JPH07215224A - ラックアンドピニオン形動力舵取装置 - Google Patents
ラックアンドピニオン形動力舵取装置Info
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- JPH07215224A JPH07215224A JP993694A JP993694A JPH07215224A JP H07215224 A JPH07215224 A JP H07215224A JP 993694 A JP993694 A JP 993694A JP 993694 A JP993694 A JP 993694A JP H07215224 A JPH07215224 A JP H07215224A
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- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 239000010720 hydraulic oil Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】ラックアンドピニオン形動力舵取装置におい
て、ラック摺動時にラック軸の揺動を小さくして、本来
ギヤ諸元によって決定されるラック軸の入出力効率を向
上させる。 【構成】ラック軸３７のラックねじれ角をβR 、ラック
歯３７ａの歯直角圧力角をαN 、ピニオン歯３６ａに対
するラック歯３７ａの歯面動摩擦係数をμとすると、β
R ＝ｔａｎ-1（μ／ｃｏｓαN ）で求められるラックね
じれ角βR を用いて構成した。
て、ラック摺動時にラック軸の揺動を小さくして、本来
ギヤ諸元によって決定されるラック軸の入出力効率を向
上させる。 【構成】ラック軸３７のラックねじれ角をβR 、ラック
歯３７ａの歯直角圧力角をαN 、ピニオン歯３６ａに対
するラック歯３７ａの歯面動摩擦係数をμとすると、β
R ＝ｔａｎ-1（μ／ｃｏｓαN ）で求められるラックね
じれ角βR を用いて構成した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ラックアンドピニオン
形動力舵取装置に関するものである。
形動力舵取装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、周知であるラックアンドピニオン
形動力舵取装置において、ギヤハウジングには一端をハ
ンドルに連結されたピニオン軸が回転可能に支持される
とともに、両端で車輪と連結されたラック軸が摺動可能
に設けられている。そして、ピニオン軸にはピニオンね
じれ角βP でピニオン歯が形成され、ラック軸にはラッ
クねじれ角βR でラック歯が形成され、このピニオン歯
とラック歯が噛合している。また、ラック軸はラック歯
の反対の背面側をラックガイドによって支持され、この
ラックガイドはスプリングによってラック軸側に付勢さ
れている。
形動力舵取装置において、ギヤハウジングには一端をハ
ンドルに連結されたピニオン軸が回転可能に支持される
とともに、両端で車輪と連結されたラック軸が摺動可能
に設けられている。そして、ピニオン軸にはピニオンね
じれ角βP でピニオン歯が形成され、ラック軸にはラッ
クねじれ角βR でラック歯が形成され、このピニオン歯
とラック歯が噛合している。また、ラック軸はラック歯
の反対の背面側をラックガイドによって支持され、この
ラックガイドはスプリングによってラック軸側に付勢さ
れている。
【０００３】上記の構成で、ハンドルが操作され、ピニ
オン軸が回転されることによって、ピニオン歯とラック
歯が一点で接触し、この噛み合いピッチ点で相互に作用
して、ラック軸を摺動させ、車輪が所望の向きに偏向さ
れる。この時、ラック軸はラックガイドに所定の付勢力
でもって支持され、ラック歯とピニオン歯は所定の噛み
合い力で噛合している。
オン軸が回転されることによって、ピニオン歯とラック
歯が一点で接触し、この噛み合いピッチ点で相互に作用
