JP2000072008A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
- B62D5/0445—Screw drives
- B62D5/0448—Ball nuts
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
- B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
- B62D5/0427—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel the axes being coaxial
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的簡便な構成を採りながら、製造の容易
化や作動性の向上等を図ったラックアシスト型の電動パ
ワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】 ラックシャフト２１に多数条の雄ねじ溝
５１が形成される一方、ボールナット４１には複数条の
雌ねじ溝５３が形成されている。また、ボールナット４
１内にはこま等の循環要素（図示せず）が３個設けられ
ており、これら循環要素と雄ねじ溝５１および雌ねじ溝
５３とにより各一条の第１〜第３循環通路６１〜６３が
形成されると共に、第１〜第３循環通路６１〜６３に
は、それぞれ、多数個の鋼球６４〜６６から構成された
第１〜第３鋼球群６７〜６９が組み込まれている。そし
て、第２鋼球群６８を構成する鋼球６５は、その直径Ｄ
２が第１鋼球群６７を構成する鋼球６４の直径Ｄ１や第
３鋼球群６９を構成する鋼球６６の直径Ｄ３より大きく
設定され、かつ、雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５３との間に
所定の予圧量をもって介装されている。
化や作動性の向上等を図ったラックアシスト型の電動パ
ワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】 ラックシャフト２１に多数条の雄ねじ溝
５１が形成される一方、ボールナット４１には複数条の
雌ねじ溝５３が形成されている。また、ボールナット４
１内にはこま等の循環要素（図示せず）が３個設けられ
ており、これら循環要素と雄ねじ溝５１および雌ねじ溝
５３とにより各一条の第１〜第３循環通路６１〜６３が
形成されると共に、第１〜第３循環通路６１〜６３に
は、それぞれ、多数個の鋼球６４〜６６から構成された
第１〜第３鋼球群６７〜６９が組み込まれている。そし
て、第２鋼球群６８を構成する鋼球６５は、その直径Ｄ
２が第１鋼球群６７を構成する鋼球６４の直径Ｄ１や第
３鋼球群６９を構成する鋼球６６の直径Ｄ３より大きく
設定され、かつ、雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５３との間に
所定の予圧量をもって介装されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボールねじ式ラッ
クアシスト型の電動パワーステアリング装置に係り、詳
しくは製造の容易化や作動性の向上等を図る技術に関す
る。
クアシスト型の電動パワーステアリング装置に係り、詳
しくは製造の容易化や作動性の向上等を図る技術に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車用の操舵系では、外部動力源を用
いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリ
ング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリ
ング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプ
が用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆
動するものが多かった。ところが、この種のパワーステ
アリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによる
エンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数
馬力〜十馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採
用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無
視できないほど低下することが避けられなかった。そこ
で、これらの問題を解決するものとして、電動モータを
動力源とする電動パワーステアリング装置が近年注目さ
