JP2554165Y2 - ステアリングラック軸 - Google Patents
ステアリングラック軸Info
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- JP2554165Y2 JP2554165Y2 JP1990118530U JP11853090U JP2554165Y2 JP 2554165 Y2 JP2554165 Y2 JP 2554165Y2 JP 1990118530 U JP1990118530 U JP 1990118530U JP 11853090 U JP11853090 U JP 11853090U JP 2554165 Y2 JP2554165 Y2 JP 2554165Y2
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- Japan
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- rack shaft
- shaft
- hollow shaft
- rack
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Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ラックピニオン式舵取装置において、軽量
且つ強固にしたステアリングラック軸に関する。
且つ強固にしたステアリングラック軸に関する。
従来より、ラックピニオン式の舵取装置で、外筒体に
収容されたステアリングラック軸は、金属材を軸に加工
して形成するものであり、内部が中実状となっているた
め、その重量が重くなり、ステアリングラック軸を含ん
で舵取装置全体の重量も重くなる傾向にあった。
収容されたステアリングラック軸は、金属材を軸に加工
して形成するものであり、内部が中実状となっているた
め、その重量が重くなり、ステアリングラック軸を含ん
で舵取装置全体の重量も重くなる傾向にあった。
そこで、ステアリングラック軸を軽量とするために、
ステアリングラック軸を中空状のパイプ状金属材より形
成することが考えられるが、この場合にはラック歯形成
箇所の軸肉厚が不足し、強度的に問題がある。
ステアリングラック軸を中空状のパイプ状金属材より形
成することが考えられるが、この場合にはラック歯形成
箇所の軸肉厚が不足し、強度的に問題がある。
そこで、考案者は上記課題を解決するために本考案
を、軸方向の一端部の中央位置より外方に細径首部を介
して膨大頭部を突出形成し、且つ前記細径首部の基部箇
所の軸端面に環状窪み部を形成したラック軸本体と、中
空状軸杆とからなり、該中空状軸杆の内周側面に膨大頭
部が挿入され、ラック軸本体と中空状軸杆との端部同士
が摩擦溶接されてなるステアリングラック軸としたり、
或いは、軸方向の一端部の中央位置より外方に細径首部
を介して膨大頭部を突出形成し、且つ前記細径首部の基
部箇所の軸端面に環状窪み部を形成したラック軸本体
と、中空状軸杆とからなり、該中空状軸杆の内周接合端
には膨大頭部が遊挿可能な導入部を形成し、ラック軸本
体と中空状軸杆との端部同士が当接して膨大頭部が内周
側面に挿入され、ラック軸本体と中空状軸杆との端部同
士が摩擦溶接されてなるステアリングラック軸としたこ
とにより、ステアリングラック軸を軽量としつつ、その
強度も優れたものにでき、上記課題を解決したものであ
る。
を、軸方向の一端部の中央位置より外方に細径首部を介
して膨大頭部を突出形成し、且つ前記細径首部の基部箇
所の軸端面に環状窪み部を形成したラック軸本体と、中
空状軸杆とからなり、該中空状軸杆の内周側面に膨大頭
部が挿入され、ラック軸本体と中空状軸杆との端部同士
が摩擦溶接されてなるステアリングラック軸としたり、
或いは、軸方向の一端部の中央位置より外方に細径首部
を介して膨大頭部を突出形成し、且つ前記細径首部の基
部箇所の軸端面に環状窪み部を形成したラック軸本体
と、中空状軸杆とからなり、該中空状軸杆の内周接合端
には膨大頭部が遊挿可能な導入部を形成し、ラック軸本
体と中空状軸杆との端部同士が当接して膨大頭部が内周
