JPH0811727A - ラックアンドピニオン式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は車両の操舵装置として好適なラック
アンドピニオン式ステアリング装置に関し、ステアリン
グラックとピニオンギヤとの間に生ずる歯打ちに伴う異
音の軽減を図ることを目的とする。 【構成】 車両の操舵輪である左右前輪に連結されるス
テアリングラックと、ステアリングシャフト２２に固定
されるピニオンギヤ２４とを、互いに係合した状態でハ
ウジング２０内に配設する。ピニオンギヤ２４を、ピニ
オン支持部３２ａ，３４ａ、外環３２ｂ，３４ｂ、及び
ブッシュ３２ｃ，３４ｃからなる弾性すべり軸受を介し
てハウジング２０内に弾性支持する。ステアリングラッ
ク１４とピニオンギヤ２４との間に所定の押圧力が作用
するように、キャップ２８及びラックガイド２６を配設
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラックアンドピニオン
式ステアリング装置に係り、特に車両の操舵装置として
好適なラックアンドピニオン式ステアリング装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、車両の操舵装置の一形式とし
て、ラックアンドピニオン式ステアリング装置が知られ
ている。このラックアンドピニオン式ステアリング装置
においては、例えば特開昭６３−１０６１７７号公報に
も開示されるように、ピニオンギヤをハウジングに対し
てコロ軸受を介して回動自在に支持する構成が一般的で
ある。

【０００３】すなわち、ラックアンドピニオン式ステア
リング装置を構成するにあたっては、ステアリングシャ
フトと共に回転するピニオンギヤ、及びピニオンギヤの
回転を車両左右方向の直線運動に変換するステアリング
ラックが必要であると共に、それらを機械的に支持する
ハウジング、及びピニオンギヤを回動自在に支持する回
転軸受等が必要である。

【０００４】この場合、円滑な回動を提供し得る回転軸
受としては、従来よりコロ軸受が広く知られており、上
記公報記載の装置を含め、従来のラックアンドピニオン
式ステアリング装置においては、ハウジングに対してピ
ニオンギヤを支持するにあたってコロ軸受を用いるのが
一般化していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のラ
ックアンドピニオン式ステアリング装置の如くコロ軸受
を用いてピニオンギヤを支持する構成では、その回動方
向を除く他の方向について、ピニオンギヤとハウジング
とが実質的に固定された状態となる。

【０００６】この場合、ピニオンギヤとハウジングとの
間に何ら振動を吸収する部材が存在せず、例えば走行振
動が操舵輪からステアリングラックに伝達され、その振
動がピニオンギヤに伝達された場合は、ハウジング及び
車体に対して振動が伝播され易く、走行振動に伴う異音
の原因となる。

【０００７】更に、ピニオンギヤとステアリングラック
との係合状態を常に適切な状態に維持するためには、両
者間に押圧力を作用させることが適切であるが、上記従
来のラックアンドピニオン式ステアリング装置の如くピ
ニオンギヤがハウジングに対して実質的に固定されてい
る構成においては、ステアリングラックに付勢力を加え
て上記押圧力を得ることが必要となり、押圧力発生機構
を別個に設けることが必要である。

【０００８】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であり、ステアリングシャフトに連結されるピニオンギ
ヤを、弾性軸受を介して回動自在に支持することにより
上記の課題を解決するラックアンドピニオン式ステアリ
ング装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的は、前記請求
項１に記載するように、ステアリングシャフトに連結さ
れるピニオンギヤと、該ピニオンギヤの回転運動を直線
運動に変換して操舵輪に伝達するステアリングラックと
を備えるラックアンドピニオン式ステアリング装置にお
いて、前記ピニオンギヤを、弾性軸受を介して、回動自
在に弾性支持したラックアンドピニオン式ステアリング
装置により達成される。により達成される。

