JPH11152047A - ラックピニオン式舵取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ラックピニオン式舵取り装置におけるラック
とピニオンとのバックラッシュを適正にするための軸間
距離の調整を、加工性に優れ設計上での自由度も高い簡
単な構造と簡単な作業で行えるようにする。 【解決手段】 舵取り操作に応じて回転するピニオンに
噛合うラック５ａを有するラック軸５を、ステアリング
ボディ７の筒状空間７ａ内で軸線方向に摺動自在に保持
する。ラック軸を摺動自在に保持する保持孔３１ａを偏
心した位置に有する偏心軸受リング部材３１を、ボディ
筒状空間内でラック、ピニオンの噛合い部に近接する位
置に回動自在に設ける。偏心軸受リング部材を外部から
回動操作する回転操作部材３２を、ラック軸の軸線に傾
斜して交差するようにステアリングボディに設ける。偏
心軸受リング部材の側面部にギア部３３を、回転操作部
材の内方端にこのギア部に噛合する小ギア３２ａを設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はラックピニオン式の
舵取り装置に関し、特にピニオンに噛合うラックを有す
るラック軸の支持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ラックピニオン式の舵取り装置は、ラッ
クを有し自動車の左、右前輪（操舵輪）間で横方向に沿
って配設されたラック軸と、このラック軸のラックに噛
合する舵取りハンドル軸先端に設けたピニオンとからな
る舵取り歯車を有する。そして、ハンドル操作に伴う回
転変位をラック軸の軸線方向での直線変位に変換し、舵
取りリンク機構を介して前輪を所望の方向に旋回させる
構成となっている。このようなラックピニオン式の装置
は、他の形式による舵取り装置に比べ構成が比較的簡単
で、舵取り性能や占有空間が小さい点で優れており、種
々の車輌に搭載されている。

【０００３】この種のラックピニオン式舵取り装置にお
いて、ピニオンと噛合するラックを有するラック軸を底
面側から押圧手段としてのスプリングを利用したラック
支持構造で支持することが一般に行われていた。すなわ
ち、ラック軸の底面側で前記ピニオンに対向して配設さ
れかつラック軸を軸線方向に摺動自在に支持する案内溝
を有する金属製のラック支持体と、このラック支持体を
ラックがピニオンに噛合する方向に付勢するスプリング
と、これらのラック支持部品をステアリングボディ内に
組込むための組込み孔外方端を閉塞するようにねじ込ん
だアジャスティングプラグと呼ばれる押えプラグとを備
えている。

【０００４】そして、この押えプラグの回動調整により
前記スプリングに所要の弾撥力を与えることにより、ラ
ックとピニオンとのバックラッシュを実質的にゼロとな
るように弾性的に支持し、ピニオンが舵取り操作で回転
したときに、前記スプリングの弾撥力で得られるバック
ラッシュによりピニオンとラックとの適正な噛合いを確
保できるように構成している。

【０００５】しかし、上述した従来のラック支持構造に
よれば、構成部品点数が多く構造が複雑であるばかりで
なく、ピニオンとラックとのバックラッシュを、スプリ
ングの弾撥力で依存していることから、たとえば悪路走
行時等においてキックバック等のような大きな過重がラ
ック軸に加わると、ラックとピニオンとの間、あるいは
ラック軸とラック支持体との間等で、いわゆるラトル音
と呼ばれる金属打音が発生するという問題があった。ま
た、上述した従来のラック支持構造では、ラック軸をス
テアリングボディの一端寄りの部分でスプリングの弾撥
力に依存して支持しており、舵取り操作時やキックバッ
ク等の衝撃時にボディの他端側でのラック支持用ブッシ
ュによるラック軸の支持部を中心として揺動動作し、こ
のラック支持用ブッシュによる支持部にも影響するた
め、この部分での剛性を確保する必要があった。

【０００６】上述したラック支持構造としては、たとえ
ば実開昭５７−２４１７５号公報に示す構造のものも知
られている。この従来の構造は、ステアリングボディの
筒状空間内に、二重金属筒体とその間に介在したゴムブ
ッシュとからなるラック軸受を設け、このラック軸受の
内筒を、ゴムブッシュの弾性を利用し、ボディに直交す
る方向から螺合した調整用ボルトで押圧することにより
ラック軸のボディに対しての支持位置を変位させるよう
に構成している。そして、このラック軸受でのゴムブッ
シュの撓みによる弾撥力によって、ラックがピニオンに
バックラッシュがゼロとなるように噛合させ、かつゴム
ブッシュの弾性によりピニオンとラックとのバックラッ
シュを実質的に確保し、回転伝達を行えるようにしてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のラック
ピニオン式の舵取り装置によれば、前者のものでは押圧
手段としてのスプリングにより、後者のものではラック
軸受におけるゴムブッシュで、ピニオンとラックとの間
をバックラッシュが得られるような弾性支持しているか
ら、ラック軸やこのラック軸の他端を保持するラック支
持用ブッシュでの剛性を確保することが難しく、またキ
ックバックのような衝撃を受けた際の打音の発生を避け
られない。また、上述した後者の装置では、ゴムブッシ
ュを構成するゴムの劣化によって、ラック軸の支持精度
に変化が生じ易く、ラック軸ががた付き易く、耐久性も
問題であった。