れている。電動パワーステアリング装置では、電動モー
タの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジ
ンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にの
みに起動されるために走行燃費の低下（オルタネータに
係るエンジンの駆動損失）も抑えられる他、電子制御が
極めて容易に行える等の特長を有している。
いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリ
ング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリ
ング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプ
が用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆
動するものが多かった。ところが、この種のパワーステ
アリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによる
エンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数
馬力〜十馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採
用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無
視できないほど低下することが避けられなかった。そこ
で、これらの問題を解決するものとして、電動モータを
動力源とする電動パワーステアリング装置が近年注目さ
れている。電動パワーステアリング装置では、電動モー
タの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジ
ンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にの
みに起動されるために走行燃費の低下（オルタネータに
係るエンジンの駆動損失）も抑えられる他、電子制御が
極めて容易に行える等の特長を有している。
【０００３】一方、乗用車用のステアリングギヤとして
は、高剛性かつ軽量であること等から、現在ではラック
ピニオン式が主流となっている。そして、ラックピニオ
ン式ステアリングギヤ用の電動パワーステアリング装置
としては、ステアリングシャフトやピニオン自体を駆動
するべくコラム側部に電動モータを配置したコラムアシ
スト型等の他、電動ボールねじ機構によりラックシャフ
トを直接駆動するボールねじ式ラックアシスト型も用い
られている。ボールねじ式ラックアシスト型の電動パワ
ーステアリング装置（以下、単にラックアシスト型電動
パワーステアリング装置と記す）では、ラックシャフト
に形成されたボールねじ軸の雄ねじ溝とボールナットに
形成された雌ねじ溝とが多数個の鋼球を介して係合して
おり、ボールナットを電動モータにより回転駆動するこ
とでラックシャフトが軸方向に移動する。ラックアシス
ト型電動パワーステアリング装置においては、アシスト
力がピニオンとラックとの噛合面に作用しないため、摩
耗や変形の要因となる両部材間の接触面圧が比較的小さ
くなる。
は、高剛性かつ軽量であること等から、現在ではラック
ピニオン式が主流となっている。そして、ラックピニオ
ン式ステアリングギヤ用の電動パワーステアリング装置
としては、ステアリングシャフトやピニオン自体を駆動
するべくコラム側部に電動モータを配置したコラムアシ
スト型等の他、電動ボールねじ機構によりラックシャフ
トを直接駆動するボールねじ式ラックアシスト型も用い
られている。ボールねじ式ラックアシスト型の電動パワ
ーステアリング装置（以下、単にラックアシスト型電動
パワーステアリング装置と記す）では、ラックシャフト
に形成されたボールねじ軸の雄ねじ溝とボールナットに
形成された雌ねじ溝とが多数個の鋼球を介して係合して
おり、ボールナットを電動モータにより回転駆動するこ
とでラックシャフトが軸方向に移動する。ラックアシス
ト型電動パワーステアリング装置においては、アシスト
力がピニオンとラックとの噛合面に作用しないため、摩
耗や変形の要因となる両部材間の接触面圧が比較的小さ
くなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のラックアシスト
型電動パワーステアリング装置では、ボールナットや電
動モータ等を収納・保持するハウジングの工作精度が高
くなかったり、作動時にラジアル荷重がラックシャフト
に作用した場合、ラックシャフトが円滑に作動しなくな
るおそれがあった。すなわち、一般にボールねじ軸とボ
ールねじ溝との間には鋼球が複数巻き介装されているた
め、ボールナットとラックシャフトとの間では相対揺動