【００１０】また、前記請求項２に記載するように、上
記請求項１記載のャフトに連結されるラックアンドピニ
オン式ステアリング装置において、前記弾性軸受は、非
組み付け時において前記ステアリングラック側に偏心す
るピニオン支持部を具備するラックアンドピニオン式ス
テアリング装置も有効である。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明において、前記弾性軸受
は、前記ピニオンギヤを回動可能に弾性支持する。この
場合、前記ピニオンギヤはハウジングに対して円滑に回
動することができ、かつ前記ピニオンギヤとハウジング
との間に振動吸収部材が介在することとなるため、前記
ステアリングラックから前記ピニオンギヤに伝達された
振動がハウジングに伝播され難く、異音の抑制に有利で
ある。

【００１２】請求項２に係る発明において、前記弾性軸
受は、非組み付け時において前記ステアリングラック側
に偏心したピニオン支持部を具備している。従って、該
ピニオン支持部に前記ピニオンを支持した状態で前記ス
テアリングラックが組み付けられた場合、前記弾性軸受
には、前記ピニオン支持部の偏心を矯正する方向の弾性
変形が生ずる。

【００１３】そして、かかる弾性変形が生じた場合、前
記ピニオンギヤにはその復元力が作用し、前記ピニオン
ギヤと前記ステアリングラックとの間に適当な押圧力が
作用する状態が実現され、前記ステアリングラック側に
何ら押圧力発生機構を具備しないにも関わらず、安定し
た係合状態が維持される。

【００１４】

【実施例】図１及び図２は、本発明の一実施例であるラ
ックアンドピニオン式ステアリング装置１０の要部構成
図、及び全体構成図を示す。尚、図１は、図２中Ｉ−Ｉ
断面の拡大図である。以下、各図を参照してラックアン
ドピニオン式ステアリング装置１０の構成について説明
する。

【００１５】ラックアンドピニオン式ステアリング装置
１０は、ステアリングホイル１２に加えられた操舵トル
クをステアリングラック１４の車両左右方向の変位に変
換して操舵輪に伝達する車両用操舵装置である。

【００１６】すなわち、図２に示す如く、ステアリング
ラック１４はその端部にボールエンドジョイント１６を
備え、このボールエンドジョイント１６を介してタイロ
ッド１８に連結されている。また、左右のタイロッド１
８は、それぞれ図示しない左右前輪のナックルアームに
連結され、左右前輪に対して同一方向の操舵力を伝達す
る。

【００１７】一方、ステアリングラック１４は、車体に
固定されるラックハウジング（以下、単にハウジングと
称す）２０に摺動自在に把持されると共に、図１に示す
如くその内部において、ステアリングシャフト２２に連
結されたピニオンギヤ２４に係合している。

【００１８】ここで、ステアリングラック１４には、ピ
ニオンギヤ２４の歯部と係合する歯部が設けられてお
り、ステアリングシャフト２２と共にピニオンギヤ２４
が回転すると、その回転角及び回転方向に応じて、左右
何れかの方向にストロークする。

【００１９】また、ステアリングラック１４の、ピニオ
ンギヤ２４の反対側には、ステアリングラック１４の径
方向位置を規制するラックガイド２６、及びキャップ２
８が配設されている。尚、ラックガイド２６のステアリ
ングラック１４との当接面には、ステアリングラック１
４の長手方向の変位が規制されるのを防止するために、
滑り摩擦を軽減するラックガイドシート３０を備えてい
る。

【００２０】ところで、ラックアンドピニオン式ステア
リング装置１０においては、ピニオンギヤ２４及びステ
アリングシャフト２２がハウジング２０内で円滑に回動
できなければならない。従って、これらピニオンギヤ２
４及びステアリングシャフト２２を支持するにあたって
は、回転軸受を用いることが必要である。

【００２１】ここで、本実施例のラックアンドピニオン
式ステアリング装置１０は、図１に示すように、その回
転軸受として弾性すべり軸受３２，３４を用いている点
に特徴を有するものである。

