JPH1191594A - ラックとピニオンを備えた操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組付性を向上させ、部品不良の発生を少なく
すると共に、材料費や加工費を低減させてコストを押
え、かつ、折り曲げ性を良くした操舵装置のワッシャを
得る。 【解決手段】 車両用操舵装置のラック７とタイロッド
８との連結部９に介装させたワッシャ２３を一枚の板材
で形成し、この板材の中央部にラック７の端部に設けた
ねじ突部７ａが嵌挿する挿通孔を設ける。また、挿通孔
２４と連通する径方向外側の対称位置にラック７の嵌合
面部７ｂに係合するワッシャ２３の回り止め用の係合爪
部２５を絞り加工によって突設させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のステアリン
グ系統のラックとタイロッドとの間のワッシャを改良し
たラックとピニオンを備えた操舵装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】車両におけるパワーステアリングのステ
アリング系統は、一般に、図９に示すように、ステアリ
ングホイール１、ステアリングコラムチューブ２を挿通
したステアリングシャフト（図示省略）、ステアリング
ギヤボックス３、ステアリングナックル（図示省略）及
びタイヤ４から概略構成されている。

【０００３】また、ステアリングギヤボックス３内には
ステアリングシャフトに接続したピニオン５及びこのピ
ニオン５と噛合するラック７（図１０参照）が設けられ
ている。ラック７は、ギヤボックス３に接続した、車両
の進行方向に直交して設けられたハウジング６の内部を
嵌挿している。ラック７の端部はタイロッド８を介して
前記ステアリングナックルに連結されている。

【０００４】図１０は、ラック７とタイロッド８との連
結部９を示したもので、連結部９はブーツ１０によって
覆われて塵や水分が内部に浸入しないようになってい
る。タイロッド８は左右に１本づつ配置されているが、
説明の都合上、片側（図９において車両前方向の左側の
部分）を例にして説明する。

【０００５】図に示すように、タイロッド８のラック７
側の端部に形成されたラックエンドボールジョイント１
１にはソケット１２が一体に嵌合、接続されている。ま
た、ソケット１２に形成されたねじ穴１２ａ（図１１参
照）にはラック７の端部に形成されたねじ突部７ａが噛
合してタイロッド８とラック７とが一体に連結してい
る。

【０００６】上記タイロッド８に連結したソケット１２
と、ラック７とは間に折り曲げワッシャ１３が介装され
ている。折り曲げワッシャ１３は、図１２に示すよう
に、連続した二つの略円形状の部材を折曲線１４で折り
曲げて重ね合わせ、図１１に示すような形状に形成した
ものである。この折り曲げワッシャ１３のソケット１２
側にはラック７のねじ突部７ａが挿嵌する丸孔１５が形
成されており、ラック７側にはラック７の外周端部の対
称位置に形成された嵌合面部７ｂ用の嵌合孔１６が設け
られている。

【０００７】この折り曲げワッシャ１３をソケット１２
とラック７との間に介装させてねじ締め付けした後、図
１０に示すように、折り曲げワッシャ１３の外周縁をソ
ケット１２側に折り曲げて折曲部１７を形成することに
より、連結後のタイロッド８とラック７との弛みを防止
している。

【０００８】また、図１３に示すように、折り曲げワッ
シャ１３を介してタイロッド８と連結したラック７は、
ステアリングギヤボックス３のハウジング６内を挿通
し、そのソケット１２の反対側はステアリングギヤボッ
クス３（図９参照）内においてピニオン５と噛合してい
る。ラック７は、ハウジング６の内周部に圧入より取り
付けられたラックエンドブッシュ１８に保持されて摺動
するようになっている。ラックエンドブッシュ１８は、
ハウジング６側に位置するラバー部１９と、ラバー部１
９の内側に焼き付けられた、例えば、燒結金属からなる
インナパイプ部２０とから形成されている。