側面に挿入され、ラック軸本体と中空状軸杆との端部同
士が摩擦溶接されてなるステアリングラック軸としたこ
とにより、ステアリングラック軸を軽量としつつ、その
強度も優れたものにでき、上記課題を解決したものであ
る。
以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
そのラック軸本体A1は、断面円形状の軸として形成さ
れ、軸長方向の中間箇所に、その軸長方向に沿って平坦
状面１が形成され、該平坦状面１上にラック２が形成さ
れている。
れ、軸長方向の中間箇所に、その軸長方向に沿って平坦
状面１が形成され、該平坦状面１上にラック２が形成さ
れている。
ラック軸本体A1の軸方向の端部より内周縁側に環状窪
み部３が形成されている。該環状窪み部３の中央位置よ
り外方に細径首部４を介して膨大頭部５が突出形成され
ている。具体的には環状窪み部３の形成により、該環状
窪み部３の外周縁の直径が、後述する中空状軸杆A2の内
径に等しく形成されることも多く、通常パイプ状に形成
される。その環状窪み部３の内周側径にて細径首部４が
形成され、該細径首部４の先端に膨大頭部５が形成され
ている。その細径首部４はラック軸本体A1の直径より小
さく、円筒状に形成されたものである。
み部３が形成されている。該環状窪み部３の中央位置よ
り外方に細径首部４を介して膨大頭部５が突出形成され
ている。具体的には環状窪み部３の形成により、該環状
窪み部３の外周縁の直径が、後述する中空状軸杆A2の内
径に等しく形成されることも多く、通常パイプ状に形成
される。その環状窪み部３の内周側径にて細径首部４が
形成され、該細径首部４の先端に膨大頭部５が形成され
ている。その細径首部４はラック軸本体A1の直径より小
さく、円筒状に形成されたものである。
膨大頭部５は、細径首部４よりもその直径が大きく形
成され、偏平ボール状に形成されていたり（第２図参
照）、或いは円柱状に形成されている（第３図参照）。
膨大頭部５はラック軸本体A1の端部より所定長さだけ突
出するように形成されている。
成され、偏平ボール状に形成されていたり（第２図参
照）、或いは円柱状に形成されている（第３図参照）。
膨大頭部５はラック軸本体A1の端部より所定長さだけ突
出するように形成されている。
ラック軸本体A1の軸長方向の端部より細径首部４が形
成され、該細径首部４の先端に膨大頭部５が形成されて
いる。その細径首部４はラック軸本体A1の直径より小さ
く、円筒状に形成されたものである。
成され、該細径首部４の先端に膨大頭部５が形成されて
いる。その細径首部４はラック軸本体A1の直径より小さ
く、円筒状に形成されたものである。
中空状軸杆A2は、中空状の金属管であって、その軸部
６の長手方向の一端がラック軸本体A1端部に固着される
ものであり、他端にジョイント部及びリンクが取り付け
られるものである。
６の長手方向の一端がラック軸本体A1端部に固着される
ものであり、他端にジョイント部及びリンクが取り付け
られるものである。
その中空状軸杆A2は、この外径がラック軸本体A1の外
径に等しく形成され、またラック軸本体A1との接合側の
内周側面７に前記の膨大頭部５が挿入され、膨大頭部５
と外周側面７とは僅かな間隙が生ずるようになることが
好ましい。
径に等しく形成され、またラック軸本体A1との接合側の
内周側面７に前記の膨大頭部５が挿入され、膨大頭部５
と外周側面７とは僅かな間隙が生ずるようになることが
好ましい。
この明細書の挿入とは、後述の摩擦溶接時の回転によ
り、膨大頭部５と内周側面７とが発熱はするが溶着にな
らない嵌め合い状態をいう。
り、膨大頭部５と内周側面７とが発熱はするが溶着にな
らない嵌め合い状態をいう。
さらに、中空状軸杆A2のラック軸本体A1との接合側の
内周側面７には導入部８が形成される実施例が存在し、
該導入部８は内周側面７よりも、その内径が僅かに大き
な部分であって、さらに詳しくは導入部８の内径が前記
膨大頭部５の外径よりも僅かに大きくなっているもので
あって、導入部８内においては膨大頭部５は遊挿可能で
ある。
内周側面７には導入部８が形成される実施例が存在し、
