JP2013075546A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この電動パワーステアリング装置は、車両のラック軸11が内部に挿通されてモータの駆動に基づき回転する筒状のモータ軸21と、係合部43を介してモータ軸21に連結されるボールねじナット40とを備える。そして、モータの駆動力をモータ軸21及びボールねじナット40を介してラック軸11に伝達することにより、車両の操舵系の操作を補助するアシスト力をラック軸11に付与する。ここでは、ボールねじナット40の外周面に段差部45を形成する。また、ボールねじナット40がモータ軸21に対して矢印a2で示す方向に相対移動可能な距離が「C+D」に規制されるように、第3ハウジング3cの端部3dをボールベアリング51に対向配置する。また、ボールねじナット40の係合部43の長さSを「C+D」よりも長く設定する。
【選択図】図2
Description
図1に示すように、この電動パワーステアリング装置は、運転者によるステアリングホイールの操舵に基づいて車両の操舵輪の舵角を変化させるステアリング機構1と、運転者の操舵を補助するアシスト機構2とによって構成されている。そして、電動パワーステアリング装置は、これらステアリング機構1及びアシスト機構2をハウジング3により覆うことで、それらを外部環境から保護する構造をなしている。
図3(a)に示すように、本実施形態では、ボールねじナット40の係合部43が形成された面と軸方向反対側の端面に切り欠き44を予め形成しておく。そして、モータ軸21にボールねじナット40を組み付ける際には、まず、係合部43を上方に向けた状態でボールねじナット40を固定治具80の上面に載置する。この際、ボールねじナット40に形成された切り欠き44に、固定治具80の上面に形成された爪部81を挿入する。これにより、ボールねじナット40は、軸線nを中心とする回転が規制された状態で固定される。
例えば車両の操舵輪が縁石に衝突したときに図1に示すラック軸11に過大な衝撃荷重が作用して、ボールねじナット40の係合部43とモータ軸21との締結部分に緩みが生じたとする。この衝撃荷重が想定されるよりも過大なものである場合、ボールねじナット40がモータ軸21に対して相対回転することが可能となるため、ボールねじナット40がモータ軸21に対して矢印a2で示す方向に、すなわち係合部43の係合が解除される方向に相対移動する場合がある。この場合、図2に示すように、ボールねじナット40が矢印a2で示す方向に移動すると、ボールねじナット40の段差部45によってボールベアリング51が矢印a2で示す方向に押圧される。そして、図4に示すように、ボールベアリング51が第3ハウジング3cの端部3dに当接すると、それ以上のボールベアリング51の移動が規制される。したがって、ボールねじナット40がモータ軸21に対して相対移動可能な距離は、先の図2に示したボールねじナット40の段差部45とボールベアリング51との間の隙間の幅C、及び第3ハウジング3cとボールベアリング51との間の隙間の幅Dを加算した長さ「C+D」となる。ここで、本実施形態では、ボールねじナット40の係合部43の長さSが「C+D」よりも長く設定されているため、図中に示すようにモータ軸21の内部からボールねじナット40の係合部43が脱落することがない。これにより、仮にラック軸11に衝撃荷重が作用した場合であっても、ボールねじナット40とモータ軸21との連結状態を維持することができるため、モータ軸21からラック軸11にアシスト力を付与することができる。よって、ドライバビリティを維持することが可能となる。また、ボールねじナット40とモータ軸21との間にかしめ構造を設ける必要がないため、パワーステアリング装置の製造工数を低減することもできる。
(1)ボールねじナット40がモータ軸21に対して軸方向に相対移動可能な距離が「C+D」に規制されるように、第3ハウジング3cの端部3dをボールベアリング51に対向配置することとした。そして、ボールねじナット40の係合部43の長さSを、ボールねじナット40の段差部45とボールベアリング51との間の隙間の幅C、及び第3ハウジング3cとボールベアリング51との間の隙間の幅Dを加算した長さ「C+D」よりも長く設定することとした。これにより、仮にラック軸11に衝撃荷重が作用した場合であっても、ボールねじナット40とモータ軸21との連結状態を維持することができるため、ドライバビリティを維持することができるようになる。また、ボールねじナット40とモータ軸21との間にかしめ構造が不要となるため、電動パワーステアリング装置の製造工数を低減することができるようになる。さらに、ボールねじナット40の段差部45とボールベアリング51との間の隙間、及び第3ハウジング3cとボールベアリング51との間の隙間の部分で電動パワーステアリング装置の構成部品の組み付け誤差を吸収することができるため、その組み立てが容易となる。
・ボールねじナット40の係合部43の長さS、雄ねじ部43aの長さA、及びインロー部43bの長さBは適宜変更可能である。また、各隙間の幅C〜Eも適宜変更可能である。要は、ボールねじナット40の係合部43の長さSが「C+D」よりも長ければよい。また、センターナット52と回転センサ30との間に形成された隙間の幅Eが「C+D」よりも長ければよい。
Claims (7)
- 車両のラック軸が内部に挿通されてモータの駆動に基づき回転する筒状のモータ軸と、同モータ軸に係合される係合部を有して前記モータ軸の回転運動を前記ラック軸の軸方向への直線運動に変換する運動変換機構とを備え、前記モータの駆動力を前記モータ軸及び前記運動変換機構を介して前記ラック軸に伝達することにより、車両の操舵系の操作を補助するアシスト力を前記ラック軸に付与する電動パワーステアリング装置において、
前記運動変換機構が前記モータ軸に対して前記係合部の係合が解除される方向へ相対移動可能な距離を所定距離に規制する規制部材を備え、前記係合部の長さが、前記所定距離よりも長く設定されてなる
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記運動変換機構の外周に配置される軸受を更に備えるとともに、同軸受は、前記運動変換機構と一体的に移動可能に設けられ、前記規制部材は、前記軸受と前記係合部の係合が解除される方向に所定の間隙を隔てて対向配置される部材により構成される
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記軸受は、前記運動変換機構が挿通される内輪と同内輪の外周に配置される外輪とを有する転がり軸受であり、
前記規制部材は、同転がり軸受が前記係合部の係合が解除される方向に移動した際に前記外輪にのみ当接するように設けられてなる
請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記運動変換機構の外面には、同運動変換機構が前記モータ軸に対して前記係合部の係合が解除される方向に相対移動した際に前記軸受に接触してこれを前記係合部の係合が解除される方向に押圧する段差部が形成されている
請求項2又は3に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記係合部には、前記モータ軸に形成されたねじ部に螺入されるねじ部と、前記モータ軸が嵌合されるインロー部とが形成されるとともに、
前記運動変換機構が、前記係合部のねじ部と前記モータ軸のねじ部との締結構造を通じて前記モータ軸に連結されるものであって、
前記係合部の長さが、同係合部の前記ねじ部の長さと前記インロー部の長さとを加算した長さに設定されてなる
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記規制部材は、前記ラック軸を覆うようにして設けられるハウジングである
請求項1〜5のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記モータ軸に固定して設けられて同モータ軸を回動可能に支持するモータ軸用軸受と、前記モータ軸の外周を覆うハウジングに固定されて前記モータ軸用軸受の前記軸方向への移動を規制する軸受用規制部材と、同軸受用規制部材と前記軸方向に所定の隙間を隔てて配置されて前記モータ軸の回転を検出する回転センサとを更に備え、
前記軸受用規制部材と前記回転センサとの間に形成された隙間の幅が、前記所定距離よりも長く設定されてなる
請求項1〜6のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
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