JP2002019625A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
電動式パワーステアリング装置Info
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- JP2002019625A JP2002019625A JP2000209761A JP2000209761A JP2002019625A JP 2002019625 A JP2002019625 A JP 2002019625A JP 2000209761 A JP2000209761 A JP 2000209761A JP 2000209761 A JP2000209761 A JP 2000209761A JP 2002019625 A JP2002019625 A JP 2002019625A
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- ball screw
- screw nut
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- Brushless Motors (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】低コストでありながら、打音などの異音の発生
を抑制できる電動式パワーステアリング装置を提供す
る。 【解決手段】ボールスクリューナット２９とラック軸２
２との間には、ボール３０Ｂと、ボール３０Ｂよりも大
径で、かつそれより低い弾性特性を有するボール３０Ａ
とを設けているので、ラック軸２２とボールスクリュー
ナット２９との間に、振動に基づく急激な相対移動が生
じた場合には、それらの間に介在する低い弾性特性を有
するボール３０Ａによりボール３０Ｂに対する衝接を緩
和し、それにより打音の発生を抑制できる。一方、ブラ
シレスモータ２３の回転子２３ｃが回転駆動されて、ラ
ック軸２２とボールスクリューナット２９との間に高荷
重が付与されたときは、ボール３０Ａが弾性変形するの
で、かかる荷重を従来と同様にボール３０Ｂで受けるこ
とができる。
を抑制できる電動式パワーステアリング装置を提供す
る。 【解決手段】ボールスクリューナット２９とラック軸２
２との間には、ボール３０Ｂと、ボール３０Ｂよりも大
径で、かつそれより低い弾性特性を有するボール３０Ａ
とを設けているので、ラック軸２２とボールスクリュー
ナット２９との間に、振動に基づく急激な相対移動が生
じた場合には、それらの間に介在する低い弾性特性を有
するボール３０Ａによりボール３０Ｂに対する衝接を緩
和し、それにより打音の発生を抑制できる。一方、ブラ
シレスモータ２３の回転子２３ｃが回転駆動されて、ラ
ック軸２２とボールスクリューナット２９との間に高荷
重が付与されたときは、ボール３０Ａが弾性変形するの
で、かかる荷重を従来と同様にボール３０Ｂで受けるこ
とができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータを用い
た車両のパワーステアリング装置に関する。
た車両のパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両の電動式パワーステアリング装置の
一形式として、ラック・アンド・ピニオン式ステアリン
グ装置のラック軸が挿通されたボールスクリューナット
を、ラック軸と同軸の電動モータにより回転させ、その
回転出力を、ボールねじ機構を介してラック軸の長手方
向推力に変換するようにしたものが知られている。かか
る長手方向推力は、操舵機構に伝達されて、車輪を操舵
するために用いられる。
一形式として、ラック・アンド・ピニオン式ステアリン
グ装置のラック軸が挿通されたボールスクリューナット
を、ラック軸と同軸の電動モータにより回転させ、その
回転出力を、ボールねじ機構を介してラック軸の長手方
向推力に変換するようにしたものが知られている。かか
る長手方向推力は、操舵機構に伝達されて、車輪を操舵
するために用いられる。
【０００３】このようなタイプの電動式パワーステアリ
ング装置においては、ラック軸とボールスクリューナッ
トとの間に形成された転動路に沿って、多数のスチール
製のボールが転動自在となっており、それによりラック
軸とボールスクリューナットとの相対回転時に生じる摩
擦力を軽減するようになっている。尚、ラック軸とボー
ルスクリューナットとの相対回転を円滑に行わせるた
め、ボールと転動路との間には、所定のガタが設定され
ている。
