JPS58170665A

JPS58170665A - ラツクアンドピニオン式ステアリング装置

Info

Publication number: JPS58170665A
Application number: JP5187482A
Authority: JP
Inventors: Hirotsugu Yamaguchi; 博嗣山口; Shuichi Sasaki; 周一佐々木; Setsuyoshi Yanai; 矢内　節佳; Masato Fukino; 真人吹野; Yutaka Aoyama; 豊青山
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1982-03-30
Filing date: 1982-03-30
Publication date: 1983-10-07
Also published as: EP0090697A3; JPS624268B2; EP0090697A2

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】この発明は、ラックアンドピニオン式ステアリング装置
、特に、その中立位置を検出する装置に関する。

従来のラックアンドピニオン式ステアリング装置として
は、例えば１１図に示すようなものがある。すなわち、
図中１がギヤハウジングであり、このギヤへクジング１
の穴の一端にラックチューブ２が連結し、これらギヤハ
ウジング１の穴およびラックチューブ２の穴内を、図に
表われないラック軸が貫通する。ラック軸は、図に表わ
れない、受圧部材の一形態たるラックブツシュ、および
、同じく受圧部材の一形態たるリテーナブンシュにより
、軸方向に移動可能に支持している。

また、ギヤハウジング１には、ステアリングシャフト１
１に連絡された、図に表われないビニオンを内蔵してお
り、このビニオンが、ギヤハウジング１内においてラッ
ク軸のラックに噛合する。

そして、ビニオンの回動により、ランク軸がその軸方向
に進退する。ランク軸の両端には、図に表われないボー
ルソケットを介して、ステアリングロッド８がそれぞれ
取り付けてあり、このステアリングロッド８の各他端に
、ボールジヨイント１２を介してナックルアーム１３が
それぞれ連結している。各ナックルアーム１３は、図示
しない左右の操舵輪にそれぞれ個別に連絡しており、前
記ラック軸の進退に応じて揺動され、これにより、操舵
輪の舵角を変化させるようになっている。

１つの前記ナックルアーム１３の両側には、一対のスイ
ッチ１４．１５が配設してあり、これらスイッチ１４．
１５は、車両が直進状態にあるときにはナックルアーム
１３との間にそれぞれ黴奉間隔を有している。かくして
、ステアリングホイール１６を回転してラック軸を進退
させることによりナックルアーム１３を揺動させると、
このナックルアーム１３の揺動に応じていずれか一方の
スイッチ１４または１５が開閉作動し、このようにして
、このステアリング装置が中立位置にあるか否か、換言
すれば、車両が直進状態にあるか否かを検出するように
している。なお、１７はランクブーツ、１８はラバーマ
ウントである。

しかしながら、このような従来のラックアントビニオ７
式ステアリング装置にあっては、このステアリング装置
が中立位置にあるか否かを、１対のスイッチ１４．１５
によってナックルアーム１３の変位から検出する構造と
なっていた。そして、ラック軸を支持するギヤへクジン
グ１およびラックチューブ２ｉｊ、ラバーマウント１＠
を介して車体側に支持される。このため、操舵力がビニ
オンからラック軸に伝達される際にラバーマウント１８
等に撓みが発生し、これにより−、ナックルアーム１３
に作動遅れが生じたり、また、ランク軸とナックルアー
ムとの連結部分でのガタが追加される等の原因から、前
記スイッチ１４．１５の感度が悪いという問題があった
。

この発明は、このような従来の問題点に着目してなされ
たものであり、ビニオンの回動により、受圧部材で支持
されたラック軸をその軸方向に進退して舵角を変化させ
るラックアンドビニオン式ステアリング装置において、
前記ラック軸に凹部またを７１凸部を設け、車両が直進
状態にあるときに前記四部または凸部に係合する凸５部
または凹部を有し、かつ、ラック軸の進退により作動す
るスイッチ素子を設けることにより、ラック軸の変位か
ら油接に、ステアリング装置が中立位置にあるか否かを
検出するようにし、もって、上記問題を解決することを
目的としている。

