JPH0220469B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0220469B2 JPH0220469B2 JP57170076A JP17007682A JPH0220469B2 JP H0220469 B2 JPH0220469 B2 JP H0220469B2 JP 57170076 A JP57170076 A JP 57170076A JP 17007682 A JP17007682 A JP 17007682A JP H0220469 B2 JPH0220469 B2 JP H0220469B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rack
- pinion
- guide
- locking portion
- sliding surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はラツクピニオン式舵取装置に関し、特
にラツクの軸断面形状を改良することによつてラ
ツクに軸回りの僅かな回動自由度を付与させ、こ
れにより良好な操舵感覚と高い耐久性を得させよ
うとするものである。
にラツクの軸断面形状を改良することによつてラ
ツクに軸回りの僅かな回動自由度を付与させ、こ
れにより良好な操舵感覚と高い耐久性を得させよ
うとするものである。
従来のラツクピニオン式舵取装置は第１図ある
いは第２図に示すような構成を備えている。まず
第１図について説明すると、ラツクピニオン式舵
取装置のハウジング１内に、図示しない舵取ハン
ドルと連動する入力軸先端のヘリカルピニオン３
を回転自在に支持し、このピニオン３にラツク２
のラツク歯２ａを噛合させて該ラツク２を軸方向
に往復摺動可能にしている。上記ラツク歯２ａと
ピニオン３との噛合部の反対側位置には上記ハウ
ジング１にシリンダ部４を連設し、このシリンダ
部４内にラツクガイド５を嵌合させ、かつ上記シ
リンダ部４の開口端に螺合させたリテーナ６と上
記ラツクガイド５との間には付勢ばね７を介挿し
て該ラツクガイド５とともにラツク２をピニオン
３側に付勢している。なお、８はリテーナ６のロ
ツクナツトで、上記付勢力を調節することができ
る。
いは第２図に示すような構成を備えている。まず
第１図について説明すると、ラツクピニオン式舵
取装置のハウジング１内に、図示しない舵取ハン
ドルと連動する入力軸先端のヘリカルピニオン３
を回転自在に支持し、このピニオン３にラツク２
のラツク歯２ａを噛合させて該ラツク２を軸方向
に往復摺動可能にしている。上記ラツク歯２ａと
ピニオン３との噛合部の反対側位置には上記ハウ
ジング１にシリンダ部４を連設し、このシリンダ
部４内にラツクガイド５を嵌合させ、かつ上記シ
リンダ部４の開口端に螺合させたリテーナ６と上
記ラツクガイド５との間には付勢ばね７を介挿し
て該ラツクガイド５とともにラツク２をピニオン
３側に付勢している。なお、８はリテーナ６のロ
ツクナツトで、上記付勢力を調節することができ
る。
然して、上記ラツク２の背面、すなわちラツク
ガイド５との摺接面は丸棒状の円弧状断面として
構成され、またラツク２を支承するラツクガイド
５の摺接面も円弧状断面の凹陥部F1として構成
されている。そして、これら摺接面によれば、ラ
ツク２にはヘリカルピニオン３が斜交して配置さ
れているために、これら両者の噛合伝達力の横方
向成分によつてラツク２にその軸心回りの回転分
力が加わるが、これを上記接動面の相対回動によ
つて吸収し得るようになつている。
ガイド５との摺接面は丸棒状の円弧状断面として
構成され、またラツク２を支承するラツクガイド
５の摺接面も円弧状断面の凹陥部F1として構成
されている。そして、これら摺接面によれば、ラ
ツク２にはヘリカルピニオン３が斜交して配置さ
れているために、これら両者の噛合伝達力の横方
向成分によつてラツク２にその軸心回りの回転分
力が加わるが、これを上記接動面の相対回動によ
つて吸収し得るようになつている。
ところで、このようにラツク２の回転自由度を
保証することは、ラツク２とピニオン３との円滑
な噛合状態を齊すことが可能であるが、ラツク２
の軸心回りの回転分力がラツク歯２ａの巾方向の
両端部２a′，２a′に集中するため、等に不整地走
行などによりラツクに繰り返し衝撃力が加わると
歯部の経時的疲労とともに著しい強度上の劣化を
生じさせる欠点があつた。
保証することは、ラツク２とピニオン３との円滑
な噛合状態を齊すことが可能であるが、ラツク２
の軸心回りの回転分力がラツク歯２ａの巾方向の
両端部２a′，２a′に集中するため、等に不整地走
