JP2003312496A - 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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- JP2003312496A JP2003312496A JP2002124281A JP2002124281A JP2003312496A JP 2003312496 A JP2003312496 A JP 2003312496A JP 2002124281 A JP2002124281 A JP 2002124281A JP 2002124281 A JP2002124281 A JP 2002124281A JP 2003312496 A JP2003312496 A JP 2003312496A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成部品間のミスアライメントや過大なバッ
クラッシュに起因する作動性の低下や異音の発生等を解
消し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】 パワーアシスト機構は、ラックアンドピ
ニオンハウジング２１の図中右端に一体に形成されてボ
ールねじ機構の収納に供されるボールねじハウジング部
３１と、ボールねじハウジング部３１の図中右端に一体
に形成されてギヤ列の収納に供されるギヤハウジング部
３３と、ギヤハウジング部３３にボルト締めされてラッ
クアンド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エンドカバー３５とを外郭としてい
る。
クラッシュに起因する作動性の低下や異音の発生等を解
消し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】 パワーアシスト機構は、ラックアンドピ
ニオンハウジング２１の図中右端に一体に形成されてボ
ールねじ機構の収納に供されるボールねじハウジング部
３１と、ボールねじハウジング部３１の図中右端に一体
に形成されてギヤ列の収納に供されるギヤハウジング部
３３と、ギヤハウジング部３３にボルト締めされてラッ
クアンド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エンドカバー３５とを外郭としてい
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
しくは構成部品間のミスアライメントや過大なバックラ
ッシュに起因する作動性の低下や異音の発生等を防止す
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、ラックアンド
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、実開昭６２−１２７８６８号公報，実公平
５−１４９３９号公報（第１従来技術）等に記載された
タイミングベルト式や、特開平１０−１６７９９号公
報，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採用されている。 【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、ラックアンドピニオン機構を収納するハ
ウジングとボールねじ機構を収納するハウジングとが別
体となっており、組立時に両ハウジングがボルト等の締
結部材により結合される構造が採られることが多かっ
た。そのため、両ハウジングの結合部における工作精度
が低かったり、組立作業時の位置決め精度が低かった場
合、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
する虞等がある。また、電動モータとボールねじ機構と
がギヤ列を介して連結されたものにあっては、ボールね
じ機構とギヤ列とが異なるハウジングに支承されていた
場合、ギヤ列を構成する各ギヤ間のバックラッシュが過
大となり、作動時に異音等が発生する虞があった。 【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
ヤ間の過大な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、構成部
品間のミスアライメントや過大なバックラッシュに起因
する作動性の低下や異音の発生等を解消したラックアシ
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、ステアリングシャフトに連結されるピ
ニオンと、当該ピニオンに噛み合うラックを有し、その
両端にタイロッドが連結されるラックシャフトとを構成
要素とするラックアンドピニオン機構と、当該ラックア
ンドピニオン機構を収納・保持するラックアンドピニオ
ンハウジングと、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構成要素とするボールねじ機
構とを備えた電動パワーステアリング装置において、前
記ラックアンドピニオンハウジングが、前記ボールナッ
トの支持と、前記ギヤ列を構成する全てのギヤの支承と
を行うものを提案する。 【０００９】本発明では、ラックアンドピニオン機構と
ボールねじ機構とギヤ列とが単一のハウジングに保持あ
るいは支承されるため、これら部材間のミスアライメン
トが生じ難くなる。 【００１０】 【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。 【００１１】ロアステアリングシャフト９には、その下
端にラックアンド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。 【００１２】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アンドピニオンハウジン
グであり、ラックアンド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）を収納・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２，図３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。また、図２中で符号２９で示した部
材はロアステアリングシャフト９に連結されるピニオン
シャフトであり、下端にピニオンが固着されている。 【００１３】パワーアシスト機構は、ラックアンドピニ
オンハウジング２１の図中右端に一体に形成されてボー
ルねじ機構の収納に供されるボールねじハウジング部３
１と、ボールねじハウジング部３１の図中右端に一体に
形成されてギヤ列の収納に供されるギヤハウジング部３
