JP2001122136A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

Info

Publication number
JP2001122136A
JP2001122136A JP30465799A JP30465799A JP2001122136A JP 2001122136 A JP2001122136 A JP 2001122136A JP 30465799 A JP30465799 A JP 30465799A JP 30465799 A JP30465799 A JP 30465799A JP 2001122136 A JP2001122136 A JP 2001122136A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
rotor
shaft
housing
rack
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP30465799A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaki Arima
雅規 有馬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP30465799A priority Critical patent/JP2001122136A/en
Publication of JP2001122136A publication Critical patent/JP2001122136A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow a cylindrical rotor of a motor for steering assistance constituted inside a housing of a steering shaft to be displaced in accordance with deflection of the steering shaft, and to prevent obstruction of motion converting action of a ball screw mechanism constituted by the steering shaft and a ball nut constituted on one side of the rotor. SOLUTION: This device is constituted so that the cylindrical rotor 52 of the motor 5 for steering assistance is radially supported by a radial bearing 6 inside a rack housing H1 supporting a rack shaft 1 and a motor housing H3, an annular spring 9 wound around a recessed groove 9a provided in a relevant position of the rotor 52 is elastically contacted to an inside of the radial bearing 6, and the rotor 52 is displaceable inside a fitting gap with the radial bearing 6 in a position of support by the radial bearing 6.

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、ラックピニオン式
の舵取り装置におけるラック軸等の舵取り軸を支持する
ハウジングの内部に、前記舵取り軸と同軸上に操舵補助
用のモータと、該モータの回転を直線運動に変換して前
記舵取り軸に伝えるボールねじ機構とを備える電動パワ
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 a motor for assisting steering in a housing supporting a steering shaft such as a rack shaft in a rack and pinion type steering device, coaxially with the steering shaft, and rotation of the motor. And a ball screw mechanism that converts the linear motion into linear motion and transmits the linear motion to the steering shaft.

【0002】[0002]

【従来の技術】舵取りのためにステアリングホイールに
加えられる操舵トルクの検出結果に基づいて操舵補助用
の電動モータ(以下モータという)を駆動し、該モータ
の回転力を舵取り装置に伝えて操舵を補助する構成とし
た電動パワーステアリング装置は、操舵補助力の発生源
として油圧アクチュエータを用いる油圧パワーステアリ
ング装置と比較して、車速の高低,操舵の頻度等、走行
状態に応じた補助力特性の制御が容易に行えるという利
点を有することから、近年、その適用範囲が拡大する傾
向にある。
2. Description of the Related Art A steering assist electric motor (hereinafter referred to as a motor) is driven based on a detection result of a steering torque applied to a steering wheel for steering, and the torque of the motor is transmitted to a steering device to perform steering. The assisted electric power steering device controls the assist force characteristics according to the traveling state, such as the speed of the vehicle, the frequency of the steering, and the like, as compared with the hydraulic power steering device using the hydraulic actuator as the source of the steering assist force. In recent years, there is an advantage that the applicable range can be expanded.

【0003】自動車の舵取り装置としては種々の形式の
ものが実用化されており、その一つにラックピニオン式
の舵取り装置がある。これは、軸長方向に所定の長さに
亘ってラック歯を形成してなるラック軸(舵取り軸)を
車体の左右方向に延設し、このラック軸の両端部をタイ
ロッドを介して操向用の車輪に連結すると共に、前記ラ
ック歯に噛合するピニオン軸をコラム軸を介してステア
リングホイールに連結してなり、舵取りのためのステア
リングホイールの操作を、前記ピニオン軸を介してラッ
ク軸に伝え、該ラック軸を軸長方向に移動させて操舵を
行わせる構成としたものである。
[0003] Various types of steering devices for automobiles have been put into practical use, one of which is a rack and pinion type steering device. That is, a rack shaft (steering shaft) having rack teeth formed over a predetermined length in the axial direction extends in the left-right direction of the vehicle body, and both ends of the rack shaft are steered via tie rods. And a pinion shaft meshing with the rack teeth is connected to a steering wheel via a column shaft, and the operation of the steering wheel for steering is transmitted to the rack shaft via the pinion shaft. The steering is performed by moving the rack shaft in the axial direction.

【0004】このようなラックピニオン式の舵取装置を
電動パワーステアリング装置として構成する場合、操舵
補助用のモータの回転をラック軸に直接的に伝え、該ラ
ック軸を軸長方向に移動させる構成とするのが合理的で
ある。このためには、操舵補助用のモータをラック軸の
周辺に配設する必要があるが、ラック軸の配設位置の周
辺には、操舵補助のために十分な回転力を発生し得るモ
ータの占有スペースを確保し難いという問題がある。
When such a rack-and-pinion type steering device is configured as an electric power steering device, the rotation of a steering assist motor is directly transmitted to a rack shaft, and the rack shaft is moved in the axial direction. Is reasonable. For this purpose, it is necessary to dispose a steering assist motor around the rack shaft.However, around the position where the rack shaft is arranged, a motor capable of generating sufficient rotational force for steering assist is provided. There is a problem that it is difficult to secure an occupied space.

【0005】この問題の解消のため本願出願人は、ラッ
ク軸を支持する筒形のハウジングの内部に操舵補助用の
モータを同軸的に構成し、該モータの発生力をラック軸
に伝えるようにした電動パワーステアリング装置を提案
している。図5は、この電動パワーステアリング装置の
要部の構成を示す一部破断正面図である。
In order to solve this problem, the applicant of the present invention has a steering assist motor coaxially formed inside a cylindrical housing for supporting a rack shaft so that the generated force of the motor is transmitted to the rack shaft. The proposed electric power steering device. FIG. 5 is a partially cutaway front view showing a configuration of a main part of the electric power steering device.

