JPS5929567A - 車輛用舵取装置 - Google Patents
車輛用舵取装置Info
- Publication number
- JPS5929567A JPS5929567A JP14015682A JP14015682A JPS5929567A JP S5929567 A JPS5929567 A JP S5929567A JP 14015682 A JP14015682 A JP 14015682A JP 14015682 A JP14015682 A JP 14015682A JP S5929567 A JPS5929567 A JP S5929567A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- tooth
- rack
- sector gear
- neutral position
- teeth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
- B62D3/04—Steering gears mechanical of worm type
- B62D3/06—Steering gears mechanical of worm type with screw and nut
- B62D3/08—Steering gears mechanical of worm type with screw and nut using intermediate balls or the like
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、車輌用舵取装置、特に操舵軸の操作に応答し
て軸方向に作動するポールナツトを内蔵したケーシング
の軸線に直交して出力軸を配設し、該出力軸と一体的に
設けたセクタギヤを前記ボールナンドに形成したラック
部に噛合させてなるポールナツト型舵取装置に関するも
のである。
て軸方向に作動するポールナツトを内蔵したケーシング
の軸線に直交して出力軸を配設し、該出力軸と一体的に
設けたセクタギヤを前記ボールナンドに形成したラック
部に噛合させてなるポールナツト型舵取装置に関するも
のである。
従来、この種型式の動力舵取装置は、例えば第１図及び
第２図にて示したように、操舵軸１１の回転に応じて作
動するサーボ弁１２によって圧力流体の給排が制御され
るパワーシリンダ２０と、該パワーシリンダ２０の軸線
に直交して軸支した出力軸（クロスシャフト）３０を備
えていて、パワーシリンダ２０のピストン２１と一体的
に形成したポールナツト２２のランク部２３に出力軸３
０の一端に一体的に設けたセクタギヤ３１を噛合させて
、ピストン２１の軸動により出力軸３０が回転するよう
に構成されている。かかる構成において、セクタギヤ３
１は基準ラックとして創成したポールナツト２２のラッ
ク部２３と噛合する転位歯車の形態にあって、このセク
タギヤ３１とラノり部２３の噛合線Ｘは第３図に示した
ように出力軸３０の中心軸線３０ａに対して角度δだけ
１頃斜している。また、ラック部２３がその中立位置に
あるとき、セクタギヤ３１の大径端側Ａにおいては、第
４図に示したように、ランク部２３の中央ラック歯２４
がセクタギヤ３１を構成している一対のセクタ歯３２．
３２間の歯溝内に位置していて両、セクタ歯３２．３２
の各歯面Ｖ、■が前後のラック歯２５，２６の各歯面Ｗ
、Ｗにそれぞれ所定の圧力角θにて噛合している。この
場合、この種のセクタギヤ３１においてはその小径、Ｍ
旧…＋ｌＢから大径端側Ａに向けてのテーパ角付だけ転
位量が増加しているため、中央ラック歯２４の歯先が両
セクタ歯３’２．３２の歯元から離れている。一方、セ
クタギヤ３１の小径端側Ｂにおいては、第５図に示した
ように、中央ラック歯２４の歯先が両セクタ歯３２．３
２の歯元に噛合しかつ両セクタ歯３２．３２の各歯面Ｖ
、Ｖが前後のラック歯２，５゜２６の各歯面Ｗ、Ｗに所
定の圧力角θにて噛合している。このため、ピストン２
１が中立位置にあ置にあるときセクタギヤ３１０大１番
端側ＡでばＰｌ、Ｐ２の２点で噛合するので中央ランク
