ラック・アンド・ピニオン・ギアアセンブリは、ラックとピニオンの2つの部品から構成される完全な装置です。具体的には、ラックは等間隔に並んだ歯列を持つ直線歯車で、通常は直線状に配列されています。一方、ピニオンはラックと一致する歯形を持つ円形歯車です。

油圧システムのオイルパイプは、ラック＆ピニオンアセンブリへ作動油を送る役割を担っています。経年劣化、摩耗、衝突などによりパイプに亀裂や破裂が生じると、損傷箇所から作動油が漏れる可能性があります。また、オイルライン接続部の緩みやシール不良も、液漏れの原因となります。

極端なケースでは、ステアリングシステムに過負荷がかかり、ラック＆ピニオンが破損することがあります。過負荷は通常、運転者がステアリングホイールを急激かつ強く操作した場合、または車両が過酷な運転条件（高速走行、急ブレーキ、急旋回など）にある場合に発生します。

ギア表面の摩耗、腐食、または変形により噛み合いクリアランスが増大し、ラックとピニオンギアの正確な噛み合わせができなくなります。噛み合い不良により、ステアリングホイールの反応が不安定になったり、ドライバーのコントロールからステアリングホイールが突然外れたりして、「デスウォブル」現象が発生する可能性があります。

1. ピニオン半径（r）：単位：メートル。 2. ドライバーによって加えられた力 (F): ニュートン単位。 3. トルク (T) = F × r: つまり、力とピニオンの作用半径の積です。 たとえば、運転者がステアリングホイールに 20 ニュートンの力を加え、ピニオンの有効半径が 0.02 メートルの場合、生成されるトルクは T = 20 × 0.02 = 0.4 ニュートンメートルとなります。

はい！車や機械を長期間使用すると、頻繁な移動や高負荷の使用により、手動ラック＆ピニオンギアが故障する可能性があります。こうした故障はそれほど多くありませんが、車の年数が経つにつれて発生確率が高まります。

● ギアの歯の数を減らす: ギアの歯の数を減らしてラックのピッチが同じままだと、ギアが回転するたびにラックの移動距離が長くなり、ステアリング比が低下します。 ● ラックのピッチを大きくする: ラックの歯のピッチを大きくすると、ギアが同じ角度回転したときにラックをより遠くまで移動できます。

ラック＆ピニオンギアの摩耗は、通常、長期間の使用と適切な潤滑不足によって引き起こされます。特に油圧パワーステアリングシステムでは、ラック＆ピニオンギアの摩耗は油圧オイルの圧力伝達に直接影響し、ステアリングホイールの回転が重くなる原因となります。

ラック＆ピニオンギアを取り巻く環境は比較的複雑で、特に過酷な運転条件下では、泥、砂、埃などの外部異物がステアリングシステムに容易に侵入します。これらの異物がラック＆ピニオンギアの間に堆積し、噛み合いが悪くなることがあります。

車両の種類、用途、性能要件に応じて、ラック＆ピニオンギアの設計目標を決定します。例： どれくらいのステアリング力が必要ですか？ ホイールの最大ステアリング角度はどれくらいですか? 予想される耐用年数とメンテナンスサイクルはどれくらいですか?