ング装置においては、ラック軸とボールスクリューナッ
トとの間に形成された転動路に沿って、多数のスチール
製のボールが転動自在となっており、それによりラック
軸とボールスクリューナットとの相対回転時に生じる摩
擦力を軽減するようになっている。尚、ラック軸とボー
ルスクリューナットとの相対回転を円滑に行わせるた
め、ボールと転動路との間には、所定のガタが設定され
ている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ここで、車両が直進す
る際に、路面の凹凸に応じて車輪が左右に小刻みに振れ
ることがあるが、かかる振れは、操舵機構を介して振動
としてラック軸に伝達される。ところが、上述したよう
に、ボールと転動路との間には所定のガタが形成されて
いるので、かかる振動が生じるとガタ分だけ空走した
後、ラック軸はスチール製のボールを介してボールスク
リューナットに衝接することとなる。このとき発生する
打音（ラトル音）が、車両の乗員に不快感を与えるとい
う問題がある。
る際に、路面の凹凸に応じて車輪が左右に小刻みに振れ
ることがあるが、かかる振れは、操舵機構を介して振動
としてラック軸に伝達される。ところが、上述したよう
に、ボールと転動路との間には所定のガタが形成されて
いるので、かかる振動が生じるとガタ分だけ空走した
後、ラック軸はスチール製のボールを介してボールスク
リューナットに衝接することとなる。このとき発生する
打音（ラトル音）が、車両の乗員に不快感を与えるとい
う問題がある。
【０００５】このような問題に対して、転動路形状など
各部の精度を向上させ、ボールと転動路との間のガタを
より小さくし、それによりラトル音を小さく抑えればよ
いという考えもある。しかしながら、各部の精度をより
向上させることは、コストの増大を招く。
各部の精度を向上させ、ボールと転動路との間のガタを
より小さくし、それによりラトル音を小さく抑えればよ
いという考えもある。しかしながら、各部の精度をより
向上させることは、コストの増大を招く。
【０００６】本発明は、このような問題点に鑑み、低コ
ストでありながら、打音などの異音の発生を抑制できる
電動式パワーステアリング装置を提供することを目的と
する。
ストでありながら、打音などの異音の発生を抑制できる
電動式パワーステアリング装置を提供することを目的と
する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成すべ
く、本発明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジ
ングと、前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連結さ
れたボールスクリュー軸と、回転子を有するモータと、
前記モータの回転子に連結され、前記回転子の回転力を
軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝達す
るボールスクリューナットと、を有し、前記ボールスク
リューナットと前記ボールスクリュー軸との間には、第
１のボールと、前記第１のボールよりも大径で、かつそ
れより低い弾性特性を有する第２のボールとを設けてい
るものである。
く、本発明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジ
ングと、前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連結さ
れたボールスクリュー軸と、回転子を有するモータと、
前記モータの回転子に連結され、前記回転子の回転力を
軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝達す
るボールスクリューナットと、を有し、前記ボールスク
リューナットと前記ボールスクリュー軸との間には、第
１のボールと、前記第１のボールよりも大径で、かつそ
れより低い弾性特性を有する第２のボールとを設けてい
るものである。
【０００８】
【作用】本発明の電動式パワーステアリング装置は、ハ
ウジングと、前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連
結されたボールスクリュー軸と、回転子を有するモータ
と、前記モータの回転子に連結され、前記回転子の回転
力を軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝
達するボ―ルスクリューナットと、を有し、前記ボール
