JP2000326854A - 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

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JP2000326854A
JP2000326854A JP13778699A JP13778699A JP2000326854A JP 2000326854 A JP2000326854 A JP 2000326854A JP 13778699 A JP13778699 A JP 13778699A JP 13778699 A JP13778699 A JP 13778699A JP 2000326854 A JP2000326854 A JP 2000326854A
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JP
Japan
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sleeve
torque
housing
rotor
ball screw
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JP13778699A
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English (en)
Inventor
洋平 ▲はま▼
Yohei Hama
Akira Fujisaki
晃 藤崎
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Showa Corp
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Showa Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動パワーステアリング装置において、モー
タのトルク伝達経路にトルクリミット部材を設けるに際
し、部品の加工組付精度に影響されない、安定したトル
クリミット構造を得ること。 【解決手段】 電動パワーステアリング装置10におい
て、ボールねじ装置50に連結されたスリーブ52を電
動機30のロータ32に同軸配置し、該スリーブ52と
該ロータ32との間に所定のトルクでスリップするトル
クリミット部材53を介装し、該スリーブ52の両端を
ハウジング11に対し回転自在に支持したもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電動パワーステアリ
ング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電動パワーステアリング装置は、ハウジ
ングと、入力軸に接続されたピニオンが噛合い、ハウジ
ングに移動可能に支持されるラック軸と、ハウジング内
のラック軸回りに配設される電動機と、電動機のトルク
をラック軸に伝えるボールねじ装置とを有して構成され
ている。このような電動パワーステアリング装置では、
操舵中にタイヤが縁石に乗り上げる等により、ラック軸
のストロークが急停止せしめられると、ボールねじのリ
ードの比率で高速回転していたモータの慣性力がボール
ねじのねじ溝に大きな衝撃力を及ぼし、ねじ溝の損傷
等、ボールねじの機能低下、操舵フィーリングの悪化を
招く。
【0003】そこで、従来技術では、ボールねじ装置に
作用する衝撃を低減するため、特開平9-156515号公報に
記載の如く、モータのトルク伝達経路にトルクユニット
部材を設けることとしている。即ち、図6に示す如く、
モータのロータ1に一体のスリーブ2をボールねじ装置
のナット3に密嵌し、このスリーブ2とナット3の間の
密嵌部5に弾性リング部材4を介装するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】然しながら、従来技術
において、ロータ1と一体のスリーブ2は、一端をハウ
ジングに回転自在に支持され、他端をナット3との密嵌
部5で該ナット3に対し相対すべり回転可能に支持され
る。このため、スリーブ2とナット3の密嵌部5に軸心
ずれを生ずると、回転変動により密嵌部5での異常摩擦
を招き、また、密嵌部5におけるトルクリミット機能が
安定しない。従って、スリーブ2とナット3の軸心ずれ
を生ずることのないような、高い部品の加工組付精度を
必要とし、コスト高となる。
【0005】本発明の課題は、電動パワーステアリング
装置において、モータのトルク伝達経路にトルクリミッ
ト部材を設けるに際し、部品の加工組付精度に影響され
ない、安定したトルクリミット構造を得ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、ハウジングと、入力軸に接続されたピニオンが噛合
い、ハウジングに移動可能に支持されるラック軸と、ハ
ウジング内のラック軸回りに配設される電動機と、電動
機のトルクをラック軸に伝えるボールねじ装置とを有し
てなる電動パワーステアリング装置において、ボールね
じ装置に連結されたスリーブを電動機のロータに同軸配
置し、該スリーブと該ロータとの間に所定のトルクでス
リップするトルクリミット部材を介装し、該スリーブの
両端をハウジングに対し回転自在に支持するようにした
ものである。
【0007】請求項2に記載の本発明は、請求項1に記
載の本発明において更に、前記スリーブがボールねじ装
置のナットに一体化されてなるようにしたものである。
【0008】
【作用】請求項1の本発明によれば下記、の作用が
ある。 ボールねじ装置に相対すべり回転等することなく連結
されたスリーブを両端支持した状態で、このスリーブを
電動機のロータに同軸配置したから、スリーブとロータ