３と、ギヤハウジング部３３にボルト締めされてラック
アンドピニオンハウジング２１と伴にステアリングギヤ
ケースを構成するエンドカバー３５とを外郭としてい
る。 【００１４】ボールねじハウジング部３１には、ドリブ
ンギヤ４１がその外周にスプライン嵌合したボールナッ
ト４３が複列アンギュラ玉軸受（以下、単に軸受と記
す）４５を介して回動自在に支持されている。また、エ
ンドカバー３５には図中右側（車両側方）に向けて電動
モータ５１が突設・固着されており、電動モータ５１の
モータシャフト５３にはドライブギヤ５５が固着されい
る。ドライブギヤ５５は、一対の深溝玉軸受５７を介し
て、ギヤハウジング部３３とエンドカバー３５とにより
回動自在に支承されている。尚、図１に示したように、
電動モータ５１はラックアンドピニオンハウジング２１
の前部に固着されているが、図２においては説明の便宜
上電動モータ５１を下方に描いている。 【００１５】ラックシャフト２３には雄ねじ溝６１が形
成される一方、ボールナット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。 【００１６】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。 【００１７】同時に、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５
１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５５およびドリブンギヤ
４１を介してボールナット４３に減速・伝達される。ボ
ールナット４３が回転すると、その雌ねじ溝６３に係合
した鋼球６５を介してラックシャフト２３の雄ねじ溝６
１に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。 【００１８】さて、第１実施形態の場合、ラックアンド
ピニオン機構を収納するラックアンドピニオンハウジン
グ２１には、ボールナット４３を支持するボールねじハ
ウジング部３１と、ドライブギヤ５５を支持するギヤハ
ウジング部３３とが一体に形成されている。これによ
り、機械加工時における穿孔位置決め等を高い精度で行
うことができるようになり、ラックシャフト２３とボー
ルナット４３とのミスアライメントに起因するこじりや
ドライブギヤ５５とドリブンギヤ４１との間の過大なバ
ックラッシュが生じ難くなる。その結果、従来装置で問
題となっていた駆動力の損失や各部の異常摩耗が生じな
くなると共に、作動時の異音も抑制されるのである。 【００１９】一方、第１実施形態においては、電動モー
タ５１は、エンドカバー３５から車両側方に向けて突設
されている。そのため、電動モータ５１は、熱源である
エンジンとの距離が大きくなってその受熱が減少する一
方で走行風による冷却も効果的に行われ、その温度上昇
に起因する出力低下が抑えられようになった。 【００２０】図４は第２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る。第２実施形態は、上述し
た第１実施形態に対して、電動モータ５１がエンドカバ
ー３５から車両内方に向けて突設されていることと、ド
ライブギヤ５５とドリブンギヤ４１との間にアイドラギ
ヤ７１が介装されていることとが相違する。アイドラギ
ヤ７１は、ドライブギヤ５５と同様に、一対の深溝玉軸
受７３を介してギヤハウジング部３３とエンドカバー３
５とにより回動自在に支承されている。尚、第２実施形
態についても、その作用および効果は第１実施形態と同
様である。 【００２１】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２枚あるいは３枚のギヤにより連結するようにした
が、４枚以上のギヤにより連結するようにしてもよい
し、ギヤとして平歯車やはすば歯車等種々のものが採用
可能である。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、ステアリン
グギヤの全体構成やパワーアシスト機構の具体的構造等
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。 【００２２】 【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、ステアリングシャフト
に連結されるピニオンと、当該ピニオンに噛み合うラッ
クを有し、その両端にタイロッドが連結されるラックシ
ャフトとを構成要素とするラックアンドピニオン機構
と、当該ラックアンドピニオン機構を収納・保持するラ
ックアンドピニオンハウジングと、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構成要素と
するボールねじ機構とを備えた電動パワーステアリング
装置において、前記ラックアンドピニオンハウジング
が、前記ボールナットの支持と、前記ギヤ列を構成する
全てのギヤの支承とを行うようにしたため、ラックシャ
フトとボールナットとの間のミスアライメントやギヤ間
の過大なバックラッシュが生じなくなり、駆動力の損失
や各部の異常摩耗が生じなくなると共に、作動時の異音
も抑制される。
クアシスト型の電動パワーステアリング装置に係り、詳
しくは構成部品間のミスアライメントや過大なバックラ
ッシュに起因する作動性の低下や異音の発生等を防止す
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、ラックアンド
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、実開昭６２−１２７８６８号公報，実公平
５−１４９３９号公報（第１従来技術）等に記載された
タイミングベルト式や、特開平１０−１６７９９号公
報，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採用されている。 【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、ラックアンドピニオン機構を収納するハ
ウジングとボールねじ機構を収納するハウジングとが別
体となっており、組立時に両ハウジングがボルト等の締
結部材により結合される構造が採られることが多かっ
た。そのため、両ハウジングの結合部における工作精度
が低かったり、組立作業時の位置決め精度が低かった場
合、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
する虞等がある。また、電動モータとボールねじ機構と
がギヤ列を介して連結されたものにあっては、ボールね
じ機構とギヤ列とが異なるハウジングに支承されていた
場合、ギヤ列を構成する各ギヤ間のバックラッシュが過
