JP3801848B2 - Electric power steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータを用いた車両のパワーステアリング装置に関する。
【0002】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータを用いた車両の電動式パワーステアリング装置に関する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
かかる電動式パワーステアリング装置においては、ボールスクリューナットをハウジングに対して回転自在に支持するために、軸受が用いられている。かかる軸受は、ボールスクリューナットの両端に配置されているが、更にボールスクリューナットから軸受が抜け出ることを防止するために、抑え部材が設けられている。
【0004】
抑え部材は、ボールスクリューナットの外周に形成された雄ねじに螺合する雌ねじを有し、ボールスクリューナットに螺合されることによって、軸受の抜け落ちを防止するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、例えば一般的な電動式パワーステアリング装置において、ステアリングホイールを回していくと最終的にステアリングストッパの当接が生じ、それ以上の回転が阻止されるようになっているが、運転者が勢い良くステアリングホイールを回したような場合には、ステリングストッパの過大な衝接が生じることがある。かかる場合、ラック軸には、最大で略98.1kN(10トン)近い衝撃力が生じる恐れがある。
【0006】
このような強い衝撃力が生じると、ボールスクリューナットに対して軸受の抜け落ちを防止する抑え部材の初期軸力を超えることがあるが、これに走行時の振動が加わると、抑え部材がゆるむ恐れがある。
【0007】
抑え部材のゆるみを防止するために、初期軸力を上げるべく強いトルクで抑え部材をボールスクリューナットに螺合させると、ボールスクリューナット内部に形成されているボール転動路などを変形させてしまい、ボールスクリューナットの機能を損なう恐れがある。
【0008】
一方、ボールスクリューナットとボールスクリュー軸との間に形成された転動路内のボールのガタを、いかなる態様で調整するかも問題となっている。
【0009】
このような問題点に鑑み、本発明は、低コストでありながら、ボールスクリューナットより軸受の抜け止めを図れる耐衝撃性に優れた電動式パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
第1の本発明の電動式パワーステアリング装置は、
ハウジングと、
前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連結されたボールスクリュー軸と、
回転子を有するモータと、
前記回転子の回転力を軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝達するボールスクリューナットと、
前記ボールスクリューナットを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、
前記ボールスクリューナットに螺合されることによって、前記ボールスクリューナットに対して前記軸受を抑える抑え部材とを有し、
前記抑え部材は、前記ボールスクリューナットのねじ部に螺合するねじ部と、両ねじ部間に生じる結合力が失われた場合でも、前記抑え部材と前記ボールスクリューナットとの相対回転を制限可能な連結手段とを有することを特徴とする。
第2の本発明の電動式パワーステアリング装置は、
ハウジングと、
前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連結されたボールスクリュー軸と、
回転子を有するモータと、
前記回転子の回転力を軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝達するボールスクリューナットと、
前記ボールスクリューナットを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、
前記ボールスクリューナットに螺合されることによって、前記ボールスクリューナットに対して前記軸受を抑える抑え部材とを有し、
前記抑え部材は、薄肉部の少なくとも一部を前記ボールスクリューナットに向かって変形することによって、前記抑え部材と前記ボールスクリューナットとの相対回転を制限可能な連結手段とを有することを特徴とする。
【0011】
【作用】
第1の本発明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジングと、前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連結されたボールスクリュー軸と、回転子を有するモータと、前記回転子の回転力を軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝達するボールスクリューナットと、前記ボールスクリューナットを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、前記ボールスクリューナットに螺合されることによって、前記ボールスクリューナットに対して前記軸受を抑える抑え部材とを有し、前記抑え部材は、前記ボールスクリューナットのねじ部に螺合するねじ部と、両ねじ部間に生じる結合力が失われた場合でも、前記抑え部材と前記ボールスクリューナットとの相対回転を制限可能な連結手段とを有することを特徴とするので、例えばステアリングストッパ衝接時など、ボールスクリュー軸に大きな衝撃力が生じ、前記抑え部材の軸受に対する軸力がゼロとなったときでも、前記抑え部材の回動が阻止されるため、前記抑え部材はゆるむことがなく、衝撃力が消失したときには、再び軸受に対して所定の軸力を付与することができる。
