JPS6033704B2 - 力伝達装装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は力伝達装置に係り、特に、自動車のかじ取輪の
向き変える可変比かじ取装置として好適な力伝達装置に
関する。

周知の可変比かじ取装置はフレデリック・ジョン・アダ
ムズ（ＦｒｅｄｅｒｊｃｋＪｏｈｎＡｄａｍｓ）及びラ
ルフ・マルコルム・レーマン（ＲａｌｐｈＭａｌｃｏｌ
ｍ比ｈｍａｎ）両氏によって１９７母王１月９日に出願
された“ラックピニオン組立体（Ｒａｃｋ ＡｎｄＰ手
ｎｉｏｎ 松ｓｅｍｂｌｉｅｓ）’’と題する米国特許
第４２４０３０６号明細書に記載されている。

同米国特許明細書に記載されているかじ取装置は、榛状
のラック上のら族状歯とかみ合う歯を持つピニオンを有
し、この棒状のラックは、ピニオンを回転することによ
りハウジングに対して相対的に長手方向に移動させられ
るようになっている。カム軌道が棒状のラック上に配置
されており、ハウジングに連結された従節に係合してい
る。棒状のラックが長手方向に移動すると、カム軌道と
従節とは、互に協力してこの棒状のラックを回転する。
棒状のラックがこのように回転すると、ラックの歯とピ
ニオンの歯とは棒状のラックの藤線方向移動の速度を変
えるように相互に作用する。前述の米国特許明細書に記
載されているかじ取装置は同装置の構造及び作動はほぼ
満足であるが、＝，長期にわたる使用によって棒状のラ
ックの両端の玉継手が摩耗する欠点がある。

玉継手のこの摩耗は棒状のラックの回転に起因するとこ
ろが少くない。更に、前述の米国特許明細書に記載され
ているかじ取装置のカム軌道はラック歯と軸線方向に隔
てられている。

従って、棒状のラックは少くともラック歯の列の長さの
２倍の長さを有していなければならない。この比較的長
いラックは小形の自動車には不適当である。その上、ラ
ック歯から軸線方向に隔てられたところにカム軌道を設
けると、ラックがカム従節によって回転される時にこの
ラックにねじり及び曲げの双方の力が加えられる。本発
明の目的は前述の欠点を除去し、小型でしかも信頼性の
高い力伝達装置を得ることである。

本発明による力伝達装置は、ハウジングと、少くとも一
部がこのハウジング内に位置されて軸線方向の運動が可
能になった力伝達部材と、この力伝達部材に回転可能に
設けられたスリーブ状の駆動部材と、この駆動部材と力
伝達部材との並進運動を行いしかも力伝達部材に対する
駆動部材の回転運動を可能にするように両者を結合する
結合部材と、駆動部材に設けられたラック歯の列と、駆
動部材と力伝達部材との並進運動を可能にするように前
記ラック歯の列とかみ合い係合する回転可能なピニオン
と、ラック歯の列がピニオンと係合するように駆動部材
を支持するためにこの駆動部材に滑動可能に係合する支
持部材と、駆動部材に設けられたカム軌道と、駆動部材
の並進運動中にこのカム軌道に係合して駆動部材の回転
運動を制御するためにハウジングに取付けられたカム従
節とを有し、ラック歯は、駆動部材の回転運動中にピニ
オンとの係合を維持するに必要な程度に駆動部材の周囲
の一部のみに延在しており、更に、ラック歯の列と並列
になった駆動部村のラック歯が形成されていない部分は
駆動部材の並進運動並びに回転運動中に前記支持部村が
係合する滑り面を形成しており、これによって力伝達装
置を小型化すると同時に摩耗や損傷を少くして信頼性を
向上している。次に、添付図面を参照して本発明の好適
実施例を説明する。第１図に示された本発明による可変
比かじ取装置１０は、自動車の一方のかじ取車輪に連結
されたタィロッド１２と、他方のかじ取車輪に連結され
た他のタィロッド１４とを有する。

両タィロッド１２，１４はハウジング２４を貫通する力
伝達部材即ち榛１６の両端と１対の玉継手１８，２０に
よって夫々連結されており、棒１６をハウジング２４に
関して相対的に軸線方向に動かすことによって自動車の
かじ取車輪の向きを変えるようになつている。棒１６に
はスリーブ状の駆動部村２８が軸受組立体３０および針
軸受組立体３４を介して棒１６と同心に織装されている
。

この軸受組立体３０は、駆動部材２８の棒１６上におけ
る回転運動を可能にはするが、駆動部材２８の榛１６に
関する長手方向の相対的な運動を阻止して、駆動部材２
８が軸線方向に動かされたときには棒１６もこの駆動部
材２８と共に鞄線方向に並進運動をするようになつてい
る。スリーブ状の駆動部材２８の円筒形の外周面の一部
に、中心軸線４６に対して斜めに形成されたらせん状の
ラック歯４０の列３８が図示するように長手方向に形成
されており、ピニオン４２のはす歯と噛合している。

