ラックアンドピニオンアセンブリは、ステアリングホイールから前輪に回転力を伝達するのに役立ちます。ステアリングコラムにはステアリングシャフトが取り付けられています。ステアリングシャフトには、ラックと呼ばれる歯を備えたリニアギアに取り付けるピニオンが取り付けられています。ステアリングホイールを回転させると、シャフトのギアがラックに回転し、ラックの歯をつかむことができます。これにより、ステアリングホイールが回転します。回転時にホイールを押したり引いたりするのに役立つタイロッドは、両端のステアリングラックに取り付けられています。
最近では、すべての車に油圧式または電動式のパワーステアリングが搭載されています。このテクノロジーは、ラックアンドピニオンの操作を支援し、ドライバーが前輪を回すのに必要な労力を軽減します。油圧システムでは、パワーステアリングポンプが油圧作動油を加圧してパワーアシストを作成します。一方、システムが電気式の場合、ラックアンドピニオンは電気モーターによって駆動され、ステアリングアシストを提供します。
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ラックアンドピニオンが故障する理由はいくつかあります。最初の理由は、ステアリングラックに取り付けられたシールに裂け目やパンクがある場合、システムは同じ流体圧力を生成せず、その結果、流体の漏れ、緩いステアリング、および/またはハードステアリングを引き起こすことです。メーカーやモデルによっては、シールの交換が可能です。 2つ目の理由は、メンテナンスが不足していることです。製造によっては、液体の交換またはフラッシュの間隔を強くお勧めします。液体が汚染され、ホースを介して液体が移動しにくくなる可能性があります。これにより、体内の動脈が詰まっているのと同じように、システムがより激しく機能します。流体が適切に流れないと、システムは最終的に故障します。汚染が発生した場合、ラック、ピニオン、さらにはパワーステアリングポンプの交換が必要になる場合があります。 3番目の理由はパワーステアリングポンプの故障です。最後に、通常の摩耗により、ラックとピニオンが破損する可能性があります。
ステアリングラックを交換する必要がある場合、いくつかの兆候が発生します。 1つの兆候は、低速でのステアリングの難しさです。高速道路を運転しているとき、緩いステアリングとハンドルの揺れは悪いラックの兆候です。ひどく摩耗したタイヤは別の兆候です。最後に、目立った液漏れ（パワーステアリング液）も交換の兆候です。
食欲をそそるラックの交換には、少なくとも数百ドル、数千ドル以上の費用がかかる可能性があります。この主な理由は、個々の部品を交換できないため、ステアリングラックとピニオンコンポーネントの複数の部品を交換しなければならないことが多いためです。たとえば、パワーステアリングフルードのフラッシュは、摩耗を防ぎ、アライメントを固定するために4輪アライメントとともに必要です。さらに、労働力が激しく、2人の技術者で5時間もかかる可能性があるため、人件費は非常に高くなります。一般に、技術者は、良好な適合、より良い部品、および労働保証を保証するために、元の製造部品の交換を推奨します。財務が重要な懸念事項である場合、アフターマーケットラックは限定保証オプションで仕事を終わらせます。
不良なラックとピニオンを交換しないと、ステアリングが危険にさらされ、非常に危険です。
ほぼすべての最新の車両には、ラックアンドピニオンステアリングが搭載されています。ただし、古い車や新しい大型トラックでは、代わりにステアリングボックスが使用されます。これは、ギアボックスとも呼ばれる再循環ボールシステムです。
機械的な経験がない場合、または過去にラックアンドピニオンを交換したことがない場合は、専門の技術者または整備士に交換を依頼することを強くお勧めします。残念ながら、不良ラックアンドピニオンに対する他の代替修理はありません。適切なツール、スキル、知識が必要です。
車両のステアリングシステムの主な機能は、ステアリングホイールを回したときにドライバーが車の方向を変更できるようにすることです。あなたの車は、ステアリングシャフトを通るステアリングホイールの回転運動を角度のある回転に正確に変換して、必要に応じてホイールを左右に動かすことでこれを実現します。
車両のステアリングシステムは、レバレッジまたはメカニカルアドバンテージを介してステアリング入力を増やし、最小限の労力で車の車輪を簡単に回転できるようにします。ステアリングホイールの力とロードホイールの応答の関係は、ステアリングレシオと呼ばれます。最近のほとんどの車のステアリング比は12：1〜20：1であるため、ステアリングホイールを12〜20度回転させるごとに、ロードホイールは1度回転します。この比率が大きくなると、前輪を回すのに必要な操舵力が減少します。