が殆ど許容されない。そのため、上述した原因により両
部材間のアライメントが狂うといわゆるこじりが発生し
てラックシャフトの円滑な移動が阻害され、これによ
り、駆動力の大幅な損失や各部の異常摩耗が生じるおそ
れがある。
型電動パワーステアリング装置では、ボールナットや電
動モータ等を収納・保持するハウジングの工作精度が高
くなかったり、作動時にラジアル荷重がラックシャフト
に作用した場合、ラックシャフトが円滑に作動しなくな
るおそれがあった。すなわち、一般にボールねじ軸とボ
ールねじ溝との間には鋼球が複数巻き介装されているた
め、ボールナットとラックシャフトとの間では相対揺動
が殆ど許容されない。そのため、上述した原因により両
部材間のアライメントが狂うといわゆるこじりが発生し
てラックシャフトの円滑な移動が阻害され、これによ
り、駆動力の大幅な損失や各部の異常摩耗が生じるおそ
れがある。
【０００５】このような問題を解消するには、ハウジン
グの工作精度を極めて高くすることや、ハウジングとボ
ールナットとの間に球面軸受等を用いた調芯機構を設け
ることが考えられるが、これらの方法を採った場合には
製作工数や製品コストの大幅な上昇が避けられない。ま
た、特公昭６２−２６１５７３号公報には、ハウジング
とボールナットとの間に弾性体（Ｏリング）を介装さ
せ、ハウジングに対してボールナットを弾性支持するも
のが記載されているが、繰り返し変形や経年変化等によ
って弾性体が劣化した場合、ボールナットの支持剛性の
低下やハウジングとボールナットとの衝突打音が発生す
る。また、このような状態に陥った場合には、ステアリ
ングギヤを脱着して分解・修理（弾性体の交換）を行う
ことになるが、これらの作業には多大の時間と工数を要
することになる。本発明は、上記状況に鑑みなされたも
ので、比較的簡便な構成を採りながら、製造の容易化や
作動性の向上等を図ったラックアシスト型の電動パワー
ステアリング装置を提供することを目的とする。
グの工作精度を極めて高くすることや、ハウジングとボ
ールナットとの間に球面軸受等を用いた調芯機構を設け
ることが考えられるが、これらの方法を採った場合には
製作工数や製品コストの大幅な上昇が避けられない。ま
た、特公昭６２−２６１５７３号公報には、ハウジング
とボールナットとの間に弾性体（Ｏリング）を介装さ
せ、ハウジングに対してボールナットを弾性支持するも
のが記載されているが、繰り返し変形や経年変化等によ
って弾性体が劣化した場合、ボールナットの支持剛性の
低下やハウジングとボールナットとの衝突打音が発生す
る。また、このような状態に陥った場合には、ステアリ
ングギヤを脱着して分解・修理（弾性体の交換）を行う
ことになるが、これらの作業には多大の時間と工数を要
することになる。本発明は、上記状況に鑑みなされたも
ので、比較的簡便な構成を採りながら、製造の容易化や
作動性の向上等を図ったラックアシスト型の電動パワー
ステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、上
記課題を解決するべく、複数条の雌ねじ溝と複数個の循
環要素とを有すると共に、電動モータにより回転駆動さ
れるボールナットと、前記ねじ溝に対峙する多数条の雄
ねじ溝がその一部に形成されたラックシャフトと、前記
ボールナットの回転に伴って、前記雌ねじ溝と前記雄ね
じ溝と前記各循環要素とからなる複数列の循環通路を循
環する多数個の鋼球から構成された複数の鋼球群とを備
えた電動パワーステアリング装置であって、前記各循環
通路に対応する前記鋼球群の少なくとも一つが他の鋼球
群を構成する鋼球と直径の異なる鋼球から構成されたも
のを提案する。この電動パワーステアリング装置では、
例えば、三列の循環通路を備えるものにあっては、中央
の循環通路を循環する鋼球の直径を大きくし、左右の循
環通路を循環する鋼球の直径を小さくすることで、ボー
ルナットとラックシャフトとが中央の循環通路を循環す
る鋼球を揺動支点として揺動可能となる。
記課題を解決するべく、複数条の雌ねじ溝と複数個の循
環要素とを有すると共に、電動モータにより回転駆動さ
れるボールナットと、前記ねじ溝に対峙する多数条の雄
ねじ溝がその一部に形成されたラックシャフトと、前記
ボールナットの回転に伴って、前記雌ねじ溝と前記雄ね
じ溝と前記各循環要素とからなる複数列の循環通路を循
環する多数個の鋼球から構成された複数の鋼球群とを備
えた電動パワーステアリング装置であって、前記各循環
通路に対応する前記鋼球群の少なくとも一つが他の鋼球
群を構成する鋼球と直径の異なる鋼球から構成されたも
のを提案する。この電動パワーステアリング装置では、
例えば、三列の循環通路を備えるものにあっては、中央
の循環通路を循環する鋼球の直径を大きくし、左右の循
環通路を循環する鋼球の直径を小さくすることで、ボー
