JPS58112874A - ラック・ピニオン式かじ取り歯車装置及びラック鍛造型の製造方法 - Google Patents

ラック・ピニオン式かじ取り歯車装置及びラック鍛造型の製造方法

Info

Publication number
JPS58112874A
JPS58112874A JP57221717A JP22171782A JPS58112874A JP S58112874 A JPS58112874 A JP S58112874A JP 57221717 A JP57221717 A JP 57221717A JP 22171782 A JP22171782 A JP 22171782A JP S58112874 A JPS58112874 A JP S58112874A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rack
pinion
teeth
tooth
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57221717A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0254266B2 (ja
Inventor
ア−サ−・ア−ネスト・ビシヨツプ
クラウス・ユエルゲン・ロエスケ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of JPS58112874A publication Critical patent/JPS58112874A/ja
Publication of JPH0254266B2 publication Critical patent/JPH0254266B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23HWORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
    • B23H9/00Machining specially adapted for treating particular metal objects or for obtaining special effects or results on metal objects
    • B23H9/003Making screw-threads or gears
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/123Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H19/00Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion
    • F16H19/02Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion
    • F16H19/04Gearings comprising essentially only toothed gears or friction members and not capable of conveying indefinitely-continuing rotary motion for interconverting rotary or oscillating motion and reciprocating motion comprising a rack
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/08Profiling
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/26Racks
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/26Racks
    • F16H55/28Special devices for taking up backlash
    • F16H55/283Special devices for taking up backlash using pressure yokes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/18Mechanical movements
    • Y10T74/18568Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary
    • Y10T74/188Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including spur gear
    • Y10T74/18808Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including spur gear with rack
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19642Directly cooperating gears
    • Y10T74/1967Rack and pinion
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19949Teeth
    • Y10T74/19953Worm and helical

