JPH1178913A - 操舵装置 - Google Patents
操舵装置Info
- Publication number
- JPH1178913A JPH1178913A JP23581097A JP23581097A JPH1178913A JP H1178913 A JPH1178913 A JP H1178913A JP 23581097 A JP23581097 A JP 23581097A JP 23581097 A JP23581097 A JP 23581097A JP H1178913 A JPH1178913 A JP H1178913A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rack
- point
- load
- spring
- rack guide
- Prior art date
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- Pending
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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
- B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
- B62D3/123—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
- F16H55/02—Toothed members; Worms
- F16H55/26—Racks
- F16H55/28—Special devices for taking up backlash
- F16H55/283—Special devices for taking up backlash using pressure yokes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 組付性が良好で重量の増加を抑制できる操舵
装置を提供することである。 【解決手段】 ラック軸２をピニオン軸１方向に押圧付
勢すると共に前記ラック軸２を摺動可能に支持するラッ
クガイド３を備えた操舵装置において、前記ラックガイ
ド３を前記ラック軸２の方向に付勢する付勢手段を単一
の板状のばね材４から構成し、前記ばね材４の前記ラッ
クガイド３の軸線方向への変位に対する荷重特性を２段
階に変化する２段特性とすることを特徴とする。
装置を提供することである。 【解決手段】 ラック軸２をピニオン軸１方向に押圧付
勢すると共に前記ラック軸２を摺動可能に支持するラッ
クガイド３を備えた操舵装置において、前記ラックガイ
ド３を前記ラック軸２の方向に付勢する付勢手段を単一
の板状のばね材４から構成し、前記ばね材４の前記ラッ
クガイド３の軸線方向への変位に対する荷重特性を２段
階に変化する２段特性とすることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ラックアンドピ
ニオン型の操舵装置に関するものである。
ニオン型の操舵装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ラックアンドピニオン型の操舵装
置には、実開昭６２−２０２４７１号公報に開示されて
いる装置が存在する。この操舵装置は、図８に示すよう
にラック１０２をピニオン１０１方向にラックガイド１
０３を介して押圧付勢する付勢手段を、コイルばね１０
４と皿ばね１０６で構成して通常時の操作性と大荷重時
のプラグ１０５とラックガイド１０３との衝突による異
音の発生を防止している。
置には、実開昭６２−２０２４７１号公報に開示されて
いる装置が存在する。この操舵装置は、図８に示すよう
にラック１０２をピニオン１０１方向にラックガイド１
０３を介して押圧付勢する付勢手段を、コイルばね１０
４と皿ばね１０６で構成して通常時の操作性と大荷重時
のプラグ１０５とラックガイド１０３との衝突による異
音の発生を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コイル
ばねと皿ばねの２個のばねにより付勢手段を構成するた
め、部品点数が多くなり組付性の悪化及び重量の増加を
招くという問題があった。
ばねと皿ばねの２個のばねにより付勢手段を構成するた
め、部品点数が多くなり組付性の悪化及び重量の増加を
招くという問題があった。
【０００４】この発明の課題は、組付性が良好で重量の
増加を抑制できる操舵装置を提供することである。
増加を抑制できる操舵装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の操舵装置
は、ラック軸をピニオン軸方向に押圧付勢すると共に前
