JPH085899Y2

JPH085899Y2 - ラックピニオン式ステアリング装置

Info

Publication number: JPH085899Y2
Application number: JP1989042244U
Authority: JP
Inventors: 雅則清岡; 悦郎喜多見; 重彦坂口; 克也竹内
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 1988-10-27
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1996-02-21
Anticipated expiration: 2004-04-10
Also published as: JPH02103876U

Description

【考案の詳細な説明】産業上の利用分野この考案は、自動車などのラックピニオン式ステアリ
ング装置に関する。

従来の技術および考案の課題従来のラックピニオン式ステアリング装置では、ばね
によりブロック状のサポートヨークをラック棒に押付け
て、ラックとこれにかみ合うピニオンの間に予圧を与え
ていた。

ところが、サポートヨークとラック棒の摺動抵抗が大
きいため、装置の効率に悪影響を及ぼしていた。とく
に、マニュアルステアリング装置においては、その傾向
が一層大きかった。

このため、ラック棒に接してこれを案内するローラを
備えたサポートヨークが提案されている（実開昭59−30
773号参照）。

ところが、この場合、金属製のローラの両端面が金属
製のサポートヨークのローラ取付け部分に衝突して、金
属音が発生するという問題がある。さらに、ローラの両
端面とサポートヨークのローラ取付け部分との間に摩擦
が生じ、この摩擦抵抗が性能に悪影響を及ぼすという問
題がある。

また、ローラの両端面とローラ取付け部分との間に両
者に摺接する金属板が介挿されたサポートヨークが提案
されている（実開昭61−124471号公報参照）。

一般に、サポートヨークのローラ取付け部分は焼結金
属で、ローラは軸受鋼で作られるが、上記のサポートヨ
ークの場合、金属板が耐摩耗性の低いローラ取付け部分
とも摺接するので、ローラ取付け部分の摩耗が大きいと
いう問題がある。さらに、上記のサポートヨークでは、
金属板が自然状態で平板状をなすものであるから、次に
説明するように、金属板の細かい寸法管理が必要になる
という問題がある。すなわち、金属板が薄すぎると、金
属板とローラの端面及びローラ取付け部分との間にがた
が生じ、金属音が発生する。逆に、金属板が厚すぎる
と、ローラの組付けができなくなることがある。

この考案の目的は、上記の問題を全て解決し、ラック
棒の摺動抵抗、ローラの摩擦抵抗およびサポートヨーク
のローラ取付け部分の摩耗がともに小さく、金属音の発
生を防止でき、しかも細かい寸法管理が不要で、ローラ
の組付けも簡単なラックピニオン式ステアリング装置を
提供することにある。

課題を解決するための手段この考案による装置は、ラック棒に押付けられてラッ
クとピニオンの間に予圧を付与するサポートヨークが、
ラック棒に接してこれを案内するローラを備えているラ
ックピニオン式ステアリング装置において、ローラの両
端面と対向するサポートヨークのローラ取付け部分に、
合成樹脂製の板がそれぞれ固定されて、上記２つの板の
間にローラが挿入されており、上記各板は、ローラの挿
入方向に関して、自然状態においてローラ側が凸、ロー
ラ取付け部分側が凹になるように彎曲し、ローラが、上
記各板を弾性変形させた状態で上記２つの板の間に挿入
されていることを特徴とするものである。

上記板を構成する合成樹脂としては、たとえばポリア
セタール樹脂、ポリアミド樹脂、繊維強化ポリアミド樹
脂などが使用される。

作用サポートヨークのローラがラック棒に接してこれを案
内するので、ラック棒の摺動抵抗が小さい。そして、ロ
ーラの両端面と対向するサポートヨークのローラ取付け
部分に取付けられている合成樹脂製の板により、サポー
トヨークのローラ取付け部分とローラとの間の金属音の
発生が防止されるとともに、ローラの摩擦抵抗が低減さ
れる。また、サポートヨークのローラ取付け部分が焼結
金属で、ローラが軸受鋼で作られている場合、上記板が
耐摩耗性の低いローラ取付け部分に固定されて、耐摩耗
性の高いローラとだけ摺接するので、上記板によるロー
ラ取付け部分の摩耗がなく、ローラの摩耗も小さい。さ
らに、上記板が、ローラの挿入方向に関して、自然状態
においてローラ側が凸、ローラ取付け部分側が凹になる
ように彎曲し、ローラが、上記各板を弾性変形させた状
態で上記２つの板の間に挿入されているので、上記板の
厚さ方向に多少の寸法誤差があっても、ローラを上記２
つの板の間の空間に側方から簡単に挿入することがで
き、また、上記板ローラおよびローラ取付け部分との間
にがたが生じることもない。したがって、上記板の細か
い寸法管理が不要で、ローラの組付けも簡単である。

