JPH08133099A - ラックピニオン式ステアリング装置用ラックガイド及びその製造方法 - Google Patents
ラックピニオン式ステアリング装置用ラックガイド及びその製造方法Info
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- JPH08133099A JPH08133099A JP29879794A JP29879794A JPH08133099A JP H08133099 A JPH08133099 A JP H08133099A JP 29879794 A JP29879794 A JP 29879794A JP 29879794 A JP29879794 A JP 29879794A JP H08133099 A JPH08133099 A JP H08133099A
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Abstract
機械的強度が高く、ラックバーの摺動においても摺動摩
擦抵抗の低減を図ることができ、加えて温度による悪影
響を低減し得るラックピニオン式ステアリング装置用の
ラックガイド及びその製造方法を提供することにある。 【構成】 ラックガイド21は、摺動層Aを有する板状
部材に、外側に摺動層Aを配して、絞り加工及びプレス
成形加工をそれぞれ施して一体成形して形成した内部に
中空部22を有するラックガイド本体23と、ラックガ
イド本体23とは別体であってラックガイド本体23を
補強する補強体24とを具備している。
Description
オン式ステアリング装置において、特に、ラックバーを
摺動自在に支持するラックガイド及びその製造方法に関
する。
置は、一般に図17に示すような構成を具備し、この従
来のラックピニオン式ステアリング装置1は、ステアリ
ング操作により回転されるように、ケーシング2内に軸
受3及び4を介して回転自在に配されたピニオン5と、
ピニオン5の回転により紙面に直交する方向に移動され
るように、ピニオン5と噛合ったラック歯6を有する移
動自在なラックバー7と、ラックバー7の移動を案内す
るように、ケーシング2内の横方向(ラックバー7の移
動方向と直交する方向)に伸びる孔8に移動自在に配さ
れて、ラックバー7を摺動自在に支持するラックガイド
9と、ケーシング2及びラックガイド9間に配されて、
ラックバー7のラック歯6をピニオン5に弾性的に押圧
するコイルばね10とを具備してなる。
な従来のラックピニオン式ステアリング装置1における
ラックガイド9は、一般に、焼結金属または合成樹脂等
からなるが、焼結金属からなるラックガイド9は、衝撃
荷重に対しては十分な機械的強度を有する反面、ラック
バー7の摺動においては摺動摩擦抵抗が大きく、ステア
リング系の効率を低下させ、操縦性に問題を残してい
る。一方、合成樹脂からなるラックガイドは、ラックバ
ーとの摺動においては摺動摩擦抵抗の低減を図ることが
できるが、衝撃荷重に対する機械的強度に劣ること、成
形収縮等による寸法のバラツキを生じ、寸法精度よく成
形し難く、かつ成形後の寸法精度を維持し難いこと、更
にはケーシング内に組込まれた後、ステアリング装置の
温度上昇による温度の影響を受けて熱膨張、収縮をきた
し、熱変形、クリープ等を生じてラックバーを円滑に摺
動自在に支持し難いこと、などの問題がある。
であり、その目的とするとことは、軽量化及び低廉化を
図ることができる上に、機械的強度が高く、ラックバー
の摺動においても摺動摩擦抵抗の低減を図ることがで
き、加えて温度による悪影響を低減し得るラックピニオ
ン式ステアリング装置用のラックガイド及びその製造方
法を提供することにある。
は、ステアリング操作により回転されるように、ケーシ
ング内に回転自在に配されたピニオンと、このピニオン
の回転により移動されるようにピニオンと噛合ったラッ
ク歯を有する移動自在なラックバーとを具備してなるラ
ックピニオン式ステアリング装置において、ケーシング
内でラックバーの移動を案内するようにラックバーを摺
