JPS63269780A - バリアブルギア式ステアリング装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はバリアブルギア式ステアリング装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

バリアブルギア式ステアリング装置は、ステアリングホ
イールの操作によって回転されるピニオンと、このピニ
オンと噛み合い、ピニオンの回転によって軸線方向に移
動するラックとを備え、ピニオンの回転に伴なってピニ
オンとラックとの噛み合い位置が移動するにつれ、ギア
比が変化するようにしたものであり、例えば、特公昭５
２−２９０４９号公報に示されたものが従来から知られ
ている。

（発明が解決しようとする問題点〕 上記従来のバリアブルギア式ステアリング装置では、圧
力角、ねじれ角などのラック歯形の制約上、ギア比の変
化率は３０％程度が限界であった。

本発明は上記欠点を除くためになされたもので、ギア比
の変化率をより大きくすることができるバリアブルギア
式ステアリング装置を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、ステアリングホイールによって回転されるピ
ニオンと、このピニオンと噛み合うラックとを備え、ピ
ニオンの回転によるラックの移動に伴なってギア比を変
化させるようにしたバリアブルギア式ステアリング装置
のピニオンを、同軸上に設けられた２つのギアから構成
するとともに、ラックに、ピニオンの一方のギアに噛み
合う中央部分のバリアブルラック歯と、他方のギアに噛
み合う端部側のバリアブルラック歯とを形成したもので
ある。

〔作用〕

本発明に係るバリアブルギア式ステアリング装置では、
ピニオンの回転に伴なって、ピニオンの一方のギアとラ
ックの中央部分のラック歯との噛み合い位置が移動する
につれてギア比が変化し、次いて、ピニオンの他方のギ
アとラックの端部側のラック歯との噛み合いに移った後
もさらにギア比が変化し、２段階に亘るギア比の変化が
得られる。

〔実施例〕 以下、図示実施例により本発明を説明する。第１図は本
発明の一実施例に係るバリアブルギア式ステアリング装
置の要部の平面図、第２図は間部の正面図である。

ピニオン（２）　は、ベアリング（４）　、　（６）に
よって図示しないギアハウジング内に回転自在に支持さ
れている。このと二オン（２）は、人力軸（８）の先端
寄りに形成された大径の第１ギア（２ａ）と、さらにそ
の先端に形成された小径の第２ギア（２ｂ）とから構成
されている。これら両ギア（２ａ）　、　（２ｂ）は、
本実施例では同一の歯数（６枚）を有するヘリカルギア
である。

一方、ラック（１０）には、ピニオン（２）の第１ギア
（２ａ）と噛み合う中央部のバリアブルラック歯（１０
ａ）と、第２ギア（２ｂ）と噛み合う両端部側のバリア
ブルラック歯（１０ｂ）とが設けられている。上記のよ
うにピニオン（２）の両ギア（２ａ）　、　（２ｂ）の
径が異なることから、これら（２ａ）　、　（２ｂ）に
それぞれ噛み合うラック歯（１０ａ）　、　（１０ｂ）
の歯先面は、第２図に示すように、両端部側のラック歯
（１０ｂ）が中央部のラック歯（１０ａ）よりも高い同
一平面上にある。また、中央部のラック歯（ＩＯａ）の
長平方向両側（１０ｃ）と両端部側のラック歯（Ｊｏｂ
）の中間部（］Ｏｄ）は、それぞれのラック歯（１０ａ
）　、　（ＩＯｂ）が形成されている部分よりも低くな
っており、中央部のラック歯（ｌｏａ）が第１ギア（２
ａ）と噛み合っているときには第２ギア（２ｂ）がラッ
ク（ｌＯ）と干渉せず、両端部側のラック歯（ＩＯｂ）
が第２ギア（２ｂ）と噛み合っているときには第１ギア
（２ａ）がラック（１０）と干渉しないようになってい
る。

中央部のラック歯（１０ａ）は、ピニオン（２）の第１
ギア（２ａ）との噛み合いにおいて、中立位置（第１図
でとニオン（２）がラック（ｌＯ）に噛み合っている位
置）から両方向へ向けて次第に変化するギア比が得られ
るように歯形を変化させている。また、両端部側ラック
歯（１０ｂ）も、ピニオン（２）の第２ギア（２ｂ）と
の噛み合いにおいて、中央寄りの位置からそれぞれの端
部へ向けてギア比が次第に変化するように歯形を変化さ
せている。中央部のラック歯（ＩＯａ）と端部側のラッ
ク歯（１０ｂ）とは、第１ギア（２ａ）との噛み合いか
ら第２ギア（２ｂ）との噛み合いへ円滑に移行するため
に、両ギア（２ａ）　、　（２ｂ）が同時に噛み合う部
分を有しており、ラック（１０）の中央部から両端部へ
とギア比が連続的に変化するようになフている。