スクリューナットと前記ボールスクリュー軸との間に
は、第１のボールと、前記第１のボールよりも大径で、
かつそれより低い弾性特性を有する第２のボールとを設
けているので、例えばラック軸である前記ボールスクリ
ュー軸と前記ボールスクリューナットとの間に、振動に
基づく急激な相対移動が生じた場合には、それらの間に
介在する低い弾性特性を有する前記第２のボールによ
り、前記第１のボールに対する衝接を緩和し、それによ
り打音の発生を抑制できる。一方、前記モータの回転子
が回転駆動されて、前記ボールスクリュー軸と前記ボー
ルスクリューナットとの間に高荷重が付与されたとき
は、前記第２のボールが弾性変形するので、かかる荷重
を従来と同様に前記第１のボールで受けることができ
る。
ウジングと、前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連
結されたボールスクリュー軸と、回転子を有するモータ
と、前記モータの回転子に連結され、前記回転子の回転
力を軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝
達するボ―ルスクリューナットと、を有し、前記ボール
スクリューナットと前記ボールスクリュー軸との間に
は、第１のボールと、前記第１のボールよりも大径で、
かつそれより低い弾性特性を有する第２のボールとを設
けているので、例えばラック軸である前記ボールスクリ
ュー軸と前記ボールスクリューナットとの間に、振動に
基づく急激な相対移動が生じた場合には、それらの間に
介在する低い弾性特性を有する前記第２のボールによ
り、前記第１のボールに対する衝接を緩和し、それによ
り打音の発生を抑制できる。一方、前記モータの回転子
が回転駆動されて、前記ボールスクリュー軸と前記ボー
ルスクリューナットとの間に高荷重が付与されたとき
は、前記第２のボールが弾性変形するので、かかる荷重
を従来と同様に前記第１のボールで受けることができ
る。
【０００９】更に、前記第２のボールは、組み付けられ
た状態で予圧が付与されていると、前記ボールスクリュ
ー軸と前記ボールスクリューナットとの間のガタをなく
すことができるため、更に打音などの異音の発生を抑え
ることができる。
た状態で予圧が付与されていると、前記ボールスクリュ
ー軸と前記ボールスクリューナットとの間のガタをなく
すことができるため、更に打音などの異音の発生を抑え
ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形
態にかかる電動式パワーステアリング装置を示す概略構
成図である。図１において、ステアリングホイール１
は、ステアリングシャフト２の上端に連結されている。
を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形
態にかかる電動式パワーステアリング装置を示す概略構
成図である。図１において、ステアリングホイール１
は、ステアリングシャフト２の上端に連結されている。
【００１１】ステアリングシャフト２の下端は、ユニバ
ーサルジョイント４を介してロアシャフト５の上端に連
結され、さらに、ロアシャフト５の下端は、ユニバーサ
ルジコイント６を介してピニオンシャフト７の上端に連
結されている。ピニオンシャフト７の下端には、不図示
のピニオンが連結されており、かかるピニオンは、ボー
ルスクリュー軸すなわちラック軸２２（図２）のラック
歯に噛合している。ラック軸２２が挿通されたラックハ
ウジング８には、ラック軸同軸型５相矩形波駆動式ブラ
シレスモータ２３が後述する態様で配置されている。
ーサルジョイント４を介してロアシャフト５の上端に連
結され、さらに、ロアシャフト５の下端は、ユニバーサ
ルジコイント６を介してピニオンシャフト７の上端に連
結されている。ピニオンシャフト７の下端には、不図示
のピニオンが連結されており、かかるピニオンは、ボー
ルスクリュー軸すなわちラック軸２２（図２）のラック
歯に噛合している。ラック軸２２が挿通されたラックハ
ウジング８には、ラック軸同軸型５相矩形波駆動式ブラ
シレスモータ２３が後述する態様で配置されている。
【００１２】トルクセンサ３は、ピニオンシャフト７の
近傍に配設され、ピニオンシャフト７に伝達された操舵
トルクを検出するようになっている。トルクセンサ３
は、例えば、２分割したピニオンシャフト７の間に介挿
したトーションバー（不図示）のネジレ角変位に変換
し、このネジレ角変位を、磁気的又は機械的に検出する
ように構成されており、従って操作者がステアリングホ
イール１を操舵操作することによって、操舵力の大きさ