以］・−５この発明を図面に基づいて説明する。

第２図ないし第４図は、この発明の一実施例を示す図で
ある。

まず、構成を説明すると、第２図に示す１がギヤハウジ
ングであり、このギヤへクジング１の穴１ａの一端には
、ラックチューブ２を連結すると共に、これらギャノ・
ウジング１の穴１ａおよびラックチューブ２の穴内にラ
ック軸３を貫通する。

ラック軸３は、受圧部材の一形態をなすラックブツシュ
５、および、同じく受圧部材の一形態をなす、第３図に
示すリテーナブツシュ２０により、その軸方向に移動可
能に支持している。

また、ギャノ・クジング１には、図示しないステアリン
グシャフトに連絡されるビニオン４を内蔵してお９、こ
のビニオン４が、ギヤハウジング１内において、ラック
軸３のラック３ａに噛合する。

ラック軸３の両端には、ボールソヶッ）７が、ねじ結合
によりそれぞれ取り付けてあり、また、これら各ボール
ソケットＴに、２本のステアリングロッド８の各一端に
設けたボールスタンド９をそれぞれ嵌合することによシ
、ランク軸３とステアリングロッド・とを変位可能に連
結している。そして、ステアリングロッドＳの一各他端
には、図示しないが、ボールジヨイントを介してナック
ルアームがそれぞれ連結し、さらに、これらのナックル
７−ムに左右の操舵輪がそれぞれ個別に連絡される。な
お、１１はラックブーツであり、１８はラバーマウント
である。

また、前記リテーナブツシュ２０は、第３図に示すよう
に、ラック軸３のラック３ａとは反対側に接触し、かつ
、図示しないビニオンとでランク軸３を挾むように配設
する。このリテーナブツシュ２０の受圧面２０８／ｄ、
ラック軸３の外周面に合致する曲面をなし、受圧面２０
ａとは反対側に設けた根部２０ｂを、ラックリテーナ２
１の中央部分に設けた孔に嵌合しており、これにより、
リテーナブツシュ２０をラックリテーナ２１が支持して
いる。ランクリテーナ２１は、ギヤへクジング１に摺動
可能に嵌合しており、リテーナスプリング２２によって
ラック軸３側に付勢されている。

リテーナスプリング２２社、前記ラックリテーナ２１と
リテーナカバー２３との間に画成さ＾２４内に、その一
端をラックリテーナ２１に着座させると共に、他端をリ
テーナカバー２３に着座させて縮設している。さらに、
リテーナカバー２３は、ギヤハウジング１に固定したナ
ツト２５に螺合しており、このリテーナカバー２３の進
退によりリテーナスプリング２２のばね力が調整され、
ランクリテーナ２１のラック軸３側への付勢力が大小に
変化する。

また、前記ランク軸３のリテーナブツシュ２０側の面に
は、車両が直進状態にあるとき、換言すれば、このステ
アリング装置が中立位置にあるときに、リテーナブツシ
ュ２０に接する位置に凹部３ｂを設ける。一方、リテー
ナブツシュ２０の中央部分には、その根部２０ｂを貫通
して受圧面２０ａに開口する通孔２０Ｃを設けると共に
、この通孔２０Ｃ内を貫通するロッド２６ａの一端が、
このステアリング装置の中立状態において前記ラック軸
３の凹部３ｂと係合するように、各構成部材の位置関係
を設定する。

前記ロッド２６ａの、室２４側の端部にはフランジ２６
ｂが連続して一体に設けてあり、ロッド２６ａとフラン
ジ２６ｂとでスライダ２６を構成する。そして、フラン
ジ２６：’ｂの、ロッド２６ａとは反対側には、磁石２
Ｂを取り付ける。また、リテーナカバー２３の中央部分
に設けた穴２３ａには、この穴２３畠内を貫通するコネ
クタ３０を嵌合すると共に、このコネクタ３０の室２４
側の端部には、印加される磁束密度が所定の値（動作磁
束密度という）より大きいか否かによシ出力電圧を発生
または停止する、スイッチ素子としてのホール素子３１
を取り付ける。そして、コネクタ３０と前記フランジ２
６ｂとの間にスプリング３４を縮設し、このスプリング
３４のばね力でコネクタ３０からスライダ２６を離間さ
せることにより、ホール素子３１に伺Ｌｊ、される磁石
２８の磁束密度が通常状態において所定値以下となるよ
うに保持する。なお、３２はホール素子３１のリードで
あり、また、３３はホール素子３１の端子板である。な
お、スライダ２６、コネクタ３０は、ホール素子３１で
の誤検出間ｔ、Ｉ−するため、合成樹脂又は非磁性の金
属により構成しである。

