JP2006224782A - Electric steering device - Google Patents

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Shinichi Sakaida
晋一 酒井田
Hiroshi Fujita
裕志 藤田
Katsutomo Takakura
克友 高倉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric steering device which can prevent a vibration or an uncomfortable noise resulting from a contact between a bushing and a ball nut from being generated even if the bushing moves in a manner to slip out in a direction toward the ball nut. <P>SOLUTION: This electric steering device is equipped with a rod-like steering member 6 which reciprocates in the longitudinal direction in response to the turning of a steering wheel, and the ball nut 21 which is fitted on a ball screw shaft 19 which is formed on the steering member 6 through a ball 20. Then, an auxiliary steering force is transmitted to the steering member 6 by turning the ball nut 21 by the driving of an electric motor. A supporting section 23 which freely slidably supports the ball screw shaft 19 through the bushing 24 is provided at a position being close to the ball nut 21. On the inner periphery of one end section of the ball nut 21 facing the bushing 24, a recess hole section 25 which can accept the bushing 24 is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ステアリングホイールからの操舵力に電動モータによる補助力を付与する電動舵取装置に関する。   The present invention relates to an electric steering apparatus that applies an auxiliary force by an electric motor to a steering force from a steering wheel.

従来、ステアリングホイールからの操舵力に電動モータによる補助力を付与する電動舵取装置として、ステアリングホイールの回動に応じて長手方向に往復する棒状のステアリング部材と、該ステアリング部材に形成されたボールねじ軸に複数のボールを介して外挿されたボールナットとを備え、電動モータにより前記ボールナットを回動させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an electric steering device that applies an assisting force by an electric motor to a steering force from a steering wheel, a rod-like steering member that reciprocates in the longitudinal direction in accordance with the rotation of the steering wheel, and a ball formed on the steering member 2. Description of the Related Art A ball nut that is externally inserted through a plurality of balls on a screw shaft and rotates the ball nut by an electric motor is known (for example, see Patent Document 1).

また、この種の電動舵取装置においては、悪路走行時等に伴って生じるボールねじ軸へのラジアル方向の荷重を受けるブッシュが設けられる(例えば、特許文献2参照)。該ブッシュは、ステアリング部材を収納するハウジングのボールねじ軸を摺動自在に支持する位置に圧入されてキックバックを防止している。
特開2003−291830号公報(第5図) 特開昭60−25854号公報(第2図)
Further, in this type of electric steering apparatus, a bush is provided that receives a radial load on the ball screw shaft that is generated when traveling on a rough road or the like (see, for example, Patent Document 2). The bush is pressed into a position where the ball screw shaft of the housing that houses the steering member is slidably supported to prevent kickback.
Japanese Patent Laid-Open No. 2003-291830 (FIG. 5) Japanese Patent Laid-Open No. 60-25854 (FIG. 2)

しかし、例えば、図3に示すように、ボールナット30の近接位置においてステアリング部材31の一部であるボールねじ軸32を支持する支持部33内にブッシュ34が圧入されているとき、該ブッシュ34がステアリング部材31の往復動に伴って万が一ボールナット30に向かう方向に移動した場合には、回転するボールナット30の一端縁にブッシュ34が圧接して、振動や異音が発生するおそれがある。   However, for example, as shown in FIG. 3, when a bush 34 is press-fitted into a support portion 33 that supports a ball screw shaft 32 that is a part of the steering member 31 at a position close to the ball nut 30, the bush 34 However, if the steering member 31 moves in the direction toward the ball nut 30 as the steering member 31 reciprocates, the bush 34 may come into pressure contact with one end edge of the rotating ball nut 30 and vibration or noise may occur. .

本発明は、上記不都合に鑑み、万が一ブッシュがボールナットに向かう方向に抜け出すように移動しても、ブッシュとボールナットとの接触による振動や異音の発生を防止することができる電動舵取装置を提供することを目的とする。   In view of the above disadvantages, the present invention provides an electric steering device that can prevent vibrations and abnormal noise caused by contact between the bush and the ball nut even if the bush moves in a direction toward the ball nut. The purpose is to provide.

