JP2003002220A - 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Info
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- JP2003002220A JP2003002220A JP2001194837A JP2001194837A JP2003002220A JP 2003002220 A JP2003002220 A JP 2003002220A JP 2001194837 A JP2001194837 A JP 2001194837A JP 2001194837 A JP2001194837 A JP 2001194837A JP 2003002220 A JP2003002220 A JP 2003002220A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
- B62D5/0445—Screw drives
- B62D5/0448—Ball nuts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
- B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 作動性の向上や駆動系のギヤ列におけるバッ
クラッシュの解消等を図ったラックアシスト型の電動パ
ワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】 ボールナット４１と軸受４３との間に合
成ゴム等の弾性体からなる弾性ブッシュ６１が介装され
ている。弾性ブッシュ６１は、軸受４３の内輪４３ａが
外嵌する円筒部６３と、円筒部６３の両端に形成された
フランジ部６５とからなっている。両フランジ部６５の
内端面には内輪４３ａの端面が当接すると共に、一方の
フランジ部６５の外端面がボールナット４１の段部７１
に当接し、他方のフランジ部６５の外端面が止輪７３に
係止されている。
クラッシュの解消等を図ったラックアシスト型の電動パ
ワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】 ボールナット４１と軸受４３との間に合
成ゴム等の弾性体からなる弾性ブッシュ６１が介装され
ている。弾性ブッシュ６１は、軸受４３の内輪４３ａが
外嵌する円筒部６３と、円筒部６３の両端に形成された
フランジ部６５とからなっている。両フランジ部６５の
内端面には内輪４３ａの端面が当接すると共に、一方の
フランジ部６５の外端面がボールナット４１の段部７１
に当接し、他方のフランジ部６５の外端面が止輪７３に
係止されている。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボールねじ式ラッ
クアシスト型の電動パワーステアリング装置に係り、詳
しくは作動性の向上や駆動系のギヤ列におけるバックラ
ッシュの解消等を図る技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車の操舵系では、外部動力源を用い
て操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリン
グ装置が広く採用されている。従来、パワーステアリン
グ装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが
用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動
するものが多かった。ところが、この種のパワーステア
リング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエ
ンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数馬
力〜十馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採用
が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視
できないほど低下することが避けられなかった。 【０００３】そこで、これらの問題を解決するものとし
て、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング
装置（Electriｃ Power Steering、以下ＥＰＳと記す）
が近年注目されている。ＥＰＳには、電動モータの電源
に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動
損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動
されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御
が極めて容易に行える等の特長がある。 【０００４】一方、乗用車用のステアリングギヤとして
は、高剛性かつ軽量であること等から、現在ではラック
ピニオン式が主流となっている。そして、ラック＆ピニ
