JPS623337Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、自動車等のラツク・アンド・ピニ
オン式ステアリング装置、特に、そのリテーナの
構造に関する。

従来のラツク・アンド・ピニオン式ステアリン
グ装置としては、例えば、第１図ないし第３図に
示すようなものがある。すなわち、第１図に示す
１がステアリングギヤハウジングであり、このス
テアリングギヤハウジング１を貫通する穴の一側
にはラツクチユーブ２が連続し、これらステアリ
ングギヤハウジング１およびラツクチユーブ２を
貫通して、第２図に示すラツク軸３が設けられ
る。ラツク軸３の両端には、図示しないボールソ
ケツトがそれぞれ取付けてあり、各ボールソケツ
トには、ステアリングロツド４，４のボールスタ
ツド（図中略）がそれぞれ嵌合している。そし
て、両ステアリングロツド４，４が、図示しない
ボールジヨイント、ナツクルアーム等を介して、
同様に図示しない操舵輪に連結している。５，５
は、ボールソケツトとボールスタツドとの嵌合部
分およびラツク軸３の摺動面を覆うブーツであ
る。

また、ステアリングギヤハウジング１には、第
２図に示すように、ステアリングシヤフト（図中
略）に連結されるピニオン６が、ベアリング７，
８により回転自在に支持されて内蔵されている。
前記ピニオン６は、ステアリングギヤハウジング
１内において、ラツク軸３のラツク３ａに噛合
し、また、ラツク軸３のラツク３ａとは反対側
（背面）には、軸方向に摺動可能としてステアリ
ングギヤハウジング１に支持され、かつ、スプリ
ング９のばね力によりラツク軸３側に付勢された
リテーナ１０を設置している。

リテーナ１０のラツク軸３側には、摩擦係数の
小さい合成樹脂材等によつて形成した緩衝材１１
が、その根部１１ａを該リテーナ１０の孔に圧入
することにより一体に固着してあり、この緩衝材
１１の円弧状をなす凹面１１ｂ（第３図参照）が
ラツク軸３の背面に接している。１２はアジヤス
トスクリユーであり、このアジヤストスクリユー
１２の一端は、端蓋１３を貫通して前記リテーナ
１０に臨み、かつ、該リテーナ１０の後退動を制
限して、前記ラツク３ａとピニオン６との間のバ
ツクラツシユを適当に保持する。なお、１４はダ
ストシールである。

而して、ステアリングホイールを回転させてス
テアリングシヤフトを回動すると、これの先端に
連結されたピニオン６が同方向に回動され、この
ピニオン６に噛合するラツク３ａを有するラツク
軸３が、ピニオン６の回転方向に応じた軸方向に
移動する。この際、ラツク軸３には、ラツク３ａ
とピニオン６との噛み合いにより、ピニオン６か
ら離れる方向に作用する曲げモーメントが生ずる
が、緩衝材１１を介してラツク軸３の背面に圧接
するリテーナ１０側からの押圧力により、前記曲
げモーメントによる曲げが打ち消され、このた
め、ラツク軸３の真直性が維持されてラツク３ａ
とピニオン６との噛み合いが確保される。また、
アジヤストスクリユー１２の突出量を調節するこ
とにより、ラツク３ａとピニオン６とのバツクラ
ツシユを適当に設定することができるようになつ
ている。

しかしながら、このような従来のラツク・アン
ド・ピニオン式ステアリング装置のリテーナ構造
にあつては、ラツク軸３に接触するのは摩擦係数
の小さい合成樹脂材等によつて形成した緩衝材１
１であり、リテーナ１０は直接にはラツク軸３に
接触せず、前記緩衝材１１を介してリテーナ１０
が、ピニオン６とラツク３ａとの噛み合いにより
生ずるラツク軸３に作用する曲げモーメントを受
ける構造となつていた。このため、ラツク軸３に
過大な曲げモーメントが作用すると、緩衝材１１
の凹面１１ｂの面圧がその許容面圧力を越え、該
緩衝材１１に永久歪みが生じて凹面１１ｂの形状
が変形し、これがために、ラツク軸３と緩衝材１
１との間の摩擦抵抗が増加し、あるいは、ラツク
３ａとピニオン６との間のバツクラツシユが増大
するという問題があつた。

