JPS621007Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、自動車のステアリング装置における
ステアリングギヤ装置に関する。

従来のステアリングギヤ装置ではステアリング
操作の繰返し運動とともにステアリングギヤ装置
における予荷重が減少し、これはステアリング装
置の操作感覚および応答性を悪化させている。第
１図は従来のステアリングギヤ装置における予荷
重の減少を表わし、横軸はステアリングホイール
の操作回数Ｒ、縦軸は予荷重Ｌをそれぞれ示す。

本考案の目的は、ステアリング操作の繰返しに
伴つて生じるセクタギヤにおける予荷重の低下を
防止するステアリングギヤ装置を提供することで
ある。

この目的を達成するために考案では、セクタシ
ヤフトの回転に伴う相対回転に因る摩耗によりあ
るいはセクタシヤフトの軸線方向の圧縮荷重に因
る長時間に渡る塑性変形によりセクタシヤフトの
軸線方向へ寸法を縮小する調整部分がセクタシヤ
フトに対して同軸的に配置され、この調整部分へ
圧縮荷重がかかりかつセクタギヤのかみ合力が増
す方向へセクタシヤフトをその軸線方向へ付勢す
る付勢手段が設けられる。

第２図以下を参照して本考案の実施例を説明す
る。

ステアリングホイール１はステアリングシヤフ
ト２の上端に結合しており、ステアリングホイー
ル１の回転はステアリングシヤフト２、ステアリ
ングギヤ装置３、ピツトマンアーム４、リレーロ
ツド５、およびタイロツド６を介して左右の前輪
へ伝達される。

第３図および第４図のステアリングギヤ装置３
は、リサーキユレーテイング式のステアリングギ
ヤ装置を示し、ステアリングシヤフト２の下端に
設けられたウオームギヤ１１は、軸線方向両端に
おいてそれぞれ軸受１２を介してギヤハウジング
１３に固定されている。ボールナツト１４は、ウ
オーム１１の溝内を摺動するボール１５を有し、
ウオーム１１の外周にウオーム１１の軸線方向へ
移動可能に設けられる。ボールナツト１４は所定
の傾斜角度でセクタギヤ１６とかみ合つている。
セクタギヤ１６はセクタシヤフト１７に固定され
ており、セクタシヤフト１７の一端にはセレーシ
ヨン１８が形成されて、ピツトマンアーム４がこ
のセレーシヨン１８においてセクタシヤフト１７
に結合している。セクタシヤフト１７の他端には
調整ボルト１９が設けられ、調整ボルト１９の調
整によりギヤハウジング１３に対するセクタシヤ
フト１７の軸線方向位置が変化し、こうしてボー
ルナツト１４とセクタギヤ１６とのかみ合力、す
なわちセクタギヤ１６における予荷重が調整され
る。

第５図は調整ボルト１９の近傍を詳細に示す。
セクタシヤフト１７の上端には、半径方向へ貫通
する逆Ｔ字形の溝２４が形成されている。調整ボ
ルト１９は、ギヤハウジング１３の外側の止めナ
ツト２５により軸線方向位置を規定され、その頭
部２６を溝２４内へ位置させている。溝２４の底
面には軸線方向へ所定深さの円柱孔２７が形成さ
れる。円柱孔２７内にはばね２８が配置され、ば
ね２８は調整ボルト１９の頭部２６とセクタシヤ
フトとを互いに軸線方向へ離そうとする力を生じ
る。ばね２８の両端にそれぞれ配置された軸受２
９は、ばね２８の取付荷重が、操舵トルクの増大
に影響を及ぼすことを防止する。下側の軸受２９
の下部には油だまり３０が形成される。軸受３１
はセクタシヤフト１７の外周面とギヤハウジング
１３との間に設けられる。なお３２はエンドカバ
ーである。