オン式ステアリングギヤ用のＥＰＳとしては、ステアリ
ングシャフトやピニオン自体を駆動するべくコラム側部
に電動モータを配置したコラムアシスト型等の他、電動
式のボールねじ機構によりラックシャフトを駆動するボ
ールねじ式ラックアシスト型も用いられている。ボール
ねじ式ラックアシスト型のＥＰＳ（以下、単にラックア
シスト型ＥＰＳと記す）では、アシスト力がピニオンと
ラックとの噛合面に作用しないため、摩耗や変形の要因
となる両部材間の接触面圧が比較的小さくなる。 【０００５】ラックアシスト型ＥＰＳでは、ラックシャ
フトに形成されたボールねじ軸の雄ねじ溝とボールナッ
トに形成された雌ねじ溝とが多数個の循環ボール（鋼
球）を介して係合しており、電動モータによりボールナ
ットを回転駆動することでラックシャフトが軸方向に移
動する。電動モータとボールナットとの間の動力伝達方
法としては、実公平６−４９４８９号公報等に記載され
たタイミングベルト式等もあるが、特許第３０６２８５
２号や実公平５−１４９３９号公報（第１従来技術），
実公平２−４６４５５号公報（第２従来技術）等に記載
されたギヤ式が一般的である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】従来のラックアシスト
型ＥＰＳでは、ボールねじ機構やラック＆ピニオン機構
を構成する各部品の工作精度や組立精度が低いと、ボー
ルナットとねじ軸（ラックシャフト）との間にミスアラ
イメントが生じる。この場合、ボールナットとラックシ
ャフト間にいわゆるこじりが発生してラックシャフトの
円滑な移動が阻害され、これにより、駆動力の損失や各
部の異常摩耗が生じる他、作動時に異音が発生するの虞
等がある。また、ボールねじ機構や電動モータを収納・
保持するハウジング等の工作精度や組立精度が低いと、
ボールナットと電動モータとを連結する各ギヤ間にバッ
クラッシュが生じ、やはり作動時に異音が発生する虞等
があった。 【０００７】そこで、前述した第１および第２従来技術
のラックアシスト型ＥＰＳでは、ボールナットとラック
シャフトとの間のミスアライメントを解消するべく、球
面軸受を介してボールナットをハウジングに対して揺動
自在に支持する調芯機構を採用している。しかしなが
ら、ハウジングとボールナットとの間に球面軸受を形成
するためには、製作工数や製品コストの大幅な上昇が避
けられない。また、球面軸受は、金属部材間の滑りを利
用するものであるため、比較的大きな荷重が作用した場
合には滑り摩擦力の増大により所期の調芯作用が得られ
ず、ミスアライメントが解消されないことが多かった。
また、球面軸受によりボールナットを支持した場合、ボ
ールナットの中心位置は不動であるため、上述した各ギ
ヤ間のバックラッシュの解消は当然に行われない。本発
明は、上記状況に鑑みなされたもので、作動性の向上や
駆動系のギヤ列におけるバックラッシュの解消等を図っ
たラックアシスト型の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。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するべ
く、本発明では、電動モータにギヤ列を介して回転駆動
され、その内周に雌ねじ溝が形成されたボールナット
と、このボールナットの軸心に配置され、その外周に前
記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャ
フトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装され
た複数個の循環ボールとを有するボールねじ機構と、前
記ボールナットを軸受を介して回転自在に保持するハウ
ジングとを備えた電動パワーステアリング装置におい
て、前記ボールナットに所定の変位を許容するべく、前
記ハウジングと当該ボールナットとの間に弾性体を介装
させたものを提案する。本発明では、ボールナットとラ
ックシャフトとの間にミスアライメントが生じても、弾
性体が変形することによってボールナットが変位し、こ
のミスアライメントが解消される。また、ハウジングの
加工不良等により生じたギヤ間のバックラッシュも、弾
性体によってボールナットが軸直角方向に付勢されるこ
とにより解消される。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る電動パ
ワーステアリング装置の車室側部分を示した斜視図であ
る。同図中に符号１で示した部材はステアリングコラム
であり、アッパステアリングシャフト３を回動自在に支
持している。アッパステアリングシャフト３には、その
上端にステアリングホイール５が装着される一方、下端
にユニバーサルジョイント７を介してロアステアリング
シャフト９が連結されている。ロアステアリングシャフ
ト９には、その下端に更にラック＆ピニオン機構やパワ
ーアシスト機構等からなるステアリングギヤ１１が連結
されている。図１中、符号１３はステアリングコラム１
を覆うコラムカバーを示し、符号１５はステアリングギ
ヤ１１の左右端に連結されたタイロッドを示している。 【００１０】図２は第１実施形態に係るステアリングギ
ヤ１１の要部縦断面図であり、図３は図２中のＡ部拡大