該導入部８は内周側面７よりも、その内径が僅かに大き
な部分であって、さらに詳しくは導入部８の内径が前記
膨大頭部５の外径よりも僅かに大きくなっているもので
あって、導入部８内においては膨大頭部５は遊挿可能で
ある。
さらに、導入部８は軸部６の端部より、その長手方向
において所定の範囲に形成されるものであって、中空状
軸杆A2をラック軸本体A1に固着するときに、ラック軸本
体A1と中空状軸杆A2との端部同士が当接したときに膨大
頭部５が導入部８を越えて内周側面７に達するものとす
る。
において所定の範囲に形成されるものであって、中空状
軸杆A2をラック軸本体A1に固着するときに、ラック軸本
体A1と中空状軸杆A2との端部同士が当接したときに膨大
頭部５が導入部８を越えて内周側面７に達するものとす
る。
具体的な例としては、内周側面７は、前記導入部８の
軸部６端からの距離は、ラック軸本体A1の端部と膨大頭
部５との距離より短い。
軸部６端からの距離は、ラック軸本体A1の端部と膨大頭
部５との距離より短い。
このように、ラック軸本体A1と中空状軸杆A2とが固着
されて、ステアリングラック軸Ａが構成されている。
されて、ステアリングラック軸Ａが構成されている。
そのラック軸本体A1と中空状軸杆A2との固着手段は摩
擦溶接によるものであって、Ｂは摩擦溶接機であり、９
は回転クランプであり、10は移動クランプである。回転
クランプ９は、モータ11にて回転し、移動クランプ10は
油圧等の流体圧シリンダー12にて前後方向（第５図の左
右方向）に移動することができる。
擦溶接によるものであって、Ｂは摩擦溶接機であり、９
は回転クランプであり、10は移動クランプである。回転
クランプ９は、モータ11にて回転し、移動クランプ10は
油圧等の流体圧シリンダー12にて前後方向（第５図の左
右方向）に移動することができる。
その回転クランプ９には中空状軸杆A2がチャック9aに
て固定され、移動クランプ10にはラック軸本体A1がチャ
ック10aにて固定され、モータ11が始動して回転クラン
プ９によって中空状軸杆A2が高速回転する。
て固定され、移動クランプ10にはラック軸本体A1がチャ
ック10aにて固定され、モータ11が始動して回転クラン
プ９によって中空状軸杆A2が高速回転する。
一方、移動クランプ10に固定されたラック軸本体A
1は、移動クランプ10が回転クランプ９に向かって移動
すると同時にラック軸本体A1の端部が中空状軸杆A2の内
周側面７に膨大頭部５が圧入されつつ軸本体A1と中空状
軸杆A2との端部同士が当接し、中空状軸杆A2の高速回転
による摩擦溶接にて固着がなされるものである。
1は、移動クランプ10が回転クランプ９に向かって移動
すると同時にラック軸本体A1の端部が中空状軸杆A2の内
周側面７に膨大頭部５が圧入されつつ軸本体A1と中空状
軸杆A2との端部同士が当接し、中空状軸杆A2の高速回転
による摩擦溶接にて固着がなされるものである。
請求項１の考案においては、軸方向の一端部の中央位
置より外方に細径首部４を介して膨大頭部５を突出形成
し、且つ前記細径首部４の基部箇所の軸端面に環状窪み
部３を形成したラック軸本体A1と、中空状軸杆A2とから
なり、該中空状軸杆A2の内周側面７内に膨大頭部５が挿
入されて、ラック軸本体A1と中空状軸杆A2との端部同士
が摩擦溶接されてなるステアリングラック軸としたこと
により、まず第１に力学的強度に優れたステアリングラ
ック軸を提供することができるし、第２に充分な強度を
確保しながらステアリングラック軸全体を軽量化するこ
とができるし、第３にラック軸本体A1と中空状軸杆A2と
の摩擦溶接時による変形を防止することができる等の効
果を奏する。
置より外方に細径首部４を介して膨大頭部５を突出形成
し、且つ前記細径首部４の基部箇所の軸端面に環状窪み
部３を形成したラック軸本体A1と、中空状軸杆A2とから
なり、該中空状軸杆A2の内周側面７内に膨大頭部５が挿
入されて、ラック軸本体A1と中空状軸杆A2との端部同士
が摩擦溶接されてなるステアリングラック軸としたこと
により、まず第１に力学的強度に優れたステアリングラ