かくして、この実施例では、磁石２８とホール素子３１
とによってスイッチ素子を構成すると共に、ラック軸３
とスライダ２６との動きから、このスイッチ素子が作動
される。

つぎに作用を説明する。

第３図および第４図は、このステアリング装置が中立位
置にある場合、換言すれば、車両が直進状態にある場合
を示す図であり、この状態では、フランジ２６ｂに一端
が着座するスプリング３４のばねＪＪによりスライダ２
６がラック軸３側に付勢され、ロッド２６１１の先端が
ラック軸３の凹部３ｂに係合している。このため、スラ
イダ２６に取付けた磁石２Ｂと、コネクタ３０に取り付
けたホール素子３１との間の間隔が大きく確保されるか
ら、ホール素子３１に印加される磁石２Ｂの磁束密度が
、該ホール素子３１の動作磁束密度以、下となっている
。したがって、ホール素子３１は作動せずに出力電圧を
発生しない状態を保持している。

この状態から、ステアリングホイールを操舵してラック
軸３をその軸方向に移動すると、凹部３ｂの局面から付
与される押圧力により、スプリング３４の付勢力に抗し
て、ロッド２６ａの先端を凹部３ｂの外に押し出しつつ
、スライダ２６をコネクタ３０側に移動する。そして、
凹部３　ｂからロッド２６ｍの先端を完全に排除するま
でラック軸３が移動すると、ロッド２６ａの先端がラッ
ク軸３の外周面に当接するため、前記凹部３　ｂの深さ
の分だけスライダ２６がコネクタ３０側に移動する。こ
のため、磁石２８とホール素子３１との間の間隔が、ス
ライダ２６の移動量だけ小さくなり、ホール素子３１に
印加される磁束密度が、その動作磁束密度以上に高くな
る。

これにより、ホール素子３１が作動して、第５図に示す
ように、その出力電圧を送出する。この出力は、端子板
３３から取り出すことができ、このようにして、ラック
軸３の位置から、ステアリング装置が中立位置にあるか
否かを検出することができる。

しかも、スイッチ素子は、ラック軸３の曲げ変形の少な
い、受圧部材の一形態をなすラックリテーナ部分に設定
しているため、操舵輪等からの振動による影響を大幅に
抑制することができ、前記振動による誤作動を抑止する
ことができる。また、パワーステアリング装置では、通
常ラックリテーナ部分はパワーシリンダ以外の部分に設
けられるため、このスイッチ素子を設けるに際し、パワ
ーステアリング装置の作動流体を封入するための特別な
シール手段を採用する必要もない。

なお、ラック軸３に凸部を設ける一方、スイッチ素子側
に四部を設けるように構成してもよいことはもちろんで
あり、この場合には、リテーナブツシュ２０やラックリ
テーナ２１等の形状および構造は適宜それ相当のものに
変更して構成すればよい。

第６図には、他の実施例を示す。

この実施例は、スイッチ素子を接点式としたものであり
、スライダ３６には導電板３７を取り付けると共に、コ
ネクタ４０には可動接点４１を設け、この可動接点４１
に対して導電板３７が直接に当接するようにしている。

４２は可動接点４１を導電板３Ｔ側に付勢するリターン
スプリングであり、また、４３は可動接点４１の移動を
制限するストッパである。さらに、この実施例では、ロ
ンド３６ａをフランジ３６ｂに植設することにより、−
スライダ３６を構成している。他の構成および作用は前
記実施例と同様であり、このようにしても前記実施例と
同様の効果を得ることができる。

