JP2000247246A - ラックピニオン式電動パワーステアリング装置 - Google Patents
ラックピニオン式電動パワーステアリング装置Info
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- JP2000247246A JP2000247246A JP5430099A JP5430099A JP2000247246A JP 2000247246 A JP2000247246 A JP 2000247246A JP 5430099 A JP5430099 A JP 5430099A JP 5430099 A JP5430099 A JP 5430099A JP 2000247246 A JP2000247246 A JP 2000247246A
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- Japan
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- steering
- pinion
- gear
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ピニオンとラックとの噛み合い部におけるがた
つき音の発生を抑制し、操舵フィーリングが低下するの
を防止できるラックピニオン式電動パワーステアリング
装置を提供する。 【解決手段】操舵により回転するステアリングシャフト
７の回転を第１ピニオン１１と第２ピニオン１２に、両
ピニオン１１、１２が互いに平行な軸中心に同一方向に
同一回転数で回転するように、機械的に伝達する回転伝
達機構１０を備える。操舵補助力発生用電動アクチュエ
ータ２１の発生出力を、そのステアリングシャフト７に
出力伝達機構２３により機械的に伝達する。両ピニオン
１１、１２に噛み合うラック１７の移動により舵角を変
化させる。
つき音の発生を抑制し、操舵フィーリングが低下するの
を防止できるラックピニオン式電動パワーステアリング
装置を提供する。 【解決手段】操舵により回転するステアリングシャフト
７の回転を第１ピニオン１１と第２ピニオン１２に、両
ピニオン１１、１２が互いに平行な軸中心に同一方向に
同一回転数で回転するように、機械的に伝達する回転伝
達機構１０を備える。操舵補助力発生用電動アクチュエ
ータ２１の発生出力を、そのステアリングシャフト７に
出力伝達機構２３により機械的に伝達する。両ピニオン
１１、１２に噛み合うラック１７の移動により舵角を変
化させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵により回転す
るピニオンに噛み合うラックの移動により舵角を変化さ
せ、電動アクチュエータにより操舵補助力を発生するラ
ックピニオン式電動パワーステアリング装置に関する。
るピニオンに噛み合うラックの移動により舵角を変化さ
せ、電動アクチュエータにより操舵補助力を発生するラ
ックピニオン式電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】操舵により回転するステアリングシャフ
トに連結された単一のピニオンと、そのピニオンに噛み
合うラックと、そのステアリングシャフトに伝達される
操舵補助力を発生する電動アクチュエータとを備えたラ
ックピニオン式電動パワーステアリング装置が従来から
用いられている。また、電動アクチュエータの出力を、
ステアリングシャフトを介することなくラックに噛み合
うサブピニオンに伝達することで操舵補助力を付与する
ものもある。
トに連結された単一のピニオンと、そのピニオンに噛み
合うラックと、そのステアリングシャフトに伝達される
操舵補助力を発生する電動アクチュエータとを備えたラ
ックピニオン式電動パワーステアリング装置が従来から
用いられている。また、電動アクチュエータの出力を、
ステアリングシャフトを介することなくラックに噛み合
うサブピニオンに伝達することで操舵補助力を付与する
ものもある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の構成では、路面
から作用する操舵反力に基づく負荷がピニオンとラック
との噛み合い部に作用することから、ピニオンとラック
の摩耗が大きくなり、その噛み合い部におけるバックラ
ッシが過大になる。そのため、噛み合い部におけるがた
つき音が発生する。
から作用する操舵反力に基づく負荷がピニオンとラック
との噛み合い部に作用することから、ピニオンとラック
の摩耗が大きくなり、その噛み合い部におけるバックラ
ッシが過大になる。そのため、噛み合い部におけるがた
つき音が発生する。
【０００４】また、電動アクチュエータの出力をステア
リングシャフトを介することなくサブピニオンに伝達す
る構成では、ステアリングシャフトに連結されたピニオ
ンに作用する負荷とサブピニオンに作用する負荷とが相