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Gears, Cams (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ラック・)5ニオン式かじ取廁阜装置紘長年にわ九り動
力式と手動式の形態で自動車に使用されており、現在好
評である。
もつとも簡単な構成の場合、ハウジングと、一端近くに
歯を有する丸棒112ツクとこれらの歯に噛み合うベヤ
リング装着のへりカルビニオンが包含される。ピニオン
から遠いラック端部はハウジングに設けたジャーナル部
内に摺動しておシ、キニオン端では半円形の支持ジャー
ナル部が設けられラック棒の歯のある所と反対のII[
に支持係合している。この支持ジャーナル部紘ばね負荷
を受はラックが)5ニオンに対してゆるみの無い噛合い
を保つようラック棒に押つけられている。しかしながら
、負荷が大きい場合、ラック歯の歯形側面の傾斜により
ラックはぎニオンから離れがちでばね負荷に打勝つこと
にik、b、従って支持ジャーナル部(即ちラック)が
ビニオンから離れることのできる距離を約0.08 m
m  に制限する調整式の強制的ストップ具を設ける0
本文においては、キニオンの軸線とラックの歯に平行で
その軸線を通る面との間の距離をばね負荷が打負かされ
ない場合ゆるみの無い噛合い中心間距離と呼ぶ。上記の
ラックの面はこれを横面と呼ぶ。
このように負荷時におけるラックの離反によりラックと
)5=オン歯とがゆるむと場合により「ガタガタ」と称
す不具合な振動が発生することがある。これは一般に、
自動車がコーナを曲がっている時のようにかじ填装置が
一方向の負荷を受けている場合には発生せず、むしろ直
進時かじ填装置が先づ一つの方向に次いで他の方向に負
荷を受ける場合に発生するものである。溝のある道路を
前方に直進する際最悪の状態になる。
従って、調整式の強制ストップ具は前進位置で特に効果
的でなければならず、その他の位置では負荷時のラック
のより大きい離反を「ガタが夕」させることなしにこれ
を可能ならしめることができる。
しかしながら、ラックの中央歯隙間はもつとも摩耗に弱
くラックの「が夕が夕」を阻止するために強制式ストッ
プ具を時々調整する必要がある。
かかる摩耗の後でフックのその他の歯隙間が中央歯OS
先隙間より高いと、かじ取装置は調整後動かなくなる。
この丸め、従来ラックの中央歯の歯−関は上記摩耗を許
容し得る量普通0.1から0.15mm、)ツク全長に
わたり他の歯の歯隙間よシ高くとっている。この規定は
また、ラックとぎニオンの両者の歯の製作誤差にもとす
くゆるみの無い噛合い中心間距離の変動を考慮に入れね
ばならぬ。
画先隙間に関連する「高さ」なる用語は本明細書では、
−ニオンがラックの隣接歯の一形側面で形成される歯隙
間と噛合う任意の位置に係合する時ビニオンのゆるみの
無い噛合い中心間距離はコントロールするラック隣接歯
の線形@面の部分による組合わせ効果を説明する好適な
略語として使用される。隙間にそった任意の位置でよシ
大きな高さを4つ歯先隙間O場合その位置におけるよシ
大きなビニオンのゆるみの無い噛合い中心間距離が得ら
れる。後述で明らかの如く、*隙間の「高さ」なるもの
は全長にわたり変動する。
ラックの製作に一般的に使用する方法はブローチ作業で
Toυ、それぞれ一つの歯隙間を切削成形するゾ四−チ
Oいろいろな刃をラックの横面に対しいろいろな高さに
構成しもつとも低い刃を中心に合わせることによシラツ
ク全長にわたる歯隙間高さの所要の変化が得られる。こ
の刃の高さの変動社一般にラックの中心小領域の両側で
大部分の刃が大きな高さを有する2個所で見られる。
既述の如く、へりカルビニオンがもつとも一般的に使用
されるので、ラックの歯は一般にラック軸線に対しビニ
オンとは異なった角度(時と1.て45#にも達す)で
形成される。そのため、ブローチを用いてラックを製作
し上記方法でラック歯隙間高さの変化を得るような場合
に社、ビニオン杜ラック走行行程のある地点でラック1
ml隙間の高低画部分と同時に噛合い係合することにな
る。後記に示すように、かかる噛合いによシビニオン歯
とフック−関における荷重の分布がムラになシその結果
噛合いのある個所に不当に大きな応力が発生すゐことに
な・る。また、ビニオンとラックとの間における噛合い
が乱雑となシ、この乱雑により運転者は当惑し路面感触
の伝達が劣化する。従来、このかじ取シ装置のギヤーの
歯をかかるムラな噛合いに耐えるよう十分に大型に作る
ことが可能である。しかし、小Wぎニオンの便用により
かじ取りの努力を低減したい場合、ラックとビニオン両
方の歯拡小さくかつ弱くなシがちであシ上記の如き荷重
分布のムラは望ましからざるものである。
本発明の第一の目的とする所は、ゆるみの無い噛合い中
心間距離が変わるフック最の領域における歯対歯の荷重
の均一分布を失うことなしにラックとビニオンとの閾の
ゆるみの無い噛合い中心間距離の変化を得ることにある
0本発明によれば、かかる移り変わ9の領域における任
意の1つのラック歯隙間の高さはその全長にわたりさま
ざまに変わり、これは従来のプローチェ程で紘得られな
い特性でもある。
本発明のもう一つの目的とは、f=オンに対して変化す
る噛合い中心間距離を有し作動の円滑性を九は歯荷重の
均等分布をそこなわないかじ取り用ラックの実際の製作
方法を得ることにある。
本発明によるラック・ビニオン型かじ取シ装置はハウジ
