JP2000177609A - Motor driven power steering device - Google Patents

Motor driven power steering device

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JP2000177609A
JP2000177609A JP10356050A JP35605098A JP2000177609A JP 2000177609 A JP2000177609 A JP 2000177609A JP 10356050 A JP10356050 A JP 10356050A JP 35605098 A JP35605098 A JP 35605098A JP 2000177609 A JP2000177609 A JP 2000177609A
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shaft
motor
stator
sleeve
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Koji Ando
浩二 安藤
Toshiaki Nomura
敏昭 野村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power steering system which is easy to assemble and has good steer feeling by unitizing a stator and a rotor of a hollow brushless motor. SOLUTION: This device is provided with a rack shaft 5 which is linked with a steering wheel via a rack gear and a pinion gear both installed to a gear box 2, a hollow brushless motor 40 which is composed of a stator 43 comprising a coil annularly arranged inside a stator sleeve fitted inside a motor case 41 installed to the gear box 2, and a rotor 47 comprising a permanent magnet fixed to a rotor sleeve 48 fitted to an outer periphery of a hollow rotary shaft 51 penetrated by the shaft 5, and a ball screw 53 which is composed of a tapped ball groove 55 and a ball both provided at the shaft 5, and a ball nut 54 provided in an inner periphery of a rack gear side end part of the rotary shaft 51. The ball screw 53 is provided between the rack gear and the motor 40.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールに連結され車輪の方向を制御するラックシャフトに
対して同じ軸線上にアシストモータを装着した電動パワ
ーステアリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus having an assist motor mounted on the same axis as a rack shaft connected to a steering wheel and controlling the direction of the wheels.

【0002】[0002]

【従来の技術】ステアリングホイールの操舵力を軽減し
て快適な操舵性を付与するため電動パワーステアリング
装置が多用されている。
2. Description of the Related Art An electric power steering apparatus is often used to reduce the steering force of a steering wheel to provide comfortable steering.

【0003】さらに近年、車輪の方向を制御するラック
シャフトと同じ軸線上にアシストモータを装着した電動
パワーステアリング装置が利用されている。
In recent years, an electric power steering apparatus having an assist motor mounted on the same axis as a rack shaft for controlling the direction of wheels has been used.

【0004】例えば、特開平10−194140号に開
示された電動パワーステアリング装置がある。これは、
ラックシャフトに整流子モータを直結したものである。
即ち、前記シャフトと同じ軸線上に中空出力軸を設け、
この中空出力軸に巻線形回転子を固定している。また、
ギヤーボックスにはモータケースを取着し、これの内部
に固定子としての永久磁石を嵌合している。そして、回
転子巻線には整流子を介して通電している。
[0004] For example, there is an electric power steering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-194140. this is,
A commutator motor is directly connected to the rack shaft.
That is, a hollow output shaft is provided on the same axis as the shaft,
A wound rotor is fixed to the hollow output shaft. Also,
A motor case is attached to the gear box, and a permanent magnet as a stator is fitted inside the motor case. The rotor winding is energized via a commutator.

【0005】一方、ラックシャフトは、モータに対して
一方にラックギヤを、他方にボールねじを設けている。
そして、モータの回転に応じてボールねじを回転させ
て、前記シャフトにアシストトルクとしての推力を付加
している。
On the other hand, the rack shaft is provided with a rack gear on one side and a ball screw on the other side with respect to the motor.
The ball screw is rotated according to the rotation of the motor to apply a thrust as an assist torque to the shaft.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記構成のものは、一
般に次のようにして組み立てられる。
The above structure is generally assembled as follows.

【0007】中空出力軸に対してコイルを巻回した回
転子とブラシ部を取り付ける。
A rotor around which a coil is wound and a brush are attached to the hollow output shaft.

【0008】この中空出力軸をギヤボックスに固定す
る。
This hollow output shaft is fixed to a gear box.

【0009】ギヤボックスと一体化された中空出力軸
内にボールねじが取り付けられたラック軸を挿入(図示
左方向から)する。
A rack shaft with a ball screw is inserted into the hollow output shaft integrated with the gear box (from the left side in the figure).

【0010】内側に永久磁石が取り付けられたモータ
ーケースを取り付ける。
[0010] A motor case having a permanent magnet mounted inside is mounted.