して、ラック軸を摺動させ、車輪が所望の向きに偏向さ
れる。この時、ラック軸はラックガイドに所定の付勢力
でもって支持され、ラック歯とピニオン歯は所定の噛み
合い力で噛合している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記に述べたように、
ピニオン軸とラック軸にはラックねじれ角βR 、ピニオ
ンねじれ角βP 、交叉角θ（＝βP −βR ）、ピニオン
歯に対するラック歯の歯面動摩擦係数μ等が存在し、こ
れらを起因として、ラック軸摺動時にラック軸にはラッ
ク軸の軸線方向以外にラック軸の軸線方向に垂直かつラ
ックガイドの軸線方向に垂直な方向つまり、図３に示す
Ｙ方向（ラック軸半径方向）に垂直方向力ＦY が作用す
るため、ラック軸が揺動し、ラック軸にラック軸の軸線
方向以外の変位が生じた場合、ラック歯とピニオン歯と
の噛み合いピッチ点がずれ、本来ギヤ諸元によって決定
されるラック軸の入出力効率が得られないという問題が
あった。
ピニオン軸とラック軸にはラックねじれ角βR 、ピニオ
ンねじれ角βP 、交叉角θ（＝βP −βR ）、ピニオン
歯に対するラック歯の歯面動摩擦係数μ等が存在し、こ
れらを起因として、ラック軸摺動時にラック軸にはラッ
ク軸の軸線方向以外にラック軸の軸線方向に垂直かつラ
ックガイドの軸線方向に垂直な方向つまり、図３に示す
Ｙ方向（ラック軸半径方向）に垂直方向力ＦY が作用す
るため、ラック軸が揺動し、ラック軸にラック軸の軸線
方向以外の変位が生じた場合、ラック歯とピニオン歯と
の噛み合いピッチ点がずれ、本来ギヤ諸元によって決定
されるラック軸の入出力効率が得られないという問題が
あった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のラックアンドピ
ニオン形動力舵取装置は、上述した問題を解決するため
になされたもので、ギヤハウジングと、このギヤハウジ
ングに回転可能に支持されたピニオン軸と、このピニオ
ン軸に形成されたピニオン歯に噛合するラック歯が形成
され前記ギヤハウジングに摺動可能に設けられたラック
軸と、このラック軸の前記ラック歯とは反対の背面側を
支持するラックガイドとを備えたラックアンドピニオン
形動力舵取装置において、前記ラック軸のラックねじれ
角をβR、前記ラック歯の歯直角圧力角をαN 、前記ピ
ニオン歯に対する前記ラック歯の歯面動摩擦係数をμと
すると、βR ＝ｔａｎ-1（μ／ｃｏｓαN ）で求められ
るラックねじれ角βR を用いて構成されたことを特徴と
するものである。
ニオン形動力舵取装置は、上述した問題を解決するため
になされたもので、ギヤハウジングと、このギヤハウジ
ングに回転可能に支持されたピニオン軸と、このピニオ
ン軸に形成されたピニオン歯に噛合するラック歯が形成
され前記ギヤハウジングに摺動可能に設けられたラック
軸と、このラック軸の前記ラック歯とは反対の背面側を
支持するラックガイドとを備えたラックアンドピニオン
形動力舵取装置において、前記ラック軸のラックねじれ
角をβR、前記ラック歯の歯直角圧力角をαN 、前記ピ
ニオン歯に対する前記ラック歯の歯面動摩擦係数をμと
すると、βR ＝ｔａｎ-1（μ／ｃｏｓαN ）で求められ
るラックねじれ角βR を用いて構成されたことを特徴と
するものである。
【０００６】
【作用】上記のようにして求められたラックねじれ角β
R は、ピニオン歯に対するラック歯の歯面動摩擦係数μ
を考慮した時に、ラック軸摺動時にラック軸にラック軸
の軸線方向に垂直かつラックガイドの軸線方向に垂直な
方向に作用する垂直方向力をラック歯とピニオン歯の噛
み合いピッチ点において０とすることができ、ラック軸
の揺動を小さくすることができる。
R は、ピニオン歯に対するラック歯の歯面動摩擦係数μ
を考慮した時に、ラック軸摺動時にラック軸にラック軸
の軸線方向に垂直かつラックガイドの軸線方向に垂直な
方向に作用する垂直方向力をラック歯とピニオン歯の噛
み合いピッチ点において０とすることができ、ラック軸