第2の本発明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジングと、前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連結されたボールスクリュー軸と、回転子を有するモータと、前記回転子の回転力を軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝達するボールスクリューナットと、前記ボールスクリューナットを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、前記ボールスクリューナットに螺合されることによって、前記ボールスクリューナットに対して前記軸受を抑える抑え部材とを有し、前記抑え部材は、薄肉部の少なくとも一部を前記ボールスクリューナットに向かって変形することによって、前記抑え部材と前記ボールスクリューナットとの相対回転を制限可能な連結手段とを有することを特徴とするので、例えばステアリングストッパ衝接時など、ボールスクリュー軸に大きな衝撃力が生じ、前記抑え部材の軸受に対する軸力がゼロとなったときでも、前記抑え部材の回動が阻止されるため、前記抑え部材はゆるむことがなく、衝撃力が消失したときには、再び軸受に対して所定の軸力を付与することができる。
【0012】
更に、前記連結手段は、樹脂材の剪断力を用いて、前記抑え部材と前記ボールスクリューナットとを相対回転不能に連結すると好ましい。
【0013】
又、前記連結手段は、摩擦力を用いて、前記抑え部材と前記ボールスクリューナットとを相対回転不能に連結すると好ましい。
【0014】
更に、前記抑え部材は、前記ボールスクリューナットに螺合されることにより、前記ボールスクリューナット内のボールのガタを調整するようになっているので、別個にガタとり手段を設ける必要がなく、低コストな電動式パワーステアリング装置が提供される。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の第1の実施の形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置を示す概略構成図である。図1において、ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト2の上端に連結されている。
【0016】
ステアリングシャフト2の下端は、ユニバーサルジョイント4を介してロアシャフト5の上端に連結され、さらに、ロアシャフト5の下端は、ユニバーサルジョイント6を介してピニオンシャフト7の上端に連結されている。ピニオンシャフト7の下端には、不図示のピニオンが連結されており、かかるピニオンは、ボールスクリュー軸すなわちラック軸22(図2)のラック歯に噛合している。ラック軸22が挿通されたラックハウジング8には、ラック軸同軸型5相矩形波駆動式ブラシレスモータ23が後述する態様で配置されている。
【0017】
トルクセンサ3は、ピニオンシャフト7の近傍に配設され、ピニオンシャフト7に伝達された操舵トルクを検出するようになっている。トルクセンサ3は、例えば、2分割したピニオンシャフト7の間に介挿したトーションバー(不図示)のネジレ角変位に変換し、このネジレ角変位を、磁気的又は機械的に検出するように構成されており、従って操作者がステアリングホイール1を操舵操作することによって、操舵力の大きさと方向とに応じたアナログ電圧からなるトルク検出信号Tvを、コントローラ13に出力するようになっている。
【0018】
すなわち、トルクセンサ3は、例えば、ステアリングホイール1が中立状態にある場合には、所定の中立電圧をトルク検出信号Tvとして出力し、これよりステアリングホイール1を右旋した場合には、そのときの操舵トルクに応じて中立電圧より増加する電圧を、左旋した場合には、そのときの操舵トルクに応じて中立電圧より減少する電圧を出力するようになされている。
【0019】
モータ23を駆動制御し、操舵系への操舵補助力の制御を行うため、コントローラ13が設けられている。コントローラ13は、車載のバッテリ16から電源供給されることによって作動するようになされている。バッテリ16の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ14及びヒューズ15aを介してコントローラ13に接続されると共に、ヒューズ15bを介してコントローラ13に直接接続されており、このヒューズ15bを介して供給される電源は例えば、メモリバックアップ用に使用される。コントローラ13は、トルクセンサ3からのトルク検出信号Tvと、例えば、図示しない変速機の出力軸に配設された車速センサ17からの車速検出信号Vpとに基づきブラシレスモータ23を駆動制御することができる。
【0020】