実施例以下、図面を参照して、この考案を自動車のラックピ
ニオン式ステアリング装置に適用した実施例について説
明する。

第１図〜第６図は、第１実施例を示す。

第１図および第２図に示すように、ハウジング（１）
内に軸受（２）（３）およびオイルシール（４）を介し
てピニオン軸（５）が回転自在に支持されており、ピニ
オン軸（５）の中間部に形成されたピニオン（６）に、
ハウジング（１）を貫通して左右にのびるラック棒
（７）の後面に形成されたラック（８）がかみ合ってい
る。ハウジング（１）の前部に前方に突出した円筒部
（９）が一体に形成され、この円筒部（９）の前端には
キャップ（10）がねじ込まれてロックナット（11）によ
り固定されている。また、円筒部（９）内のラック棒
（７）とキャップ（10）の間に、サポートヨーク（12）
が若干の前後動ができるようにはめられている。そし
て、サポートヨーク（12）とキャップ（10）との間に、
サポートヨーク（12）をラック棒（７）に押付けてラッ
ク（８）とピニオン（６）の間に予圧を付与する圧縮コ
イルばね（13）が設けられている。

サポートヨーク（12）は、円筒部（９）内に若干の前
後動ができるようにはめられた焼結金属製の可動ブロッ
ク（14）と、このブロック（14）内に固定されたピン
（15）と、このピン（15）の回転自在に支持されたロー
ラユニット（16）とから構成されている。ブロック（1
4）の中心には、これを前後に貫通する断面方形の穴（1
7）が形成され、ピン（15）が、この穴（17）を横切る
ように、かつピニオン軸（５）と平行になるように、ブ
ロック（14）の円形穴（43）に固定されている。また、
ブロック（14）の外周面にはＯリング（18）が取付けら
れ、ブロック（14）の後端面とキャップ（10）の円形凹
所（19）との間にばね（13）が設けられている。

ローラユニット（16）は、軸受外輪を兼ねる軸受鋼製
のローラ（20）の内側に２列の針状ころ軸受（21）が組
込まれたユニット状のものであり、ローラ（20）がブロ
ック（14）の穴（17）内にはめられ、軸受（21）の内側
にピン（15）が通されている。ブロック（14）の穴（1
7）のピン（15）の両端部が固定された壁に、ピン（1
5）の直径より幅が広くて浅いみぞ（22）が前後全長に
わたって形成されており、このみぞ（22）に、合成樹脂
製たとえばチタン酸カリウム繊維で強化されたポリアミ
ド樹脂製の板（合成樹脂板）（40）が固定されている。
第３図〜第６図に詳細に示すように、合成樹脂板（40）
は厚みの約半分の長方形部（40a）と残りの約半分の円
形部（40b）とが一体に形成されたものであり、その中
心には円形穴（41）が形成されている。円形部（40b）
の直径は大きく、長方形部（40a）の対向２辺において
円の一部が切欠かれている。また、円形部（40b）の表
面の外周寄りの４箇所に、長方形部（40a）の対角線方
向（放射方向）にのびる断面円弧状の浅い油みぞ（42）
が形成されている。そして、長方形部（40a）がブロッ
ク（14）のみぞ（22）にはめられて、円形穴（41）にピ
ン（15）が通されており、これにより、合成樹脂板（4
0）がブロック（14）に固定されて、その円形部（40b）
がローラ（20）の両端面と摺接するようになっている。
後述するように、ローラ（20）は、２つの合成樹脂板
（40）の間に穴（17）の一端側すなわち前後方向の片側
から挿入される。ローラ（20）の外周には、ラック棒
（７）の円筒状の前面に接触する断面円弧状の環状みぞ
（25）が形成されている。そして、この部分が、ばね
（13）により、ラック棒（７）に押付けられている。