【0011】このとき、これらを組み立てる場合、上記
〜の工程が、例えば、ギヤボックスの左方からのみ
の組み立て作業としてできることが、組み立て作業の効
率化や自動化ができるという利点から望まれている。
At this time, when assembling them, it is desired that the above-mentioned steps can be performed as an assembling operation only from the left side of the gear box, for example, from the advantage that the assembling operation can be made more efficient and automated.

【0012】しかしながら、上記構成のものは、コイル
が巻回された回転子が中空出力軸の外周に設けられてお
り、ボールねじが収納される大径部より外径が大きくな
っているので、次に示す問題点を持っていた。
However, in the above configuration, the rotor around which the coil is wound is provided on the outer periphery of the hollow output shaft, and the outer diameter is larger than the large diameter portion in which the ball screw is stored. It had the following problems.

【0013】(1)モータは、巻線回転子であるので、
通電のための整流子を必要とし、コストがかさみ、ま
た、整流子の磨耗問題も生じ、その保守に手間がかか
る。
(1) Since the motor is a winding rotor,
A commutator for energization is required, cost is increased, and a problem of abrasion of the commutator also occurs, and maintenance of the commutator is troublesome.

【0014】(2)コイルが巻回された回転子となって
いるので、モータ慣性が大きく操舵フィーリングに悪影
響を与える。
(2) Since the coil is a wound rotor, the motor has a large inertia and adversely affects the steering feeling.

【0015】そこで、これらの問題点を解決するため、
ブラシレスタイプのモータを使用することが考えられて
いるが、その場合、新たな問題点が発生する。
Therefore, in order to solve these problems,
It is considered that a brushless type motor is used, but in that case, a new problem occurs.

【0016】即ち、構造上、モーターケース側にコイル
を巻回した固定子が取り付けられ、中空出力軸側に永久
磁石よりなる回転子が取り付けられることになるため、
固定子側の内径が上記従来タイプよりも非常に小さくな
る。すると、ボールねじ収納用の大径部が回転子の内径
より径の大きな状態で、中空出力軸の左端(固定子より
左端)にあることになり、モーターケースを中空出力軸
に取り付ける際、この大径部がモーターケースの固定子
と干渉し、上述した一方向からの組付け作業が出来ない
という問題点を生ずることになる。
That is, structurally, a stator having a coil wound around the motor case is mounted on the motor case side, and a rotor made of a permanent magnet is mounted on the hollow output shaft side.
The inner diameter on the stator side is much smaller than that of the conventional type. Then, the large diameter portion for storing the ball screw is located at the left end (left end from the stator) of the hollow output shaft in a state where the diameter is larger than the inner diameter of the rotor, and when attaching the motor case to the hollow output shaft, The large-diameter portion interferes with the stator of the motor case, causing a problem that the above-described assembling operation from one direction cannot be performed.

【0017】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、中空ブラシレスモーターの固定子
と回転子をユニット化して、組み立てやすく、操舵フィ
ーリングの良いパワーステアリングシステムを提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a power steering system in which a stator and a rotor of a hollow brushless motor are unitized to be easily assembled and have a good steering feeling. Is to do.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明が採った手段は、実施例で使用する符号を付し
て説明すると、ギヤーボックス2に装着されラックギヤ
5b及びピニオンギヤ5aを介してステアリングホイー
ル1に連結されたラックシャフト5と、前記ギヤーボッ
クス2に取着されるモーターケース41内に嵌合される
固定子スリーブ46内に巻線を環状に配してなる固定子
43と、前記シャフト5が貫通する中空の回転軸51の
外周に嵌合される回転子スリーブ48に永久磁石49を
固定してなる回転子47とから構成された中空ブラシレ
スモータ40と、前記シャフト5に設けられたねじ状ボ
ール溝55及ボールと、前記回転軸51のラックギヤ5
b側端部の内周部に設けられたボールナット54とから
構成されたボールねじ53とを備え、前記ボールねじ5
3をラックギヤ5bとモータ40との間に設けたところ
に第1の発明の特徴を有する。
Means adopted by the present invention to solve this problem will be described with reference to the reference numerals used in the embodiments. In other words, the means mounted on the gear box 2 is connected via a rack gear 5b and a pinion gear 5a. A rack shaft 5 connected to the steering wheel 1 and a stator 43 having windings annularly arranged in a stator sleeve 46 fitted in a motor case 41 attached to the gear box 2. A hollow brushless motor 40 comprising a rotor 47 having a permanent magnet 49 fixed to a rotor sleeve 48 fitted on the outer periphery of a hollow rotary shaft 51 through which the shaft 5 passes; The provided screw-shaped ball groove 55 and the ball, and the rack gear 5 of the rotary shaft 51
a ball nut 53 provided on an inner peripheral portion of the b-side end portion;
3 is provided between the rack gear 5b and the motor 40, which is a feature of the first invention.