【0006】図示の如く筒形のラックハウジングH1
内部に軸長方向への移動自在に支承されたラック軸1の
中途部には、所定長に亘ってラック歯11が形成され、ピ
ニオンハウジングH2 との交叉部においてピニオン軸4
の下端に一体形成されたピニオン40に噛合させてあり、
図示しないステアリングホイールの操作に応じたピニオ
ン軸4の回転を、ピニオン40とラック歯11との噛合部に
おいてラック軸1の軸長方向の移動に変換し、この移動
を左右の操向車輪に伝えて操舵を行わせるラックピニオ
ン式の舵取り装置を構成している。
[0006] intermediate portion of the movably supported by the rack shaft 1 to the inside in the axial direction of the as shown in the cylindrical rack housing H 1, the rack teeth 11 are formed over a predetermined length, pinion housing Pinion shaft 4 at the intersection with H 2
Meshed with a pinion 40 integrally formed at the lower end of the
The rotation of the pinion shaft 4 in response to the operation of a steering wheel (not shown) is converted into the axial lengthwise movement of the rack shaft 1 at the meshing portion between the pinion 40 and the rack teeth 11, and this movement is transmitted to the left and right steered wheels. This constitutes a rack-and-pinion type steering device that performs steering.

【0007】このようにラック軸1の移動により行われ
る操舵を補助するモータ5は、ラックハウジングH1
中途部を適長に亘って拡径して一体に構成された円筒形
のモータハウジングH3 の内部に、該モータハウジング
3 の内周面に固設されたステータ51と、左右両側を一
対の軸受54,55により支持されて前記ステータ51の内側
にて回転する円筒形のロータ52とを備えて構成されてい
る。
[0007] motor 5 for assisting the steering operation performed by the movement of the thus rack shaft 1, cylindrical configured integrally intermediate portion with enlarged diameter over a suitable length of the rack housing H 1 motor housing H 3 , a stator 51 fixed to the inner peripheral surface of the motor housing H 3 , and a cylindrical rotor 52 supported on both left and right sides by a pair of bearings 54, 55 and rotating inside the stator 51. It is comprised including.

【0008】ロータ52の一側には、該ロータ52の回転を
直線運動に変換して前記ラック軸1に伝えるボールねじ
機構2が構成されている。このボールねじ機構2は、前
記ロータ52の一側端部に同軸的に連結され、軸受56によ
りラックハウジングH1 に支持されたボールナット20
と、該ボールナット20の内側への挿通部を含めて前記ラ
ック軸1の外周に形成されたねじ軌条21とを、多数のボ
ール22,22…を介して螺合せしめて構成されている。
On one side of the rotor 52, a ball screw mechanism 2 that converts the rotation of the rotor 52 into a linear motion and transmits it to the rack shaft 1 is formed. The ball screw mechanism 2, the coaxially connected to one end of the rotor 52, the ball nut 20 supported to the rack housing H 1 by a bearing 56
, And a screw rail 21 formed on the outer periphery of the rack shaft 1 including a portion inserted into the ball nut 20 are screwed together via a large number of balls 22, 22.

【0009】以上の構成によりボールナット20は、前記
モータ5の回転、即ち、ステータ51への通電に伴うロー
タ52の回転に伴って軸回りに一体回転し、この回転に応
じて前記ボール22,22…がラック軸1外周のねじ軌条21
に沿って転動し、前記ラック軸1は、各ボール22,22…
の転動によりねじ軌条21に加えられる作用力の軸方向分
力により押圧され、軸長方向に移動せしめられることと
なり、この移動によって前述の如く行われる操舵が補助
される。
With the above construction, the ball nut 20 rotates integrally with the rotation of the motor 5, that is, the rotation of the rotor 52 upon energization of the stator 51, about the axis. 22 ... are the screw rails 21 on the outer circumference of the rack shaft 1
, The rack shaft 1 is mounted on each of the balls 22, 22.
Is pressed by the axial component of the acting force applied to the screw rail 21 and is moved in the axial direction, and this movement assists the steering performed as described above.

【0010】以上の如く構成された電動パワーステアリ
ング装置においては、操舵補助用のモータ5が、舵取り
軸としてのラック軸1を支持するラックハウジングH1
の一部を拡径してなるモータハウジングH3 の内部に構
成されており、ラック軸1の周辺に大なる占有スペース
を必要とすることなく配設することができる。また前記
モータ5の回転をラック軸1の移動に変換する運動変換
機構として、ねじの螺進を利用するボールねじ機構2が
用いられており、前記運動変換の過程において減速(増
力)を伴うことから、前記モータ5を小型化することが
でき、占有スペースの一層の削減を図ることができる。
In the electric power steering apparatus constructed as described above, the steering assist motor 5 is provided with the rack housing H 1 for supporting the rack shaft 1 as a steering shaft.
Some are constructed in the interior of the motor housing H 3 formed by diameter and can be arranged without the need for large becomes occupied space around the rack shaft 1. As a motion conversion mechanism for converting the rotation of the motor 5 into the movement of the rack shaft 1, a ball screw mechanism 2 using screw advancement is used, and the motion conversion process involves deceleration (increase). Therefore, the size of the motor 5 can be reduced, and the occupied space can be further reduced.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】さて以上の構成におい
て、操舵補助用のモータ5から前記ラック軸1への伝動
を確実に行わせるためには、運動変換機構として用いら
れているボールねじ機構2の各部に高い精度が要求さ
れ、特に、前記ボールナット20と前記ラック軸1との間
の同心性を高めることが必要である。そこで従来から、
前記ロータ52の一側へのボールナット20の嵌着を圧入に
よりリジッドに行い、両者の同心性を高めると共に、前
記軸受54,55,56によるこれらの支持部の加工を高精度
に実施し、ボールナット20とラック軸1との間に所望の
同心性を確保するようにしている。
In the above arrangement, the ball screw mechanism 2 used as a motion converting mechanism is used to reliably transmit the power from the steering assist motor 5 to the rack shaft 1. High accuracy is required for each part, and in particular, it is necessary to enhance concentricity between the ball nut 20 and the rack shaft 1. Therefore,
The ball nut 20 is fitted to one side of the rotor 52 rigidly by press-fitting, and the concentricity between the two is increased, and the processing of these support portions by the bearings 54, 55, 56 is performed with high accuracy. A desired concentricity is ensured between the ball nut 20 and the rack shaft 1.