ック軸を提供することができるし、第２に充分な強度を
確保しながらステアリングラック軸全体を軽量化するこ
とができるし、第３にラック軸本体A1と中空状軸杆A2と
の摩擦溶接時による変形を防止することができる等の効
果を奏する。
これらの効果について詳述すると、ラック軸本体A1に
は軸方向の一端部の中央位置より外方に細径首部４を介
して膨大頭部５を突出形成し、該膨大頭部５は中空状軸
杆A2の内周側面７内に挿入当接される構成となってい
る。
は軸方向の一端部の中央位置より外方に細径首部４を介
して膨大頭部５を突出形成し、該膨大頭部５は中空状軸
杆A2の内周側面７内に挿入当接される構成となってい
る。
従って、ラック軸本体A1と中空状軸杆A2の端部同士が
摩擦溶接により固着されてなることにより、ラック軸本
体A1と中空状軸杆A2とは、その端部同士の固着箇所以外
に膨大頭部５と中空状軸杆A2の内周側面７との接触状箇
所が存在し、該接触状箇所と前記端部同士の固着箇所と
の２箇所により極めて強固なる固着ができる。
摩擦溶接により固着されてなることにより、ラック軸本
体A1と中空状軸杆A2とは、その端部同士の固着箇所以外
に膨大頭部５と中空状軸杆A2の内周側面７との接触状箇
所が存在し、該接触状箇所と前記端部同士の固着箇所と
の２箇所により極めて強固なる固着ができる。
この強固なる効果の作用について、具体的に説明する
と、中空状軸杆A2のジョイント部Ｊ側に荷重Ｆがかかっ
たときに生ずる曲げモーメントは、膨大頭部５が形成さ
れていない場合には、中空状軸杆A2の長さＬとすると、
荷重Ｆ×中空状軸杆A2の長さＬであるが、本考案では、
膨大頭部５は細径首部４を介してラック軸本体A1の端部
より適宜に距離を有しているので、ラック軸本体A1と膨
大頭部５との距離ｌの分だけ短くなり、曲げモーメント
はＦ×（Ｌ−ｌ）となり、曲げモーメントを小さくし
て、ラック軸本体A1と中空状軸杆A2との端部接合箇所に
かかる応力も小さくすることができ、耐久性のあるステ
アリングラック軸とすることができる。
と、中空状軸杆A2のジョイント部Ｊ側に荷重Ｆがかかっ
たときに生ずる曲げモーメントは、膨大頭部５が形成さ
れていない場合には、中空状軸杆A2の長さＬとすると、
荷重Ｆ×中空状軸杆A2の長さＬであるが、本考案では、
膨大頭部５は細径首部４を介してラック軸本体A1の端部
より適宜に距離を有しているので、ラック軸本体A1と膨
大頭部５との距離ｌの分だけ短くなり、曲げモーメント
はＦ×（Ｌ−ｌ）となり、曲げモーメントを小さくし
て、ラック軸本体A1と中空状軸杆A2との端部接合箇所に
かかる応力も小さくすることができ、耐久性のあるステ
アリングラック軸とすることができる。
また、ラック軸本体A1の軸方向の一端部の中央位置よ
り外方に細径首部４を介して膨大頭部５を突出形成し、
且つ前記細径首部４の基部箇所の軸端面に環状窪み部３
を形成したことにより、ラック軸本体A1端部と中空状軸
杆A2端部とを摩擦溶接するときにラック軸本体A1及び中
空状軸杆A2の中心方向への溶融時のはみ出し肉が環状窪
み部３内に十分に逃げるようになって溜めることがで
き、摩擦溶接時の変形歪等を防止し、摩擦溶接を良好に
できる利点がある。
り外方に細径首部４を介して膨大頭部５を突出形成し、
且つ前記細径首部４の基部箇所の軸端面に環状窪み部３
を形成したことにより、ラック軸本体A1端部と中空状軸
杆A2端部とを摩擦溶接するときにラック軸本体A1及び中
空状軸杆A2の中心方向への溶融時のはみ出し肉が環状窪
み部３内に十分に逃げるようになって溜めることがで
き、摩擦溶接時の変形歪等を防止し、摩擦溶接を良好に
できる利点がある。
次に請求項２の考案においては、請求項１の構成にお
ける中空状軸杆A2の内周接合端には膨大頭部５が遊挿可
能な導入部８を形成し、ラック軸本体A1と中空状軸杆A2
との端部同士が当接して膨大頭部５が内周側面７に挿入
され、ラック軸本体A1と中空状軸杆A2との端部同士が摩
擦溶接されてなるステアリングラック軸としたことによ
り、請求項１の考案の効果を奏する外に、ラック軸本体
A1と中空状軸杆A2との接合時における位置合わせが極め
