JPS59216764A - ラックアンドピニオン式ステアリング装置 - Google Patents

ラックアンドピニオン式ステアリング装置

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JPS59216764A
JPS59216764A JP58092005A JP9200583A JPS59216764A JP S59216764 A JPS59216764 A JP S59216764A JP 58092005 A JP58092005 A JP 58092005A JP 9200583 A JP9200583 A JP 9200583A JP S59216764 A JPS59216764 A JP S59216764A
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guide
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rack bar
bar
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信夫 小林
Iwao Tanimoto
谷本　巌
Atsushi Watanabe
敦 渡辺
Hiroaki Shindo
宏明 神藤
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    • 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
    • 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
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00—Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/10—Details of socket shapes
    • Y—GENERAL 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
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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ビニオン式のステアリング装置
に関するものである。
この形式のステアリング装置はビニオンの回転に伴い、
これにかみ合ってラックハウジング内を往復動作するラ
ックバ−を有し、このラックバ−は上記ビニオンとのか
み合い反力を受ける位置においてラックガイドで受けら
れている。
従来よシ、上記のラックガイドは焼結金属等で形成され
、ラックハウジングのガイド孔の中に組み込まれている
。このガイド孔の内周面とラックガイドの外周面との間
には、ラックガイドをその軸線に沿ってガイド孔内に組
み込む等に際して必要でｓｂ、また製造上さけられない
クリアランスがある。このため、車両の悪路走行時など
においてラックバ−にランダムな外力が入ると、上記の
クリアランスが主たる原因となってラックガイドがガイ
ド孔の中で振動し、異音発生を招く場合がある。
この発明の目的は、ラックガイドの組みつけ性等を損う
ことなく、ラックガイドとそのガイド孔との間のクリア
ランスに基づくラックガイドの振動を抑えて異音発生を
防止し得るラックアンドビニオン式ステアリング装置を
提供することにある。
かかる目的を達成するために、この発明は次のように構
成している。
すなわち、この発明の構成をよく表している第３図〜第
５図において、ラックハウジング１のガイド孔１０内に
はラックパー４の往復動作を案内すべく、その背面４ａ
を受承したラックガイド２゜が組み込まれている。この
ラックガイド２ｏは低摩擦係数の樹脂材によって形成さ
れ、しがもこのガイド２０の断面形状は第４図から明ら
かなようにラックパー４の往復動作方向と直交する方向
の外径ｐＩ、　　が上記ガイド孔１ｏの内径よυも大き
い長径となるだ円形に形成されている。
以下、この発明の実施例を図面に従って説明する。
ラックアンドビニオン式ステアリング装置の要部を断面
で表した第１図及び第１図の１−１線断面を表した第２
図において、ビニオン２はラックハウジング１の内部で
一対のベアリング３により回転自在に支持されている。
このビニオン２のシャフト部２ａはハウジング１の外部
において図示しないステアリングメインシャフトに結合
さ？る。
一方、ラックパー４はハウジング１の内部において第２
図の左右方向へ復往動作可能であり、このラックパー４
の片側外周にはその軸方向に関する一定の範囲にわたっ
て前記のビニオン２とかみ合うラック１１１５が形成さ
れている。
上記のハウジング１には、ビニオン２とラック歯５との
かみ合い箇所の反対側において、このハウジング１の外
部から内部に貫通するガイド孔１゜が形成されている。
このガイド孔１ｏの内部に組み込まれるラックガイド２
ｏは、上記ラックパー４の背面４ａと対向する側の端面
に、この背面４ａを受承する半円筒形状のガイド面２１
を有する。
このガイド面２１の反対側におけるラックガイド２０の
端部には後述するスプリング１６を収めるための凹部２
２が形成されている。
また、上記ガイド孔１ｏにはその外端Ｗシの内周に雌ね
じ１１が形成されていて、ここにはハウジング１の外部
からプラグ１５がねじ込まれている。このプラグ１５の
内端面とラックガイド２０の上記凹部２２内底面との間
にはスプリング１６が介装されておシ、このスプリング
１６の弾力によってラックガイド２０はラックノ（−４
の背面４ａに押しつけられている。
上記のラックガイド２０は低摩擦係数の合成樹脂材（含
油、無含油ポリアミド樹脂または含油。
無含油ポリアセタール樹脂等）によって形成されている
。しかも、このラックガイド２０には第６図〜第５図か