違するため、ピニオンの摩耗量とサブピニオンの摩耗量
とが相違する。そうすると、ピニオンとラックとの噛み
合い部におけるバックラッシとサブピニオンとラックと
の噛み合い部におけるバックラッシとが相違するため、
操舵フィーリングが低下し、また、噛み合い部における
がたつき音も充分に低減されない。
リングシャフトを介することなくサブピニオンに伝達す
る構成では、ステアリングシャフトに連結されたピニオ
ンに作用する負荷とサブピニオンに作用する負荷とが相
違するため、ピニオンの摩耗量とサブピニオンの摩耗量
とが相違する。そうすると、ピニオンとラックとの噛み
合い部におけるバックラッシとサブピニオンとラックと
の噛み合い部におけるバックラッシとが相違するため、
操舵フィーリングが低下し、また、噛み合い部における
がたつき音も充分に低減されない。
【０００５】本発明は、上記問題を解決することのでき
るラックピニオン式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。
るラックピニオン式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】本発明のラックピニオン
式電動パワーステアリング装置は、操舵により回転する
ステアリングシャフトと、第１ピニオンと、第２ピニオ
ンと、そのステアリングシャフトの回転を両ピニオン
に、両ピニオンが互いに平行な軸中心に同一方向に同一
回転数で回転するように、機械的に伝達する回転伝達機
構と、両ピニオンに噛み合うラックと、操舵補助力発生
用電動アクチュエータと、そのアクチュエータの発生出
力を前記ステアリングシャフトに機械的に伝達する出力
伝達機構とを備え、両ピニオンの回転によるラックの移
動により舵角を変化させることを特徴とする。本発明の
構成によれば、第１ピニオンとラックとの噛み合い部に
おいて路面から作用する操舵反力に基づく負荷と、第２
ピニオンとラックとの噛み合い部において路面から作用
する操舵反力に基づく負荷とを相等しくでき、その負荷
の分散により各ピニオンとラックの摩耗を均等に低減
し、各噛み合い部におけるバックラッシが過大になった
り互いに相違するのを防止できる。
式電動パワーステアリング装置は、操舵により回転する
ステアリングシャフトと、第１ピニオンと、第２ピニオ
ンと、そのステアリングシャフトの回転を両ピニオン
に、両ピニオンが互いに平行な軸中心に同一方向に同一
回転数で回転するように、機械的に伝達する回転伝達機
構と、両ピニオンに噛み合うラックと、操舵補助力発生
用電動アクチュエータと、そのアクチュエータの発生出
力を前記ステアリングシャフトに機械的に伝達する出力
伝達機構とを備え、両ピニオンの回転によるラックの移
動により舵角を変化させることを特徴とする。本発明の
構成によれば、第１ピニオンとラックとの噛み合い部に
おいて路面から作用する操舵反力に基づく負荷と、第２
ピニオンとラックとの噛み合い部において路面から作用
する操舵反力に基づく負荷とを相等しくでき、その負荷
の分散により各ピニオンとラックの摩耗を均等に低減
し、各噛み合い部におけるバックラッシが過大になった
り互いに相違するのを防止できる。
【０００７】その回転伝達機構は、その第１ピニオンと
同軸中心に一体回転する第１ギヤと、その第２ピニオン
と同軸中心に一体回転する第２ギヤと、両ギヤに噛み合
う第３ギヤとを有し、その第１ギヤ、第２ギヤ、第３ギ
ヤの回転軸は互いに平行とされ、その第１ギヤ、第２ギ
ヤ、および第３ギヤの中の何れか一つのギヤに前記ステ
アリングシャフトが同軸中心に同行回転するように連結
されているのが好ましい。この構成によれば、コンパク
トな構成でステアリングシャフトの回転を第１ピニオン
と第２ピニオンとに両ピニオンの回転数と回転方向とが
相等しくなるように伝達できる。
同軸中心に一体回転する第１ギヤと、その第２ピニオン
と同軸中心に一体回転する第２ギヤと、両ギヤに噛み合
う第３ギヤとを有し、その第１ギヤ、第２ギヤ、第３ギ
ヤの回転軸は互いに平行とされ、その第１ギヤ、第２ギ
ヤ、および第３ギヤの中の何れか一つのギヤに前記ステ
アリングシャフトが同軸中心に同行回転するように連結
されているのが好ましい。この構成によれば、コンパク
トな構成でステアリングシャフトの回転を第１ピニオン
と第２ピニオンとに両ピニオンの回転数と回転方向とが
相等しくなるように伝達できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】図１に示すラックピニオン式電動
パワーステアリング装置１は、車両のステアリングホイ
ールＨに連結される第１シャフト２と、この第１シャフ
ト２にトルクセンサ３を介して連結される第２シャフト
４とを有し、その第１シャフト２および第２シャフト４
はステアリングシャフト７を構成する。これにより、そ
のステアリングシャフト７はステアリングホイールＨを
介する操舵により回転する。