動自在に支持すると共に、ケーシング内に移動自在に配
されて弾性押圧手段による付勢によりラックバーをピニ
オンに弾性的に押圧するために用いられるラックガイド
であって、ラックガイドは、一方の面の一部に摺動層を
有する板状部材を、該摺動層を外側にして成形してなる
中空のラックガイド本体と、このラックガイド本体とは
別体であってラックガイド本体を補強する補強体とから
成り、該ラックガイド本体は、ラックバーの背面に対応
する凹状面部と、この凹状面部に位置せしめられた前記
摺動層と、この凹状面部から一体的に伸びた円筒部とを
具備しており、補強体は、ラックガイド本体の中空部に
装着され、該ラックガイド本体の凹状面部の内面に当接
して当該凹状面部を補強支持する凹面部を具備してお
り、前記凹状面部に位置する摺動層において、前記ラッ
クバーを摺動自在に支持するようにしたラックピニオン
式ステアリング装置用ラックガイドによって達成され
る。
リング操作により回転されるように、ケーシング内に回
転自在に配されたピニオンと、このピニオンの回転によ
り移動されるようにピニオンと噛合ったラック歯を有す
る移動自在なラックバーとを具備してなるラックピニオ
ン式ステアリング装置において、ケーシング内でラック
バーの移動を案内するようにラックバーを摺動自在に支
持すると共に、ケーシング内に移動自在に配されて弾性
押圧手段による付勢によりラックバーをピニオンに弾性
的に押圧するために用いられるラックガイドの製造方法
であって、鋼板の一方の面の一部に多孔質焼結層を形成
し、この焼結層に合成樹脂を含浸しかつ一部を該焼結層
上に薄層として被着形成した摺動層を有する板状部材
を、該摺動層を外側にして絞り加工及びプレス成形加工
を施して、外側に摺動層を位置せしめた凹状面部と、こ
の凹状面部から一体的に延びて内部に中空部を形成する
円筒部とを具備したラックガイド本体を形成する工程
と、該ラックガイド本体の凹状面部背面に対応する凹面
部を具備した補強体を、該凹面部をラックガイド本体の
凹状面部背面に当接させて該ラックガイド本体の中空部
に装着する工程と、から成るラックピニオン式ステアリ
ング装置用ラックガイドの製造方法によって達成され
る。
として、鋼薄板と、この薄鋼板上の一部に一体に被着形
成された多孔質焼結金属層と、この焼結金属層に含浸さ
れかつ一部が該焼結金属層上に薄層として一体に被着形
成されており、ポリテトラフルオロエチレン樹脂若しく
はポリアセタール樹脂又はこれに潤滑油剤を含有した含
油ポリアセタール樹脂等の自己潤滑性、耐摩耗性に優れ
た合成樹脂からなる合成樹脂層とを具備した、一部に三
層構造からなる摺動層を具備したものを挙げることがで
きる。摺動層は、好ましい例では、平面形状が略円形又
は長方形をなしているが、これに限定されず、例えば楕
円形又は正方形等であってもよい。
て、摺動層を外側にして絞り加工が施されて、ラックバ
ーの背面に対応する凹状面部と、この凹状面部に位置せ
しめられた摺動層と、凹状面部から一体的に延びて内部
に中空部を形成する円筒部とを具備したラックガイド本
体が形成される。平面形状が略円形又は略楕円形をなす
摺動層を具備した板状部材に対して、絞り加工が施され
た場合は、摺動層は凹状面部のほぼ全面にわたって位置
せしめられ、また平面形状が長方形をなす摺動層を具備
した板状部材を使用して絞り加工が施された場合は、摺
動層は凹状面部に沿って短冊状に位置せしめられる。
具備した板状部材としては、冷間圧延鋼板(SPCC、
SPCD、SPCE、SPCU:JIS G 314
1)などが用いられ、その厚さとしては0.60mmか
ら3.20mmのものを、好ましくは0.60mmから
2.60mmのものを、更に好ましくは0.60mmか
ら1.60mmのものを挙げることができる。
状面とのその摺接位置がラックガイド本体の軸心を通り
かつラックバーの移動方向に対して直交する中心線に関
して対称に配され、前記中心線を基準として前記軸心周
りでそれぞれ30度から60度の間の角度範囲内にある