記ラック軸を摺動可能に支持する支持部材を備えた操舵
装置において、前記支持部材を前記ラック軸の方向に付
勢する付勢手段を単一の板状のばね材、例えば皿ばねか
ら構成し、前記ばね材の前記支持部材の軸線方向への変
位に対する荷重特性を２段階に変化する２段特性とする
ことを特徴とする。
は、ラック軸をピニオン軸方向に押圧付勢すると共に前
記ラック軸を摺動可能に支持する支持部材を備えた操舵
装置において、前記支持部材を前記ラック軸の方向に付
勢する付勢手段を単一の板状のばね材、例えば皿ばねか
ら構成し、前記ばね材の前記支持部材の軸線方向への変
位に対する荷重特性を２段階に変化する２段特性とする
ことを特徴とする。
【０００６】この請求項１記載の操舵装置によれば、付
勢手段を単一の板状のばね材で構成し、このばね材の支
持部材の変位に対する荷重特性を２段特性とすること
で、常用使用領域（小変位の小荷重領域）では支持部材
の押圧力を小さくできることから良好な操作感が得ら
れ、大荷重入力時（大変位の大荷重領域）ではラックガ
イドの変位に対して荷重が急増するので支持部材の変位
を抑制できて支持部材とプラグとの衝突音（ラトル音）
を低減できる。
勢手段を単一の板状のばね材で構成し、このばね材の支
持部材の変位に対する荷重特性を２段特性とすること
で、常用使用領域（小変位の小荷重領域）では支持部材
の押圧力を小さくできることから良好な操作感が得ら
れ、大荷重入力時（大変位の大荷重領域）ではラックガ
イドの変位に対して荷重が急増するので支持部材の変位
を抑制できて支持部材とプラグとの衝突音（ラトル音）
を低減できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施
の形態にかかるラックアンドピニオン型の操舵装置の断
面図である。ピニオン軸１は軸受７，８を介してギヤボ
ックス９内に回転自在に支持され、ギヤボックス９より
突出させた一端が図示しないステアリングホイールに結
合されている。また、ピニオン軸１に噛合されるラック
軸２はギヤボックス９内においてラックガイド３により
摺動自在に支持され、ギヤボックス９から突出させたラ
ック軸２の両端が夫々操舵輪（前２輪）に連結されてい
る。
の実施の形態について説明する。図１はこの発明の実施
の形態にかかるラックアンドピニオン型の操舵装置の断
面図である。ピニオン軸１は軸受７，８を介してギヤボ
ックス９内に回転自在に支持され、ギヤボックス９より
突出させた一端が図示しないステアリングホイールに結
合されている。また、ピニオン軸１に噛合されるラック
軸２はギヤボックス９内においてラックガイド３により
摺動自在に支持され、ギヤボックス９から突出させたラ
ック軸２の両端が夫々操舵輪（前２輪）に連結されてい
る。
【０００８】ギヤボックス９のラックガイド挿入開口に
はプラグ５が螺合され、ラックガイド３とプラグ５との
間に皿ばね４が配設されている。皿ばね４は、図２
（ａ）（断面図）及び図２（ｂ）（斜視図）に示すよう
に屈曲点（ｂ点）において円錐面の傾斜方向が反転する
形状を有する板状のばね材から構成されるものであり、
ｂ点がプラグ５のラックガイド側面５ａに接すると共に
円錐底部（ｃ点）がラックガイド３のプラグ側面３ａに
接するように配設される。この皿ばね４のばね力はプラ
グ５のねじ込み加減により調整され、この調整後プラグ
５はロックナット１０により固定される。
はプラグ５が螺合され、ラックガイド３とプラグ５との
間に皿ばね４が配設されている。皿ばね４は、図２
（ａ）（断面図）及び図２（ｂ）（斜視図）に示すよう
に屈曲点（ｂ点）において円錐面の傾斜方向が反転する
形状を有する板状のばね材から構成されるものであり、
ｂ点がプラグ５のラックガイド側面５ａに接すると共に
円錐底部（ｃ点）がラックガイド３のプラグ側面３ａに
接するように配設される。この皿ばね４のばね力はプラ
グ５のねじ込み加減により調整され、この調整後プラグ
５はロックナット１０により固定される。
【０００９】ここで皿ばね４は図３に示すような２段階
に変化するばね特性（２段特性）を有するものである。
即ち、小荷重領域では、ｂ点がラックガイド側面５ａに
接すると共にｃ点がプラグ側面３ａに接し、ｂ点とｃ点
との間の弾性変形により荷重が発生する。従って、皿ば
ね４を組み付けた状態で皿ばね４によりラックガイド３
に対して所定の荷重が付与され、ラック軸２がピニオン
軸１方向に押圧付勢される。また、高荷重領域では、皿
ばね４のａ点もプラグ５のラックガイド側面５ａに接す
るようになり、ａ点とｂ点との間の弾性変形及びｂ点と
ｃ点との間の弾性変形により、より大きな荷重が発生す
る。
に変化するばね特性（２段特性）を有するものである。
即ち、小荷重領域では、ｂ点がラックガイド側面５ａに
接すると共にｃ点がプラグ側面３ａに接し、ｂ点とｃ点
との間の弾性変形により荷重が発生する。従って、皿ば