ング内に軸承されたヘリカルビニオンを用いておシ、歯
つき端部と平たん端部とを有するラックは前記ハウジン
グ内の2つのベヤリング内で軸方向に滑動ができ、ハウ
ジングの一端における1つのベヤリングによシラツクの
平たん端部が軸承され、ハウジングの他端におけるベヤ
リングにはラックの歳と反対の側にビニオンと反対の位
置におかれたばね負荷を有するパッドがあシ、ラックに
はその歯つき端の中心の両側にそれぞれ上述に定義した
ような変動する高さの歯隙間をもつ少くとも2つの歯の
領域を軸線にそって有し、ビニオンとラックとの間にゆ
るみの無い噛合い中心間距離の変化を形成し、最大の噛
合い中心間距離はラックの中間走行位置で発生し、小さ
い噛合い中心間距離が中間走行位置の両側のラックの走
行位置で発生し、上記領域における歯隙間はその全長に
わたり変化する「高さ」を有し、前記領域におけるラッ
クの任意の走行位置においてピニオンに係合する前記1
111ff間のすべての部分の高さは相等しい。
更に、本発明によるラック・ピニオン蓋かじ取り装置は
ハウジング内に軸承されたへりカルピニオン管用いてお
り、歯つき端部と平たん端部とを有するラックは前記ハ
ウジング内の2つのベヤリング内で軸方向に滑動ができ
、ハウジングの一端における1つのベヤリングによシラ
ツクの平たん端部が軸承され、ハウジングの他端におけ
るベヤリングにはラックの歯と反対の側にピニオンと反
対の位置におかれたにね負荷を有するパラPがあり、ラ
ックにはその歯つき端の中心の両側にそれぞれ上述に定
義したような変動する高さの歯先隙間をもつ少くとも2
つの歯の領域を軸線にそって有し、ピニオンとラックと
の開にゆるみの無い噛合い中心間距離の変化を形成し、
最大の噛合い中心間距離はラックの中間走行位置で発生
し、小さい噛合い中心間距離が中間走行位置の両側のフ
ックの走行位置で発生し、上記領域における歯先隙間は
その全長にわたシ変化する「高さ」を有し、前記ラック
歯先隙間の高さの変化は、ラックの軸線とピニオン軸線
とのなす角度にtよソ等しいラック軸線に対する角度で
フックを横切り発生し前記角度でラックを横切って延び
る「傾斜路」を形成する。
更に、上記2節に定義した2ツク形成の鍛造型を作る本
発明によるマスタラック(親ラック)の製造装置は放電
加工機よシなシ、この放電加工機には、上部プラテンと
下部グツテン、上部ノヲテンを上昇下降させる装置、下
部デジテン上に配したラック素材ブランクの軸線方向の
長手方向に動くことのできるラツクゾ2ンク材支持装置
、前記上部プラテンに取付けたプラケット内に回転でき
るよう装着したへりカルピニオンの複製品の形をした電
極、峡電極を間欠的に回転させる装置、電極の回転に従
ってラックブランク材を電極を通過させて軸方向に動か
すための装置、ラックブランク材の軸線に対する電極の
位置をきめるカム装置、骸カム装置に接触する前記ブラ
ケットに取付けたカム従動子、および電極とラックブラ
ンク材に接続された電力供給装置が包含される。
在来の方法で製作したラックと本発明によシ製作したラ
ックとの寸法的差異は僅かではあるがフックの円滑安全
な性能にとって社重要である。これは特に、少いかじ取
り努力ですますためきわめて小さな直径と大きならせん
角度のぎニオン従って小さな歯のピニオンを使用するよ
うな手動かじje!り装置のためのかじ取υラックの場
合しかりである。このような設計においては、ラックと
ピニオンの若干の歯は任意の瞬間で負荷を分担せねばな
らず、かかる負荷分担歯の高さは数ミクロンの範囲内で
互いに釣合う必要がある。
次に、添付図面を参照して本発明の詳細な説明第1図お
よび#I2図において、軸線1aを有するラック1はベ
ヤリング3に一端を担持されたノ1ウジング2内に摺動
する.ラックの他端は支持パッド4(第2図参照)に支
持され、ばねTによシぎニオン5に噛合い強制されてい
る。一部オン55はベヤリング7.8でハウジング2内
に軸承されておシ、軸線5aを中心として回転する。パ
ッド4は調整ねじ9によシ両者間の中心位置における間
隙が普通0.08mm になるようその動きが制限され
ている。
第2図で、ラックは自動車の前進時の如く中間走行位置
において断面表示されている.ピニオン5もまたラック
と一二オンの歯の噛合係合を示すべくピニオン軸線の平
面で一部断面で示されている。このラックの横面は鎖I
l1bに示される。
2二オン5紘普通、ラック軸線ICに対する垂線にある
角度11をなして据付けられ(#I1図および第3図参
照)、これとラック軸線の垂線に対するラック歯の角度
12なる傾斜(第6図参照)との組合わせ効果により傾
斜度の大きいらせん角度をもっている。既述の如く、ラ
ックは面1b(第4図参jl)に関して中心*一関16
の高さを最大にして変化する高さの歯隙間で作られてい
る。
一関16の左方および右方の隣!lilll1の隙間は
それぞれ15.14.13および17.18.19であ
り、上述の理由によシ歯朧関16よシ高さが低い。
この歯隙間13と16.19と16の間における高さの
違いは図面では誇大に示されておシ、これは段状に急激
に形成したシまたは漸進的な傾斜面を構成゛するよう若
干の歯にわたって分布することができる。同様に、図示
の如く最大の高さの歯−関を一つでなく一つ以上設ける
こともできる。
このように歯を図示し丸目的は、2ツク歯高さの段状又
は傾斜面が形成される領域におけるぜニオンとラック歯
の噛合いの効果を誇張することにある。
