JP2003231474A - 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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- JP2003231474A JP2003231474A JP2002032774A JP2002032774A JP2003231474A JP 2003231474 A JP2003231474 A JP 2003231474A JP 2002032774 A JP2002032774 A JP 2002032774A JP 2002032774 A JP2002032774 A JP 2002032774A JP 2003231474 A JP2003231474 A JP 2003231474A
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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
- B62D5/0421—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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- 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
- B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
- B62D5/0445—Screw drives
- B62D5/0448—Ball nuts
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
止し、もって操舵性の悪化防止等を図った電動パワース
テアリング装置を提供する。 【解決手段】 ボールねじハウジング33にはギヤハウ
ジング31寄りの内周面に環状溝71が形成されてお
り、この環状溝71に複列アンギュラ玉軸受45の外輪
55を係止するC型止め輪73の外周部が嵌入してい
る。一方、ギヤハウジング31には、C型止め輪73に
対峙するかたちで、締結要素当接部75が突設されてい
る。そして、締結要素当接部75とC型止め輪73との
間隙(締結要素当接部75と環状溝71の図中左端面と
の間隔)tは、C型止め輪73の厚みBより有意に小さ
く設定されている。
Description
クアシスト型の電動パワーステアリング装置に係り、詳
しくは操舵性の悪化防止等を図る技術に関する。
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。
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。
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。
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、実公平5−14939号公
報や実公平2−46455号公報等に記載されたよう
に、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。また一般に、ボ
ールねじ機構を構成するボールナットは、ボールナット
本体に転がり軸受(複列アンギュラ玉軸受等)を外嵌・
一体化させたもので、転がり軸受の外輪に当接するC型
止め輪やリングボルトによりハウジング内に固定されて
いる。
型EPSでは、組立作業時の不注意や走行時の振動等に
より、ハウジング内でC型止め輪がハウジングの係止溝
から外れて脱落したり、リングボルトが緩んで脱落する
ことがあった。この場合、ボールナットが外力によって
軸方向に移動することになるため、ラックシャフトに適
正な軸力を与えることができなくなり、操舵フィーリン
グが極めて悪くなると同時に、正確な操舵も行えなくな
る虞があった。本発明は、上記状況に鑑みなされたもの
で、ボールナットを固定する締結要素の脱落を防止し、
もって操舵性の悪化防止等を図った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。
く、請求項1の発明では、電動モータにより回転駆動さ
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、前記ボールナットを回転自在に保
持するハウジングと、前記ナットを当該ハウジングに固
定する締結要素とを有する電動パワーステアリング装置
において、前記締結要素の前記ハウジング内での脱落を
防止する脱落防止手段を設けたものを提案する。
が脱落しなくなるため、締結要素の外れや緩みが生じて
も、ボールナットが所定の範囲以上に移動しなくなる。
動パワーステアリング装置において、前記ハウジングが
前記ボールナットおよび前記締結要素とを収納する第1
ハウジングと、当該第1ハウジングに固着される第2ハ
ウジングとからなり、前記脱落防止手段は、前記第2ハ
ウジングに形成され、前記締結要素の脱落方向への移動
を規制する締結要素当接部であるものを提案する。
ウジングと第2ハウジングとを締結・一体化させるだけ
で、脱落防止手段が形成される。
動パワーステアリング装置において、前記締結要素が前
記第1ハウジングに嵌着される止め輪であり、組立状態
において、前記止め輪と前記締結要素当接部との間隔が
当該止め輪の厚みより小さく設定されたものを提案す
る。
意等により外れかけても、締結要素当接部に当接するこ
とにより、完全に脱落することがなくなる。
動パワーステアリング装置において、前記締結要素が前
記第1ハウジングに螺合するリングボルトであり、組立
状態において、前記リングボルトと前記締結要素当接部
との間隔が当該リングボルトと前記第1ハウジングとの
有効螺合長より小さく設定されものを提案する。
の振動等により緩んでも、締結要素当接部に当接するこ
とにより、完全に脱落することがなくなる。
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概略構成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。
ヤ11の正面図であり、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。
ハウジング21の左端に形成された第2のハウジングた
るギヤハウジング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第1のハウジングたるボ
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
ルト締めされている。
グ33との間には、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37と、アイド
ラギヤ38を介してドライブギヤ37に噛み合うドリブ
ンギヤ39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が端部に形成されたボ
ールナット41が回動自在に保持されている。ボールナ
ット41は、ボールナット本体43と、ボールナット本
体43に外嵌された複列アンギュラ玉軸受45とからな
っている。
51,53と外輪55との間に鋼球57を二列に介装さ
せたもので、ボールナット本体43に外嵌した止め輪5
9により内輪51,53が係止され、これにより、ボー
ルナット本体43と複列アンギュラ玉軸受45が一体化
されている。
成される一方、ボールナット本体43には雌ねじ溝63
が形成され、雄ねじ溝61と雌ねじ溝63との間には循
環ボールたる多数個の鋼球65が介装されている。ま
た、ボールナット本体43には、鋼球65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。
33にはギヤハウジング31寄りの内周面に環状溝71
が形成されており、この環状溝71に複列アンギュラ玉
軸受45の外輪55を係止するC型止め輪73の外周部
が嵌入している。一方、ギヤハウジング31には、C型
止め輪73に対峙するかたちで、締結要素当接部75が
突設されている。そして、締結要素当接部75とC型止