【０００８】上述したラックピニオン式舵取り装置によ
れば、前述したようにピニオンに噛合うラックをスプリ
ングまたはゴムブッシュの弾撥力を付与することにより
噛み合わせ、前記弾撥力でバックラッシュを得ているこ
とから、これらの噛合い部に付与する弾撥力の調整が難
しい。すなわち、舵取り操作時にはラックとピニオンは
充分に噛み合って接触しているが、直進走行時には両者
はスプリング等の弾撥力によって噛み合っているから、
走行に伴う振動によるスプリング等の弾性変形に起因す
る打音によって騒音を生じるという問題がある。さら
に、後者のようなゴムブッシュ等からなる弾性部材を利
用したものでは、その劣化によってさらに打音が著しく
なる。

【０００９】このような問題は、マニュアル式のラック
ピニオン式舵取り装置に限らず、パワーステアリングと
呼ばれる動力舵取り装置においても同様であり、ラック
ピニオン式の舵取り装置において解決することが望まれ
ている。このようなラックピニオン式舵取り装置におい
て望まれることは、構造が簡単で、調整作業等も容易
で、しかも適切な調整を行えることであり、このような
点に配慮して前述した従来の問題を一掃することができ
る何らかの対策を講じることが望まれている。

【００１０】上述したラックピニオン式舵取り装置によ
れば、ステアリングボディに対しての穴穿け加工を始め
として各部の加工性を考慮することが望まれている。ま
た、このようなラックピニオン式舵取り装置では、車輛
への取付け状況に影響されずにラック、ピニオン間のバ
ックラッシュ調整を容易に行える対策を講じることも望
まれている。したがって、このような要請をも満足でき
る何らかの対策を講じることが要望されている。

【００１１】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、ラックピニオン式舵取り装置において、ラック
軸のラックとピニオンとの適正なバックラッシュを簡単
な構造により確保し、両者の軸間距離の調整を所要の状
態で行うことにより、打音の発生を最小限にするととも
に、各部の加工性を向上させ、さらに上述したバックラ
ッシュ調整を容易に行えることができるラックピニオン
式舵取り装置を得ることを目的としている。また、本発
明は上述したラックピニオン式舵取り装置でのラック軸
とピニオンとの軸間距離の調整をより一層精度よく行え
るラックピニオン式舵取り装置を得ることを目的として
いる。

【００１２】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明に係るラックピニオン式舵取り装置は、舵
取り操作に応じて回転するピニオンに噛合うラックを有
するラック軸をステアリングボディの筒状空間内で軸線
方向に摺動自在に保持するにあたって、前記ラック軸を
摺動自在に保持する保持孔を偏心した位置に有する偏心
軸受リング部材を、ステアリングボディの筒状空間内に
回動自在に設け、この偏心軸受リング部材の側面部にギ
ア部を設けるとともに、このギア部に噛合する小ギア部
を有する回転操作部材を、その軸線が前記ラック軸の軸
線に傾斜して交差するようにステアリングボディの外部
から回動操作可能な状態で設けたものである。

【００１３】また、本発明に係るラックピニオン式舵取
り装置は、前記回転操作部材の軸線が前記ピニオンの軸
線と略平行するように設けたものである。

【００１４】さらに、本発明に係るラックピニオン式舵
取り装置は、ラック軸を摺動自在に保持する保持孔を偏
心した位置に有する偏心軸受リング部材を、ステアリン
グボディ内でラックのピニオンとの噛合い部に近接する
位置に形成した筒状空間内に回動自在に設けるととも
に、このステアリングボディの筒状空間の中心を、前記
ラック軸の他端を摺動自在に支持するようにステアリン
グボディの他端側に設けた保持孔の中心および前記筒状
空間内に偏心軸受リング部材により保持されているラッ
ク軸の中心に対して偏心するように構成したものであ
る。

【００１５】このようなラックピニオン式舵取り装置
は、偏心軸受リング部材の側面部にギア部を設けるとと
もに、このギア部に噛合する小ギアを有する回転操作部
材を、ラック軸の軸線に交差するように傾斜した方向か
ら臨むようにステアリングボディに回動操作可能に設け
ることにより、簡単な操作による調整を行える。また、
このようなラックピニオン式舵取り装置では、偏心軸受
リング部材の回転操作部材の軸線をラック軸の軸線に対
して略７０度（６５〜７５度程度）傾斜させ、前記ピニ
オンの軸線と略平行する方向に揃えることにより、この
回転操作部材を付設する孔加工の加工性を向上させるこ
とができる。

【００１６】本発明によれば、ラックピニオン式舵取り
装置において、ラック軸を保持する保持孔を偏心させて
形成している偏心軸受リング部材を、外部からの回動操
作部材によりステアリングボディの筒状空間内で回転変
位させることにより、このラックのピニオンとの間の軸
間距離、特にバックラッシュを適切に調整することが可
能で、外部からの衝撃による打音の発生を最小限とし、
しかも上述した調整状態で前記偏心軸受リング部材や回
転操作部材を固定することができ、これによりラック軸
を安定した状態で摺動自在に保持することができる。