図である。図２中で符号２１で示した部材はステアリン
グギヤケースを構成するラック＆ピニオンハウジングで
あり、ラック＆ピニオン機構を構成するラックシャフト
２３やピニオン（図示せず）を保持している。ラックシ
ャフト２３は、ピニオンに噛み合うラック２５を図中左
側に有すると共に、その左右端にはタイロッド１５を揺
動自在に支持する球面継手２７が固着されている。 【００１１】パワーアシスト機構は、ラック＆ピニオン
ハウジング２１の図中右端に形成されたギヤハウジング
３１と、ギヤハウジング３１にボルト締めされてラック
＆ピニオンハウジング２１と伴にステアリングギヤケー
スを構成するボールねじハウジング３３とを外郭として
いる。ギヤハウジング３１には、その下部に電動モータ
３５の前端がボルト締めされると共に、電動モータ３５
のモータシャフト（図示せず）に固着されたドライブギ
ヤ（本実施形態では、平歯車）３７やドライブギヤ３７
に噛み合うドリブンギヤ（本実施形態では、平歯車）３
９が収納されている。また、ボールねじハウジング３３
には、ドリブンギヤ３９がその外周にスプライン嵌合し
たボールナット４１が複列アンギュラ玉軸受（以下、単
に軸受と記す）４３を介して回動自在に保持されてい
る。 【００１２】ラックシャフト２３には雄ねじ溝５１が形
成される一方、ボールナット４１には雌ねじ溝５３が形
成され、雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５３との間には循環ボ
ールたる多数個の鋼球５５が介装されている。また、ボ
ールナット４１には、鋼球５５を循環させるための循環
こま（図示せず）が装着されている。 【００１３】第１実施形態では、図３に示したように、
ボールナット４１と軸受４３との間に合成ゴム等の弾性
体からなる弾性ブッシュ６１が介装されている。弾性ブ
ッシュ６１は、軸受４３の内輪４３ａが外嵌する円筒部
６３と、円筒部６３の両端に形成されたフランジ部６５
とからなっている。両フランジ部６５の内端面には内輪
４３ａの端面が当接すると共に、一方のフランジ部６５
の外端面がボールナット４１の段部７１に当接し、他方
のフランジ部６５の外端面が止輪７３に係止されてい
る。 【００１４】以下、第１実施形態の作用を述べる。運転
者がステアリングホイール５を回転させると、アッパス
テアリングシャフト３およびロアステアリングシャフト
９を介して、その回転力がステアリングギヤ１１に伝達
される。ステアリングギヤ１１内には回転入力を直線運
動に変換するラックアンドピニオン機構が内蔵されてい
るため、ラックシャフト２３が左右いずれかの方向に移
動し、左右のタイロッド１５を介して車輪の舵角が変動
して操舵が行われる。この際、パワーアシスト機構内で
は、図示しない操舵トルクセンサの出力に基づき、電動
モータ３５が正逆いずれかの方向に所定の回転トルクを
もって回転し、その回転がドライブギヤ３７およびドリ
ブンギヤ３９を介してボールナット４１に減速・伝達さ
れる。ボールナット４１が回転すると、その雌ねじ溝５
３に係合した鋼球５５を介してラックシャフト２３の雄
ねじ溝５１にはスラスト力が作用し、これにより操舵ア
シストが実現される。 【００１５】本実施形態では、ボールナット４１が弾性
ブッシュ６１を介して軸受４３に保持されているため、
各部品の工作精度や組立精度の不足によりボールナット
４１とラックシャフト２３との間に多少のミスアライメ
ントが生じても、ボールナット４１が変位してこのミス
アライメントが吸収され、駆動力の損失や各部の異常摩
耗が抑制される。また、ボールナット４１が弾性ブッシ
ュ６１によって電動モータ３５側に付勢されるように設
定しておくことにより、ドライブギヤ３７とドリブンギ
ヤ３９との間にバックラッシュが生じても、これが解消
されて作動時の異音等が防止される。 【００１６】図４は第２実施形態に係るステアリングギ
ヤの要部拡大断面図であり、図５は第３実施形態に係る
ステアリングギヤの要部拡大断面図である。第２，第３
実施形態は上述した第１実施形態と略同様の全体構成を
採っており、その作用および効果も第１実施形態と同様
であるが、弾性ブッシュの形状や配置が異なっている。
すなわち、第２実施形態は、一対の弾性ブッシュ６１を
軸受４３の内輪４３ａの両端とボールナット４１との間
にそれぞれ介装させたもので、組立作業性の向上等が図
られている。また、第３実施形態は、ボールねじハウジ
ング３３と軸受４３の外輪４３ｂとの間に一対の弾性ブ
ッシュ６１を介装したもので、ボールナット４１と軸受
４３とはボールねじハウジング３３に対して一体的に変
位する。 【００１７】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、電動モータとボールナット
とを一対の平歯車により連結するようにしたが、アイド
ラギヤを含む３個以上の歯車により連結するようにして
もよいし、はすば歯車列等により連結するようにしても
よい。また、電動モータのモータシャフトとボールナッ
トの中心軸とは必ずしも平行に配置する必要はなく、ウ
ォームホイールとピニオンとの組合せやベベルギヤ等の
場合には直交することになる。更に、弾性体の形状を始
