの摺動抵抗すなわち摩擦力が小さくなり、摩擦力が
小さくなれば実効出力が増大するからである。
しかしながら、圧力角を小さくすると実効出力の増大と
いう点では望ましいが、セクタギヤの歯が細くなるので
強度的に問題が生じ、特に切下げが生じ易くなるのでそ
の圧力角を小とすることに一定の限界があった。
いう点では望ましいが、セクタギヤの歯が細くなるので
強度的に問題が生じ、特に切下げが生じ易くなるのでそ
の圧力角を小とすることに一定の限界があった。
「問題点を解決するための手段」 本発明はそのような事情に鑑み、一定ギヤ比のステアリ
ングギヤ装置において、上記セクタギヤの端歯における
両側の歯面のうち、中央歯側と反対側の歯面の圧力角を
中央歯側の歯面の圧力角よりも小さくしたものである。
ングギヤ装置において、上記セクタギヤの端歯における
両側の歯面のうち、中央歯側と反対側の歯面の圧力角を
中央歯側の歯面の圧力角よりも小さくしたものである。
「作用」 上記構成とすることにより、セクタギヤの端歯がラック
に噛合した際に、つまり操舵反力が大きくなる大舵角の
際にのみに実効出力を増大させて操舵フィーリングの向
上を図ることができ、しかも端歯が細くなるとしてもそ
の一方の歯面側のみの圧力角を小とすることができるの
で、たとえ切下げが生じても強度を確保することが容易
となるものである。
に噛合した際に、つまり操舵反力が大きくなる大舵角の
際にのみに実効出力を増大させて操舵フィーリングの向
上を図ることができ、しかも端歯が細くなるとしてもそ
の一方の歯面側のみの圧力角を小とすることができるの
で、たとえ切下げが生じても強度を確保することが容易
となるものである。
「実施例」 以下、本発明をパワーステアリングギヤ装置に適用した
実施例について説明すると、第１図において、入力軸１
の一端は図示しない舵取ハンドルに連動し、他端はボー
ルねじ軸２の右端軸部に嵌合している。このボールねじ
軸２はボールねじ機構３を介してパワーシリンダ４のピ
ストン５に連動し、このピストン５の外周面一側に形成
したラック６に図示しない操向車輪に連動する出力軸７
のセクタギヤ８を噛合させている。
実施例について説明すると、第１図において、入力軸１
の一端は図示しない舵取ハンドルに連動し、他端はボー
ルねじ軸２の右端軸部に嵌合している。このボールねじ
軸２はボールねじ機構３を介してパワーシリンダ４のピ
ストン５に連動し、このピストン５の外周面一側に形成
したラック６に図示しない操向車輪に連動する出力軸７
のセクタギヤ８を噛合させている。
上記入力軸１はハウジング10に設けた軸受11とボールね
じ軸２内部に設けた軸受12とによって軸支してあり、ま
た上記ボールねじ軸２をハウジング10に設けた軸受13に
よって軸支することにより、入力軸１およびボールねじ
軸２をそれぞれハウジング10に対して回転自在とすると
ともに、両者の間でも相対的に回転できるようにしてい
る。そして上記ボールねじ軸２の軸部にトーションバー
14を配設し、このトーションバー14の一端を連結ピン15
により入力軸１に連結するとともに、他端を連結ピン16
でボールねじ軸２に連結することにより、上記入力軸１
とボールねじ軸２とを相対回転可能に連結している。
じ軸２内部に設けた軸受12とによって軸支してあり、ま
た上記ボールねじ軸２をハウジング10に設けた軸受13に
よって軸支することにより、入力軸１およびボールねじ
軸２をそれぞれハウジング10に対して回転自在とすると
ともに、両者の間でも相対的に回転できるようにしてい
る。そして上記ボールねじ軸２の軸部にトーションバー
14を配設し、このトーションバー14の一端を連結ピン15
により入力軸１に連結するとともに、他端を連結ピン16
でボールねじ軸２に連結することにより、上記入力軸１
とボールねじ軸２とを相対回転可能に連結している。
上記入力軸１の外周とボールねじ軸２の内周との間には
筒状の弁スリーブ17を回転自在に配設し、入力軸１の左
端部をピン18を介してその弁スリーブ17に連結すること
により入力軸１と弁スリーブ17とが一体に回転するよう
にし、さらに弁スリーブ17を嵌合した上記ボールねじ軸
２の内周面に弁ロータ19を形成して、上記弁スリーブ17
と弁ロータ19とにより従来公知のロータリー型制御弁を
構成している。
筒状の弁スリーブ17を回転自在に配設し、入力軸１の左
端部をピン18を介してその弁スリーブ17に連結すること
により入力軸１と弁スリーブ17とが一体に回転するよう
にし、さらに弁スリーブ17を嵌合した上記ボールねじ軸
２の内周面に弁ロータ19を形成して、上記弁スリーブ17
と弁ロータ19とにより従来公知のロータリー型制御弁を
構成している。
このロータリー型制御弁は、上記弁スリーブ17と弁ロー
タ19とが中立位置に位置している際には、図示しないポ