ルナットとラックシャフトとが中央の循環通路を循環す
る鋼球を揺動支点として揺動可能となる。
【０００７】また、請求項２の発明では、請求項１記載
の電動パワーステアリング装置において、前記循環通路
の少なくとも一つを循環する鋼球が前記雌ねじ溝と前記
雄ねじ溝との間に所定量の予圧をもって介装されたもの
を提案する。この電動パワーステアリング装置では、例
えば、ホイール側から振動が入力しても、ボールナット
によるラックシャフトの支持剛性が高いため、両部材の
相対動に起因する打音や損傷が発生し難くなる。
の電動パワーステアリング装置において、前記循環通路
の少なくとも一つを循環する鋼球が前記雌ねじ溝と前記
雄ねじ溝との間に所定量の予圧をもって介装されたもの
を提案する。この電動パワーステアリング装置では、例
えば、ホイール側から振動が入力しても、ボールナット
によるラックシャフトの支持剛性が高いため、両部材の
相対動に起因する打音や損傷が発生し難くなる。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る電動パ
ワーステアリング装置の車室側部分を示した斜視図であ
る。同図中に符号１で示した部材はステアリングコラム
であり、アッパステアリングシャフト３を回動自在に支
持している。アッパステアリングシャフト３には、その
上端にステアリングホイール５が装着される一方、下端
にユニバーサルジョイント７を介してロアステアリング
シャフト９が連結されている。ロアステアリングシャフ
ト９には、その下端に更にギヤボックス１１やパワーア
シスト機構１３等からなるステアリングギヤ１５が連結
されている。図中、符号１７はステアリングコラム１を
覆うコラムカバーを示し、符号１９はステアリングギヤ
１５の左右端に連結されたタイロッドを示している。
参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る電動パ
ワーステアリング装置の車室側部分を示した斜視図であ
る。同図中に符号１で示した部材はステアリングコラム
であり、アッパステアリングシャフト３を回動自在に支
持している。アッパステアリングシャフト３には、その
上端にステアリングホイール５が装着される一方、下端
にユニバーサルジョイント７を介してロアステアリング
シャフト９が連結されている。ロアステアリングシャフ
ト９には、その下端に更にギヤボックス１１やパワーア
シスト機構１３等からなるステアリングギヤ１５が連結
されている。図中、符号１７はステアリングコラム１を
覆うコラムカバーを示し、符号１９はステアリングギヤ
１５の左右端に連結されたタイロッドを示している。
【０００９】図２は、ステアリングギヤ１５の縦断面図
であり、同図中で符号２１で示した部材はラックシャフ
トである。ラックシャフト２１は、ギヤボックス１１内
のピニオン（図示せず）に噛み合うラック（図示せず）
を有すると共に、その左右端にタイロッド１９を揺動自
在に支持する球面継手２３が螺着されている。また、パ
ワーアシスト機構１３は、ギヤボックス１１の端部に外
嵌した円筒形状のハウジング３１を外郭とし、ステータ
３３とロータ３５とからなる電動モータ３７の他、エク
ステンションパイプ３９を介してロータ３５に固着され
たボールナット４１、ホール素子４３や位相検出用マグ
ネット４５等から構成されている。図中、符号４７は左
右一対の玉軸受を示しており、これら玉軸受４７を介し
てエクステンションパイプ３９とボールナット４１とが
ギヤボックス１１およびハウジング３１にそれぞれ回動
自在に支持されている。
であり、同図中で符号２１で示した部材はラックシャフ
トである。ラックシャフト２１は、ギヤボックス１１内
のピニオン（図示せず）に噛み合うラック（図示せず）
を有すると共に、その左右端にタイロッド１９を揺動自
在に支持する球面継手２３が螺着されている。また、パ
ワーアシスト機構１３は、ギヤボックス１１の端部に外
嵌した円筒形状のハウジング３１を外郭とし、ステータ
３３とロータ３５とからなる電動モータ３７の他、エク
ステンションパイプ３９を介してロータ３５に固着され
たボールナット４１、ホール素子４３や位相検出用マグ
ネット４５等から構成されている。図中、符号４７は左
右一対の玉軸受を示しており、これら玉軸受４７を介し
てエクステンションパイプ３９とボールナット４１とが
ギヤボックス１１およびハウジング３１にそれぞれ回動
自在に支持されている。
【００１０】図３（図２中のＡ部拡大図）に示したよう
に、ラックシャフト２１に多数条の雄ねじ溝５１が形成
される一方、ボールナット４１には複数条の雌ねじ溝５
３が形成されている。また、ボールナット４１内にはこ
ま等の循環要素（図示せず）が３個設けられており、こ
れら循環要素と雄ねじ溝５１および雌ねじ溝５３とによ
り各一条の第１〜第３循環通路６１〜６３が形成される
と共に、第１〜第３循環通路６１〜６３には、それぞ