行などによりラツクに繰り返し衝撃力が加わると
歯部の経時的疲労とともに著しい強度上の劣化を
生じさせる欠点があつた。
このため、上記回転自由度を拘束すべく第２図
に示すような構成手段が既に提案されている。す
なわち、ラツク１２は逆三角形状断面として構成
され、その三角形頂部が嵌入するラツクガイド１
５側の摺接面は勾配溝部F2として形成される。
この構成によれば、ラツク１２の回転は勾配溝部
F2における平面接触により阻止され、ラツク１
２とピニオン３との間に及ぼされる前述した衝撃
力は抑止することができるが、噛合部の精度管理
に厳しい制限が要求されることとなる。というの
は、歯形の僅かな加工誤差によつても円滑ら噛合
経過は望み得られず、操舵感覚に悪影響を及ぼす
からである。また、ラツクガイド１５の受圧面積
は第１図の円弧状断面に比し縮小されているか
ら、受圧面の面圧は上昇し、これに伴う摺接面摩
耗が増大してラツクガイド１５の耐久性を損わせ
るという欠点をも免れなかつた。
に示すような構成手段が既に提案されている。す
なわち、ラツク１２は逆三角形状断面として構成
され、その三角形頂部が嵌入するラツクガイド１
５側の摺接面は勾配溝部F2として形成される。
この構成によれば、ラツク１２の回転は勾配溝部
F2における平面接触により阻止され、ラツク１
２とピニオン３との間に及ぼされる前述した衝撃
力は抑止することができるが、噛合部の精度管理
に厳しい制限が要求されることとなる。というの
は、歯形の僅かな加工誤差によつても円滑ら噛合
経過は望み得られず、操舵感覚に悪影響を及ぼす
からである。また、ラツクガイド１５の受圧面積
は第１図の円弧状断面に比し縮小されているか
ら、受圧面の面圧は上昇し、これに伴う摺接面摩
耗が増大してラツクガイド１５の耐久性を損わせ
るという欠点をも免れなかつた。
本発明は叙上の点に鑑み、ラツクの僅少な回転
自由度のみを許容して操舵感覚を向上させるとと
もに、歯部に加わる衝撃力を緩和してラツクの強
度を保証し得るようにしようとするものであつ
て、ハウジングに回転自在に軸支したピニオン
と、上記ハウジングに軸方向に摺動自在に設けて
上記ピニオンと噛合させたラツクと、上記ハウジ
ングに形成したシリンダ部内に摺動自在に嵌合
し、上記ピニオンとラツクとの噛合部と反対側か
らラツクに摺接させたラツクガイドと、このラツ
クガイドと上記シリンダ開口部に締着したリテー
ナとの間に弾支した付勢ばねとを備えたラツクピ
ニオン式舵取装置において、上記ラツクとラツク
ガイドとの摺接面断面形状を円弧状に形成すると
ともに、該ラツクに係止部を突設し、この係止部
とそれの当接するラツクガイドの当接面との間に
はラツク軸線回りの遊動を許容する遊動クリアラ
ンスを介在させたことを特徴としている。
自由度のみを許容して操舵感覚を向上させるとと
もに、歯部に加わる衝撃力を緩和してラツクの強
度を保証し得るようにしようとするものであつ
て、ハウジングに回転自在に軸支したピニオン
と、上記ハウジングに軸方向に摺動自在に設けて
上記ピニオンと噛合させたラツクと、上記ハウジ
ングに形成したシリンダ部内に摺動自在に嵌合
し、上記ピニオンとラツクとの噛合部と反対側か
らラツクに摺接させたラツクガイドと、このラツ
クガイドと上記シリンダ開口部に締着したリテー
ナとの間に弾支した付勢ばねとを備えたラツクピ
ニオン式舵取装置において、上記ラツクとラツク
ガイドとの摺接面断面形状を円弧状に形成すると
ともに、該ラツクに係止部を突設し、この係止部
とそれの当接するラツクガイドの当接面との間に
はラツク軸線回りの遊動を許容する遊動クリアラ
ンスを介在させたことを特徴としている。
以下、上記従来例のものと同一部分には同一符
号を付して示す第３図および第４図の実施例につ
いて本発明を説明すると、第３図ａにおいて、ラ
ツク２２は円弧状断面として形成され、そのラツ
ク歯２２ａの反対側の摺接面中央部に係止部２２
ｂが突設されており、またラツクガイド２５には
その円弧状摺接面を形成する凹陥部F3に、上記
係止部２２ｂを嵌入させる受入溝２５ａを穿設し
ている。そして、この係止部２２ｂと受入溝２５
ａの両側壁面との間には該係止部２２ｂの遊動ク
リアランスC1が介在される。この遊動クリアラ
ンスC1の大きさは、噛合部における歯形誤差を
吸収できる程度の僅少な値とされるのが望まし
い。
号を付して示す第３図および第４図の実施例につ
いて本発明を説明すると、第３図ａにおいて、ラ
ツク２２は円弧状断面として形成され、そのラツ
ク歯２２ａの反対側の摺接面中央部に係止部２２
ｂが突設されており、またラツクガイド２５には
その円弧状摺接面を形成する凹陥部F3に、上記