この考案は、このような従来の問題点に着目し
てなされたものであり、ラツク軸をピニオン側に
付勢するリテーナに、緩衝材がラツク軸から離れ
る方向への逃げ部を形成すると共に、前記リテー
ナの、ラツク軸側の面に、緩衝材を貫通して設け
た穴内に臨み、かつ、通常はラツク軸にその先端
が接することがなく、ラツク軸からの入力の大な
るときにのみ緩衝材の弾性変形に伴つてラツク軸
にその先端が接する突部を設ける構造とすること
により、ラツクとピニオンとの間の力の伝達時に
ラツク軸に作用する曲げモーメントが一定の限度
を越えたときには、その曲げモーメントを、剛性
が強く面圧力の高い鉄材等によつて形成されるリ
テーナで直接支持するようにし、もつて、上記問
題を解決することを目的としている。

以下、この考案を図面に基づいて説明する。

第４図ないし第７図は、この考案の一実施例を
示す図である。

まず構成を説明すると、第４図に示す１がステ
アリングギヤハウジングであり、このステアリン
グギヤハウジング１には穴が貫通いていて、この
穴の一側には、第１図に示すものと同様にラツク
チユーブ（図中略）が連結し、これらステアリン
グギヤハウジング１およびラツクチユーブを貫通
して、軸方向に進退可能にラツク軸３を挿設す
る。軸方向の中途部にラツク３ａを設けたラツク
軸３の両端には、特に図示はしないが第１図に示
す従来例と同様に、ボールソケツトがそれぞれ取
付けてあり、各ボールソケツトには、ステアリン
グロツドのボールスタツドがそれぞれ嵌合し、さ
らにステアリングロツドは、ボールジヨイント、
ナツクルアーム等を介して操舵輪に連結する。

前記ステアリングギヤハウジング１にはピニオ
ン６が図示しないステアリングシヤフトに連結さ
れるべくセレーシヨンが形成された連結軸部６ａ
を該ステアリングギヤハウジング１外に突出さ
せ、かつ、２つのベアリング７，８により回転自
在に支持して内蔵している。ピニオン６は、ステ
アリングギヤハウジング１内において、前記ラツ
ク軸３のラツク３ａに噛合する。ラツク軸３のラ
ツク３ａとは反対側（以下「背面」という。）、す
なわち、ラツク軸３を挟んでピニオン６と対応す
る位置には、ステアリングギヤハウジング１に軸
方向に摺動可能として支持されたリテーナ２０を
設置する。

リテーナ２０は、第４図および第５図に示すよ
うに、円筒状をなし、かつ、ラツク軸３側の端部
は、凹状の円弧面２０ａに形成してあり、さら
に、該円弧面２０ａの中央部分には、同様に円弧
状をなす支持面２０ｂを有する突部２０ｃが設け
てあり、また、円弧面２０ａの内側には孔２０ｄ
が設けてある。かかるリテーナ２０のラツク軸３
側の端部に、ラツク軸３との間の摺動摩擦抵抗を
小さくするための摩擦係数の小さい合成樹脂材等
によつて形成した円弧状をなす緩衝材２１を装着
する。

緩衝材２１の凹面２１ａは、ラツク軸３の外周
面に対応する曲率半径を有し、また、中央部分に
は、上下面を貫通し、かつ、前記リテーナ２０の
突部２０ｃが内嵌される穴２１ｂが、さらに、凸
面側には、リテーナ２０の孔２０ｄに対応する位
置に該孔２０ｄよりも若干径の大なる根部２１ｃ
がそれぞれ設けてある。そして、前記緩衝材２１
の根部２１ｃをリテーナ２０の孔２０ｄに圧入す
ることにより、該リテーナ２０と緩衝材２１とが
一体に固定される。なお、第６図に拡大して図示
するように、リテーナ２０の突部２０ｃの高さ
は、ラツク軸３に過大な曲げモーメントが作用し
ない通常状態においては緩衝材２１の穴２１ｂ内
に隠れ、一方、過大な曲げモーメントが作用する
状態においては緩衝材２１の弾性変形に伴つてそ
の支持面２０ｂが該緩衝材２１の凹面２１ａと一
致するように設定する。したがつて、リテーナ２
０の円弧面２０ａの内側には、緩衝材２１が前記
弾性変形ができるような間隙を予め設定して、こ
の間隙により、前記緩衝材２１がラツク軸３から
離れる方向への逃げ部２０ｆを構成する。而して
この逃げ部２０ｆとは、リテーナ２０とラツク軸
３とが近づく方向への相対変位により、ラツク軸
３から緩衝材２１に許容面圧力を越える面圧が負
荷されたときに、緩衝材２１がラツク軸３から離
れる方向に逃げ込むことができる部分をいう。

