JP2000127992A - ステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 操舵軸の外周に同軸的に配置した電動機の回
転軸がステータに対して径方向に変位するのを抑制し
て、電動機における回転軸のステータに対する偏心・偏
角を抑制すること。 【解決手段】 ハウジング１０に対して軸方向移動可能
かつ回転不能に支持された操舵軸３０の外周に同軸的に
配置した電動機の回転軸５１がハウジング１０に対して
ボール軸受１４を介して回転自在に支持され、また操舵
軸３０と回転軸５１間に介装されて回転軸５１の回転を
操舵軸３０の軸方向移動に変換するボールスクリュー機
構のナット４２が回転軸５１に対して軸直方向の力を伝
達可能に連結されてなるステアリング装置において、ボ
ール軸受１４とハウジング１０間に形成される径方向の
隙間に、弾性体１５を径方向にて予圧縮状態で介装し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等車両にお
いて採用されるステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ステアリング装置の一つとして、ハウジ
ングに対して軸方向移動可能かつ回転不能に支持された
操舵軸の外周に同軸的に配置した電動機の回転軸が前記
ハウジングに対して軸受を介して回転自在に支持され、
また前記操舵軸と前記回転軸間に介装されて前記回転軸
の回転を前記操舵軸の軸方向移動に変換するボールスク
リュー機構のナットが前記回転軸に対して軸直方向（径
方向）の力を伝達可能に連結されてなるものがあり、例
えば特開平７−４０８４３号公報に示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報に示され
ているステアリング装置においては、電動機の回転軸が
一端にて軸受を介して微小揺動可能かつ回転可能に支持
されているため、操舵軸からボールスクリュー機構のナ
ットを介して回転軸に径方向の力が作用すると、回転軸
が径方向にて揺動変位して電動機のステータに対して偏
心・偏角することがあり、回転軸の円滑な回転を阻害す
るおそれがある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に対処すべくなされたものであり、ハウジングに対して
軸方向移動可能かつ回転不能に支持された操舵軸の外周
に同軸的に配置した電動機の回転軸が前記ハウジングに
対して軸受を介して回転自在に支持され、また前記操舵
軸と前記回転軸間に介装されて前記回転軸の回転を前記
操舵軸の軸方向移動に変換するボールスクリュー機構の
ナットが前記回転軸に対して軸直方向の力を伝達可能に
連結されてなるステアリング装置において、前記軸受と
前記ハウジング間または前記軸受と前記回転軸間に形成
される径方向の隙間に、弾性体を径方向にて予圧縮状態
で介装したことに特徴がある。

【０００５】

【発明の作用・効果】本発明によるステアリング装置に
おいては、電動機の回転軸をハウジングに対して回転自
在に支持する軸受とハウジング間または同軸受と電動機
の回転軸間に形成される径方向の隙間に、弾性体を径方
向にて予圧縮状態で介装したため、電動機の回転軸が弾
性体により常に軸中心へ向けて付勢されている状態とな
り、ボールスクリュー機構のナットからの入力（径方向
の力）に対して常に抗力を発生させることができる。し
たがって、回転軸の径方向への変位を抑制することがで
きて、回転軸のステータに対する偏心・偏角を抑制する
ことができ、これによって回転軸の円滑な回転を実現す
ることができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の一実施形態を図
面に基づいて説明する。図１は本発明を電動式パワース
テアリング装置に実施したものを示していて、このパワ
ーステアリング装置においては、車両の左右方向に延在
して配設されて車体（図示省略）に組付けられるハウジ
ング１０に対して入力軸２０、操舵軸３０、ボールスク
リュー機構４０及び電動機５０等が組付けられている。

【０００７】入力軸２０は、ハウジング１０に回転可能
かつ軸方向へ移動不能に組付けられており、ハウジング
１０から突出した外端部にて自在継手，中間シャフト，
自在継手，ステアリングメインシャフト等を介してステ
アリングホイール（全て図示省略）にトルク伝達可能に
連結されるようになっている。また、入力軸２０は、内
端部に形成したピニオン（図示省略）にて操舵軸３０の
一側外周に形成したラック歯３１と操舵力伝達可能に係
合していて、その回転によって操舵軸３０を車両の左右
方向（操舵軸の軸方向）へ移動させるようになってい
る。