ように、その曲率中心が前記中心線に関して両側に対称
に変位され、かつその曲率半径がラックバー背面の円弧
状面の曲率半径よりも大きく設定された曲面状に形成さ
れていることが好ましい。
ら一体的に延びた筒部を更に具備して、板金材又は合成
樹脂から一体成形されたものであってもよい。
に用いる弾性押圧手段としては、ケーシングと補強体と
の間に配されたコイルばねを具備したものを好ましい例
として挙げることができ、ここで、凹面部にコイルばね
の一端を当接させ、補強体の凹面部をコイルばねのばね
受けとして機能させてもよい。
は、ステアリングコラムが回転されると、ピニオンもま
た回転され、このピニオンの回転によりラックバーが移
動され、これにより操舵がなされる。ラックバーの移動
において、弾性押圧手段に弾性的に押圧されたラックガ
イドは、ラックバーの歯をピニオンに押し付けてラック
バーを摺動自在に支持し、而してバックラッシュを常に
最小にしてラックバーとピニオンとの噛合を確保すると
共に、ラックバーの移動を案内する。そして、本発明で
は、ラックガイド本体が板状部材から中空体状に一体成
形され、補強体により補強されているため、軽量化を図
ることができる上、機械的強度を十分に維持し得ること
になり、そして、凹状面部に位置する摺動層において、
ラックバーを摺動自在に支持するようになっているた
め、低摩擦抵抗をもってラックバーの移動が案内され
る。
例に基づいて更に詳細に説明する。尚、本発明はこれら
具体例に何等限定されないのである。
る本例のラックガイド21は、図17に示す従来のラッ
クピニオン式ステアリング装置1におけるラックガイド
9に代えて用いるようにしたものであって、図1から図
5において、ラックガイド21は、図6及び図7に示す
一方の面の一部に摺動層Aを有する板状部材B、具体的
には板厚1.00mmの楕円板状の薄鋼板Cと、薄鋼板
Cの上面の一部に一体に被着形成された厚さ0.30m
mの略楕円形をなす多孔質焼結金属層Dと、焼結金属層
Dに含浸され且つその一部が焼結金属層D上に厚さ0.
03mmの薄層に形成されたポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂を主体とする合成樹脂層Eの三層構造からなる摺
動層Aを有する板状部材Bに、外側に摺動層Aを配し
て、図8に示すように一次絞り加工、図9に示すように
二次絞り加工及び図10に示すようにプレス成形加工を
それぞれ施して一体成形して形成した内部に中空部22
を有するラックガイド本体23と、ラックガイド本体2
3とは別体であってラックガイド本体23を補強する補
強体24とを具備している。
背面に対応する凹状面部25と、凹状面部25から一体
的にラックバー7の軸心26に直交して延びた円筒部2
7と、円筒部27から一体的に内方に折り曲げられた環
状の係止部28とを具備しており、凹状面部25の表面
には、当該表面のほぼ全面にわたって摺動層Aが位置せ
しめられている。
を規定する円筒部30が凹状面部25から中空部22に
向かって一体的に形成されており、円筒部30は、板状
部材Bに対する図10に示すプレス成形加工後、凹状面
部25の中央にバーリング加工を施して形成する。
ら絞り加工により一体成形されて、ラックガイド本体2
3の中空部22に装着されており、ラックガイド本体2
3の凹状面部25の背面に当接して凹状面部25を補強
支持する凹面部31と、凹面部31から一体的にラック
バー7の軸心26に直交して延びて形成された一対の側
壁部32及び33と、一対の側壁部32及び33から一
体的に延びたバネ座用の上壁部34と、上壁部34から
一体的にラックバー7の軸心26に直交して延びた円筒
部35と、円筒部35から一体的に外方に折り曲げられ
た環状の係合部36とを具備しており、凹面部31の中
央には、円筒部30が嵌入される貫通孔37が穴明け加
工により形成されている。補強体24は、凹面部31を
ラックガイド本体23の凹状面部25背面に当接させて
ラックガイド本体23の中空部22に装着され、次いで
ラックガイド本体23の円筒部27が内方に折り曲げら
