JP2003261047A - ラックアシスト型電動パワーステアリング装置 - Google Patents
ラックアシスト型電動パワーステアリング装置Info
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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
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- 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
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H57/00—General details of gearing
- F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
- F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
- F16H57/0497—Screw mechanisms
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- Transmission Devices (AREA)
- General Details Of Gearings (AREA)
Abstract
成部品点数の削減等を実現したラックアシスト型電動パ
ワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】 ギヤハウジング31とボールねじハウジ
ング33により囲繞された空間には、潤滑剤としてリチ
ウム石鹸基グリース(以下、グリースと記す)61が充
填されている。本実施形態の場合、グリース61は、ス
テアリングギヤ11の組立時や分解整備時に充填あるい
は交換され、ギヤ列40とボールねじ機構57と複列ア
ンギュラ玉軸受45との潤滑に供される。
Description
電動パワーステアリング装置に係り、詳しくは、作動時
におけるフリクションロスの低減や部品点数の削減等を
実現する技術に関する。
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、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。ギヤ式の動力伝達方法が
採られたラックアシスト型EPSでは、電動モータ側の
ギヤとボールナット側のギヤとが大径となることを避け
るべく、通常は両ギヤの間にアイドラギヤが介装され
る。
Sでは、従来、動力伝達用のギヤ列と、ボールねじ機構
と、ボールナットの支持用軸受とがそれぞれ専用の潤滑
剤(通常は、グリース)により潤滑されていた。そのた
め、この種のEPSでは、ボールナットのギヤ部側方等
に3,4個の軸シールが装着され、これにより潤滑剤の
混合が防止されていた。ところが、このように軸シール
を多用した場合、ボールナットが回転する際に大きなフ
リクションロスが発生し、駆動トルクの損失と操舵フィ
ーリングの悪化とがもたらされていた。また、軸シール
を収納・保持するべく、ステアリングギヤケースやボー
ルナットには高精度のシール座やシール摺接面を加工す
る必要も生じ、構成部品点数の増加と相俟って製品コス
トを上昇させる要因となっていた。
で、作動時におけるフリクションロスの低減や構成部品
点数の削減等を実現したラックアシスト型電動パワース
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、電動モータに回転駆動される
ボールナットと、当該ボールナットとラックシャフトと
の間に介装されたボールねじ機構と、当該ボールナット
を回転自在に支持する軸受とを備えたラックアシスト型
電動パワーステアリング装置において、前記ボールねじ
機構と、前記軸受とが潤滑剤を共用するものを提案す
る。
ックアシスト型電動パワーステアリングにおいて、前記
電動モータと前記ボールナットとの間に動力伝達手段が
介装され、当該動力伝達手段と、前記ボールねじ機構
と、前記軸受とが潤滑剤を共用することを特徴とするも
のを提案する。
ックアシスト型電動パワーステアリングにおいて、前記
動力伝達手段が、ギヤ式動力伝達機構またはチェーン式
動力伝達機構またはベルト式動力伝達機構または摩擦ロ
ーラ式動力伝達機構であるものを提案する。
と等により、ボールナットの回転に伴うフリクションロ
スが減少して操舵フィーリングが向上すると同時に、ス
テアリングギヤケース等の加工工数低減や構成部品点数
の削減等により製品コストも大幅に低減する。
を参照して説明する。図1は、実施形態に係るラックア
シスト型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。
1の要部断面平面図であり、図3は図2中のA部拡大図
である。これらの図中で符号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の図2中右端に形成された第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、図1に示したように、前部に電
動モータ35がボルト締めされている。尚、図2におい
ては、説明の便宜上、電動モータ35を下方に描いてい
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、これらギヤ37,38,39が
ギヤ式動力伝達機構たるギヤ列40を構成している。
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。
成される一方、ボールナット本体43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、これらでボ
ールねじ機構57が構成されている。また、ボールナッ
ト本体43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。
とボールねじハウジング33により囲繞された空間に
は、潤滑剤としてリチウム石鹸基グリース(以下、単に
グリースと記す)61が充填されている。本実施形態の
場合、グリース61は、ステアリングギヤ11の組立時
や分解整備時に充填あるいは交換され、ギヤ列40とボ
ールねじ機構57と複列アンギュラ玉軸受45との潤滑
に供される。
スの混合防止を行っていた軸シールを用いないようにし
たため、ボールナット41の回転に伴うフリクションロ
スが減少して操舵フィーリングが向上した。また、ギヤ
