JPS626925Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS626925Y2 JPS626925Y2 JP1981003072U JP307281U JPS626925Y2 JP S626925 Y2 JPS626925 Y2 JP S626925Y2 JP 1981003072 U JP1981003072 U JP 1981003072U JP 307281 U JP307281 U JP 307281U JP S626925 Y2 JPS626925 Y2 JP S626925Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rack
- tooth
- pinion
- gear ratio
- tooth surface
- 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.)
- Expired
Links
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、自動車等の車輌のステアリング装置
に用いられるラツクアンドピニオン型のステアリ
ングギヤ装置に係り、特にパワーステアリング用
のバリアブルギヤレシオ式ステアリングギヤ装置
に係る。[Detailed Description of the Invention] The present invention relates to a rack-and-pinion type steering gear device used in a steering device of a vehicle such as an automobile, and particularly to a variable gear ratio type steering gear device for power steering.
ステアリングホイールの回転角に応じてギヤレ
シオが変化するよう構成されたバリアブルギヤレ
シオ式ステアリングギヤ装置は従来より種々の構
成にて提案されており、そのうち最も実用化が近
いと思われるものが特公昭52−29049号に於いて
提案されている。この特公昭52−29049号に示さ
れたバリアブルギヤレシオ式ステアリングギヤ装
置は、はすばのピニオンとはすばのラツクとを用
いたラツクアンドピニオン型のバリアブルギヤレ
シオ式ステアリングギヤ装置であり、その構成に
よれば、ステアリングホイールの回転角に応じて
ギヤレシオが適宜に変化するバリアブルギヤレシ
オ式ステアリングギヤ装置が得られる。 Variable gear ratio steering gear devices, in which the gear ratio changes according to the rotation angle of the steering wheel, have been proposed in various configurations, and the one that is considered to be the closest to practical application is the one proposed in the 1970s. Proposed in No. 29049. The variable gear ratio type steering gear device shown in this Japanese Patent Publication No. 52-29049 is a rack and pinion type variable gear ratio type steering gear device using a Hasuba pinion and a Hasuba rack. According to the invention, a variable gear ratio type steering gear device in which the gear ratio changes appropriately according to the rotation angle of the steering wheel can be obtained.
しかし上記提案にかかるステアリングギヤ装置
に於ては、車輌の直進状態に於けるピニオンとラ
ツクとの間のバツクラツシユの排除に対し十分な
配慮が払われておらず、従つて車輌の直進状態に
於てステアリングホイールのふらつきが生じやす
いという不具合がある。かかる不具合は、パワー
シリンダ等の補助装置によつてステアリングホイ
ールの操舵力が軽減されるよう構成されたパワー
ステアリング型のステアリングギヤ装置に於ては
特に顕著である。 However, in the steering gear device according to the above proposal, sufficient consideration is not given to eliminating backlash between the pinion and the rack when the vehicle is traveling straight, and therefore, when the vehicle is traveling straight, The problem is that the steering wheel tends to wobble easily. Such a problem is particularly noticeable in a power steering type steering gear device in which the steering force of the steering wheel is reduced by an auxiliary device such as a power cylinder.
本考案は、上記提案にかかるバリアブルギヤレ
シオ式ステアリングギヤ装置に於ける上述の如き
不具合に鑑み、車輌の直進状態に於けるピニオン
とラツクとの間のバツクラツシユを排除し、ステ
アリングホイール操舵の中立点にのみプレトルク
が与えられるよう改良されたパワーステアリング
用のバリアブルギヤレシオ式ステアリングギヤ装
置を提供することを目的としている。 In view of the above-mentioned problems in the variable gear ratio type steering gear device proposed above, the present invention eliminates the backlash between the pinion and the rack when the vehicle is moving straight, and the neutral point of steering wheel steering is An object of the present invention is to provide a variable gear ratio type steering gear device for power steering which is improved so that pre-torque is applied only when the pre-torque is applied.
