JPH09132151A - ネジ軸を備えたステアリング用ラックバー - Google Patents
ネジ軸を備えたステアリング用ラックバーInfo
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- JPH09132151A JPH09132151A JP7288801A JP28880195A JPH09132151A JP H09132151 A JPH09132151 A JP H09132151A JP 7288801 A JP7288801 A JP 7288801A JP 28880195 A JP28880195 A JP 28880195A JP H09132151 A JPH09132151 A JP H09132151A
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- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/76—Making machine elements elements not mentioned in one of the preceding groups
- B21K1/767—Toothed racks
- B21K1/768—Toothed racks hollow
-
- 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
- B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
- B62D3/126—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by the rack
Abstract
ンジンの出力の低下を防止するために電動式を採用した
場合に必要となるステアリング用ラックバーに係り、そ
の手段としてはラックバー1を中空材のラック部1Aと
ネジ部1Bとで構成し、ラック部1Aにはステアリング
シャフト31に固定されたピニオン32が噛合され、ネ
ジ部1Bにはこれをネジ軸方向に移動させるボールネジ
機構33を嵌合させて、該ネジ機構33を電動モータで
回転させたとき、ボールネジ機構33が作動してラック
バーをステアリング方向へ移動させることを特徴として
いる。
Description
グ機構に使用されるネジ軸を備えたステアリング用ラッ
クバーに関する。
は、ハンドルを回転させることによりハンドル軸の軸端
に固着されている歯車がこれと噛み合っているラックを
移動させることにより回転を直線運動に変えて行うもの
であるが、ハンドルの手動操作だけでは相当な手応えと
なるので従来からパワーステアリング方式と呼ばれるも
のが採用されている。
り、ハンドル軸(ステアリングシャフト)の回転により
エンジンにより駆動された油圧ポンプからの圧油をラッ
ク杆のピストン部へ及ばせてラックを動かすことにより
ハンドルを軽く回すことができるようになっている。
は必ず油圧回路が必要であるために配管構造が複雑とな
り、組付性や高価格になる等の問題があり、同時にパワ
ーステアリング系の駆動にエンジン馬力が必要なため、
その分エンジンの出力が低下するという欠点があった。
リング系の駆動によるエンジン出力の低下を防止するた
めに電動式を採用した場合に必要となるステアリング用
ラックバーを提供することを課題とするもので、その手
段としては、中空材が使用されるラックバーをラック部
とネジ部とで構成し、ネジ部にはこれをネジ軸方向に移
動させるネジ機構を嵌合させて、該ネジ機構を電動モー
タで回転させるようにすることによりパワステアリング
効果を得るものである。
(パイプ)による一体のラック部とネジ部とで構成した
のに対して、ラック部とネジ部とを中空材または無空材
により別々に作り、これを選択的に組み合わせて結合し
一体のラックバーとするものであり、請求項3乃至5は
その組み合わせを具体化したものである。また請求項6
は請求項3および5のの中空ネジ杆のネジ山の成形構造
である。
形態を参照して説明する。
は、図1に示すように中空材のラック部1Aとネジ部1
Bとからなるもので、上記ラック部1Aにはステアリン
グシャフト31に固定されたピニオン32が噛合され、
ネジ部1Bには電動モータにより駆動される例えばボー
ルネジ機構33(位置は固定)が設けられ、ステアリン
グ操作時に前記ボールネジ機構33が作動してラックバ
ーをステアリング方向(図の矢印方向)へ移動させるも
のである。
れにおいても図1の場合と全く同様にして用いられる。
ーを具体化した請求項3の場合の斜視図を示すもので、
ラックバー1は中空ラック杆2Aからなるラック部1A
と、別体の中空ネジ杆2Bからなるネジ部1Bとで構成
され、両者は同一軸線上で隣り合うように一体に結合さ
せたものてある。
化した請求項4の場合のラックバー2を示すもので、こ
の場合ラック部1Aは図2に示す中空ラック杆2Aであ
り、ネジ部1Bは無空ネジ杆3Bとして、別材料により
作り、出来たものを同一軸線上で隣り合うように一体に
結合させたものである。
化した請求項5の場合のラックバー3を示すもので、ラ
ック部1Aを無空材から作った無空ラック杆3Aとし、
ネジ杆2Bを図2と同じ中空ネジ杆2Bとして一体に結
合させたものである。
手段によるもので、例えば両端面のうち、何れか一方を
凸、他方を凹として嵌合させた後かしめによる結合、あ
るいは圧接溶接等の溶接による結合等で行う。
成されるもので、その製造方法は、例えば、図6乃至図
10に示すように、中空ラック杆2Aの形成には左右対
称をなす1対の半円筒状の第1次成形用割型11,12
が使用される。両割型11,12の垂直をなす下部対向
面11a,12a同士は互いに間隔なく当接し、かつ垂
直をなす上部対向面11b,12bは、得ようとするラ