調整部分としての摩耗部材３４は、軸線方向寸
法がｈである摩耗部３５と、摩耗しない非摩耗部
３６とからなり、調整ボルト１９の頭部２６と溝
２４の上側の内壁との間にセクタシヤフト１７に
対して同軸線的に配置される。第５図の実施例で
は摩耗部材３４は１つしか設けられていないが、
摩耗部材３４は必要に応じて軸線方向へ複数個設
けてもよい。摩耗部材３４は、摩耗部３５を調整
ボルト１９の頭部２６へ向けて、非摩耗部３６に
おいて溝２４の内壁に接着等により固定されてい
る。

止めナツト２５は、ギヤハウジング１３に対す
る調整ボルト１９の軸線方向位置を初期的に規定
してばね２７の取付荷重を調整し、こうしてセク
タギヤ１６とボールナツト１４とのかみ合力、す
なわちセクタギヤ１６における予荷重を調整す
る。

ばね２８によりセクタシヤフト１７はセクタギ
ヤ１６のかみ合力が増す方向へ付勢されている
が、摩耗部３５の存在により軸線方向へのセクタ
シヤフト１７の移動が制限され、セクタギヤ１６
のかみ合部におけるかみ合深さが一定に規定さ
れ、これによりセクタギヤ１６の予荷重は一定に
調整することができる。もしばね１８のみで摩耗
部３５がない場合は、セクタシヤフト１７はばね
１８の付勢力に応じた分だけ軸線方向へ移動し、
調整ボルト１９による予荷重の調整は困難とな
る。調整ボルト１９による予荷重の調整後、ステ
アリングホイール１の操作回数の増大に連れて各
部のなじみ、摩耗等のためにボールナツト１４と
セクタギヤ１６とのかみ合が浅くなり、これは予
荷重の低下の原因となるが、このようななじみ、
摩耗等の進行に合わせて摩耗部３５が摩耗し、摩
耗部材３４の軸線方向の寸法縮小分だけセクタシ
ヤフト１７はセクタギヤ１６のかみ合力が増す方
向へ移動するので、かみ合部のかみ合深さは一定
に維持され、セクタギヤ１６の予荷重はなじみ等
の進行にかかわらず一定に維持することができ
る。なお第５図では、調整ボルト１９はギヤハウ
ジング１３に固定されており、調整ボルト１９の
頭部２６はその軸線方向位置が固定された状態に
あり、ばね２８は第５図において頭部２６の下面
と円柱孔２８の底面との間に配置されて円柱孔２
８の底面、したがつてセクタシヤフト１７を下方
へ付勢し、摩耗部３５の摩耗によりセクタシヤフ
ト１７の上端は頭部２６の方への移動を許容され
るので、セクタシヤフト１７は摩耗部３５の摩耗
に伴つて下方へ、すなわちピツトマンアーム４の
方へ移動する。摩耗部３５の軸線方向寸法ｈは、
最終的な予荷重の減少（第１図の平坦部分）を考
慮して規定されている。ばね２８の取付荷重は、
摩耗部３５が完全に摩耗した時に零となるように
設定されるのが好ましく、この場合にはそれ以上
の摩耗部材３４の摩耗が防止される。さらにばね
２８のばね定数は、セクタシヤフト１７の突上げ
に十分に打勝つ程度に大きいことがよい。

第６図は摩耗部材３４の例を示す。第６図ａで
は、摩耗部３５が均質になつているが、第６図ｂ
では摩耗部３５がさらに２つの層３９，４０に分
割されている。層４０は層３９より摩耗し易い層
として形成されている。第１図に示されるよう
に、予荷重Ｌの低下は、初期の段階では著しく、
しだいに緩やかとなる。第６図ｂの調整部材３４
では、初期の段階において摩耗し易い方の層４０
が、頭部２６に接触して摩耗するので、初期段階
における予荷重の急激な低下に対して対処するこ
とができる。第６図ｃでは調整部材３４は、摩耗
可能な材料によつて均質に作られ、調整ボルト１
９の頭部２６の方へ突出する三角形断面に形成さ
れている。初期の段階では調整部材３４において
頭部２６に接触する面積は小さく、したがつて調
整部材３４の軸線方向寸法の減少は著しい。