とは、それらの同軸関係を、部品の加工組付精度に影響
されずに、安定維持できる。そして、トルクリミット部
材はこの安定維持関係にあるそれらスリーブとロータと
の間に介装され、部品の加工組付精度に影響されない、
安定したトルクリミット構造を得ることができる。
【0009】トルクリミット荷重は、ロータのみの慣
性質量を考慮すればよいため、その分、設定荷重を小さ
く押えることができ、有利となる。
【0010】請求項2の本発明によれば下記の作用が
ある。 スリーブをナットに一体化することにより、部品点数
を低減できるほか、スリーブの一端をハウジングに支持
する軸受と、ナットをハウジングに支持する軸受とを共
用単一化でき、装置構成、組付工数を簡素化できる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は電動パワーステアリング装
置を示す断面図、図2は図1のII−II線に沿う断面図、
図3は図1の要部拡大断面図、図4は図3のIV−IV線に
沿う断面図、図5は電動パワーステアリング装置の組付
手順を示す断面図、図6は従来技術を示す模式図であ
る。
【0012】電動パワーステアリング装置10は、図1
に示す如く、3分割された第1ハウジング11A(ピニ
オン側ハウジング)、第2ハウジング11B(モータ側
ハウジング)、第3ハウジング11C(ナット側ハウジ
ング)を互いに同軸的に圧入嵌合後、かしめ固定して結
合されたハウジング11を有している。そして、ステア
リングホイールが結合される入力軸12にトーションバ
ー13を介して出力軸14を連結し、この出力軸14に
ピニオン15を設け、このピニオン15に噛合うラック
16Aを備えたラック軸16をハウジング11に左右動
可能に支持している。入力軸12と出力軸14の間に
は、操舵トルク検出装置17を設けてある。
【0013】ハウジング11の第1ハウジング11A内
でラック軸16を挟んでピニオン15と相対する部分に
設けられているシリンダ部18には、図2に示す如く、
ラックガイド19が内蔵され、ラックガイド19はシリ
ンダ部18に被着されるキャップ20により背面支持さ
れるばね21によりラック軸16の側に弾発され、ラッ
ク軸16のラック16Aをピニオン15に押し付けると
ともに、ラック軸16の一端側を摺動自在に支持する。
尚、ラック軸16の他端側は後述するボールねじ装置5
0と軸受36により支持される。そして、ラック軸16
の両端部はハウジング11の左右に突出し、それらの端
部にはタイロッド22A、22Bが連結され、ラック軸
16の左右動によりタイロッド22A、22Bを介して
左右の車輪を転舵可能としている。
【0014】ハウジング11の主として第1と第2のハ
ウジング11A、11B内で、ラック軸16の周囲には
電動機30が配設されている。電動機30は、第2ハウ
ジング11Bの内周に固定されるステータ(磁石)31
と、ラック軸16の外周に間隙をおいて配置されるロー
タ32とからなる。ロータ32には鉄芯33が固定さ
れ、鉄芯33にコイル34が巻き回されている。
【0015】このとき、ロータ32の中心部で、ラック
軸16の外周との間には、図3、図4に示す如く、後述
するボールねじ装置50のナット51に一体化されたス
リーブ52が遊挿されて同軸配置され、スリーブ52と
ロータ32の間の環状スペースに所定のトルクでスリッ
プするトルクリミット部材53が介装されている。そし
て、スリーブ52の一端部はラジアルボールベアリング
からなる軸受35を介して第1ハウジング11Aに回転
自在に支持され、スリーブ52の他端部(スリーブ52
と一体のナット51)はアンギュラボールベアリングか
らなる軸受36を介して第3ハウジング11Cに回転自
在に支持されている。
【0016】トルクリミット部材53は、ばね等の所定
の弾性力を介してスリーブ52とロータ32の双方に圧
入され、電動パワーステアリング装置10の通常使用さ
れるトルクではその圧入部の弾性力により電動機30の
トルクを伝達する。他方、タイヤが操舵中に縁石に乗り
上げる等により、ラック軸16のストロークが急停止せ
しめられ、ボールねじ装置50のリードの比率で高速回
転していた電動機30の慣性力がボールねじ装置50の
ねじ溝に大きな衝撃力を及ぼすことに起因する、その圧
入部の弾性力を超える衝撃トルクに対しては、ロータ3
2がスリーブ52に対してすべり、電動機30のトルク
を伝達させないように機能し、ボールねじ装置50のね
じ溝の損傷等を防止可能とする。
【0017】尚、電動機30にあっては、図1に示す如
く、ハウジング11における第1ハウジング11Aと第
2ハウジング11Bの接続部付近で、ロータ32回りに
ブラシフォルダ37を固定し、このブラシフォルダ37
にブラシ38を保持している。ブラシ38は、ブラシフ
ォルダ37に設けたばね(不図示)でロータ32の軸方
向に突出するように弾発され、ロータ32の端部寄りに
設けたコンミュテータ40に接触せしめられる。
【0018】そして、ハウジング11の第3ハウジング
11Cには軸受36を介して、ボールねじ装置50のナ
ット51が保持されている。ボールねじ装置50は、ス
リーブ52に回転方向一体に結合されたナット51のね
じ溝51Aと、ラック軸16に設けたねじ溝51Bとの
間にスチールボール54を保持して構成され、ロータ3
2の回転が前述のトルクリミット部材53を介してスリ
ーブ52、ナット51に伝達されたとき、この回転をラ
ック軸16の軸方向移動に変換する。ナット51は、ボ
ール54をねじ溝51Aに循環させるデフレクタを備え
ている。
【0019】従って、電動パワーステアリング装置10
にあっては、操舵トルク検出装置17、車速センサ等か
らの信号が入力される制御装置(ECU)60により、
電動機30への供給電力が決定され、これに基づき電源
を含む外部駆動装置により電動機30を駆動する。電動