め輪73との間隙(締結要素当接部75と環状溝71の
図中左端面との間隔)tは、C型止め輪73の厚みBよ
り有意に小さく設定されている。
アリングギヤ11の組み立てにあたり、組立作業者はボ
ールナット41をボールねじハウジング33に嵌入させ
た後、C型止め輪73を環状溝71に嵌め込んでボール
ナット41の移動を防止する。この際、なんらかの要因
によりC型止め輪73が環状溝71に適正に嵌め込まれ
なかった場合、C型止め輪73の一部あるいは全周が環
状溝71からギヤハウジング31側に外れることにな
る。
3の環状溝71からの外れ量が大きい場合にも、組立作
業者がギヤハウジング31とボールねじハウジング33
とを締結することにより、図4に示したように、C型止
め輪73がギヤハウジング31に設けられた締結要素当
接部75により押し戻される。そして、締結要素当接部
75と環状溝71の図中左端面との間隔tがC型止め輪
73の幅Bより小さく設定されているため、C型止め輪
73がボールねじハウジング33から脱落することが防
止される。
73が環状溝71から外れていた場合にも、操舵時にお
けるボールナット41の軸方向への移動量は最大tで規
制され、従来装置で問題となっていた操舵フィーリング
の悪化等が生じなくなる。尚、本実施形態では、組立時
においてC型止め輪73がボールねじハウジング33か
ら脱落していた場合、ギヤハウジング31とボールねじ
ハウジング33とを隙間無く締結することができないた
め、組立作業者が容易にこれを認識できる。
ヤ11の要部縦断面図である。本実施形態においても、
上述した第1実施形態と同様の全体構成が採られている
が、ボールナット41(複列アンギュラ玉軸受45)の
係止がリングボルト81により行われている。そして、
ギヤハウジング31に形成された締結要素当接部75と
リングボルト81との間隙t’は、リングボルト81と
ボールねじハウジング33との有効螺合長lより有意に
小さくされている。
走行中の振動等により緩んでも、その端面が締結要素当
接部75に当接・係止されて脱落しない。その結果、第
1実施形態と同様に、ボールナット41の軸方向への移
動量は最大t’で規制され、操舵フィーリングの悪化等
が生じなくなる。
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の回転をギヤを介
してボールナットに伝達させるようにしたが、ベルトを
介して伝達させるようにしてもよい。また、上記実施形
態ではボールナットの構成要素に複列アンギュラ玉軸受
を用いたが、複列円錐ころ軸受や滑り軸受等を用いるよ
うにしてもよい、また、ボールナットの締結要素として
C型止め輪やリングボルト以外のものを採用してもよい
し、締結要素の脱落防止手段としてギヤハウジングに設
ける締結要素当接部以外のものを採用してもよい。更
に、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。
ワーステアリング装置によれば、電動モータにより回転
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、前記ボールナットを回転自
在に保持するハウジングと、前記ナットを当該ハウジン
グに固定する締結要素とを有する電動パワーステアリン
グ装置において、前記締結要素の前記ハウジング内での
脱落を防止する脱落防止手段を設けるようにしたため、
締結要素の外れや緩みが生じても、ボールナットが所定
の範囲以上に移動しなくなり、操舵フィーリングの悪化
防止等が実現できる。
した斜視図である。
図である。
断面図である。
Claims (4)
- 【請求項1】電動モータにより回転駆動され、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、 前記ボールナットを回転自在に保持するハウジングと、 前記ナットを当該ハウジングに固定する締結要素とを有
する電動パワーステアリング装置において、 前記締結要素の前記ハウジング内での脱落を防止する脱
落防止手段を設けたことを特徴とする電動パワーステア
リング装置。 - 【請求項2】前記ハウジングが前記ボールナットおよび
前記締結要素とを収納する第1ハウジングと、当該第1
ハウジングに固着される第2ハウジングとからなり、 前記脱落防止手段は、前記第2ハウジングに形成され、
前記締結要素の脱落方向への移動を規制する締結要素当
接部であることを特徴とする、請求項1記載の電動パワ
ーステアリング装置。 - 【請求項3】前記締結要素が前記第1ハウジングに嵌着
される止め輪であり、 組立状態において、前記止め輪と前記締結要素当接部と
の間隔が当該止め輪の厚みより小さく設定されたことを
特徴とする、請求項2記載の電動パワーステアリング装
置。 - 【請求項4】前記締結要素が前記第1ハウジングに螺合
するリングボルトであり、 組立状態において、前記リングボルトと前記締結要素当
接部との間隔が当該リングボルトと前記第1ハウジング
との有効螺合長より小さく設定されたことを特徴とす
る、請求項2記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002032774A JP2003231474A (ja) | 2002-02-08 | 2002-02-08 | 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 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
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---|---|
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JP2003231474A5 JP2003231474A5 (ja) | 2005-08-11 |
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ID=27775796
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002032774A Pending JP2003231474A (ja) | 2001-06-27 | 2002-02-08 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003231474A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010047112A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
JP2013184644A (ja) * | 2012-03-09 | 2013-09-19 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
JP2019107989A (ja) * | 2017-12-18 | 2019-07-04 | 株式会社ジェイテクト | ステアリング装置 |
CN110962922A (zh) * | 2018-10-01 | 2020-04-07 | 株式会社捷太格特 | 转向装置以及转向装置的制造方法 |
-
2002
- 2002-02-08 JP JP2002032774A patent/JP2003231474A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010047112A (ja) * | 2008-08-21 | 2010-03-04 | Jtekt Corp | 車両用操舵装置 |
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CN110962922A (zh) * | 2018-10-01 | 2020-04-07 | 株式会社捷太格特 | 转向装置以及转向装置的制造方法 |
CN110962922B (zh) * | 2018-10-01 | 2023-08-22 | 株式会社捷太格特 | 转向装置以及转向装置的制造方法 |
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