かかる目的は、本考案によれば、中央部より両
端部へ向うにつれてラツク歯の圧力角が大きくな
るラツクとこれに噛合するピニオンとを有するバ
リアブルギヤレシオ式ステアリングギヤ装置に於
て、前記ラツク歯の歯面は前記ピニオンに対する
共役な歯形理論上の歯面より該歯面に垂直の方向
に一様に微小高さΔＴだけ高くされており、それ
に応じて前記ラツクと前記ピニオンの間の距離は
前記ラツクが前記の歯形理論上の歯面を有する場
合の距離よりΔＴ cosec θ（ただしθはラツ
ク中央部の圧力角）を越えない距離だけ増大され
ていることを特徴とするバリアブルギヤレシオ式
ステアリングギヤ装置によつて達成される。 According to the present invention, the present invention provides a variable gear ratio steering gear device having a rack in which the pressure angle of the rack teeth increases from the center toward both ends, and a pinion that meshes with the rack. The tooth surface is uniformly raised by a minute height ΔT in the direction perpendicular to the tooth surface than the theoretical tooth surface conjugate to the pinion, and the distance between the rack and the pinion is accordingly A variable gear ratio type steering gear device characterized in that the distance is increased by a distance not exceeding ΔT cosec θ (where θ is the pressure angle at the center of the rack) than the distance when the rack has the theoretical tooth surface as described above. achieved by.
以下に添付の図を参照しつつ、本考案をその好
ましい実施例について詳細に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to preferred embodiments thereof, with reference to the accompanying drawings.
第１図は本考案によるパワーステアリング用の
ラツクアンドピニオン型バリアブルギヤレシオ式
ステアリングギヤ装置の一つの実施例をその要部
について示す解図的部分縦断面図、第２ａ図は圧
力角が小さいラツクの中央部の一つのラツク歯を
拡大して示す解図的部分縦断面図、第２ｂ図は第
２ａ図に示されたラツク歯の歯面増大による歯面
の変化量の関係を示す解図、第３ａ図及び第３ｂ
図はそれぞれ圧力角が大きいラツクの左右両側端
に於けるラツク歯についての第２ａ図及び第２ｂ
図にそれぞれ対応する図面である。尚、これら第
２ａ図及び第３ａ図に於て、一点鎖線は歯面を増
大されていない通常のラツク歯の歯形を示してい
る。 Fig. 1 is an illustrative partial vertical sectional view showing the essential parts of one embodiment of a rack-and-pinion type variable gear ratio type steering gear device for power steering according to the present invention, and Fig. 2a is a schematic partial longitudinal sectional view showing the main parts of a rack-and-pinion type variable gear ratio type steering gear device for power steering according to the present invention. Fig. 2b is an illustrative partial longitudinal sectional view showing an enlarged view of one rack tooth in the central part; Fig. 2b is an illustrative drawing showing the relationship between the amount of change in the tooth surface due to the increase in the tooth surface of the rack tooth shown in Fig. 2a; Figures 3a and 3b
Figures 2a and 2b show the rack teeth at the left and right ends of the rack with large pressure angles, respectively.
FIG. Incidentally, in these FIGS. 2a and 3a, the one-dot chain line indicates the tooth profile of a normal rack tooth whose tooth surface has not been enlarged.
図に於て、１はラツクバーであり、その一方の
側にラツク２を有している。ラツク２はその長手
方向軸線に沿つて設けられた複数個のラツク歯３
を有しており、該ラツク歯は図には示されていな
いステアリングシヤフトによつて回転されるピニ
オン４と噛合し、これにより図には示されていな
いラツクガイドによりピニオンに対し押しつけら
れた状態にてその長手方向に駆動されるようにな
つている。 In the figure, 1 is a rack bar with a rack 2 on one side thereof. The rack 2 has a plurality of rack teeth 3 disposed along its longitudinal axis.
The rack teeth mesh with a pinion 4 rotated by a steering shaft (not shown), and are thereby pressed against the pinion by a rack guide (not shown). It is adapted to be driven in its longitudinal direction.
ラツク２の各ラツク歯３は、ステアリングホイ
ールの切れ角が大きい領域でギヤレシオを小さく
してステアリングホイールの全回動角を低減すべ
く、その対称軸線５よりラツクバー１の両側端へ
向かうにつれてその圧力角が大きくなるよう構成
されており、従つてラツク２はその対称軸線５の
近傍に高ギヤレシオ域６を有し、両側端近傍の位
置に低ギヤレシオ域７を有している。 Each rack tooth 3 of the rack 2 applies pressure as it moves toward both ends of the rack bar 1 from its axis of symmetry 5 in order to reduce the gear ratio in areas where the steering wheel has a large turning angle and thereby reduce the total turning angle of the steering wheel. The rack 2 is constructed with large angles, so that the rack 2 has a high gear ratio area 6 near its axis of symmetry 5 and a low gear ratio area 7 near its ends.