合成樹脂板（40）は、ローラ（20）の挿入方向すなわ
ち前後方向に関して、自然状態において円形部（40b）
側すなわちローラ（20）側が凸、長方形部（40a）側す
なわちブロック（14）側が凹になるように彎曲した曲率
半径の大きい部分円筒状をなし、その曲率中心はブロッ
ク（４）の穴（17）の中心線およびピン（15）の中心線
と直交する。なお、合成樹脂板（40）は、適度の弾性を
有するように、たとえばポリアセタール樹脂で作られて
おり、力を加えることによって平板状に変形させること
ができる。そして、ローラ（20）は、各合成樹脂板（4
0）を弾性変形させた状態で２つの合成樹脂板（40）の
間に挿入されている。

ラック棒（７）が左右に移動する場合、ローラ（20）
が回転してこれを案内するので、ラック棒（７）の摺動
抵抗は小さい。ハウジング円筒部（９）とサポートヨー
ク（12）のブロック（14）との間にはブロック（14）の
前後動を可能にするために若干の隙間があるが、これら
の衝突による異音の発生がＯリング（18）によって防止
される。ローラ（20）が各合成樹脂板（40）を弾性変形
させた状態で２つの合成樹脂板（40）の間に挿入されて
いるので、板（40）とローラ（20）およびブロック（1
4）との間にがたが生じることがない。また、ローラ（2
0）が回転すると、ブロック（14）に固定されている板
（40）との間に摩擦が生じるが、この板（40）は合成樹
脂製であるから、摩擦抵抗は小さい。しかも、この板
（40）により、ブロック（14）とローラ（20）の間の金
属音の発生が防止される。さらに、合成樹脂板（40）が
耐摩耗性の低い焼結金属製のブロック（14）に固定され
て、耐摩耗性の高い軸受鋼製のローラ（20）とだけ摺接
しているので、合成樹脂板（40）によるブロック（14）
の摩耗はなく、ローラ（20）の摩耗も小さい。また、こ
の板（40）はチタン酸カリウム繊維で強化されたポリア
ミド樹脂製の耐摩耗性の高いものであり、円形部（40
b）の直径が大きくて、ローラ（20）の端面との接触面
積が大きいから、板（40）自体の摩耗も小さい。

上記のサポートヨーク（12）は、次のようにして組立
てられる。

まず、第４図に示すように、２つの合成樹脂板（40）
の長方形部（40a）をブロック（14）の穴（17）のみぞ
（22）にはめて、仮に固定する。このとき、円形部（40
b）の凸になった部分が前後方向（第４図の左右方向）
の中央部になるように合成樹脂板（40）を配置する。そ
して、グリースなどでころ軸受（21）をローラ（20）の
内側に固定したローラユニット（16）を穴（17）内の２
個の合成樹脂板（40）の間に前または後から挿入し、ピ
ン（15）をブロック（14）の片側から片側のブロック
（14）の円形穴（43）および合成樹脂板（40）の穴（4
1）、ローラユニット（16）の中心ならびに反対側の合
成樹脂板（40）の穴（41）およびブロック（14）の円形
穴（43）に挿入して、ブロック（14）に固定し、合成樹
脂板（40）を固定するとともに、ローラユニット（16）
を回転自在に支持する。