れ、多数個の鋼球６４〜６６から構成された第１〜第３
鋼球群６７〜６９が組み込まれている。そして、第１実
施形態の場合、第２鋼球群６８を構成する鋼球６５は、
その直径Ｄ２が第１鋼球群６７を構成する鋼球６４の直
径Ｄ１や第３鋼球群６９を構成する鋼球６６の直径Ｄ３
より大きく設定され、かつ、雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５
３との間に所定の予圧量をもって介装されている。
に、ラックシャフト２１に多数条の雄ねじ溝５１が形成
される一方、ボールナット４１には複数条の雌ねじ溝５
３が形成されている。また、ボールナット４１内にはこ
ま等の循環要素（図示せず）が３個設けられており、こ
れら循環要素と雄ねじ溝５１および雌ねじ溝５３とによ
り各一条の第１〜第３循環通路６１〜６３が形成される
と共に、第１〜第３循環通路６１〜６３には、それぞ
れ、多数個の鋼球６４〜６６から構成された第１〜第３
鋼球群６７〜６９が組み込まれている。そして、第１実
施形態の場合、第２鋼球群６８を構成する鋼球６５は、
その直径Ｄ２が第１鋼球群６７を構成する鋼球６４の直
径Ｄ１や第３鋼球群６９を構成する鋼球６６の直径Ｄ３
より大きく設定され、かつ、雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５
３との間に所定の予圧量をもって介装されている。
【００１１】以下、第１実施形態の作用を述べる。運転
者がステアリングホイール５を回転させると、アッパス
テアリングシャフト３およびロアステアリングシャフト
９を介して、その回転力がステアリングギヤ１５に伝達
される。ステアリングギヤ１５内には回転入力を直線運
動に変換するラックアンドピニオン機構が内蔵されてい
るため、ラックシャフト２１が左右いずれかの方向に移
動し、左右のタイロッド１９を介して車輪の舵角が変動
して操舵が行われる。この際、パワーアシスト機構１３
内では、図示しない操舵トルクセンサの出力に基づき、
電動モータ３７のロータ３５が正逆いずれかの方向に所
定の回転トルクをもって回転し、エクステンションパイ
プ３９を介してロータ３５に固着されたボールナット４
１も同一の回転量で回転する。ボールナット４１が回転
すると、その雌ねじ溝５３に係合した鋼球６４〜６６を
介してラックシャフト２１の雄ねじ溝５１にはスラスト
力が作用し、これにより操舵アシストが実現される。
者がステアリングホイール５を回転させると、アッパス
テアリングシャフト３およびロアステアリングシャフト
９を介して、その回転力がステアリングギヤ１５に伝達
される。ステアリングギヤ１５内には回転入力を直線運
動に変換するラックアンドピニオン機構が内蔵されてい
るため、ラックシャフト２１が左右いずれかの方向に移
動し、左右のタイロッド１９を介して車輪の舵角が変動
して操舵が行われる。この際、パワーアシスト機構１３
内では、図示しない操舵トルクセンサの出力に基づき、
電動モータ３７のロータ３５が正逆いずれかの方向に所
定の回転トルクをもって回転し、エクステンションパイ
プ３９を介してロータ３５に固着されたボールナット４
１も同一の回転量で回転する。ボールナット４１が回転
すると、その雌ねじ溝５３に係合した鋼球６４〜６６を
介してラックシャフト２１の雄ねじ溝５１にはスラスト
力が作用し、これにより操舵アシストが実現される。
【００１２】さて、ハウジング３１の工作精度等による
ミスアライメントが存在したり、外部からラックシャフ
ト２１にラジアル方向の入力があると、ラックシャフト
２１とボールナット４１との間には所定のラジアル荷重
Ｆｒが作用する。そして、ラジアル荷重Ｆｒの値が所定
の閾値Ｆｒｏより小さい場合には、鋼球６５の直径Ｄ２
が鋼球６４の直径Ｄ１や鋼球６６の直径Ｄ３より大きい
ため、ラジアル荷重Ｆｒおよびスラスト荷重Ｆｔは第２
鋼球群６８を構成する鋼球６５によってのみ受け持た
れ、第１，第３鋼球群６７，６９を構成する鋼球６４，
６６には作用しない。
ミスアライメントが存在したり、外部からラックシャフ
ト２１にラジアル方向の入力があると、ラックシャフト
２１とボールナット４１との間には所定のラジアル荷重
Ｆｒが作用する。そして、ラジアル荷重Ｆｒの値が所定
の閾値Ｆｒｏより小さい場合には、鋼球６５の直径Ｄ２
が鋼球６４の直径Ｄ１や鋼球６６の直径Ｄ３より大きい
ため、ラジアル荷重Ｆｒおよびスラスト荷重Ｆｔは第２
鋼球群６８を構成する鋼球６５によってのみ受け持た
れ、第１，第３鋼球群６７，６９を構成する鋼球６４，
６６には作用しない。
【００１３】これにより、パワーアシスト機構１３の作
動トルクが低減されると同時に、ラックシャフト２１が
ボールナット４１に対して鋼球６５を揺動支点として揺
動することでラックシャフト２１とボールナット４１と
のこじりも防止され、ラックシャフト２１の円滑な作動
