JPS63188566A - ラツク・ピニオンステアリング機構 - Google Patents
ラツク・ピニオンステアリング機構Info
- Publication number
- JPS63188566A JPS63188566A JP2079987A JP2079987A JPS63188566A JP S63188566 A JPS63188566 A JP S63188566A JP 2079987 A JP2079987 A JP 2079987A JP 2079987 A JP2079987 A JP 2079987A JP S63188566 A JPS63188566 A JP S63188566A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rack
- yoke
- steering
- spring
- rack bar
- Prior art date
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- Pending
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 title claims abstract description 10
- 230000006872 improvement Effects 0.000 abstract description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
本発明はラック・ピニオンステアリング機構の改良に関
し、更に詳細にのべると、ラックバ−のピニオンとは反
対側の面を支持する支持手段の改良に関するものである
。
し、更に詳細にのべると、ラックバ−のピニオンとは反
対側の面を支持する支持手段の改良に関するものである
。
[従来の技術と問題点コ
一般に、ステアリングホイールに接続されたピニオンと
このピニオンに噛合うラック歯を有し両端に車輪が接続
されたラックバ−とから成るラック・ピニオンステアリ
ング機構ではラックバ−のピニオンとは反対側の面を支
持する支持手段が知られている。
このピニオンに噛合うラック歯を有し両端に車輪が接続
されたラックバ−とから成るラック・ピニオンステアリ
ング機構ではラックバ−のピニオンとは反対側の面を支
持する支持手段が知られている。
このような支持手段は自動車の直進時では適当な摩擦力
をラックバ−に与えてステアリングホイールを適度に重
くしステアリングしていくに従って、その摩擦力が小さ
くなってステアリングホイールを徐々に軽くすることが
望ましい。
をラックバ−に与えてステアリングホイールを適度に重
くしステアリングしていくに従って、その摩擦力が小さ
くなってステアリングホイールを徐々に軽くすることが
望ましい。
従来、この種の支持手段は、支持体をラックバ−にすべ
り接触させるか又はころがり接触させ、しかもこれらす
べり又はころがり接触をラックバ−の全移動範囲即ち直
進時でもフルステアリング時においても行うようになっ
ていた。しかしながらかかる従来技術では支持体をラッ
クバ−にすべり接触させると、直進時及びフルステアリ
ング時いずれにおいてもステアリングホイールが重くス
テアリング効率が悪い欠点があった。他方、支持体をラ
ックバ−にころがり接触させると、ステアリングホイー
ルが全体的に軽くなり直進時に適度に重くすることがで
きないばかりでなくラックバ−の支持が不安定である欠
点があった。
り接触させるか又はころがり接触させ、しかもこれらす
べり又はころがり接触をラックバ−の全移動範囲即ち直
進時でもフルステアリング時においても行うようになっ
ていた。しかしながらかかる従来技術では支持体をラッ
クバ−にすべり接触させると、直進時及びフルステアリ
ング時いずれにおいてもステアリングホイールが重くス
テアリング効率が悪い欠点があった。他方、支持体をラ
ックバ−にころがり接触させると、ステアリングホイー
ルが全体的に軽くなり直進時に適度に重くすることがで
きないばかりでなくラックバ−の支持が不安定である欠
点があった。
本発明の目的は上述の如き従来技術の欠点を改善し且つ
上記要望を充分満足させるラック・ビニオンステアリン