大となり、作動時に異音等が発生する虞があった。 【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
ヤ間の過大な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、構成部
品間のミスアライメントや過大なバックラッシュに起因
する作動性の低下や異音の発生等を解消したラックアシ
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、ステアリングシャフトに連結されるピ
ニオンと、当該ピニオンに噛み合うラックを有し、その
両端にタイロッドが連結されるラックシャフトとを構成
要素とするラックアンドピニオン機構と、当該ラックア
ンドピニオン機構を収納・保持するラックアンドピニオ
ンハウジングと、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構成要素とするボールねじ機
構とを備えた電動パワーステアリング装置において、前
記ラックアンドピニオンハウジングが、前記ボールナッ
トの支持と、前記ギヤ列を構成する全てのギヤの支承と
を行うものを提案する。 【０００９】本発明では、ラックアンドピニオン機構と
ボールねじ機構とギヤ列とが単一のハウジングに保持あ
るいは支承されるため、これら部材間のミスアライメン
トが生じ難くなる。 【００１０】 【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。 【００１１】ロアステアリングシャフト９には、その下
端にラックアンド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。 【００１２】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アンドピニオンハウジン
グであり、ラックアンド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）を収納・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２，図３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。また、図２中で符号２９で示した部
材はロアステアリングシャフト９に連結されるピニオン
シャフトであり、下端にピニオンが固着されている。 【００１３】パワーアシスト機構は、ラックアンドピニ
オンハウジング２１の図中右端に一体に形成されてボー
ルねじ機構の収納に供されるボールねじハウジング部３
１と、ボールねじハウジング部３１の図中右端に一体に
形成されてギヤ列の収納に供されるギヤハウジング部３
３と、ギヤハウジング部３３にボルト締めされてラック
アンドピニオンハウジング２１と伴にステアリングギヤ
ケースを構成するエンドカバー３５とを外郭としてい
る。 【００１４】ボールねじハウジング部３１には、ドリブ
ンギヤ４１がその外周にスプライン嵌合したボールナッ
ト４３が複列アンギュラ玉軸受（以下、単に軸受と記
す）４５を介して回動自在に支持されている。また、エ
ンドカバー３５には図中右側（車両側方）に向けて電動
モータ５１が突設・固着されており、電動モータ５１の
モータシャフト５３にはドライブギヤ５５が固着されい
る。ドライブギヤ５５は、一対の深溝玉軸受５７を介し
て、ギヤハウジング部３３とエンドカバー３５とにより
回動自在に支承されている。尚、図１に示したように、
電動モータ５１はラックアンドピニオンハウジング２１
の前部に固着されているが、図２においては説明の便宜
上電動モータ５１を下方に描いている。 【００１５】ラックシャフト２３には雄ねじ溝６１が形
成される一方、ボールナット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。 【００１６】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。 【００１７】同時に、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５
１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５５およびドリブンギヤ
４１を介してボールナット４３に減速・伝達される。ボ
ールナット４３が回転すると、その雌ねじ溝６３に係合
した鋼球６５を介してラックシャフト２３の雄ねじ溝６
１に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。 【００１８】さて、第１実施形態の場合、ラックアンド
ピニオン機構を収納するラックアンドピニオンハウジン
グ２１には、ボールナット４３を支持するボールねじハ
ウジング部３１と、ドライブギヤ５５を支持するギヤハ
ウジング部３３とが一体に形成されている。これによ
り、機械加工時における穿孔位置決め等を高い精度で行
うことができるようになり、ラックシャフト２３とボー
ルナット４３とのミスアライメントに起因するこじりや
ドライブギヤ５５とドリブンギヤ４１との間の過大なバ
ックラッシュが生じ難くなる。その結果、従来装置で問
題となっていた駆動力の損失や各部の異常摩耗が生じな
くなると共に、作動時の異音も抑制されるのである。 【００１９】一方、第１実施形態においては、電動モー
タ５１は、エンドカバー３５から車両側方に向けて突設
されている。そのため、電動モータ５１は、熱源である
エンジンとの距離が大きくなってその受熱が減少する一
方で走行風による冷却も効果的に行われ、その温度上昇
に起因する出力低下が抑えられようになった。 【００２０】図４は第２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る。第２実施形態は、上述し
た第１実施形態に対して、電動モータ５１がエンドカバ
ー３５から車両内方に向けて突設されていることと、ド
ライブギヤ５５とドリブンギヤ４１との間にアイドラギ
ヤ７１が介装されていることとが相違する。アイドラギ
ヤ７１は、ドライブギヤ５５と同様に、一対の深溝玉軸
受７３を介してギヤハウジング部３３とエンドカバー３
５とにより回動自在に支承されている。尚、第２実施形
態についても、その作用および効果は第１実施形態と同
様である。 【００２１】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２枚あるいは３枚のギヤにより連結するようにした
が、４枚以上のギヤにより連結するようにしてもよい
し、ギヤとして平歯車やはすば歯車等種々のものが採用
可能である。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、ステアリン