【００１７】また、本発明によれば、設計中央値では、
ラック軸の他端を支持するステアリングボディ他端側の
保持孔の中心すなわちシリンダ穴の中心、偏心軸受リン
グ部材を保持するステアリングボディの筒状空間の中
心、ラック軸の中心がラック歯に対し平行となるように
構成する。この設計中央値では、前記シリンダ穴の中心
とラック軸の中心が一致するようにそれぞれの偏心方向
を設定する。

【００１８】そして、上述した設計中央値で設計を行っ
たラック軸や偏心軸受リング部材を、ラック軸の中心を
そのラック歯がピニオンから最も離れる位置すなわち偏
心軸受リング部材を保持するステアリングボディの筒状
空間の中心を挾んでピニオンから最も離れる位置におい
て組立てを行える。さらに、ピニオンとラックとの軸間
距離、ピニオンのオーバボール寸法、ラック歯のオーバ
ボール高さ等の誤差により、ピニオンとラック歯との間
のバックラッシュを調整するにあたって、その調整量を
偏心軸受リング部材の回転角において前記設計中央値に
対し略±４５度になるように偏心量を設定することがで
きる。

【００１９】したがって、本発明によれば、ラック軸を
偏心状態で保持する偏心軸受リング部材をステアリング
ボディの筒状空間内で所定角度範囲内で回転変位させる
ことにより、前記軸間距離、特にバックラッシュの調整
をより一層適切に行うことができる。

【００２０】ラックを有するラック軸は、ステアリング
ボディの筒状空間内に遊嵌状態で嵌挿され、軸線方向に
移動自在に保持されている。このラック軸を保持する偏
心軸受リング部材は、ステアリングボディの一端側であ
ってラックのピニオンとの噛合い部に近接する位置に組
込まれている。偏心軸受リング部材は、全体がリング状
を呈しかつその側面部にギア部が設けられ、ステアリン
グボディの筒状空間内で回動自在であって軸線方向への
動きが規制された状態で設けられている。また、このギ
ア部に噛合するように回転操作部材の小ギアが、ラック
軸に直交する方向から臨むようにステアリングボディに
軸支される。この回転操作部材は、所定の調整位置で押
圧力を与えて固定するためのロック手段として機能する
ロックナットを備えている。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１ないし図４は本発明に係るラ
ックピニオン式舵取り装置の一つの実施の形態を示し、
この実施の形態では、図３、図４に示すようなパワース
テアリング用のラックピニオン式舵取り装置すなわちラ
ックピニオン式動力舵取装置の場合を説明する。

【００２２】図３、図４において、符号１で示すもの
は、ラックピニオン式動力舵取装置におけるパワーステ
アリング本体部である。２は図示しない舵取りハンドル
に連結される入力軸としてのスタブ軸、３はこのスタブ
軸２の内方端（左端）側にトーションバー４を介して連
結されるピニオン軸で、このピニオン軸３には、図示し
ない舵取りリンク機構を構成するラック５上のラック５
ａと噛合するピニオン３ａが設けられている。なお、こ
れら両軸２，３間にはトーションバー４のねじれにより
所定角度範囲内での相対的な回動変位を許容するフェイ
ルセーフ機構として突部および溝部からなるセーフティ
スプライン部６が設けられている。

【００２３】前記トーションバー４は、内方端がピニオ
ン軸３側に圧入固定されるとともに、外方端はスタブ軸
２内を貫通しこの軸２の外方端（右端）側にまで延設さ
れ、このスタブ軸２の舵取りハンドル側とのカップリン
グ用セレーション部２ａ部分においてトーションバー４
と全周溶接等の溶着手段により一体的に連結されてい
る。７はパワーステアリング本体部を構成するステアリ
ングボディで、後述する回転型流路切換弁１０のバルブ
ハウジングやラック軸５を摺動自在に保持する筒状空間
７ａを形成するボディ部を含めた一体の構造により構成
されている。なお、前記両軸２，３は、後述する軸受や
ボディ７で直接受けることによる軸支部により回転可能
に支持され、かつ適宜の位置にはオイルシールが介装さ
れている。

【００２４】このステアリングボディ７内で各軸２，３
の内方端側には、回転型流路切換弁１０を構成するロー
タ１１およびスリーブ１２がそれぞれ一体的に連結され
ている。これらのロータ１１およびスリーブ１２の相対
的な回転変位によって、図示しないオイルポンプＰ、オ
イルタンクＴとパワーシリンダ左、右室Ｃ１，Ｃ２との
間の流路切換えを行うことは広く知られている通りであ
る。この実施の形態では、ロータ１１はスタブ軸２側に
一体に形成され、またスリーブ１２はピニオン軸３に一
体に形成され、トーションバー４により相対的に回転変
位可能な状態で組合わされてステアリングボディ７にお
けるバルブハウジング部でのバルブ組込み空間８に組込
まれて内設されている。