係止部２２ｂを嵌入させる受入溝２５ａを穿設し
ている。そして、この係止部２２ｂと受入溝２５
ａの両側壁面との間には該係止部２２ｂの遊動ク
リアランスC1が介在される。この遊動クリアラ
ンスC1の大きさは、噛合部における歯形誤差を
吸収できる程度の僅少な値とされるのが望まし
い。
上記構成によれば、遊動クリアランスC1の範
囲内でのラツク２２の回転は許容されるから、歯
形の加工誤差に基くラツク２２の回転動を吸収し
て円滑な操舵感を得させることができ、かつ同時
に歯形精度の要求をも緩和させることができる。
そして、上記遊動クリアランスC1以上のラツク
２２の回転は、第３図ｂに示すように、係止部２
２ｂが受入溝２５ａの壁面に遊動クリアランス
C1に相当する回転角δ1゜をもつて当接することに
より阻止されるから、不整地走行等により上記噛
合部に衝撃力が加わつても、これを係止部２２ｂ
の当接によつて受けてそれ以上の回転力は歯部に
加わらず、該歯部の強度を損うことがなく、歯車
諸元の設計自由度を増させることができる。しか
も、噛合いによるラツク２２の背圧は、円弧状断
面を有する広い摺接面で受けているため、ラツク
ガイド２５に加わる面圧は比較的小さく、ラツク
ガイド２５の摩耗に対する耐久性を持続させるこ
とができる。なお、係止部２２ｂの断面形状は図
示のものに限られず、円弧状等の種々の形状を選
択することができる。
囲内でのラツク２２の回転は許容されるから、歯
形の加工誤差に基くラツク２２の回転動を吸収し
て円滑な操舵感を得させることができ、かつ同時
に歯形精度の要求をも緩和させることができる。
そして、上記遊動クリアランスC1以上のラツク
２２の回転は、第３図ｂに示すように、係止部２
２ｂが受入溝２５ａの壁面に遊動クリアランス
C1に相当する回転角δ1゜をもつて当接することに
より阻止されるから、不整地走行等により上記噛
合部に衝撃力が加わつても、これを係止部２２ｂ
の当接によつて受けてそれ以上の回転力は歯部に
加わらず、該歯部の強度を損うことがなく、歯車
諸元の設計自由度を増させることができる。しか
も、噛合いによるラツク２２の背圧は、円弧状断
面を有する広い摺接面で受けているため、ラツク
ガイド２５に加わる面圧は比較的小さく、ラツク
ガイド２５の摩耗に対する耐久性を持続させるこ
とができる。なお、係止部２２ｂの断面形状は図
示のものに限られず、円弧状等の種々の形状を選
択することができる。
次に第４図は本発明の他の実施例を示すもので
あつて、ラツク３２は円弧状断面として形成さ
れ、これを摺接案内するラツクガイド３５の摺接
面も同様円弧状の凹陥部F4として構成されてお
り、かつこの摺接面外方においてラツク３２には
その両側に、ラツクガイド３５の頂面３５ａとの
間に遊動クリアランスC2を介在させて、係止部
３２ｂを突設させている。したがつて、この実施
例においても、ラツク３２の回転は同図ｂに示す
如く遊動クリアランスC2に相当する回転角δ2゜の
範囲内で許容され、それ以上の回転は係止部３２
ｂがラツクガイド３５の頂面３５ａと当接するこ
とにより阻止され、上記第３図のものと同効を期
待し得ることは明らかである。
あつて、ラツク３２は円弧状断面として形成さ
れ、これを摺接案内するラツクガイド３５の摺接
面も同様円弧状の凹陥部F4として構成されてお
り、かつこの摺接面外方においてラツク３２には
その両側に、ラツクガイド３５の頂面３５ａとの
間に遊動クリアランスC2を介在させて、係止部
３２ｂを突設させている。したがつて、この実施
例においても、ラツク３２の回転は同図ｂに示す
如く遊動クリアランスC2に相当する回転角δ2゜の
範囲内で許容され、それ以上の回転は係止部３２
ｂがラツクガイド３５の頂面３５ａと当接するこ
とにより阻止され、上記第３図のものと同効を期
待し得ることは明らかである。
そして、この実施例においては、上記係止部３
２ｂを、ラツク３２の歯部塑性加工時に生ずる余
剰の金属流動部分として同時成形することがで
き、従来切断廃棄された部分を有効に利用し得る
利点がある。
２ｂを、ラツク３２の歯部塑性加工時に生ずる余
剰の金属流動部分として同時成形することがで
き、従来切断廃棄された部分を有効に利用し得る
利点がある。
以上述べたように、本発明によれば、良好な操
舵感覚とともに高強度かつ耐久性のあるラツクピ
ニオン式舵取装置を提供し得る効果がある。
舵感覚とともに高強度かつ耐久性のあるラツクピ
ニオン式舵取装置を提供し得る効果がある。
第１図は従来のラツクピニオン式舵取装置の断
面図、第２図は従来の他の変形例についてその主
要部を示す断面図、第３図ａ，ｂは本発明実施例
の断面図およびその作動説明図、第４図ａ，ｂは
