JP3526794B2 - ラックバー - Google Patents

ラックバー

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両用ステアリン
グ装置、特に、パワーステアリング装置の一構成部材で
あるラックバーに関する。
【０００２】
【従来の技術】ラックバーの一つとして、パワーシリン
ダのシリンダ部に組み付けたオイルシールに摺動可能に
嵌合するロッド部と、同ロッド部の一側に連続的に形成
されて前記オイルシールに嵌合しない接続部を介して連
続的に形成されてピニオンと噛合するラック歯形成部と
を有したものがあり、また、ラック歯形成部の強度アッ
プを図るために焼入れを施すようにしたものがある（特
開平６−２００３２０号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記した焼入れをラッ
ク歯形成部のみならずロッド部にも施す場合には、ロッ
ド部とラック歯形成部の構造、肉厚等が異なるため、異
なる条件にて焼入れを施す必要があり、ロッド部に施さ
れる焼入れの領域とラック歯形成部に施される焼入れの
領域間に非焼入れの境界領域（焼入れが完全に施されな
い部位であって、強度アップが十分に図られていない焼
境領域）が生じることがある。
【０００４】ところで、ラックバーにおいては、タイヤ
を介してラックバーに外部から曲げ力が入力した際の曲
げモーメントが、ラック歯形成部におけるピニオンとの
噛合部にて最大となり、噛合部から軸方向に遠ざかるほ
ど小さくなる。したがって、上記した非焼入れの境界領
域（ラックバーにおける最弱部位）が、ラックバーの軸
方向移動時（操舵時）にピニオンとの噛合部に近くなる
部位（例えば、接続部のラック歯形成部側端部）に設定
されている場合には、曲げ強度に問題が生じるおそれが
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に対処すべくなされたものであり、パワーシリンダのシ
リンダ部に組み付けたオイルシールに摺動可能に嵌合す
るロッド部と、同ロッド部の一側に連続的に形成されて
前記オイルシールに嵌合しない接続部を介して連続的に
形成されてピニオンと噛合するラック歯形成部とを有し
てなり、前記ロッド部と前記ラック歯形成部に異なる条
件にて焼入れが施されるラックバーにおいて、前記ロッ
ド部に施される焼入れの領域と前記ラック歯形成部に施
される焼入れの領域間に存在する非焼入れの境界領域
を、前記接続部の軸方向長さより短く設定して、前記接
続部における前記ロッド部側に偏位させたことに特徴が
ある。この場合において、前記ラックバーが中空状部材
であることが望ましい。
【０００６】
【発明の作用・効果】本発明によるラックバーにおいて
は、ロッド部に施される焼入れの領域とラック歯形成部
に施される焼入れの領域間に存在する非焼入れの境界領
域を、接続部の軸方向長さより短く設定して、接続部に
おけるロッド部側に偏位させたため、非焼入れの境界領
域をピニオンとの噛合部から軸方向に遠ざけることがで
きて、外部から曲げ力が入力した際に、非焼入れの境界
領域に作用する曲げモーメントを小さくすることができ
る。したがって、ラックバーの曲げ強度を向上させるこ
とができて、耐久性を維持することができる。また、本
発明の実施に際して、ラックバーが中空状部材である場
合には、ラックバーの軽量化を図ることができるととも
に、ラックバーの曲げ強度を向上させることができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明すると、図１には、本発明によるラッ
クバー１０を採用した車両用パワーステアリング装置が
示されている。ラックバー１０は、中空状の部材（素材
が中空丸棒）で形成されていて、図示右方を省略したロ
ッド部１１と、同ロッド部１１の一側（図示左側）に接
続部１２を介して形成されたラック歯形成部１３を有し
ている。
【０００８】ロッド部１１は、断面略円形状に形成され
ていて、その軸方向略中央部位にはピストン１１ａが組
み付けられており、パワーシリンダ５０のシリンダ部５
１に組み付けたオイルシール５２に軸方向へ摺動可能に
嵌合されている。オイルシール５２は、シリンダ部５１
に組付けたホルダ５３によって図示左方への移動を規制
されている。なお、ロッド部１１は、図示省略した右側
においても、シリンダ部５１に組み付けられてホルダ
(図示省略)によって保持されたオイルシール(図示省略)
に軸方向へ摺動可能に嵌合されている。
【０００９】接続部１２は、所定の軸方向長さＡを有
し、断面略円形状に形成されていて、ロッド部１１の一
側（図１に示すオイルシール摺動範囲Ｂの左側）に連続
的に形成されており、他側（ロッド部１１の反対側）に
はラック歯形成部１３が連続的に形成されている。
【００１０】ラック歯形成部１３は、ピニオン２０と噛
合するラック歯１３ａを長手方向に多数形成した部位
(ラック歯１３ａを形成していない部位も含む)であり、
所定の軸方向長さＣを有している。ピニオン２０は、ス
テアリングホイール(図示省略)の回転に伴って回転する
ものであり、その回転によってラックバー１０が軸方向
へ移動するようになっている。
【００１１】ラックバー１０の軸方向移動量(図示中立