ね４を組み付けた状態で皿ばね４によりラックガイド３
に対して所定の荷重が付与され、ラック軸２がピニオン
軸１方向に押圧付勢される。また、高荷重領域では、皿
ばね４のａ点もプラグ５のラックガイド側面５ａに接す
るようになり、ａ点とｂ点との間の弾性変形及びｂ点と
ｃ点との間の弾性変形により、より大きな荷重が発生す
る。
【００１０】次に、この実施の形態にかかる操舵装置の
作動について説明する。ステアリングホイールからピニ
オン軸１に入力された操舵（回転）力はこれと噛合する
ラック軸２の長手方向の移動に変換され、このラック軸
２を介して操舵輪を舵取り方向へ転舵することができ
る。この操舵中ラック軸２は、プラグ５で適正にばね力
調整された皿ばね４によりラックガイド３を介してピニ
オン軸１に対する程良い噛み合い予圧（ｂ点−ｃ点間の
弾性変形により発生する荷重）を与えているため、ピニ
オン軸１からの噛み合い反力を受けてもこれから逃げる
方向へ変位することがなく、噛み合い効率を高く保つこ
とができる。
作動について説明する。ステアリングホイールからピニ
オン軸１に入力された操舵（回転）力はこれと噛合する
ラック軸２の長手方向の移動に変換され、このラック軸
２を介して操舵輪を舵取り方向へ転舵することができ
る。この操舵中ラック軸２は、プラグ５で適正にばね力
調整された皿ばね４によりラックガイド３を介してピニ
オン軸１に対する程良い噛み合い予圧（ｂ点−ｃ点間の
弾性変形により発生する荷重）を与えているため、ピニ
オン軸１からの噛み合い反力を受けてもこれから逃げる
方向へ変位することがなく、噛み合い効率を高く保つこ
とができる。
【００１１】また、悪路走行中のように操舵輪からラッ
ク軸２を介してキックバックが作用することによりピニ
オン軸１から逃げる方向に変位しても、ラックガイド３
は皿ばね４の荷重が急増する、即ちｂ点−ｃ点間の弾性
変形により発生する荷重に加えａ点−ｂ点間の弾性変形
により発生する荷重が作用するようになるためラックガ
イド３の変位を抑制できてラックガイド３とプラグ５と
の衝突を防止し衝突音の発生を防止することができる。
ク軸２を介してキックバックが作用することによりピニ
オン軸１から逃げる方向に変位しても、ラックガイド３
は皿ばね４の荷重が急増する、即ちｂ点−ｃ点間の弾性
変形により発生する荷重に加えａ点−ｂ点間の弾性変形
により発生する荷重が作用するようになるためラックガ
イド３の変位を抑制できてラックガイド３とプラグ５と
の衝突を防止し衝突音の発生を防止することができる。
【００１２】また、この操舵装置においては、コイルス
プリングが廃止できるため組付性を良好とすることがで
きると共に重量の増加を抑制することができる。
プリングが廃止できるため組付性を良好とすることがで
きると共に重量の増加を抑制することができる。
【００１３】なお、上述の実施の形態で用いた皿ばね４
に代えて、図４〜図７に示す皿ばね２０，２２，２４，
２６を用いることも可能である。
に代えて、図４〜図７に示す皿ばね２０，２２，２４，
２６を用いることも可能である。
【００１４】図４に示す皿ばね２０は、上述の実施の形
態で用いた皿ばね４の変曲点ｂの部分に、周方向に等間
隔で切欠き２０ａを設けたものである。このように切欠
き２０ａを設けることにより皿ばね２０のａ点−ｂ点間
の変形が容易になる。
態で用いた皿ばね４の変曲点ｂの部分に、周方向に等間
隔で切欠き２０ａを設けたものである。このように切欠
き２０ａを設けることにより皿ばね２０のａ点−ｂ点間
の変形が容易になる。
【００１５】また、図５に示す皿ばね２２は、円錐形状
を有する板状のばね材から構成されるものであり、円錐
底部（ｃ点）の周縁の一部を外方に向けて屈曲させた屈
曲部（ｄ点）を備える。この皿ばね２２においては、小
荷重領域では、ｅ点がプラグ５のラックガイド側面５ａ
に接すると共にｃ点がラックガイド３のプラグ側面３ａ
に接しているが荷重が大きくなるとｄ点もプラグ５のラ
ックガイド側面５ａに接するようになるため、この皿ば
ね２２においても図３に示すような２段特性を得ること
ができる。
を有する板状のばね材から構成されるものであり、円錐
底部（ｃ点）の周縁の一部を外方に向けて屈曲させた屈
曲部（ｄ点）を備える。この皿ばね２２においては、小
荷重領域では、ｅ点がプラグ５のラックガイド側面５ａ
に接すると共にｃ点がラックガイド３のプラグ側面３ａ
に接しているが荷重が大きくなるとｄ点もプラグ５のラ
ックガイド側面５ａに接するようになるため、この皿ば
ね２２においても図３に示すような２段特性を得ること
ができる。
【００１６】また、図６（ａ）（断面図）及び図６
（ｂ）（斜視図）に示す皿ばね２４は、屈曲点（ｆ点）
において円錐面の傾斜角度が変化する形状を有する板状
のばね材から構成されるものであり、ｆ点−ｇ点間にお
いて形成される円錐面に周方向に等間隔で切欠き２４ａ