【０００９】また、ハウジング６のタイロッド８側の内
周端部近傍には溝が設けられ、溝にはラックエンドブッ
シュ１８の抜け止め用のＣリング２１が装着されてい
る。そして、ステアリングホイール１を回転操作させ、
ラック７をストロークさせたときのタイヤ４の切れ角を
制限するため、ハウジング６の拡径させた端部をストッ
パ部２２に形成し、このストッパ部２２と折り曲げワッ
シャ１３とを当接させて当りストッパとなるような構造
にしている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上説明した従来の技
術において、折り曲げワッシャは連続した二つの部材で
形成されており、一側の部材に設けられた丸孔及び他側
の部材に設けられた嵌合孔の各々の軸線が合うようにし
て二つの部材を折り重ねて形成しているので、折り重ね
の際、丸孔と嵌合孔の位置精度が要求され、精度不良の
場合には、組み付けが困難になって、部品不良が増大す
る虞がある。また、折り曲げワッシャは二枚重ねのた
め、材料費がかさむと共に、折り曲げによる加工費も必
要になってコスト高になる問題があった。

【００１１】また、連結させたタイロッドとラックとの
緩みを防止するため、折り曲げワッシャの外周縁をタイ
ロッド側に折り曲げているが、折り曲げワッシャが二枚
重ねのため、折り曲げるのが難しかった。また、折曲性
を向上させるために、折り曲げワッシャを大きく形成す
ると、ワッシャとブーツの内側とが干渉するという問題
があった。

【００１２】本発明は、上記従来の問題を解決するため
になされたもので、ラックとタイロッドとの連結部に介
装されたワッシャを改良して、ワッシャを一枚の板材で
形成すると共に、一枚の板材にねじ部が挿通する孔及び
廻り止め部を形成することによって、組付性を向上さ
せ、部品不良の発生を少なくすると共に、材料費や加工
費を低減させてコストを押え、かつ、折り曲げ性を良く
し、また、ワッシャとブーツとの干渉をなくすようにし
たラックとピニオンを備えた操舵装置を提供することを
目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
ピニオンと噛合するラックの端部にタイロッドを連結
し、該タイロッドと前記ラックとの間にワッシャを介装
させたラックとピニオンを備えた操舵装置において、前
記ワッシャの中央部に前記ラックまたは前記タイロッド
の端部に設けたねじ突部が嵌挿する挿通孔を設けると共
に、該挿通孔と連通する径方向外側の対称位置に前記ラ
ックの外周壁に係合する廻り止め用の係合爪部を形成し
たことを特徴とするものである。

【００１４】上記のようにピニオンと噛合したラック
と、タイロッドとの間に介装させるワッシャの中央部に
挿通孔を形成させ、この挿通孔に、例えば、ラックの端
部に形成したねじ突部を嵌挿させて、ラックとタイロッ
ドとを一体に連結させる。さらに、ワッシャの挿通孔に
連通した、径方向外側の対称位置に係合爪部を形成させ
て、前記挿通孔にラックのねじ突部を嵌挿させた際、係
合爪部をラックの外周壁に係合させてワッシャの廻り止
めにする。

【００１５】請求項２記載の発明は、請求項１に記載さ
れたものにおいて、前記ワッシャを一枚の板材で形成し
たことを特徴とするものである。

【００１６】ワッシャの折り曲げ加工をなくすため、ワ
ッシャを一枚の板材で形成させる。そして、この一枚の
板材で形成したワッシャの板面に、例えば、ラックのね
じ突部を通す挿通孔と、ワッシャの廻り止めのための係
合爪部を形成させ、折り曲げ部分をなくして挿通孔と係
合爪部との位置精度を上げる。さらに、ラックとタイロ
ッドとの連結部の緩みを防止するため、一枚の板材で形
成したワッシャの外周縁を折り曲げる。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
に記載されたものにおいて、前記ワッシャに設けた前記
係合爪部を前記ラックの外周壁の端部に形成した嵌合面
部に係合させたことを特徴とするものである。

【００１８】ワッシャに、ラックの外周壁の端部に形成
した嵌合面部に係合させる係合爪部を形成させて、ラッ
クとタイロッドとを連結させた際、ワッシャの廻り止め
にする。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１、２また
は３に記載されたものにおいて、前記ワッシャに設けた
係合爪部を絞り加工によって形成したことを特徴とする
ものである。