と方向とに応じたアナログ電圧からなるトルク検出信号
Ｔｖを、コントローラ１３に出力するようになってい
る。
近傍に配設され、ピニオンシャフト７に伝達された操舵
トルクを検出するようになっている。トルクセンサ３
は、例えば、２分割したピニオンシャフト７の間に介挿
したトーションバー（不図示）のネジレ角変位に変換
し、このネジレ角変位を、磁気的又は機械的に検出する
ように構成されており、従って操作者がステアリングホ
イール１を操舵操作することによって、操舵力の大きさ
と方向とに応じたアナログ電圧からなるトルク検出信号
Ｔｖを、コントローラ１３に出力するようになってい
る。
【００１３】すなわち、トルクセンサ３は、例えば、ス
テアリングホイール１が中立状態にある場合には、所定
の中立電圧をトルク検出信号Ｔｖとして出力し、これよ
りステアリングホイール１を右旋した場合には、そのと
きの操舵トルクに応じて中立電圧より増加する電圧を、
左旋した場合には、そのときの操舵トルクに応じて中立
電圧より減少する電圧を出力するようになされている。
テアリングホイール１が中立状態にある場合には、所定
の中立電圧をトルク検出信号Ｔｖとして出力し、これよ
りステアリングホイール１を右旋した場合には、そのと
きの操舵トルクに応じて中立電圧より増加する電圧を、
左旋した場合には、そのときの操舵トルクに応じて中立
電圧より減少する電圧を出力するようになされている。
【００１４】モータ２３を駆動制御し、操舵系への操舵
補助力の制御を行うため、コントローラ１３が設けられ
ている。コントローラ１３は、車載のバッテリ１６から
電源供給されることによって作動するようになされてい
る。バッテリ１６の負極は接地され、その正極はエンジ
ン始動を行うイグニッションスイッチ１４及びヒューズ
１５ａを介してコントローラ１３に接続されると共に、
ヒューズ１５ｂを介してコントローラ１３に直接接続さ
れており、このヒューズ１５ｂを介して供給される電源
は例えば、メモリバックアップ用に使用される。コント
ローラ１３は、トルクセンサ３からのトルク検出信号Ｔ
ｖと、例えば、図示しない変速機の出力軸に配設された
車速センサ１７からの車速検出信号Ｖｐとに基づきブラ
シレスモータ２３を駆動制御することができる。
補助力の制御を行うため、コントローラ１３が設けられ
ている。コントローラ１３は、車載のバッテリ１６から
電源供給されることによって作動するようになされてい
る。バッテリ１６の負極は接地され、その正極はエンジ
ン始動を行うイグニッションスイッチ１４及びヒューズ
１５ａを介してコントローラ１３に接続されると共に、
ヒューズ１５ｂを介してコントローラ１３に直接接続さ
れており、このヒューズ１５ｂを介して供給される電源
は例えば、メモリバックアップ用に使用される。コント
ローラ１３は、トルクセンサ３からのトルク検出信号Ｔ
ｖと、例えば、図示しない変速機の出力軸に配設された
車速センサ１７からの車速検出信号Ｖｐとに基づきブラ
シレスモータ２３を駆動制御することができる。
【００１５】図２は、本実施の形態にかかるラック軸同
軸型ブラシレスモータ周辺の軸線方向断面図である。ハ
ウジングすなわちラックハウジング８は、一対のブラケ
ット２１、２１により図示しない車体に固定されてい
る。ラックハウジング８内にボールスクリュー軸である
ラック軸２２が挿通され、ラック軸２２はその両端にお
いて、タイロッド９，１０に連結されている。タイロッ
ド９，１０は、図示しない操舵機構に連結されている。
軸型ブラシレスモータ周辺の軸線方向断面図である。ハ
ウジングすなわちラックハウジング８は、一対のブラケ
ット２１、２１により図示しない車体に固定されてい
る。ラックハウジング８内にボールスクリュー軸である
ラック軸２２が挿通され、ラック軸２２はその両端にお
いて、タイロッド９，１０に連結されている。タイロッ
ド９，１０は、図示しない操舵機構に連結されている。
【００１６】ラックハウジング８内には円管状の固定子
２３ａが固定されており、また、固定子２３ａの一部を
巻回する複数のセグメントからなるコイル２３ｂが設け
られている。固定子２３ａに挿通するようにして、細長
い薄肉円管状の回転子２３ｃが設けられている。回転子
２３ｃの外周には、固定子２３ａに対向するようにし
て、円筒状の駆動用磁石２３ｄが設けられている。駆動
用磁石２３ｄは、円周方向にＮ極とＳ極とを交互に形成
するよう磁化されている。回転子２３ｃ内をラック軸２
２が延在するようになっている。尚、固定子２３ａと、
コイル２３ｂと、回転子２３ｃと、駆動用磁石２３ｄと
で、ブラシレスタイプの電動モータ２３を構成してい