の揺動を小さくすることができる。
【０００７】
【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明のラックアンドピニオン形動力舵取装置の
全体図である。ラックアンドピニオン形動力舵取装置
は、主として、油圧源としての油圧ポンプ１と、操作部
２と、ギヤ部３とで構成されている。
図１は本発明のラックアンドピニオン形動力舵取装置の
全体図である。ラックアンドピニオン形動力舵取装置
は、主として、油圧源としての油圧ポンプ１と、操作部
２と、ギヤ部３とで構成されている。
【０００８】油圧ポンプ１は、吐出口１１ａを形成した
ポンプ本体１１と、流入口１２ａを形成したタンク１２
とから構成され、操作部２は、ハンドル２１と、ハンド
ル２１に接続されたハンドル軸２２と、このハンドル軸
２２とギヤ部３の入力軸３１との間に設けた自在継手２
３とから構成されている。ギヤ部３を図２を用いて詳細
に説明すると、３０はギヤハウジングを示し、このギヤ
ハウジング３０には入力軸３１と出力軸３２が同一軸線
状にそれぞれ回転可能に収納され、これら入力軸３１と
出力軸３２はトーションバー３３を介して互いに相対回
転可能に連結されている。入力軸３１はハンドル２１に
ハンドル軸２２、自在継手２３を介して連結されてい
る。
ポンプ本体１１と、流入口１２ａを形成したタンク１２
とから構成され、操作部２は、ハンドル２１と、ハンド
ル２１に接続されたハンドル軸２２と、このハンドル軸
２２とギヤ部３の入力軸３１との間に設けた自在継手２
３とから構成されている。ギヤ部３を図２を用いて詳細
に説明すると、３０はギヤハウジングを示し、このギヤ
ハウジング３０には入力軸３１と出力軸３２が同一軸線
状にそれぞれ回転可能に収納され、これら入力軸３１と
出力軸３２はトーションバー３３を介して互いに相対回
転可能に連結されている。入力軸３１はハンドル２１に
ハンドル軸２２、自在継手２３を介して連結されてい
る。
【０００９】前記入力軸３１および出力軸３２にはサー
ボ弁３４を構成するインナバルブ３４ａおよびアウタバ
ルブ３４ｂがそれぞれ設けられ、このサーボ弁３４は入
力軸３１と出力軸３２との相対回転により供給口３０ａ
を分配口３０ｂ、３０ｃの一方に接続し、他方を排出口
３０ｄに連通するようになっている。ここで、分配口３
０ｂ、３０ｃはパワーシリンダ３５のそれぞれの給排ポ
ートとパイプ１４によって接続され、前記供給口３０ａ
は前記油圧ポンプ１の吐出口１１ａと高圧ホース１３に
よって接続され、前記排出口３０ｄはオイルクーラ４と
低圧ホース１５ａ、１５ｂを介して前記タンク１２の流
入口１２ａと接続されている。
ボ弁３４を構成するインナバルブ３４ａおよびアウタバ
ルブ３４ｂがそれぞれ設けられ、このサーボ弁３４は入
力軸３１と出力軸３２との相対回転により供給口３０ａ
を分配口３０ｂ、３０ｃの一方に接続し、他方を排出口
３０ｄに連通するようになっている。ここで、分配口３
０ｂ、３０ｃはパワーシリンダ３５のそれぞれの給排ポ
ートとパイプ１４によって接続され、前記供給口３０ａ
は前記油圧ポンプ１の吐出口１１ａと高圧ホース１３に
よって接続され、前記排出口３０ｄはオイルクーラ４と
低圧ホース１５ａ、１５ｂを介して前記タンク１２の流
入口１２ａと接続されている。
【００１０】前記出力軸３２にはピニオン軸３６が一体
的に形成されており、このピニオン軸３６はギヤハウジ
ング３０に回転可能に軸承されている。ピニオン軸３６
には、図３に示すように、ピニオンねじれ角βP でピニ
オン歯３６ａが形成され、一方、ラック軸３７には、ラ
ックねじれ角βR でラック歯３７ａが形成され、ピニオ
ン歯３６ａにはラック歯３７ｂが噛合している。ここ
で、図３において、θ（＝βP −βR ）は、ピニオン軸
３６とラック軸３７の交叉角である。ラック軸３７はギ
ヤハウジング３０に摺動可能に嵌挿され、両端にはタイ
ロッド３８ａ、３８ｂ等を介して図略の操向車輪が連結
される。
的に形成されており、このピニオン軸３６はギヤハウジ
ング３０に回転可能に軸承されている。ピニオン軸３６