グ機構を提供することにある。
上記要望を充分満足させるラック・ビニオンステアリン
グ機構を提供することにある。
[問題点を解決するための手段]
上記の如き従来技術の問題点を解決するために本発明で
は、ラックバ−にすべり接触するヨークところがり接触
するローラとこれらヨークとローラをラックバ−側に付
勢するバネ手段を有し、自動車の直進時にヨークに作用
するバネ荷重を大きくし、ステアリング時にヨークに作
用するバネ荷重を小さくするようにしたものである。
は、ラックバ−にすべり接触するヨークところがり接触
するローラとこれらヨークとローラをラックバ−側に付
勢するバネ手段を有し、自動車の直進時にヨークに作用
するバネ荷重を大きくし、ステアリング時にヨークに作
用するバネ荷重を小さくするようにしたものである。
[実 施 例]
以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。第1図には本発明を実施するラック・ビニオンステア
リング機構が示してあり、この機構はピニオン10を備
えている。このピニオンはハウジング11に回転可能に
支持されその一端部10aには開示しないステアリング
ホイールが適当なシャフト(図示せず)を介して接続さ
れている。
。第1図には本発明を実施するラック・ビニオンステア
リング機構が示してあり、この機構はピニオン10を備
えている。このピニオンはハウジング11に回転可能に
支持されその一端部10aには開示しないステアリング
ホイールが適当なシャフト(図示せず)を介して接続さ
れている。
このピニオンにはラック12が噛合っている。このラッ
クはラックバー13とこのラックバ−の−側にビニオン
歯と噛合うように設けられたラック@14とから成って
いる。ラックバ−の両端には車輪(図示せず)が通常の
態様で取付けられている。
クはラックバー13とこのラックバ−の−側にビニオン
歯と噛合うように設けられたラック@14とから成って
いる。ラックバ−の両端には車輪(図示せず)が通常の
態様で取付けられている。
ラックバ−を支持する支持手段がハウジング11に設け
られ、この支持手段はラックバ−のラック歯14とは反
対の背面側の面を支持するように配置されている。この
支持手段は、図示の実施例では、矢印A、 B方向に
移動可能にハウジング11に取付けられたヨーク20と
、同じく矢印A、B方向に移動可能で且つ回転可能にハ
ウジング11に取付けられたローラ21と、これらヨー
ク20とローラ21をラックバー13に向って付勢する
バネ手段22とからなっている。
られ、この支持手段はラックバ−のラック歯14とは反
対の背面側の面を支持するように配置されている。この
支持手段は、図示の実施例では、矢印A、 B方向に
移動可能にハウジング11に取付けられたヨーク20と
、同じく矢印A、B方向に移動可能で且つ回転可能にハ
ウジング11に取付けられたローラ21と、これらヨー
ク20とローラ21をラックバー13に向って付勢する
バネ手段22とからなっている。
ヨーク20の一端部には断面略半円状に窪んでラックバ
ーtaの背面にすべり接触するラックバ−受面23が設
けられている。また、ローラ21はハウジング11内に
第1図に示す矢印A、 B方向に移動可能に装備され
た軸受24の一端部側にピン25を介して回転可能に支
承され、そしてこの軸受24の他端部に荷重受板2Bが
設けられている。また、バネ手段22は、この荷重受板
2Bとヨーク6の他端部との間に介在されたコイルバネ
22aと、荷重受板26とハウジング11にねじ結合に
よって固定されたキャップ27との間に介在されたコイ
ルバネ22bとからなっている。コイルバネ22bの大
部分はキャップ27のリング状の凹部27a内に収納さ
れており、キャップ27の端面と荷重受板26との間に
はわずかなりリアランスGがある。
ーtaの背面にすべり接触するラックバ−受面23が設
けられている。また、ローラ21はハウジング11内に
第1図に示す矢印A、 B方向に移動可能に装備され
た軸受24の一端部側にピン25を介して回転可能に支
承され、そしてこの軸受24の他端部に荷重受板2Bが
設けられている。また、バネ手段22は、この荷重受板
2Bとヨーク6の他端部との間に介在されたコイルバネ
22aと、荷重受板26とハウジング11にねじ結合に