【００２５】前記回転型流路切換弁１０を構成するロー
タ１１およびスリーブ１２、さらにはバルブハウジング
部（ボディ７）における油圧回路の構成は広く知られて
いるものと同じか、あるいは類似するものである。すな
わち、互いに対向して摺接するロータ１１の外周面とス
リーブ１２の内周面には、それぞれ周方向に所定間隔お
いて複数の通路溝がバルブ溝として凹設されるととも
に、複数の流体供給孔および流体排出孔が適宜の個所に
穿設することにより形成され、これら通路溝等の選択的
な連通、遮断により油圧回路が必要に応じて切換え制御
される。

【００２６】図中１５，１６はオイルポンプＰからの圧
油が流入する入りポ−トおよびオイルタンクＴに圧油を
還流させる戻りポート、１７Ａ，１７Ｂはパワーシリン
ダの左、右シリンダ室Ｃ１，Ｃ２に接続される左、右出
力ポートで、上述した流路切換弁１０の舵取り操作に伴
なう回転変位で、これらのポート間での油圧通路を任意
に連通、遮断し、図示しないパワーシリンダでの操舵補
助力の発生を制御することも、広く知られている通りで
ある。

【００２７】また、前記回転型流路切換弁１０では、ス
リーブ１２を、ピニオン軸３に一体に設けるとともに、
このピニオン軸３をスリーブ１２の両端部でステアリン
グボディ７に転がり軸受であるボールベアリング２１、
ブッシュ２２により軸支している。さらに、ピニオン軸
３の小径な先端部３ｂを、このピニオン軸３の曲げ許容
応力内であって、前記スリーブ１２の両端部における軸
受２１，２２による軸支部での軸受隙間よりも僅かに大
きくなるように設定した軸支部２３によりステアリング
ボディ７で直接受けることによる軸受構造によって軸支
している。

【００２８】上述したボールベアリング２１は、ピニオ
ン軸３に一体のスリーブ１２の端部に形成した小径部を
内輪とし、ボールと外輪とを組付けた構造で構成してい
る。図中２５はステアリングボディ７において、組込み
空間８の開口端に螺合して組付けられているプラグ部材
ある。このプラグ部材２５の内方端はボールベアリング
２１の外輪に突き当てられ、ボディ７の段部との間で係
止されている。このプラグ部材２５には、スタブ軸２を
貫通して保持する開口が開けられ、かつオイルシール２
６を保持する保持溝２５ａが形成されている。そして、
このオイルシール２６によりスタブ軸２は、ボディ７内
に回動可能な状態で挿入され、かつシールされている。
一方、前記ピニオン軸３の前記ブッシュ２２よりもピニ
オン３ａ寄りの部分にもオイルシール２７が設けられて
いる。

【００２９】図４において、４１は前記ステアリングボ
ディ７の他端側に一体的に連結され前述したパワーシリ
ンダ４０のシリンダ部４０ａを構成する金属製パイプ
で、前記ラック軸５の他端に一連に設けられているピス
トンロッド４２に設けたピストン４３を進退自在に支持
している。４４はこのパイプ体４１のボディ７と反対側
の延設端でピストンロッド４２（ラック軸５の他端）を
摺動自在に支持するラック支持用ブッシュである。

【００３０】なお、パイプ体４１内でブッシュ４４の内
側および前記ボディ７側の端部には、シリンダ４０の
左、右室Ｃ１，Ｃ２を形成するためのオイルシール４
５，４６が設けられている。また、図４において、ラッ
ク軸５の両端にはボールジョイント部４７を介してタイ
ロッド４８が設けられ、その連結部は蛇腹状のブーツ４
９で覆われているが、その詳細は広く知られている通り
であり、詳細な説明はここでは省略する。

【００３１】本発明によれば、上述したような構成によ
るラックピニオン式動力舵取装置において、舵取り操作
に応じて回転するピニオン軸３のピニオン３ａに噛合う
ラック５ａを有するラック軸５を、ステアリングボディ
７の筒状空間７ａ内に遊嵌状態で嵌挿した状態で軸線方
向に摺動自在に保持するにあたって、図１、図２に示す
ように、簡単な構造によってピニオン軸３との軸間距離
調整（ピニオン３ａとラック５ａとのバックラッシュの
調整）を適切に行えるラック支持部３０により支持する
ように構成している。

【００３２】すなわち、本発明によれば、上述したラッ
ク軸５を摺動自在に保持する保持孔３１ａを前記筒状空
間７ａの軸心とは偏心した位置に有する偏心軸受リング
部材３１を、ステアリングボディ７の筒状空間７ａ内で
前記ラック５ａのピニオン３ａとの噛合い部に近接する
位置に回動自在に設けている。また、このような偏心軸
受リング部材３１をステアリングボディ７の外部から回
動操作する回転操作部材３２を、前記ラック軸５の軸線
ｒに対して図１中ｓで示すように傾斜して交差するよう
に設けている。