には、図３に示すように、ピニオンねじれ角βP でピニ
オン歯３６ａが形成され、一方、ラック軸３７には、ラ
ックねじれ角βR でラック歯３７ａが形成され、ピニオ
ン歯３６ａにはラック歯３７ｂが噛合している。ここ
で、図３において、θ（＝βP −βR ）は、ピニオン軸
３６とラック軸３７の交叉角である。ラック軸３７はギ
ヤハウジング３０に摺動可能に嵌挿され、両端にはタイ
ロッド３８ａ、３８ｂ等を介して図略の操向車輪が連結
される。
【００１１】ラック軸３７とピニオン軸３６の噛合部に
対してラック軸３７の反対側のギヤハウジング３０に
は、シリンダ穴３０ｅが形成され、このシリンダ穴３０
ｅにはラックガイド３９が挿入され、シリンダ穴３０ｅ
の開口端にはスプリング押え４０が螺合され、このスプ
リング押え４０とラックガイド３９との間にはラックガ
イド３９をラック軸３７側に付勢するスプリング４１が
介挿され、このスプリング４１の付勢力によってピニオ
ン軸３６のピニオン歯３６ａとラック軸３７のラック歯
３７ａが所定の噛合力で噛合するようになっている。
対してラック軸３７の反対側のギヤハウジング３０に
は、シリンダ穴３０ｅが形成され、このシリンダ穴３０
ｅにはラックガイド３９が挿入され、シリンダ穴３０ｅ
の開口端にはスプリング押え４０が螺合され、このスプ
リング押え４０とラックガイド３９との間にはラックガ
イド３９をラック軸３７側に付勢するスプリング４１が
介挿され、このスプリング４１の付勢力によってピニオ
ン軸３６のピニオン歯３６ａとラック軸３７のラック歯
３７ａが所定の噛合力で噛合するようになっている。
【００１２】ここで、上記において、ラック軸３７に形
成されるラック歯３７ａのラックねじれ角βR は、以下
のようにして求められたものが用いられている。図３に
おいて、ラック軸３７が摺動するラック軸３７の軸線方
向をＸ方向とし、ラック軸３７の軸線方向と直交する上
下方向をＹ方向とし、また、ラック歯３７ａの歯直角圧
力角をαN 、ピニオン歯３６ａに対するラック歯３７ａ
の歯面動摩擦係数をμ、ラック軸３７を図３中Ｘ方向に
摺動させるためにラック軸３７に作用するラック荷重を
ＦE 、このラック荷重ＦE に対するラック歯３７ａでの
歯面垂直抗力をＦN 、この歯面垂直抗力ＦN の歯直角圧
力角αN 方向の分力をＦR、ピニオン歯３６ａに対する
ラック歯３７ａの歯すじ方向のすべり力をＦP 、図２に
おけるラック軸３７の軸線方向に垂直かつラックガイド
３９の軸線方向に垂直な方向つまり図３中Ｙ方向に作用
する垂直方向力をＦY 、分力ＦR のＹ方向の分力を
ＦRY、すべり力ＦP のＹ方向の分力をＦPYとする。
成されるラック歯３７ａのラックねじれ角βR は、以下
のようにして求められたものが用いられている。図３に
おいて、ラック軸３７が摺動するラック軸３７の軸線方
向をＸ方向とし、ラック軸３７の軸線方向と直交する上
下方向をＹ方向とし、また、ラック歯３７ａの歯直角圧
力角をαN 、ピニオン歯３６ａに対するラック歯３７ａ
の歯面動摩擦係数をμ、ラック軸３７を図３中Ｘ方向に
摺動させるためにラック軸３７に作用するラック荷重を
ＦE 、このラック荷重ＦE に対するラック歯３７ａでの
歯面垂直抗力をＦN 、この歯面垂直抗力ＦN の歯直角圧
力角αN 方向の分力をＦR、ピニオン歯３６ａに対する
ラック歯３７ａの歯すじ方向のすべり力をＦP 、図２に
おけるラック軸３７の軸線方向に垂直かつラックガイド
３９の軸線方向に垂直な方向つまり図３中Ｙ方向に作用
する垂直方向力をＦY 、分力ＦR のＹ方向の分力を
ＦRY、すべり力ＦP のＹ方向の分力をＦPYとする。
【００１３】先ず、図３において、ラック荷重ＦE に対
するラック歯３７ａでの歯面垂直抗力ＦN の歯直角圧力
角αN 方向の分力ＦR は、
するラック歯３７ａでの歯面垂直抗力ＦN の歯直角圧力
角αN 方向の分力ＦR は、
【００１４】
【数１】 ＦR ＝ＦN ・ｃｏｓαN − で求められる。次に、ラック歯３７ａとピニオン歯３６
ａの歯すじ方向のすべり力ＦP はラック歯３７ａでの歯