【0012】これにより組み立て時におけるラック軸1
とボールナット20との間の同心性を確保することは可能
であるが、操舵中のラック軸1は、その両端に連結され
た操向車輪に加わる路面反力の作用により撓みが生じる
状態にあり、この撓みによって組み立て時に確保された
同心性に狂いが生じ、ラック軸1外周のねじ軌条21とボ
ールナット20とにより前述の如く構成された運動変換用
のボールねじ機構2の螺合不良を招来し、ねじ軌条21に
沿ったボール22,22…の滑らかな転動が阻害されるとい
う不具合があり、これに起因するトルクむらが運転者に
引っ掛かり感として体感されて操舵感覚の悪化を招来す
るという問題があった。
Thus, the rack shaft 1 at the time of assembly is
Although it is possible to secure concentricity between the rack shaft 1 and the ball nut 20, the rack shaft 1 being steered may be bent by the action of the road surface reaction force applied to the steered wheels connected to both ends thereof. In addition, the deflection causes the concentricity secured at the time of assembly to be deviated, and the screw thread 21 of the outer periphery of the rack shaft 1 and the ball nut 20 prevent the ball screw mechanism 2 for motion conversion constituted as described above from being screwed badly. In addition, there is a problem that smooth rolling of the balls 22, 22,... Along the screw rails 21 is hindered, and uneven torque due to this is perceived by the driver as a sense of being caught, resulting in deterioration of the steering feeling. There was a problem of doing.

【0013】なお以上の構成は、前述したラックピニオ
ン式の舵取り装置におけるラック軸1と同様に、軸長方
向の移動に応じて舵取りがなされる舵取り軸を備える各
種形式の舵取り装置を電動パワーステアリング装置とし
て構成する場合に適用することができ、このような電動
パワーステアリング装置においても前述した問題は同様
に発生する。
[0013] The above-mentioned construction is similar to the rack shaft 1 in the rack and pinion type steering device described above, and various types of steering devices having a steering shaft that is steered according to the movement in the axial direction can be provided by an electric power steering. The present invention can be applied to a case where it is configured as a device, and the above-described problem similarly occurs in such an electric power steering device.

【0014】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、舵取り軸のハウジングの内部に構成された操舵
補助用のモータの筒形のロータと、これの一側に連結さ
れたボールナットとをラジアル方向への変位可能に支持
することにより、前記舵取り軸の一部に形成されたねじ
軌条と前記ボールナットとの間に、舵取り軸の撓み等の
同心ずれに起因する螺合不良が生じないようにし、ボー
ルねじ機構の運動変換動作の阻害を緩和して、操舵感覚
の悪化を防止する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。
The present invention has been made in view of such circumstances, and has a cylindrical rotor for a steering assist motor formed inside a housing of a steering shaft, and a ball nut connected to one side thereof. Between the screw rail formed on a part of the steering shaft and the ball nut due to concentric misalignment such as deflection of the steering shaft. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device that prevents the occurrence of a steering motion and reduces the impediment to the motion conversion operation of the ball screw mechanism, thereby preventing deterioration of the steering feeling.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の第1発明に係る
電動パワーステアリング装置は、舵取り軸を支持する筒
形のハウジングの内部に、前記舵取り軸と同軸上にて回
転自在に支持された筒形のロータを有する操舵補助用の
モータと、前記ロータの一側に連結されたボールナット
を有するボールねじ機構とを備え、前記ロータの回転を
前記ボールねじ機構により直線運動に変換して前記舵取
り軸に伝え、該舵取り軸を軸長方向に移動させて舵取り
を補助する構成とした電動パワーステアリング装置にお
いて、前記ロータをラジアル支持する軸受と前記ロータ
又はハウジングとの間に介装してあり、ラジアル方向に
弾性を有する弾性体を具備することを特徴とする。
An electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention is rotatably supported coaxially with the steering shaft inside a cylindrical housing for supporting the steering shaft. A steering assist motor having a cylindrical rotor, and a ball screw mechanism having a ball nut connected to one side of the rotor, wherein the rotation of the rotor is converted into linear motion by the ball screw mechanism, An electric power steering device configured to transmit to a steering shaft and assist the steering by moving the steering shaft in the axial direction, wherein the electric power steering device is interposed between a bearing that radially supports the rotor and the rotor or the housing. And an elastic body having elasticity in a radial direction.

【0016】本発明においては、操舵中に舵取り軸に撓
みが生じたとき、操舵補助用のモータのロータをラジア
ル支持する軸受がロータ又はハウジングとの間に介装さ
れた弾性体の変形により前記撓みに追随してラジアル方
向に変位し、ロータの一側に連結されたボールナットと
舵取り軸との同心性を保ち、ボールナット機構の動作阻
害を防止する。
In the present invention, when the steering shaft is bent during steering, a bearing for radially supporting the rotor of the steering assist motor is deformed by an elastic body interposed between the rotor and the housing. Displaced in the radial direction following the deflection, the concentricity between the ball nut connected to one side of the rotor and the steering shaft is maintained, and the operation inhibition of the ball nut mechanism is prevented.