かかる目的を達成するために、本発明は、ステアリングホイールの回動に応じて長手方向に往復する棒状のステアリング部材と、該ステアリング部材に形成されたボールねじ軸に複数のボールを介して外挿されたボールナットとを備え、電動モータの駆動により前記ボールナットを回動させて前記ステアリング部材に補助操舵力を伝達する電動舵取装置であって、ステアリング部材を収納するハウジングのボールナットに近接する部分に、ボールねじ軸を挿通するブッシュが圧入され、このブッシュを介してボールねじ軸を摺動自在に支持する支持部が形成されているものにおいて、前記ブッシュに対向する前記ボールナットの一端部内周に、該ブッシュの外径より内径が大きな逃げ孔部が形成されていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a rod-like steering member that reciprocates in the longitudinal direction in accordance with the rotation of the steering wheel, and an extrapolation through a plurality of balls on a ball screw shaft formed on the steering member. An electric steering device that transmits an auxiliary steering force to the steering member by rotating the ball nut by driving an electric motor, and is close to the ball nut of the housing that houses the steering member A bushing through which the ball screw shaft is inserted is press-fitted into a portion to be formed, and a support portion for slidably supporting the ball screw shaft is formed through the bush, and one end of the ball nut facing the bush An escape hole having a larger inner diameter than the outer diameter of the bush is formed on the inner periphery of the section.

本発明によれば、支持部からボールナットの一端部に向かって万が一ブッシュが抜け出た場合であっても、支持部から抜け出たブッシュはボールナットの一端部の逃げ孔部に受け入れられる。その結果、ボールナットへのブッシュの圧接を防止することができ、振動や異音の発生を防止することができる。   According to the present invention, even if the bush is pulled out from the support portion toward one end portion of the ball nut, the bush that has been pulled out from the support portion is received in the escape hole portion at one end portion of the ball nut. As a result, the pressure contact of the bush to the ball nut can be prevented, and the occurrence of vibration and abnormal noise can be prevented.

また、本発明において、前記逃げ孔部は、その軸方向の長さが前記ブッシュの軸方向の長さ以上になるように設定されていることを特徴とする。即ち、前記逃げ孔部の軸方向の長さは、前記支持部のボールナット側の端面から逃げ孔部の最奥端までの距離が前記ブッシュの軸方向の長さ以上になるように設定されている。   Moreover, in this invention, the said escape hole part is set so that the length of the axial direction may become more than the length of the axial direction of the said bush. That is, the axial length of the escape hole is set so that the distance from the ball nut side end surface of the support portion to the innermost end of the escape hole is equal to or greater than the axial length of the bush. ing.

これによれば、万が一ブッシュがその全長にわたって支持部から抜け出ても、ブッシュはその全長にわたってボールナットの一端部の逃げ孔部内に受け入れられる。このとき、ブッシュは支持部への圧入状態が解除されているので、逃げ孔部の奥端側に移動しても、逃げ孔部の最奥端に圧接状態となることはなく、振動や異音の発生を確実に防止することができる。   According to this, even if the bush is pulled out from the support portion over its entire length, the bush is received in the escape hole portion at one end portion of the ball nut over its entire length. At this time, since the press-fitted state of the bush to the support portion is released, even if the bush moves to the back end side of the escape hole portion, it does not come into a press-contact state at the deepest end of the escape hole portion. Generation of sound can be reliably prevented.

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本実施形態の電動舵取装置を一部破断して示す説明図、図2(a)及び(b)は図1における要部を拡大して示す断面説明図である。   An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially broken explanatory view of the electric steering apparatus of the present embodiment, and FIGS. 2A and 2B are enlarged cross-sectional explanatory views showing the main part in FIG.