第７図では、摩耗部材３４が省略される代わり
に、頭部２６のねじ側の面に摩耗部４３が環状に
設けられる。摩耗部４３は、初期段階における軸
線方向寸法の減少を考慮して山形の断面に形成さ
れるのが好ましい。

第８図は、摩耗部材３４の摩耗粉がボールナツ
ト１４のねじ部、および軸受３１等へ悪影響を及
ぼすことを防止し得る実施例を示す。第５図の実
施例では調整ボルト１９の頭部２６が配置される
溝２４はセクタシヤフト１７の半径方向へ貫通し
て形成されているが、第８図の実施例では、セク
タシヤフト１７の上端から軸線方向へ所定長さだ
け延びる円柱孔４６が形成される。円柱孔４６の
内周面はねじ溝４７を設けられており、円柱孔４
６はプラグ４８によりふさがれ、止めナツト４９
はプラグ４８を固定する。また止めナツト４９を
用いずかしめによつてプラグ４８を固定してもよ
い。円筒状の摩耗部材５０はプラグ４８と調整ボ
ルト１９の頭部２６との間に配置され、両者の軸
線方向距離を初期的にはｈに規定する。摩耗部材
５０の摩耗粉は、プラグ４８により円柱孔４６か
ら出るのを防止され、発生する摩耗粉によつて軸
受３１およびボールナツトねじ部１１，１４，１
５が悪影響を受けるのが回避される。調整ボルト
１９の頭部２６とばね２８との間に軸受２９が設
けられて操舵トルクの増大を防止する。

第９図の実施例では、ｈの軸線方向寸法をもつ
摩耗部材５２はエンドカバー２０の外側、すなわ
ち止めナツト２５とエンドカバー３２との間にセ
クタシヤフト１７に対して同軸線的に設けられ
る。さらにセクタギヤ１６とボールナツト１４と
のかみ合力を付与するばね５３はエンドカバー３
２の内壁とセクタシヤフト１７の端面との間に配
置される。第９図の実施例における調整ボルト１
９等の要素の分解斜視図が第１２図に示されるよ
うに、調整ボルト１９の軸部は正方形横断面であ
り、スペーサ５５は正方形の内周輪郭と外周輪郭
とを有し、セクタシヤフト１７の溝２４はスペー
サ５５の辺の長さだけ離れる平行な側壁を有して
いる。第１２図の矢印に示されるようにスペーサ
５５の孔に調整ボルト１９が通され、スペーサ５
５は溝２４に嵌入され、また止めナツト２５は調
整ボルト１９に嵌めた後、点溶接等により調整ボ
ルト１９に固定されるので、止めナツト２５はセ
クタシヤフト１７と一体的に回転し、止めナツト
２５とエンドカバー３２とは相対回転し、摩耗部
材５２は摩耗する。この実施例でも摩耗部材５２
からの摩耗粉の影響が防止される。ばね５３とセ
クタシヤフト１７の端面ならびに調整ボルト１９
とスペーサ５５との間に軸受５４が設けられて操
舵トルクの増大を防止する。

第１０図の実施例では、調整部分として、摩耗
部材の代わりに変形部材５６が、止めナツト２５
とエンドカバー３２との間に配置される。変形部
材５６は、ゴムあるいは樹脂等の材料から円筒状
に形成される。変形部材５６は、初期的には第１
０図ａに示されるように軸線方向寸法ｈを有し、
ばね５３（第９図）による荷重により軸線方向寸
法を徐々に減少するような長時間に渡る塑性変形
を行ない、第１０図ｂに示されるようになる。こ
うしてセクタギヤ１６におけるかみ合力の減少を
補うようにセクタシヤフト１７は移動する。