【0017】本発明の第2発明に係る電動パワーステア
リング装置は、前記弾性体が、前記ロータの外周に巻装
され、ラジアル方向外向きに張り出して前記軸受の内面
に弾接する環状ばねにより構成してあることを特徴と
し、また第3発明に係る電動パワーステアリング装置
は、前記弾性体が、前記ハウジングの内周に巻装され、
ラジアル方向内向きに張り出して前記軸受の外面に弾接
する環状ばねにより構成してあることを特徴とする。
An electric power steering apparatus according to a second aspect of the present invention is characterized in that the elastic body is formed by an annular spring wound around the outer periphery of the rotor, projecting radially outward and elastically contacting the inner surface of the bearing. The electric power steering apparatus according to the third invention, wherein the elastic body is wound around an inner periphery of the housing,
The bearing is characterized by being constituted by an annular spring projecting inward in the radial direction and elastically contacting the outer surface of the bearing.

【0018】これらの発明においては、ロータをラジア
ル支持する軸受の内面又は外面に、ロータ外周又はハウ
ジングの内周の該当位置に巻装した環状ばねを弾接させ
て、前記ロータのラジアル方向の変位を許容する構成
を、簡素にしかも確実に実現する。
In these inventions, an annular spring wound around an inner surface or an outer surface of a bearing for radially supporting the rotor is wound around the outer periphery of the rotor or the inner periphery of the housing to elastically displace the rotor in the radial direction. Is simply and reliably realized.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図1は、本発明に係る電動
パワーステアリング装置(以下本発明装置という)の要
部の構成を示す一部破断正面図である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a partially broken front view showing a configuration of a main part of an electric power steering device according to the present invention (hereinafter referred to as the present device).

【0020】図中1は、ラック軸であり、図示しない車
体の左右方向に延設された筒形をなすラックハウジング
1 の内部に、図示しない回転拘束手段により軸回りの
回転を拘束され、軸長方向への摺動自在に支承されてお
り、ラックハウジングH1 の両側に夫々突出するラック
軸1の両端は、各別のタイロッドを介して図示しない操
向車輪(一般的には左右の前輪)に連結されている。
[0020] figure 1 is a rack shaft, the interior of the rack housing H 1 forming the lateral direction extending in-cylinder-shaped body, not shown, it is constrained to rotate about its axis by a rotation restraining means which is not shown, is slidably supported in the axial direction, the rack shaft 1 respectively protrude on both sides of the rack housing H 1 both ends, left and right of the steering wheel (typically, not shown, via a respective tie rods Front wheel).

【0021】ラックハウジングH1 の中途部には、これ
と軸心を交叉させてピニオンハウジングH2 が連設され
ており、該ピニオンハウジングH2 の内部には、その軸
心回りでの回転自在にピニオン軸4が支承されている。
ピニオン軸4は、ピニオンハウジングH2 の上部に適長
突出させてあり、この突出部は、図示しないコラム軸を
介してステアリングホイールに連結され、舵取りのため
のステアリングホイールの操作に応じて軸回りに回転す
るようになしてある。
[0021] an intermediate portion of the rack housing H 1 causes the cross it and the shaft center and the pinion housing H 2 is continuously provided, the inside of the pinion housing H 2, rotatable at about its axis A pinion shaft 4 is supported on the shaft.
Pinion shaft 4, Yes by suitable lengths projecting on top of the pinion housing H 2, the protrusion is connected to a steering wheel via a column shaft (not shown), about an axis in response to operation of a steering wheel for steering It is designed to rotate.

【0022】ピニオンハウジングH2 の内部に延設され
たピニオン軸4の下部には、図中に破線により示す如
く、ピニオン40が一体的に形成してある。また、ラック
ハウジングH1 内に支承されたラック軸1には、軸長方
向に所定の長さ範囲に亘ってラック歯11が形成してあ
り、ピニオンハウジングH2 との交叉位置においてピニ
オン軸4の下部のピニオン40に噛合させてある。
[0022] The lower part of the pinion housing of H 2 pinion shaft 4 which extends inside, as shown by the dashed line in the figure, the pinion 40 is formed integrally. Further, the bearing has been to the rack shaft 1 in the rack housing H in. 1 are formed rack teeth 11 over the axial direction to a predetermined length range, the pinion shaft at the intersecting position between the pinion housing H 2 4 In the lower part of the pinion 40.

【0023】而して、舵取りのために前記ステアリング
ホイールが操作されたとき、この操作に伴ってピニオン
軸4が回転し、この回転が、前記ピニオン40及びラック
歯11の噛合により変換されてラック軸1が軸長方向に移
動することとなり、この移動が両端のタイロッドを介し
て左右の操向車輪に伝達され、これらの操向車輪が前記
ステアリングホイールの操作に応じて操舵されるラック
ピニオン式の舵取り機構が構成されている。
When the steering wheel is operated for steering, the pinion shaft 4 is rotated in accordance with the operation, and the rotation is converted by the engagement of the pinion 40 and the rack teeth 11 and the rack is rotated. The shaft 1 moves in the axial direction, and this movement is transmitted to left and right steering wheels via tie rods at both ends, and these steering wheels are steered according to the operation of the steering wheel. Is configured.