第７図には、この発明の＝構成部品たるスライダ４６の
さらに他の実施例を示す。この実施例は、ロンド４６Ｍ
の先端に、ボール４７を転勤自在に設けだものである。

このように構成することにより、ラック軸３とスライダ
４６との間の摺動摩擦力を軽減することができ、スライ
ダ４６の作動を滑らかにしてその耐久性を向上させるこ
とができる。

以」二説明してきたように、この発明では、ピニオンに
噛合し、かつ、これと反対側の受圧部材により移動可能
に支持されるラック軸を、ピニオンの回動により、軸方
向に進退して舵角を変化させるランクアンドピニオン式
ステアリング装置において、前記ラック軸に凹部または
凸部を設け、車両が直進状態にあるときに前記凹部また
は凸部に係合する凸部または凹部を有し、がっ、前記ラ
ック軸の進退により雲集作動するスイッチ素子を設ける
構造とした。このため、ラック軸の変位から直接に、ス
テアリング装置が中立位置にあるが否かを検出すること
ができる。したがって、ラック軸とナックルアームとの
連結部分でのガタやラバーマクントの撓み等に影響され
ることがなく、操舵ＪＪ伝】！：系の連動誤差をなくす
ることができて、スイッチ素子の感度を向上させること
ができるという効果が得られる。特に、前記スイッチ素
子を、ラック軸の曲げ変形の少ない、受圧部材の一形態
をなすリテーナブツシュ部分に設定した場合には、車輪
からの振動入力による誤作動を大幅に抑止することがで
き、また、パワーステアリング装置に用いる場合には、
通常ラックリテーナ部分はパワーシリンダ以外の部分に
設けられるため、このス・　インチ素子のための特別な
シール手段を施す必要もなく、シたがって構造が複雑な
ものとなることもないという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のラックアンドピニオン式ステアリング装
置を示す図、第２図はこの発明の一実施例を示す要部構
成図、第３図は第２図の璽−肩線断面図、第４図は第３
図の要部側面図、第５図はスイッチの開閉状態を示すグ
ラフ図、第６図はこの発明の他の実施例を示す断面図、
第７図はこの発明の一構成部品たるスライダの他の実施
例を示す一部断面正面図である。１００．ギヤへクジング、３・・・ラック軸、３ｂ・・
・凹部、２０・・・リテーナブツシュ、２０ａ・・・受
圧面、２０１）・・・根部、２０ｃ・・・通孔、２１川
ラツクリテーナ、２２・・・リテーナスプリング、２３
・・・リテーナカバー、２４・・・室、２５・・・ナツ
ト、２６．３６．４６　・・・スライダ、７５ａ、　３
６ａ、　４６ａ　−・−ロッド、　　２６ｂ、　３１ｉ
ｂ　　、、。フランジ、２８・・・磁石、３０　、４０−・・コネク
タ、３１・・・ポール素子、３４・・・スプリング、３
７・・・導電板、４１・・・可動接点、４７・・・ボー
ル特許出願人　日産自動車株式会社代理人　弁理士　森　　　　哲　也弁理士　内　藤　　嘉　昭弁理士　清　水　　　　正第１図第３図３３ト３第７図う７８第６図勿３６ゴーーー゛４　− １．′ ム

Claims

【特許請求の範囲】

（１）　　ビニオンに噛合し、かつ、これと反対側の受
ＦＴ―部材により移動可能に支持されるラック軸を、ビ
ニオンの回動により、軸方向に進退して舵角を変化させ
るランクアンドピニオン式ステアリング装置において、
前記ランク軸に凹部または凸部を設け、車両が直進状態
にあるときに前記四部または凸部に係合する凸部または
凹部を有し、かつ、前記ラック軸の進退により作動する
スイッチ素子を設けたことを特徴とするラックアンドビ
ニオン式ステアリング装置。インチ素子を設定したことを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載のラックアンドピニオン式ステアリング装置
。