各ラツク歯３の両歯面８は、ピニオン４の歯と
共役な歯形理論上の歯面９より該歯面に垂直にΔ
Ｔだけ増大されている。第２図及び第３図に詳細
に示されている如く、ラツクの高ギヤレシオ域６
に於ける圧力角がθ１であり、低ギヤレシオ域７
に於ける圧力角がθ２であるとすれば、歯面をΔ
Ｔだけ増大することによるそれぞれの歯面の歯た
け方向の変化量ΔＸは、
ΔX1＝ΔＴ cosec θ１
ΔX2＝ΔＴ cosec θ２
となり、θ１＜θ２であるからΔX1＞ΔX2とな
る。即ち、第２ｂ図及び第３ｂ図に示されている
如く、ラツク歯の歯面をそれに垂直にΔＴだけ一
様に増大すると、それによる歯たけ方向の変化量
は高ギヤレシオ域６に於けるよりも低ギヤレシオ
域７に於ける方が小さい。 Both tooth surfaces 8 of each rack tooth 3 are vertically Δ
It is increased by T. As shown in detail in FIGS. 2 and 3, the easy high gear ratio range 6
The pressure angle at θ is 1 , and the low gear ratio region 7
If the pressure angle at
The amount of change ΔX in the tooth depth direction of each tooth surface due to an increase by T is ΔX 1 = ΔT cosec θ 1 ΔX 2 = ΔT cosec θ 2 , and since θ 1 < θ 2 , ΔX 1 > ΔX 2 . Become. That is, as shown in FIGS. 2b and 3b, when the tooth surface of the rack tooth is uniformly increased by ΔT perpendicular to it, the amount of change in the tooth depth direction is greater than that in the high gear ratio range 6. is smaller in the low gear ratio range 7.
第１図に示されている如く、本考案によるバリ
アブルギヤレシオ式ステアリングギヤ装置に於て
は、ピニオン４及びラツクバー１はラツク歯の歯
面を増大されていない通常のラツクバーの場合
（図に於て一点鎖線にて示されている）よりも距
離Ｈだけ互いに遠ざけられた位置にて駆動される
ようになつている。この場合、変位量Ｈは、第４
図に示されている如く、ラツクバーの中央部に於
けるラツク歯の歯たけ方向の変化量ΔX1を越え
ない値に選定されている。従つてラツクバー１の
中央部に於ては、ピニオンとラツク歯との間に於
けるバツクラツシユが排除されるのみならず、更
にこれらの間に適当な予圧を与えることができ
る。 As shown in Fig. 1, in the variable gear ratio type steering gear device according to the present invention, the pinion 4 and the rack bar 1 are a normal rack bar with no enlarged tooth surface of the rack teeth (in the figure). (indicated by a dashed line), they are driven at positions spaced apart from each other by a distance H. In this case, the displacement H is the fourth
As shown in the figure, a value is selected that does not exceed the amount of change ΔX 1 in the tooth depth direction of the rack teeth at the center of the rack bar. Therefore, in the center of the rack bar 1, not only is backlash between the pinion and the rack teeth eliminated, but also an appropriate preload can be applied between them.
このことをステアリングホイールに作用するプ
レトルクＴについて見れば、前述の特公昭52−
29049号に於ては、ラツクバーはラツクガイドに
より一定圧力でピニオンに対し押圧されているの
みであるから、第５図に於て破線Ｂにて示されて
いる如くほぼ一定であるのに対し、本考案による
ステアリングギヤ装置に於ては、第５図に於て実
線Ａにて示されている如く、ステアリングホイー
ルの回転角が０である部分に適当なプレトルクが
与えられる。 If we look at this with respect to the pre-torque T that acts on the steering wheel, we can see that
In No. 29049, the rack bar is only pressed against the pinion with a constant pressure by the rack guide, so the pressure is almost constant as shown by the broken line B in Fig. 5, whereas in this case In the steering gear device according to the invention, an appropriate pretorque is applied to the portion where the rotation angle of the steering wheel is 0, as shown by the solid line A in FIG.
以上の説明より、本考案によれば、ラツクの中
央部に於けるバツクラツシユが排除されるのみな
らず、適当なプレトルクを与えることができるの
で、ステアリングホイールの中立点に於けるふら
つきが効果的に防止されることが理解されよう。 From the above explanation, according to the present invention, it is possible to not only eliminate the bump crash at the center of the rack, but also to apply an appropriate pre-torque, which effectively reduces the wobbling at the neutral point of the steering wheel. It will be understood that this is prevented.