歯２４に作用するプリロードが低下した状態にあるが、
ピストン２１の軸動によってラック部２３が図示左方に
移動するとき、セクタギヤ３１の大径端側Ａにては噛合
点Ｐ３でも噛合するようになり、その結果ランク部２３
とセクタギヤ３１の噛合点が二点から三点に移行する。
第２図にて示したように、操舵軸１１の回転に応じて作
動するサーボ弁１２によって圧力流体の給排が制御され
るパワーシリンダ２０と、該パワーシリンダ２０の軸線
に直交して軸支した出力軸（クロスシャフト）３０を備
えていて、パワーシリンダ２０のピストン２１と一体的
に形成したポールナツト２２のランク部２３に出力軸３
０の一端に一体的に設けたセクタギヤ３１を噛合させて
、ピストン２１の軸動により出力軸３０が回転するよう
に構成されている。かかる構成において、セクタギヤ３
１は基準ラックとして創成したポールナツト２２のラッ
ク部２３と噛合する転位歯車の形態にあって、このセク
タギヤ３１とラノり部２３の噛合線Ｘは第３図に示した
ように出力軸３０の中心軸線３０ａに対して角度δだけ
１頃斜している。また、ラック部２３がその中立位置に
あるとき、セクタギヤ３１の大径端側Ａにおいては、第
４図に示したように、ランク部２３の中央ラック歯２４
がセクタギヤ３１を構成している一対のセクタ歯３２．
３２間の歯溝内に位置していて両、セクタ歯３２．３２
の各歯面Ｖ、■が前後のラック歯２５，２６の各歯面Ｗ
、Ｗにそれぞれ所定の圧力角θにて噛合している。この
場合、この種のセクタギヤ３１においてはその小径、Ｍ
旧…＋ｌＢから大径端側Ａに向けてのテーパ角付だけ転
位量が増加しているため、中央ラック歯２４の歯先が両
セクタ歯３’２．３２の歯元から離れている。一方、セ
クタギヤ３１の小径端側Ｂにおいては、第５図に示した
ように、中央ラック歯２４の歯先が両セクタ歯３２．３
２の歯元に噛合しかつ両セクタ歯３２．３２の各歯面Ｖ
、Ｖが前後のラック歯２，５゜２６の各歯面Ｗ、Ｗに所
定の圧力角θにて噛合している。このため、ピストン２
１が中立位置にあ置にあるときセクタギヤ３１０大１番
端側ＡでばＰｌ、Ｐ２の２点で噛合するので中央ランク
歯２４に作用するプリロードが低下した状態にあるが、
ピストン２１の軸動によってラック部２３が図示左方に
移動するとき、セクタギヤ３１の大径端側Ａにては噛合
点Ｐ３でも噛合するようになり、その結果ランク部２３
とセクタギヤ３１の噛合点が二点から三点に移行する。
この噛合点の変化はランク部２３が在方へ移動するとき
も同じである。
も同じである。
このような噛合点の変化によって第８図＜ａ＞にて示し
たように操舵軸１工に連゛結した操舵ハンドルに作用す
るプリロードが操舵角の変化に伴って増大し、いわゆる
ハンドルトルクの二重現象が生じ、これが直進走行時に
おけるハンドルのふらつき原因の一つとなっている。
たように操舵軸１工に連゛結した操舵ハンドルに作用す
るプリロードが操舵角の変化に伴って増大し、いわゆる
ハンドルトルクの二重現象が生じ、これが直進走行時に
おけるハンドルのふらつき原因の一つとなっている。
また、上記した問題に対処するため、ランク部２３０基
準ピンチ線とセクタギヤ３１の軸心間の間隔を縮小して
セクタギヤ３１の大径端側Ａにおける中央ラック歯２４
の歯先を中立位置にて両セクタ歯３２．３２の歯元に噛
合させた場合には、その噛合による干渉のため中央ラッ
ク歯２４の歯先が早期に摩耗し、中立状態におけるプリ
ロードがなくなってしまい、操舵者に違和感を与える。
準ピンチ線とセクタギヤ３１の軸心間の間隔を縮小して
セクタギヤ３１の大径端側Ａにおける中央ラック歯２４
の歯先を中立位置にて両セクタ歯３２．３２の歯元に噛
合させた場合には、その噛合による干渉のため中央ラッ
ク歯２４の歯先が早期に摩耗し、中立状態におけるプリ
ロードがなくなってしまい、操舵者に違和感を与える。
本発明は、上記したハンドルトルクの二重現象をなくし
てハンドルの中立位置におけるプリロードを適確に得よ
うとするもので、以下にその実施態様を第６図及び第７
図を参照して説明する。
てハンドルの中立位置におけるプリロードを適確に得よ
うとするもので、以下にその実施態様を第６図及び第７