よって固定されたキャップ27との間に介在されたコイ
ルバネ22bとからなっている。コイルバネ22bの大
部分はキャップ27のリング状の凹部27a内に収納さ
れており、キャップ27の端面と荷重受板26との間に
はわずかなりリアランスGがある。
ローラ21がころがり接触するラックバー13の背面中
央部には、第2図に示すように、凹状のカム部28が設
けられている。このカム部28の深さはラックバー13
の中央付近g1で深く、軸方向両端のフルストローク付
近g3で浅く設定され、中央付近g とフルストローク
付近g3との間の領域g ではフルストローク付近g3
に近づくに従って順次浅くなるように設定されている。
央部には、第2図に示すように、凹状のカム部28が設
けられている。このカム部28の深さはラックバー13
の中央付近g1で深く、軸方向両端のフルストローク付
近g3で浅く設定され、中央付近g とフルストローク
付近g3との間の領域g ではフルストローク付近g3
に近づくに従って順次浅くなるように設定されている。
従って、ステアリングホイールの回転によってラックバ
ー13が移動すると、カム部28を転勤(ころがり接触
)するローラ21によって荷重受板26か第1図に示す
矢印A、 B方向に移動して荷重受板26とヨーク2
0の他端部との間の間隔(コイルバネ22aの長さ)を
変え、この結果、ヨーク20とローラ21に作用するバ
ネ荷重の分担割合が変化してヨーク20とラックバー1
3との間の摩擦力が変わる。
ー13が移動すると、カム部28を転勤(ころがり接触
)するローラ21によって荷重受板26か第1図に示す
矢印A、 B方向に移動して荷重受板26とヨーク2
0の他端部との間の間隔(コイルバネ22aの長さ)を
変え、この結果、ヨーク20とローラ21に作用するバ
ネ荷重の分担割合が変化してヨーク20とラックバー1
3との間の摩擦力が変わる。
いま、中央付近Ω1とフルストローク付近jl13との
間の段差をCとしく第2図参照)、またコイルバネ22
aのセット荷重をWt、 (kg f ) (長さ
L mmのときの荷重、第1図参照)、自由長L +
ΔL (mm) (但しΔL1≧C)、バネ定数を
δt、 Ckg f / mm:lとし、またコイル
ばね22bのセット荷重をW (kgf)、バネ定数
をδAより りも十分小さい値とすると、自動車の直進時及びステア
リング時においてヨーク20、ローラ21に作用するバ
ネ荷重は次のようになる。
間の段差をCとしく第2図参照)、またコイルバネ22
aのセット荷重をWt、 (kg f ) (長さ
L mmのときの荷重、第1図参照)、自由長L +
ΔL (mm) (但しΔL1≧C)、バネ定数を
δt、 Ckg f / mm:lとし、またコイル
ばね22bのセット荷重をW (kgf)、バネ定数
をδAより りも十分小さい値とすると、自動車の直進時及びステア
リング時においてヨーク20、ローラ21に作用するバ
ネ荷重は次のようになる。
まず、自動車の直進時にあっては、ラック12(ラック
パー13)の中央付近がピニオン10のところに位置し
て、ローラ21がラックパー13の中央付近g1のカム
部28に接触するようになることから、ローラ21によ
り荷重受板26が第1図に示す矢印B方向に移動してコ
イルバネ22aをL +ΔL1からLlに圧縮する。こ
のとき、ヨーク20に作用するバネ荷重はδ ×ΔL
1 (kgf 〕 となり、またローラ21に作用す
るバネ荷重はWB−(δA×ΔLl)(kgf)となる
。
パー13)の中央付近がピニオン10のところに位置し
て、ローラ21がラックパー13の中央付近g1のカム
部28に接触するようになることから、ローラ21によ
り荷重受板26が第1図に示す矢印B方向に移動してコ
イルバネ22aをL +ΔL1からLlに圧縮する。こ
のとき、ヨーク20に作用するバネ荷重はδ ×ΔL
1 (kgf 〕 となり、またローラ21に作用す
るバネ荷重はWB−(δA×ΔLl)(kgf)となる
。
次に、ステアリング時にあっては、ステアリングしてい
くに゛従ってラッ′り12(ラックパー13)の端部が
ピニオンlOのところに位置して、ローラ21がラック
パー13のフルストローク付近Ω3のカム部28に接触
するようになることから、ローラ21により荷重受板2