を設けたものである。この皿ばね２４においては、小荷
重領域では、ｆ点−ｇ点間の弾性変形により荷重が発生
し、大荷重領域ではｆ点−ｇ点間の弾性変形及びｆ点−
ｃ点間の弾性変形により荷重が発生するため、この皿ば
ね２４においても図３に示すような２段特性を得ること
ができる。
（ｂ）（斜視図）に示す皿ばね２４は、屈曲点（ｆ点）
において円錐面の傾斜角度が変化する形状を有する板状
のばね材から構成されるものであり、ｆ点−ｇ点間にお
いて形成される円錐面に周方向に等間隔で切欠き２４ａ
を設けたものである。この皿ばね２４においては、小荷
重領域では、ｆ点−ｇ点間の弾性変形により荷重が発生
し、大荷重領域ではｆ点−ｇ点間の弾性変形及びｆ点−
ｃ点間の弾性変形により荷重が発生するため、この皿ば
ね２４においても図３に示すような２段特性を得ること
ができる。
【００１７】更に、図７に示す皿ばね２６は、変曲点
（ｈ点）において円錐面の傾斜角度が変化する形状を有
する板状のばね材から構成されるものであり、ｈ点−ｃ
点間において形成される円錐面に周方向に等間隔で切欠
き２６ａを設けたものである。この皿ばね２６において
は、小荷重領域ではｈ点−ｃ点間の弾性変形により荷重
が発生し、大荷重領域ではｈ点−ｃ点間の弾性変形及び
ｈ点−ｉ点間の弾性変形により荷重が発生するため、こ
の皿ばね２６においても図３に示すような２段特性を得
ることができる。
（ｈ点）において円錐面の傾斜角度が変化する形状を有
する板状のばね材から構成されるものであり、ｈ点−ｃ
点間において形成される円錐面に周方向に等間隔で切欠
き２６ａを設けたものである。この皿ばね２６において
は、小荷重領域ではｈ点−ｃ点間の弾性変形により荷重
が発生し、大荷重領域ではｈ点−ｃ点間の弾性変形及び
ｈ点−ｉ点間の弾性変形により荷重が発生するため、こ
の皿ばね２６においても図３に示すような２段特性を得
ることができる。
【００１８】
【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、付勢手段
を単一の板状のばね材で構成し、このばね材の支持部材
の変位に対する荷重特性を２段特性とするため常用使用
領域（小変位の小荷重領域）では支持部材の押圧力を小
さくできることから良好な操作感が得られ、大荷重入力
時（大変位の大荷重領域）ではラックガイドの変位に対
して荷重が急増するので支持部材の変位を抑制できて支
持部材とプラグとの衝突音を低減できる。
を単一の板状のばね材で構成し、このばね材の支持部材
の変位に対する荷重特性を２段特性とするため常用使用
領域（小変位の小荷重領域）では支持部材の押圧力を小
さくできることから良好な操作感が得られ、大荷重入力
時（大変位の大荷重領域）ではラックガイドの変位に対
して荷重が急増するので支持部材の変位を抑制できて支
持部材とプラグとの衝突音を低減できる。
【００１９】また、操舵装置の組付性を良好とすると共
に重量の増加を抑制することができる。
に重量の増加を抑制することができる。
【図１】この発明の実施の形態にかかる操舵装置の断面
図である。
図である。
【図２】この発明の実施の形態にかかる操舵装置に用い
られる皿ばねを示す図である。
られる皿ばねを示す図である。
【図３】この発明の実施の形態にかかる操舵装置に用い
られる皿ばねのばね特性を示す図である。
られる皿ばねのばね特性を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態にかかる操舵装置に用い
られるばねの変形例を示す図である。
られるばねの変形例を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態にかかる操舵装置に用い
られるばねの変形例を示す図である。
られるばねの変形例を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態にかかる操舵装置に用い
られるばねの変形例を示す図である。
られるばねの変形例を示す図である。
【図７】この発明の実施の形態にかかる操舵装置に用い
られるばねの変形例を示す図である。
られるばねの変形例を示す図である。
【図８】従来の操舵装置の断面図である。
１…ピニオン、２…ラック、３…ラックガイド、４…皿
ばね、５…プラグ、７，８…軸受、９…ギヤボックス。
ばね、５…プラグ、７，８…軸受、９…ギヤボックス。
Claims (1)
- 【請求項１】 ラック軸をピニオン軸方向に押圧付勢す
ると共に前記ラック軸を摺動可能に支持する支持部材を
備えた操舵装置において、 前記支持部材を前記ラック軸の方向に付勢する付勢手段
を単一の板状のばね材から構成し、前記ばね材の前記支
持部材の軸線方向への変位に対する荷重特性を２段階に