ンプからハウジング10に形成した供給通路20と環状溝2
1、およびボールねじ軸２に形成した通路22を介してそ
のロータリー型制御弁に供給されていた圧油を図示しな
い排出通路を介して上記ポンプのリザーバに還流させて
いる。これと同時に、上記ロータリー型制御弁は、上記
ピストン５の右側に形成した圧力室23をボールねじ軸２
に形成した通路24および上記排出通路を介して上記ポン
プのリザーバに連通させ、さらに上記ピストン５の左側
に形成した圧力室25をパワーシリンダ４のシリンダ壁に
形成した通路26、ハウジング10に形成した通路27、ボー
ルねじ軸２に形成した通路28および上記排出通路を介し
て上記ポンプのリザーバに連通させている。したがって
この中立状態では、上記一対の圧力室23、25はともにリ
ザーバに連通されている。
タ19とが中立位置に位置している際には、図示しないポ
ンプからハウジング10に形成した供給通路20と環状溝2
1、およびボールねじ軸２に形成した通路22を介してそ
のロータリー型制御弁に供給されていた圧油を図示しな
い排出通路を介して上記ポンプのリザーバに還流させて
いる。これと同時に、上記ロータリー型制御弁は、上記
ピストン５の右側に形成した圧力室23をボールねじ軸２
に形成した通路24および上記排出通路を介して上記ポン
プのリザーバに連通させ、さらに上記ピストン５の左側
に形成した圧力室25をパワーシリンダ４のシリンダ壁に
形成した通路26、ハウジング10に形成した通路27、ボー
ルねじ軸２に形成した通路28および上記排出通路を介し
て上記ポンプのリザーバに連通させている。したがって
この中立状態では、上記一対の圧力室23、25はともにリ
ザーバに連通されている。
これに対し、図示しない舵取ハンドルが操舵されて上記
弁スリーブ17と弁ロータ19とが相対的に正転又は逆転さ
れた際には、ロータリー型制御弁は両者の相対回転方向
に応じて上記ピストン５の両端部に形成した圧力室23、
25の一方のみに圧油を供給してピストン５を一方向に作
動させ、出力軸７に補助動力を付与するようになってい
る。
弁スリーブ17と弁ロータ19とが相対的に正転又は逆転さ
れた際には、ロータリー型制御弁は両者の相対回転方向
に応じて上記ピストン５の両端部に形成した圧力室23、
25の一方のみに圧油を供給してピストン５を一方向に作
動させ、出力軸７に補助動力を付与するようになってい
る。
なお一般に、上記通路26や27等を形成する際に形成され
る開口は盲栓29で閉塞する必要があるが、図示実施例で
はそのうちの一つの開口にエアブリーダ30を設け、これ
を盲栓として利用するようにしている。
る開口は盲栓29で閉塞する必要があるが、図示実施例で
はそのうちの一つの開口にエアブリーダ30を設け、これ
を盲栓として利用するようにしている。
然して、図示実施例では上記セクタギヤ８は中央歯35と
その両側の端歯36との３枚の歯からなり、これに対応し
てそのセクタギヤ８に噛合するラック６は、セクタギヤ
８の中央歯35と端歯36との間に噛合する２枚の歯37と、
この歯37の外側に位置して端歯36の外側の歯面に噛合す
る２つの歯38とを有している。
その両側の端歯36との３枚の歯からなり、これに対応し
てそのセクタギヤ８に噛合するラック６は、セクタギヤ
８の中央歯35と端歯36との間に噛合する２枚の歯37と、
この歯37の外側に位置して端歯36の外側の歯面に噛合す
る２つの歯38とを有している。
上記セクタギヤ８の歯面およびラック６の歯面はそれぞ
れインボリュート曲線から構成してあり、第２図に示す
ように、ラック６の中央の２枚の歯37の両側の歯面39、
40の圧力角を、したがってこれに噛合するセクタギヤ８
の中央歯35の両側の歯面41の圧力角および端歯36の内側
の歯面42の圧力角を同一の圧力角Q1に、例えば27度に設
定している。
れインボリュート曲線から構成してあり、第２図に示す
ように、ラック６の中央の２枚の歯37の両側の歯面39、
40の圧力角を、したがってこれに噛合するセクタギヤ８
の中央歯35の両側の歯面41の圧力角および端歯36の内側
の歯面42の圧力角を同一の圧力角Q1に、例えば27度に設
定している。
これに対し、上記セクタギヤ８の端歯36の外側の歯面43
における圧力角、およびこれに噛合するラック６の外側
の２つの歯38の歯面44における圧力角は上記圧力角Q1よ
りも小さな圧力角Q2、例えば16度に設定している。
における圧力角、およびこれに噛合するラック６の外側
の２つの歯38の歯面44における圧力角は上記圧力角Q1よ
りも小さな圧力角Q2、例えば16度に設定している。
このような構成によれば、第３図に示すように、ピスト
ン５すなわちラック６に加わる軸方向の推力をＦ、ピス
トン５とシリンダとの摩擦係数をμとし、例えば圧力角