面垂直抗力ＦN と、ラック歯３７ａとピニオン歯３６ａ
との歯面動摩擦係数μとによって、
ａの歯すじ方向のすべり力ＦP はラック歯３７ａでの歯
面垂直抗力ＦN と、ラック歯３７ａとピニオン歯３６ａ
との歯面動摩擦係数μとによって、
【００１５】
【数２】 ＦP ＝μＦN − で求められる。次に、垂直方向力ＦY は、分力ＦR およ
びすべり力ＦP のＹ方向の分力ＦRY、ＦPYとによって、
びすべり力ＦP のＹ方向の分力ＦRY、ＦPYとによって、
【００１６】
【数３】 ＦY ＝ＦRY−ＦPY − で求められる。ここで、分力ＦRY、ＦPYは、それぞれ、
【００１７】
【数４】 ＦRY＝ＦR ・ｓｉｎβR −
【００１８】
【数５】 ＦPY＝ＦP ・ｃｏｓβR − となり、式を式に、式を式に代入すると、
【００１９】
【数６】 ＦRY＝ＦN ・ｃｏｓαN ・ｓｉｎβR − ’
【００２０】
【数７】 ＦPY＝μＦN ・ｃｏｓβR − ’ となる。次に、式に式’、’を代入すると、
【００２１】
【数８】 ＦY ＝ＦN （ｃｏｓαN ・ｓｉｎβR −μ・ｃｏｓβR ） − ’ となる。式’において、ＦY ＝０とする条件は、
【００２２】
【数９】 ｃｏｓαN ・ｓｉｎβR −μ・ｃｏｓβR ＝０ − とすればよい。次に、式の両辺をｃｏｓβR で割る
と、
と、
【００２３】
【数１０】 ｃｏｓαN ・ｔａｎβR −μ＝０ − ’ となり、式’において、μを移行して、両辺をｃｏｓ
αN で割ると、
αN で割ると、
【００２４】
【数１１】 ｔａｎβR ＝μ／ｃｏｓαN − となり、ラックねじれ角βR は、歯面動摩擦係数μと、
ラック歯３７ａの歯直角圧力角αN とによって、
ラック歯３７ａの歯直角圧力角αN とによって、
【００２５】
【数１２】 βR ＝ｔａｎ-1（μ／ｃｏｓαN ） − ’ となる。従って、式’に示すように、歯面動摩擦係数
μと、ラック歯３７ａの歯直角圧力角αN とによって求
められたラックねじれ角βR を用いて、本発明のラック
アンドピニオン形動力舵取装置は構成されている。
μと、ラック歯３７ａの歯直角圧力角αN とによって求
められたラックねじれ角βR を用いて、本発明のラック
アンドピニオン形動力舵取装置は構成されている。
【００２６】なお、上記ラックねじれ角βR は、ピニオ
ン歯３６ａに対するラック歯３７ａの歯面動摩擦係数
μ、ラック歯３７ａの歯直角圧力角αN に基づいてラッ
ク軸３７にラック軸３７の軸線方向に垂直かつラックガ
イド１８の軸線方向に垂直な方向、つまり、図３に示す
Ｙ方向（ラック軸半径方向）に作用する垂直方向力ＦY
を小さくするという本発明の基本的思想を逸脱しない範
囲内で上記の式’によって求められる近傍の範囲内で
あれば良い。すなわち、βR ≒ｔａｎ-1（μ／ｃｏｓα
N ）を満足すれば良い。
ン歯３６ａに対するラック歯３７ａの歯面動摩擦係数
μ、ラック歯３７ａの歯直角圧力角αN に基づいてラッ
ク軸３７にラック軸３７の軸線方向に垂直かつラックガ
イド１８の軸線方向に垂直な方向、つまり、図３に示す
Ｙ方向（ラック軸半径方向）に作用する垂直方向力ＦY
を小さくするという本発明の基本的思想を逸脱しない範
囲内で上記の式’によって求められる近傍の範囲内で
あれば良い。すなわち、βR ≒ｔａｎ-1（μ／ｃｏｓα
N ）を満足すれば良い。
【００２７】ここで、通常、ピニオン歯３６ａに対する
ラック歯３７ａの歯面動摩擦係数μは、グリース潤滑の
元では、μ＝０．１２５〜０．１４５であり、ラック歯
３７ａの歯直角圧力角αN をαN ＝２０°とした場合、
上記式’にそれぞれ代入すると、ラックねじれ角βR
は、βR ＝７．５８°〜８．７７°となる。従って、こ
の場合、ラックねじれ角βR をβR ＝８°付近とするこ
とが望ましい。
ラック歯３７ａの歯面動摩擦係数μは、グリース潤滑の
元では、μ＝０．１２５〜０．１４５であり、ラック歯
３７ａの歯直角圧力角αN をαN ＝２０°とした場合、
上記式’にそれぞれ代入すると、ラックねじれ角βR
は、βR ＝７．５８°〜８．７７°となる。従って、こ