変化する２段特性とすることを特徴とする操舵装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23581097A JPH1178913A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23581097A JPH1178913A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 操舵装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1178913A true JPH1178913A (ja) | 1999-03-23 |
Family
ID=16991597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23581097A Pending JPH1178913A (ja) | 1997-09-01 | 1997-09-01 | 操舵装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1178913A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1136342A1 (fr) | 2000-03-22 | 2001-09-26 | Société de Mécanique d'Irigny | Ligne poussoir pour direction à crémaillère de véhicule automobile |
| DE102004053462A1 (de) * | 2004-11-05 | 2006-05-11 | Zf Lenksysteme Gmbh | Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange |
| DE102008043116A1 (de) * | 2008-10-23 | 2010-04-29 | Zf Lenksysteme Gmbh | Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel |
| JP2012512102A (ja) * | 2008-12-17 | 2012-05-31 | ツェットエフ、レンクジステメ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | ステアリングギア |
| CN102837727A (zh) * | 2011-06-20 | 2012-12-26 | 万都株式会社 | 弹性支撑模块及用于车辆转向装置的齿杆支撑设备 |
| JP2013501670A (ja) * | 2009-08-10 | 2013-01-17 | ツェットエフ、レンクジステメ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | 伝達要素を押圧するための装置 |
| JP2014111447A (ja) * | 2008-06-20 | 2014-06-19 | Saint-Gobain Performance Plastics Corp | ステアリングヨーク |
| KR20160145918A (ko) * | 2015-06-10 | 2016-12-21 | 현대자동차주식회사 | 차량의 스티어링 기어 |
| CN107023640A (zh) * | 2016-01-29 | 2017-08-08 | 长城汽车股份有限公司 | 汽车转向器间隙调整机构 |
| JP6492213B1 (ja) * | 2018-06-01 | 2019-03-27 | 株式会社ショーワ | 操舵装置 |
-
1997
- 1997-09-01 JP JP23581097A patent/JPH1178913A/ja active Pending
Cited By (13)
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| FR2806689A1 (fr) * | 2000-03-22 | 2001-09-28 | Soc Mecanique Irigny | Ligne poussoir a cremaillere de vehicule automobile |
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| WO2019230006A1 (ja) * | 2018-06-01 | 2019-12-05 | 株式会社ショーワ | 操舵装置 |
| JP2019209783A (ja) * | 2018-06-01 | 2019-12-12 | 株式会社ショーワ | 操舵装置 |
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