【００２２】この弾性すべり軸受３２，３４は、環状の
ピニオン支持部３２ａ，３４ａと、ハウジング２０との
固定部である外環３２ｂ，３４ｂと、これらピニオン支
持部３２ａ，３４ａと外環３２ｂ，３４ｂとの間に介在
するブッシュ３２ｃ，３４ｃとからなる回転軸受であ
る。

【００２３】この場合、弾性すべり軸受３２，３４に支
持されるピニオンギヤ２４は、ピニオン支持部３２ａ，
３４ａに支持された状態で円滑に回動することができ、
かつハウジング２０に対しては、ブッシュ３２ｃ，３４
ｃが介在することにより、微小に相対変位することがで
きる。

【００２４】従って、車両走行中に車輪からステアリン
グラック１４に走行振動が入力され、その振動に起因し
てピニオンギヤ２４とステアリングラック１４との間で
いわゆる歯打ちが生じた場合においても、ピニオンギヤ
２４からハウジング２０への振動の伝播が抑制され、歯
打ち音が有効に軽減されることになる。

【００２５】このため、本実施例のラックアンドピニオ
ン式ステアリング装置１０によれば、ころ軸受等を用い
て、ピニオンギヤをその径方向に変位不可能な状態でハ
ウジングに固定した装置に比べて、極めて静粛性に優れ
た操舵装置を実現することができる。

【００２６】ところで、ステアリングシャフト２２に伝
達された操舵トルクを、ピニオンギヤ２４とステアリン
グラック１４とを用いて左右操舵輪に対する操舵ストロ
ークに変換する構成においては、ピニオンギヤ２４とス
テアリングラック１４との間に安定した係合状態を実現
する必要がある。

【００２７】この場合、ピニオンギヤ２４とステアリン
グラック１４との間に適当な押圧力を作用させることで
両者の係合状態を適切に維持する手法が従来より用いら
れていることは前記した通りであり、より具体的には、
従来の装置においては、図１に示すラックガイド２６と
キャップ２８との間にラックガイドスプリングを配設
し、その付勢力によりステアリングラック１４とピニオ
ンギヤ２４との間に作用させるべき押圧力を確保してい
た。

【００２８】これに対して、本実施例のラックアンドピ
ニオン式ステアリング装置１０は、上述の如くピニオン
ギヤ２４の回転軸受として弾性すべり軸受３２，３４を
用いており、ステアリングラック１４でピニオンギヤ２
４を押圧し、弾性すべり軸受３２，３４のブッシュ３２
ｃ，３４ｃに適当な弾性変形が生じた状態を正規の組み
付け状態とすれば、以後ブッシュ３２ｃ，３４ｃの復元
力により所望の押圧力を確保することができる。

【００２９】そこで、本実施例においては、ステアリン
グラック１４とピニオンギヤ２４との良好な係合状態を
維持するために必要な押圧力発生機構を弾性すべり軸受
により実現することとし、従来キャップ２８とラックガ
イド２６との間に配設していたラックガイドスプリング
を廃止することとした。この意味で、本実施例のラック
アンドピニオン式ステアリング装置１０は、部品点数削
減をも実現できるという効果を有している。

【００３０】図３及び図４は、上述の機能を効果的に実
現すべく本実施例において採用した弾性すべり軸受３２
（弾性すべり軸受３４についても同様）の特徴を説明す
るための平面図を示す。

【００３１】すなわち、弾性すべり軸受３２は、図３に
示す如く、ピニオンギヤ２４とステアリングラック１４
とが係合しない状態、すなわち両者が組み付けられる以
前においては、ステアリングラック１４側に偏心した位
置にピニオン支持部３２ａを備えている。

【００３２】そして、組み付けに際して、ステアリング
ラック１４がピニオンギヤ２４に所定ストロークの変位
を与え、正規の組み付け状態で図４に示す如くピニオン
支持部３２ａが弾性すべり軸受３２の中心に位置するよ
うに各構成部品の相対位置関係が定められている。