め、ステアリングギヤの全体構成やパワーアシスト機構
の構造等についても、上記実施形態での例示に限られる
ものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれ
ば、設計上あるいは仕様上の要求等により適宜変更可能
である。 【００１８】 【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る電動パ
ワーステアリング装置によれば、電動モータにギヤ列を
介して回転駆動され、その内周に雌ねじ溝が形成された
ボールナットと、このボールナットの軸心に配置され、
その外周に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成され
たラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との
間に介装された複数個の循環ボールとを有するボールね
じ機構と、前記ボールナットを軸受を介して回転自在に
保持するハウジングとを備えた電動パワーステアリング
装置において、前記ボールナットに所定の変位を許容す
るべく、前記ハウジングと当該ボールナットとの間に弾
性体を介装させるようにしたため、ボールナットとラッ
クシャフトとの間にミスアライメントが生じても、弾性
体が変形することによってボールナットが変位し、この
ミスアライメントが解消される他、ハウジングの加工不
良等により生じたギヤ間のバックラッシュも、弾性体に
よってボールナットが軸直角方向に付勢されることによ
り解消される。
クアシスト型の電動パワーステアリング装置に係り、詳
しくは作動性の向上や駆動系のギヤ列におけるバックラ
ッシュの解消等を図る技術に関する。 【０００２】 【従来の技術】自動車の操舵系では、外部動力源を用い
て操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリン
グ装置が広く採用されている。従来、パワーステアリン
グ装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが
用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動
するものが多かった。ところが、この種のパワーステア
リング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエ
ンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数馬
力〜十馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採用
が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視
できないほど低下することが避けられなかった。 【０００３】そこで、これらの問題を解決するものとし
て、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング
装置（Electriｃ Power Steering、以下ＥＰＳと記す）
が近年注目されている。ＥＰＳには、電動モータの電源
に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動
損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動
されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御
が極めて容易に行える等の特長がある。 【０００４】一方、乗用車用のステアリングギヤとして
は、高剛性かつ軽量であること等から、現在ではラック
ピニオン式が主流となっている。そして、ラック＆ピニ
オン式ステアリングギヤ用のＥＰＳとしては、ステアリ
ングシャフトやピニオン自体を駆動するべくコラム側部
に電動モータを配置したコラムアシスト型等の他、電動
式のボールねじ機構によりラックシャフトを駆動するボ
ールねじ式ラックアシスト型も用いられている。ボール
ねじ式ラックアシスト型のＥＰＳ（以下、単にラックア
シスト型ＥＰＳと記す）では、アシスト力がピニオンと
ラックとの噛合面に作用しないため、摩耗や変形の要因
となる両部材間の接触面圧が比較的小さくなる。 【０００５】ラックアシスト型ＥＰＳでは、ラックシャ
フトに形成されたボールねじ軸の雄ねじ溝とボールナッ
トに形成された雌ねじ溝とが多数個の循環ボール（鋼
球）を介して係合しており、電動モータによりボールナ
ットを回転駆動することでラックシャフトが軸方向に移
動する。電動モータとボールナットとの間の動力伝達方
法としては、実公平６−４９４８９号公報等に記載され
たタイミングベルト式等もあるが、特許第３０６２８５
２号や実公平５−１４９３９号公報（第１従来技術），
実公平２−４６４５５号公報（第２従来技術）等に記載
されたギヤ式が一般的である。 【０００６】 【発明が解決しようとする課題】従来のラックアシスト
型ＥＰＳでは、ボールねじ機構やラック＆ピニオン機構
を構成する各部品の工作精度や組立精度が低いと、ボー
ルナットとねじ軸（ラックシャフト）との間にミスアラ