て容易にでき、且つ摩擦溶接作業時間を短縮することが
できるものである。
ける中空状軸杆A2の内周接合端には膨大頭部５が遊挿可
能な導入部８を形成し、ラック軸本体A1と中空状軸杆A2
との端部同士が当接して膨大頭部５が内周側面７に挿入
され、ラック軸本体A1と中空状軸杆A2との端部同士が摩
擦溶接されてなるステアリングラック軸としたことによ
り、請求項１の考案の効果を奏する外に、ラック軸本体
A1と中空状軸杆A2との接合時における位置合わせが極め
て容易にでき、且つ摩擦溶接作業時間を短縮することが
できるものである。
これらの効果について詳述すると、中空状軸杆A2の接
合側端に形成した導入部８はその直径をラック軸本体A1
の導入部８の外径よりも大きくしており、且つ導入部８
の中空状軸杆A2の接合側端よりの長さが、ラック軸本体
A1の端部と膨大頭部５との距離よりも短いものとしてい
るので、ラック軸本体A1に中空状軸杆A2を固着するとき
に中空状軸杆A2の導入部８の範囲内で膨大頭部５は遊挿
状態となり迅速にラック軸本体A1と中空状軸杆A2との端
部同士を近接することができ、極めて僅かの距離におい
て膨大頭部５と中空状軸杆A2の内周側面７とで挿入工程
となり、作業時間を短縮することができる利点がある。
合側端に形成した導入部８はその直径をラック軸本体A1
の導入部８の外径よりも大きくしており、且つ導入部８
の中空状軸杆A2の接合側端よりの長さが、ラック軸本体
A1の端部と膨大頭部５との距離よりも短いものとしてい
るので、ラック軸本体A1に中空状軸杆A2を固着するとき
に中空状軸杆A2の導入部８の範囲内で膨大頭部５は遊挿
状態となり迅速にラック軸本体A1と中空状軸杆A2との端
部同士を近接することができ、極めて僅かの距離におい
て膨大頭部５と中空状軸杆A2の内周側面７とで挿入工程
となり、作業時間を短縮することができる利点がある。
図面は本考案の実施例を示すものであって、その第１図
は本考案のステアリングラック軸の要部断面図、第２図
は本考案を分解した要部斜視図、第３図は第２図とは別
の実施例の分解した要部斜視図、第４図は摩擦溶接箇所
の状態を示す断面図、第５図は摩擦溶接機にて本考案の
ステアリングラック軸を製造するところを示す略示図、
第６図は本考案を内装した舵取装置の断面図、第７図，
第８図は導入部を設けた中空状軸杆をラック軸本体に接
合固着するところを示す断面図、第９図は本考案のステ
アリングラック軸に荷重がかかった状態を示す略示図で
ある。 A1…ラック軸本体、A2…中空状軸杆、３…環状窪み部、
４…細径首部、５…膨大頭部、７…内周側面、８…導入
部。
は本考案のステアリングラック軸の要部断面図、第２図
は本考案を分解した要部斜視図、第３図は第２図とは別
の実施例の分解した要部斜視図、第４図は摩擦溶接箇所
の状態を示す断面図、第５図は摩擦溶接機にて本考案の
ステアリングラック軸を製造するところを示す略示図、
第６図は本考案を内装した舵取装置の断面図、第７図，
第８図は導入部を設けた中空状軸杆をラック軸本体に接
合固着するところを示す断面図、第９図は本考案のステ
アリングラック軸に荷重がかかった状態を示す略示図で
ある。 A1…ラック軸本体、A2…中空状軸杆、３…環状窪み部、
４…細径首部、５…膨大頭部、７…内周側面、８…導入
部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 太田 久司 群馬県桐生市広沢町１丁目2757番地 株 式会社山田製作所内 (72)考案者 鹿貫 誠治 群馬県桐生市広沢町１丁目2757番地 株 式会社山田製作所内 (56)参考文献 特開 昭57−195960（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−166089（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−70133（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】軸方向の一端部の中央位置より外方に細径
首部を介して膨大頭部を突出形成し、且つ前記細径首部