尚、本考案に於て使用される歯面を増大された
ラツク歯は、ピニオンの外形よりその刃面を所定
量低減された工具を使用して容易に創形加工され
得る。また図示の実施例に於ては、各ラツク歯の
歯面はΔＴだけ一様に増大されているが、歯面の
増大量は、ΔＸが例えば第４図に於て破線にて示
されている如くなるよう変化されて良い。 Incidentally, the rack teeth with enlarged tooth surfaces used in the present invention can be easily shaped using a tool whose cutting surface is reduced by a predetermined amount from the outer diameter of the pinion. Further, in the illustrated embodiment, the tooth flanks of each rack tooth are uniformly increased by ΔT, but the amount of increase in the tooth flanks is ΔX, which is indicated by the broken line in FIG. 4, for example. It's okay to change so that you become what you are.
第１図は本考案によるパワーステアリング用の
ラツクアンドピニオン型バリアブルギヤレシオ式
ステアリングギヤ装置の一つの実施例をその要部
について示す解図的部分縦断面図、第２ａ図は圧
力角が小さいラツクの中央部の一つのラツク歯を
拡大して示す解図的部分従断面図、第２ｂ図は第
２ａ図に示されたラツク歯の歯面増大による歯面
の変化量の関係を示す解図、第３ａ図及び第３ｂ
図はそれぞれ圧力角が大きいラツクの左右両側端
部に於けるラツク歯についての第２ａ図及び第２
ｂ図に対応する図面（これら第２ａ図及び第３ａ
図に於て、一点鎖線は歯面を増大されていない通
常のラツク歯の歯形を示している）、第４図はラ
ツク歯の歯面増大による各歯面の歯たけ方向の変
化量ΔＸとピニオン及びラツクバーを互いに遠ざ
ける距離Ｈとの関係を幾分誇張して示す解図的グ
ラフ、第５図はステアリングホイールの回転角と
ステアリングホイールに作用するプレトルクＴと
の関係を示す解図的グラフである。
１……ラツクバー、２……ラツク、３……ラツ
ク歯、４……ピニオン、５……対称軸線、６……
高ギヤレシオ域、７……低ギヤレシオ域、８，９
……歯面。
Fig. 1 is an illustrative partial vertical sectional view showing the essential parts of one embodiment of a rack-and-pinion type variable gear ratio type steering gear device for power steering according to the present invention, and Fig. 2a is a schematic partial longitudinal sectional view showing the main parts of a rack-and-pinion type variable gear ratio type steering gear device for power steering according to the present invention. Fig. 2b is an illustrative partial cross-sectional view showing an enlarged view of one rack tooth in the central part; Fig. 2b is an illustrative drawing showing the relationship between the amount of change in the tooth surface due to the increase in the tooth surface of the rack tooth shown in Fig. 2a; Figures 3a and 3b
Figures 2a and 2 show the rack teeth at the left and right ends of the rack with large pressure angles, respectively.
Drawings corresponding to Figure b (these Figures 2a and 3a)
In the figure, the dashed-dotted line shows the tooth profile of a normal rack tooth whose tooth surface has not been enlarged. Fig. 5 is an illustrative graph showing, in a somewhat exaggerated manner, the relationship between the distance H that separates the pinion and rack bar from each other; Fig. 5 is an illustrative graph showing the relationship between the rotation angle of the steering wheel and the pretorque T acting on the steering wheel; be. 1...Rack bar, 2...Rack, 3...Rack tooth, 4...Pinion, 5...Axis of symmetry, 6...
High gear ratio range, 7...Low gear ratio range, 8,9
...Tooth surface.