かくして、かじ取ハンドル（図示せず）の回転によって
ピニオン４２が回転されると、駆動部材２８が軸線方向
に動かされ、これと共に樺１６が軸線方向に動かされて
自動車のかじ取車輪の向きを変えるようになっている。
駆動部材２８の円筒状の外周面には、ラック歯４０の列
３８に沿ってカム軌道５０が形成されており、ハウジン
グ４２のピニオン４２に整合した位置に固定された従節
５２がこのカム軌道５０‘こ係合している。カム軌道５
０は駆動部材２８の長さを最少にするためラック歯４０
の列３８の長さとほぼ同じ長さを有する。

そして、軸線方向に延在するまつすぐな中央部６２と、
その両端において互に反対の方向に蟹曲した２個の端部
５４，５８とを有し、駆動部材２８の軸線方向の運動中
に従節５２がこの轡曲した端部５４，５８に係合すると
この駆動部材２８は中心軸線４６を中心として回転され
るようになっている。駆動部村２８の外周面に形成され
たラック歯４０は、駆動部材２８のこの回転運動中にお
けるピニオン４２とラック歯４０との係合を維持するに
必要な程度に駆動部材２８の一部に形成されている。

図示実施例では、ラック歯４０の列３８は前述の如くカ
ム軌道５０とほぼ同じ長さを有し、しかもその両端部は
カム軌道５０の端部５４，５８ほぼ同じような形状で轡
曲している。

即ち、ラック歯４０の列３８の長手方向に延在する側綾
部分６６は、カム軌道５０の中央部６２に隣接するまつ
すぐな部分と、轡曲した端部５４，５８に隣接してこれ
と同様にわん曲した端部とを有し、全体的にはカム軌道
５０と平行になっている。従って、ラック歯４０の列３
８は駆動部材２８の周囲の約１４０ｏの範囲内に形成す
ることができる。駆動部材２８は第１図および第２図に
示す支持部村即ち支持ヨーク７０‘こよって支持されて
いる。このヨーク７川まハウジング２４に設けられてお
り、偏向ばね７２によって駆動部材２８に連続的に加圧
されており、これによって駆動部材２８とピニオン４２
との噛合を確実にしている。そして、このヨーク７０が
接触する駆動部材２８の円周面はラック歯４０やカム軌
道５０等が形成されていない滑らかな滑り面を形成して
おり、駆動部材２８の回転並びに車由線方向運動を容易
にしている。この支持ヨーク７川ま、駆動部材２８に加
えられるねじり荷重や曲げモーメントを最少にするため
に、ピニオン４２がラック歯４０の列３８に噛合する位
置の丁度反対側の位置において駆動部材２８に係合する
ことができる。次に、かじ取装置１０の作動を説明する
。

かじ取ハンドル（図示せず）によってピニオン４２が回
転されると、これに噛合するラック歯４０‘こよってス
リーブ状の駆動部材２８が轍線方向に移動する。

棒１６は軸受組立体３０１こよって駆動部材２８との相
対的な藤線運動が阻止されているので、榛１６は駆動部
材２８と一体に軸線方向の並進を行い、これによってタ
ィロツド１２，１４を動かしてかじ取車輪（図示せず）
の方向を変えることができる。自動車の駐車中や低速運
転中にかじ取車輪の向きを変えようとすると非常に大き
な労力が必要であるが、図示のかじ取装置１０ではスリ
ーブ状の駆動部材２８を回転することによってかじ取比
を変化して、かじ敬操作に要する労力を減じている。

即ち、ピニオン４２が回転されたとき、従節５２がカム
軌道５０にまつすぐな中央部６２に係合している間は駆
動部材２８は回転せず、軸線方向の運動のみをする。

然しながら、駆動部材２８のこの軸線方向の運動が続行
されて従節５２が、カム軌道５０の馨曲した端部５４，
５８のいづれかに係合すると、駆動部材２８の軸線方向
の運動に従ってこの駆動部村２８はあたかもねじのよう
に中心軸線４６の周りを回転し始める。

このように、駆動部材２８がその軸線方向の運動中に回
転をすると、らせん状のラック歯４０とピニオン４２の
はす歯との間には相対的な滑りが発生し、この滑り作用
によって駆動部材２８は従節５２及びハウジング２４に
関して相対的に軸線方向に移動される。

カム軌道５０の端部５４，５８と従節６２とによる駆動
部材２８のこの軸線方向の運動の向きは、ピニオン４２
のはす歯と駆動部材２８のラック歯４０とによる駆動部
材２８の鼠線方向の運動の向きとは反対であり、これに
よってかじ取比が増大されることになる。例えば、第２
図においてピニオン４２が反時計廻りの方向に回転され
ると駆動部材２８および棒１６は右向きに移動する。