既述のように、このようなラックの歯は従来の方法によ
ればブローチの別々の組の歯で夫々の歯を形成するブロ
ーチ作業で作られる。従って、任意の一つの歯隙間の高
さはその全長にわたシ変化で墓ない。
その結果はjlK2図に見られるようにラックの中心位
置で同一高さのビニオンの6つの歯が面1bに対して高
さの異なったラックの歯隙間15゜16.17と同時に
噛合保合する。ラックms関16かばね60作用によ)
対応するビニオン5の歯にしつかシと保合するのにも拘
らずラック1riIlli間15.17a対応するビニ
オン歯とゆるい噛合い係合を行う。既述の如く、ラック
歯隙間についての「高さ」なる用語線有効な画形側面と
横面との関係を示し、歯のトップや根元の事ではない。
懸架装置によりラックに課せられる高負荷の分布が不完
全で歯の破損をもたらすことがある。その上、ビニオン
の傾斜の大きいらせんの作用にょシラツクが軸線1aに
そって逆方向の軸負荷を受ける時道路の凸凹により横に
交互に回動し第2図の*隙間15と17におけるゆるみ
を吸収する。
これによシ前進位置におけるラック「ガラガラ」が発生
し、この位置で紘負荷パターンの対称がこの現象を一つ
とも促進しがちである。他方、ラックの若干の中央歯が
高く作られているならば、中央歯隙間上に発生する局所
集中摩耗によりvI4整後ζ0中央歯隙間に近接する摩
耗してない高い1iili隙関が拘束されることになる
次に、本発明によシ作られるラックを示した第5図、第
6図ならびに第7図を参照する。第5図には、ラック歯
隙間35.36.37がビニオン25の対応歯に均一に
しかもゆるみなく保合している状態で示されている。こ
れは単に図示の如きラックの走行の中心位置において発
生するだけでなく−合い中心間距離の変化する場所を含
めラック走行のすべての位置において発生する。
この達成のため、2ツク歯隙間35.37がラック軸線
21aと平行な平面40.41上のピニオン軸線25a
を横切る個所での高さは中央歯隙間36の高さに等しく
なければならぬ。
一方、歯隙間35.37がラック軸#25aに交差する
個所での高さは歯隙間36の平面40゜41に交差する
個所での高さと同様十分低くせねばならぬ。これら゛の
詰果轢第7図および第8図のl1liIllII関36
および37として示され、これらの図面はそれぞれ第6
図の線DDおよびRICにそった断面図である。歯35
に対する同様な断面図は第8図の垂直軸線を中心にした
鏡像となる。かかる断面形状をプローチ加工すること杜
できない点は明白である。
本発明によシ作られるう゛ツクの特性はラックとビニオ
ンのみを示した等内因の第9図ならびに第10図で4つ
とも明らかに検討できる。ここでは、ラックとビニオン
の両方の歯は寸法を非常に輻少されておシ、ビニオンは
固定したラックに対して矢印に示すように回転し移動す
るものと見做される。第2図の角度11.12はここで
はランク軸線の垂11110に対する角度11a、12
bに示される。
比較検討上、これらの角度拡第9図に示す在来方法で作
られたラックの場合も第10図に示す本発明のラックの
場合と同じものと見做す。第9図のビニオンが傾斜面6
2に遭遇するにつれラックの一方、側の歯ををつく押し
く口)動させることは8A白である。しかしながら、か
かる回動の結果祉単にラックの両側における歯の間の負
荷分担であり全幅にわたっては均一ではない。
一方、j110図のビニオンは常にその全幅にわたり均
一に隆起52に遭遇する。更に、ラックに?Jするピニ
オンの走行の中央位置においては第9図のピニオンはラ
ックの揺れを促進するも第10図のピニオンはそんなこ
とは無い。
これらの図面は単に図示目的の本のであシ本発明の塩層
に資するためのみにあげられている。実際としては大抵
の場合、ラックの全部の歯の歯先は同一平面上におかれ
、第9図と!10図に明示された「傾斜面」は影蕃を受
けた歯隙間の歯形側面の形状でのみ存在する。
第10図の複雑な幾何学形状の歯をもつラックを機械加
工する問題は明白であIる。ブローチ作業は使用できな
い(何故ならば、一本一本の歯は!7図および第8図に
示したような断面の形状を必要とするからである)。第
10図の傾斜領域52にある癩の形状はぎニオン設置角
度11aとピニオンの直径から決められる(非常に大き
なピニオンはラックの最高点に噛合い係合するだけであ
る。
従って、傾斜面52の歯はピニオ/の複写である成形機
またはピニオンの複写である1iiat有するカッター
のいづれでもラック21bの横面に約して第9図の4本
の矢印を組合わせた要領で移動させることにより誤差な
しに創成できるだけである。
問題は、オーストラリヤ特許第462,162号に記載
の可変比率ラックの製作に見られる問題にきわめて類似
している。この特許によれは、ラックの歯はその長さに
わたクビツチが変化しておシ、異なった圧力角ならびに
喰い違い角をもっている。
この特許に記載されているように、ラック走行の中央部
分の両側に歯の特性が急激に変わる領域があり、このよ
うな歯の創成はピニオンの複写である所のカッターまた
はフォーマをラック軸線に対し本物のピニオンと同様に
移動せしめることによシ行わねばならぬ。
かかるカッターの使用に基くシックの創成ができる機械
の場合、カッターは可変比率を有するラックに歯を形成
するよう所望の噛合い関係に入るよう移動せねばならず
、またカッターが矢印53で示すようにラック横面21
bから遠ざかシかつこれに近づくように移動せしめられ