Claims (1)
力角が大きくなるラツクとこれに噛合するピニオ
ンとを有するバリアブルギヤレシオ式ステアリン
グギヤ装置に於て、前記ラツク歯の歯面は前記ピ
ニオンに対する共役な歯形理論上の歯面より該歯
面に垂直の方向に一様に微小高さΔＴだけ高くさ
れており、それに応じて前記ラツクと前記ピニオ
ンの間の距離は前記ラツクが前記の歯形理論上の
歯面を有する場合の距離よりΔＴ cosec θ
（ただしθはラツク中央部の圧力角）を越えない
距離だけ増大されていることを特徴とするバリア
ブルギヤレシオ式ステアリングギヤ装置。 In a variable gear ratio steering gear device having a rack and a pinion that meshes with the rack, the pressure angle of the rack teeth increases from the center toward both ends, the tooth surface of the rack tooth is conjugate to the pinion according to the tooth profile theory. The upper tooth surface is uniformly raised by a minute height ΔT in the direction perpendicular to the tooth surface, and accordingly, the distance between the rack and the pinion is such that the rack is higher than the theoretical tooth surface of the tooth profile. ΔT cosec θ
(where θ is the pressure angle at the center of the rack).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981003072U JPS626925Y2 (en) | 1981-01-12 | 1981-01-12 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1981003072U JPS626925Y2 (en) | 1981-01-12 | 1981-01-12 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57116574U JPS57116574U (en) | 1982-07-19 |
| JPS626925Y2 true JPS626925Y2 (en) | 1987-02-18 |
Family
ID=29801505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1981003072U Expired JPS626925Y2 (en) | 1981-01-12 | 1981-01-12 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS626925Y2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4419574B2 (en) * | 2004-01-13 | 2010-02-24 | 株式会社ジェイテクト | Rack and pinion type steering device |
| JP5880155B2 (en) * | 2012-03-08 | 2016-03-08 | 株式会社ジェイテクト | Steering device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3267763A (en) * | 1964-01-23 | 1966-08-23 | Merritt & Co Engineering Ltd | Variable-ratio toothed gearing mechanism |
| JPS5229049A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-04 | Hitachi Ltd | Doorway for eleator |
| JPS5447232A (en) * | 1977-09-19 | 1979-04-13 | Yamada Seisakusho Yk | Rack and pinion type steering device |
| JPS554202A (en) * | 1978-06-22 | 1980-01-12 | Nippon Seiko Kk | Pack-and-pinion variable gear ratio type steering device |
| JPS5551161A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-14 | Nippon Seiko Kk | Rack of rack pinion type variable gear ratio system steering gear |
| JPS5551665A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-15 | Nippon Seiko Kk | Rack-pinion type variable gear-ratio system steering apparatus |
| JPS5583669A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-24 | Jidosha Kiki Co Ltd | Steering device |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5711811Y2 (en) * | 1974-07-31 | 1982-03-08 | ||
| JPS52102570U (en) * | 1976-01-30 | 1977-08-04 |
-
1981
- 1981-01-12 JP JP1981003072U patent/JPS626925Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3267763A (en) * | 1964-01-23 | 1966-08-23 | Merritt & Co Engineering Ltd | Variable-ratio toothed gearing mechanism |
| JPS5229049A (en) * | 1975-08-29 | 1977-03-04 | Hitachi Ltd | Doorway for eleator |
| JPS5447232A (en) * | 1977-09-19 | 1979-04-13 | Yamada Seisakusho Yk | Rack and pinion type steering device |
| JPS554202A (en) * | 1978-06-22 | 1980-01-12 | Nippon Seiko Kk | Pack-and-pinion variable gear ratio type steering device |
| JPS5551161A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-14 | Nippon Seiko Kk | Rack of rack pinion type variable gear ratio system steering gear |
| JPS5551665A (en) * | 1978-10-06 | 1980-04-15 | Nippon Seiko Kk | Rack-pinion type variable gear-ratio system steering apparatus |
| JPS5583669A (en) * | 1978-12-19 | 1980-06-24 | Jidosha Kiki Co Ltd | Steering device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57116574U (en) | 1982-07-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0366951B1 (en) | Steering column for motor vehicles with an axially adjustable steering axle | |
| EP3079967B1 (en) | Vehicle steering system with a superimposing actuator | |
| DE10049570A1 (en) | Electric power steering device | |
| DE69602582T2 (en) | SPROCKET AND BRAKE DISC WITHOUT WARRANTY | |
| JPH07323852A (en) | Variable steering angle ratio steering device for vehicle | |
| JPS63130961A (en) | Non-backlash gear wheel | |
| EP1533209A1 (en) | Steering device and method of producing rack shaft | |
| DE4403521A1 (en) | Device for changing a steering angle ratio for a vehicle | |
| DE2915632C2 (en) | Motor vehicle with transversely installed drive unit | |
| JPS626925Y2 (en) | ||
| JPH082429A (en) | Variable steering angle ratio steering gear for vehicle | |
| JPS6119981Y2 (en) | ||
| JP4361350B2 (en) | Vehicle gear mechanism | |
| DE60100270T2 (en) | Electric power steering for a motor vehicle | |
| JP3254043B2 (en) | Rack bar of rack and pinion type steering device | |
| JPS6238579B2 (en) | ||
| AU5853899A (en) | Method for producing a gear rack, and a stamping device for carrying out the method | |
| JPH06227409A (en) | Steering device for automobile | |
| KR100678633B1 (en) | Rack and Pinion Type Steering Gear System | |
| JPH0225741Y2 (en) | ||
| JP2019006283A (en) | Steering device | |
| JP2556890Y2 (en) | Power steering device | |
| JPH07132837A (en) | Steering device | |
| KR100205883B1 (en) | Double steering system for vehicles | |
| JPH0435259Y2 (en) |