【0019】第2の発明は、回転センサ61を、前記中
空の回転軸51に前記回転子スリーブ48により挟着さ
れる回転子47と、前記モーターケース41内に嵌合さ
れるセンサスリーブ66に装着される固定子43とから
構成したところに特徴を有する。
According to a second aspect of the present invention, the rotation sensor 61 includes a rotor 47 sandwiched between the hollow rotation shaft 51 by the rotor sleeve 48 and a sensor sleeve 66 fitted in the motor case 41. It is characterized in that it is composed of the stator 43 to be mounted.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例につき図面
を参照して説明する。まず、電動式パワーステアリング
システムに関して図8及び図9を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, the electric power steering system will be described with reference to FIGS.

【0021】ステアリングホイール1を操作すると、そ
の操舵トルクはギヤーボックス2の入力軸3に伝達さ
れ、後述するトーションバー21を介して出力軸4に伝
達され、出力軸4の下端のピニオンギヤ5aを経てラッ
クギヤ5bを備えたラックシャフト5を駆動する。この
シャフト5は操舵リンク6を介して両側の車輪7の方向
を変える。
When the steering wheel 1 is operated, its steering torque is transmitted to the input shaft 3 of the gear box 2, transmitted to the output shaft 4 via a torsion bar 21 described later, and passed through the pinion gear 5 a at the lower end of the output shaft 4. The rack shaft 5 having the rack gear 5b is driven. This shaft 5 changes the direction of the wheels 7 on both sides via a steering link 6.

【0022】このトーションバー21は操舵トルクに応
じてねじれ角(トルクの検出量)が生じる。このねじれ
角に応じてポテンショメータ30が回動される。このポ
テンショメータ30は、図示はしないが回転するブラシ
とこれに接触する抵抗とから構成されており、回転角に
応じた電圧を出力する。この出力電圧は電気制御装置
(以下ECUと云う)8に入力される。そして、ECU
8からの信号に基づいてモータ40が駆動される。
The torsion bar 21 generates a torsion angle (a detected amount of torque) according to the steering torque. The potentiometer 30 is rotated according to the twist angle. Although not shown, the potentiometer 30 is composed of a rotating brush and a resistor in contact with the brush, and outputs a voltage corresponding to the rotation angle. This output voltage is input to an electric control device (hereinafter referred to as ECU) 8. And ECU
The motor 40 is driven based on the signal from the motor 8.

【0023】モータ40のアシストトルクはシャフト5
に付加されるので、操作性が著しく改善される。
The assist torque of the motor 40 is
, The operability is remarkably improved.

【0024】つぎに、トーションバー方式の操舵トルク
検出装置20について図10をも参照して説明する。
Next, the torsion bar type steering torque detecting device 20 will be described with reference to FIG.

【0025】入力軸3及び出力軸4は、それぞれトルク
検出装置用ギヤーボックス52に回転可能に取付けられ
ている。トーションバー21は上端部がピン22により
入力軸3に一体化され、下端が出力軸4の孔部4aに一
体的に圧入されている。従って、入力軸3に入力された
トルクは、トーションバー21を介して出力軸4に伝達
される。
The input shaft 3 and the output shaft 4 are rotatably mounted on a gear box 52 for a torque detector. The upper end of the torsion bar 21 is integrated with the input shaft 3 by the pin 22, and the lower end is integrally press-fitted into the hole 4 a of the output shaft 4. Therefore, the torque input to the input shaft 3 is transmitted to the output shaft 4 via the torsion bar 21.

【0026】一方、入力軸3の外側にはスリーブ23が
嵌合されている。このスリーブ23には軸方向に平行な
長溝24と、傾斜溝25が形成されている。そして、長
溝24には出力軸4に固定されたピン26が挿入され、
傾斜溝25には入力軸3に固定されたピン27が挿入さ
れている。即ち、スリーブ23は出力軸4に対して軸方
向には移動するが、円周方向には回転しない。
On the other hand, a sleeve 23 is fitted outside the input shaft 3. The sleeve 23 has a long groove 24 parallel to the axial direction and an inclined groove 25. Then, a pin 26 fixed to the output shaft 4 is inserted into the long groove 24,
A pin 27 fixed to the input shaft 3 is inserted into the inclined groove 25. That is, the sleeve 23 moves in the axial direction with respect to the output shaft 4, but does not rotate in the circumferential direction.