ハウジング31やボールねじハウジング33、ボールナ
ット41に軸シール用のシール座やシール摺接面を加工
する必要も無くなるため、軸シールが削減されることも
相俟って、製品コストが大幅に低減した。
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、動力伝達手段として一枚の
アイドラギヤを含むギヤ式動力伝達機構を例示したが、
チェーン式動力伝達機構またはベルト式動力伝達機構ま
たは摩擦ローラ式動力伝達機構を採用してもよいし、ボ
ールナットが電動モータのロータと一体化されたいわゆ
る同軸型にも適用可能である。また、軸受として、複列
アンギュラ玉軸受を例示したが、他の形式の軸受であっ
てもよい。また、潤滑剤としては、潤滑性能や耐久性等
の条件を満たせば、リチウム石鹸基グリース以外のグリ
ースや個体潤滑剤等も使用可能である。その他、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、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。
動モータに回転駆動されるボールナットと、当該ボール
ナットとラックシャフトとの間に介装されたボールねじ
機構と、当該ボールナットを回転自在に支持する軸受と
を備えたラックアシスト型電動パワーステアリング装置
において、前記ボールねじ機構と、前記軸受とが潤滑剤
を共用するようにしたため、軸シールが不要になること
等により、ボールナットの回転に伴うフリクションロス
が減少して操舵フィーリングが向上すると同時に、ステ
アリングギヤケース等の加工工数低減や構成部品点数の
削減等により製品コストも大幅に低減する。
した斜視図である。
面図である。
Claims (3)
- 【請求項1】電動モータに回転駆動されるボールナット
と、 当該ボールナットとラックシャフトとの間に介装された
ボールねじ機構と、 当該ボールナットを回転自在に支持する軸受とを備えた
ラックアシスト型電動パワーステアリング装置におい
て、 前記ボールねじ機構と、前記軸受とが潤滑剤を共用する
ことを特徴とするラックアシスト型電動パワーステアリ
ング装置。 - 【請求項2】前記電動モータと前記ボールナットとの間
に動力伝達手段が介装され、 当該動力伝達手段と、前記ボールねじ機構と、前記軸受
とが潤滑剤を共用することを特徴とする、請求項1記載
のラックアシスト型電動パワーステアリング装置。 - 【請求項3】前記動力伝達手段が、ギヤ式動力伝達機構
またはチェーン式動力伝達機構またはベルト式動力伝達
機構または摩擦ローラ式動力伝達機構であることを特徴
とする、請求項2記載のラックアシスト型電動パワース
テアリング装置。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002065602A JP2003261047A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | ラックアシスト型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 |
US10/767,611 US7240763B2 (en) | 2001-06-27 | 2004-01-30 | Electric power steering apparatus |
US10/767,613 US6938723B2 (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 |
---|---|---|---|
JP2002065602A JP2003261047A (ja) | 2002-03-11 | 2002-03-11 | ラックアシスト型電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003261047A true JP2003261047A (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=28671281
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002065602A Pending JP2003261047A (ja) | 2001-06-27 | 2002-03-11 | ラックアシスト型電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003261047A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006013976A1 (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Nsk Ltd. | 電動式パワーステアリング装置 |
JP2006224938A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-31 | Nsk Ltd | 電動式パワーステアリング装置 |
CN110126909A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-16 | 安徽安凯汽车股份有限公司 | 一种基于新能源客车的转向系统 |
-
2002
- 2002-03-11 JP JP2002065602A patent/JP2003261047A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006013976A1 (ja) * | 2004-08-06 | 2006-02-09 | Nsk Ltd. | 電動式パワーステアリング装置 |
JP2006224938A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-31 | Nsk Ltd | 電動式パワーステアリング装置 |
JP4524754B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2010-08-18 | 日本精工株式会社 | 電動式パワーステアリング装置 |
CN110126909A (zh) * | 2019-06-24 | 2019-08-16 | 安徽安凯汽车股份有限公司 | 一种基于新能源客车的转向系统 |
CN110126909B (zh) * | 2019-06-24 | 2023-11-28 | 安徽安凯汽车股份有限公司 | 一种基于新能源客车的转向系统 |
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