パワーステアリング装置１は、車両のステアリングホイ
ールＨに連結される第１シャフト２と、この第１シャフ
ト２にトルクセンサ３を介して連結される第２シャフト
４とを有し、その第１シャフト２および第２シャフト４
はステアリングシャフト７を構成する。これにより、そ
のステアリングシャフト７はステアリングホイールＨを
介する操舵により回転する。
【０００９】そのステアリングシャフト７の回転は、回
転伝達機構１０により第１ピニオン１１と第２ピニオン
１２とに、両ピニオン１１、１２が互いに平行な軸中心
に同一方向に同一回転数で回転するように、機械的に伝
達される。すなわち、その回転伝達機構１０は、その第
１ピニオン１１に同軸中心に一体回転するように連結さ
れる第１ギヤ１３と、その第２ピニオン１２に同軸中心
に一体回転するように連結される第２ギヤ１４と、その
第１ギヤ１３と第２ギヤ１４とに噛み合う第３ギヤ１５
とを有する。本実施形態では、その第１〜第３ギヤ１
３、１４、１５は回転軸が互いに平行なスパーギヤによ
り構成され、これにより両ピニオン１１、１２の回転軸
は互いに平行とされている。その第１ギヤ１３に上記ス
テアリングシャフト７の第２シャフト４が同軸中心に同
行回転するように連結される。その第１ギヤ１３の回転
はアイドルギヤとして機能する第３ギヤ１５を介して第
２ギヤ１４に伝達される。その第１ギヤ１３と第２ギヤ
１４は、歯数およびピッチ径が互いに等しくされること
で、同一回転数で同一方向に回転するように構成されて
いる。
転伝達機構１０により第１ピニオン１１と第２ピニオン
１２とに、両ピニオン１１、１２が互いに平行な軸中心
に同一方向に同一回転数で回転するように、機械的に伝
達される。すなわち、その回転伝達機構１０は、その第
１ピニオン１１に同軸中心に一体回転するように連結さ
れる第１ギヤ１３と、その第２ピニオン１２に同軸中心
に一体回転するように連結される第２ギヤ１４と、その
第１ギヤ１３と第２ギヤ１４とに噛み合う第３ギヤ１５
とを有する。本実施形態では、その第１〜第３ギヤ１
３、１４、１５は回転軸が互いに平行なスパーギヤによ
り構成され、これにより両ピニオン１１、１２の回転軸
は互いに平行とされている。その第１ギヤ１３に上記ス
テアリングシャフト７の第２シャフト４が同軸中心に同
行回転するように連結される。その第１ギヤ１３の回転
はアイドルギヤとして機能する第３ギヤ１５を介して第
２ギヤ１４に伝達される。その第１ギヤ１３と第２ギヤ
１４は、歯数およびピッチ径が互いに等しくされること
で、同一回転数で同一方向に回転するように構成されて
いる。
【００１０】両ピニオン１１、１２に噛み合うラック１
７の両端にリンク機構を介して車輪１８が連結される。
これにより、操舵による両ピニオン１１、１２の回転に
よるラック１７の移動により舵角を変化させることがで
きる。そのステアリングシャフト７、各ピニオン１１、
１２、各ギヤ１３、１４、１５およびラック１７は、車
体に取り付けられるハウジング６により支持される。
７の両端にリンク機構を介して車輪１８が連結される。
これにより、操舵による両ピニオン１１、１２の回転に
よるラック１７の移動により舵角を変化させることがで
きる。そのステアリングシャフト７、各ピニオン１１、
１２、各ギヤ１３、１４、１５およびラック１７は、車
体に取り付けられるハウジング６により支持される。
【００１１】そのトルクセンサ３は、その第１シャフト
２から第２シャフト４へ伝達される操舵トルクを検知す
るもので、公知の構成のものを用いることができる。そ
のトルクセンサ３は、コンピューターにより構成される
コントローラー２０に接続される。そのコントローラー
２０に、操舵補助力発生用モータ（電動アクチュエー
タ）２１と車速検知センサ２２が接続される。
２から第２シャフト４へ伝達される操舵トルクを検知す
るもので、公知の構成のものを用いることができる。そ
のトルクセンサ３は、コンピューターにより構成される
コントローラー２０に接続される。そのコントローラー
２０に、操舵補助力発生用モータ（電動アクチュエー
タ）２１と車速検知センサ２２が接続される。
【００１２】そのモータ２１の発生出力を上記ステアリ
ングシャフト７の第２シャフト４に機械的に伝達する出
力伝達機構２３が設けられている。本実施形態では、そ
の出力伝達機構２３は、その第２シャフト４に同軸中心
に一体回転するように連結された減速ギヤとして機能す
る第１ベベルギヤ２５と、この第１ベベルギヤ２５に噛
み合う第２ベベルギヤ２６とにより構成され、その第２
ベベルギヤ２６にモータ２１の出力シャフトが連結され
る。そのモータ２１は上記ハウジング６に取り付けられ
る。
ングシャフト７の第２シャフト４に機械的に伝達する出
力伝達機構２３が設けられている。本実施形態では、そ
の出力伝達機構２３は、その第２シャフト４に同軸中心
に一体回転するように連結された減速ギヤとして機能す
る第１ベベルギヤ２５と、この第１ベベルギヤ２５に噛