【０００８】操舵軸３０は、ラックバーともよばれるも
のであり、ピニオンに対応した部位（ラック歯３１を形
成した部位の背面部）をピニオンに対向して設けた周知
のラックガイド１１（ハウジング１０に組付けられてい
る）にて操舵軸３０の径方向に移動可能に弾性支持され
るとともに、左端部をエンドストッパ１２（軸受として
の機能とストッパとしての機能を有してハウジング１０
に組付けられている）によって操舵軸３０の径方向に移
動不能に固定支持された状態で、車両の左右方向（操舵
軸の軸方向）へ移動可能かつ回転不能に組付けられてい
て、ハウジング１０を貫通しており、左右両端にてタイ
ロッドとナックルアームを介して転舵輪（全て図示省
略）に操舵力伝達可能に連結されるようになっている。
また、操舵軸３０には、ボールスクリュー機構４０のね
じ軸４１が一体的に形成されていて、このねじ軸４１の
外周には螺旋溝４１ａが形成されている。

【０００９】ボールスクリュー機構４０は、操舵軸３０
の弾性支持部（ラックガイド１１によって支持されてい
る部分）と固定支持部（エンドストッパ１２によって支
持されている部分）間にて電動機５０における回転軸５
１の回転を操舵軸３０の軸方向変位に変換して伝達する
回転変位変換手段であり、操舵軸３０に対して同軸的に
設けられていて、操舵軸３０に一体的に形成したねじ軸
４１と、このねじ軸４１の外周にて電動機５０の回転軸
５１に一体的に（トルク伝達可能かつ軸直方向の力を伝
達可能に）組付けたナット４２と、このナット４２とね
じ軸４１間にてねじ軸４１外周に形成した螺旋溝４１ａ
とナット４２の内周に形成した螺旋溝４２ａ間に介装さ
れた多数のボール（鋼球）４３によって構成されてい
る。ナット４２は、回転軸５１の図示左端部内にトルク
伝達可能かつ操舵軸方向へ移動不能にスプライン結合さ
れていて、そのスプライン嵌合部には環状の弾性体（ゴ
ム製のＯリング）４４が径方向にて予圧縮状態で介装さ
れている。

【００１０】電動機５０は、ボールスクリュー機構４０
を介して操舵軸３０に軸方向の操舵助勢力を付与するも
のであり、操舵軸３０に対して同軸的に組付けられてい
て、ハウジング１０にボール軸受１３，１４を介して回
転可能かつ軸方向へ移動不能に組付けた筒状の回転軸
（ロータ）５１と、ハウジング１０の一部をも構成する
ステータ５２を備えており、その回転出力を周知の操舵
トルクセンサ（図示省略）や回転軸５１の回転を検出す
るセンサ（図示省略）等からの信号に基づいて制御装置
（図示省略）によって制御されるようになっている。

【００１１】ボール軸受１３は、ハウジング１０の内周
面と回転軸５１の外周面にそれぞれ密に嵌合するように
して組付けられている。一方、ボール軸受１４は、回転
軸５１の外周面に密に嵌合するとともに、ハウジング１
０の内周面に対して僅かな径方向隙間（組付性を良好と
するための隙間）を有して嵌合するようにして（すきま
ばめにて）組付けられていて、上記した径方向隙間に対
応して環状の弾性体（ゴム製のＯリング）１５が径方向
にて予圧縮状態で介装されている。

【００１２】上記のように構成した本実施形態の電動式
パワーステアリング装置においては、操舵力が入力軸２
０のピニオンから操舵軸３０のラック歯３１形成部位に
直接伝達されるとともに、電動機５０の出力が制御装置
（図示省略）の制御下にてボールスクリュー機構４０を
介して操舵軸３０のねじ軸４１形成部位に伝達され、こ
の電動機５０の出力（操舵助勢力）によって操舵トルク
が的確に助勢される。

