JPH10250604A - ラック・ピニオン式ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 当該ステアリング装置の長期の使用によりラ
ックガイドシートの係合面に摩耗やへたりが生じても操
舵フィーリングが変化しないようにすること。 【解決手段】 ピニオン１１に噛合するラック１２をそ
の背面１２ａにて支持するラックガイド２１がスプリン
グ２３によってピニオン１１に向けて付勢されるととも
に、ラック１２の背面１２ａに係合する係合面２２ａを
有してラック１２をその軸方向へ摺動可能に支持するラ
ックガイドシート２２がラックガイド２１に組付けられ
てなるラック・ピニオン式ステアリング装置において、
ラック１２の背面１２ａに係合するラックガイドシート
２２の係合面２２ａにラック１２の背面１２ａとの係合
を制限する隆起部２２ｃを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に使用される
ラック・ピニオン式ステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ラック・ピニオン式ステアリング装置の
一つとして、ピニオンに噛合するラックをその背面にて
支持するラックガイドがスプリングによって前記ピニオ
ンに向けて付勢されるとともに、前記ラックの背面に係
合する係合面を有して前記ラックをその軸方向へ摺動可
能に支持するラックガイドシートが前記ラックガイドに
組付けられてなるものがあり、例えば特開平６−５６０
４２号公報に示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報のラック
・ピニオン式ステアリング装置においては、ラックの背
面に係合するラックガイドシートの係合面がその全面に
てラックの背面に摺動可能に係合する構成となってい
て、ラックガイドシートの係合面に摩耗やへたりが生じ
てもラックとラックガイドシートの係合面積は殆ど変化
しない。

【０００４】しかしながら、当該装置の長期の使用によ
りラックガイドシートの係合面に摩耗やへたりが生じる
と、ラックガイドとラックガイドシートをピニオンに向
けて付勢するスプリングの付勢力が低下し、これに起因
してステアリング特性が初期の特性に対して変化するた
め、操舵フィーリングが変化してしまう。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
（操舵フィーリングの変化）に対処すべくなされたもの
であり、ピニオンに噛合するラックをその背面にて支持
するラックガイドがスプリングによって前記ピニオンに
向けて付勢されるとともに、前記ラックの背面に係合す
る係合面を有して前記ラックをその軸方向へ摺動可能に
支持するラックガイドシートが前記ラックガイドに組付
けられてなるラック・ピニオン式ステアリング装置にお
いて、前記ラックの背面に係合する前記ラックガイドシ
ートの係合面に前記ラックの背面との係合を制限する隆
起部を形成したことに特徴がある。この場合おいて、前
記ラックの背面のラック軸直交方向での断面形状が円弧
形状であり、また前記ラックガイドシートが樹脂製でそ
の係合面のラック軸直交方向での断面形状が端部を小径
とした円弧形状であり、このラックガイドシートの係合
面の略中央に前記隆起部が形成されていることが望まし
い。

【０００６】

【発明の作用・効果】本発明によるラック・ピニオン式
ステアリング装置においては、当該装置の使用初期にお
いて、ラックガイドシートの係合面に形成した隆起部が
ラックの背面とラックガイドシートの係合面との全面的
な係合を制限するため、ラックの背面とラックガイドシ
ートの係合面は部分的に係合し、この状態にて初期のス
テアリング特性が得られる。

【０００７】ところで、当該装置の長期の使用により隆
起部に摩耗やへたりが生じると、ラックガイドとラック
ガイドシートをピニオンに向けて付勢するスプリングの
付勢力が隆起部の摩耗やへたりに応じて低下するもの
の、このときには隆起部の摩耗やへたりによって隆起部
の機能（ラックガイドシートの係合面とラックの背面と
の係合を制限する機能）が低下し、この機能低下に応じ
てラックの背面とラックガイドシートの係合面との部分
的な係合が増大する。

【０００８】したがって、上述したスプリングの付勢力
低下に伴うステアリング特性の変化を、ラックの背面と
ラックガイドシートの係合面との部分的な係合の増大
（すなわち係合面積の増大による摩擦係合力の増大）に
伴うステアリング特性の変化によって自動的に補うこと
ができて、当該装置における初期のステアリング特性を
長期の使用においてもほとんど変化なく維持することが
でき、操舵フィーリングを長期間ほとんど変化なく維持
することができる。