【００２０】廻り止め用の係合爪部の強度を上げるた
め、係合爪部が絞り加工によって湾曲状に形成されてい
る。

【００２１】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態の一例
を図１及び図２に基づき、図９乃至図１３と同一の部材
には同一の符号を付して説明する。車両用の操舵装置の
ステアリン系統は、図９に示すように、ステアリングホ
イール１、ステアリングコラムチューブ２の内部を嵌挿
したステアリングシャフト（図示省略）、ステアリング
ギヤボックス３、ステアリングナックル（図示省略）及
びタイヤ４から概略構成されている。

【００２２】図１はステアリングギヤボックス３内のピ
ニオン５と噛合したラック７と、このラック７の端部に
配置されたタイロッド８との連結部９を示したものであ
る。ラック７及びタイロッド８は車両の進行方向に略直
交して取り付けられている。ラック７の端部には、ねじ
突部７ａが形成されている。また、タイロッド８のラッ
ク７側の端部には、ラックアンドボールジョイント１１
を介してソケット１２が取り付けられている。

【００２３】このソケット１２に形成されたねじ孔１２
ａ（図１１をも参照）に、ワッシャ２３の後述する挿通
孔２４（図３参照）を挿通させたラック７のねじ突部７
ａが螺合して、ラック７とタイロッド８とが一体に連結
されている。また、ワッシャ２３に形成された係合爪部
２５はラック７にフライス加工部の嵌合面部７ｂに係合
している。この係合爪部２５はワッシャ２３の廻り止め
の働きをするものである。さらに、ワッシャ２３の外周
縁はソケット１２側に折り曲げられて折曲部２６が形成
されている。この折曲部２６によって、ラック７とタイ
ロッド８との緩みが回避される。

【００２４】前記ワッシャ２３は、図３乃至図７に示す
ように、一枚の板材２３Ａ、すなわち円形の一枚の板金
物から形成されている。板材２３Ａの中央部にはラック
７の端部に形成したねじ突部７ａが挿通する、ねじ径が
ねじ突部７ａと略同径の挿通孔２４が形成されている。
挿通孔２４はねじ突部７ａの全周ではなく、ガタが大き
くならない程度の約半周程の孔に形成されている。

【００２５】また、この挿通孔２４と連通する径方向の
外側の対称位置、すなわち、挿通孔２４よりも外側で、
かつ、挿通孔２４を挟んだ１８０度の対称位置には係合
爪部２５が、装着した際のラック７側に持ち上げられる
ように絞り加工によって形成されている。この係合爪部
２５によって作られる幅寸法Ａ（図４参照）はラック７
の嵌合面部７ｂの断面厚さＢ（図１１をも参照）と同じ
になっている。板材２３Ａを絞り加工する際、挿通孔２
４とそれに連通する部分を打抜くと同時に、係合爪部２
５を湾曲状に絞って形成する。

【００２６】また、図１に示すように、ラック７はステ
アリングギヤボックス３のハウジング６内を挿通してい
る。ラック７は、ハウジング６の端部の内周部に圧入に
よって取り付けられたラックエンドブッシュ１８に摺動
可能に保持されている。このラックエンドブッシュ１８
はハウジング６側に位置するラバー部１９と、ラバー部
１９の内側に焼き付けられた、燒結金属からできたイン
ナパイプ部２０とから形成されている。

【００２７】また、ハウジング６は拡径部のない真っ直
ぐな筒管で、このハウジング６の端部には、軸心に向け
て折り曲げられた折曲部分２７が形成されている。この
折曲部分２７はラックエンドブッシュ１８の抜け止めの
働きをしている。さらに、この折曲部分２７にワッシャ
２３が当接することによって、ラック７の限度を越えた
移動を阻止するストッパの役目を果たしている。

【００２８】図２は、ステアリングホイール１（図９参
照）を左右いずれかに回転させ、ステアリングホイール
１がロックした際の、ハウジング６とワッシャ２３との
状態を示したものである。本実施例のワッシャ２３がハ
ウジング６の折曲部分２７に当接してラック７の限度を
越える移動を阻止している。このようにハウジング６と
ワッシャ２３とが当接した場合、ラック７の嵌合面部７
ｂと、ワッシャ２３の係合爪部２５とは、ハウジング６
の折曲部分２７と、ラック７との隙間Ｃ（図１参照）に
収容されている。

