JPH0443030B2 - - Google Patents

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JPH0443030B2
JPH0443030B2 JP58092005A JP9200583A JPH0443030B2 JP H0443030 B2 JPH0443030 B2 JP H0443030B2 JP 58092005 A JP58092005 A JP 58092005A JP 9200583 A JP9200583 A JP 9200583A JP H0443030 B2 JPH0443030 B2 JP H0443030B2
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JP
Japan
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rack
pinion
guide
guide hole
bar
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JP58092005A
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Nobuo Kobayashi
Iwao Tanimoto
Atsushi Watanabe
Hiroaki Shindo
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/123Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/26Racks
    • F16H55/28Special devices for taking up backlash
    • F16H55/283Special devices for taking up backlash using pressure yokes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16BDEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B2200/00Constructional details of connections not covered for in other groups of this subclass
    • F16B2200/10Details of socket shapes
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/19Gearing
    • Y10T74/19642Directly cooperating gears
    • Y10T74/1967Rack and pinion

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はラツクアンドピ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ピニオンの回転
に伴い、これにかみ合つてラツクハウジング内を
往復動作するラツクバーを有し、このラツクバー
は上記ピニオンとのかみ合い反力を受ける位置に
おいてラツクガイドで受けられている。
従来より、上記のラツクガイドは焼結金属等で
形成され、ラツ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ツク
ガイドの外周面との間には、ラツクガイドをその
軸線に沿つてガイド孔内に組み込む等に際して必
要であり、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
てラツクバー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つてラツクガイド
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、ラツクガイドの組みつけ性
等を損うことなく、ラツ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ツクガイドの振
動を抑えて異音発生を防止し得るラツクアンドピ
ニオン式ステアリング装置を提供することにあ
る。
前記目的を達成するために、本発明のラツクア
ンドピニオン式ステアリング装置はつぎのように
構成されている。
すなわちステアリング操作によつてラツクハウ
ジングの内部で回転するピニオンと、このピニオ
ンに常時かみ合つたラツク歯を有するとともにピ
ニオンの回転に連動してラツクハウジング内を往
復動作するラツクバーと、これらピニオン及びラ
ツク歯のかみ合い箇所の反対側において前記ラツ
クハウジングに形成されているガイド孔内に組み
込まれ、かつピニオン及びラツク歯のかみ合い反
力を受ける位置で前記ラツクバーの背面を受承し
ているラツクガイドとを備えたラツクアンドピニ
オン式ステアリング装置において、前記ラツクガ
イドは低摩擦係数の樹脂材により、前記ラツクバ
ーの往復動作方向と直交する方向の外径が前記ガ
イド孔の内径より大きい長径で、かつラツクバー
の往復動作方向と同方向の外径がガイド孔の内径
より小さい短径に設定された断面だ円形状に形成
されている。しかもこのラツクガイドは少なくと
も前記長径の部分をその径方向に関して外側部分
と内側部分とに分離するスリツトが形成されてい
る。
以上、この発明の実施例を図面に従つて説明す
る。
ラツクアンドピ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−線断
面を表した第2図において、ピニオン2はラツク
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。このピニオン2のシ
ヤフト部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ヤフトに結合され
る。一方、ラツクバー4はハウジング1の内部に
おいて第2図の左右方向へ往復動作可能であり、
このラツクバー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つて前記のピニオン2とか
み合うラツク歯5が形成されている。
上記のハウジング1には、ピニオン2とラツク
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
0が形成されている。このガイド孔10の内部に
組み込まれるラツクガイド20は、上記ラツクバ
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ツクガ
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22が形成されている。
また、上記ガイド孔10にはその外端寄りの内
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の内端面とラツクガイド20
の上記凹部22内底面との間にはスプリング16
が介装されており、このスプリング16の弾力に
よつてラツクガイド20はラツクバー4の背面4
aに押しつけられている。
上記のラツクガイド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)によつて形成され
ている。しかも、このラツクガイド20には第3
図〜第5図からも明らかなようにスリツト23が
形成されていて、このガイド20はスリツト23
によつて内筒部20Aと外筒部20Bとに分けら
れている。ただし、この内筒部20Aと外筒部2