【0027】ここで操舵トルクが入力軸3から出力軸4
へ伝達されるとき、トーションバー21にねじり角が発
生して、入力軸3と出力軸4との間に円周方向のずれが
発生する。従って、入力軸3に固定されたピン27は傾
斜溝25内を移動して、スリーブ23が寸法Hだけ上昇
する。操舵トルク検出装置20は、この寸法Hを検出量
として取り出すもので、スリーブ23の外周面には段部
28が形成されている。この段部28にはレバー31が
接していてスリーブ23の移動量(寸法H)を回転角と
してポテンショメータ30に伝える。
Here, the steering torque is changed from the input shaft 3 to the output shaft 4.
When the torque is transmitted to the torsion bar 21, a torsion angle is generated in the torsion bar 21, and a circumferential displacement occurs between the input shaft 3 and the output shaft 4. Therefore, the pin 27 fixed to the input shaft 3 moves in the inclined groove 25, and the sleeve 23 moves up by the dimension H. The steering torque detecting device 20 extracts the dimension H as a detection amount, and a step portion 28 is formed on the outer peripheral surface of the sleeve 23. A lever 31 is in contact with the step portion 28 and transmits the movement amount (dimension H) of the sleeve 23 to the potentiometer 30 as a rotation angle.

【0028】つぎにモータ40について図1,図5及び
図6を参照して説明する。その原理は、周知のブラシレ
スモータであるが、以下に本発明の特徴である固定子4
3と回転子47のユニット化について詳述すると共に、
後述する回転センサ61により回転子47の位置を検知
して、図示しない制御装置により三相用固定子巻線45
を切り換えて回転磁界を形成するものである。
Next, the motor 40 will be described with reference to FIGS. The principle is that of a well-known brushless motor.
While the unitization of the rotor 3 and the rotor 47 will be described in detail,
The position of the rotor 47 is detected by a rotation sensor 61 described later, and a three-phase stator winding 45 is detected by a control device (not shown).
Are switched to form a rotating magnetic field.

【0029】モータケース41は筒状をなしており、ギ
ヤーボックス2の外周部2bに挿入されてねじ42によ
り固定される。
The motor case 41 has a cylindrical shape, is inserted into the outer peripheral portion 2 b of the gear box 2, and is fixed by screws 42.

【0030】本発明の固定子43は、固定子鉄心44に
三相用の固定子巻線45を巻回したものを、磁性体から
なる固定子スリーブ46内に環状に配置嵌合されて予め
ユニットとして構成した後、モータケース41に挿入さ
れて適宜な手段例えば接着、ねじ止めなどにより固定さ
れる。
In the stator 43 of the present invention, a three-phase stator winding 45 wound around a stator core 44 is annularly disposed and fitted in a stator sleeve 46 made of a magnetic material. After being configured as a unit, it is inserted into the motor case 41 and fixed by appropriate means such as bonding or screwing.

【0031】本発明の回転子47は、磁性体からなる回
転子スリーブ48の外周面にN極、S極の永久磁石49
を交互に配置して予めユニットとして構成したもので、
この回転子スリーブ48を中空の回転軸51の外周に例
えば接着により固定している。この回転軸51の中心部
にはラックシャフト5が貫通している。
The rotor 47 of the present invention has a permanent magnet 49 of N pole and S pole on the outer peripheral surface of a rotor sleeve 48 made of a magnetic material.
Are arranged alternately and configured as a unit in advance,
The rotor sleeve 48 is fixed to the outer periphery of the hollow rotary shaft 51 by, for example, bonding. The rack shaft 5 passes through the center of the rotating shaft 51.

【0032】巻線45にはモータケース41を貫通する
電源線50から給電される。尚、回転軸51には、回転
子スリーブ48とモータケース41との間に位置してボ
ールベアリング60が介装されている。
The winding 45 is supplied with power from a power supply line 50 passing through the motor case 41. Note that a ball bearing 60 is interposed between the rotor shaft 48 and the motor case 41 on the rotating shaft 51.