【００２９】折曲部分２７の内径はハウジング６の内径
よりも小さいので、この折曲部分２７に当接するワッシ
ャ２３の径をも小さくすることができる。従来は、図１
３に示すように、折り曲げワッシャ１３が当接するハウ
ジング６の端部のストッパ部２２は、真っ直ぐに延び
る、拡径した筒形となって、折り曲げは行われていなか
ったので、折り曲げワッシャ１３の外径をストッパ部２
２の外径よりも大きくしてあった。折り曲げワッシャ１
３の外径が大きいと、ブーツ１０と折り曲げワッシャ１
３とが干渉する虞があったが、本発明のワッシャ２３
は、上述したように径を小さくできるので干渉はしな
い。

【００３０】また、従来技術において、折り曲げワッシ
ャ１３の外径を小さく押えるために、ハウジング６のス
トッパ部２２の外径を小さくした場合、ラックエンドブ
ッシュ１８のラバー部１９の体積を小さくするか、また
は、ラバー部１９を廃止する等の必要性が生じる。ラバ
ー部１９を廃止すると、振動、騒音が伝播し易くなる虞
がある。

【００３１】本実施の形態の場合、ハウジング６の端部
に折曲部分２７を形成することにより、前述したように
折曲部分２７に当接するワッシャ２３を従来のものに比
して小さくすることができ、ワッシャ２３とブーツ１０
との隙間を大きく取ることができる。これにより、ワッ
シャ２３とブーツ１０との干渉を回避することが可能に
なる。また、ワッシャ２３を小さくすれば、ブーツ１０
の外径をも小さくすることができ、ブーツ１０と外側の
他の部品との干渉を回避することができる。また、ブー
ツ１０の小型化によってコストダウンを図ることができ
る。

【００３２】さらに、ラックエンドブッシュ１８の抜け
止めをハウジング６の折曲部分２７によって行うように
したので、従来、使用している抜止用のＣリングを廃止
することができるようになり、合わせてリング用の溝加
工も不要となる。これによって、ハウジング６を薄肉に
形成することが可能となる。

【００３３】図８は、ステアリングギヤボックス３のハ
ウジング６の端部を内側に折り曲げて折曲部分２７を形
成させた場合、ラック７と、ソケット１２との間に従来
用いていた折り曲げワッシャ１３を介装したものであ
る。この図８のように、ハウジング６の端部に折曲部分
２７を形成すれば、ハウジング６が従来のように拡径し
たものであり、かつ、ワッシャ２３が従来の折り曲げワ
ッシャ１３であっても折り曲げワッシャ１３とブーツ１
０との間をより広く取ることができる（図８のＥ参
照）。

【００３４】次に本実施の形態の作用を説明する。ステ
アリング系統のラック７のねじ突部７ａと、タイロッド
８のソケット１２とをワッシャ２３を介して連結させる
際は、ワッシャ２３の挿通孔２４（図３参照）にラック
７のねじ突部７ａを嵌挿させると共に、ワッシャ２３の
係合爪部２５をラック７の嵌合面部７ｂに係合させて、
ワッシャ２３のラック７に対する回転を防止する。この
状態で、タイロッド８のソケット１２を回転させてねじ
締めしてタイロッド８とラック７とを一体に連結する。
その後、ワッシャ２３の周縁をソケット１２側に折り曲
げて折曲部２６を形成する。

【００３５】この折曲部２６によって、ラック７とタイ
ロッド８との緩み止め機能が形成される。折り曲げるの
は、図１に示すように、片側だけを折り曲げても、また
は、両側とも折り曲げても良いが、両側を折り曲げる
と、ワッシャ２３と、ブーツ１０との干渉をより回避さ
せることができる。

【００３６】本実施の形態においては、ワッシャ２３の
挿通孔２４にラック７のねじ突部７ａを挿通させ、この
ねじ突部７ａをタイロッド８に連結したソケット１２の
ねじ穴１２ａに螺合させたが、これに限定されず、ラッ
ク７の端部にねじ穴（雌ねじ）を形成し、このねじ穴に
ソケット１２に設けたねじ突部（雄ねじ）を螺合させて
もよい。