や各部材の摩耗防止等が実現される。また、鋼球６５は
雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５３との間に予圧をもって介装
されているため、ラックシャフト２１に外部からの振動
入力があっても、騒音（打音）の原因となるラックシャ
フト２１のボールナット４１に対する振動が抑制され
る。
動トルクが低減されると同時に、ラックシャフト２１が
ボールナット４１に対して鋼球６５を揺動支点として揺
動することでラックシャフト２１とボールナット４１と
のこじりも防止され、ラックシャフト２１の円滑な作動
や各部材の摩耗防止等が実現される。また、鋼球６５は
雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５３との間に予圧をもって介装
されているため、ラックシャフト２１に外部からの振動
入力があっても、騒音（打音）の原因となるラックシャ
フト２１のボールナット４１に対する振動が抑制され
る。
【００１４】一方、上述したラジアル荷重Ｆｒの値が閾
値Ｆｒｏ以上である場合には、ラジアル荷重Ｆｒは、第
２鋼球群６８を構成する鋼球６５のみならず、第１，第
３鋼球群６７，６９を構成する鋼球６４，６６によって
も受け持たれる。これにより、第２鋼球群６８を構成す
る鋼球６５に過大な負荷が作用することがなくなり、パ
ワーアシスト機構１３の耐久性が向上する。尚、この場
合も、鋼球６５は雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５３との間に
予圧をもって介装されているため、騒音の原因となるラ
ックシャフト２１のボールナット４１に対する振動が抑
制される。
値Ｆｒｏ以上である場合には、ラジアル荷重Ｆｒは、第
２鋼球群６８を構成する鋼球６５のみならず、第１，第
３鋼球群６７，６９を構成する鋼球６４，６６によって
も受け持たれる。これにより、第２鋼球群６８を構成す
る鋼球６５に過大な負荷が作用することがなくなり、パ
ワーアシスト機構１３の耐久性が向上する。尚、この場
合も、鋼球６５は雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５３との間に
予圧をもって介装されているため、騒音の原因となるラ
ックシャフト２１のボールナット４１に対する振動が抑
制される。
【００１５】図４は、第２実施形態に係る電動パワース
テアリング装置の要部縦断面図である。本実施形態は、
パワーアシスト機構１３に多数列の循環通路（第１〜第
ｎ循環通路Ｒ１〜Ｒｎ）を有する電動パワーステアリン
グ装置に本発明を適用したものであり、例えば、第１循
環通路Ｒ１を循環する鋼球Ｂ１（あるいは、第ｎ循環通
路Ｒｎを循環する鋼球Ｂｎ）を雄ねじ溝５１と雌ねじ溝
５３とに対して予圧をもって介装し、タイロッド１９側
から電動モータ３７側に向けて鋼球Ｂ１〜Ｂｎの直径Ｄ
１〜Ｄｎを順次小さく（あるいは、大きく）してある。
テアリング装置の要部縦断面図である。本実施形態は、
パワーアシスト機構１３に多数列の循環通路（第１〜第
ｎ循環通路Ｒ１〜Ｒｎ）を有する電動パワーステアリン
グ装置に本発明を適用したものであり、例えば、第１循
環通路Ｒ１を循環する鋼球Ｂ１（あるいは、第ｎ循環通
路Ｒｎを循環する鋼球Ｂｎ）を雄ねじ溝５１と雌ねじ溝
５３とに対して予圧をもって介装し、タイロッド１９側
から電動モータ３７側に向けて鋼球Ｂ１〜Ｂｎの直径Ｄ
１〜Ｄｎを順次小さく（あるいは、大きく）してある。
【００１６】第２実施形態では、ラジアル荷重Ｆｒが小
さい場合には、鋼球Ｂ１（あるいは、鋼球Ｂｎ）のみが
ラジアル荷重Ｆｒとスラスト荷重Ｆｔを受け持ち、ラジ
アル荷重が増大するに連れて、鋼球Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４‥
‥（あるいは、鋼球Ｂｎ−１，Ｂｎ−２，Ｂｎ−３，‥
‥）が順次ラジアル荷重Ｆｒとスラスト荷重Ｆｔを受け
持つようになる。また、鋼球Ｂ１（あるいは、鋼球Ｂ
ｎ）が雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５３とに対して予圧をも
って介装されているため、第１実施形態と同様に、騒音
の原因となるラックシャフト２１のボールナット４１に
対する振動が抑制される。
さい場合には、鋼球Ｂ１（あるいは、鋼球Ｂｎ）のみが
ラジアル荷重Ｆｒとスラスト荷重Ｆｔを受け持ち、ラジ
アル荷重が増大するに連れて、鋼球Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４‥
‥（あるいは、鋼球Ｂｎ−１，Ｂｎ−２，Ｂｎ−３，‥
‥）が順次ラジアル荷重Ｆｒとスラスト荷重Ｆｔを受け
持つようになる。また、鋼球Ｂ１（あるいは、鋼球Ｂ
ｎ）が雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５３とに対して予圧をも