位置からのラックストロークＤ)は、ラックバー１０の
両端のタイロッド(図示省略)がストッパ(図示省略)に当
接することにより規定されていて、ラックバー１０がそ
の軸方向移動端に移動したときには、ロッド部１１の端
部（オイルシール摺動範囲Ｂの端部）がオイルシール
(５２)に嵌合するようになっている。
【００１２】ところで、この実施形態においては、ラッ
クバー１０のロッド部１１とラック歯形成部１３に、強
度アップを図るための焼入れがそれぞれ施されている。
これらの焼入れは、ロッド部１１とラック歯形成部１３
の構造、肉厚等の違いから、異なる条件にて施されてい
る。焼入れ後の硬度は、ロッド部１１とラック歯形成部
１３の要求に基づいて設定されており、双方が同程度の
硬度となる場合もあれば、双方が異なる硬度となる場合
もある。
【００１３】ロッド部１１に施される焼入れの領域(軸
方向長さ)Ｅは、オイルシール５２の摺動範囲Ｂに略一
致している。一方、ラック歯形成部１３に施される焼入
れの領域(軸方向長さ)Ｆは、ラック歯形成部１３の軸方
向長さＣより図示右方に長くて接続部１２の中央より右
側（ロッド部１１側）にまで延びている。これにより、
ロッド部１１に施される焼入れの領域Ｅとラック歯形成
部１３に施される焼入れの領域Ｆ間に存在する非焼入れ
の境界領域Ｍ（ラックバーにおける最弱部位）が、接続
部１２の軸方向長さＡより短くされて、接続部１２にお
けるロッド部側（図示右方）に偏位している。
【００１４】上記のように構成した本実施形態のラック
バー１０においては、タイヤ(図示省略)を介してラック
バー１０に外部から曲げ力(例えば、縁石乗り上げ荷重)
が入力した際、周知のように曲げモーメントが作用す
る。この曲げモーメントは、ラック歯形成部１３におけ
るピニオン２０との噛合部にて最大であり、噛合部から
軸方向に遠ざかるほど小さくなる。
【００１５】ところで、本実施形態においては、ラック
バー１０における非焼入れの境界領域Ｍを、接続部１２
の軸方向長さＡより短く設定して、接続部１２における
ロッド部側（図示右方）に偏位させたため、非焼入れの
境界領域Ｍをピニオン２０との噛合部から軸方向に遠ざ
けることができて、外部から曲げ力が入力した際に、非
焼入れの境界領域Ｍに作用する曲げモーメントを小さく
することができる。したがって、ラックバー１０の曲げ
強度を向上させることができて、耐久性を維持すること
ができる。また、本実施形態においては、ラックバー１
０が中空状部材で形成されているため、ラックバー１０
の軽量化を図ることができるとともに、ラックバー１０
の曲げ強度を向上させることができる。
【００１６】上記実施形態においては、本発明を中空状
のラックバーに実施したが、本発明は中実状のラックバ
ーにも同様に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるラックバーを採用したパワース
テアリング装置の要部を概略的に示す一部破断図であ
る。
【符号の説明】
１０…ラックバー、１１…ロッド部、１２…接続部、１
３…ラック歯形成部、２０…ピニオン、５０…パワーシ
リンダ、５１…シリンダ部、５２…オイルシール、Ｍ…
非焼入れの境界領域。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 智実 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自 動車株式会社内 (72)発明者 山脇 崇 愛知県小牧市大字小牧原新田721−１ シャトー小牧原604号 (56)参考文献 特開 平６−264147（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−43941（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−264992（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−139625（ＪＰ，Ａ) 特公 平２−35012（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 55/26

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 パワーシリンダのシリンダ部に組み付け
    たオイルシールに摺動可能に嵌合するロッド部と、同ロ
    ッド部の一側に連続的に形成されて前記オイルシールに
    嵌合しない接続部を介して連続的に形成されてピニオン
    と噛合するラック歯形成部とを有してなり、前記ロッド
    部と前記ラック歯形成部に異なる条件にて焼入れが施さ
    れるラックバーにおいて、前記ロッド部に施される焼入
    れの領域と前記ラック歯形成部に施される焼入れの領域
    間に存在する非焼入れの境界領域を、前記接続部の軸方
    向長さより短く設定して、前記接続部における前記ロッ
    ド部側に偏位させたことを特徴とするラックバー。
  2. 【請求項２】 前記ラックバーが中空状部材であること
    を特徴とする請求項１記載のラックバー。
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