、それにより傾斜面52を創成せねばならぬ。
この可変比率ラック創成に効果的に使用されるもう一つ
の方法によれに、ピニオンの複写である電極を使用し、
この電極に放電加工機内でラックに係合しこれを侵食す
る際上述の如き動きを付与する。
この目的に適する装置が第11図、第12図ならびに第
13図に示されている。長軸線70aを有するラック7
0はベース73の摺動路72上に移動するスライド面7
1上に支持されている。この動きは、スライド面71上
に保持されたローラ75に作用する渦巻きカム74によ
シコ゛ントロールされる。ばね76はローラ75を常時
カム74に押しつける働きをしている。
カム74はイヤ77に固着しておシ、これらは一体とし
てベースに固定したスピンドル78上で回転する。イヤ
77はイヤ81によシ遊び車79゜80により動かされ
、イヤ81自体はベベルイヤ82.83により動かされ
る。電極84はその一端をスピンドル85に他端をセン
タ86に固定され、スぎンドルとセンタは共にフレーム
87により担持されている。このフレームは放電加工機
の上部プラテン89に垂直軸線を中心として枢着されて
いる。この上部プラテンはこの設備に周知の要領で矢印
に示すように上昇下降する。
ベース73は誘電タンク91を設けた機械の下部シラテ
ン90に固定されている。図示から明らかな如く、7T
を除く全部のイヤはプラテン89の動きと共に上下する
。遊び車79は幅を大きく作られかかる動きをイヤ77
と係合せずに可能にしている。スぎンドル85従って電
極84はラチェツト車92およびソレノイド93により
僅かづつ漸増的に回転せしめられる。電極84の漸増的
回転はギヤによシカム74に伝わりスライド面71従っ
てラック70の漸増的回転を引き起こす。
カム74は均一な比率をもつラックの場合には均一な渦
巻きであシ可変ピッチを必要とする場合には非均−の渦
巻きである。
スピンドル85の軸線とラックの軸I#Aroaとの関
の角度は本例の場合直角に示されているがこれは第6図
の角度11に合致させるように決めることができる点注
記される。
普通使用されている放電加工機の場合、上部プラテンに
保持される電極は下降し下部プラテンに固着した工作物
に保合する。電極と工作物は電力供給ターミナルに接続
されこれによυ電極と工作物との間に放電が行われ、工
作物を侵食する。もし短絡が発生しそうな時には上部プ
ラテンを直ちに僅かに上昇せしめ、はy一定の火花放電
間隙を維持することによりこれを回避する。トッププラ
テンに取付けられたブイクロスインチを、所望の深さに
達した時に電極を工作物から離して引込ませるようセッ
トする。
上記の如き装置の使用に当シ、スライド面71に固定し
たカム95に接触する従動子をもったスイッチ94を普
通のブイクロスインチの代シに用いる。スイッチ94が
閉じると、ソレノイド93を電流が流れそれにより電極
84の回転とラック70の走行を漸増せしめる。
火花間隙の減少の結果機械のプラテン89は僅かに上昇
しラックの次の部分の侵食工程が進行する。
このように、カム95は電極のための下降送りストップ
の役割を果たす。そこで、カム95に96を示したよう
に隆起または立上が9部が設けられているとすると、侵
食中のラックにそれと同じ隆起または立上がり部が作り
出される。この隆起部のすべての特徴はぎニオンの従う
のと同じ要領でラックに対して整向されている。
上記2つの方法はいづれも多量生産に完全に適している
ものではなく、成形型を製作できるマスターラックを作
るのに使用できる。
与しラックに対し中央歯隙間を更に小さく側部歯隙間4
更に広く創成しゆるみの無い中心間距離の所望の変化と
所望のぎニオン整向様式の変化を得るような要領で動か
したりまたは形状を付与することもできる。このような
方法は、第7図ならびに第8図の点線63.64に示す
ように歯の根元が一定の高さの状IIに残されることに
なるので好ましくはない。歯の強度から考えて、歯の根
元は全歯形と同様にラック横面に対して同一の高さ変化
を有するのが望ましい、一方、肯の頂部は2ツク横面に
平行に作られ何等の不都合はない。
【図面の簡単な説明】
第1図はタイロッドおよびかじ取りハンドルへの接続部
を省略したラック・)5ニオンかじ取り装置の俯隙図、
第2図は普通のかじ取υ装置を示す第1図の線A−Aに
よる断面図、第6図は第2図の方向Bで示すラックの一
部平面図で15ニオンは@紐で示されておシ、第4図は
第3図に示すランクの方向Cにとった側面図、第5図は
本発明のラック・ピニオンの第2図同様の図面、第6図
は第6図同様の図面、第7図は第6図の線D−Dによる
ラックの断面図、第8図は第6図の線E−Eによるラッ
クの断面図、第9図ならびに第10図は在来の方法と本
発明との差異の特徴を示す等内法の図面、第11図、第
12図ならびに第16図は本発明のラック・ピニオンか
じ取シ装置のためのフックの製作に使用するマスターラ
ックを作る装置の図面である。 1・・・ラック、2・・・ハウジング、3・・・ベヤリ
ング、4・・・ばね負荷パッド、5・・・ピニオン、7
,8・・・ベヤリング、13.14,15.16.1?
、18゜19・・・歯隙間、52.62・・・傾斜面ま
たは隆起、74・・・カム、75・・・ローラ、78・
・・スピンドル、84・・・電極、89・・・上部プラ
テン、90・・・下部プラテン、92.93・・・ソレ
ノイドとラチェットホイール、94・・・スイッチ。 代理人 浅 村   皓 外4名