る。
２３ａが固定されており、また、固定子２３ａの一部を
巻回する複数のセグメントからなるコイル２３ｂが設け
られている。固定子２３ａに挿通するようにして、細長
い薄肉円管状の回転子２３ｃが設けられている。回転子
２３ｃの外周には、固定子２３ａに対向するようにし
て、円筒状の駆動用磁石２３ｄが設けられている。駆動
用磁石２３ｄは、円周方向にＮ極とＳ極とを交互に形成
するよう磁化されている。回転子２３ｃ内をラック軸２
２が延在するようになっている。尚、固定子２３ａと、
コイル２３ｂと、回転子２３ｃと、駆動用磁石２３ｄと
で、ブラシレスタイプの電動モータ２３を構成してい
る。
【００１７】回転子２３ｃの右端は、玉軸受２６によ
り、ラックハウジング８に対して回転自在に支持されて
いる。回転子２３ｃの右端外周には、位相検知用の磁石
２４ａが取り付けられている。この磁石２４ａの極性位
相は、ホール素子２４ｂにより検知されて、回路基板２
４ｃを介して、かかる極性位相を示す電気信号が、コン
トローラ１３（図１）へと出力されるようになってい
る。
り、ラックハウジング８に対して回転自在に支持されて
いる。回転子２３ｃの右端外周には、位相検知用の磁石
２４ａが取り付けられている。この磁石２４ａの極性位
相は、ホール素子２４ｂにより検知されて、回路基板２
４ｃを介して、かかる極性位相を示す電気信号が、コン
トローラ１３（図１）へと出力されるようになってい
る。
【００１８】コントローラ１３は、回転方向に分割され
た各コイル２３ｂのセグメントに順次電流を供給分配
し、その結果、ブラシレスモニタ２３は所定の回転出力
を発生するように駆動制御される。
た各コイル２３ｂのセグメントに順次電流を供給分配
し、その結果、ブラシレスモニタ２３は所定の回転出力
を発生するように駆動制御される。
【００１９】回転子２３ｃの左方端は、略円管状のボー
ルスクリューナット２９の右方端に嵌合状態で連結され
ている。ボールスクリューナット２９は、内側に螺旋状
の内ねじ溝２９ｂを有し、内ねじ溝２９ｂは、これに対
向しかつラック軸２２の左方部に形成された外ねじ溝２
２ａとで転動路を形成しており、該転動路内に複数のボ
ール３０Ａ、３０Ｂが収容されている。なお、ボール３
０Ａ、３０Ｂの配置は、図３に示すように交互に並べる
と荷重を均等に受けることができるため好ましいが、そ
れに限らず、例えば２つ以上連続して並べてもよい。
ルスクリューナット２９の右方端に嵌合状態で連結され
ている。ボールスクリューナット２９は、内側に螺旋状
の内ねじ溝２９ｂを有し、内ねじ溝２９ｂは、これに対
向しかつラック軸２２の左方部に形成された外ねじ溝２
２ａとで転動路を形成しており、該転動路内に複数のボ
ール３０Ａ、３０Ｂが収容されている。なお、ボール３
０Ａ、３０Ｂの配置は、図３に示すように交互に並べる
と荷重を均等に受けることができるため好ましいが、そ
れに限らず、例えば２つ以上連続して並べてもよい。
【００２０】ボール３０は、ボールスクリューナット２
９とラック軸２２が相対回転する際に生じる摩擦力軽減
のために用いられる。なお、ボールスクリューナット２
９は、循環路（不図示）を有し、ボールスクリューナッ
ト２９の回転時に、循環路を介してボール３０は循環可
能となっている。
９とラック軸２２が相対回転する際に生じる摩擦力軽減
のために用いられる。なお、ボールスクリューナット２
９は、循環路（不図示）を有し、ボールスクリューナッ
ト２９の回転時に、循環路を介してボール３０は循環可
能となっている。
【００２１】ボールスクリューナット２９の左方端は、
アンギュラコンタクトタイプの玉軸受２５によりラック
ハウジング８に対して回転自在に支持されている。玉軸
受２５は、ラックハウジング８の左端内周に対して螺合
される軸受押さえ２７によって、ラックハウジング８に
対して取り付けられている。
アンギュラコンタクトタイプの玉軸受２５によりラック
ハウジング８に対して回転自在に支持されている。玉軸
受２５は、ラックハウジング８の左端内周に対して螺合
される軸受押さえ２７によって、ラックハウジング８に
対して取り付けられている。
【００２２】図３は、図２のボールスクリューナット２
９をIII-III線で切断して矢印方向に見た拡大図であ
る。ボールスクリューナット２９の内ねじ溝２９ｂと、
ラック軸２２の外ねじ溝２２ａとで、転動路Ｐが形成さ
れ、かかる転動路Ｐに沿って、２種類のボール３０Ａ、
３０Ｂが転動自在に収容されている。
９をIII-III線で切断して矢印方向に見た拡大図であ
る。ボールスクリューナット２９の内ねじ溝２９ｂと、