【0024】本発明装置においては、以上の如く行われ
る操舵を補助するモータ5が、前記ラックハウジングH
1 の中途部を適長に亘って拡径して構成された円筒形の
モータハウジングH3 の内部に、ステータ51とロータ52
とを備える3相ブラシレスモータとして構成されてい
る。
In the apparatus of the present invention, the motor 5 for assisting the steering performed as described above is provided by the rack housing H.
1 of the intermediate portion in the interior of a suitable cylindrical constituted by enlarged diameter over a length motor housing H 3, the stator 51 and the rotor 52
And a three-phase brushless motor comprising:

【0025】前記ロータ52は、ラック軸1の外径よりも
大なる内径を有する円筒体であり、ラック軸1の中途部
に外側を囲繞するように挿通され、モータハウジングH
3 の軸心回りに回転自在に支承されている。また前記ス
テータ51は、モータハウジングH3 の内周面に固設さ
れ、前記ロータ52の外周に保持された磁極53とわずかな
隙間を介して対向させてあり、該ステータ51への通電に
応じて前記ロータ52が正逆両方向に回転する構成として
ある。
The rotor 52 is a cylindrical body having an inner diameter larger than the outer diameter of the rack shaft 1, is inserted through a middle part of the rack shaft 1 so as to surround the outer side, and the motor housing H
It is supported rotatably around the axis of 3 . Also, the stator 51 is fixed to the inner circumferential surface of the motor housing H 3, Yes is opposed through a slight gap between the magnetic pole 53 held on the outer periphery of the rotor 52, depending on the energization of the said stator 51 Thus, the rotor 52 is configured to rotate in both forward and reverse directions.

【0026】以上の如く構成された操舵補助用のモータ
5は、ピニオンハウジングH2 の内部に構成された図示
しないトルクセンサの検出結果に基づく前記ステータ51
の通電制御により、ステアリングホイールに加えられる
操舵トルクの方向に、この操舵トルクの大きさに対応す
る回転力を発すべく回転駆動されており、この回転は前
記ロータ52の一側に構成された運動変換用のボールねじ
機構2により直線運動に変換されてラック軸1に伝達さ
れる。
The above as the motor 5 for steering assist which is configured, the stator 51 based on the detection result of the torque sensor (not shown) configured in the interior of the pinion housing H 2
Is driven to generate a rotational force corresponding to the magnitude of the steering torque in the direction of the steering torque applied to the steering wheel, and the rotation is performed by a movement provided on one side of the rotor 52. The linear motion is converted by the ball screw mechanism 2 for conversion and transmitted to the rack shaft 1.

【0027】前記ボールねじ機構2は、前記ロータ52の
一側に延設された拡径部 52aに内嵌され、該拡径部 52a
の端面にフランジ止めされて、ラック軸1の中途部外側
にこれを囲繞するように挿通された円筒形のボールナッ
ト20と、該ボールナット20の内側への挿通部を含めて前
記ラック軸1の外周に所定長に亘って形成されたねじ軌
条21とを、両者間に介装された多数のボール22,22…を
介して螺合せしめて構成されている。
The ball screw mechanism 2 is fitted in an enlarged diameter portion 52a extending to one side of the rotor 52, and the enlarged diameter portion 52a
And a cylindrical ball nut 20 inserted around the outside of the rack shaft 1 so as to surround the middle of the rack shaft 1, and the rack shaft 1 including a portion inserted into the ball nut 20. And a screw rail 21 formed over a predetermined length on the outer periphery of the ball screw, and screwed together via a large number of balls 22, 22,.

【0028】以上の構成により、前記ロータ52の一側に
連結されたボールナット20は、前記モータ5の回転、即
ち、ステータ51への通電に伴うロータ52の回転に伴って
軸回りに一体回転し、この回転に応じて前記ボール22,
22…がラック軸1外周のねじ軌条21に沿って転動するこ
ととなり、前述の如く軸回りの回転を拘束されたラック
軸1は、各ボール22,22…の転動により外周のねじ軌条
21に加えられる作用力の軸方向分力によって押圧され、
該ラック軸1の軸長方向の移動によって前述の如く行わ
れる操舵が補助される。
With the above structure, the ball nut 20 connected to one side of the rotor 52 rotates integrally with the rotation of the motor 5, that is, the rotation of the rotor 52 when the stator 51 is energized. Then, according to this rotation, the balls 22,
Are rolled along the screw rails 21 on the outer periphery of the rack shaft 1. As described above, the rack shaft 1 restrained from rotating around the shafts is rotated by the balls 22, 22,.
Pressed by the axial component of the acting force applied to 21,
The steering performed as described above is assisted by the movement of the rack shaft 1 in the axial direction.

【0029】本発明装置において、操舵補助用のモータ
5のロータ52と、これの一側に一体に連結されたボール
ナット20とは、図1に示す如く、ロータ52の一側のラジ
アル軸受6と、ロータ52の他側のラジアルスラスト兼用
軸受7とにより、前記ラック軸1との同心性を保ってモ
ータハウジングH3 の内部に回転自在に支持されてい
る。本発明装置の特徴は、ボールナット20との連結側を
支持するラジアル軸受6による支持部の構成にある。
In the apparatus of the present invention, the rotor 52 of the motor 5 for assisting steering and the ball nut 20 integrally connected to one side of the motor 52, as shown in FIG. If, by the other side of the radial thrust combined bearing 7 of the rotor 52, it is rotatably supported in the motor housing H 3 while maintaining concentricity between the rack shaft 1. The feature of the device of the present invention lies in the configuration of a support portion formed by the radial bearing 6 that supports the connection side with the ball nut 20.

【0030】図2は、ラジアル軸受6によるロータ52の
一側の支持部近傍の拡大断面図である。図示の如くラジ
アル軸受6は、ロータ52に外嵌された内輪を、該ロータ
52の外面に螺合する止めナット60の締め付けにより前記
拡径部 52aの端面との間に挾持固定すると共に、モータ
ハウジングH3 に内嵌された外輪を、該モータハウジン
グH3 の内面に螺合する止めナット61に当接させ、前記
ロータ52に作用するラジアル方向の荷重を主として負担
する構成とした玉軸受である。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing the vicinity of a support portion on one side of the rotor 52 by the radial bearing 6. As shown in the figure, the radial bearing 6 has an inner ring
52 along with the tightening of the lock nut 60 screwed on the outer surface to sandwiched and fixed between the end surface of the enlarged diameter portion 52a of the outer ring which is fitted into the motor housing H 3, screw on the inner surface of the motor housing H 3 This is a ball bearing configured to abut against the mating lock nut 61 to mainly bear a radial load acting on the rotor 52.