らも明らかなようにスリット２３が形成されていて、こ
のガイド２０はスリット２３によって内筒部２０Ａと外
筒部２０Ｂとに分けられている。ただし、この内筒部２
０Ａと外筒部２０Ｂとはラックガイド２０の前記ガイド
面２１側の外周部において連続的に結合されている。ま
た、ガイド２００円周方向に関する第４図の上下三箇所
にはリプ２４がそれぞれ構成されておシ、このリプ２４
の箇所において上記のスリット２３は途切れた態様を呈
している。
さらに、上記ラックガイド２０において前記ラックパー
４の往復動作方向と直交する方向（第６図、第４図の左
右方向）に関する外径ＤＬは前記ガイド孔１０の内径よ
シも大きく設定され、かつラックパー４の往復動作方向
と同方向（第４図の上下方向）に関する外径ＤＳはガイ
ド孔１０の内径よシも小さく設定されている（第２図、
第５図参照）。すなわち、ラックガイド２０の外周断面
形状は上記の外径ＤＬを長径とするだ円状に形成されて
いるのである。ただし、このだ円形状はラックガイド２
０を構成する前記の・外筒部２０Ｂによって構成されて
おシ、しかもこの外筒部２０Ｂは比較的肉薄であるため
、上記の外径ＤＬで示される長径部分Ａは容易に弾性変
形可能である。
なお、このラックガイド２０の成型手段としては、上記
の外径ＤＢで示される短径の部分を前述したようにリブ
２４で結合したことにより、成型時′におけるリブ２４
の箇所と上記長径部分Ａを含む他の箇所との収縮率の差
によって容易にだ円形状を得ることができ、ガイド成型
用金型等に特別な配慮は不要である。
上記のように構成したラックアンドビニオン式のステア
リング装置において、ステアリング操作に連動するビニ
１フ２０回転によシ、ラックバー４が上記のラックバイ
ド２０に案内されつつ第２図の左右方向へ往復動作する
。このラックバー４の動作が図示しないタイロッド、ナ
ックルアームを通じて車輪に伝えられるのである。逆に
悪路走行時などにおいて車輪に加わるランダムな外力は
ナックルアーム、タイロッドを径てラックパー４に作用
する。このラックバー４に作用した外力はビニオン２に
伝わるが、このときラックバー４にはそのラック歯５の
圧力角及びリード角に基づく成分の反力が作用し、ラッ
クバー４はビニオン２の軸線に沿った方向（第１図のＢ
方向）とビニオン２から離反する方向（第２図のＣ方向
）との運動成分を受ける。そして、この運動成分は上記
のラックバイド２０にも伝えられる。
ラックバー４に作用する上記Ｂ方向の運動成分はラック
ガイド２０に対し、第３図及び第４図の左右方向の力と
して作用する。しかしながら、この方向に関してラック
ガイド２０は前記長径部分Ａを弾性的に縮径させてガイ
ド孔１０に収められているため、このラックガイド２０
の外周とガイド孔１０内周とはクリアランスがゼロの状
態に保たれている。この結果、上記Ｂ方向の運動成分に
よってラックガイド２０がガイド孔１０内で振動を生じ
るような事態は防止される。
なお、クラックバー４に作用する第２図の０方向の運動
成分は、ラックガイド２０をガイド孔１０に沿って進退
動作させる方向の力となる。しかし、第１図及び第２図
で示すラックガイド２０とプラグ１５との間のクリアラ
ンスｔは、これら相互間に介在させたスプリング１６に
よって保持され、かつこのクリアランスｔならびにスプ
リング１６の弾力はプラグ１５のねじ込み量によって調
整し得る。従ってラックガイド２０のガイド孔１０に沿
った方向の振動は緩衝もしくは抑制される。
また、ラックガイド２０の上記長径部分Ａは肉薄の外筒
部２０Ｂによって弾性を保有した状態で構成されている
ので、ガイド孔１０に対するガイド２０の組みっけや、
その後のスライド動作に何ら支障をきたすことはない。
以上のようにこの発明は、ラックガイドを低摩擦係数の
樹脂材にょシ、ラックバ−の往復動作方向と直交する方
向のラックガイドの外径をラックハウジングのガイド孔
の内径よシも大きい長径となる断面だ円形状に形成した
ことにより、ラックバ−に入ってくるランダムな外方に
よってもラックバ・イドがガイド孔内で振動を起こすこ
とを抑え、もってここからの異音発生を防止することが
できる。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例を示し、第１図はラックアンド
ビニオン式ステアリング装置の要部を表した断面図、第
２図は第１図の１−１線断面図、第６図はラックガイド
の拡大断面図、第４図は第６図のＩＶ−Ｎ線断面図、第
５図は同じく第６図のＶ−Ｖ線断面図である。 １・・ラックハウジング２・・・ビニオン４・・・ラッ
クバ−訃・・ラック歯 １０・・・ガイド孔　　　　２ｏ・・・ラックガイドＤ
Ｌ・・・長径の外径　　　Ａ・・・長径部分円　粕　人
　　　トヨタ自動車株式会社代理人　弁理士　岡田英彦

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. ステアリング操作によってラックハウジングの内部で回
    転するビニオンと、このビニオンに常時かみ合ったラッ
    ク歯を有し、ビニオンの回転に連動してラックハウジン
    グ内を往復動作するラックバ−と、これらビニオン及び
    ラック歯のかみ合い反力を受ける位置においてラックハ
    ウジングのガイド孔内でラックバ−の往復動作を案内す
    べくその背面を受承しているラックガイドとを備え、こ
    のラックガイドを低摩擦係数の樹脂材により、前記ラッ
    クバ−の往復動作方向と直行する方向の外径が前記ガイ
    ド孔の内径よシも大きい長径となる断面だ円形状に形成
    し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。
JP58092005A 1983-05-24 1983-05-24 ラックアンドピニオン式ステアリング装置 Granted JPS59216764A (ja)

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