イメントが生じる。この場合、ボールナットとラックシ
ャフト間にいわゆるこじりが発生してラックシャフトの
円滑な移動が阻害され、これにより、駆動力の損失や各
部の異常摩耗が生じる他、作動時に異音が発生するの虞
等がある。また、ボールねじ機構や電動モータを収納・
保持するハウジング等の工作精度や組立精度が低いと、
ボールナットと電動モータとを連結する各ギヤ間にバッ
クラッシュが生じ、やはり作動時に異音が発生する虞等
があった。 【０００７】そこで、前述した第１および第２従来技術
のラックアシスト型ＥＰＳでは、ボールナットとラック
シャフトとの間のミスアライメントを解消するべく、球
面軸受を介してボールナットをハウジングに対して揺動
自在に支持する調芯機構を採用している。しかしなが
ら、ハウジングとボールナットとの間に球面軸受を形成
するためには、製作工数や製品コストの大幅な上昇が避
けられない。また、球面軸受は、金属部材間の滑りを利
用するものであるため、比較的大きな荷重が作用した場
合には滑り摩擦力の増大により所期の調芯作用が得られ
ず、ミスアライメントが解消されないことが多かった。
また、球面軸受によりボールナットを支持した場合、ボ
ールナットの中心位置は不動であるため、上述した各ギ
ヤ間のバックラッシュの解消は当然に行われない。本発
明は、上記状況に鑑みなされたもので、作動性の向上や
駆動系のギヤ列におけるバックラッシュの解消等を図っ
たラックアシスト型の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。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するべ
く、本発明では、電動モータにギヤ列を介して回転駆動
され、その内周に雌ねじ溝が形成されたボールナット
と、このボールナットの軸心に配置され、その外周に前
記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャ
フトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装され
た複数個の循環ボールとを有するボールねじ機構と、前
記ボールナットを軸受を介して回転自在に保持するハウ
ジングとを備えた電動パワーステアリング装置におい
て、前記ボールナットに所定の変位を許容するべく、前
記ハウジングと当該ボールナットとの間に弾性体を介装
させたものを提案する。本発明では、ボールナットとラ
ックシャフトとの間にミスアライメントが生じても、弾
性体が変形することによってボールナットが変位し、こ
のミスアライメントが解消される。また、ハウジングの
加工不良等により生じたギヤ間のバックラッシュも、弾
性体によってボールナットが軸直角方向に付勢されるこ
とにより解消される。 【０００９】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る電動パ
ワーステアリング装置の車室側部分を示した斜視図であ
る。同図中に符号１で示した部材はステアリングコラム
であり、アッパステアリングシャフト３を回動自在に支
持している。アッパステアリングシャフト３には、その
上端にステアリングホイール５が装着される一方、下端
にユニバーサルジョイント７を介してロアステアリング
シャフト９が連結されている。ロアステアリングシャフ
ト９には、その下端に更にラック＆ピニオン機構やパワ
ーアシスト機構等からなるステアリングギヤ１１が連結
されている。図１中、符号１３はステアリングコラム１
を覆うコラムカバーを示し、符号１５はステアリングギ
ヤ１１の左右端に連結されたタイロッドを示している。 【００１０】図２は第１実施形態に係るステアリングギ
ヤ１１の要部縦断面図であり、図３は図２中のＡ部拡大
図である。図２中で符号２１で示した部材はステアリン
グギヤケースを構成するラック＆ピニオンハウジングで
あり、ラック＆ピニオン機構を構成するラックシャフト
２３やピニオン（図示せず）を保持している。ラックシ
ャフト２３は、ピニオンに噛み合うラック２５を図中左
側に有すると共に、その左右端にはタイロッド１５を揺
動自在に支持する球面継手２７が固着されている。 【００１１】パワーアシスト機構は、ラック＆ピニオン
ハウジング２１の図中右端に形成されたギヤハウジング
３１と、ギヤハウジング３１にボルト締めされてラック
＆ピニオンハウジング２１と伴にステアリングギヤケー
スを構成するボールねじハウジング３３とを外郭として
いる。ギヤハウジング３１には、その下部に電動モータ
３５の前端がボルト締めされると共に、電動モータ３５
のモータシャフト（図示せず）に固着されたドライブギ
ヤ（本実施形態では、平歯車）３７やドライブギヤ３７
に噛み合うドリブンギヤ（本実施形態では、平歯車）３
９が収納されている。また、ボールねじハウジング３３
には、ドリブンギヤ３９がその外周にスプライン嵌合し
たボールナット４１が複列アンギュラ玉軸受（以下、単
に軸受と記す）４３を介して回動自在に保持されてい
る。 【００１２】ラックシャフト２３には雄ねじ溝５１が形
成される一方、ボールナット４１には雌ねじ溝５３が形
成され、雄ねじ溝５１と雌ねじ溝５３との間には循環ボ