れて形成される係止部28によって環状の係合部36が
係止されて、ラックガイド本体23と一体化される。
従来のコイルばね10を、ケーシング2と補強体24の
上壁部34との間に配されて用いられてもよく、この場
合、補強体24の上壁部34はコイルばね10のばね受
けともなっている。
ラックピニオン式ステアリング装置では、ステアリング
操作によるピニオンの回転によりラックバー7がX方向
に移動され、これにより操舵がなされる。ラックバー7
の移動において、コイルばねに弾性的の押圧されたラッ
クガイド21は、歯6をピニオンに押し付けてラックバ
ー7を摺動自在に支持し、而してバックラッシュを常に
最小にしてラックバー7の歯6とピニオンとの噛合を確
保すると共に、ラックバー7のX方向の移動を案内す
る。
ックガイド本体23が板状部材Bから一体成形され、補
強体24により補強されているため、軽量化を図ること
ができる上、機械的強度を十分に維持し得る。しかも、
本例の補強体24では、その凹面部31がラックガイド
本体23の摺動層Aのラックバー7との摺動面にまで延
びて形成されているため、最も負荷がかかる凹状面部2
5における摺動層Aの摺動面をしっかりと補強すること
ができ、凹状面部25が変形したりする虞がない。
Aを含む凹状面部25の他の具体例を示すもので、本具
体例では、摺動層Aの表面50は、表面50とラックバ
ー7背面の円弧状面51との摺接位置52及び53がラ
ックガイド本体23の軸心26(O)を通りかつラック
バー7の移動方向Xに対して直交する中心線54に関し
て対称に配され、中心線54を基準として軸心26周り
でそれぞれ30度から60度の間の角度θの範囲内にあ
るように、表面50の曲率中心O1及びO2が中心線5
4に関して両側に対称に変位され、かつ表面50の中心
線54に関して両側の曲率半径R1及びR1がラックバ
ー7背面の曲率中心26(O)を有する円弧状面51の
曲率半径R2よりも大きく設定された曲面状に形成され
ている。このように、摺動層Aの表面50とラックバー
7背面との摺接位置52及び53を、帯状または線状領
域とすることにより、両者間の摺動摩擦抵抗を低減し得
るので好ましい。
なる補強体24に代えて、硬質の合成樹脂で一体成形さ
れた補強体61を示す。本例の補強体61は、ラックガ
イド本体23の凹状面部25背面に対応する凹面部62
と、凹面部62から一体的に延びて形成された円筒部6
3とを具備している。本例の補強体61を用いてラック
ガイドを構成すると、更に軽量化を図り得ると共に製造
が容易となり、低価格化を期待し得る。
の具体例を示すもので、ラックバー7を摺接自在に支持
するラックガイド71は、図15及び図16に示す一方
の面の一部に長方形の摺動層Aを有する板状部材B、具
体的には板厚1.00mmの円板状の薄鋼板Cと,薄鋼
板Cの上面の一部に一体に被着形成された厚さ0.30
mmの長方形をなす多孔質焼結金属層Dと,焼結金属層
Dに含浸され且つその一部が焼結金属層上に厚さ0.0
3mmの薄層に形成されたポリテトラフルオロエチレン
樹脂を主体とする合成樹脂層Eの三層構造からなる摺動
層Aを有する板状部材Bに、外側に摺動層Aを配して、
前述した具体例と同様に一次絞り加工、二次絞り加工及
びプレス成形加工を施して一体成形して形成した内部に
中空部を有するラックガイド本体73と、ラックガイド
本体73とは別体であってラックガイド本体73を補強
する補強体24又は61(図1又は図12を参照)とを
具備している。本例のラックガイド本体73において
は、凹状面部74の表面に凹状面部74に沿って短冊状
に摺動層Aが位置せしめられている。
ド21等と同様に、軽量化を図ることができる上、機械
的強度を十分に維持し得る。
廉化を図ることができる上に、機械的強度が高く、ラッ
クバーの摺動においても摺動摩擦抵抗の低減を図ること
ができ、加えて温度による悪影響を低減し得る。
すI−I線断面図である。
る。
る。
る。
ある。
である。
ある。
る。
る。
説明図である。
Claims (16)