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)ハウジング内に@承されたらせんビニオンと、歯
    付き端部と平坦なjI部とを有するラックにして、前記
    ハウジング内の2つのベヤリング内で軸方向に摺動でき
    るラックとを包含し、前記へウジングの一端における1
    つのベヤリングはラックの平坦msを軸承しハウジング
    ツ(l11ijlIIIcあるベヤリングはラックの癩
    と反対でビニオンと反対の位置にあるばね負荷のパッド
    を有し、ラックは#ラックの歯付き端部の中心の両側に
    一つづつの少くとも2つの領域を有し、諌域の歯は変化
    する高さく有効フランクと横面との閲)の歯−関を有す
    る歯を有し、ビニオンとラックとO14にゆるみの無い
    噛合い中心間距離の変化が得られ、最大の噛合い中心間
    距離拡ラックの中間走行位置で起こり、よシ小さい噛合
    い中心間距離が中間走行位置の両側のラックの走行位置
    において起こシ、首記領域のいづれかにおける歯−開拡
    その全長にそって変化する高さを有し、ラックの前記領
    域のいづれかでラックの任意の走行位置にてビニオンと
    係合する前記歯隙間の部分すべての高さは等しい、ラッ
    ク・−ニオン式かじ取p歯阜装置。 (2)ハウジング内に軸承されたらせんビニオンと、歯
    付き端部と平坦な端部を有するラックにして、前記ハウ
    ジング内の2つのベヤリング内で軸方向に摺動できるラ
    ンクとを包含し、前記ハウジングの一端における1つの
    ベヤリングはラックの平坦端部を軸承しハウジングの他
    11にあるベヤリングは2ツクの歯と反対でビニオンと
    反対の位置にあるばね負荷のパッドを有し、ラック拡販
    ラックの歯付き端部の中心の両側に一つづつ少くとも2
    つの領域を有し、賦域の歯は変化する高さく有効フラン
    クと横面との関)の歯隙間を有する歯を有し、ビニオン
    とラックとの関におけるゆるみの無い噛合い中心間距離
    の変化が得られ、最大の噛合い中心間距離紘ランクの中
    間走行位置で起こり、よシ小さい噛合い中心間距離が中
    間走行位置の両側のラックの走行位置において起こシ、
    前記領域のいづれかにおける歯隙間はその全長にそって
    変化する高さ管有し、前記ラック歯隙間の高さの変化は
    ビニオン軸線がラック軸線に対してなす角度にほぼ等し
    い角度をラック軸線に対してなしてラックを横切シ起?
    −シその角度でフックを横切って延びる「傾斜面」を形
    成する、ラック・ビニオン式かじ取り歯車装置。 (31%杵請求の範囲第1項または第2項記載のラック
    ・ピニオンかじ取り歯車装置にして、ラックの歯の根元
    とラック軸線との間の距離は前記歯隙間の高さと同じよ
    うに変化するラック・キニオンかIO歯車鋏装。 (41’l#許請求の範囲第1項また4第2項記載のフ
    ックを成形する鍛造型を製作するマスターラックを製作
    する方法にして、−ニオンの原物通りの複写である所の
    放電加工機の電極が、かじ取シ歯車装置においてビニオ
    ンがラックに対して動く要領と同じ要領でラックブラン
    ク材と係合しつ\移動せしめられ、侵食によシ所菫形状
    のラック歯を形成する方法。 (5)  %許饋求の範囲#I4項記載の方法にして、
    ラックブランク材に対して電極を動かす方法はラックに
    変化するピッチの歯を作υ出すように行われる方法。 (6)特許請求の範囲第1項または第2項記載のラック
    を成形するための鍛造!1を製作するマスターラックの
    製作装置にして、上下部プラテンと、上部プラテンを上
    昇下降させる装置と、下部プラテン上に配置せるラック
    ブランク材軸線の方向に長手方向移動のできるラツクデ
    2ンク材支持鋏置と、前記上部プラテンに取付けられた
    ブラケットに回転で畷るよう装着されたらせんキニオン
    の原物通りの複写の形態をした電極と、誼電極を間欠的
    に回転させる装置と、電極の回転運動に従いラックブラ
    ンク材を電極を通シ過ぎ軸方向に移動させる装置と、ラ
    ック軸*にそう電IiO走行に対する電極の位置による
    所定の高さ関係でラックブランク材の軸線に対する電極
    の高さ位置を決める装置を有する放電加工機よシなる装
    置。
JP57221717A 1981-12-17 1982-12-17 ラック・ピニオン式かじ取り歯車装置及びラック鍛造型の製造方法 Granted JPS58112874A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPF198581 1981-12-17
AU91610/82A AU550194B2 (en) 1981-12-17 1981-12-17 Rack and pinion steering gear
AU1985/81 1981-12-17