【0033】モータ40の長さは、電動パワーステアリ
ング装置が利用される車種により種々異なるものである
が、本実施例においては、予め、固定子43及び回転子
47を標準品種よりも長めの固定子スリーブ46及び回
転子スリーブ48に圧入して在庫部品として保管してお
けば、必要に応じて固定子スリーブ46及び回転子スリ
ーブ48の端部を所定の寸法に加工して利用することが
できるので、種々のものにも対応できる。
Although the length of the motor 40 varies depending on the type of vehicle in which the electric power steering device is used, in the present embodiment, the stator 43 and the rotor 47 are fixed in advance so as to be longer than the standard type. If it is press-fitted into the child sleeve 46 and the rotor sleeve 48 and stored as a stock part, the ends of the stator sleeve 46 and the rotor sleeve 48 can be processed to predetermined dimensions and used as needed. Therefore, it can correspond to various things.

【0034】中空の回転軸51には、図1及び図2に示
すように、ラックギヤ5b側の端部に大径部52が形成
されている。ボールねじ53は、ボールナット54とラ
ックシャフト5に設けられたねじ状ボール溝55及びボ
ールとから構成された周知の構成であって、このうちボ
ールナット54は大径部52に装着されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the hollow rotary shaft 51 has a large-diameter portion 52 at the end on the rack gear 5b side. The ball screw 53 has a well-known configuration including a ball nut 54, a threaded ball groove 55 provided on the rack shaft 5 and a ball, and the ball nut 54 is mounted on the large-diameter portion 52. .

【0035】中空の回転軸51は、予めボールねじ53
がねじ状ボール溝55に受支されたボールを介して相互
に螺合されたラックシャフト5を図中右方向から挿入
し、回転軸51の内周部のねじ部に穴あきナット56を
螺合させて締め込むことによって、ボールナット54を
ユニット化している。
The hollow rotary shaft 51 is previously
Inserts the rack shaft 5 mutually screwed from the right direction in the figure through the balls supported by the screw-shaped ball grooves 55, and screw the perforated nut 56 into the threaded portion of the inner periphery of the rotating shaft 51. The ball nut 54 is unitized by tightening together.

【0036】尚、回転軸51の外周部には大径部52に
接してスラストベアリング57が取着されている。そし
て、ギヤーボックス2の内周部2aにユニット化された
回転軸51を挿入し、ナット58を締め付けることによ
り、回転軸51はギヤーボックス2に対して回転可能に
固定される(図4参照)。
A thrust bearing 57 is attached to the outer periphery of the rotating shaft 51 in contact with the large diameter portion 52. Then, the unitized rotating shaft 51 is inserted into the inner peripheral portion 2a of the gear box 2 and the nut 58 is tightened, so that the rotating shaft 51 is rotatably fixed to the gear box 2 (see FIG. 4). .

【0037】本発明の回転センサ61は、図1,図5及
び図7に示すように、中空ブラシレスモータ40とボー
ルねじ53との間に取着されている。これは、鉄心62
に巻線63を巻回した固定子64と、非円形な外形を有
する回転子65とから構成されており、回転子65の回
転に応じて固定子巻線63に正弦波電圧を発生するもの
である。
The rotation sensor 61 of the present invention is mounted between the hollow brushless motor 40 and the ball screw 53 as shown in FIGS. This is iron core 62
And a rotor 65 having a non-circular outer shape and generating a sinusoidal voltage on the stator winding 63 in accordance with the rotation of the rotor 65. It is.

【0038】この固定子64は、センサスリーブ66に
挿入された後、センサスリーブ66とともにモータケー
ス41に挿入され、固定子スリーブ46とギヤーボック
ス2との間に挿着されている。
The stator 64 is inserted into the motor case 41 together with the sensor sleeve 66 after being inserted into the sensor sleeve 66, and is inserted between the stator sleeve 46 and the gear box 2.

【0039】固定子64は、センサスリーブ66に挿入
された状態では円周方向に回動可能であり、端部に固定
リング67を圧入することにより固定子スリーブ46と
の間で軸方向に圧接・固定される。従って、固定子64
の内径は、センサスリーブ66に挿入されたときの圧入
応力により半径方向に変形することがないので、回転子
65間のギャップは均等に保たれる。
The stator 64 is rotatable in the circumferential direction when inserted into the sensor sleeve 66, and is press-fitted in the axial direction with the stator sleeve 46 by press-fitting the fixing ring 67 to the end.・ Fixed. Therefore, the stator 64
Is not deformed in the radial direction by the press-fit stress when inserted into the sensor sleeve 66, so that the gap between the rotors 65 is kept uniform.