の大きなセクタギヤ８の中央歯35の歯面41とラック６の
歯面39とが噛合した際のピストン５とシリンダとの摩擦
力をF1、圧力角の小さなセクタギヤ８の端歯36の外側の
歯面43とラック６の歯面44とが噛合した際のピストン５
とシリンダとの摩擦力をF2とすれば、次式が成立する。
ン５すなわちラック６に加わる軸方向の推力をＦ、ピス
トン５とシリンダとの摩擦係数をμとし、例えば圧力角
の大きなセクタギヤ８の中央歯35の歯面41とラック６の
歯面39とが噛合した際のピストン５とシリンダとの摩擦
力をF1、圧力角の小さなセクタギヤ８の端歯36の外側の
歯面43とラック６の歯面44とが噛合した際のピストン５
とシリンダとの摩擦力をF2とすれば、次式が成立する。
F1＝μFtan Q1 F2＝μFtan Q2 この式から理解されるように、圧力角が小さくなると
（Q1＞Q2）ピストン５とシリンダとの摩擦力が低下する
ので（F1＞F2）、パワーステアリングギヤ装置の実効出
力が増大し、また耐摩耗性も向上する。
（Q1＞Q2）ピストン５とシリンダとの摩擦力が低下する
ので（F1＞F2）、パワーステアリングギヤ装置の実効出
力が増大し、また耐摩耗性も向上する。
他方、第２図に示すように、セクタギヤ８の端歯36はそ
の外側の歯面43の圧力角を小さくすることによって細く
なり、しかも切下げ45を受けるようになるが、端歯36全
体としては、外側の歯面43のみの圧力角が小さくなった
だけであり、また切下げ45を受けるのも外側の歯面43だ
けであるので、両側の歯面42、43の圧力角を共に小とし
た場合に比較して可及的に強度の低下を防止することが
可能となる。
の外側の歯面43の圧力角を小さくすることによって細く
なり、しかも切下げ45を受けるようになるが、端歯36全
体としては、外側の歯面43のみの圧力角が小さくなった
だけであり、また切下げ45を受けるのも外側の歯面43だ
けであるので、両側の歯面42、43の圧力角を共に小とし
た場合に比較して可及的に強度の低下を防止することが
可能となる。
第４図は本発明の他の実施例を示したもので、ピッチを
不等間隔とすることにより、上記実施例のように端歯36
の外側の圧力角を小さくしても充分な強度を確保できる
ようにしたものである。
不等間隔とすることにより、上記実施例のように端歯36
の外側の圧力角を小さくしても充分な強度を確保できる
ようにしたものである。
同図において、P1、P2、P3はそれぞれラック６のピッチ
線Ｐ上の間隔、したがってセクタギヤ８の円ピッチ上の
間隔を示しており、P1はセクタギヤ８の中央歯35の歯
厚、P2はラック６の中央側の歯37の歯厚、P3はセクタギ
ヤ８の端歯36の歯厚にそれぞれ対応している。前述した
実施例では各間隔P1、P2、P3は同一に設定しているが、
本実施例ではP3＞P1＞P2の関係に設定している。また、
ラック６に形成した最外側の歯38の歯末のたけA2を中央
側の歯37の歯末のたけA1よりも大きく設定してその歯38
とセクタギヤ８の端歯36との噛合いを確保できるように
している。
線Ｐ上の間隔、したがってセクタギヤ８の円ピッチ上の
間隔を示しており、P1はセクタギヤ８の中央歯35の歯
厚、P2はラック６の中央側の歯37の歯厚、P3はセクタギ
ヤ８の端歯36の歯厚にそれぞれ対応している。前述した
実施例では各間隔P1、P2、P3は同一に設定しているが、
本実施例ではP3＞P1＞P2の関係に設定している。また、
ラック６に形成した最外側の歯38の歯末のたけA2を中央
側の歯37の歯末のたけA1よりも大きく設定してその歯38
とセクタギヤ８の端歯36との噛合いを確保できるように
している。
なお、その他の構成は上述の実施例と異なるところはな
く、上述の実施例と同一若しくは相当部分には同一の符
号を付して示している。
く、上述の実施例と同一若しくは相当部分には同一の符
号を付して示している。
このような構成によれば、上述したように、セクタギヤ
８の端歯36はその外側の歯面43の圧力角を小さくするこ
とによって細くなり、しかも切下げ45を受けるようにな
るが、それに対応して間隔P3を増大させて端歯36の歯厚
を増大させているので、充分な強度を確保できることは
明らかである。
８の端歯36はその外側の歯面43の圧力角を小さくするこ
とによって細くなり、しかも切下げ45を受けるようにな
るが、それに対応して間隔P3を増大させて端歯36の歯厚
を増大させているので、充分な強度を確保できることは
明らかである。
なお、上記実施例ではいずれもセクタギヤ８の歯を３枚
としているが、これに限定されるものでないことは勿論
である。
としているが、これに限定されるものでないことは勿論
である。
「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、一定ギヤ比のステアリ