【００３７】

【発明の効果】請求項１記載の発明においては、ピニオ
ンが噛合したラックと、タイロッドとの間に介装させる
ワッシャの中央部に挿通孔を形成させたので、この挿通
孔にラックまたはタイロッドの端部に設けたねじ突部を
嵌挿させてラックとタイロッドとを一体に結合させるこ
とができる。さらに、ワッシャの挿通孔に連通した、径
方向外側の対称位置に係合爪部を形成させたので、ラッ
クを挿通孔に嵌合させた際、係合爪部をラックの外周壁
に係合させてワッシャの廻り止めとすることができる。
これによって、挿通孔と係合爪部との位置精度の向上を
図ることができ、ラックとタイロッドとの組付けの困難
を回避することができると共に、部品不良の発生を低減
させることができる。

【００３８】請求項２記載の発明においては、ワッシャ
を一枚の板材で形成したので、ワッシャを折り曲げて形
成するための折り曲げ加工をなくすことができる。これ
によってワッシャの材料費や折り曲げのための加工費等
のコストを低減させることができる。また、ワッシャを
一枚の板材で形成したので、ワッシャに形成した挿通孔
と係合爪部の位置精度を上げることができる。これによ
って、ラックとタイロッドとを容易に組み付けることが
できると共に、部品不良の発生を減少させることができ
る。

【００３９】さらに、ワッシャが一枚の板材によって形
成されているので、ラックとタイロッドの連結部の緩み
を防止するための折り曲げ加工を簡単に行うことができ
る。このように折り曲げ加工作業が簡単になったので、
ワッシャを小さなものにすることができ、ワッシャとブ
ーツとの干渉を回避させることができる。また、折曲部
が板１枚分の板厚で済むので、さらに、ブーツとの干渉
を避けることができる。

【００４０】請求項３記載の発明においては、ワッシャ
に設けた係合爪部をラックの外周壁に形成した嵌合面部
に係合させたので、ワッシャの回りを防止することがで
きる。これによって、ワッシャを安定して取り付けるこ
とができる。

【００４１】請求項４記載の発明においては、係合爪部
を絞り加工によって形成したので、係合爪の強度を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示す断面図であ
る。

【図２】図１のもののラックが移動したところを示す断
面図である。

【図３】図１に示すもののワッシャの正面図である。

【図４】図３に示すものの右側面図である。

【図５】図１に示すものの底面図である。

【図６】図５に示すもののＤ部の拡大図である。

【図７】図１に示すものの斜視図である。

【図８】本発明の他の実施の形態を示す断面図である。

【図９】車両用パワーステアリングのステアリング系統
を説明するための斜視図である。

【図１０】従来のラックとタイロッドとの連結部を示す
断面図である。

【図１１】図１０に示すものの分解斜視図である。

【図１２】図１１のものの二枚重ねのワッシャを開いて
示す平面図である。

【図１３】図１０のもののラックがハウジングに支持さ
れたところを示す断面図である。

【符号の説明】

５ ピニオン ７ ラック ７ａ ねじ突部 ７ｂ 嵌合面部 ８ タイロッド ２３ ワッシャ ２３Ａ 板材 ２４ 挿通孔 ２５ 係合爪部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピニオンと噛合するラックの端部にタイ
   ロッドを連結し、該タイロッドと前記ラックとの間にワ
   ッシャを介装させたラックとピニオンを備えた操舵装置
   において、前記ワッシャの中央部に前記ラックまたは前
   記タイロッドの端部に設けたねじ突部が嵌挿する挿通孔
   を設けると共に、該挿通孔と連通する径方向外側の対称
   位置に前記ラックの外周壁に係合する廻り止め用の係合
   爪部を形成したことを特徴とするラックとピニオンを備
   えた操舵装置。
2. 【請求項２】 前記ワッシャを一枚の板材で形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載のラックとピニオンを備え
   た操舵装置。
3. 【請求項３】 前記ワッシャに設けた前記係合爪部を前
   記ラックの外周壁の端部に形成した嵌合面部に係合させ
   たことを特徴とする請求項１または２記載のラックとピ
   ニオンを備えた操舵装置。
4. 【請求項４】 前記ワッシャに設けた係合爪部を絞り加
   工によって形成したことを特徴とする請求項１、２また
   は３記載のラックとピニオンを備えた操舵装置。