ールたる多数個の鋼球５５が介装されている。また、ボ
ールナット４１には、鋼球５５を循環させるための循環
こま（図示せず）が装着されている。 【００１３】第１実施形態では、図３に示したように、
ボールナット４１と軸受４３との間に合成ゴム等の弾性
体からなる弾性ブッシュ６１が介装されている。弾性ブ
ッシュ６１は、軸受４３の内輪４３ａが外嵌する円筒部
６３と、円筒部６３の両端に形成されたフランジ部６５
とからなっている。両フランジ部６５の内端面には内輪
４３ａの端面が当接すると共に、一方のフランジ部６５
の外端面がボールナット４１の段部７１に当接し、他方
のフランジ部６５の外端面が止輪７３に係止されてい
る。 【００１４】以下、第１実施形態の作用を述べる。運転
者がステアリングホイール５を回転させると、アッパス
テアリングシャフト３およびロアステアリングシャフト
９を介して、その回転力がステアリングギヤ１１に伝達
される。ステアリングギヤ１１内には回転入力を直線運
動に変換するラックアンドピニオン機構が内蔵されてい
るため、ラックシャフト２３が左右いずれかの方向に移
動し、左右のタイロッド１５を介して車輪の舵角が変動
して操舵が行われる。この際、パワーアシスト機構内で
は、図示しない操舵トルクセンサの出力に基づき、電動
モータ３５が正逆いずれかの方向に所定の回転トルクを
もって回転し、その回転がドライブギヤ３７およびドリ
ブンギヤ３９を介してボールナット４１に減速・伝達さ
れる。ボールナット４１が回転すると、その雌ねじ溝５
３に係合した鋼球５５を介してラックシャフト２３の雄
ねじ溝５１にはスラスト力が作用し、これにより操舵ア
シストが実現される。 【００１５】本実施形態では、ボールナット４１が弾性
ブッシュ６１を介して軸受４３に保持されているため、
各部品の工作精度や組立精度の不足によりボールナット
４１とラックシャフト２３との間に多少のミスアライメ
ントが生じても、ボールナット４１が変位してこのミス
アライメントが吸収され、駆動力の損失や各部の異常摩
耗が抑制される。また、ボールナット４１が弾性ブッシ
ュ６１によって電動モータ３５側に付勢されるように設
定しておくことにより、ドライブギヤ３７とドリブンギ
ヤ３９との間にバックラッシュが生じても、これが解消
されて作動時の異音等が防止される。 【００１６】図４は第２実施形態に係るステアリングギ
ヤの要部拡大断面図であり、図５は第３実施形態に係る
ステアリングギヤの要部拡大断面図である。第２，第３
実施形態は上述した第１実施形態と略同様の全体構成を
採っており、その作用および効果も第１実施形態と同様
であるが、弾性ブッシュの形状や配置が異なっている。
すなわち、第２実施形態は、一対の弾性ブッシュ６１を
軸受４３の内輪４３ａの両端とボールナット４１との間
にそれぞれ介装させたもので、組立作業性の向上等が図
られている。また、第３実施形態は、ボールねじハウジ
ング３３と軸受４３の外輪４３ｂとの間に一対の弾性ブ
ッシュ６１を介装したもので、ボールナット４１と軸受
４３とはボールねじハウジング３３に対して一体的に変
位する。 【００１７】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態では、電動モータとボールナット
とを一対の平歯車により連結するようにしたが、アイド
ラギヤを含む３個以上の歯車により連結するようにして
もよいし、はすば歯車列等により連結するようにしても
よい。また、電動モータのモータシャフトとボールナッ
トの中心軸とは必ずしも平行に配置する必要はなく、ウ
ォームホイールとピニオンとの組合せやベベルギヤ等の
場合には直交することになる。更に、弾性体の形状を始
め、ステアリングギヤの全体構成やパワーアシスト機構
の構造等についても、上記実施形態での例示に限られる
ものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれ
ば、設計上あるいは仕様上の要求等により適宜変更可能
である。 【００１８】 【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る電動パ
ワーステアリング装置によれば、電動モータにギヤ列を
介して回転駆動され、その内周に雌ねじ溝が形成された
ボールナットと、このボールナットの軸心に配置され、
その外周に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成され
たラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との
間に介装された複数個の循環ボールとを有するボールね
じ機構と、前記ボールナットを軸受を介して回転自在に
保持するハウジングとを備えた電動パワーステアリング
装置において、前記ボールナットに所定の変位を許容す
るべく、前記ハウジングと当該ボールナットとの間に弾
性体を介装させるようにしたため、ボールナットとラッ
クシャフトとの間にミスアライメントが生じても、弾性
体が変形することによってボールナットが変位し、この
ミスアライメントが解消される他、ハウジングの加工不
良等により生じたギヤ間のバックラッシュも、弾性体に
よってボールナットが軸直角方向に付勢されることによ