上記ラック（１０）は、上記ピニオン（２）との間で所
定のギア比が得られるように、同一の歯形を有するピニ
オン工具とラック素材とを相対移動させて創成される。

従って、ラック歯形を形成する過程では、従来と比較し
て格別複雑な加工を必要とするものではない。

以上の構成に係るステアリング装置は、図示しないステ
アリングホイールによフてピニオン（２）が回転すると
、ピニオン（２）の第１ギア（２ａ）とラック（１０）
の中央部のラック歯（１０ａ）との噛み合い位置が移動
するにつれてギア比が変化し、さらにピニオン（２）が
回転すると、両ギア（２ａ）　、　（２ｂ）と両ラック
歯（１０ａ）　、　（１０ｂ）とが同時に噛み合う状態
を経て、第２ギア（２ｂ）と端部側ラック歯（ＩＯｂ）
との噛み合いへと移行し、これら両者（２ｂ）　、　（
１０ｂ）の噛み合いにおいてもピニオン（２）の回転に
つれてさらにギア比が変化する。

従来の単一のピニオンとラックとの噛み合いでは、上述
のようにギア比の変化率を３０％程度しか得ることがで
きなかったが、本実施例装置では、第３図に示すように
、中央部のラック歯（１０ａ）の領域（Ｃ−Ｃ）では、
ピニオン（２）の回転角に対するラック（１０）の移動
量が最大の中立位置から、その中央部の両端（Ｃ）　、
　（Ｃ）方向へ向けて次第に減少し、両端部のラック歯
（２ｂ）の領域（Ｃ−Ｅ）　、　（Ｃ−Ｅ）では、中央
部ラック歯（２ａ）との接続部（Ｃ）　、　（Ｇ）から
端部（Ｅ）　、　（Ｅ）方向へ向けてさらに減少した後
一定となる。本実施例では、中央部のラック歯（２ａ）
における変化率（Ｐ−Ｑ）が３０％、両端部のラック歯
（２ｂ）における変化率（Ｑ−Ｒ）が３０％で、ラック
（１０）の全領域では６０％の変化率を得ることができ
る。

従って、上記ギア比を有するバリアブルギア式ステアリ
ング装置では、従来の装置に比較して中央部ではよりク
イックな反応を得、両端部ではより軽くなるステアリン
グ特性を得ることができる。

なお、ピニオン（２）の両ギア（２ａ）　、　（２ｂ）
は上記構成に限られるものではなく、モジュールと歯数
を任意に組合わせることにより所望のギア比の変化率を
容易に１１？ることかできる。また、上記実施例では、
マニュアルステアリング用のギア比変化を有するステア
リング装置を示したが、ラックの中央部と端部とを逆に
した組合せで使用すればパワーステアリング用のギア比
を得ることができ、トータル回転数の非常に少ないパワ
ーステアリング装置を構成することができる。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、２種類のバリアブル
ギアレシオの諸元をもつラックとピニオンを組合せたこ
とにより、従来に比べ極めて変化率の大きいバリアブル
ギア式ステアリング装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るバリアブルギア式ステ
アリング装置の要部を示す平面図、第２図は第１図の同
一部分の正面図、第３図は同実施例装置の特性を示す線
図である。 （２）　−・・ピニオン、 （２ａ）−−−ピニオンの第１ギア、 （２ｂ）−・ピニオンの第２ギア、 （１０）・・・ラック、 （１０ａ）　−−−第１ギアに噛み合うバリアブルラッ
ク歯、 （ｌＯｂ）・・・第２キアに噛み合うバリアブルラック
歯。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ステアリングホイールによって回転されるピニオンと、
   このピニオンに噛み合うラックとを備え、ピニオンの回
   転によるラックの移動に伴なってギア比が変化するよう
   にしたバリアブルギア式ステアリング装置において、上
   記ピニオンを、同軸に設けられた２つの異なるギアから
   構成するとともに、上記ラックの中央部分に、ピニオン
   の一方のギアに噛み合うバリアブルラック歯を、そして
   ラックの端部側に、ピニオンの他方のギアに噛み合うバ
   リアブルラック歯を形成したことを特徴とするバリアブ
   ルギア式ステアリング装置。