ラック軸２２の外ねじ溝２２ａとで、転動路Ｐが形成さ
れ、かかる転動路Ｐに沿って、２種類のボール３０Ａ、
３０Ｂが転動自在に収容されている。
【００２３】第２のボールであるボール３０Ａの外径は
Ｄａであって、第１のボールであるボール３０Ｂの外径
はＤｂであり、Ｄａ＞Ｄｂとなっている。さらに、Ｄ
ａ、Ｄｂの間には、以下の関係があると好ましい。 ３（μｍ） ≦ （Ｄａ−Ｄｂ） ≦ ５０（μｍ） （１） （Ｄａ−Ｄｂ）が３μｍを下回ると、寸法精度の管理が
困難となるからであり、また（Ｄａ−Ｄｂ）が５０μｍ
を上回ると、作動性が悪くなるからである。さらに、ボ
ール３０Ｂはスチール製であるのに対し、ボール３０Ａ
は、スチールより低い弾性特性（従って減衰特性に優れ
た）樹脂製である。
Ｄａであって、第１のボールであるボール３０Ｂの外径
はＤｂであり、Ｄａ＞Ｄｂとなっている。さらに、Ｄ
ａ、Ｄｂの間には、以下の関係があると好ましい。 ３（μｍ） ≦ （Ｄａ−Ｄｂ） ≦ ５０（μｍ） （１） （Ｄａ−Ｄｂ）が３μｍを下回ると、寸法精度の管理が
困難となるからであり、また（Ｄａ−Ｄｂ）が５０μｍ
を上回ると、作動性が悪くなるからである。さらに、ボ
ール３０Ｂはスチール製であるのに対し、ボール３０Ａ
は、スチールより低い弾性特性（従って減衰特性に優れ
た）樹脂製である。
【００２４】次に、図面を参照して本実施の形態の動作
を説明する。図１において、車両が直進状態にあり、ス
テアリングホイール１からラック軸２２へ操舵力が入力
されていない場合、トルクセンサ３から出力されるトル
ク検出信号Ｔｖは、ゼロもしくは低い値であるため、コ
ントローラ１３はブラシレスモータ２３を回転駆動しな
い。従って、この電動式パワーステアリング装置は補助
操舵力を出力しない状態にある。
を説明する。図１において、車両が直進状態にあり、ス
テアリングホイール１からラック軸２２へ操舵力が入力
されていない場合、トルクセンサ３から出力されるトル
ク検出信号Ｔｖは、ゼロもしくは低い値であるため、コ
ントローラ１３はブラシレスモータ２３を回転駆動しな
い。従って、この電動式パワーステアリング装置は補助
操舵力を出力しない状態にある。
【００２５】一方、車両がカーブを曲がろうとする場合
には、ステアリングホイール１が操舵されて操舵力がラ
ック軸２２へ伝達されるため、トルクセンサ３からは、
操舵トルクに応じたトルク検出信号Ｔｖが出力され、速
度センサ１７からの検出信号Ｖｐを考慮して、コントロ
ーラ１３は、適切なトルクでブラシレスモータ２３の回
転子２３ｃを回転させる。回転子２３ｃが回転するとボ
ールスクリューナット２９も回転し、それによりラック
軸２２を左もしくは右方向に移動させて補助操舵力を発
生させるようになっている。
には、ステアリングホイール１が操舵されて操舵力がラ
ック軸２２へ伝達されるため、トルクセンサ３からは、
操舵トルクに応じたトルク検出信号Ｔｖが出力され、速
度センサ１７からの検出信号Ｖｐを考慮して、コントロ
ーラ１３は、適切なトルクでブラシレスモータ２３の回
転子２３ｃを回転させる。回転子２３ｃが回転するとボ
ールスクリューナット２９も回転し、それによりラック
軸２２を左もしくは右方向に移動させて補助操舵力を発
生させるようになっている。
【００２６】ところで、無負荷もしくはそれに近い状態
では、転動路Ｐの内径は、大径のボール３０Ａのみが、
内ねじ溝２９ｂと外ねじ溝２２ａとに当接する寸法とな
っている。従って、車両の走行時に、ブラシレスモータ
２３から出力がほとんどない状態では、路面の凹凸によ
ってラック軸２２が振動しても、減衰特性に優れたボー
ル３０Ａが、互いに相対移動する内ねじ溝２９ｂと外ね
じ溝２２ａとの動きを抑え、それによりボール３０Ｂに
対して衝接することを抑制するため、ラトル音などを効
果的に抑制できる。
では、転動路Ｐの内径は、大径のボール３０Ａのみが、
内ねじ溝２９ｂと外ねじ溝２２ａとに当接する寸法とな
っている。従って、車両の走行時に、ブラシレスモータ
２３から出力がほとんどない状態では、路面の凹凸によ
ってラック軸２２が振動しても、減衰特性に優れたボー
ル３０Ａが、互いに相対移動する内ねじ溝２９ｂと外ね
じ溝２２ａとの動きを抑え、それによりボール３０Ｂに
対して衝接することを抑制するため、ラトル音などを効
果的に抑制できる。
【００２７】一方、ブラシレスモータ２３より高荷重の
補助操舵力が出力されたような場合には、弾性特性の低
いボール３０Ａは弾性変形し、スチール製のボール３０
Ｂが内ねじ溝２９ｂと外ねじ溝２２ａとに当接するよう
になるので、従来と同様に、高荷重下での動力伝達が可