り解消される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るステアリング装置の車室側部分を
示した斜視図である。 【図２】第１実施形態におけるステアリングギヤの縦断
面図である。 【図３】図２中のＡ部拡大断面図である。 【図４】第２実施形態におけるステアリングギヤの要部
拡大断面図である。 【図５】第３実施形態におけるステアリングギヤの要部
拡大断面図である。 【符号の説明】 ２１‥‥ラック＆ピニオンハウジング ２３‥‥ラックシャフト ３１‥‥ギヤハウジング ３３‥‥ボールねじハウジング ３５‥‥電動モータ ４１‥‥ボールナット ４３‥‥複列アンギュラ玉軸受 ４３ａ‥‥内輪 ４３ｂ‥‥外輪 ６１‥‥弾性ブッシュ
示した斜視図である。 【図２】第１実施形態におけるステアリングギヤの縦断
面図である。 【図３】図２中のＡ部拡大断面図である。 【図４】第２実施形態におけるステアリングギヤの要部
拡大断面図である。 【図５】第３実施形態におけるステアリングギヤの要部
拡大断面図である。 【符号の説明】 ２１‥‥ラック＆ピニオンハウジング ２３‥‥ラックシャフト ３１‥‥ギヤハウジング ３３‥‥ボールねじハウジング ３５‥‥電動モータ ４１‥‥ボールナット ４３‥‥複列アンギュラ玉軸受 ４３ａ‥‥内輪 ４３ｂ‥‥外輪 ６１‥‥弾性ブッシュ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 福田 利博
群馬県前橋市鳥羽町78番地 日本精工株式
会社内
(72)発明者 岡田 淳
群馬県前橋市鳥羽町78番地 日本精工株式
会社内
Ｆターム(参考） 3D033 CA02 CA04 CA16 CA21
3J062 AA07 AB22 AC07 BA15 CD04
CD23
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】電動モータにギヤ列を介して回転駆動さ
れ、その内周に雌ねじ溝が形成されたボールナットと、 このボールナットの軸心に配置され、その外周に前記雌
ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャフト
と、 前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装された複数個
の循環ボールとを有するボールねじ機構と、 前記ボールナットを軸受を介して回転自在に保持するハ
ウジングとを備えた電動パワーステアリング装置におい
て、 前記ボールナットに所定の変位を許容するべく、前記ハ
ウジングと当該ボールナットとの間に弾性体を介装させ
たことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194837A JP2003002220A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 電動パワーステアリング装置 |
| US10/178,707 US6702060B2 (en) | 2001-06-27 | 2002-06-25 | Electric power steering apparatus |
| EP02254459A EP1270370A3 (en) | 2001-06-27 | 2002-06-26 | Electric power steering apparatus |
| US10/767,613 US6938723B2 (en) | 2001-06-27 | 2004-01-30 | Electric power steering apparatus |
| US10/767,611 US7240763B2 (en) | 2001-06-27 | 2004-01-30 | Electric power steering apparatus |
| US11/125,173 US7025169B2 (en) | 2001-06-27 | 2005-05-10 | Electric power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001194837A JP2003002220A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003002220A true JP2003002220A (ja) | 2003-01-08 |
Family
ID=19032905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001194837A Withdrawn JP2003002220A (ja) | 2001-06-27 | 2001-06-27 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2001
- 2001-06-27 JP JP2001194837A patent/JP2003002220A/ja not_active Withdrawn
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