そして、従節５２がカム軌道５０の下向きに轡曲した端
部５４に係合すると、駆動部村２８はカム軌道５０を持
ち上げる方向、即ち第３図において時計回りの方向に回
転される。駆動部村２８上のラック歯４０は中心軸線４
６に対して斜になっているので、この駆動部材２８が回
転すると、ラック歯４０の側面はピニオン４２のはす歯
の側面に対して滑り作用艮０ちカム作用をする。

このカム作用によって駆動部村２８は第２図において左
向きに移動される。その結果、駆動部材２８および棒１
６の右向きの運動の速度が減されるので、少し、労力で
大きな抵抗に打勝って駐車中や低速運転中におけるかじ
取りを容易に行うことができる。これと同様に、ピニオ
ン４２が第２図において時計廻り方向に回転されると駆
動部材２８および棒１６が左向きに移動される。

このように駆動部材２８が左方に移動すると、従節５２
がカム軌道５０の上向きに轡曲した端部５８に係合して
駆動部材２８を第３図において反時計回りの方向に回転
する。その結果、斜になったラック歯４０とピニオン４
２のはす歯との間に相対的な滑り作用が発生し、駆動部
材２８と棒１６とは第２図において右向きに移動される
。かくして、ピニオン４２による駆動部材２８の左向き
の運動速度が減少されてかじ取に要する労力を減少する
ことができる。以上の如く、本発明によるかじ取装置貝
０ち力伝達装置ではピニオン４２が、穣１６即ち力伝達
部材に回転可能に設けられたスリーブ状の駆動部材２８
に直接係合することによってこの力伝達部村を動かすよ
うになっており、両者の間には何等追加の歯車等が不必
要である。

そして、ピニオン４２に噛合するラック歯４０の列３８
は、駆動部材２８の回転運動中にピニオン４２との係合
を維持するに必要な程度にこの駆動部材２８の周囲の一
部にのみ形成されている。従って、ラック歯４０やカム
軌道５０等が形成されていない滑らかな残朱の部分を支
持部材７０のための滑り面として使用することが可能で
あり、これによってかじ取装置１０を極めて小形なもの
とすることができる効果を有する。そして力を伝達する
棒１６は回転をしないのでこの榛１６に連結された継手
の摩耗を最少にすることもできる。以上、本発明を自動
車の可変比かじ取装置として説明したけれども、図示実
施例に限定されることなく、他の装置、例えば工作機械
の往復動滑り台をベッドに関して動かすための装置等に
も実施可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適実施例を示す可変比かじ取装置の
部分断面図、第２図は第１図に示されたかじ取装置の要
部の部分断面図、第３図は第２図の線３一３にける断面
図である。 １２，１４……タィロッド、１６……棒、２４・…・・
ハウジング、２８・・・・・・駆動部村、３０……軸受
組立体、３８・・・・・・ラック歯の列、４０・・・・
・・ラック歯、４２…・・・ピニオン、５０・・・・・
・カム軌道、５２……従節、７０・・・・・・支持ヨー
ク。 ＦＩＧ．ｌＦＩＧ．２ ＦＩＧ．３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 力を伝達するために使用される力伝達装置において
   、ハウジング２４と、少くとも一部が該ハウジング内に
   位置されて軸線方向の運動が可能になつた力伝達部材１
   ６と、該力伝達部材１６に回転可能に設けられたスリー
   ブ状の駆動部材２８と、前記駆動部材２８と力伝達部材
   １６との並進運動を行いしかも力伝達部材１６に対する
   駆動部材２８の回転運動を可能にするように両者を結合
   する結合部材３０と、前記駆動部材２８に設けられたラ
   ツク歯の列３８と、前記駆動部材２８と力伝達部材１６
   との並進運動を可能にするように前記ラツク歯の列３８
   とかみ合い係合する回転可能なピニオン４２と、前記ラ
   ツク歯の列３８がピニオン４２と係合するように前記駆
   動部材２８を支持するために該駆動部材２８に滑動可能
   に係合する支持部材７０と、前記駆動部材２８に設けら
   れたカム軌道５０と、駆動部材２８の並進運動中に前記
   カム軌道５０に係合して駆動部材２８の回転運動を制御
   するために前記ハウジング２４に取付けられたカム従節
   ５２とを有し、前記ラツク歯は、前記駆動部材２８の回
   転運動中にピニオン４２との係合を維持するに必要な程
   度に駆動部材２８の周囲の一部のみに延在しており、
   前記ラツク歯の列３８と並列になつた前記駆動部材２８
   のラツク歯が形成されていない部分は該駆動部材２８の
   並進運動並びに回転運動中に前記支持部材７０が係合す
   る滑り面を形成している力伝達装置。