前記緩衝材２１を備えたリテーナ２０が、一端
を端蓋１３に着座したスプリング９によつてラツ
ク軸３側に付勢される。端蓋１３は、図示しない
ボルト等によつてステアリングギヤハウジング１
に固定され、かつ、中央部分にはアジヤストスク
リユー１２が貫通する。アジヤストスクリユー１
２のステアリングギヤハウジング１内に挿入され
た先端は、リテーナ２０の穴２０ｅの底部に臨
み、かつ、該穴２０ｅ内に遊嵌した押え板２２に
当接し、これにより、リテーナ２０の後退動を制
限して、前記ラツク３ａとピニオン６との間のバ
ツクラツシユを適当に保持して両者の噛み合いを
確保する。第４図に示す２３はロツクナツトであ
る。

次に作用を説明する。

このステアリングギヤ装置の組付けは、まず、
ステアリングギヤハウジング１の穴の一側にラツ
クチユーブを取付け、しかる後、ステアリングギ
ヤハウジング１およびラツクチユーブを貫通して
ラツク軸３を設け、さらに、該ラツク軸３の両端
にボールソケツトを取付ける。つぎに、ステアリ
ングギヤハウジング１内にピニオン６を挿入し
て、該ピニオン６をラツク軸３のラツク３ａに噛
合させると共に、２つのベアリング７，８により
回転自在に支持する。

ついで、予め緩衝材２１を取付けたリテーナ２
０を、ステアリングギヤハウジング１内に緩衝材
２１側から挿入し、該緩衝材２１の凹面２１ａを
ラツク軸３の背面に合致させると共に、リテーナ
２０の穴２０ｅ内に押え板２２およびスプリング
９を順次挿入する。しかる後、予めアジヤストス
クリユー１２を螺合した端蓋１３を、その端蓋１
３により前記スプリング９を圧縮した状態でステ
アリングギヤハウジング１に固定する。このよう
にして組付けられたステアリングギヤ装置のラツ
ク３ａとピニオン６とのバツクラツシユの調節
は、アジヤストスクリユー１２を適当に進退させ
ることにより行う。

而して、ステアリングホイールを回転させてス
テアリングシヤフトを回動すると、これの先端に
連結されたピニオン６がステアリングホイールと
同じ方向に回動し、このピニオン６に噛合するラ
ツク３ａを有するラツク軸３が、該ピニオン６の
回転方向に応じた軸方向に移動する。この際ラツ
ク軸３の背面には、第６図に示すように、緩衝材
２１の凹面２１ａのみが接触し、該緩衝材２１の
穴２１ｂ内に隠れたリテーナ２０の突部２０ｃ先
端の支持面２０ｂは接触しない。したがつて、摩
擦係数の小さい緩衝材２１のみがラツク軸３と摺
接するため、両者３，２１間の円滑な相対移動が
確保される。

一方、バウンド・リバウンド時のようにラツク
軸３の両端から大きな外力が入力された場合のよ
うに、ラツク軸３に大なる曲げモーメントが生じ
てこれが緩衝材２１に作用すると、ラツク軸３か
らの押圧力により、第７図に示すように、緩衝材
２１が弾性変形により外側に膨出し、これの相対
変位によりリテーナ２０の突部２０ｃが、該緩衝
材２１の穴２１ｂからせり出し、同時に、緩衝材
２１は前記逃げ部２０ｆに逃げ込んで、リテーナ
２０の支持面２０ｂがラツク軸３の背面に当接す
る。このため、前記曲げモーメントはこれ以後、
リテーナ２０と緩衝材２１との両者に作用する
が、リテーナ２０が剛体であるのに対して緩衝材
２１は弾性体であるため、一定限度を越える曲げ
モーメントは全てリテーナ２０に作用する。した
がつて、緩衝材２１に作用する面圧がその許容面
圧力を越えることがないから、該緩衝材２１の凹
面２１ａの形状が永久歪みによつて変形すること
がない。このため、ラツク軸３と緩衝材２１との
間の摩擦抵抗が増大することがなく、しかも、ラ
ツク３ａとピニオン６との間のバツクラツシユの
増加を抑止することができる。