【０００９】また、本発明の実施に際し、ラックの背面
のラック軸直交方向での断面形状が円弧形状であり、ま
たラックガイドシートが樹脂製でその係合面のラック軸
直交方向での断面形状が端部を小径とした円弧形状であ
り、このラックガイドシートの係合面の略中央に前記隆
起部が形成されている場合には、当該装置の長期の使用
により隆起部に摩耗やへたりが生じると、上述したラッ
クの背面とラックガイドシートの係合面との部分的な係
合の増大（係合面積の増大）が得られるとともに、ラッ
クガイドシートの係合面にて隆起部の摩耗やへたりに応
じた楔効果が得られて摩擦係合力の増大が得られる。こ
のため、上述したステアリングの付勢力低下に伴うステ
アリング特性の変化を、上述した係合面積の増大に伴う
ステアリング特性の変化と、上述した楔効果による摩擦
係合力の増大に伴うステアリング特性の変化の協同作用
によって、自動的かつ的確に補うことができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１に示したラック・ピニオン
式ステアリング装置においては、ステアリングホイール
（図示省略）に連結されるピニオン１１とこのピニオン
１１に噛合するラック１２がハウジング１３にそれぞれ
周知のように支承されていて、ピニオン１１は回転可能
とされ、ラック１２はその軸方向（図１の紙面上下方
向）へ移動可能とされている。また、ラック１２をその
背面にてピニオン１１に対して付勢支持するラックガイ
ド２１及びラックガイドシート２２がスプリング２３及
びプラグ２４とともにハウジング１３に組付けられてい
る。なお、プラグ２４はハウジング１３に位置調整可能
に螺着されロックナット２５によって固定されている。

【００１１】ラックガイド２１は、ラック１２側に略半
円筒状の支持面２１ａを有するとともに、背部にスプリ
ング１５を収容するための凹所２１ｂを有していて、ラ
ック１２の軸線に略直交してハウジング１３に設けた取
付孔１３ａに軸方向（図１の左右方向）へ移動可能に組
付けられており、所定の予備荷重で組み込んだコイル式
のスプリング２３によりラック１２に向けて付勢されて
いる。

【００１２】ラックガイドシート２２は、図１及び図２
に示したように、ラック１２の背面１２ａ（ラック軸直
交方向での断面形状が円弧形状である）に係合する係合
面２２ａとラックガイド２１の軸心に設けた取付孔２１
ｃに嵌合する取付部２２ｂを有してラック１２をその軸
方向へ摺動可能に支持するものであり、ポリアセタール
樹脂によって形成されている。ラックガイドシート２２
の係合面２２ａは、ラック軸直交方向での断面形状が端
部を小径とした円弧形状であり、その略中央には隆起部
２２ｃが形成されている。

【００１３】隆起部２２ｃは、ラックガイドシート２２
の係合面２２ａとラック１２の背面１２ａとの係合を制
限するものであり、係合面２２ａに０．１〜０．２mm程
度の肉盛（突起）を一体的に施すことにより形成されて
いて、長期の使用により摩耗やへたりが生じて順次消失
するようになっており、初期状態では図２に示したよう
にラックガイドシート２２の係合面２２ａとラック１２
の背面１２ａとの係合を面圧分布を示した一箇所のみと
し、また長期の使用により摩耗やへたりが生じた状態で
は図３に例示したようにラックガイドシート２２の係合
面２２ａとラック１２の背面１２ａとの係合を面圧分布
を示した三箇所とするようになっている。

【００１４】上記のように構成した本実施形態のステア
リング装置においては、当該装置の使用初期において、
ラックガイドシート２２の係合面２２ａに形成した隆起
部２２ｃがラック１２の背面１２ａとラックガイドシー
ト２２の係合面２２ａとの全面的な係合を制限するた
め、ラック１２の背面１２ａとラックガイドシート２２
の係合面２２ａは部分的に係合し、この状態にて初期の
ステアリング特性が得られる。

【００１５】ところで、当該装置の長期の使用により隆
起部２２ｃに摩耗やへたりが生じると、ラックガイド２
１とラックガイドシート２２をピニオン１１に向けて付
勢するスプリング２３の付勢力が隆起部２２ｃの摩耗や
へたりに応じて低下するものの、このときには隆起部２
２ｃの摩耗やへたりによって隆起部２２ｃの機能（ラッ
クガイドシート２２の係合面２２ａとラック１２の背面
１２ａとの係合を制限する機能）が低下し、この機能低
下に応じてラック１２の背面１２ａとラックガイドシー
ト２２の係合面２２ａとの部分的な係合が増大する。