【００３３】この実施の形態では、ラック軸５の軸線ｒ
に対して図中ｐで示すように傾斜して配置されているピ
ニオン２の軸線に略平行するように設けている。なお、
図中αは軸線ｒと軸線ｐとのなすピニオン２の傾き角度
であり、車載レイアウトにもよるが最大６５度程度（一
般には７０度）である。これに対し、軸線ｒに対しての
回転操作部材３２の軸線ｓのなす角度βは、これに合わ
せて６５度程度（適切には７０度程度）とするとよい。

【００３４】この実施の形態では、図１に示すように、
上述した偏心軸受リング部材３１は、ステアリングボデ
ィ７の一方の端部に近接する筒状空間７ａ内であって、
図３に示す前記ラック５ａとピニオン３ａとの噛合い部
に近接する位置で回動自在に支持されている。この偏心
軸受リング部材３１は、全体がリング状を呈し、ボディ
筒状空間７ａに回動自在に保持されている。また、この
偏心軸受リング部材３１におけるボディ内側の側面部に
は、すぐ歯傘歯車によるギア部３３が形成されている。
なお、図１中３４は偏心軸受リング部材３１の軸線方向
におけるボディ７からの抜け出しを規制するためのセッ
トリング部材である。

【００３５】また、図１中３１ｂは偏心軸受リング部材
３１の保持孔３１ａ内でラック軸５を摺動自在に支持す
るための摩擦低減用ブッシュである。なお、この実施の
形態では、上述した摩擦低減用ブッシュ３１ｂとして、
テフロン等の樹脂材からなるものを用い、その軸線方向
のずれを防止できる状態で偏心軸受リング部材３１の保
持孔３１ａの内周面に付設している。しかし、本発明は
これに限らず、ラック５を必要最小限の摩擦力で摺動自
在に支持できる摩擦低減処理面を偏心軸受リング部材３
１の保持孔３１ａに形成すればよい。このような摩擦低
減処理面は、たとえば低温浸硫処理、リン酸マンガン塩
処理、ガス軟窒化処理、テフロン分散型無電解ニッケル
複合メッキ処理、二硫化モリプデン焼付処理、テフロン
コーティング処理、プラズマＣＶＤによるセラミック系
硬化被膜形成処理等によって形成ことができる。勿論、
同等の摩擦低減処理をラック軸５側に設けてもよい。要
は、偏心軸受リング部材３１の保持孔３１ａ内でラック
軸５を最小限の摩擦力で摺動自在に保持し得る構造であ
ればよい。

【００３６】前記偏心軸受リング部材３１のギア部３３
に臨むステアリングボディ７の一部には筒状ボス部７ｂ
が斜め方向に傾斜して突設され、このボス部７ｂには、
前記ラック軸５の軸線ｒに前述したβ（７０度程度）の
角度で傾斜する方向から臨む孔部７ｃが形成されてい
る。この孔部７ｃには、前記ギア部３３に噛合する小ギ
ア３２ａを有する回転操作部材３２が差し込まれ、回動
自在な状態で軸支されている。なお、３５は孔部７ｃの
外方端側に形成したねじ部に螺合することにより前記回
転操作部材３２を所定の回転調整位置で押圧力を加える
ことによりロックするためのロックナット部材、３６は
回転操作部材３２、ロックナット部材３５間に圧接状態
で介在され孔部７ｃを密封するために用いたＯリングで
ある。

【００３７】この場合に、上述した偏心軸受リング部材
３１と回転操作部材３２とを、すぐ歯傘歯車とこれに噛
合う小ギヤとの組み合わせで回転伝達自在に構成した
が、これに限らず、曲がり歯傘歯車、ハイポイドギア、
あるいはウォームホィールを利用した回転伝達手段で構
成してもよい。要は、前述した回転操作部材３２をラッ
ク軸５の軸線ｒに対し所定角度βをもって傾斜して交差
するように臨ませることにより回転伝達が行えるもので
あればよい。また、上述した偏心軸受リング部材３１と
しては、焼結金属で一体に形成したものを用いるとよい
が、これに限らず、金属材の内径にブッシュ、樹脂コー
ティングあるいは樹脂と一体に形成したものを用いても
よい。なお、上述した回転操作部材３２の固定手段とし
ては、ねじでアジャスタ（小歯車）を押圧固定するとと
もに、Ｏリングによってシールするように構成してもよ
い。

【００３８】このような構成によれば、偏心軸受リング
部材３１の側面部に設けたギア部３３に噛合する回転操
作部材３２の小ギア３２ａを、ラック軸５の軸線ｒに角
度βをもって傾斜して交差するように臨ませ、これをス
テアリングボディ７に対し回動操作するという簡単な操
作によってラック軸５のラック５ａのピニオン３ａに対
しての支持位置を調整することができる。また、偏心軸
受リング部材３１側のギア部３３と回転操作部材側の小
ギア３２ａ、さらにロックナット３５などの構成部品を
型物で構成できるから、ラック軸５の支持が安定すると
ともにコストも安価である。