第１１図では、テーパ状の内周面部分５９を有
する変形部材６０が、止めナツト６１とエンドカ
バー２０との間に設けられる。変形部材６０は前
述の変形部材５６と同様な材料で製作される。止
めナツト６１の下側面６２も、内周面部分５９に
対応した円錐状に形成される。止めナツト６１は
下側面６２において内周面部分５９に着座し、変
形部材６０は止めナツト６１とエンドカバー３２
との距離は初期的には、第１１図ａに示されるよ
うにｈに規定される。ばね５３（第９図）からの
荷重により変形部材６０は半径方向外方へ徐々に
拡張するように長時間に渡つて塑性変形し、止め
ナツト６１は内周面部分５９に沿つてエンドカバ
ー３２の方へ経時的に接近して、第１１図ｂに示
されるようになる。こうしてセクタシヤフト１７
はピツトマンアーム４の方へ移動する。

実施例ではリサーキユレーテイング式ステアリ
ングギヤ装置に本考案が適用されているが、セク
タギヤ１６とウオーム１１とが直接かみ合う形式
のステアリングギヤ装置にも本考案は適用され得
る。

このように本考案によれば、セクタシヤフト１
７に対して同軸的に設けられた調整部分としての
摩耗部材３４，４３，５０，５２あるいは変形部
材５６，６０により、ばね２８，５３によるその
付勢方向へのセクタシヤフト１７の移動が制限さ
れ、セクタギヤ１６のかみ合部のかみ合深さが一
定に規定される。そして、このような調整部分が
ステアリングギヤ装置各部のなじみ、摩耗等の進
行に合わせて摩耗、変形し、調整部分の軸線方向
の寸法縮小分だけセクタシヤフト１７はセクタギ
ヤ１６のかみ合力が増す方向へ移動するので、か
み合部のかみ合深さは一定に維持され、セクタギ
ヤ１６の予荷重をなじみ等の進行にかかわらず一
定に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のステアリングギヤ装置における
予荷重の低下を表わす図、第２図はステアリング
装置全体を概略的に示す図、第３図はステアリン
グギヤ装置の内部をステアリングシヤフトに沿う
方向に示す図、第４図はステアリングギヤ装置の
内部をセクタシヤフトに沿う方向に示す図、第５
図は本考案の実施例の主要部を示す図、第６図は
摩耗部材の種々の実施例を示す図、第７図は調整
ボルトに調整部材としての摩耗部が設けられる実
施例を示す図、第８図は摩耗粉からの悪影響を防
止し得る実施例を示す図、第９図はエンドカバー
の外側に摩耗部材を配置した実施例を示す図、第
１０図は調整部材として変形部材を利用した実施
例を示す図、第１１図は変形部材の他の実施例を
示す図、第１２図は第９図の実施例における調整
ボルト等の要素の分解斜視図である。 ２……ステアリングシヤフト、３……ステアリ
ングギヤ装置、４……ピツトマンアーム、１１…
…ウオーム、１３……ギヤハウジング、１６……
セクタギヤ、１７……セクタシヤフト、３４，５
０，５２……摩耗部材、４３……摩耗部、５６，
６０……変形部材。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ステアリングシヤフトの端部に設けられるウオ
   ームとこのウオームの回転に応じて回転するセク
   タギヤとこのセクタギヤを固定されるセクタシヤ
   フトとこれらウオーム、セクタギヤおよびセクタ
   シヤフトを包囲するギヤハウジングとを含み、ス
   テアリングシヤフトの回転をウオーム、セクタギ
   ヤおよびセクタシヤフトを介してピツトマンアー
   ムへ伝達するステアリングギヤ装置において、セ
   クタシヤフトの回転に伴う相対回転摺動に因る摩
   耗によりあるいはセクタシヤフトの軸線方向の圧
   縮荷重に因る長時間に渡る塑性変形によりセクタ
   シヤフトの軸線方向の寸法を縮小する調整部分が
   セクタシヤフトに対して同軸的に配置され、この
   調整部分へ圧縮荷重がかかりかつセクタギヤのか
   み合力が増す方向へセクタシヤフトをその軸線方
   向へ付勢する付勢手段が設けられていることを特
   徴とする、ステアリングギヤ装置。