【0040】また、センサスリーブ66にはモータ40
側の端面部に両者を仕切る磁気シールド部68が形成さ
れている。また、本発明の回転子65は、回転軸51の
外周に装着され回転子スリーブ48と回転軸51の段部
との間で挟着固定されている。
Further, the motor 40 is mounted on the sensor sleeve 66.
A magnetic shield part 68 for partitioning the both is formed on the end face on the side. Further, the rotor 65 of the present invention is mounted on the outer periphery of the rotating shaft 51 and is clamped and fixed between the rotor sleeve 48 and the step of the rotating shaft 51.

【0041】つぎにこれらの組立手順について説明す
る。
Next, these assembling procedures will be described.

【0042】(1)回転子47の組立 図2に示すように、回転軸51の外周部に、図示左方向
からスラストベアリング57を挿入し、大径部52に当
接させてナット80にて固定する。次いで、回転センサ
61の回転子65を挿入するとともに永久磁石49を取
付た回転子スリーブ48を挿入して、回転センサ61の
回転子65を挟着する。回転子スリーブ48は回転軸5
1に接着剤により固定される。尚、モータ40の回転子
47と回転センサ61の回転子65とは、円周方向の取
付角度を予め設定された関係位置に調節して固定してお
く。
(1) Assembly of the rotor 47 As shown in FIG. Fix it. Next, the rotor 65 of the rotation sensor 61 is inserted while inserting the rotor 65 of the rotation sensor 61 and the rotor sleeve 48 to which the permanent magnet 49 is attached. The rotor sleeve 48 has a rotating shaft 5
1 is fixed by an adhesive. The rotor 47 of the motor 40 and the rotor 65 of the rotation sensor 61 are fixed by adjusting the mounting angle in the circumferential direction to a preset relationship.

【0043】(2)モータケース41及び固定子43の
組立 図3に示すように、モータケース41の内周部に、図示
右方向からボールベアリング60を挿入し、ついで固定
子43を取着した固定子スリーブ46を挿入する。最後
に回転センサ61の固定子64を取付けたセンサスリー
ブ66を挿入する。この場合、固定子64はセンサスリ
ーブ66に対して円周方向に移動可能である。
(2) Assembly of Motor Case 41 and Stator 43 As shown in FIG. 3, a ball bearing 60 was inserted into the inner peripheral portion of the motor case 41 from the right side in the drawing, and the stator 43 was attached. Insert the stator sleeve 46. Finally, the sensor sleeve 66 to which the stator 64 of the rotation sensor 61 is attached is inserted. In this case, the stator 64 is movable in the circumferential direction with respect to the sensor sleeve 66.

【0044】(3)回転子47の組み付け 図4に示すように、回転軸51の大径部52にボールナ
ット54を装着し、大径部52の内周部のねじ部(図示
せず)に穴あきナット56を螺合させてしめ込むと、ボ
ールナット54が回転軸51に固定される。その後、こ
のユニットを図示左側からギヤーボックス2の内周部2
aに挿入し、リング状の固定用ナット58を螺合させて
しめ込むと、ボールナット54を組み込まれた回転軸が
ギヤボックス2に回転可能に固定される。
(3) Assembling of the rotor 47 As shown in FIG. 4, a ball nut 54 is mounted on the large diameter portion 52 of the rotating shaft 51, and a screw portion (not shown) of the inner peripheral portion of the large diameter portion 52 is provided. When a nut 56 having a hole is screwed into the nut, the ball nut 54 is fixed to the rotating shaft 51. Then, this unit is moved from the left side in the figure to the inner peripheral portion 2 of the gear box 2.
a, and a ring-shaped fixing nut 58 is screwed and tightened, so that the rotating shaft incorporating the ball nut 54 is rotatably fixed to the gear box 2.

【0045】(4)モータケース41の組み付け 図1及び図5に示すように、回転センサ61の固定子6
4を円周方向に移動させ回転子65との取付角度を微調
整した後、固定リング67を圧入してセンサスリーブ6
6に固定する。
(4) Assembly of Motor Case 41 As shown in FIGS. 1 and 5, the stator 6 of the rotation sensor 61
4 is moved in the circumferential direction to finely adjust the mounting angle with the rotor 65, and then the fixing ring 67 is press-fitted into the sensor sleeve 6.
Fix to 6.

【0046】ついで、回転軸51の外周部に図示左側か
らモータケース41を挿入してギヤーボックス2の外周
部2bに嵌合させてねじ42により固定する。
Then, the motor case 41 is inserted into the outer peripheral portion of the rotating shaft 51 from the left side in the figure, fitted into the outer peripheral portion 2 b of the gear box 2, and fixed by screws 42.