の場合、ラックねじれ角βR をβR ＝８°付近とするこ
とが望ましい。
【００２８】次に、上記の構成に基づいて作動を説明す
る。ハンドル２１を操作することにより、ハンドル軸２
２、自在継手２３を介して入力軸３１のインナバルブ３
４ａが出力軸３２のアウタバルブ３４ｂに対して相対回
転し、それによってサーボ弁３４が油圧ポンプ１から供
給口３０ａに送出された作動油を分配口３０ｂ、３０ｃ
の一方に分配制御する。この作動油の分配制御によりパ
イプ１４を介してパワーシリンダ３５のそれぞれの給排
ポートに作動油が給排されて、図略の操向車輪の方向が
変化する方向にパワーアシストされる。
る。ハンドル２１を操作することにより、ハンドル軸２
２、自在継手２３を介して入力軸３１のインナバルブ３
４ａが出力軸３２のアウタバルブ３４ｂに対して相対回
転し、それによってサーボ弁３４が油圧ポンプ１から供
給口３０ａに送出された作動油を分配口３０ｂ、３０ｃ
の一方に分配制御する。この作動油の分配制御によりパ
イプ１４を介してパワーシリンダ３５のそれぞれの給排
ポートに作動油が給排されて、図略の操向車輪の方向が
変化する方向にパワーアシストされる。
【００２９】ギヤ部３においては、ラック軸３７とピニ
オン軸３６の噛合部は、ラック軸３７のラック歯３７ａ
の反対の背面側からラックガイド１８で押圧されて所定
の噛合力で噛合した状態で、ピニオン軸３６の回動によ
って、ピニオン歯３６ａとラック歯３７ａが一点で接触
し、この噛み合いピッチ点で相互に作用し、ピニオン軸
３６の回動がラック軸３７に伝達され、ラック軸３７が
図３中Ｘ方向に往復運動する。
オン軸３６の噛合部は、ラック軸３７のラック歯３７ａ
の反対の背面側からラックガイド１８で押圧されて所定
の噛合力で噛合した状態で、ピニオン軸３６の回動によ
って、ピニオン歯３６ａとラック歯３７ａが一点で接触
し、この噛み合いピッチ点で相互に作用し、ピニオン軸
３６の回動がラック軸３７に伝達され、ラック軸３７が
図３中Ｘ方向に往復運動する。
【００３０】その際、ラック歯３７ａとピニオン歯３６
ａとは、図３に示すように、ラック軸３７にラックねじ
れ角βR 、ピニオン軸３６にピニオンねじれ角βp でそ
れぞれ形成され、互いに噛合し、また、ラック歯３７ａ
の歯直角圧力角αN 、ラック歯３７ａとピニオン歯３６
ａとの歯面動摩擦係数μが存在しているため、ラック軸
３７にはラック軸３７の軸線方向つまり図３中Ｘ方向以
外に、図２におけるラック軸３７の軸線方向に垂直かつ
ラックガイド３９の軸線方向に垂直な方向つまり図３中
Ｙ方向に垂直方向力ＦY が作用する。
ａとは、図３に示すように、ラック軸３７にラックねじ
れ角βR 、ピニオン軸３６にピニオンねじれ角βp でそ
れぞれ形成され、互いに噛合し、また、ラック歯３７ａ
の歯直角圧力角αN 、ラック歯３７ａとピニオン歯３６
ａとの歯面動摩擦係数μが存在しているため、ラック軸
３７にはラック軸３７の軸線方向つまり図３中Ｘ方向以
外に、図２におけるラック軸３７の軸線方向に垂直かつ
ラックガイド３９の軸線方向に垂直な方向つまり図３中
Ｙ方向に垂直方向力ＦY が作用する。
【００３１】しかしながら、本発明においては、このラ
ック軸揺動の起因となる垂直方向力ＦY をラック歯３７
ａとピニオン歯３６ａの噛み合いピッチ点において０と
するラックねじれ角βR 、つまり、ラックねじれ角
βR 、ピニオン歯３６ａに対するラック歯３７ａの歯面
動摩擦係数μ、ラック歯３７ａの歯直角圧力角αN とし
た時、βR ＝ｔａｎ-1（μ／ｃｏｓαN ）で求められた
ラックねじれ角βR を用いてラック軸３７にラック歯３
７ａを形成したので、ラック軸摺動時にラック軸３７の
揺動を小さくすることができ、ラック歯３７ａとピニオ
ン歯３６ａとが所定の噛み合いピッチ点で噛合し、本来
ギヤ諸元によって決定されるラック軸３７の入出力効率
を向上することができる。
ック軸揺動の起因となる垂直方向力ＦY をラック歯３７
ａとピニオン歯３６ａの噛み合いピッチ点において０と