【0031】前記ロータ52の外周面には、以上の如きラ
ジアル軸受6の外嵌位置に全周に亘る凹溝9aが形成され
ており、該凹溝9aの内部には、板ばねを環状に成形して
構成された環状ばね9が巻装されてラジアル軸受6の内
面に弾接させてある。
On the outer peripheral surface of the rotor 52, a concave groove 9a is formed over the entire circumference at the outer fitting position of the radial bearing 6 as described above, and a leaf spring is annularly formed inside the concave groove 9a. An annular spring 9 formed and wound is wound around and elastically contacts the inner surface of the radial bearing 6.

【0032】図3は、環状ばね9の斜視図である。本図
に示す如く環状ばね9は、ばね鋼等の弾性に富む材料か
らなる薄肉の帯体を、周方向の一か所に適宜幅の欠落部
90を余して環状に成形し、該欠落部90の縮幅を伴って半
径方向内向きに作用する力に対し、また前記欠落部90の
拡幅を伴って半径方向外向きに作用する力に対し、夫々
に抗するばね力を発生すべく構成されている。
FIG. 3 is a perspective view of the annular spring 9. As shown in the figure, the annular spring 9 is formed by forming a thin strip made of a material having a high elasticity such as spring steel into a portion having a suitable width at one place in the circumferential direction.
It is formed into an annular shape with an excess of 90, for the force acting radially inward with the reduced width of the notch 90, and for the force acting radially outward with the widening of the notch 90 On the other hand, it is configured to generate a spring force against each of them.

【0033】図2に示す如くロータ52の外周に形成され
た前記凹溝9aへの装着は、自然状態における内径d(図
3参照)が、前記凹溝9aの底部外径よりも大きい環状ば
ね9を選定し、この環状ばね9を、前記欠落部90の縮幅
を伴って縮径せしめて前記凹溝9a内に収め、ラジアル方
向外向きの張り出しを該当位置に外嵌される前記ラジア
ル軸受6の内面により拘束した状態でなされている。
As shown in FIG. 2, the annular groove 9a formed on the outer periphery of the rotor 52 is mounted in an annular spring whose inner diameter d (see FIG. 3) in the natural state is larger than the outer diameter of the bottom of the groove 9a. 9, the annular spring 9 is reduced in diameter along with the reduced width of the notch portion 90 and is housed in the concave groove 9a, and the radial bearing outwardly projecting outward is fitted at the corresponding position. 6 is restrained by the inner surface.

【0034】以上の構成により前記ロータ52は、前記ラ
ジアル軸受6による支持位置において、両者の嵌合隙間
の範囲内にて前記環状ばね9のばね力に抗してラジアル
方向に変位することができ、これに応じて同側に一体に
連結されたボールナット20もまたラジアル方向に変位す
ることができる。ここで、前記ボールナット20と共にボ
ールねじ機構2を構成するラック軸1の中途部には、前
述した操舵に伴って両端に連結された操向車輪に加わる
路面反力の作用により撓みが生じることがあるが、この
とき本発明装置においては、ラック軸1の撓みに追随し
てボールナット20が前述した如く変位し、両者の同心性
が維持される。
With the above configuration, the rotor 52 can be displaced in the radial direction at the position supported by the radial bearing 6 within the range of the fitting gap between the rotor 52 and the spring force of the annular spring 9. Accordingly, the ball nut 20 integrally connected to the same side can also be displaced in the radial direction. Here, in the middle part of the rack shaft 1 which constitutes the ball screw mechanism 2 together with the ball nut 20, bending occurs due to the effect of the road surface reaction force applied to the steered wheels connected to both ends in accordance with the aforementioned steering. However, at this time, in the device of the present invention, the ball nut 20 is displaced as described above following the bending of the rack shaft 1, and the concentricity between the two is maintained.

【0035】従って、ボールナット20内周のねじ軌条と
ラック軸1外周のねじ軌条21との間でのボール22,22…
の転動が、前記ラック軸1の撓みに影響されることなく
良好になされ、前記撓みによってボールナット機構2の
動作が阻害されることがなくなり、モータ5の回転から
ラック軸1の移動への運動変換を良好に行わせることが
できる。
Therefore, the balls 22, 22,... Between the screw rail on the inner periphery of the ball nut 20 and the screw rail 21 on the outer periphery of the rack shaft 1 are formed.
Is smoothly performed without being affected by the bending of the rack shaft 1, the operation of the ball nut mechanism 2 is not hindered by the bending, and the rotation from the rotation of the motor 5 to the movement of the rack shaft 1 is prevented. Motion conversion can be performed favorably.

【0036】図4は、ラジアル軸受6によるロータ52の
一側の支持部近傍の他の実施の形態を示す拡大断面図で
ある。本図においては、モータハウジングH3 の内面の
該当位置に形成された凹溝9b内に環状ばね9を巻装し、
この環状ばね9の内向きに張り出す内面を前記ラジアル
軸受6に弾接させた構成となっている。他の部分の構成
は、前記図2に示す支持部の構成と同じであり、図2と
同一の参照符号を付して詳細な説明を省略する。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing another embodiment in the vicinity of the support portion of the radial bearing 6 on one side of the rotor 52. In this view, the annular spring 9 is wound around the motor housing H 3 of the inner surface of the corresponding position in the formed recess groove 9b,
The inner surface of the annular spring 9 projecting inward is elastically contacted with the radial bearing 6. The configuration of the other parts is the same as the configuration of the support part shown in FIG. 2 described above, and the same reference numerals as those in FIG. 2 are assigned and the detailed description is omitted.