図を参照して説明する。
第６図は、第１図に示したようにボールナツト２２がそ
の中立位置にあるときセクタギヤ３１に噛合するラック
部２３の中央ランク歯２４に本発明を適用した例を示し
ている。この適用例において、中央ランク歯２４は、そ
の歯面ｗａ ＋ Ｗ ａを所定の圧力角θで伸斜する仮
想線にて示した基準歯形の歯面ｗ１ｗよりも同ラック歯
２４の金歯たけの基準ピッチ線ａ上に対応する部分にて
歯厚方向に膨出させるとともに歯先と歯元にてくぼませ
て形成したことに構成上の特徴がある。
の中立位置にあるときセクタギヤ３１に噛合するラック
部２３の中央ランク歯２４に本発明を適用した例を示し
ている。この適用例において、中央ランク歯２４は、そ
の歯面ｗａ ＋ Ｗ ａを所定の圧力角θで伸斜する仮
想線にて示した基準歯形の歯面ｗ１ｗよりも同ラック歯
２４の金歯たけの基準ピッチ線ａ上に対応する部分にて
歯厚方向に膨出させるとともに歯先と歯元にてくぼませ
て形成したことに構成上の特徴がある。
かかる構成により、ボールナツト２２がその中立位置に
あるとき、中央ラック歯２４はその歯先にて両セクタ歯
３２．３２の歯元と干渉することなくその膨出歯面Ｗａ
、Ｗａにてセクタ歯３２゜３２の各歯面■と噛合し、そ
の結果セクタギヤ３１の両セクタ歯３２’、３２の全長
にわたってラック歯２４，２５．２６が四点にて噛合し
、この噛合状態にて操舵ハンドルに作用するプリロード
が最大（！： する〔第８図（ｂ）参照〕。また、ボー
ルナツト２２の軸動によってラック部２３がその中立位
置から図示左方又は右方に所定量移動するときには、中
央ラック歯２４の膨出歯面Ｗａ、Ｗａと両セクタ歯３２
．３２の各歯面■との噛合点が基準ピッチ線上がら各セ
クタ歯３２の歯先又は歯元に向けて移動し、一方ランク
部２３が所定量移動すると中央ラック歯２４の前後に位
置するラック歯２５あるいは２６とセクタギヤ３１との
噛合が終了する。すなわち、かがる作動時にはラック部
２３とセクタギヤ３１の噛合点が四点から三点に移行す
るため、第８図（ｂ）にて示したように、操舵ハンドル
に作用するプリロードが操舵角の増大に伴って減少し、
従来問題となっていたハンドルトルクの二重現象を確実
になくすことができる。
あるとき、中央ラック歯２４はその歯先にて両セクタ歯
３２．３２の歯元と干渉することなくその膨出歯面Ｗａ
、Ｗａにてセクタ歯３２゜３２の各歯面■と噛合し、そ
の結果セクタギヤ３１の両セクタ歯３２’、３２の全長
にわたってラック歯２４，２５．２６が四点にて噛合し
、この噛合状態にて操舵ハンドルに作用するプリロード
が最大（！： する〔第８図（ｂ）参照〕。また、ボー
ルナツト２２の軸動によってラック部２３がその中立位
置から図示左方又は右方に所定量移動するときには、中
央ラック歯２４の膨出歯面Ｗａ、Ｗａと両セクタ歯３２
．３２の各歯面■との噛合点が基準ピッチ線上がら各セ
クタ歯３２の歯先又は歯元に向けて移動し、一方ランク
部２３が所定量移動すると中央ラック歯２４の前後に位
置するラック歯２５あるいは２６とセクタギヤ３１との
噛合が終了する。すなわち、かがる作動時にはラック部
２３とセクタギヤ３１の噛合点が四点から三点に移行す
るため、第８図（ｂ）にて示したように、操舵ハンドル
に作用するプリロードが操舵角の増大に伴って減少し、
従来問題となっていたハンドルトルクの二重現象を確実
になくすことができる。
また、上記作動時にはセクタギヤ３１と頻繁に噛合する
中央ラック歯２４がその歯先にてセクタ歯３２の歯元に
噛合しないため、ランク部２３の耐摩耗性を向上させる
ことができる。さらに、中央ラック歯２４の歯厚は第７
図に示したようにセクタギヤ３１の大ｔ’ｌｒ ｍＭ側
Ａから小径端側Ｂに向って角度αだけテーパ状に小さく
したことも構成の特徴で、ある。この膨出歯面Ｗａ、Ｗ
ａの長手方向の１項斜角αはセクタギヤ３１の転位量を
考慮して定めたもので、この傾斜角αを変化させること
によって、ラック部２３とセクタギヤ３１の噛合線δの
傾斜角を変化させることができる。
中央ラック歯２４がその歯先にてセクタ歯３２の歯元に
噛合しないため、ランク部２３の耐摩耗性を向上させる