【００３９】このような構成では、回転操作部材３２を
保持する孔部７ｃを孔穿け加工するにあたっての方向
を、加工時における一軸回りでの回転操作によってピニ
オン２の孔穿け加工と略同一方向からの加工で行えるか
ら、加工性に優れ、しかもこの回転操作部材３２を付設
するボス部７ｂの外部への突出量を必要最小限とするこ
とができ、ステアリングボディ７の小型化を図るうえで
有効である。また、上述した構成によれば、回転操作部
材３２の操作を斜め方向から行えることから調整作業を
容易に行える。これは車載時のレイアウト構成にもよる
が、調整作業性を向上させるにあたっての自由度を増大
させることができることからも明らかである。

【００４０】上述した構造では、前記ラック軸５を保持
する保持孔３１ａを筒状空間７ａとは偏心させて形成し
ている偏心軸受リング部材３１を、回動操作部材３２の
回動調整によりステアリングボディ７の筒状空間７ａ内
で回転変位させることによって、ラック軸５のピニオン
軸３との間の軸間距離の調整を行ってラック５ａとピニ
オン３ａとの間でのバックラッシュの調整を適切に行え
る。また、この調整後にロックナット部材３５を締め付
けると、回転操作部材３２、さらに偏心軸受リング部材
３１をロックすることができるから、ラック軸５を安定
した状態で摺動自在に保持することができる。したがっ
て、ラック軸５のラック５ａとピニオン３ａとの軸間距
離調整すなわちバックラッシュの調整を簡単な構造によ
って確実に行える。このようにバックラッシュを適正に
形成されていれば、衝撃時においても打音の発生を最小
限とすることができる。

【００４１】図５および図６は本発明の別の実施の形態
を示し、図５（ａ）はステアリングボディ７の筒状空間
７ａ内で回転調整可能な偏心軸受リング部材３１とラッ
ク軸５とシリンダ穴（ラック支持用ブッシュ４４）の中
心Ｏ，Ｒ，Ｑを設計したときの設計中央値の状態を示す
図、（ｂ）は組立て時の状態を示す図、（ｃ）は調整時
の上限位置の状態を示す図、図６はピニオンとラック軸
５との軸間距離（バックラッシュ）の調整状態を説明す
るための説明図である。

【００４２】この実施の形態では、ラック軸５を摺動自
在に保持する保持孔３１ａを偏心した位置に有する偏心
軸受リング部材３１を、ステアリングボディ７内でラッ
クのピニオンとの噛合い部に近接する位置に形成した筒
状空間７ａ内に回動自在に設けるとともに、このステア
リングボディ７の筒状空間７ａの中心Ｏを、前記ラック
軸５の他端を摺動自在に支持するようにステアリングボ
ディ７（金属製パイプ４１）の他端側に設けたラック支
持用ブッシュ４４の保持孔の中心Ｑおよび前記ラック軸
５の前記筒状空間７ａ内で偏心軸受リング部材３１を介
して保持される中心Ｒに対して偏心するように構成して
いる。

【００４３】これを詳述すると、図５（ａ）に示すよう
に、設計中央値では、ラック軸５の他端を支持するステ
アリングボディ７他端側の保持孔の中心（シリンダ穴の
中心）Ｑ、偏心軸受リング部材３１を保持するステアリ
ングボディ７の筒状空間７ａの中心Ｏ、ラック軸５の中
心Ｒがラック歯５ａに対し平行となるように、換言すれ
ばシリンダ穴の中心Ｑとラック軸５の中心Ｒが一致する
ようにそれぞれの偏心方向を設定している。

【００４４】このような設計中央値で設計を行ったラッ
ク軸５や偏心軸受リング部材３１を、図５（ｂ）におい
てＲ１で示すように、ラック軸５の中心をそのラック歯
５ａがピニオン３ａから最も離れる位置すなわち偏心軸
受リング部材３１を保持するステアリングボディ７の筒
状空間７ａの中心Ｏを挾んでピニオン３ａから最も離れ
る位置において組立てを行うように構成している、この
ようにすれば、ピニオン３ａやラック軸５等の組立て時
の作業を簡単に行える。

【００４５】また、ピニオン３ａとラック軸５との軸間
距離、ピニオン３ａのオーバボール寸法、ラック歯５ａ
のオーバボール高さ等の誤差により、ピニオン３ａとラ
ック歯５ａとの間のバックラッシュを調整するにあたっ
て、図５（ｃ）および図６に示すように、その調整量を
偏心軸受リング部材３１の回転角において前記設計中央
値に対し略±４５度になるように偏心調整量を設定す
る。なお、図中Ｒ２は調整時の上限位置を、Ｒ３は調整
時の下限位置を示す。

【００４６】したがって、このような構成によれば、ラ
ック軸５を偏心状態で保持する偏心軸受リング部材３１
をステアリングボディ７の筒状空間７ａ内で回転変位さ
せることにより、前記軸間距離、特にバックラッシュの
調整をより一層適切に行うことができる。特に、上述し
た構成では、軸間距離方向における変位が偏心軸受リン
グ部材３１の回転角に対して比較的直線上での動きとす
ることができ、調整が容易にしかも適切に行える。