【0047】(5)この後、図示はしないが、ピニオン
ギヤ5aがラックギヤ5bに組み付けられる。
(5) Thereafter, although not shown, the pinion gear 5a is assembled to the rack gear 5b.

【0048】上記実施例によれば、つぎの効果を奏す
る。 (1)ボールねじ53をピニオンギヤ5a及びラックギ
ヤ5bとモータ40との間に設けたので、ラックギヤ5
b及びボールねじ53がユニット化された中空の回転軸
51、モータケース41をギヤボックス2に対して一方
向から順次組み付けることができるので、組立てが容易
で組立工数を少なくすることができる。 (2)モータ40をブラシレスモータとしたので、整流
子を必要とせず、その機械磨耗がなく構造が簡単であ
り、コストを低減できる。 (3)モータ40の固定子43及び回転子47をそれぞ
れ固定子スリーブ46及び回転子スリーブ48に取付け
て予めユニット化したので、回転子47の慣性を小さく
できると共に、ユニット生産効率が向上して、モータ4
0をラックシャフト5と同軸上に配置する作業が極めて
容易にできる。 (4)回転センサ61も夫々回転子65側と固定子64
側とで夫々独立してユニット組立できるので、組立と調
整作業が容易にできる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained. (1) Since the ball screw 53 is provided between the motor 40 and the pinion gear 5a and the rack gear 5b,
Since the hollow rotary shaft 51 and the motor case 41 in which the b and the ball screw 53 are unitized can be sequentially assembled to the gear box 2 from one direction, the assembly is easy and the number of assembly steps can be reduced. (2) Since the motor 40 is a brushless motor, no commutator is required, the machine is not worn, the structure is simple, and the cost can be reduced. (3) Since the stator 43 and the rotor 47 of the motor 40 are attached to the stator sleeve 46 and the rotor sleeve 48, respectively, and are unitized in advance, the inertia of the rotor 47 can be reduced and the unit production efficiency can be improved. , Motor 4
The work of arranging 0 on the same axis as the rack shaft 5 can be extremely easily performed. (4) The rotation sensor 61 also includes the rotor 65 and the stator 64, respectively.
Since the units can be assembled independently of each other, assembly and adjustment work can be easily performed.

【0049】[0049]

【発明の効果】本発明は、ギヤーボックスに装着されラ
ックギヤ及びピニオンギヤを介してステアリングホイー
ルに連結されたラックシャフトと、前記ギヤーボックス
に取着されるモーターケース内に嵌合される固定子スリ
ーブ内に巻線を環状に配してなる固定子と、前記シャフ
トが貫通する中空の回転軸の外周に嵌合される回転子ス
リーブに永久磁石を固定してなる回転子とから構成され
た中空ブラシレスモータと、前記シャフトに設けられた
ねじ状ボール溝及ボールと、前記回転軸のラックギヤ側
端部の内周部に設けられたボールナットとから構成され
たボールねじとを備え、前記ボールねじをラックギヤと
モータとの間に設けたので、モータは整流子を必要とせ
ず、その機械磨耗が少なく、かつ構造が簡単であり、中
空の回転軸及び固定子側と回転子側とで夫々ユニット化
できるので、モータの組立は、一方向から順次組み付け
ることができると共に、組立てが容易で組立工数を少な
くすることができ、かつ、多品種への対応も容易にでき
てコストを低減できるという実用上優れた効果を奏する
ものである。
The present invention provides a rack shaft mounted on a gear box and connected to a steering wheel through a rack gear and a pinion gear, and a stator sleeve fitted in a motor case mounted on the gear box. And a rotor having a permanent magnet fixed to a rotor sleeve fitted on the outer circumference of a hollow rotary shaft through which the shaft passes. A motor, a ball screw provided with a screw-shaped ball groove and balls provided on the shaft, and a ball nut provided on an inner peripheral portion of a rack gear side end of the rotating shaft; and Since the motor is provided between the rack gear and the motor, the motor does not require a commutator, the mechanical wear thereof is small, the structure is simple, and the hollow rotating shaft and the fixed shaft are fixed. Since the motor side and the rotor side can be unitized respectively, the motor can be assembled sequentially from one direction, assembling is easy, the number of man-hours can be reduced, and multi-products can be handled. This has a practically excellent effect that it can be easily performed and the cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例を示す一部を破断して示す正
面図である。
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an embodiment of the present invention.

【図2】 組立過程を示す第1の工程の正面図である。FIG. 2 is a front view of a first step showing an assembling process.