ことができる。さらに、中央ラック歯２４の歯厚は第７
図に示したようにセクタギヤ３１の大ｔ’ｌｒ ｍＭ側
Ａから小径端側Ｂに向って角度αだけテーパ状に小さく
したことも構成の特徴で、ある。この膨出歯面Ｗａ、Ｗ
ａの長手方向の１項斜角αはセクタギヤ３１の転位量を
考慮して定めたもので、この傾斜角αを変化させること
によって、ラック部２３とセクタギヤ３１の噛合線δの
傾斜角を変化させることができる。
以上詳述したとおり、本発明は、ボールナツト型舵取装
置において、ボールナンドが中立位置にあるときセクタ
ギヤに噛合するランク部の中央ラック歯の歯形形状を、
所定の圧力角で傾斜する基準歯形の歯面よりもその全歯
たけの基準ピンチ線上に対応する部分の近傍にて歯厚方
向に膨出しその歯先と歯元にてくぼんだ形状にしたこと
にその構成上の特徴があり、これによって中立位置にお
けるハンドルトルクを適確に高めて操舵ハンドルのふら
つき現象をなくすことができるとともにラック部の耐摩
耗性を向上させることができる。さらに本発明は、中央
ラック歯の歯厚をセクタギヤの大径端側から小径端側に
向ってテーパ状に形成したものであるため、このテーパ
領斜角を任意に設定することで噛合線の傾斜角を変える
ことができる利点を有する。
置において、ボールナンドが中立位置にあるときセクタ
ギヤに噛合するランク部の中央ラック歯の歯形形状を、
所定の圧力角で傾斜する基準歯形の歯面よりもその全歯
たけの基準ピンチ線上に対応する部分の近傍にて歯厚方
向に膨出しその歯先と歯元にてくぼんだ形状にしたこと
にその構成上の特徴があり、これによって中立位置にお
けるハンドルトルクを適確に高めて操舵ハンドルのふら
つき現象をなくすことができるとともにラック部の耐摩
耗性を向上させることができる。さらに本発明は、中央
ラック歯の歯厚をセクタギヤの大径端側から小径端側に
向ってテーパ状に形成したものであるため、このテーパ
領斜角を任意に設定することで噛合線の傾斜角を変える
ことができる利点を有する。
なお、本発明の実施にあたっては、上述した中央ラック
歯の歯面を直線的に膨出させてもよく、その形状によっ
ては中立位置のプリロードをフラットにすることもでき
る〔第８図（ｂ）参照〕。
歯の歯面を直線的に膨出させてもよく、その形状によっ
ては中立位置のプリロードをフラットにすることもでき
る〔第８図（ｂ）参照〕。
第１図は本発明の適用対象であるボールナンド型動力舵
取装置の側断面図、第２図は同舵取装置の横断面図、第
３図は第２図の部分拡大図、第４図は第３図に示したセ
クタギヤの大径端側におけるランク部との噛合状態を示
す説明図、第５図は同セクタギヤの小径端側におけるラ
ンク部との噛合状態を示す説明図、第６図は本発明を適
用したラック部の中央ラック歯のセクタギヤとの噛合状
態を示す説明図、第７図は第６図に示した中央ラック歯
のテーパ角を示す説明図、第８図（ａ）は従来装置にお
ける操舵角とハンドルトルクの関係を示すグラフ、同図
（ｂ）は本発明装置における操舵角とハンドルトルクの
関係を示すグラフである。 符号の説明 ２２・・・ボールナツト、２３・・・ラック部、２４・
・・中央ラック歯、３１・・・セクタギヤ、３２・・・
セクタ歯、Ｗａ・・・膨出歯面。 出願人 豊田工機株式会社 代理人 弁理士 長 谷 照 − （ほか１名） 第３図 ＪＵａ 第６図 第７図 第８図 （ａ） （ｂ） ＴＭ いンドルトルク）
取装置の側断面図、第２図は同舵取装置の横断面図、第
３図は第２図の部分拡大図、第４図は第３図に示したセ
クタギヤの大径端側におけるランク部との噛合状態を示
す説明図、第５図は同セクタギヤの小径端側におけるラ
ンク部との噛合状態を示す説明図、第６図は本発明を適
用したラック部の中央ラック歯のセクタギヤとの噛合状
態を示す説明図、第７図は第６図に示した中央ラック歯
のテーパ角を示す説明図、第８図（ａ）は従来装置にお
ける操舵角とハンドルトルクの関係を示すグラフ、同図
（ｂ）は本発明装置における操舵角とハンドルトルクの
関係を示すグラフである。 符号の説明 ２２・・・ボールナツト、２３・・・ラック部、２４・
・・中央ラック歯、３１・・・セクタギヤ、３２・・・