【００１３】ところで、上記のように構成した本実施形
態の電動式パワーステアリング装置においては、電動機
５０の回転軸５１をハウジング１０に対して回転自在に
支持するボール軸受１４とハウジング１０間に形成され
る径方向の隙間に、弾性体１５を径方向にて予圧縮状態
で介装したため、電動機５０の回転軸５１が弾性体１５
により常に軸中心へ向けて付勢されている状態となり、
ボールスクリュー機構４０のナット４２からの入力（径
方向の力）に対して常に抗力を発生させることができ
る。したがって、回転軸５１の径方向への変位を抑制す
ることができて、回転軸５１のステータ５２に対する偏
心・偏角を抑制することができ、これによって回転軸５
１の円滑な回転を実現することができる。

【００１４】また、本実施形態においては、ボールスク
リュー機構４０のナット４２と電動機５０の回転軸５１
とのスプライン嵌合部にも弾性体４４が径方向にて予圧
縮状態で介装されているため、車両の縁石乗り上げ等に
よる操舵軸３０の一時的な湾曲等に起因して生じるねじ
軸４１の径方向での振れを弾性体４４にて吸収すること
ができて、ナット４２から回転軸５１への偏心・偏角、
振れの伝播を防ぐことができ、これによっても回転軸５
１の円滑な回転を実現することができる。

【００１５】上記実施形態においては、ボール軸受１４
とハウジング１０間に形成される径方向の隙間に弾性体
１５を径方向にて予圧縮状態で介装して実施したが、ボ
ール軸受１４と回転軸５１間に径方向の隙間が形成され
る場合には、この隙間に弾性体を径方向にて予圧縮状態
で介装して実施することも可能である。また、回転軸５
１の組付性を更に良好とすべくボール軸受１３とハウジ
ング１０間またはボール軸受１３と回転軸５１間にも径
方向の隙間が形成される場合には、この隙間にも弾性体
を径方向にて予圧縮状態で介装して実施することも可能
である。

【００１６】また、上記実施形態においては、電動式パ
ワーステアリング装置に本発明を実施したが、本発明
は、ハウジングに対して軸方向移動可能かつ回転不能に
支持された操舵軸の外周に同軸的に配置した電動機の回
転軸が前記ハウジングに対して軸受を介して回転自在に
支持され、また前記操舵軸と前記回転軸間に介装されて
前記回転軸の回転を前記操舵軸の軸方向移動に変換する
ボールスクリュー機構のナットが前記回転軸に対して軸
直方向の力を伝達可能に連結されてなる種々なステアリ
ング装置にも同様または適宜変更して実施し得るもので
あり、上記実施形態に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を実施してなる電動式パワーステアリ
ング装置の一実施形態を概略的に示す全体図である。

【符号の説明】

１０…ハウジング、１１…ラックガイド、１２…エンド
ストッパ、１３…ボール軸受、１４…ボール軸受、１５
…弾性体、２０…入力軸、３０…操舵軸、４０…ボール
スクリュー機構、４１…ねじ軸、４２…ナット、４３…
ボール、５０…電動機、５１…回転軸、５２…ステー
タ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに対して軸方向移動可能かつ
   回転不能に支持された操舵軸の外周に同軸的に配置した
   電動機の回転軸が前記ハウジングに対して軸受を介して
   回転自在に支持され、また前記操舵軸と前記回転軸間に
   介装されて前記回転軸の回転を前記操舵軸の軸方向移動
   に変換するボールスクリュー機構のナットが前記回転軸
   に対して軸直方向の力を伝達可能に連結されてなるステ
   アリング装置において、前記軸受と前記ハウジング間ま
   たは前記軸受と前記回転軸間に形成される径方向の隙間
   に、弾性体を径方向にて予圧縮状態で介装したことを特
   徴とするステアリング装置。