6が第1図に示す矢印A方向にもどる(荷重受板26と
キャップ27との間のクリアランスGが略零になる)。
くに゛従ってラッ′り12(ラックパー13)の端部が
ピニオンlOのところに位置して、ローラ21がラック
パー13のフルストローク付近Ω3のカム部28に接触
するようになることから、ローラ21により荷重受板2
6が第1図に示す矢印A方向にもどる(荷重受板26と
キャップ27との間のクリアランスGが略零になる)。
このときのコイルバネ22aの圧縮量はΔL、−Cとな
ることから、ヨーク20に作用するバネ荷重はδA×(
ΔLl−C)[kgf]となり、またローラ21に作用
するバネ荷重はWn fδAX(ΔL、−C)l
となる。
ることから、ヨーク20に作用するバネ荷重はδA×(
ΔLl−C)[kgf]となり、またローラ21に作用
するバネ荷重はWn fδAX(ΔL、−C)l
となる。
そこで、Wp、、、W B、 δ4.ΔL1の値を適
宜に選択することにより、自動車の直進時においてヨー
ク20に作用するバネ荷重を大きくして(その結果ヨー
ク20とラックパー13との間の摩擦力が大きくなって
)、ステアリングホイールの回転を重くし、またステア
リング時においてヨーク20に作用するバネ荷重を小さ
くして(その結果ヨーク20とラックパー13との間の
摩擦力が小さくなって)、ステアリングホイールの回転
を軽くすることができる。
宜に選択することにより、自動車の直進時においてヨー
ク20に作用するバネ荷重を大きくして(その結果ヨー
ク20とラックパー13との間の摩擦力が大きくなって
)、ステアリングホイールの回転を重くし、またステア
リング時においてヨーク20に作用するバネ荷重を小さ
くして(その結果ヨーク20とラックパー13との間の
摩擦力が小さくなって)、ステアリングホイールの回転
を軽くすることができる。
例えば、wA−w、 、ΔL1−C。
δ、−W、/C,WB−2W1とすると、自動車の直進
時では、 ヨーク20に作用するバネ荷重はwl、ローラ21に作
用するバネ荷重はwl となり、 また、ステアリング時では、 ヨーク20に作用するバネ荷重はo1 0−ラ21に作用するバネ荷重は2wlとなる。
時では、 ヨーク20に作用するバネ荷重はwl、ローラ21に作
用するバネ荷重はwl となり、 また、ステアリング時では、 ヨーク20に作用するバネ荷重はo1 0−ラ21に作用するバネ荷重は2wlとなる。
直進時からステアリング時に変わるとき、ヨーク20に
作用するバネ荷重はWlがらolo−ラ21に作用する
バネ荷重はWlからW1 に変化する。
作用するバネ荷重はWlがらolo−ラ21に作用する
バネ荷重はWlからW1 に変化する。
このようにすることによって、直進時にはヨーク20に
バネ荷重Wlが作用し、このためヨーク2゜とラックパ
ー13との間の摩擦力が大きくなってステアリングホイ
ールの回転が重くなり、ステアリング時にはヨーク20
にバネ荷重が作用せず、このためステアリングホイール
の回転が軽くなる。なお、第3図aは、この場合におい
て、ヨーク2oに作用するバネ荷重の変化状態を示して
いる。
バネ荷重Wlが作用し、このためヨーク2゜とラックパ
ー13との間の摩擦力が大きくなってステアリングホイ
ールの回転が重くなり、ステアリング時にはヨーク20
にバネ荷重が作用せず、このためステアリングホイール
の回転が軽くなる。なお、第3図aは、この場合におい
て、ヨーク2oに作用するバネ荷重の変化状態を示して
いる。
また、w −w 、ΔL−3/C1Al
1 2 δい−W1/C1WB=2W1とすると、自動車の直進
時では、 ヨーク20に作用するバネ荷重は3/ w 、0−
ラ21に作用するバネ荷重はl/ wとなり、 また、ステアリング時では、 ヨーク20に作用するバネ荷重はl/ W 、0−ラ2
1に作用するバネ荷重は3/ Wとなる。
1 2 δい−W1/C1WB=2W1とすると、自動車の直進
時では、 ヨーク20に作用するバネ荷重は3/ w 、0−
ラ21に作用するバネ荷重はl/ wとなり、 また、ステアリング時では、 ヨーク20に作用するバネ荷重はl/ W 、0−ラ2
1に作用するバネ荷重は3/ Wとなる。
直進時からステアリング時に変わると、ヨーク20に作