セクタ歯、Ｗａ・・・膨出歯面。 出願人 豊田工機株式会社 代理人 弁理士 長 谷 照 − （ほか１名） 第３図 ＪＵａ 第６図 第７図 第８図 （ａ） （ｂ） ＴＭ いンドルトルク）
Claims (2)
- （１）操舵軸の操作に応答して軸方向に作動するポール
ナツトを内蔵したケーシングの軸線に直交して出力軸を
配設し、該出力軸と一体的に設けたセクタギヤを前記ポ
ールナツトに形成したランク部に噛合させてなる舵取装
置において、前記ポールナツトが中立位置にあるとき前
記セクタギヤに噛合する前記ランク部の中央ラック歯の
歯形形状を、所定の圧力角で傾斜する基準歯形の歯面よ
りもその全歯たけの基準ピンチ線上に対応する部分の近
傍にて歯厚方向に膨出しその歯先と歯元にてくぼんだ形
状にしたことを特徴とする車輌用舵取装置。 - （２）前記中央ランク歯の歯厚を前記セクタギヤの大径
端側から小径端側に向かって次第にテーバ状に小さくし
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の車輛用
舵取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14015682A JPS5929567A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 車輛用舵取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14015682A JPS5929567A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 車輛用舵取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5929567A true JPS5929567A (ja) | 1984-02-16 |
Family
ID=15262167
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14015682A Pending JPS5929567A (ja) | 1982-08-12 | 1982-08-12 | 車輛用舵取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5929567A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61102380A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-21 | Jidosha Kiki Co Ltd | 一定ギヤ比のステアリングギヤ装置 |
| JPH0238379U (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-14 | ||
| CN120986516A (zh) * | 2025-10-21 | 2025-11-21 | 浙江万安科技股份有限公司 | 一种自补偿转向装置 |
-
1982
- 1982-08-12 JP JP14015682A patent/JPS5929567A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61102380A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-21 | Jidosha Kiki Co Ltd | 一定ギヤ比のステアリングギヤ装置 |
| JPH0238379U (ja) * | 1988-09-07 | 1990-03-14 | ||
| CN120986516A (zh) * | 2025-10-21 | 2025-11-21 | 浙江万安科技股份有限公司 | 一种自补偿转向装置 |
| CN120986516B (zh) * | 2025-10-21 | 2026-03-10 | 浙江万安科技股份有限公司 | 一种自补偿转向装置 |
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