機30の駆動によりロータ32が回転すると、このロー
タ32の回転がトルクリミット部材53を介して伝達さ
れるスリーブ52、ナット51の回転により、ラック軸
16を左右に移動し、操舵力をアシストする。
【0020】然るに、電動パワーステアリング装置10
の組付手順は以下の如くなされる(図5)。
【0021】(1) スリーブ52を一体に備えるナット5
1に軸受36の内輪を組付け、これを内側ロックナット
71によりロックする。続いて、この軸受36の外輪を
第3ハウジング11Cに挿着し、これを外側ロックナッ
ト72によりロックする。そして、ロータ32の内周に
トルクリミット部材53を組込んで、これらをスリーブ
52の外周に挿着し該スリーブ52の所定位置で保持す
る。この時点で、ナット51にはラック軸16を所定位
置まで組込んでおく。
【0022】(2) 第1ハウジング11Aに軸受35の外
輪を挿着して固着する。更に、電動機30のステータ3
1を組込済みの第2ハウジング11Bを第1ハウジング
11Aの外周にOリング81を挟んで圧入嵌合し、これ
らをかしめ部82でかしめ固着する。尚、この時点で、
ブラシ38は組込んでおく。
【0023】(3) 前述(1) のサブ組立状態にあるスリー
ブ52の先端を、上述(2) のサブ組立状態にある軸受3
5の内輪に嵌入する。最後に、第2ハウジング11Bを
第3ハウジング11Cの外周にOリング83を挟んで圧
入嵌合し、これらをかしめ部84でかしめ固着する。
【0024】従って、本実施形態によれば、以下の作用
がある。 ボールねじ装置50に相対すべり回転等することなく
連結されたスリーブ52を両端支持した状態で、このス
リーブ52を電動機30のロータ32に同軸配置したか
ら、スリーブ52とロータ32とは、それらの同軸関係
を、部品の加工組付精度に影響されずに、安定維持でき
る。そして、トルクリミット部材53はこの安定維持関
係にあるそれらスリーブ52とロータ32との間に介装
され、部品の加工組付精度に影響されない、安定したト
ルクリミット構造を得ることができる。
【0025】トルクリミット荷重は、ロータ32のみ
の慣性質量を考慮すればよいため、その分、設定荷重を
小さく押えることができ、有利となる。
【0026】スリーブ52をナット51に一体化する
ことにより、部品点数を低減できるほか、スリーブ52
の一端をハウジング11に支持する軸受36と、ナット
51をハウジング11に支持する軸受36とを共用単一
化でき、装置構成、組付工数を簡素化できる。
【0027】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の
設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本
発明の実施において、スリーブはボールねじ装置に相対
すべり回転等することなく連結されるものであれば、ボ
ールねじ装置のナットに例えばセレーションを介して回
転方向一体に結合され、或いはボールねじ装置のナット
に圧入されて結合される等であっても良い。
【0028】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電動パワ
ーステアリング装置において、モータのトルク伝達経路
にトルクリミット部材を設けるに際し、部品の加工組付
精度に影響されない、安定したトルクリミット構造を得
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は電動パワーステアリング装置を示す断面
図である。
【図2】図2は図1のII−II線に沿う断面図である。
【図3】図3は図1の要部拡大断面図である。
【図4】図4は図3のIV−IV線に沿う断面図である。
【図5】図5は電動パワーステアリング装置の組付手順
を示す断面図である。
【図6】図6は従来技術を示す模式図である。
【符号の説明】
10 電動パワーステアリング装置 11 ハウジング 12 入力軸 15 ピニオン 16 ラック軸 30 電動機 32 ロータ 35、36 軸受 50 ボールねじ装置 51 ナット 52 スリーブ 53 トルクリミット部材

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングと、入力軸に接続されたピニ
    オンが噛合い、ハウジングに移動可能に支持されるラッ
    ク軸と、ハウジング内のラック軸回りに配設される電動
    機と、電動機のトルクをラック軸に伝えるボールねじ装
    置とを有してなる電動パワーステアリング装置におい
    て、 ボールねじ装置に連結されたスリーブを電動機のロータ
    に同軸配置し、該スリーブと該ロータとの間に所定のト
    ルクでスリップするトルクリミット部材を介装し、該ス
    リーブの両端をハウジングに対し回転自在に支持したこ
    とを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  2. 【請求項2】 前記スリーブがボールねじ装置のナット
    に一体化されてなる請求項1記載の電動パワーステアリ
    ング装置。
JP13778699A 1999-05-18 1999-05-18 電動パワーステアリング装置 Pending JP2000326854A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003104214A (ja) * 2001-09-27 2003-04-09 Showa Corp 電動パワーステアリング装置
JP2006224945A (ja) * 2005-01-18 2006-08-31 Nsk Ltd 電動式パワーステアリング装置

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