用するバネ荷重は3/ wからl/ w 、 ローラ21に作用するバネ荷重は1/ Wから3/ W に変化する。
用するバネ荷重は3/ wからl/ w 、 ローラ21に作用するバネ荷重は1/ Wから3/ W に変化する。
第3図すは、この場合において、ヨーク2oに作用する
バネ荷重の変化状態を示している。
バネ荷重の変化状態を示している。
また、wA−wl、ΔL1−2C。
δ −W /2C,WB−2W、とすると、I
自動車の直進時では、
ヨーク20に作用するバネ荷重はWl、ローラ21に作
用するバネ荷重はWl となり、 また、ステアリング時では、 ■ ヨーク20に作用するバネ荷重は /2W1、ローラ2
1に作用するバネ荷重は3/ wとなる。
用するバネ荷重はWl となり、 また、ステアリング時では、 ■ ヨーク20に作用するバネ荷重は /2W1、ローラ2
1に作用するバネ荷重は3/ wとなる。
第3図Cは、この場合において、ヨーク20に作用する
バネ荷重の変化状態を示している。
バネ荷重の変化状態を示している。
なお、ステアリング時においては、ヨーク20に作用す
るバネ荷重が小さくなり、このためヨーク20とラック
バー13との間の摩擦力が小さくなってステアリングホ
イールの回転を軽くするということができるが、ヨーク
20に作用するバネ荷重が小さくなる代わりにローラ2
1に作用するバネ荷重が大きくなることから、ヨーク2
0に代えてローラ21でラックバー13を支持すること
によってステアリングホイールの回転を軽くするという
こともできる。すなわち、ローラ21はカムフォロアー
として働くだけでなく、ラックバー13のフルストロー
ク付近Ω3においてはヨーク20の代わりにラックバー
13を支持する支持体として働く。
るバネ荷重が小さくなり、このためヨーク20とラック
バー13との間の摩擦力が小さくなってステアリングホ
イールの回転を軽くするということができるが、ヨーク
20に作用するバネ荷重が小さくなる代わりにローラ2
1に作用するバネ荷重が大きくなることから、ヨーク2
0に代えてローラ21でラックバー13を支持すること
によってステアリングホイールの回転を軽くするという
こともできる。すなわち、ローラ21はカムフォロアー
として働くだけでなく、ラックバー13のフルストロー
ク付近Ω3においてはヨーク20の代わりにラックバー
13を支持する支持体として働く。
[発明の効果]
本発明によれば、自動車の直進時にはヨークに作用する
バネ荷重を大きくするので、ステアリングホイールの回
転を適度に重くすることができる上に剛性が向上し、ま
たステアリング時にはヨークに作用するバネ荷重を小さ
くするので、ステアリングホイールの回転が軽く、ステ
アリング効率を良くすることができ、且つ支持手段の部
品の摩耗や損傷が小さい等の実益がある。
バネ荷重を大きくするので、ステアリングホイールの回
転を適度に重くすることができる上に剛性が向上し、ま
たステアリング時にはヨークに作用するバネ荷重を小さ
くするので、ステアリングホイールの回転が軽く、ステ
アリング効率を良くすることができ、且つ支持手段の部
品の摩耗や損傷が小さい等の実益がある。
第1図は本発明に係るステアリング機構の構成断面図、
第2図は同ステアリング機構に装備されたラックバ−の
カム部を示す平面図、第3図a乃至Cはヨークに作用す
るバネ荷重の変化状態を示すグラフである。 10・・・ピニオン 11・・・ハウジング
13・・・ラックバー 14・・・ラック歯2
0・・・ヨーク 21・・・ローラ22
・・・バネ手段 26・・・荷重受板28・
・・カム部
第2図は同ステアリング機構に装備されたラックバ−の
カム部を示す平面図、第3図a乃至Cはヨークに作用す
るバネ荷重の変化状態を示すグラフである。 10・・・ピニオン 11・・・ハウジング
13・・・ラックバー 14・・・ラック歯2
0・・・ヨーク 21・・・ローラ22
・・・バネ手段 26・・・荷重受板28・
・・カム部
Claims (1)
- ハウジングと、該ハウジングに回転可能に支持され一端
がステアリングホィールに接続されたピニオンと、該ピ
ニオンに噛合うラック歯を有し両端部に車輪が接続され
たラックバーと、該ラックバーのラック歯とは反対の背
面側を支持する支持手段とを備え、前記ラックバーは背