【００３３】この場合、組み付け終了時には、ブッシュ
３２ｃに所定の弾性変形が与えられ、その結果、ステア
リングラック１４とピニオンギヤ２４との間に所定の押
圧力が確保されると共に、ピニオンギヤ２４が弾性すべ
り軸受３２の中心に支持されることになるため、ラック
アンドピニオン式ステアリング装置としての適切な作動
性が確保されることになる。

【００３４】このように、本実施例のラックアンドピニ
オン式ステアリング装置１０によれば、ピニオンギヤ２
４を弾性すべり軸受３２，３４を用いて弾性支持するこ
とにより、優れた静粛性と、部品点数削減による低コス
ト化とを実現し得る操舵装置を構成することができる。

【００３５】ところで、上記実施例においては、ピニオ
ンギヤ２４を弾性支持する軸受として弾性すべり軸受を
用いているが、これに限るものではなく、例えばころ軸
受をハウジングに対して弾性材を介して配設する構成と
しても同様の効果を享受することが可能である。

【００３６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ピニオン
ギヤと、ピニオンギヤを保持するハウジングとの間に振
動を吸収する部材が介在することになり、ピニオンギヤ
に伝達された振動がハウジングに伝播されるのを有効に
抑制することができる。

【００３７】このため、本発明によれば、走行中にステ
アリングラックに伝達される振動に起因して生ずる異音
を著しく軽減することができ、静粛性に優れたラックア
ンドピニオン式ステアリング装置を実現することができ
るという特長を有している。

【００３８】また、請求項２記載の発明によれば、ピニ
オンギヤとステアリングラックとを適当な相対位置関係
に組み付けた場合、弾性軸受に適当な弾性変形が生じ、
その復元力がピニオンギヤをステアリングラック側へ押
圧すべく作用する。

【００３９】このため、本発明によれば、他に何ら押圧
力発生機構を設けることなくピニオンギヤとステアリン
グラックとを適当な係合関係に維持することができ、別
個に押圧力発生機構を必要とする従来の装置に比べて部
品点数の削減が可能となるという利益を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】請求項１記載の発明の一実施例であるラックア
ンドピニオン式ステアリング装置の要部構成を表す正面
断面図である。

【図２】請求項１記載の発明の一実施例であるラックア
ンドピニオン式ステアリング装置の全体構成図である。

【図３】請求項２記載の発明の一実施例であるラックア
ンドピニオン式ステアリング装置を実現する、非組み付
け状態における弾性すべり軸受の平面図である。

【図４】請求項２記載の発明の一実施例であるラックア
ンドピニオン式ステアリング装置を実現する、組み付け
状態における弾性すべり軸受の平面図である。

【符号の説明】

１０ ラックアンドピニオン式ステアリング装置 １４ ステアリングラック ２０ ラックハウジング（ハウジング） ２２ ステアリングシャフト ２４ ピニオンギヤ ２６ ラックガイド ２８ キャップ ３２，３４ 弾性すべり軸受 ３２ａ，３４ａ ピニオン支持部 ３２ｃ，３４ｃ ブッシュ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングシャフトに連結されるピニ
   オンギヤと、該ピニオンギヤの回転運動を直線運動に変
   換して操舵輪に伝達するステアリングラックとを備える
   ラックアンドピニオン式ステアリング装置において、 前記ピニオンギヤを、弾性軸受を介して、回動自在に弾
   性支持したことを特徴とするラックアンドピニオン式ス
   テアリング装置
2. 【請求項２】 請求項１記載のャフトに連結されるラッ
   クアンドピニオン式ステアリング装置において、 前記弾性軸受は、非組み付け時において前記ステアリン
   グラック側に偏心するピニオン支持部を具備することを
   特徴とするラックアンドピニオン式ステアリング装置。