JP3254043B2 - ラックピニオン式舵取装置のラックバー - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ラックピニオン式舵取
装置のラックバーに関する。

【０００２】

【従来の技術】ラックピニオン式舵取装置のラックバー
は、図２（Ａ）に示すように、ギヤハウジング１０１内
に軸支されたピニオン１０２とラックバー１０３との噛
み合いを好適なものとするため、ラックバー１０３の裏
側にサポートヨーク１０４を当て、このサポートヨーク
１０４をスプリング１０５で押圧することにより、ラッ
クバー１０３をピニオン１０２に押し付ける様に構成さ
れている。

【０００３】そして、ラックバー１０３には、同図
（Ｂ），（Ｃ）に示す様に、バーの幅一杯の有効噛合幅
を有するラック歯１０６が、その噛合点Ｐがラック軸Ｌ
に対して中央で最も高くなり両端へ向かって段階的に低
くなるようにした、いわゆるハイスポットの構成にて加
工されていた。中央を高くするのは、中央（ステアリン
グの中立位置）において噛み合うときはサポートヨーク
１０４を最も押し戻した状態としておき、その押圧力を
高めることで舵取初期の大きな荷重に対してステアリン
グのガタ付きが生じないようにするためである。また、
両端へいくほど低くするのは、ラックバー１０３及びピ
ニオン１０２の軸曲がり，軸振れ，歯車精度，リード精
度や、ギヤハウジング１０１の交差角精度，ボックスセ
ンター間距離精度といった各種の原因による製造・組立
上の誤差を吸収すべく、サポートヨーク１０４の押圧力
を弱めておくためである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記ハイスポ
ットといっても、中央と両端とでは、せいぜい５／１０
０ｍｍ程度しか高さの差をとれないので、製造・組立上
の誤差の吸収は十分でなかった。

【０００５】これに対し、高さの差が１ｍｍ程度となる
様な大きなハイスポットをとれば、誤差を十分に吸収す
ることができる。しかし、今度は、噛合点の変化が大き
すぎて、操舵した場合のつながり感が悪くなるという問
題があった。このため、従来は、ラックバー１０３の軸
曲がり等を少なくするように加工精度や組立精度を向上
する必要があり、コストアップ要因となっていた。

【０００６】そこで、本発明は、ハイスポットでは解決
しきれない様な大きな誤差の吸収も可能なラックピニオ
ン式舵取装置のラックバーを提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】かかる課題を解
決するためになされた本発明のラックピニオン式舵取装
置用のラックバーは、請求項１に記載した様に、ピニオ
ンと噛合するための複数のラック歯を、ラック軸に沿っ
て並設したラックピニオン式舵取装置のラックバーにお
いて、前記各ラック歯の前記ピニオンとの有効噛合幅
が、前記ラック軸の中央から両端に向かって連続的又は
段階的に減少するように構成されたことを特徴とする。

【０００８】有効噛合幅を変化させることにより、ラッ
ク歯ごとのピニオンに対する逃げ易さを調整し、誤差に
よるガタ付きを吸収することができる。有効噛合幅は、
ハイスポットの場合と異なり、大きく変化させても操舵
感のつながりを崩さない。ここで、請求項２に記載した
様に、この請求項１記載のラックピニオン式舵取装置の
ラックバーにおいて、前記各ラック歯を、その幅方向に
略平坦に形成すると共に、該ラック歯の水平断面の前記
幅方向の両端に面取部を設けて構成することにより、該
平坦部にて前記有効噛合幅を確保する一方、該平坦部と
該面取部にて形成される前記幅方向の長さを確保するこ
とで、各ラック歯の強度上の横幅をも確保ことが一層好
ましい。尚、ここでいう「面取部」とは、ラック歯の幅
方向の両端において斜めに切り取られたような部分を意
味する。

【０００９】この請求項２記載のラックピニオン式舵取
装置のラックバーによれば、強度上の横幅を確保するこ
とで、各ラック歯の強度も十分に確保することができ
る。特に有効噛合幅を小さくすることによって、荷重に
対して不利となったラック歯においても、強度を補うこ
とができる。

【００１０】また、請求項３に記載した様に、これら請
求項１又は請求項２記載のラックピニオン式舵取装置の
ラックバーにおいて、前記各ラック歯の噛合点の高さ
が、前記ラック軸の中央から両端に向かって連続的又は
段階的に低くなるように構成されたこと、即ち、ハイス
ポットと組み合わせることが一層好ましい。

【００１１】かかる構成にすることにより、ハイスポッ
トによる誤差吸収能力も合わせて作用させることとな
り、より大きな誤差吸収能力を発揮し得ると共に、操舵
開始時のガタ付き防止も発揮する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を適用したラックピニオン式パ
ワーステアリング装置に採用することのできるラックバ
ーの実施例を図面に従って説明する。図１（Ａ）はラッ
クバーのラック歯部分の平面図を、同（Ｂ）は断面図
を、同（Ｃ）は正面図を、同（Ｄ）は噛合点Ｐにおける
ラック歯の端面図を示す。

【００１３】図示（Ｄ）の様に、実施例のラックバー１
においては、各ラック歯３は、その幅方向に略平坦に形
成されると共に、その水平断面（図（Ｄ）に示す断面）
の幅方向（長手方向）の両端に面取部が形成され、かつ
（Ａ）に示す様に、この平坦部により形成される有効噛
合幅Ａがラックバー１の中央から両端へ向かって連続的
に小さくなるように構成されている。一方、図示（Ｂ）
の様に、各歯の噛合点Ｐにおけるラック歯の強度上の横
幅Ｂは、上記平坦部と面取部を含み、十分に広く確保さ
れている。また、図示（Ｃ）の様に、噛合点Ｐは、中央
部の歯においてラック軸Ｌに対して最も高くし、両端へ
向かって段階的に低くなる様に構成され、いわゆるハイ
スポットが採用されている。