み合う第２ベベルギヤ２６とにより構成され、その第２
ベベルギヤ２６にモータ２１の出力シャフトが連結され
る。そのモータ２１は上記ハウジング６に取り付けられ
る。
【００１３】そのコントローラー２０が予め記憶したプ
ログラムに基づきモータ２１を制御することで操舵補助
力が付与される。すなわち、コントローラー２０はトル
クセンサ３により検知された操舵トルクと車速検知セン
サ２２により検知された車速に応じてモータ２１を制御
する。この制御により、モータ２１は検知された操舵ト
ルクが大きくなる程に大きな操舵補助力を発生し、ま
た、低速状態では操舵補助力を大きくして車両の旋回性
を向上し、高速状態では操舵補助力を小さくして高速走
行時の安定性を向上する。
ログラムに基づきモータ２１を制御することで操舵補助
力が付与される。すなわち、コントローラー２０はトル
クセンサ３により検知された操舵トルクと車速検知セン
サ２２により検知された車速に応じてモータ２１を制御
する。この制御により、モータ２１は検知された操舵ト
ルクが大きくなる程に大きな操舵補助力を発生し、ま
た、低速状態では操舵補助力を大きくして車両の旋回性
を向上し、高速状態では操舵補助力を小さくして高速走
行時の安定性を向上する。
【００１４】上記構成によれば、第１ピニオン１１とラ
ック１７との噛み合い部において路面から作用する操舵
反力に基づく負荷と、第２ピニオン１２とラック１７と
の噛み合い部において路面から作用する操舵反力に基づ
く負荷とを相等しくでき、その負荷の分散により各ピニ
オン１１、１２とラック１７の摩耗を均等に低減し、各
噛み合い部におけるバックラッシが過大になったり互い
に相違するのを防止できる。また、回転伝達機構１０は
コンパクトな構成でステアリングシャフト７の回転を第
１ピニオン１１と第２ピニオン１２とに両ピニオン１
１、１２の回転数と回転方向とが相等しくなるように伝
達できる。
ック１７との噛み合い部において路面から作用する操舵
反力に基づく負荷と、第２ピニオン１２とラック１７と
の噛み合い部において路面から作用する操舵反力に基づ
く負荷とを相等しくでき、その負荷の分散により各ピニ
オン１１、１２とラック１７の摩耗を均等に低減し、各
噛み合い部におけるバックラッシが過大になったり互い
に相違するのを防止できる。また、回転伝達機構１０は
コンパクトな構成でステアリングシャフト７の回転を第
１ピニオン１１と第２ピニオン１２とに両ピニオン１
１、１２の回転数と回転方向とが相等しくなるように伝
達できる。
【００１５】図２は本発明の変形例を示す。上記実施形
態との相違は、ステアリングシャフト７が第１ギヤ１３
に代えて第３ギヤ１５に同軸中心に同行回転するように
連結されている点にある。他は上記実施形態と同様で、
同一部分は同一符号で示す。
態との相違は、ステアリングシャフト７が第１ギヤ１３
に代えて第３ギヤ１５に同軸中心に同行回転するように
連結されている点にある。他は上記実施形態と同様で、
同一部分は同一符号で示す。
【００１６】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば、上記実施形態におけるステアリングシャフト７を
第１ギヤ１３に代えて第２ギヤ１４に同軸中心に同行回
転するように連結してもよい。また、回転伝達機構１０
はスパーギヤから構成されるものに限定されず、両ピニ
オン１１、１２を互いに平行な軸中心に同一回転数で同
一方向に回転させることができるものであればよく、例
えばスパーギヤに代えてベベルギヤにより構成してもよ
い。また、電動アクチュエータの発生出力をステアリン
グシャフトに機械的に伝達する出力伝達機構を、例えば
電動アクチュエータの出力シャフトに連結されるウォー
ムと、このウォームに噛み合うと共にステアリングシャ
フトに同軸中心に同行回転するように連結されるウォー
ムホイールとで構成してもよい。
えば、上記実施形態におけるステアリングシャフト７を
第１ギヤ１３に代えて第２ギヤ１４に同軸中心に同行回
転するように連結してもよい。また、回転伝達機構１０
はスパーギヤから構成されるものに限定されず、両ピニ
オン１１、１２を互いに平行な軸中心に同一回転数で同
一方向に回転させることができるものであればよく、例
えばスパーギヤに代えてベベルギヤにより構成してもよ
い。また、電動アクチュエータの発生出力をステアリン
グシャフトに機械的に伝達する出力伝達機構を、例えば
電動アクチュエータの出力シャフトに連結されるウォー
ムと、このウォームに噛み合うと共にステアリングシャ
フトに同軸中心に同行回転するように連結されるウォー
ムホイールとで構成してもよい。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、コンパクトな構成でピ
ニオンとラックとの噛み合い部におけるがたつき音の発
生を抑制し、操舵フィーリングが低下するのを防止でき
るラックピニオン式電動パワーステアリング装置を提供
できる。