車をスムーズに回転させるために、車輪はさまざまな弧を描きます。内側のホイールは半径の小さい円をたどり、外側のホイールよりもタイトに回転します。これは、ステアリングリンケージの形状により可能になります。
ステアリングシステムは比較的シンプルですが、常に完全に調和して機能しなければならない多くの部品で構成されており、1つの部品だけが故障した場合、車の取り扱いに大きな違いをもたらす可能性があります。
技術者が直面する最も一般的なステアリングの問題のいくつかは次のとおりです。
車がパワーステアリングを失うと、ドライバーはそれをすぐに知ることができます。パワーステアリングのない車は、ドライバーが慣れているよりもハンドルを回すのにはるかに多くの労力を必要とします。これは主にパワーステアリングフルードの損失によって引き起こされますが、常にではありません。それでも、原因が何であれ、結果は同じです。抵抗が大きすぎるステアリングホイールと、曲がりにくい車両です。
パワーステアリングフルードの損失を引き起こすいくつかの問題がある可能性があります。最も単純なのは、定期的な予防保守の一環としてパワーステアリングフルードが交換されたことがないか、パワーステアリングシステムが漏れていることです。液体を交換したことがない場合は、液体を追加し、システムをブリードして空気を除去する場合があります。パワーステアリングポンプの損傷を防ぐには、システムのエア抜きが不可欠です。
一般的に、パワーステアリングのリークを引き起こす3つの主要な領域があります。これらは、パワーステアリングポンプ、パワーステアリングホース、およびステアリングラック自体です。パワーステアリングなしで短距離を運転することは可能ですが、お勧めしません。パワーステアリングポンプが乾くと、ポンプに損傷を与える可能性のある過度の熱と摩擦が発生します。
車のパワーステアリングフルードに注意を払うことで、多くのステアリングの問題を防ぐことができます。月に一度ボンネットを開けて液面（ブレーキフルード、オイル、パワーステアリングフルードなど）をチェックし、オイル漏れや明らかな損傷の兆候がないかチェックするのが良い習慣です。これを行うのに機械的なトレーニングは必要ありません。その方法がわからない場合は、通常の整備士に見せてもらいます。また、変色も問題を示しているため、液体の色を確認してください。
パワーステアリングフルードは、パワーステアリングシステムを介してポンプで送られるときに粒子や汚染物質を拾うため、（運転しているモデルカーに応じて）毎年1〜2回交換する必要があります。パワーステアリングフルードを変更しないままにすると、最終的に他のステアリングコンポーネントの摩耗が加速し、フルードの流れが制限されます。パワーステアリングフィルターも同時に交換する必要があります。
最後に、パワーステアリングポンプのベルトも月に1回程度点検する必要があります。パワーステアリングベルトは、ひび、切り傷、裂け目、ほつれなどの損傷がないようにする必要があります。これらのいずれかに気付いた場合は、ベルトが外に出ているため、交換する必要があります。ベルトの摩耗のもう1つの兆候は、エンジンベイからのきしむ音です。次のセクションで説明する従来のステアリングシステムと共有される、検査する追加のコンポーネントもあります。
パワーステアリングを備えていない車両の場合、ほとんどのチェックは整備士が行う必要がありますが、ステアリングシステムが完全に機能していることを確認するために自分で実行できるタスクがまだいくつかあります。
ステアリングも車両のタイヤの状態に応じて機能するため、ホイールは完全に位置合わせされ、バランスが取れている必要があります。タイヤは5,000マイルごとに回転します。タイヤは、異常または不均一な摩耗の兆候がないか検査できます。これらのいずれかに問題があることが判明した場合、車両のステアリングとハンドリングのパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
タイロッドエンド、ボールジョイント、アイドラーアームなどの最も重要なステアリングコンポーネントの一部は、車両の下からしか検査できず、状態を確認するにはホイールジャックまたはカーリフトが必要です。タイロッドの内側と外側の端は、ホイールを空中に上げ、タイヤの3時と9時の位置に手を置き、前後に揺して異音がないかどうかを確認し、確認することによってテストされます。タイロッドの内側と外側の端は同期して動作しています。整備士はまた、ステアリングブーツとブッシングに摩耗の兆候がないかチェックし、必要に応じて交換します。
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