【0037】モータハウジングH3 の内面に形成された
凹溝9b内への環状ばね9の装着は、自然状態における内
径D(図3参照)が、前記凹溝9bの底部内径よりも小さ
い環状ばね9を選定し、この環状ばね9を、前記欠落部
90の拡幅を伴って拡径せしめて前記凹溝9b内に収め、ラ
ジアル方向内向きの張り出しを該当位置に内嵌される前
記ラジアル軸受6の外面により拘束した状態でなされて
いる。
The mounting of the annular spring 9 to the motor housing H 3 of the inner surface which is formed in the groove 9b in the inner diameter D in the natural state (see FIG. 3), the groove 9b bottom small annular spring than the inner diameter of 9 and the annular spring 9 is connected to the missing portion.
The diameter is increased with the width of 90 and is accommodated in the concave groove 9b, and the radially inward protrusion is restrained by the outer surface of the radial bearing 6 fitted in the corresponding position.

【0038】以上の構成により前記ロータ52及びボール
ナット20は、前記ラジアル軸受6による支持位置におい
て、両者の嵌合隙間の範囲内にて前記環状ばね9のばね
力に抗してラジアル方向に変位することができ、ボール
ナット20内周のねじ軌条とラック軸1外周のねじ軌条21
とをボール22,22…を介して螺合させて構成されたボー
ルナット機構2の動作を、ラック軸1の撓みにより阻害
されることなく生ぜしめ、モータ5の回転からラック軸
1の移動への運動変換を良好に行わせることができる。
With the above construction, the rotor 52 and the ball nut 20 are displaced in the radial direction against the spring force of the annular spring 9 within the range of the fitting gap between them at the position supported by the radial bearing 6. The screw rail on the inner circumference of the ball nut 20 and the screw rail 21 on the outer circumference of the rack shaft 1
Are caused to engage with each other via the balls 22, 22, and the ball nut mechanism 2 is operated without being hindered by the bending of the rack shaft 1, and from the rotation of the motor 5 to the movement of the rack shaft 1. Can be satisfactorily performed.

【0039】なお以上の実施の形態においては、操舵補
助用のモータのロータをラジアル支持する軸受とロータ
又はハウジングとの間に介装する弾性体としての環状ば
ね9を用いてあるが、他のばね、硬質ゴム等の弾性体を
用いてもよい。
In the above embodiment, the annular spring 9 is used as an elastic body interposed between the bearing for radially supporting the rotor of the steering assist motor and the rotor or the housing. An elastic body such as a spring or hard rubber may be used.

【0040】また以上の実施の形態においては、操舵補
助用のモータの回転をラックピニオン式の舵取り装置の
ラック軸に伝える構成について述べたが、本発明は、前
記ラック軸と同様に軸長方向への移動により舵取りを行
わせる舵取り軸を備える他の形式の舵取り装置におい
て、操舵補助用のモータの回転を直線運動に変換して前
記舵取り軸に伝えるべく適用することができ、これらに
おいても同様の効果が得られることは言うまでもない。
Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the rotation of the steering assist motor is transmitted to the rack shaft of the rack and pinion type steering device has been described. In another type of steering device having a steering shaft that performs steering by moving to the steering shaft, it can be applied to convert the rotation of the steering assist motor to linear motion and transmit it to the steering shaft, and in these cases also, Needless to say, the effect is obtained.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上詳述した如く本発明装置において
は、舵取り軸と同軸に構成された操舵補助用のモータの
ロータを舵取り軸のハウジングにラジアル支持する軸受
と、前記ロータ又はハウジングとの間に弾性体を介装し
たから、操舵中にラック軸に生じる撓みに追随して前記
ロータが、一側に連結されたボールナットと共に、前記
弾性体の変形を伴ってラジアル方向に変位することがで
き、前記ボールナットと舵取り軸との同心性が維持さ
れ、両者により構成された運動変換用のボールねじ機構
に常時適正な螺合状態が得られ、良好な運動変換動作を
実現して、操舵感覚の悪化を防止することができる。
As described in detail above, in the device of the present invention, the bearing for supporting the rotor of the steering assist motor, which is coaxial with the steering shaft, is radially supported by the housing of the steering shaft, and the rotor or the housing. Since the elastic body is interposed, the rotor may be displaced in the radial direction with deformation of the elastic body together with the ball nut connected to one side, following the deflection generated on the rack shaft during steering. As a result, the concentricity of the ball nut and the steering shaft is maintained, and a proper threaded state is always obtained in the motion converting ball screw mechanism formed by the two, realizing a good motion converting operation, Sensation can be prevented from deteriorating.

【0042】また前記弾性体を、ロータの外周又はハウ
ジングの内周に巻装され、軸受の内周又は外周に弾接す
る環状ばねにより構成したから、舵取り軸の撓みに追随
したロータのラジアル方向の変位を簡素にしかも確実に
実現することができ、ボールナット機構による運動変換
動作を常時適正に行わせることができる等、本発明は優
れた効果を奏する。
Further, since the elastic body is constituted by an annular spring which is wound around the outer periphery of the rotor or the inner periphery of the housing and elastically contacts the inner periphery or the outer periphery of the bearing, the elastic member in the radial direction of the rotor follows the deflection of the steering shaft. The present invention has excellent effects such that the displacement can be realized simply and surely, and the motion conversion operation by the ball nut mechanism can always be appropriately performed.

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

【図1】本発明装置の要部の構成を示す一部破断正面図
である。
FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a configuration of a main part of a device of the present invention.

【図2】ロータの一側の支持部近傍の拡大断面図であ
る。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of a support portion on one side of a rotor.

【図3】本発明装置において弾性体として用いる環状ば
ねの斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of an annular spring used as an elastic body in the device of the present invention.

【図4】ロータの一側の支持部近傍の他の実施の形態を
示す拡大断面図である。
FIG. 4 is an enlarged sectional view showing another embodiment in the vicinity of a support portion on one side of a rotor.