図1に示すように、本実施形態の電動舵取装置1は、ステアリング機構2と、該ステアリング機構2に補助トルクを付与する補助トルク機構3とを備えている。ステアリング機構2は、車両のステアリングホイール(図示しない)の回転を入力軸4に入力することによって、ハウジング5内の棒状のステアリング部材6を長手方向に往復移動させるようになっている。即ち、入力軸4に入力されたステアリングホイールの回転は、ラック・ピニオン機構等の変換機構7によってステアリング部材6の往復動に変換される。変換機構7にはトルクセンサ8が設けられている。トルクセンサ8は入力軸4に入力された操舵トルクを検出する。   As shown in FIG. 1, the electric steering apparatus 1 of the present embodiment includes a steering mechanism 2 and an auxiliary torque mechanism 3 that applies an auxiliary torque to the steering mechanism 2. The steering mechanism 2 inputs a rotation of a steering wheel (not shown) of the vehicle to the input shaft 4 to reciprocate the rod-like steering member 6 in the housing 5 in the longitudinal direction. That is, the rotation of the steering wheel input to the input shaft 4 is converted into the reciprocating motion of the steering member 6 by the conversion mechanism 7 such as a rack and pinion mechanism. The conversion mechanism 7 is provided with a torque sensor 8. The torque sensor 8 detects the steering torque input to the input shaft 4.

ステアリング部材6の両端部には、タイロッド9が連結されている。各タイロッド9は、車両の操舵可能な車輪(図示せず)に連結されている。そして車輪には、ステアリング部材6が長手方向に直線的に動くことによって、操舵運動が付与される。   Tie rods 9 are connected to both ends of the steering member 6. Each tie rod 9 is connected to a steerable wheel (not shown) of the vehicle. A steering motion is imparted to the wheels by the steering member 6 moving linearly in the longitudinal direction.

補助トルク機構3は、ステアリング部材6が収容されたハウジング5の外側面に沿って配置された電動モータ10と、該電動モータ10により発生した補助トルクをステアリング部材6に伝達するトルク伝達機構11とを備えている。電動モータ10は、前記トルクセンサ8により検出された操舵トルクに応じて図示しない制御手段により制御されて、操舵トルクに応じた補助トルクを発生する。   The auxiliary torque mechanism 3 includes an electric motor 10 disposed along the outer surface of the housing 5 in which the steering member 6 is accommodated, and a torque transmission mechanism 11 that transmits the auxiliary torque generated by the electric motor 10 to the steering member 6. It has. The electric motor 10 is controlled by a control means (not shown) according to the steering torque detected by the torque sensor 8, and generates an auxiliary torque corresponding to the steering torque.

トルク伝達機構11は、図1に示すように、電動モータ10に連結された駆動プーリ12と、ステアリング部材6に連結された従動プーリ13と、両プーリ12,13に掛け渡されたベルト14とにより構成されている。駆動プーリ12は、電動モータ10の支持ケース15内部に嵌合保持された一対の玉軸受16,17間に回転軸18を介して回転自在に支持されている。駆動プーリ12の回転軸18は電動モータ10の出力軸と同軸に連結されていることにより電動モータ10により駆動される。該駆動プーリ12の回転はベルト14を介して従動プーリ13に伝達され、従動プーリ13の回転は補助操舵力としてステアリング部材6の往復動に付与される。   As shown in FIG. 1, the torque transmission mechanism 11 includes a drive pulley 12 connected to the electric motor 10, a driven pulley 13 connected to the steering member 6, and a belt 14 stretched between the pulleys 12 and 13. It is comprised by. The drive pulley 12 is rotatably supported via a rotating shaft 18 between a pair of ball bearings 16 and 17 that are fitted and held inside a support case 15 of the electric motor 10. The rotary shaft 18 of the drive pulley 12 is driven by the electric motor 10 by being connected coaxially with the output shaft of the electric motor 10. The rotation of the drive pulley 12 is transmitted to the driven pulley 13 via the belt 14, and the rotation of the driven pulley 13 is applied to the reciprocating motion of the steering member 6 as an auxiliary steering force.