合成樹脂板（40）が自然状態で平板状をなすと仮定し
た場合、合成樹脂板が薄すぎるとローラ（20）の端面お
よびブロック（14）のみぞ（22）の底との間にがたが生
じ、合成樹脂板が厚すぎるとローラ（20）の組付けがで
きなくなることがあり、細かい寸法管理が必要になる。
これに対し、上記のサポートヨーク（12）の場合は、合
成樹脂板（40）が自然状態で彎曲しているものであるか
ら、次に説明するように、細かい寸法管理が不要で、し
かもローラ（20）の組付けが簡単である。すなわち、上
記のサポートヨーク（12）の場合、合成樹脂板（40）の
前端部および後端部では、これらが互いに離れる方向に
彎曲して２つの板（40）の相互間隔が大きくなっている
ので、合成樹脂板（40）の多少の寸法誤差があっても、
これらの間にローラ（20）を簡単に挿入することができ
る。合成樹脂板（40）の前後方向中央部では、これらが
互いに接近する方向に彎曲して２つの板（40）の相互間
隔が小さくなっているので、この部分がローラ（20）の
端面に押されて、合成樹脂板（40）が平板に近い形に変
形する。このため、合成樹脂板（40）に多少の寸法誤差
があっても、ローラ（20）を組付けた状態では、合成樹
脂板（40）がローラ（20）の端面とブロック（14）のみ
ぞ（22）の底の両方に圧接し、これらの間にがたが生じ
ることがない。

第７図は、第２実施例を示す。

第２実施例のものは、ローラユニット（30）を除い
て、第１実施例のものと同じであり、同じ部分には同一
符号を付している。

第２実施例の場合、ローラユニット（30）は、第１実
施例のものと同様のローラ（31）と、その内側に組込ま
れた２列のシェル型針状ころ軸受（32）とから構成され
ている。この軸受（32）は、円筒の両端に内向き鍔部が
形成されたシェル（33）の内側に、両端が先細テーパ状
に形成された複数のころ（34）が組込まれたものであ
り、シェル（33）がローラ（31）に圧入されている。

この場合、軸受（32）のシェル（33）により、ころ
（34）が軸線方向に移動して合成樹脂板（23）に接触す
ることが防止され、ころ（34）による合成樹脂板（23）
の摩耗がなくなる。また、軸受（32）のころ（34）がシ
ェル（33）により保持されて一体化されているので、ロ
ーラユニット（30）およびピン（15）の組込みが容易で
ある。

考案の効果この考案のラックピニオン式ステアリング装置によれ
ば、上述のように、サポートヨークのローラがラック棒
に接してこれを案内するので、ラック棒の摺動抵抗が小
さく、装置の効率が良くて、操舵のフィーリングが滑ら
かである。そして、ローラの両端面と対向するサポート
ヨークのローラ取付け部分に固定されている合成樹脂製
の板により、性能が安定し、ローラの摩擦抵抗が低減さ
れるとともに、金属音の発生が防止され、また、この板
によるローラ取付け部分の摩耗がなく、ローラの摩耗も
小さい。さらに、合成樹脂製の板の細かい寸法管理が不
要で、ローラの組付けが簡単であり、しかも板とローラ
およびローラ取付け部分との間にがたが生じることがな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の第１実施例を示すラックピニオン式
ステアリング装置の縦断面図、第２図は第１図II−II線
の拡大断面図、第３図は第２図III−III線の断面図、第
４図は第１実施例のサポートヨークの部分切欠き分解側
面図、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線の断面図、第６図は第１
実施例の合成樹脂板の斜視図、第７図は第２実施例を示
す第２図相当の図面である。（５）…ピニオン軸、（６）…ピニオン、（７）…ラッ
ク棒、（８）…ラック、（12）…サポートヨーク、（1
4）…ブロック、（20）（31）…ローラ、（40）…合成
樹脂板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者竹内克也大阪府大阪市中央区南船場３丁目５番８号光洋精工株式会社内 (56)参考文献実開昭61−124471（ＪＰ，Ｕ) 実公昭48−12815（ＪＰ，Ｙ１) 実公昭48−18905（ＪＰ，Ｙ１)

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ラック棒に押付けられてラックとピニオン
の間に予圧を付与するサポートヨークが、ラック棒に接
してこれを案内するローラを備えているラックピニオン
式ステアリング装置において、ローラの両端面と対向するサポートヨークのローラ取付
け部分に、合成樹脂製の板がそれぞれ固定されて、上記
２つの板の間にローラが挿入されており、上記各板は、
ローラの挿入方向に関して、自然状態においてローラ側
が凸、ローラ取付け部分側が凹になるように彎曲し、ロ
ーラが、上記各板を弾性変形させた状態で上記２つの板
の間に挿入されていることを特徴とするラックピニオン
式ステアリング装置。