【図5】従来の電動パワーステアリング装置の要部の構
成を示す一部破断正面図である。
FIG. 5 is a partially cutaway front view showing a configuration of a main part of a conventional electric power steering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ラック軸 2 ボールねじ機構 4 ピニオン軸 5 モータ 6 ラジアル軸受 9 環状ばね 9a 凹溝 9b 凹溝 20 ボールナット 21 ねじ軌条 51 ステータ 52 ロータ H1 ラックハウジング H2 ピニオンハウジング H3 モータハウジング1 rack shaft 2 ball screw mechanism 4 the pinion shaft 5 motor 6 radial bearing 9 annular spring 9a groove 9b groove 20 ball nut 21 screw rail 51 stator 52 rotor H 1 rack housing H 2 pinion housing H 3 motor housing

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 舵取り軸を支持する筒形のハウジングの
内部に、前記舵取り軸と同軸上にて回転自在に支持され
た筒形のロータを有する操舵補助用のモータと、前記ロ
ータの一側に連結されたボールナットを有するボールね
じ機構とを備え、前記ロータの回転を前記ボールねじ機
構により直線運動に変換して前記舵取り軸に伝え、該舵
取り軸を軸長方向に移動させて舵取りを補助する構成と
した電動パワーステアリング装置において、前記ロータ
をラジアル支持する軸受と前記ロータ又はハウジングと
の間に介装してあり、ラジアル方向に弾性を有する弾性
体を具備することを特徴とする電動パワーステアリング
装置。
1. A steering assist motor having a cylindrical rotor rotatably supported coaxially with the steering shaft inside a cylindrical housing supporting the steering shaft, and one side of the rotor. A ball screw mechanism having a ball nut connected to the steering wheel, the rotation of the rotor is converted into linear motion by the ball screw mechanism and transmitted to the steering shaft, and the steering shaft is moved in the axial direction to perform steering. An electric power steering apparatus having an auxiliary configuration, comprising an elastic body which is interposed between a bearing for radially supporting the rotor and the rotor or the housing and has elasticity in a radial direction. Power steering device.
【請求項2】 前記弾性体は、前記ロータの外周に巻装
され、ラジアル方向外向きに張り出して前記軸受の内面
に弾接する環状ばねにより構成してある請求項1記載の
電動パワーステアリング装置。
2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the elastic body is formed of an annular spring wound around the outer periphery of the rotor, projecting radially outward and elastically contacting the inner surface of the bearing.
【請求項3】 前記弾性体は、前記ハウジングの内周に
巻装され、ラジアル方向内向きに張り出して前記軸受の
外面に弾接する環状ばねにより構成してある請求項1記
載の電動パワーステアリング装置。
3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the elastic body is formed by an annular spring wound around an inner periphery of the housing, protruding radially inward, and elastically contacting an outer surface of the bearing. .
JP30465799A 1999-10-26 1999-10-26 Electric power steering device Pending JP2001122136A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30465799A JP2001122136A (en) 1999-10-26 1999-10-26 Electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP30465799A JP2001122136A (en) 1999-10-26 1999-10-26 Electric power steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001122136A true JP2001122136A (en) 2001-05-08

Family

ID=17935672

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP30465799A Pending JP2001122136A (en) 1999-10-26 1999-10-26 Electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2001122136A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10223863A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-11 Volkswagen Ag Vehicle steering with electric drive has ball or roller nut accommodated in flexible, preferably plastic, casing with at least one section fixed to motor's rotor, so as to rotate with it
FR2852568A1 (en) 2003-03-17 2004-09-24 Koyo Seiko Co Steering system, converts rotation of steering assistance motor into displacement of steering column using ball screw spindle mechanism, and female and male thread grooves enter in contact with balls
JP2013103696A (en) * 2011-11-16 2013-05-30 Jtekt Corp Electric power steering system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10223863A1 (en) * 2002-05-29 2003-12-11 Volkswagen Ag Vehicle steering with electric drive has ball or roller nut accommodated in flexible, preferably plastic, casing with at least one section fixed to motor's rotor, so as to rotate with it
FR2852568A1 (en) 2003-03-17 2004-09-24 Koyo Seiko Co Steering system, converts rotation of steering assistance motor into displacement of steering column using ball screw spindle mechanism, and female and male thread grooves enter in contact with balls
US7281604B2 (en) 2003-03-17 2007-10-16 Koyo Seiko Co., Ltd. Electric power steering apparatus
JP2013103696A (en) * 2011-11-16 2013-05-30 Jtekt Corp Electric power steering system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2904329B2 (en) Steering device
US6659219B2 (en) Electric power steering device
JP2904327B2 (en) Electric power steering device
JP3653617B2 (en) Power steering device
JP2008265550A (en) Electric power steering device
JP2001122136A (en) Electric power steering device
JP2009074623A (en) Ball screw device and electric power steering system
EP1813507B1 (en) Electric power steering apparatus
WO2005054036A1 (en) Steering apparatus for vehicle
JP2003306154A (en) Electric power steering device
EP1354784B1 (en) Electric Power Steering Apparatus
JP3856606B2 (en) Electric power steering device
EP1304504B1 (en) Worm speed change apparatus and electric power steering apparatus
JP3841561B2 (en) Motion conversion device and power steering device
JP2003097661A (en) Ball screw and wheel steering system using it
JP3818814B2 (en) Electric power steering device
JP3883806B2 (en) Electric power steering device
JP2006329354A (en) Ball screw apparatus, and electric power steering apparatus having it
JP4400078B2 (en) Vehicle steering system
JP2005082099A (en) Steering device for vehicle
JP4019935B2 (en) Vehicle steering system
JP2007050844A (en) Power steering device
JP3847025B2 (en) Motion conversion device and power steering device
JP3907349B2 (en) Electric steering device
JP2001315655A (en) Electric power steering system

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060522

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060613

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20061107