- 【請求項1】 ステアリング操作により回転されるよう
に、ケーシング内に回転自在に配されたピニオンと、こ
のピニオンの回転により移動されるようにピニオンと噛
合ったラック歯を有する移動自在なラックバーとを具備
してなるラックピニオン式ステアリング装置において、
ケーシング内でラックバーの移動を案内するようにラッ
クバーを摺動自在に支持すると共に、ケーシング内に移
動自在に配されて弾性押圧手段による付勢によりラック
バーをピニオンに弾性的に押圧するために用いられるラ
ックガイドであって、ラックガイドは、一方の面の一部
に摺動層を有する板状部材を、該摺動層を外側にして成
形してなる中空のラックガイド本体と、このラックガイ
ド本体とは別体であってラックガイド本体を補強する補
強体とから成り、該ラックガイド本体は、ラックバーの
背面に対応する凹状面部と、この凹状面部に位置せしめ
られた前記摺動層と、この凹状面部から一体的に伸びた
円筒部とを具備しており、補強体は、ラックガイド本体
の中空部に装着され、該ラックガイド本体の凹状面部の
内面に当接して当該凹状面部を補強支持する凹面部を具
備しており、前記凹状面部に位置する摺動層において、
前記ラックバーを摺動自在に支持するようにしたラック
ピニオン式ステアリング装置用ラックガイド。 - 【請求項2】 摺動層の表面は、ラックバー背面の円弧
状面とのその摺接位置がラックガイド本体の軸心を通り
かつラックバーの移動方向に対して直交する中心線に関
して対称に配され、前記中心線を基準として前記軸心周
りでそれぞれ30度から60度の間の角度範囲内にある
ように、その曲率中心が前記中心線に関して両側に対称
に変位され、かつ中心線に関して両側のその曲率半径が
ラックバー背面の円弧状面の曲率半径よりも大きく設定
された曲面状に形成されている、請求項1に記載のラッ
クピニオン式ステアリング装置用ラックガイド。 - 【請求項3】 補強体は、凹面部から一体的に延びた筒
部を更に具備して、板金材から一体成形されている、請
求項1又は2に記載のラックピニオン式ステアリング装
置用ラックガイド。 - 【請求項4】 補強体は、凹面部から一体的に延びた筒
部を更に具備して、合成樹脂から一体成形されている、
請求項1又は2に記載のラックピニオン式ステアリング
装置用ラックガイド。 - 【請求項5】 摺動層は、平面形状が略円形をなして、
ラックガイド本体の凹状面部のほぼ全面にわたって設け
られている、請求項1から4のいずれか一項に記載のラ
ックピニオン式ステアリング装置用ラックガイド。 - 【請求項6】 摺動層は、平面形状が長方形をなして、
ラックガイド本体の凹状面部に沿って短冊状に位置せし
められている、請求項1から4のいずれか一項に記載の
ラックピニオン式ステアリング装置用ラックガイド。 - 【請求項7】 摺動層は、多孔質焼結金属層と、この焼
結金属層に含浸されかつ一部が焼結金属層上に薄層とし
て被着形成された合成樹脂層とからなる、請求項1から
6のいずれか一項に記載のラックピニオン式ステアリン
グ装置用ラックガイド。 - 【請求項8】 合成樹脂層を形成する合成樹脂は、ポリ
テトラフルオロエチレン樹脂若しくはポリアセタール樹
脂又はこれに潤滑油剤を含有した含油ポリアセタール樹
脂からなる、請求項7に記載のラックピニオン式ステア
リング装置用ラックガイド。 - 【請求項9】 ステアリング操作により回転されるよう
に、ケーシング内に回転自在に配されたピニオンと、こ
のピニオンの回転により移動されるようにピニオンと噛
合ったラック歯を有する移動自在なラックバーとを具備
してなるラックピニオン式ステアリング装置において、
ケーシング内でラックバーの移動を案内するようにラッ
クバーを摺動自在に支持すると共に、ケーシング内に移
動自在に配されて弾性押圧手段による付勢によりラック
バーをピニオンに弾性的に押圧するために用いられるラ
ックガイドの製造方法であって、鋼板の一方の面の一部
に多孔質焼結層を形成し、この焼結層に合成樹脂を含浸
しかつ一部を該焼結層上に薄層として被着形成した摺動