即ち、前記ステアリング部材6には、電動モータ10近傍でボールねじ軸19が形成されており、該ボールねじ軸19に複数のボール20を介してボールナット21が結合されている。ボールナット21は、図2(a)に示すように、アンギュラ玉軸受22によってステアリング部材6のハウジング5に回転自在、かつ軸線方向には移動不能に取付けられている。前記従動プーリ13は、ボールナット21に締付け固定されており、ボールナット21と一体に回転する。   That is, a ball screw shaft 19 is formed in the steering member 6 near the electric motor 10, and a ball nut 21 is coupled to the ball screw shaft 19 via a plurality of balls 20. As shown in FIG. 2A, the ball nut 21 is attached to the housing 5 of the steering member 6 by an angular ball bearing 22 so as to be rotatable and immovable in the axial direction. The driven pulley 13 is fastened and fixed to a ball nut 21 and rotates integrally with the ball nut 21.

また、前記ハウジング5の端部におけるボールナット21の近傍には、図2(a)に示すように、ボールねじ軸19を摺動自在に挿通して支持する支持部23が形成されている。該支持部23にはブッシュ24が圧入されており、該ブッシュ24によってキックバックが防止されている。即ち、該支持部23は、該ブッシュ24を介してステアリング部材6のボールねじ軸19を摺動自在に支持し、路面から受けるキックバックに対してステアリング部材6の撓みを防止することで、ボールナット21の円滑な回転を確保している。   Further, in the vicinity of the ball nut 21 at the end of the housing 5, as shown in FIG. 2A, a support portion 23 that slidably inserts and supports the ball screw shaft 19 is formed. A bush 24 is press-fitted into the support portion 23, and kickback is prevented by the bush 24. In other words, the support portion 23 slidably supports the ball screw shaft 19 of the steering member 6 via the bush 24, and prevents the steering member 6 from bending with respect to the kickback received from the road surface. Smooth rotation of the nut 21 is ensured.

更に、図2(a)に示すように、該支持部23の近傍で前記ブッシュ24に対向する前記ボールナット21の一端部内周には逃げ孔部25が形成されている。該逃げ孔部25は、その内径がブッシュ24の外径より大とされ、且つ、その軸方向の長さがブッシュ24の軸方向の長さ以上されている。これによって、ボールねじ軸19の外周壁との間にブッシュ24が収容可能となる空隙26が形成されている。   Further, as shown in FIG. 2A, an escape hole 25 is formed in the inner periphery of one end of the ball nut 21 that faces the bush 24 in the vicinity of the support 23. The escape hole portion 25 has an inner diameter larger than the outer diameter of the bush 24, and has an axial length that is greater than or equal to the axial length of the bush 24. As a result, a gap 26 is formed between the outer peripheral wall of the ball screw shaft 19 and the bush 24 can be accommodated.

次に本実施形態の動作について説明する。車両が直進状態にあり、ステアリングホイールの操舵力が入力軸4に入力されていない時には、トルクセンサ8は出力信号を発せず、駆動プーリ12の軸に連結された電動モータ10は補助トルクを発生しない。またこの時、ステアリング部材6も動かず、図示しない車輪に操舵力が作用することはない。   Next, the operation of this embodiment will be described. When the vehicle is in a straight traveling state and the steering force of the steering wheel is not input to the input shaft 4, the torque sensor 8 does not generate an output signal, and the electric motor 10 connected to the shaft of the drive pulley 12 generates auxiliary torque. do not do. At this time, the steering member 6 also does not move, and the steering force does not act on the wheels (not shown).

一方、車両がカーブを曲がろうとする時、運転者がステアリングホイールを回転操舵する。このとき、入力軸4に付与された操舵力が、変換機構7を介してステアリング部材6に伝達され、タイロッド9を経て車輪に伝達される。同時に、入力軸4に加えられた操舵力に応じたトルクがトルクセンサ8により検出され、その検出信号に基づいて駆動された電動モータ10の回転は、駆動プーリ12、従動プーリ13、ボールナット21、ボールねじ軸19を介してステアリング部材6に補助力として付与される。   On the other hand, when the vehicle is about to turn a curve, the driver turns the steering wheel. At this time, the steering force applied to the input shaft 4 is transmitted to the steering member 6 via the conversion mechanism 7 and is transmitted to the wheels via the tie rod 9. At the same time, torque corresponding to the steering force applied to the input shaft 4 is detected by the torque sensor 8, and the rotation of the electric motor 10 driven based on the detection signal causes the drive pulley 12, the driven pulley 13, and the ball nut 21. The auxiliary force is applied to the steering member 6 through the ball screw shaft 19.