って介装されているため、第１実施形態と同様に、騒音
の原因となるラックシャフト２１のボールナット４１に
対する振動が抑制される。
【００１７】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、一つの鋼球群を雄ねじ溝と
雌ねじ溝との間に予圧を与えて介装させたが、騒音が問
題にならなければ、予圧を与える必要はない。また、ス
テアリングギヤの全体構成やパワーアシスト機構の構造
等についても、上記実施形態での例示に限られるもので
はなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、設計
上あるいは仕様上の要求等により適宜変更可能である。
本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、一つの鋼球群を雄ねじ溝と
雌ねじ溝との間に予圧を与えて介装させたが、騒音が問
題にならなければ、予圧を与える必要はない。また、ス
テアリングギヤの全体構成やパワーアシスト機構の構造
等についても、上記実施形態での例示に限られるもので
はなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、設計
上あるいは仕様上の要求等により適宜変更可能である。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る電動パ
ワーステアリング装置によれば、複数条の雌ねじ溝と複
数個の循環要素とを有すると共に、電動モータにより回
転駆動されるボールナットと、前記ねじ溝に対峙する多
数条の雄ねじ溝がその一部に形成されたラックシャフト
と、前記ボールナットの回転に伴って、前記雌ねじ溝と
前記雄ねじ溝と前記各循環要素とからなる複数列の循環
通路を循環する多数個の鋼球から構成された複数の鋼球
群とを備えた電動パワーステアリング装置であって、前
記各循環通路に対応する前記鋼球群の少なくとも一つが
他の鋼球群を構成する鋼球と直径の異なる鋼球から構成
されたものとしたため、例えば、三列の循環通路を備え
るものにあっては、中央の循環通路を循環する鋼球の直
径を大きくし、左右の循環通路を循環する鋼球の直径を
小さくすることで、ボールナットとラックシャフトとが
中央の循環通路を循環する鋼球を揺動支点として揺動可
能となり、ラックシャフトとボールナットとのミスアラ
イメント等によるこじりが生じ難くなる他、ラジアル荷
重の大小によってラジアル荷重やスラスト荷重を受け持
つ鋼球群が増減し、作動トルクが軽減される。また、鋼
球群の一部に予圧を持たせたものにあっては、ラックシ
ャフトに外部からの振動入力があっても、騒音の原因と
なるラックシャフトのボールナットに対する振動が抑制
される
ワーステアリング装置によれば、複数条の雌ねじ溝と複
数個の循環要素とを有すると共に、電動モータにより回
転駆動されるボールナットと、前記ねじ溝に対峙する多
数条の雄ねじ溝がその一部に形成されたラックシャフト
と、前記ボールナットの回転に伴って、前記雌ねじ溝と
前記雄ねじ溝と前記各循環要素とからなる複数列の循環
通路を循環する多数個の鋼球から構成された複数の鋼球
群とを備えた電動パワーステアリング装置であって、前
記各循環通路に対応する前記鋼球群の少なくとも一つが
他の鋼球群を構成する鋼球と直径の異なる鋼球から構成
されたものとしたため、例えば、三列の循環通路を備え
るものにあっては、中央の循環通路を循環する鋼球の直
径を大きくし、左右の循環通路を循環する鋼球の直径を
小さくすることで、ボールナットとラックシャフトとが
中央の循環通路を循環する鋼球を揺動支点として揺動可
能となり、ラックシャフトとボールナットとのミスアラ
イメント等によるこじりが生じ難くなる他、ラジアル荷
重の大小によってラジアル荷重やスラスト荷重を受け持
つ鋼球群が増減し、作動トルクが軽減される。また、鋼
球群の一部に予圧を持たせたものにあっては、ラックシ
ャフトに外部からの振動入力があっても、騒音の原因と
なるラックシャフトのボールナットに対する振動が抑制
される
【図１】本発明に係るステアリング装置の車室側部分を
示した斜視図である。
示した斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるステアリングギヤの縦断
面図である。
面図である。
【図３】図２中のＡ部拡大図である。
【図４】第２実施形態の要部を示す縦断面図である。
１１‥‥ギヤボックス １３‥‥パワーアシスト機構 １５‥‥ステアリングギヤ ２１‥‥ラックシャフト ３１‥‥ハウジング ３７‥‥電動モータ ４１‥‥ボールナット ５１‥‥雄ねじ溝 ５３‥‥雌ねじ溝 ６１‥‥第１循環通路 ６２‥‥第２循環通路 ６３‥‥第３循環通路 ６４〜６６‥‥鋼球 ６７‥‥第１鋼球群 ６８‥‥第２鋼球群 ６９‥‥第３鋼球群