グギヤの全体構成やパワーアシスト機構の具体的構造等
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。 【００２２】 【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、ステアリングシャフト
に連結されるピニオンと、当該ピニオンに噛み合うラッ
クを有し、その両端にタイロッドが連結されるラックシ
ャフトとを構成要素とするラックアンドピニオン機構
と、当該ラックアンドピニオン機構を収納・保持するラ
ックアンドピニオンハウジングと、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構成要素と
するボールねじ機構とを備えた電動パワーステアリング
装置において、前記ラックアンドピニオンハウジング
が、前記ボールナットの支持と、前記ギヤ列を構成する
全てのギヤの支承とを行うようにしたため、ラックシャ
フトとボールナットとの間のミスアライメントやギヤ間
の過大なバックラッシュが生じなくなり、駆動力の損失
や各部の異常摩耗が生じなくなると共に、作動時の異音
も抑制される。
【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要部
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
縦断面図である。 【符号の説明】 ９‥‥ロアステアリングシャフト １１‥‥ステアリングギヤ ２１‥‥ラックアンドピニオンハウジング ２３‥‥ラックシャフト ２５‥‥ラック ２９‥‥ピニオンシャフト ３１‥‥ボールねじハウジング部 ３３‥‥ギヤハウジング部 ３５‥‥エンドカバー ４１‥‥ドリブンギヤ ４３‥‥ボールナット ４５‥‥複列アンギュラ玉軸受 ５１‥‥電動モータ ５５‥‥ドライブギヤ ５７‥‥深溝玉軸受 ６１‥‥雄ねじ溝 ６３‥‥雌ねじ溝 ６５‥‥鋼球 ７１‥‥アイドラギヤ ７３‥‥深溝玉軸受
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要部
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
縦断面図である。 【符号の説明】 ９‥‥ロアステアリングシャフト １１‥‥ステアリングギヤ ２１‥‥ラックアンドピニオンハウジング ２３‥‥ラックシャフト ２５‥‥ラック ２９‥‥ピニオンシャフト ３１‥‥ボールねじハウジング部 ３３‥‥ギヤハウジング部 ３５‥‥エンドカバー ４１‥‥ドリブンギヤ ４３‥‥ボールナット ４５‥‥複列アンギュラ玉軸受 ５１‥‥電動モータ ５５‥‥ドライブギヤ ５７‥‥深溝玉軸受 ６１‥‥雄ねじ溝 ６３‥‥雌ねじ溝 ６５‥‥鋼球 ７１‥‥アイドラギヤ ７３‥‥深溝玉軸受
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 福田 利博
群馬県前橋市総社町一丁目８番１号 日本
精工株式会社内
(72)発明者 岡田 淳
群馬県前橋市総社町一丁目８番１号 日本
精工株式会社内
Ｆターム(参考） 3D033 CA02 CA05 CA16 CA21
3J062 AA07 AB05 AC07 BA15 BA17
BA26 CD04 CD23 CD35
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】ステアリングシャフトに連結されるピニオ
ンと、 当該ピニオンに噛み合うラックを有し、その両端にタイ
ロッドが連結されるラックシャフトとを構成要素とする
ラックアンドピニオン機構と、 当該ラックアンドピニオン機構を収納・保持するラック
アンドピニオンハウジングと、 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
の循環ボールとを構成要素とするボールねじ機構とを備
えた電動パワーステアリング装置において、 前記ラックアンドピニオンハウジングが、前記ボールナ
ットの支持と、前記ギヤ列を構成する全てのギヤの支承
とを行うことを特徴とする電動パワーステアリング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002124281A JP2003312496A (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002124281A JP2003312496A (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003312496A true JP2003312496A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29539352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002124281A Pending JP2003312496A (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003312496A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006070889A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Nsk Ltd. | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2006315603A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Kayaba Ind Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
-
2002
- 2002-04-25 JP JP2002124281A patent/JP2003312496A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006070889A1 (ja) * | 2004-12-28 | 2006-07-06 | Nsk Ltd. | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2006315603A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Kayaba Ind Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
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