前記過大な曲げモーメントが消滅すると、前記
緩衝材２１の変形は弾性限度内であるため、該緩
衝材２１は元の形状に復元する。このため、リテ
ーナ２０の突部２０ｃは、再び緩衝材２１の穴２
１ｂ内に相対変位して収容される。したがつて、
これ以後は、当初の状態と同様に、ラツク軸３の
背面には緩衝材２１の凹面２１ａのみが接触する
から、ラツク軸３と緩衝材２１との滑らかな相対
移動が確保される。

以上説明してきたように、この考案では、ラツ
ク軸をピニオン側に付勢するリテーナに、緩衝材
がラツク軸から離れる方向への逃げ部を形成する
とともに、前記リテーナの、ラツク軸側の面に、
緩衝材を貫通して設けた穴内に臨み、かつ、通常
はラツク軸にその先端が接することがなく、ラツ
ク軸からの入力の大なるときにのみ緩衝材の弾性
変形に伴つてラツク軸にその先端が接する突部を
設ける構造とした。このため、通常は、摩擦係数
が小さく、しかも弾性の大きな合成樹脂材等によ
つて形成された緩衝材を介して、リテーナがラツ
ク軸を支持し、ラツク軸に過大な曲げモーメント
が働きこれが緩衝材側に作用するときには、緩衝
材はラツク軸に押されて逃げ部に逃げ込み且つ剛
性の大きなリテーナによつて直接ラツク軸を支持
することができる。したがつて、緩衝材に作用す
る面圧が、その許容面圧力を越えることがないか
ら、該緩衝材の凹面の形状が永久歪みによつて変
形することがなく、摩擦係数の増加を防止するこ
とができ、このため、ラツク軸３と緩衝材２１と
の間の滑らかな相対移動を確保することができる
と共に、ラツクとピニオンとの間のバツクラツシ
ユの増加を抑止することができるという効果が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は従来のラツク・アンド・
ピニオン式ステアリング装置を示すもので、第１
図は全体図、第２図は第１図の−線断面図、
第３図はリテーナの底面図、第４図ないし第７図
はこの考案の一実施例を示す図であり、第４図は
第１図の−線断面に相当する部分の断面図、
第５図はリテーナの底面図、第６図は通常状態の
ラツク軸とリテーナとの関係を示す要部拡大断面
図、第７図はラツク軸に過大な曲げモーメントが
作用した状態のラツク軸とリテーナとの関係を示
す要部拡大断面図である。 １……ステアリングギヤハウジング、３……ラ
ツク軸、３ａ……ラツク、６……ピニオン、９…
…スプリング、１２……アジヤストスクリユー、
１３……端蓋、２０……リテーナ、２０ａ……円
弧面、２０ｂ……支持面、２０ｃ……突部、２０
ｄ……孔、２０ｅ……穴、２０ｆ……逃げ部、２
１……緩衝材、２１ａ……凹面、２１ｂ……穴、
２１ｃ……根部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ステアリングシヤフトに連結するピニオンと、
   ピニオンが内蔵されたステアリングギヤハウジン
   グと、ステアリングギヤハウジングを貫通し、か
   つ、該ステアリングギヤハウジング内において前
   記ピニオンに噛合するラツクを有するラツク軸
   と、スプリングのばね力により緩衝材を介して前
   記ラツク軸をピニオン側に付勢するリテーナとを
   備えたラツク・アンド・ピニオン式ステアリング
   装置において、前記緩衝材がラツク軸から離れる
   方向への逃げ部を前記リテーナに形成すると共
   に、前記リテーナの、ラツク軸側の面に、緩衝材
   を貫通して設けた穴内に臨し、かつ、通常はラツ
   ク軸にその先端が接することがなく、ラツク軸か
   らの入力の大なるときにのみ緩衝材の弾性変形に
   伴つてラツク軸にその先端が接する突部を設けた
   ことを特徴とするラツク・アンド・ピニオン式ス
   テアリング装置。