能となる。
補助操舵力が出力されたような場合には、弾性特性の低
いボール３０Ａは弾性変形し、スチール製のボール３０
Ｂが内ねじ溝２９ｂと外ねじ溝２２ａとに当接するよう
になるので、従来と同様に、高荷重下での動力伝達が可
能となる。
【００２８】以上、本発明を実施の形態を参照して説明
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。例えば、上述した実施の形態において
は、ボール３０Ａを樹脂製としているが、それに限ら
ず、ボール３０Ｂよりも弾性特性が低い材質（例えばア
ルミや黄銅等）を用いることも考えられる。
してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈さ
れるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることは
もちろんである。例えば、上述した実施の形態において
は、ボール３０Ａを樹脂製としているが、それに限ら
ず、ボール３０Ｂよりも弾性特性が低い材質（例えばア
ルミや黄銅等）を用いることも考えられる。
【００２９】
【発明の効果】本発明の電動式パワ―ステアリング装置
は、ハウジングと、前記ハウジング内を延在し、操舵機
構に連結されたボールスクリュー軸と、回転子を有する
モータと、前記モータの回転子に連結され、前記回転子
の回転力を軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー
軸に伝達するボールスクリューナットと、を有し、前記
ボールスクリューナットと前記ボールスクリュー軸との
間には、第１のボールと、前記第１のボールよりも大径
で、かつそれより低い弾性特性を有する第２のボールと
を設けているので、例えばラック軸である前記ボールス
クリュー軸と前記ボールスクリューナットとの間に、振
動に基づく急激な相対移動が生じた場合には、それらの
間に介在する低い弾性特性を有する前記第２のボールに
より、前記第１のボールに対する衝接を緩和し、それに
より打音の発生を抑制できる。一方、前記モータの回転
子が回転駆動されて、前記ボールスクリュー軸と前記ボ
ールスクリューナットとの間に高荷重が付与されたとき
は、前記第２のボールが弾性変形するので、かかる荷重
を従来と同様に前記第１のボールで受けることができ
る。
は、ハウジングと、前記ハウジング内を延在し、操舵機
構に連結されたボールスクリュー軸と、回転子を有する
モータと、前記モータの回転子に連結され、前記回転子
の回転力を軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー
軸に伝達するボールスクリューナットと、を有し、前記
ボールスクリューナットと前記ボールスクリュー軸との
間には、第１のボールと、前記第１のボールよりも大径
で、かつそれより低い弾性特性を有する第２のボールと
を設けているので、例えばラック軸である前記ボールス
クリュー軸と前記ボールスクリューナットとの間に、振
動に基づく急激な相対移動が生じた場合には、それらの
間に介在する低い弾性特性を有する前記第２のボールに
より、前記第１のボールに対する衝接を緩和し、それに
より打音の発生を抑制できる。一方、前記モータの回転
子が回転駆動されて、前記ボールスクリュー軸と前記ボ
ールスクリューナットとの間に高荷重が付与されたとき
は、前記第２のボールが弾性変形するので、かかる荷重
を従来と同様に前記第１のボールで受けることができ
る。
【図１】本発明の実施の形態にかかる電動式パワーステ
アリング装置を示す概略構成図である。
アリング装置を示す概略構成図である。
【図２】本実施の形態にかかるラック軸同軸型ブラシレ
スモータ周辺の軸線方向断面図である。
スモータ周辺の軸線方向断面図である。
【図３】図２のボールスクリューナットをIII-III線で
切断して矢印方向に見た図である。
切断して矢印方向に見た図である。