本発明の他の実施例についてその主要部を示す断
面図およびその作動説明図である。 １……ハウジング、２，１２，２２，２３……
ラツク、３……ピニオン、４……シリンダ部、
５，１５，２５，３５……ラツクガイド、６……
リテーナ、７……付勢ばね、２２ｂ，３２ｂ……
係止部。
面図、第２図は従来の他の変形例についてその主
要部を示す断面図、第３図ａ，ｂは本発明実施例
の断面図およびその作動説明図、第４図ａ，ｂは
本発明の他の実施例についてその主要部を示す断
面図およびその作動説明図である。 １……ハウジング、２，１２，２２，２３……
ラツク、３……ピニオン、４……シリンダ部、
５，１５，２５，３５……ラツクガイド、６……
リテーナ、７……付勢ばね、２２ｂ，３２ｂ……
係止部。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ハウジングに回転自在に軸支したピニオン
と、上記ハウジングに軸方向に摺動自在に設けて
上記ピニオンと噛合させたラツクと、上記ハウジ
ングに形成したシリンダ部内に摺動自在に嵌合
し、上記ピニオンとラツクとの噛合部と反射側か
らラツクに摺接させたラツクガイドと、このラツ
クガイドと上記シリンダ開口部に締着したリテー
ナとの間に弾支した付勢ばねとを備えたラツクピ
ニオン式舵取装置において、上記ラツクとラツク
ガイドとの摺接面断面形状を円弧状に形成すると
ともに、該ラツクに係止部を突設し、この係止部
とそれの当接するラツクガイドの当接面との間に
はラツク軸線回りの遊動を許容する遊動クリアラ
ンスを介在させたことを特徴とするラツクピニオ
ン式舵取装置。 ２ ラツク側摺接面に係止部を突設し、この係止
部をラツクガイド側摺接面に形成した溝部内に遊
動クリアランスを介して嵌入させたことを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載のラツクピニオン
式舵取装置。 ３ ラツク両側部にそれぞれ係止部を突設し、こ
れら係止部とラツクガイド頂面との間に遊動クリ
アランスを介在させたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のラツクピニオン式舵取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17007682A JPS5959571A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | ラツクピニオン式舵取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17007682A JPS5959571A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | ラツクピニオン式舵取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5959571A JPS5959571A (ja) | 1984-04-05 |
| JPH0220469B2 true JPH0220469B2 (ja) | 1990-05-09 |
Family
ID=15898190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17007682A Granted JPS5959571A (ja) | 1982-09-29 | 1982-09-29 | ラツクピニオン式舵取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5959571A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6152564U (ja) * | 1984-09-12 | 1986-04-09 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1525760A (en) * | 1975-12-31 | 1978-09-20 | Bishop A | Rack and pinion steering gear |
-
1982
- 1982-09-29 JP JP17007682A patent/JPS5959571A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5959571A (ja) | 1984-04-05 |
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