の基部箇所の軸端面に環状窪み部を形成したラック軸本
体と、中空状軸杆とからなり、該中空状軸杆の内周側面
に膨大頭部が挿入され、ラック軸本体と中空状軸杆との
端部同士が摩擦溶接されてなることを特徴としたステア
リングラック軸。 - 【請求項２】軸方向の一端部の中央位置より外方に細径
首部を介して膨大頭部を突出形成し、且つ前記細径首部
の基部箇所の軸端面に環状窪み部を形成したラック軸本
体と、中空状軸杆とからなり、該中空状軸杆の内周接合
端には膨大頭部が遊挿可能な導入部を形成し、ラック軸
本体と中空状軸杆との端部同士が当接して膨大頭部が内
周側面に挿入され、ラック軸本体と中空状軸杆との端部
同士が摩擦溶接されてなることを特徴としたステアリン
グラック軸。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990118530U JP2554165Y2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | ステアリングラック軸 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990118530U JP2554165Y2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | ステアリングラック軸 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0475776U JPH0475776U (ja) | 1992-07-02 |
| JP2554165Y2 true JP2554165Y2 (ja) | 1997-11-12 |
Family
ID=31866457
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990118530U Expired - Fee Related JP2554165Y2 (ja) | 1990-11-14 | 1990-11-14 | ステアリングラック軸 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554165Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4964410B2 (ja) * | 2004-08-02 | 2012-06-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | ラックシャフト |
| WO2006047825A1 (en) * | 2004-11-04 | 2006-05-11 | Bishop Innovation Limited | Composite steering rack |
| JP6530882B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2019-06-12 | 高周波熱錬株式会社 | ラック製造装置及びラック製造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5070133U (ja) * | 1973-11-01 | 1975-06-21 | ||
| JPS57195960A (en) * | 1981-05-27 | 1982-12-01 | Jidosha Kiki Co Ltd | Rack shaft and its manufacturing method |
| JPH069750B2 (ja) * | 1986-01-16 | 1994-02-09 | 川崎重工業株式会社 | 摩擦圧接方法 |
-
1990
- 1990-11-14 JP JP1990118530U patent/JP2554165Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0475776U (ja) | 1992-07-02 |
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