【００４７】すなわち、上述した構成では、図６におけ
るラック軸中心の調整範囲から明らかなように、ラック
軸５の横方向すなわちラック歯５ａに平行な方向におけ
る変位を設計中央値では「０」とすることができ、上限
または下限位置に調整しても、その調整時の動き量はわ
ずかである。したがって、本来好ましくないラック軸５
の横方向での動きを最小限として、軸間距離、バックラ
ッシュの調整を行える。特に、この動き量は軸間距離の
調整量に比較すると大幅に小さい。

【００４８】たとえばステアリングボディ７の筒状空間
７ａの中心Ｏに対して、設計中央値でのラック軸５の中
心Ｒとその他端を支持するラック支持用ブッシュ４４の
保持孔の中心（シリンダ穴の中心）Ｑとの偏心量を０．
３ｍｍとしたときに、偏心軸受リング部材３１を設計中
央値から±４５度の範囲で回動調整したとき、ラック歯
に平行な方向での動き量は最大でも０．０８８ｍｍ程度
で、ほとんど「０」に近いことが幾何学的に容易に推考
される。

【００４９】なお、本発明は上述した実施の形態で説明
した構造には限定されず、ラックピニオン式舵取り装置
としてのラックピニオン式動力舵取装置におけるパワー
ステアリング本体部１における各部の形状、構造等を適
宜変形、変更してもよい。たとえば上述した実施の形態
では、ステアリングボディ７の筒状空間７ａ内に回転可
能に保持する偏心軸受リング部材３１における偏心した
位置にラック軸５を保持する保持孔３１ａを設けている
が、本発明はこれに限らず、ボディ７の内周部に偏心し
て形成した偏心孔部に、ラック軸の保持孔に対して外周
面が偏心している偏心軸受リング部材を回動可能に保持
させるように構成してもよい。

【００５０】また、偏心軸受リング部材３１の軸支構造
や側面のギア部３３の形状やその形成範囲、これに噛合
う小ギア３２ａの形状、さらにこの小ギア３２ａを有す
る回転操作部材３２の軸支構造、その回転を押圧力によ
ってロックするロックナット部材３５のようなロック手
段として、種々の変形例が考えられる。

【００５１】さらに、上述した実施の形態では、ステア
リングボディ７の一部に回転型流路切換弁１０を構成す
るボディ部をも含めて一体に構成したボディ構造のもの
を説明したが、本発明はこれに限らず、ラック軸５を保
持するステアリングボディ７と流路切換弁１０のバルブ
ハウジングとを別体構造としたものであってもよい。こ
のような別体構造のボディでは、ステアリングボディ７
にピニオン２の軸孔と前記回転操作部材３２の孔部７ｃ
とを孔穿け加工で加工する際の作業がより一層簡単にな
る。

【００５２】また、上述した実施の形態にあっては、パ
ワーステアリングであるラックピニオン式動力舵取装置
について述べたが、本発明はこれに限定されず、マニュ
アルステアリングであるラックピニオン式舵取り装置に
適用しても同様な効果が得られる。

【００５３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るラック
ピニオン式舵取り装置によれば、ラックを有するラック
軸を保持する保持孔を偏心した位置に有する偏心軸受リ
ング部材をステアリングボディ内に設け、この偏心軸受
リング部材をステアリングボディの外部から回動操作す
る回転操作部材を、ラック軸の軸線に傾斜して交差する
ように設けているから、簡単な構成であるにもかかわら
ず、以下に述べる優れた効果を奏する。

【００５４】本発明によれば、回転操作部材を回転操作
して偏心軸受リング部材を回動させることにより、ラッ
ク、ピニオン間のバックラッシュ調整をきわめて簡単に
行える。また、このような構造では、ラック軸の軸線に
傾斜して交差する回転操作部材を、ピニオンの軸線と略
平行するように設けることにより、この回転操作部材を
付設する孔穿け加工時の加工性を向上させることができ
る。

【００５５】さらに、本発明によれば、ラックとピニオ
ンとのバックラッシュの調整すなわち軸間距離の調整
を、偏心軸受リング部材とこれを回動調整する回転操作
部材という簡単な構造によって、簡単な操作でしかも適
切に行え、これによりキックバック等の衝撃時にも打音
の発生を軽減できる。また、ラック軸を偏心軸受リング
部材によりがたのない状態で確実に軸支できるから、従
来のようにラック軸の他端側を支持するラック支持用ブ
ッシュでの支持部を中心として揺動したりすることがな
く、ラック軸やその支持部での剛性を向上させ、打音も
防止することができ、耐久性が向上する。

【００５６】また、本発明によれば、偏心軸受リング部
材の偏心量による軸間距離の調整量に対し回転伝達系で
のギアの減速比が比較的大きいので、調整作業が容易と
なり、しかも軸間距離の精度を高めることができる。さ
らに、本発明によれば、調整手段である回転操作部材や
その固定手段であるロックナットが、偏心軸受リング部
材とは独立しているから、調整後の調整位置を乱すこと
なく確実に固定することができる。