ニオンとラックとの噛み合い部におけるがたつき音の発
生を抑制し、操舵フィーリングが低下するのを防止でき
るラックピニオン式電動パワーステアリング装置を提供
できる。
【図１】本発明の実施形態のラックピニオン式電動パワ
ーステアリング装置の構成説明図
ーステアリング装置の構成説明図
【図２】本発明の変形例のラックピニオン式電動パワー
ステアリング装置の構成説明図
ステアリング装置の構成説明図
１ ラックピニオン式電動パワーステアリング装置 ７ ステアリングシャフト １０ 回転伝達機構 １１ 第１ピニオン １２ 第２ピニオン １３ 第１ギヤ １４ 第２ギヤ １５ 第３ギヤ １７ ラック ２１ モータ ２３ 出力伝達機構
Claims (2)
- 【請求項１】操舵により回転するステアリングシャフト
と、第１ピニオンと、第２ピニオンと、そのステアリン
グシャフトの回転を両ピニオンに、両ピニオンが互いに
平行な軸中心に同一方向に同一回転数で回転するよう
に、機械的に伝達する回転伝達機構と、両ピニオンに噛
み合うラックと、操舵補助力発生用電動アクチュエータ
と、そのアクチュエータの発生出力を前記ステアリング
シャフトに機械的に伝達する出力伝達機構とを備え、両
ピニオンの回転によるラックの移動により舵角を変化さ
せることを特徴とするラックピニオン式電動パワーステ
アリング装置。 - 【請求項２】その回転伝達機構は、その第１ピニオンと
同軸中心に一体回転する第１ギヤと、その第２ピニオン
と同軸中心に一体回転する第２ギヤと、両ギヤに噛み合
う第３ギヤとを有し、その第１ギヤ、第２ギヤ、第３ギ
ヤの回転軸は互いに平行とされ、その第１ギヤ、第２ギ
ヤ、および第３ギヤの中の何れか一つのギヤに前記ステ
アリングシャフトが同軸中心に同行回転するように連結
されている請求項１に記載のラックピニオン式電動パワ
ーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5430099A JP2000247246A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | ラックピニオン式電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5430099A JP2000247246A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | ラックピニオン式電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000247246A true JP2000247246A (ja) | 2000-09-12 |
Family
ID=12966731
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5430099A Pending JP2000247246A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | ラックピニオン式電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000247246A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7080570B2 (en) * | 2002-08-01 | 2006-07-25 | Redex | Drive device for machine tools |
| JP2014156150A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Nissan Motor Co Ltd | ステアリング制御装置、ステアリング制御方法 |
| CN107933684A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 山东理工大学 | 农业机械用电动自动转向系统 |
-
1999
- 1999-03-02 JP JP5430099A patent/JP2000247246A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7080570B2 (en) * | 2002-08-01 | 2006-07-25 | Redex | Drive device for machine tools |
| JP2014156150A (ja) * | 2013-02-14 | 2014-08-28 | Nissan Motor Co Ltd | ステアリング制御装置、ステアリング制御方法 |
| CN107933684A (zh) * | 2017-11-22 | 2018-04-20 | 山东理工大学 | 农业机械用电动自动转向系统 |
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