このとき、前記支持部23においては、ブッシュ24を介してボールねじ軸19を摺動案内し、精度の高いステアリング部材6の往復動が行われる。ここで、ボールねじ軸19とブッシュ24との摺接が繰り返されているときに、万が一ではあるが、図2(c)に示すように、ボールねじ軸19の摺動に伴ってブッシュ24が支持部23からボールナット21に向かってはみ出すことが考えられる。このときには、前記ボールナット21に設けられた逃げ孔部25の内部に形成された空隙26により、ブッシュ24とボールナット21との干渉が防止され、ブッシュ24がボールナット21に圧接される事態も生じないので、振動や異音の発生を確実に防止することができる。   At this time, in the support portion 23, the ball screw shaft 19 is slidably guided through the bush 24, and the steering member 6 is reciprocated with high accuracy. Here, when the sliding contact between the ball screw shaft 19 and the bush 24 is repeated, as shown in FIG. 2 (c), the bush 24 is moved as the ball screw shaft 19 slides. It is conceivable that the protrusion extends from the support portion 23 toward the ball nut 21. At this time, the gap 26 formed inside the escape hole portion 25 provided in the ball nut 21 prevents interference between the bush 24 and the ball nut 21, and the bush 24 is pressed against the ball nut 21. Since it does not occur, it is possible to reliably prevent the occurrence of vibration and abnormal noise.

本発明の一実施形態の電動舵取装置を一部破断して示す説明図。Explanatory drawing which partially fractures and shows the electric steering apparatus of one Embodiment of this invention. 図1における要部を拡大して示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which expands and shows the principal part in FIG. 従来の電動舵取装置の一部を示す断面説明図。Cross-sectional explanatory drawing which shows a part of conventional electric steering device.

符号の説明Explanation of symbols

1…電動舵取装置、6…ステアリング部材、10…電動モータ、19…ボールねじ軸、20…ボール、21…ボールナット、23…支持部、24…ブッシュ、25…逃げ孔部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric steering device, 6 ... Steering member, 10 ... Electric motor, 19 ... Ball screw shaft, 20 ... Ball, 21 ... Ball nut, 23 ... Support part, 24 ... Bush, 25 ... Escape hole part.

Claims (2)

ステアリングホイールの回動に応じて長手方向に往復する棒状のステアリング部材と、該ステアリング部材に形成されたボールねじ軸に複数のボールを介して外挿されたボールナットとを備え、電動モータの駆動により前記ボールナットを回動させて前記ステアリング部材に補助操舵力を伝達する電動舵取装置であって、
ステアリング部材を収納するハウジングのボールナットに近接する部分に、ボールねじ軸を挿通するブッシュが圧入され、このブッシュを介してボールねじ軸を摺動自在に支持する支持部が形成されているものにおいて、
前記ブッシュに対向する前記ボールナットの一端部内周に、該ブッシュの外径より内径が大きな逃げ孔部が形成されていることを特徴とする電動舵取装置。
A rod-like steering member that reciprocates in the longitudinal direction in accordance with the rotation of the steering wheel, and a ball nut that is externally inserted through a plurality of balls on a ball screw shaft formed on the steering member, and drives an electric motor An electric steering device that rotates the ball nut to transmit an auxiliary steering force to the steering member,
A bush that inserts the ball screw shaft is press-fitted into a portion close to the ball nut of the housing that houses the steering member, and a support portion that slidably supports the ball screw shaft through the bush is formed. ,
An electric steering device, wherein an escape hole portion having an inner diameter larger than an outer diameter of the bush is formed on an inner periphery of one end portion of the ball nut facing the bush.
前記逃げ孔部は、その軸方向の長さが前記ブッシュの軸方向の長さ以上になるように設定されていることを特徴とする請求項1記載の電動舵取装置。   2. The electric steering apparatus according to claim 1, wherein the escape hole portion is set such that an axial length thereof is equal to or greater than an axial length of the bush. 3.
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CN109109966A (en) * 2018-07-31 2019-01-01 杨扬 Electric booster steering device and automobile

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