ックの歯列を幅と等しい間隔を持って、互いに側方に引
き込んでいる。各割型11,12の上下の対向面11
b,11a,12b,12aの間はパイプ材2a’の外
側と接する凹状の円弧面11c,12cとなっている。
とするラック杆2Aの素材であるパイプ材2a’を弛み
なく嵌合してから、両割型11,12を適宜の手段によ
り結合する。つぎに上部対向面11b,12b面間に露
出するパイプ材2a’の上面部2bを適宜の手段で加熱
して軟化させる。
部対向面11b,12b間に、得ようとするラックの歯
列7形成部となる平面部4とほぼ等しい長さの角杆状プ
レス型13を圧入してパイプ材2a’の上面部2bを平
らにプレス加工する。
部は断面円形をなし、かつその間に、得ようとするラッ
ク杆2Aの歯列7の幅と同幅で、所要の長さの平面部4
を備える第1次成形体2aが形成される。
bは加熱軟化されているから、形成された平面部4の裏
側は中央部が厚肉の凸レンズ状の盛上がり状態となる。
図中、5,6は第1次成形体2aの両端部で円形断面を
となっている。
ようとするラックと補形をなす左右1対の第2次成形用
割型21,22を用意する。
し、その対向面における凹入孔21a,22aの上面は
両端を除いて軸線と直交し、かつラックの歯列7と対応
する凹凸部21b,22bに形成されている。凹入孔2
1a,22aの両端部は合体して第1次成形体2aの両
端部と等形等寸の円形部となるような半円形部21c,
22cとなっている。
外形は第1次成形体2aの非円形部の内形とほぼ等し
く、かつその中心より上面である平面部23aまでの距
離は、第1次成形体2aの軸線より、その平面部4まで
の距離よりも大である。
する傾斜部23cに形成されている。
3aの内面形と同形で、かつそれよりも僅かに小寸とな
っている。
次成形体2aを嵌入するとともに、第2次成形用割型2
1,22を結合し、ついで第1次成形体2a内にその右
端よりポンチ23を強制的に圧入する。
より、第1次成形体3aの平面部4のみが押されて、そ
の外周面の肉は、割型21,22の凹凸部21b,22
bに喰込み、塑性変形して歯列7が形成されることにな
る。
合させるべきピニオン等を歯形に応じて定められる。
々の方法があるが、例えば図11に示すように、割型2
4a,24bの合せ面に得ようとするネジ杆3Bのネジ
山の半周ずつのネジ型25,25を有する成形用型24
内に、両端を予め拡径加工されたパイプ素材3aを納
め、上記成形用型24内のパイプ素材3aに、先端から
外径がD1 ,D2 ,D3 のように漸増するマンドレル2
6を油圧等の加圧手段により白矢印方向に圧入してパイ
プ素材3aの外周の肉を成形用型24内のネジ型25,
25に圧入させてパイプ素材3aの外周にネジ山を形成
することによりネジ杆3Bを形成する方法による。この
場合、マンドレル26は、パイプ素材3aの両端からそ
れぞれパイプ素材3aの全長にわたり圧入することが好
ましい。このほかバルジ加工による成形、外周からの転
造成形、またはこれらの組合せ等により行われ、外観で
は図2に示すもの、その軸方向断面については図3に示
すように外周面にネジ8aが形成される。
ら、ステアリング方式を電動式とする場合はバッテリ駆
動となるからエンジン馬力の低下が防止されるラックバ
ーを使用することができる。また、ラックバーの軽量化
は請求項3に示すようにラック部、およびネジ部に中空
パイプを使用することによりその目的を達成することが
できる。
クバーおよびその作動原理を示す説明図。
クバーを示す斜視図。
クバーを示す斜視図。
クバーを示す斜視図。
1次成形用割型に嵌入して、成形を開始する直前の状態
を示す縦断側面図。
いて、成形中の状態を示す中央縦断正面図。
す断面図。
Claims (6)
- 【請求項1】ハンドル軸の回転をギヤ伝達系を介して直
線運動に変換し、車輪を操舵するためのラックバーにお
いて、該ラックバーを中空材で形成し、かつ前記ギヤ伝
達系と噛合するラック部と前記直線運動による動力の伝
達を受けるためのネジ部とを一体に有することを特徴と
するネジ軸を備えたステアリング用ラックバー。 - 【請求項2】ハンドル軸の回転をギヤ伝達系を介して直
線運動に変換し、車輪を操舵するためのラックバーにお
いて、前記ギヤ伝達系と噛合するラック部と前記直線運
動による動力の伝達を受けるためのネジ部とを中空杆ま
たは無空杆で形成し、これら杆の選択的組み合わせによ
り前記ラック部とネジ部を連結して一体としたことを特
徴とするネジ軸を備えたステアリング用ラックバー。 - 【請求項3】前記ラック部を中空ラック杆とし、ネジ部
を中空ネジ杆としたことを特徴とする請求項2記載のネ
ジ軸を備えたステアリング用ラックバー。 - 【請求項4】前記ラック部を中空ラック杆とし、ネジ部
を無空ネジ杆としたことを特徴とする請求項2記載のネ
ジ軸を備えたステアリング用ラックバー。 - 【請求項5】前記ラック部を無空ラック杆とし、ネジ部
を中空ネジ杆としたことを特徴とする請求項2記載のネ
ジ軸を備えたステアリング用ラックバー。 - 【請求項6】前記中空ネジ杆は、予め両端部を拡径加工
されたパイプ素材を、内部にネジ型が形成された割型か
らなる成形用型内に納め、上記パイプ素材の端部から外
径が漸増するマンドレルを圧入してパイプ素材の外周の
肉を成形用型のネジ型に圧入させてパイプ素材の外周に
ネジ山を成形することにより形成されている請求項3ま
たは5記載のネジ軸を備えたステアリング用ラックバ
ー。
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1995
- 1995-11-07 JP JP28880195A patent/JP3739450B2/ja not_active Expired - Fee Related
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