【００１６】したがって、上述したスプリング２３の付
勢力低下に伴うステアリング特性の変化を、ラック１２
の背面１２ａとラックガイドシート２２の係合面２２ａ
との部分的な係合の増大（すなわち係合面積の増大によ
る摩擦係合力の増大）に伴うステアリング特性の変化に
よって自動的に補うことができて、当該装置における初
期のステアリング特性を長期の使用においてもほとんど
変化なく維持することができ、操舵フィーリングを長期
間ほとんど変化なく維持することができる。

【００１７】また、本実施形態においては、ラック１２
の背面１２ａのラック軸直交方向での断面形状が円弧形
状であり、またラックガイドシート２２がポリアセター
ル樹脂製でその係合面２２ａのラック軸直交方向での断
面形状が端部を小径とした円弧形状であり、このラック
ガイドシート２２の係合面２２ａの略中央に隆起部２２
ｃが形成されているため、当該装置の長期の使用により
隆起部２２ｃに摩耗やへたりが生じると、上述したラッ
ク１２の背面１２ａとラックガイドシート２２の係合面
２２ａとの部分的な係合の増大（係合面積の増大）が得
られるとともに、ラックガイドシート２２の係合面２２
ａにて隆起部２２ｃの摩耗やへたりに応じた楔効果が得
られて摩擦係合力の増大（面圧の増大）が得られる。こ
のため、上述したステアリングの付勢力低下に伴うステ
アリング特性の変化を、上述した係合面積の増大に伴う
ステアリング特性の変化と、上述した楔効果による摩擦
係合力の増大に伴うステアリング特性の変化の協同作用
によって、自動的かつ的確に補うことができる。

【００１８】上記実施形態においては、ラックガイドシ
ート２２の係合面２２ａの略中央に隆起部２２ｃを一つ
形成して実施したが、この隆起部の数及び配設位置は適
宜変更可能であって上記実施形態に限定されるものでは
ない。また、上記実施形態においては、係合面２２ａの
ラック軸直交方向での断面形状を端部を小径とした円弧
形状として、当該装置の長期の使用により隆起部２２ｃ
に摩耗やへたりが生じた場合には、隆起部２２ｃの摩耗
やへたりに応じた楔効果が得られて面圧が増大するよう
にしたが、かかる構成（係合面２２ａのラック軸直交方
向での断面形状を端部を小径とした円弧形状とする構
成）を採用しないで実施することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明によるラック・ピニオン式ステアリン
グ装置の一実施形態を示す部分断面図である。

【図２】 図１に示したラックとラックガイドシートの
初期状態での分解図である。

【図３】 図１に示したラックとラックガイドシートの
長期使用状態（隆起部に摩耗やへたりが生じた経時変化
状態）での分解図である。

【符号の説明】

１１…ピニオン、１２…ラック、１２ａ…背面、１３…
ハウジング、２１…ラックガイド、２１ａ…支持面、２
２…ラックガイドシート、２２ａ…係合面、２２ｂ…取
付部、２２ｃ…隆起部、２３…スプリング、２４…プラ
グ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピニオンに噛合するラックをその背面に
   て支持するラックガイドがスプリングによって前記ピニ
   オンに向けて付勢されるとともに、前記ラックの背面に
   係合する係合面を有して前記ラックをその軸方向へ摺動
   可能に支持するラックガイドシートが前記ラックガイド
   に組付けられてなるラック・ピニオン式ステアリング装
   置において、前記ラックの背面に係合する前記ラックガ
   イドシートの係合面に前記ラックの背面との係合を制限
   する隆起部を形成したことを特徴とするラック・ピニオ
   ン式ステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記ラックの背面のラック軸直交方向で
   の断面形状が円弧形状であり、また前記ラックガイドシ
   ートが樹脂製でその係合面のラック軸直交方向での断面
   形状が端部を小径とした円弧形状であり、このラックガ
   イドシートの係合面の略中央に前記隆起部が形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載のラック・ピニオン
   式ステアリング装置。