自習～リサーキュレーティングボール式ステアリング機構

（１４０点の図解でわかるクルマのサスペンション　山海堂より)

ここのところ、車についての昔からの疑問を解消しようと、初心者向けの本を読むなどして勉強しています。勉強した内容は、せっかくなので、ノート代わりにBlog記事にしておくことにします。（恥さらしとも言う・笑）

今回のテーマはリサーキュレーティングボール式ステアリングギアボックスの構造です。

この部分についての私の疑問は、

①　リサーキュレーティングボール式のサーボアシストはどういう構造なのか？
②　サーボアシストが効かなくなるとなぜ操舵に剛性感が無くなるのか？
③　リサーキュレーティングボール式ギアボックスのバックラッシュ調整はどのように行うのか？

ということでした。

①　については、『』にあった上の図を見て納得しました。

ステアリングシャフトに取り付けられたコントロールバルブで制御された油圧が、ボールナット(パワーピストン)部分を左右に動かすんですね。実は今まで、どこに油圧がかかってどこをアシストするのかすら知りませんでした。よもや油圧モーターの逆の動きでステアリングシャフトを回転させるのではないかと思っていたりして。(笑)

ただこの図では、パワーピストンを右に動かすときはピストンの左側のチャンバーを加圧すれば良いと思いますが、パワーピストンを左に動かすときにはギアボックスの右半分、セクターギアが入っている部分も含めて加圧しなければならないように見えます。

ギアボックスにはハウジングの合わせ目もありますし、シャフトも出ています。いかにも油が漏れそうな感じですが･･･私の理解で良いのでしょうか。

②の疑問というのはこういうことです。

パワーステアリングの付いた車で、パワステポンプのベルトが切れるなどしてサーボアシストが効かなくなったとき、ハンドルの操作は、当然のことながらものすごく重くなります。

しかし、それを無理に回そうとして思いっきり力を入れると、どうもステアリングシャフトが捩れているように感じるのです。元からのノンパワー車にはない感触で、もしもサーボアシストが効いているときのようにステアリングを回そうとすれば、その力に耐えられず、ステアリングシャフトがねじ切れてしまいそうな頼りなさです。

舵取り装置ともあろうものがそんなことで良いのか？パワーステアリング車はノンパワーで乗ってはいけないのか？(笑)と疑問に思ったのですが･･･そんな疑問もこの図で解消することができました。

ウォームとステアリングシャフトの間には『トーションバー』などというものがあったのですね。なるほど、捩れて壊れそうに感じるわけです。（ラックアンドピニオンではピニオンとステアリングシャフトの間）

サーボアシストは、ウォームの先のセクターギアの左右の運動に対して効くのでステアリングシャフトには強度は必要なく、また、トーションバーによる適度な捩れがないと、コントロールバルブの開度が確保できないということなのでしょう。

サーボアシスト付きつきのステアリングシャフトは、パワーアシストのコントロールバルブ(スプール，フラッパー)を開閉し、若干の反力をステアリングホイールにフィードバックするようにしか作られていないようです。

逆に言うと、パワーアシスト付きの車でそれが壊れたら、無理してそのまま走らせてはいけないと言うことになりそうです。最悪はトーションバーをねじ切って全くハンドル操作が利かない状態になってしまうかも知れません･･･。(恐)

③についてはこういうことです。

リサーキュレーティングボール式ギアボックスにあるバックラッシュ調整ネジは、全てセクターシャフト、あるいはステアリングシャフトの軸上に付いています。これではエンドプレイ(軸端の遊び)は調整できても、一番重要なセクターギアのバックラッシュは調整できないように思えます。セクターギアのバックラッシュを調整するためには、直交する2本の軸を、近づけたり離したりしなければならないはずですから。

しかし現実には、軸上にあるネジでバックラッシュが調整できてしまうわけで･･･何故？と思ったのです。

(US ARMY LIGHT WHEEL VEHICLE MECHANIC
MOS 63B SKILL LEVEL 3 COURSE テキストより)

これについては、上の図でスッキリ疑問解消しました。（なぜかアメリカ陸軍の教育用テキストです。）

なるほど、セクターギアが斜めに(傘歯状に)歯切りされていたんですね。これならセクターシャフトを軸方向、図で言えば上下に動かしてバックラッシュを調整することが出来そうです。

以上、リサーキュレーティングボール式ステアリング機構の自習レポートでした。

『バカ！ぜんぜん間違ってるよ！』

というところはぜひご指摘ください。

改めて勉強しますので。(笑)

【参考】　SERVICING RECIRCULATING BALL STEERING GEARS,
　　　　　 Larry Carley, Brake & Front End, January 2002