【００５７】また、本発明によれば、偏心軸受リング部
材をステアリングボディ内でラックのピニオンとの噛合
い部に近接する位置に形成した筒状空間内に回動自在に
設けるとともに、この筒状空間の中心をラック軸の他端
を摺動自在に支持するようにステアリングボディの他端
側に設けた保持孔の中心および前記偏心軸受リング部材
により保持されるラック軸の中心に対して偏心させるこ
とにより、ラック軸を偏心状態で保持する偏心軸受リン
グ部材をステアリングボディの筒状空間内で回転変位さ
せるだけで、前記軸間距離、特にバックラッシュの調整
をより一層適切に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るラックピニオン式舵取り装置の
一つの実施の形態を示すステアリングボディでのラック
軸支持部を拡大した要部断面図である。

【図２】 本発明に係るラックピニオン式舵取り装置の
一つの実施の形態を示し、図１のII−II線断面図であ
る。

【図３】 本発明に係るラックピニオン式舵取り装置を
適用したパワーステアリング用装置におけるパワーステ
アリング本体部の断面図である。

【図４】 本発明を適用するパワーステアリング用のラ
ックピニオン式舵取り装置におけるパワーステアリング
本体部やパワーシリンダを説明するための断面図であ
る。

【図５】 本発明に係るラックピニオン式舵取り装置の
別の実施の形態を示し、（ａ）はステアリングボディの
筒状空間内で回転調整可能な偏心軸受リング部材とラッ
ク軸とシリンダ穴の中心とを設計したときの設計中央値
の状態を示す図、（ｂ）は組立て時の状態を示す図、
（ｃ）は調整時の上限位置の状態を示す図である。

【図６】 図５でのラックピニオン式舵取り装置におけ
るピニオンとラック軸との軸間距離の調整状態を説明す
るための説明図である。

【符号の説明】

１…ラックピニオン式動力舵取装置におけるパワーステ
アリング本体部、２…スタブ軸、３…ピニオン軸、３ａ
…ピニオン、３ｂ…先端部、４…トーションバー、５…
ラック軸、５ａ…ラック、７…ステアリングボディ、７
ａ…筒状空間、７ｂ…円筒ボス部、７ｃ…孔部、８…組
込み空間、１０…回転型流路切換弁、１１…ロータ、１
２…スリーブ、１５，１６…入りポートおよび戻りポー
ト、１７Ａ，１７Ｂ…左、右出力ポート、２１…ボール
ベアリング（軸支部としての軸受）、２２…ブッシュ
（軸支部としての軸受）、２３…軸支部、３０…ラック
軸支持部、３１…偏心軸受リング部材、３１ａ…保持
孔、３２…回転操作部材、３２ａ…小ギア、３３…ギア
部、３４…セットリング部材、３５…ロックナット部
材、３６…Ｏリング、４０…パワーシリンダ、４０ａ…
シリンダ部、４１…金属製パイプ、４４…ラック支持用
ブッシュ、α…ピニオンのラック軸の軸線に対する傾斜
角度、β…回転操作部材のラック軸の軸線に対する傾斜
角度、Ｏ…偏心軸受リング部材を回転調整可能に保持す
る筒状空間の中心、Ｒ…ラック軸の中心、Ｑ…シリンダ
穴の中心（ラック軸の他端をステアリングボディの他端
側で摺動自在に保持するラック支持用ブッシュにおける
保持孔の中心）、Ｐ…オイルポンプ、Ｔ…オイルタン
ク、Ｃ１，Ｃ２…パワーシリンダ左、右室。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 舵取り操作に応じて回転するピニオンに
   噛合うラックを有するラック軸を、ステアリングボディ
   の筒状空間内で軸線方向に摺動自在に保持するラックピ
   ニオン式動力舵取装置において、 前記ラック軸を摺動自在に保持する保持孔を偏心した位
   置に有する偏心軸受リング部材を、前記ステアリングボ
   ディの筒状空間内に回動自在に設け、この偏心軸受リン
   グ部材の側面部にギア部を設けるとともに、 このギア部に噛合する小ギア部を有する回転操作部材
   を、その軸線が前記ラック軸の軸線に傾斜して交差する
   ように前記ステアリングボディの外部から回動操作可能
   な状態で設けたことを特徴とするラックピニオン式舵取
   り装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のラックピニオン式舵取り
   装置において、 前記回転操作部材の軸線が前記ピニオンの軸線と略平行
   するように設けたことを特徴とするラックピニオン式舵
   取り装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載のラックピ
   ニオン式舵取り装置において、 前記ラック軸を摺動自在に保持する保持孔を偏心した位
   置に有する偏心軸受リング部材を、ステアリングボディ
   内でラックのピニオンとの噛合い部に近接する位置に形
   成した筒状空間内に回動自在に設けるとともに、 このステアリングボディの筒状空間の中心を、前記ラッ
   ク軸の他端を摺動自在に支持するように前記ステアリン
   グボディの他端側に設けた保持孔の中心および前記ラッ
   ク軸の前記筒状空間内で偏心軸受リング部材を介して保
   持されている中心に対して偏心するように構成したこと
   を特徴とするラックピニオン式舵取り装置。