１ ステアリングホイール ２ ステアリングシャフト ３ トルクセンサ ４、６ ユニバーサルジョイント ５ ロアシャフト ７ ピニオンシャフト ８ ラックハウジング ９，１０ タイロッド １３ コントローラ １４ イグニッションスイッチ １５ａ、１５ｂ ヒューズ １６ バッテリ １７ 車速センサ ２１ ブラケット ２２ ラック軸 ２３ ブラシレスモータ ２５，２６ 玉軸受 ２９ ボールスクリューナット ３０Ａ、３０Ｂ ボール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０２Ｋ 21/14 Ｈ０２Ｋ 21/14 Ｍ ５Ｈ６２１ 29/00 29/00 Ｚ // Ｂ６２Ｄ 101:00 Ｂ６２Ｄ 101:00 119:00 119:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC50 DA15 DA23 DD17 EA01 EC22 EC28 GG01 3D033 CA04 CA13 CA16 CA20 CA21 CA22 3J066 AA04 AA22 BA01 BB01 BC01 BD05 5H019 AA06 CC03 5H607 AA04 BB09 BB14 CC01 CC03 DD01 DD02 DD03 DD17 EE52 5H621 AA04 HH01 JK15
Claims (2)
- 【請求項１】 ハウジングと、 前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連結されたボー
ルスクリュー軸と、 回転子を有するモータと、 前記モータの回転子に連結され、前記回転子の回転力を
軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝達す
るボールスクリューナットと、を有し、 前記ボールスクリューナットと前記ボールスクリュー軸
との間には、第１のボールと、前記第１のボールよりも
大径で、かつそれより低い弾性特性を有する第２のボー
ルとを設けている電動式パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 前記第２のボールは、組み付けられた状
態で予圧が付与されている請求項１に記載の電動式パワ
ーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000209761A JP2002019625A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 電動式パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000209761A JP2002019625A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002019625A true JP2002019625A (ja) | 2002-01-23 |
Family
ID=18706120
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000209761A Pending JP2002019625A (ja) | 2000-07-11 | 2000-07-11 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002019625A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7207235B2 (en) | 2002-04-24 | 2007-04-24 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Ball screw mechanism and electric power steering apparatus using such mechanism |
| CN107176202A (zh) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 株式会社捷太格特 | 转向装置 |
-
2000
- 2000-07-11 JP JP2000209761A patent/JP2002019625A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7207235B2 (en) | 2002-04-24 | 2007-04-24 | Toyoda Koki Kabushiki Kaisha | Ball screw mechanism and electric power steering apparatus using such mechanism |
| CN107176202A (zh) * | 2016-03-09 | 2017-09-19 | 株式会社捷太格特 | 转向装置 |
| CN107176202B (zh) * | 2016-03-09 | 2021-03-30 | 株式会社捷太格特 | 转向装置 |
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