層を有する板状部材を、該摺動層を外側にして絞り加工
及びプレス成形加工を施して、外側に摺動層を位置せし
めた凹状面部と、この凹状面部から一体的に延びて内部
に中空部を形成する円筒部とを具備したラックガイド本
体を形成する工程と、該ラックガイド本体の凹状面部背
面に対応する凹面部を具備した補強体を、該凹面部をラ
ックガイド本体の凹状面部背面に当接させて該ラックガ
イド本体の中空部に装着する工程と、から成るラックピ
ニオン式ステアリング装置用ラックガイドの製造方法。 - 【請求項10】 ラックバー背面の円弧状面と摺動層の
表面との摺接位置をラックガイド本体の軸心を通りかつ
ラックバーの移動方向に対して直交する中心線に関して
対称に配され、前記中心線を基準として前記軸心周りで
それぞれ30度から60度の間の角度範囲内にあるよう
に、摺動層の表面の曲率中心を前記中心線に関して両側
に変位させ、かつ摺動層の表面の曲率半径をラックバー
背面の円弧状面の曲率半径よりも大きく設定して、摺動
層を曲面状に形成する、請求項9に記載のラックピニオ
ン式ステアリング装置用ラックガイドの製造方法。 - 【請求項11】 凹面部から一体的に延びた筒部を更に
具備した補強体を板金材から一体成形する、請求項9又
は10に記載のラックピニオン式ステアリング装置用ラ
ックガイドの製造方法。 - 【請求項12】 凹面部から一体的に延びた筒部を更に
具備した補強体を合成樹脂から一体成形する、請求項9
又は10に記載のラックピニオン式ステアリング装置用
ラックガイドの製造方法。 - 【請求項13】 ラックガイド本体の凹状面部のほぼ全
面にわたって、略円形をなして摺動層を形成する、請求
項9から12のいずれか一項に記載のラックピニオン式
ステアリング装置用ラックガイドの製造方法。 - 【請求項14】 ラックガイド本体の凹状面部に沿っ
て、長方形をなして短冊状に摺動層を形成する、請求項
9から12のいずれか一項に記載のラックピニオン式ス
テアリング装置用ラックガイド。 - 【請求項15】 摺動層を、多孔質焼結金属層と、この
焼結金属層に含浸されかつ一部が焼結金属層上に薄層と
して被着形成された合成樹脂層とから形成する、請求項
9から14のいずれか一項に記載のラックピニオン式ス
テアリング装置用ラックガイドの製造方法。 - 【請求項16】 摺動層を形成する合成樹脂として、ポ
リテトラフルオロエチレン樹脂若しくはポリアセタール
樹脂又はこれに潤滑油剤を含有した含油ポリアセタール
樹脂を用いる、請求項15に記載のラックピニオン式ス
テアリング装置用ラックガイドの製造方法。
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---|---|---|---|
JP29879794A JP3586905B2 (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | ラックピニオン式ステアリング装置用ラックガイド及びその製造方法 |
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---|---|---|---|
JP29879794A JP3586905B2 (ja) | 1994-11-08 | 1994-11-08 | ラックピニオン式ステアリング装置用ラックガイド及びその製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH08133099A true JPH08133099A (ja) | 1996-05-28 |
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ID=17864351
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JP (1) | JP3586905B2 (ja) |
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