0Bとはラツクガイド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20の円周方向に関する第4図の上下
二箇所にはリブ24がそれぞれ構成されており、
このリブ24の箇所において上記のスリツト23
は途切れた態様を呈している。
さらに、上記ラツクガイド20において前記ラ
ツクバー4の往復動作方向と直交する方向(第3
図、第4図の左右方向)に関する外径DLは前記
ガイド孔10の内径よりも大きく設定され、かつ
ラツクバー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
径よりも小さく設定されている(第2図、第5図
参照)。すなわち、ラツクガイド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
ツクガイド20を構成する前記の外筒部20Bに
よつて構成されており、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、このラツクガイド20の成型手段として
は、上記の外径DS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つて容易にだ円形
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ツクアンドピニオン式
のステアリング装置において、ステアリング操作
に連動するピニオン2の回転により、ラツクバー
4が上記のラツクガイド20に案内されつつ第2
図の左右方向へ往復動作する。このラツクバー4
の動作が図示しないタイロツド、ナツクルアーム
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
ナツクルアーム、タイロツドを径てラツクバー4
に作用する。このラツクバー4に作用した外力は
ピニオン2に伝わるが、このときラツクバー4に
はそのラツク歯5の圧力角及びリード角に基づく
成分の反力が作用し、ラツクバー4はピニオン2
の軸線に沿つた方向(第1図のB方向)とピニオ
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
ラツクガイド20にも伝えられる。
ラツクバー4に作用する上記B方向の運動成分
はラツクガイド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
の方向に関してラツクガイド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、このラツクガイド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
よつてラツクガイド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、ラツクバー4に作用する第2図のC方向
の運動成分は、ラツクガイド20をガイド孔10
に沿つ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図で示すラツクガイド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によつて保持さ
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のねじ込み量によつて調
整し得る。従つてラツクガイド20のガイド孔1
0に沿つた方向の振動は緩衝もしくは抑制され
る。
また、ラツクガイド20の上記長径部分Aは肉
薄の外筒部20Bによつ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の組みつけや、その後のスライド動作に何
ら支障をきたすことはない。
このように本発明によれば、ラツクガイドの外
径のうち長径の部分はラツクハウジングのガイド
孔の内径に対し、相互間のクリアランスがゼロの
状態で圧入されていることから、このラツクガイ
ドの長径に沿つた方向のラツクバーの微動が完全
に抑えられて振動や異音が防止される。
またラツクガイドの短径部分は前記ガイド孔の
内径より小さく設定されているとともに、前記長
径部分は、この部分を外側部分と内側部分とに分
離するスリツトにより弾性をもたせて前記ガイド
孔に圧入されているため、ラツクガイドがその軸
線に沿つた方向へ前記ラツクバー側から所定値以
上の荷重を受けた場合は、ラツクガイドが前記ガ
イド孔内を摺動してそのときのラツクバーの動き
(バーの軸線方向に関する“うねり”等)が効果
的に吸収される。
【図面の簡単な説明】
図面はこの発明の実施例を示し、第1図はラツ
クアンドピ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−線断面図、
第3図はラツクガイドの拡大断面図、第4図は第
3図の−線断面図、第5図は同じく第3図の
−線断面図である。 1……ラツクハウジング、2……ピニオン、4
……ラツクバー、5……ラツク歯、10……ガイ
ド孔、20……ラツクガイド、DL……長径の外
径、A……長径部分。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ステアリング操作によつてラツクハウジング
    の内部で回転するピニオンと、このピニオンに常
    時かみ合つたラツク歯を有するとともにピニオン
    の回転に連動してラツクハウジング内を往復動作
    するラツクバーと、これらピニオン及びラツク歯
    のかみ合い箇所の反対側において前記ラツクハウ
    ジングに形成されているガイド孔内に組み込ま
    れ、かつピニオン及びラツク歯のかみ合い反力を
    受ける位置で前記ラツクバーの背面を受承してい
    るラツクガイドとを備えたラツクアンドピニオン
    式ステアリング装置において、 前記ラツクガイドは低摩擦係数の樹脂材によ
    り、前記ラツクバーの往復動作方向と直交する方
    向の外径が前記ガイド孔の内径より大きい長径
    で、かつラツクバーの往復動作方向と同方向の外
    径がガイド孔の内径より小さい短径に設定された
    断面だ円形状に形成され、しかもこのラツクガイ
    ドは少なくとも前記長径の部分をその径方向に関
    して外側部分と内側部分とに分離するスリツトが
    形成されていることを特徴とするラツクアンドピ
    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)

Priority Applications (4)

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JP58092005A JPS59216764A (ja) 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
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JPS59216764A JPS59216764A (ja) 1984-12-06
JPH0443030B2 true JPH0443030B2 (ja) 1992-07-15

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ID=14042326

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DE (1) DE3408673A1 (ja)
FR (1) FR2546468B1 (ja)

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