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS58112874A true JPS58112874A (ja) 1983-07-05
JPH0254266B2 JPH0254266B2 (ja) 1990-11-21

Family

ID=37776466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57221717A Granted JPS58112874A (ja) 1981-12-17 1982-12-17 ラック・ピニオン式かじ取り歯車装置及びラック鍛造型の製造方法

Country Status (11)

Country Link
US (1) US4602521A (ja)
JP (1) JPS58112874A (ja)
KR (1) KR890003621B1 (ja)
AU (1) AU550194B2 (ja)
BR (1) BR8207488A (ja)
DE (1) DE3151835A1 (ja)
ES (1) ES518314A0 (ja)
FR (1) FR2518482B1 (ja)
GB (1) GB2115105B (ja)
IN (1) IN157839B (ja)
ZA (1) ZA829033B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106494493A (zh) * 2016-11-22 2017-03-15 泰州市兴泰铸造厂 一种螺旋弧面齿轮组

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5948263A (ja) * 1982-09-10 1984-03-19 Jidosha Kiki Co Ltd ラツクピニオン式舵取装置
DE3633947A1 (de) * 1986-03-08 1987-09-10 Opel Adam Ag Zahnstangenlenkung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
US4809797A (en) * 1987-01-21 1989-03-07 Beka St-Aubin Sa Auxiliary snow-chain device for motor vehicles
JP3158346B2 (ja) * 1991-08-26 2001-04-23 ボッシュ ブレーキ システム株式会社 ラックピニオン型舵取り装置
US5623176A (en) * 1993-12-21 1997-04-22 Brandt, Jr.; Robert O. High precision/low hysteresis linear actuator
JPH0986420A (ja) * 1995-09-26 1997-03-31 T R W S S J Kk 可変ピッチラックバー
DE10049548B4 (de) * 1999-10-06 2007-03-22 Honda Giken Kogyo K.K. Elektrische Servolenkvorrichtung
US6681885B2 (en) * 2001-09-19 2004-01-27 Trw Inc. Rack and pinion steering gear with powdered metal bushing
DE10163282B4 (de) * 2001-12-21 2005-06-09 Visteon Global Technologies, Inc., Dearborn Zahnstangengetriebe, insbesondere Zahnstangenlenkgetriebe sowie Verfahren zu dessen Erstellung
KR100489755B1 (ko) * 2002-11-08 2005-05-16 티알더블유 인크. 분말 금속 부싱을 갖춘 랙과 피니언 조향 기어
US7210368B2 (en) * 2003-03-24 2007-05-01 Automotive Components Holdings Llc Ultrasonic welded plastic retainer to secure yoke plug adjustment
DE102011051961A1 (de) * 2011-07-20 2013-01-24 Zf Lenksysteme Gmbh Vorrichtung zur Lagesicherung einer Einheit
US9145956B2 (en) 2013-01-25 2015-09-29 Gustomsc Resources B.V. Torque sharing drive and torque sharing process
US9531237B2 (en) 2013-12-19 2016-12-27 Gustomsc Resources B.V. Dual rack output pinion drive
CN110293272B (zh) * 2019-08-08 2024-04-26 安徽理工大学 一种用于半圆孔的电火花电解放电复合加工试验装置
CN112664629A (zh) * 2019-10-15 2021-04-16 雅邦企业股份有限公司 低噪音升降调整装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54142741A (en) * 1978-04-27 1979-11-07 Koyo Jidoki Rackkpinion system variable gear ratio steering gear
JPS55261A (en) * 1978-01-31 1980-01-05 Stork Brabant Bv Intermittent printing press