ングギヤ装置であっても歯の充分な強度を確保しつつ操
舵反力が大きくなる大舵角の際にのみにステアリングギ
ヤ装置の実効出力を増大させることができるので、操舵
フィーリングの向上を図ることができるという効果が得
られる。
ングギヤ装置であっても歯の充分な強度を確保しつつ操
舵反力が大きくなる大舵角の際にのみにステアリングギ
ヤ装置の実効出力を増大させることができるので、操舵
フィーリングの向上を図ることができるという効果が得
られる。
第１図は本発明の一実施例を示す断面図、第２図は第１
図の要部の拡大図、第３図は圧力角を異ならせた際の摩
擦力の差を説明するための説明図、第４図は本発明の他
の実施例の第２図と同様な断面図である。 １……入力軸、４……パワーシリンダ ５……ピストン、６……ラック ７……出力軸、８……セクタギヤ 35……中央歯、36……端歯 Q1、Q2……圧力角
図の要部の拡大図、第３図は圧力角を異ならせた際の摩
擦力の差を説明するための説明図、第４図は本発明の他
の実施例の第２図と同様な断面図である。 １……入力軸、４……パワーシリンダ ５……ピストン、６……ラック ７……出力軸、８……セクタギヤ 35……中央歯、36……端歯 Q1、Q2……圧力角
Claims (1)
- 【請求項１】舵取ハンドルに連動する入力軸の回転に連
動して進退動されるラックと、走行車輪に連動する出力
軸に設けたセクタギヤとを噛合させ、かつそのラックと
セクタギヤとのギヤ比を一定とした一定ギヤ比のステア
リングギヤ装置において、 上記セクタギヤの端歯における両側の歯面のうち、中央
歯側と反対側の歯面の圧力角を中央歯側の歯面の圧力角
よりも小さくしたことを特徴とする一定ギヤ比のステア
リングギヤ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59221671A JPH07110613B2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 一定ギヤ比のステアリングギヤ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59221671A JPH07110613B2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 一定ギヤ比のステアリングギヤ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61102380A JPS61102380A (ja) | 1986-05-21 |
| JPH07110613B2 true JPH07110613B2 (ja) | 1995-11-29 |
Family
ID=16770441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59221671A Expired - Lifetime JPH07110613B2 (ja) | 1984-10-22 | 1984-10-22 | 一定ギヤ比のステアリングギヤ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07110613B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0394375U (ja) * | 1990-01-17 | 1991-09-26 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4922670U (ja) * | 1972-05-30 | 1974-02-26 | ||
| JPS6312040Y2 (ja) * | 1979-12-21 | 1988-04-07 | ||
| DE3019732A1 (de) * | 1980-05-23 | 1981-12-03 | Bayer Ag, 5090 Leverkusen | Verfahren zur herstellung von polyarylensulfiden |
| JPS5929567A (ja) * | 1982-08-12 | 1984-02-16 | Toyoda Mach Works Ltd | 車輛用舵取装置 |
-
1984
- 1984-10-22 JP JP59221671A patent/JPH07110613B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61102380A (ja) | 1986-05-21 |
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