【図3】 組立過程を示す第2の工程の正面図である。FIG. 3 is a front view of a second step showing an assembling process.

【図4】 組立過程を示す第3の工程の正面図である。FIG. 4 is a front view of a third step showing an assembling process.

【図5】 モータ及び回転角検知センサ部分の拡大断面
図である。
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a motor and a rotation angle detection sensor.

【図6】 モータの拡大縦断側面図である。FIG. 6 is an enlarged vertical sectional side view of the motor.

【図7】 回転角検知センサ部分の拡大縦断側面図であ
る。
FIG. 7 is an enlarged vertical sectional side view of a rotation angle detection sensor part.

【図8】 電動パワーステアリング装置のシステムを説
明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a system of the electric power steering device.

【図9】 操舵トルク検出装置の縦断面図である。FIG. 9 is a longitudinal sectional view of the steering torque detecting device.

【図10】 ポテンショメータの取付状態を示す図であ
る。
FIG. 10 is a view showing a mounting state of a potentiometer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステアリングホイール 2 ギヤーボックス 5 ラックシャフト 5aピニオンギヤ 5bラックギア 40 モータ 41 モーターケース 43 巻線型固定子 44 固定子鉄心 45 固定子巻線 46 固定子スリーブ 47 回転子 48 回転子スリーブ 49 永久磁石 51 中空の回転軸 52 大径部 53 ボールねじ 54 ボールナット 55 ねじ状ボール溝 61 回転センサ 62 鉄心 63 巻線 64 固定子 65 回転子 66 センサスリーブ 67 固定リング REFERENCE SIGNS LIST 1 steering wheel 2 gear box 5 rack shaft 5 a pinion gear 5 b rack gear 40 motor 41 motor case 43 wire wound stator 44 stator core 45 stator winding 46 stator sleeve 47 rotor 48 rotor sleeve 49 permanent magnet 51 hollow rotation Shaft 52 Large diameter portion 53 Ball screw 54 Ball nut 55 Threaded ball groove 61 Rotation sensor 62 Iron core 63 Winding 64 Stator 65 Rotor 66 Sensor sleeve 67 Fixing ring

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3D033 CA02 CA03 CA04 CA16 CA28 5H019 BB02 BB09 BB19 CC03 DD01 EE14 FF01 FF03 5H611 AA01 BB08 PP05 QQ01 QQ03 RR01 TT01 UA04  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 3D033 CA02 CA03 CA04 CA16 CA28 5H019 BB02 BB09 BB19 CC03 DD01 EE14 FF01 FF03 5H611 AA01 BB08 PP05 QQ01 QQ03 RR01 TT01 UA04

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ギヤーボックスに装着されラックギヤ及
びピニオンギヤを介してステアリングホイールに連結さ
れたラックシャフトと、 前記ギヤーボックスに取着されるモーターケース内に嵌
合される固定子スリーブ内に巻線を環状に配してなる固
定子と、前記シャフトが貫通する中空の回転軸の外周に
嵌合される回転子スリーブに永久磁石を固定してなる回
転子とから構成された中空ブラシレスモータと、 前記シャフトに設けられたねじ状ボール溝及ボールと、
前記回転軸のラックギヤ側端部の内周部に設けられたボ
ールナットとから構成されたボールねじとを備え、 前記ボールねじをラックギヤとモータとの間に設けたこ
とを特徴とする電動パワーステアリング装置。
1. A rack shaft mounted on a gear box and connected to a steering wheel via a rack gear and a pinion gear; and a winding wound in a stator sleeve fitted in a motor case mounted on the gear box. A hollow brushless motor comprising a stator arranged in an annular shape, and a rotor having a permanent magnet fixed to a rotor sleeve fitted to the outer periphery of a hollow rotating shaft through which the shaft passes; A threaded ball groove and balls provided on the shaft,
An electric power steering, comprising: a ball screw provided on an inner peripheral portion of a rack gear side end of the rotating shaft; and a ball screw provided between the rack gear and a motor. apparatus.
【請求項2】 回転センサを、前記中空の回転軸に前記
回転子スリーブにより挟着される回転子と、前記モータ
ーケース内に嵌合されるセンサスリーブに装着される固
定子とから構成し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。
2. The motor according to claim 1, wherein the rotation sensor comprises a rotor that is sandwiched by the rotor sleeve on the hollow rotation shaft, and a stator that is mounted on the sensor sleeve fitted in the motor case. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein:
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