するラックねじれ角βR 、つまり、ラックねじれ角
βR 、ピニオン歯３６ａに対するラック歯３７ａの歯面
動摩擦係数μ、ラック歯３７ａの歯直角圧力角αN とし
た時、βR ＝ｔａｎ-1（μ／ｃｏｓαN ）で求められた
ラックねじれ角βR を用いてラック軸３７にラック歯３
７ａを形成したので、ラック軸摺動時にラック軸３７の
揺動を小さくすることができ、ラック歯３７ａとピニオ
ン歯３６ａとが所定の噛み合いピッチ点で噛合し、本来
ギヤ諸元によって決定されるラック軸３７の入出力効率
を向上することができる。
【００３２】
【発明の効果】本発明のラックアンドピニオン形動力舵
取装置は、ラック軸のラックねじれ角をβR 、ラック歯
の歯直角圧力角をαN 、ピニオン歯に対するラック歯の
歯面動摩擦係数をμとすると、βR ＝ｔａｎ-1（μ／ｃ
ｏｓαN ）で求められるラックねじれ角βR を用いて構
成したので、ラック軸摺動時に、ラック軸にラック軸の
軸線方向に垂直かつラックガイドの軸線方向に垂直な方
向に作用する垂直方向力をラック歯とピニオン歯の噛み
合いピッチ点において０とすることができ、ラック軸の
揺動を小さくすることができ、本来ギヤ諸元によって決
定されるラック軸の入出力効率を向上することができ
る。
取装置は、ラック軸のラックねじれ角をβR 、ラック歯
の歯直角圧力角をαN 、ピニオン歯に対するラック歯の
歯面動摩擦係数をμとすると、βR ＝ｔａｎ-1（μ／ｃ
ｏｓαN ）で求められるラックねじれ角βR を用いて構
成したので、ラック軸摺動時に、ラック軸にラック軸の
軸線方向に垂直かつラックガイドの軸線方向に垂直な方
向に作用する垂直方向力をラック歯とピニオン歯の噛み
合いピッチ点において０とすることができ、ラック軸の
揺動を小さくすることができ、本来ギヤ諸元によって決
定されるラック軸の入出力効率を向上することができ
る。
【図１】本発明の実施例を示すラックアンドピニオン形
動力舵取装置の全体図である。
動力舵取装置の全体図である。
【図２】図１におけるギヤ部の詳細を示す断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の実施例におけるラック軸とピニオン軸
のモデル図である。
のモデル図である。
３０ ギヤハウジング ３６ ピニオン軸 ３６ａ ピニオン歯 ３７ ラック軸 ３７ａ ラック歯 ３９ ラックガイド βR ラックねじれ角 αN 歯直角圧力角 μ 歯面動摩擦係数
Claims (1)
- 【請求項１】 ギヤハウジングと、このギヤハウジング
に回転可能に支持されたピニオン軸と、このピニオン軸
に形成されたピニオン歯に噛合するラック歯が形成され
前記ギヤハウジングに摺動可能に設けられたラック軸
と、このラック軸の前記ラック歯とは反対の背面側を支
持するラックガイドとを備えたラックアンドピニオン形
動力舵取装置において、前記ラック軸のラックねじれ角
をβR 、前記ラック歯の歯直角圧力角をαN 、前記ピニ
オン歯に対する前記ラック歯の歯面動摩擦係数をμとす
ると、βR ＝ｔａｎ-1（μ／ｃｏｓαN ）で求められる
ラックねじれ角βR を用いて構成されたことを特徴とす
るラックアンドピニオン形動力舵取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00993694A JP3256888B2 (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | ラックアンドピニオン形動力舵取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00993694A JP3256888B2 (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | ラックアンドピニオン形動力舵取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07215224A true JPH07215224A (ja) | 1995-08-15 |