面側にカム部を有し、また前記支持手段はラックバーに
すべり接触するヨークと該カム部にころがり接触するロ
ーラとこれらヨークとローラをラックバー側に付勢する
バネ手段とカム部にころがり接触するローラによって移
動させられてバネ手段からヨークとローラに作用するバ
ネ荷重を変化させる荷重受板を有してなり、自動車の直
進時にヨークに作用するバネ荷重を大きくし、ステアリ
ング時にヨークに作用するバネ荷重を小さくするように
構成してなることを特徴とするラック・ピニオンステア
リング機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2079987A JPS63188566A (ja) | 1987-01-31 | 1987-01-31 | ラツク・ピニオンステアリング機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2079987A JPS63188566A (ja) | 1987-01-31 | 1987-01-31 | ラツク・ピニオンステアリング機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63188566A true JPS63188566A (ja) | 1988-08-04 |
Family
ID=12037105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2079987A Pending JPS63188566A (ja) | 1987-01-31 | 1987-01-31 | ラツク・ピニオンステアリング機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63188566A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020047954A (ko) * | 2000-12-14 | 2002-06-22 | 배길훈 | 조향장치용 랙 베어링의 소음 방지 구조 |
KR100369083B1 (ko) * | 1999-11-23 | 2003-01-24 | 주식회사 만도 | 자동차용 조향장치의 랙바용 서포트 요크의 간격 측정구조 |
KR100461380B1 (ko) * | 2002-05-21 | 2004-12-13 | 현대자동차주식회사 | 자동차용 조향장치의 링크기구 |
KR100646410B1 (ko) | 2005-08-26 | 2006-11-14 | 주식회사 만도 | 조향장치의 서포트 요크 유격 자동 보상 장치 |
DE102022207303A1 (de) | 2022-07-18 | 2024-01-18 | Zf Automotive Germany Gmbh | Vorrichtung zum Andrücken einer Zahnstange an ein Ritzel, Lenkvorrichtung mit einer solchen Vorrichtung sowie Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung und/oder Lenkvorrichtung |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61241265A (ja) * | 1985-04-17 | 1986-10-27 | Tokai T R W Kk | 自動車の舵取り機構 |
-
1987
- 1987-01-31 JP JP2079987A patent/JPS63188566A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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KR20020047954A (ko) * | 2000-12-14 | 2002-06-22 | 배길훈 | 조향장치용 랙 베어링의 소음 방지 구조 |
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