【００１４】以上の構成により、有効噛合幅Ａが中央で
最も広くなっているので、中央部のラック歯はピニオン
の歯と広い範囲でしっかり噛み合う。また、荷重を受け
る範囲が広いので、操舵開始時の負荷負担がなめらかに
なり、操舵開始時のガタ付きが解消される。また、有効
噛合幅Ａは、両端へいくほど小さくなるので、操舵角が
大きくなるほど、ラック歯とピニオン歯の噛み合い範囲
が小さくなり、ラック軸が曲がったり振れたりしている
場合にも、ピニオン歯との噛み合いに無理が生じない。
従って、製造誤差や組み付け誤差等に基づくガタ付きも
解消することができる。これと同様の効果は、ハイスポ
ットによっても奏されるが、有効噛合幅Ａの調整は相当
大きくしても操舵感のつながりを悪化させない。従っ
て、より十分な誤差吸収能力を発揮し得る。しかも、ハ
イスポットも組み合わされるので、その効果は一層高い
ものとなる。

【００１５】一方、両端へいっても、噛合点Ｐにおける
ラック歯の強度上の横幅Ｂは十分に確保されているの
で、ラック歯の強度不足といったことも生じない。特
に、単に有効噛合幅Ａを小さくするだけだと、端へいく
ほどラック歯の受ける負荷がきつくなり、強度上不利と
なる。しかし、実施例では、有効噛合幅Ａと別に強度上
の横幅Ｂを十分に確保する構成となっているので、かか
る不利を解消している。従って、強度上も申し分がな
い。

【００１６】これらの作用・効果の結果、本実施例によ
れば、ラックバーの歯車精度や軸曲がり，軸振れ精度に
対する要求を緩和することができ、ピニオンに関しても
こういった精度要求を緩和でき、ギヤハウジングの交差
角度やボックス間距離の精度要求も緩和することがで
き、大幅なコストダウンが可能である。

【００１７】なお、実施例のラックバーは、例えば実公
平１−３７３３５号や、特開昭５９−２０９４２１号
や、実開昭６０−１９３８６７号などに記載されている
様に、熱間，温間又は冷間の塑性加工において所定形状
のパンチ又は型を用いることによって製造することもで
きるし、切削加工で製造したり、従来品の様に有効噛合
幅が一定のものを製造してから研磨して有効噛合幅を変
化させるという方法で製造することもできる。

【００１８】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない限り種々なる態様に変形することが可
能である。例えば、実施例の様な中空のラックバーに限
らず、中実のラックバーに適用してもよい。

【００１９】また、ハイスポットを併用しないものであ
ってもよい。加えて、（有効噛合幅Ａ）＝（強度上の横
幅Ｂ）という関係にて有効噛合幅Ａが中央から両端へ向
かって変化する構成にしても構わない。この場合は、ラ
ック歯の強度面で実施例より劣るが、誤差吸収能力は十
分に発揮し得る。

【００２０】一方、中央から端まで強度上の横幅Ｂは一
定にしておいても構わない。強度面からはこの変形例の
方が望ましい。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
ラックピニオン式舵取装置のラックバーにおいて、製造
上組立上の各種誤差を吸収してガタ付きのない操舵を可
能にすると共に、かかる効果を発揮するにもかかわら
ず、安価にラックバーを製造することができるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例のラックバーの説明図である。

【図２】 従来例のラックバーの説明図である。

【符号の説明】

１・・・ラックバー、３・・・ラック歯、Ａ・・・有効
噛合幅、Ｂ・・・強度上の横幅、Ｌ・・・ラック軸、Ｐ
・・・噛合点。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 正信 神奈川県横浜市金沢区福浦２丁目15番地 の12 株式会社チューブフォーミング内 (56)参考文献 特開 昭58−112874（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−95571（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−16671（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭55−161656（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−102570（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 3/12 F16H 55/26

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ピニオンと噛合するための複数のラック
   歯を、ラック軸に沿って並設したラックピニオン式舵取
   装置のラックバーにおいて、 前記各 ラック歯の前記ピニオンとの有効噛合幅が、前記
   ラック軸の中央から両端に向かって連続的又は段階的に
   減少するように構成されたことを特徴とするラックピニ
   オン式舵取装置のラックバー。
2. 【請求項２】 請求項１記載のラックピニオン式舵取装
   置のラックバーにおいて、前記各ラック歯を、その幅方向に略平坦に形成すると共
   に、該ラック歯の水平断面の前記幅方向の両端に面取部
   を設けて構成することにより、該平坦部にて前記 有効噛
   合幅を確保する一方、該平坦部と該面取部を含む前記幅
   方向の長さを確保することで、各ラック歯の強度上の横
   幅をも確保したことを特徴とするラックピニオン式舵取
   装置のラックバー。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載のラックピニ
   オン式舵取装置のラックバーにおいて、 前記各ラック歯の噛合点の高さが、前記ラック軸の中央
   から両端に向かって連続的又は段階的に低くなるように
   構成されたことを特徴とするラックピニオン式舵取装置
   のラックバー。