Claims (2)
- 【請求項１】 複数条の雌ねじ溝と複数個の循環要素と
を有すると共に、電動モータにより回転駆動されるボー
ルナットと、 前記ねじ溝に対峙する多数条の雄ねじ溝がその一部に形
成されたラックシャフトと、 前記ボールナットの回転に伴って、前記雌ねじ溝と前記
雄ねじ溝と前記各循環要素とからなる複数列の循環通路
を循環する多数個の鋼球から構成された複数の鋼球群と
を備えた電動パワーステアリング装置であって、 前記各循環通路に対応する前記鋼球群の少なくとも一つ
が他の鋼球群を構成する鋼球と直径の異なる鋼球から構
成されたことを特徴とする電動パワーステアリング装
置。 - 【請求項２】 前記循環通路の少なくとも一つを循環す
る鋼球が前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に所定量の
予圧をもって介装されたことを特徴とする、請求項１記
載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25914898A JP2000072008A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25914898A JP2000072008A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000072008A true JP2000072008A (ja) | 2000-03-07 |
Family
ID=17330011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25914898A Pending JP2000072008A (ja) | 1998-08-31 | 1998-08-31 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000072008A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1293706A2 (en) | 2001-09-17 | 2003-03-19 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Ball screw having multiply divided circulation passages |
| JP2010179835A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Nippon Soken Inc | 電動式動力舵取装置 |
| JP2019214240A (ja) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | 日本精工株式会社 | ステアリング装置 |
-
1998
- 1998-08-31 JP JP25914898A patent/JP2000072008A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1293706A2 (en) | 2001-09-17 | 2003-03-19 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Ball screw having multiply divided circulation passages |
| EP1293706A3 (en) * | 2001-09-17 | 2006-05-10 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Ball screw having multiply divided circulation passages |
| JP2010179835A (ja) * | 2009-02-06 | 2010-08-19 | Nippon Soken Inc | 電動式動力舵取装置 |
| JP2019214240A (ja) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | 日本精工株式会社 | ステアリング装置 |
| JP7135470B2 (ja) | 2018-06-11 | 2022-09-13 | 日本精工株式会社 | ステアリング装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050816 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070522 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20071009 |