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2973658A (en) * 1958-06-27 1961-03-07 Arthur E Bishop Variable ratio power steering gear
DE1752391A1 (de) * 1967-07-03 1971-05-19 Hurth Masch Zahnrad Carl Verfahren zur Herstellung eines Stirnrads,das auf einem anderen Stirnrad mit gekreuzten Achsen abwaelzt
AU462162B2 (en) * 1970-08-17 1975-05-30 Bishop, A.E. Variable ratio steering mechanism for automotive vehicles
DE2526487A1 (de) * 1974-06-21 1976-01-08 Bishop Arthur E Lenkgetriebe
DE2458320A1 (de) * 1974-12-10 1976-06-16 Zahnradfabrik Friedrichshafen Zahnstangenlenkung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge
US4016774A (en) * 1975-12-19 1977-04-12 The Bendix Corporation Rack and pinion steering gear
GB1525760A (en) * 1975-12-31 1978-09-20 Bishop A Rack and pinion steering gear
JPS5551161A (en) * 1978-10-06 1980-04-14 Nippon Seiko Kk Rack of rack pinion type variable gear ratio system steering gear
JPS5572460A (en) * 1978-11-14 1980-05-31 Honda Motor Co Ltd Power steering gear unit of wheel
US4263817A (en) * 1979-07-02 1981-04-28 The Bendix Corporation Support member for rack and pinion assembly
JPS5631551A (en) * 1979-08-20 1981-03-30 Honda Motor Co Ltd Combination mechanism of rack and pinion

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55261A (en) * 1978-01-31 1980-01-05 Stork Brabant Bv Intermittent printing press
JPS54142741A (en) * 1978-04-27 1979-11-07 Koyo Jidoki Rackkpinion system variable gear ratio steering gear

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106494493A (zh) * 2016-11-22 2017-03-15 泰州市兴泰铸造厂 一种螺旋弧面齿轮组

Also Published As

Publication number Publication date
ES8403807A1 (es) 1984-05-01
AU550194B2 (en) 1986-03-06
GB2115105B (en) 1986-08-06
US4602521A (en) 1986-07-29
IN157839B (ja) 1986-07-05
AU9161082A (en) 1983-06-23
BR8207488A (pt) 1983-10-18
KR890003621B1 (ko) 1989-09-28
GB2115105A (en) 1983-09-01
ZA829033B (en) 1983-09-28
KR840002708A (ko) 1984-07-16
FR2518482B1 (fr) 1985-07-19
ES518314A0 (es) 1984-05-01
JPH0254266B2 (ja) 1990-11-21
FR2518482A1 (fr) 1983-06-24
DE3151835A1 (de) 1983-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS58112874A (ja) ラック・ピニオン式かじ取り歯車装置及びラック鍛造型の製造方法
KR102107609B1 (ko) 파워 시트 길이 조절 시스템 및 제조 방법
JPH078454B2 (ja) ヘリカルギヤのホブ研削方法
DE19619401C1 (de) Verfahren, Werkzeug und Vorrichtung zum Profilieren von Schleifschnecken für das kontinuierliche Wälzschleifen
US6151778A (en) Apparatus and method for roll forming gears
US3310990A (en) Backlash eliminating gearing for steering gear assemblies
US2308891A (en) Method and apparatus for gear generation
CN101012865A (zh) 双自由度直线环面蜗杆传动及其制造方法
CN1600482A (zh) 磨削旋转齿轮剃齿刀的齿侧面用的方法和机器
DE4340608B4 (de) Schneidmesser und Verwendung von Schneidmessern zur Erzeugung von Zähnen von Spiralkegelrädern und Hypoid-Zahnrädern oder Ritzeln
CN100449176C (zh) 角度位置调整机构
US5930896A (en) Apparatus and method for forming a gear
US2291537A (en) Method of cutting gears
EP2477770B1 (de) Verfahren zum drehbearbeiten eines rotierenden werkstücks
US2935888A (en) Enveloping worm gearing
JP4361350B2 (ja) 車両用歯車機構
US3902349A (en) Tooth generating tool and method of making the same
US2298471A (en) Gear finishing
US3730018A (en) Torque-balanced steering system
US4703145A (en) Apparatus for manufacturing a master rack
JP4038101B2 (ja) 歯車軸および転造用平ダイス
US1833227A (en) Method of forming teeth in gear blanks
US4362045A (en) Tooth forming tools
US2343567A (en) Method of crowning gears by shaving
JP2669779B2 (ja) 転造用平ダイスおよびウォーム歯車