| JP3256888B2 JP3256888B2 (ja) | 2002-02-18 |
Family
ID=11733916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00993694A Expired - Fee Related JP3256888B2 (ja) | 1994-01-31 | 1994-01-31 | ラックアンドピニオン形動力舵取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3256888B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6390230B1 (en) * | 1999-10-06 | 2002-05-21 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Electric power steering apparatus |
| JP2009248710A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Honda Motor Co Ltd | 電動式ステアリング装置 |
| JP2010126100A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Jtekt Corp | 操舵機構の設計方法 |
| US8181549B2 (en) | 2008-04-03 | 2012-05-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Steering apparatus |
-
1994
- 1994-01-31 JP JP00993694A patent/JP3256888B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6390230B1 (en) * | 1999-10-06 | 2002-05-21 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Electric power steering apparatus |
| US8181549B2 (en) | 2008-04-03 | 2012-05-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Steering apparatus |
| JP2009248710A (ja) * | 2008-04-04 | 2009-10-29 | Honda Motor Co Ltd | 電動式ステアリング装置 |
| JP2010126100A (ja) * | 2008-11-28 | 2010-06-10 | Jtekt Corp | 操舵機構の設計方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3256888B2 (ja) | 2002-02-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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| R371 | Transfer withdrawn |
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| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
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| R350 | Written notification of registration of transfer |
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