図2は、第1の実施の形態にかかるラック軸同軸型ブラシレスモータ周辺の軸線方向断面図である。ハウジングすなわちラックハウジング8は、ブラケット(不図示)により図示しない車体に固定されている。ラックハウジング8内にラック軸22が挿通され、ラック軸22はその両端において、タイロッド9(図1),10に連結されている。タイロッド9,10は、図示しない操向機構に連結されている。
【0021】
ラックハウジング8内には円管状の固定子23bが固定されており、また、固定子23bの一部を巻回する複数のセグメントからなるコイル23aが設けられている。固定子23bに挿通するようにして、細長い薄肉円管状の回転子23cが設けられている。回転子23cの外周には、固定子23bに対向するようにして、円筒状の駆動用磁石23dが設けられている。駆動用磁石23dは、円周方向にN極とS極とを交互に形成するよう磁化されている。回転子23c内をラック軸22が延在するようになっている。尚、固定子23bと、コイル23aと、回転子23cと、駆動用磁石23dとで、ブラシレスタイプの電動モータ23を構成している。
【0022】
回転子23cは、玉軸受26及び不図示の軸受により、ラックハウジング8に対して回転自在に支持されている。尚、図示していないが、回転子23cの外周には、位相検知用のロータが取り付けられている。このロータは、駆動用磁石23dの極性を検知するため、その極性とある相関関係を有するように設置されている。この極性位相は、位置検知用の磁石に隣接配置されたレゾルバR(図6)により検知され、かかる極性位相を示す電気信号が、コントローラ13へと出力されるようになっている。
【0023】
コントローラ13は、回転方向に分割された各コイル23aのセグメントに順次電流を供給分配し、その結果、ブラシレスモータ23は所定の回転出力を発生するように駆動制御される。
【0024】
回転子23cの左方端は、略円管状のボールスクリューナット29の右方端に連結されている。ボールスクリューナット29は、内側に螺旋状の内ねじ溝29bを有し、内ねじ溝29bは、ラック軸22の左方部に形成された外ねじ溝22aに対向して転動路を形成し、該転動路内に複数のボール30が収容されている。
【0025】
ボール30は、ボールスクリューナット29とラック軸22が相対回転する際に生じる摩擦力軽減のために用いられる。なお、ボールスクリューナット29は、循環路29cを有し、ボールスクリューナット29の回転時に、循環路29cを介してボール30は循環可能となっている。
【0026】
ボールスクリューナット29の左方端は、アンギュラコンタクトタイプの玉軸受25によりラックハウジング8に対して回転自在に支持されている。
【0027】
図3は、図2の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図であり、図4は、図2の構成のIV部を拡大して示す図である。図4に示すように、ボールスクリューナット29の左端外周には、雄ねじ29aが形成されている。雄ねじ29aに螺合する雌ねじ31aを形成した筒状の抑え部材31は、その右端を軸受25の内輪に当接させている。
【0028】
抑え部材31の末端(図4の左端)には、軸線方向外方に向かって延在する薄筒部31bが形成されている。尚、図3に示すように、抑え部材31の外周には、周方向に等間隔に4つの切り欠き31cが形成されている。切り欠き31cは、工具(不図示)を係合させて、抑え部材31を回転させるときに用いる。
【0029】
次に、図面を参照して本実施の形態の動作を説明する。図1において、車両が直進状態にあり、ステアリングホイール1からラック軸22へ操舵力が入力されていない場合、トルクセンサ3から出力されるトルク検出信号Tvは、ゼロもしくは低い値であるため、コントローラ13はブラシレスモータ23を回転駆動しない。従って、この電動式パワーステアリング装置は補助操舵力を出力しない状態にある。
【0030】
一方、車両がカーブを曲がろうとする場合には、ステアリングホイール1が操舵されて操舵力がラック軸22へ伝達されるため、トルクセンサ3からは、操舵トルクに応じたトルク検出信号Tvが出力され、速度センサ17からの検出信号Vpを考慮して、コントローラ13は、適切なトルクでブラシレスモータ23の回転子23cを回転させる。回転子23cが回転するとボールスクリューナット29も回転し、それによりラック軸22を左もしくは右方向に移動させて補助操舵力を発生させるようになっている。
【0031】
ところで、ボールスクリューナット29から、玉軸受25の抜け止めを図るため、抑え部材31がボールスクリューナット29に螺合されているが、抑え部材31のゆるみを防止するために、初期軸力を上げるべく強いトルクで抑え部材31を締め付けると、ボールスクリューナット29内部に形成されている循環路29cなどを変形させてしまい、ボールスクリューナット29の機能を損なう恐れがある。
【0032】
かかる問題に対し、本実施の形態によれば、循環路29cなどを変形させない程度のトルクで、抑え部材31をボールスクリューナット29に螺合させ、その後抑え部材31の薄筒部31bを半径方向にカシメ(C)て、ボールスクリューナット29の雄ねじ部20aに対して強く押しつけられるよう変形させる。それにより抑え部材31は、ボールスクリューナット29に対して相対回動不能に連結され、ラック軸22から強い力が伝達された場合でもゆるむことはない。本実施の形態においては、カシメCが阻止手段を構成する。
【0033】
一方、本実施の形態を用いて、ボールスクリューナット29内の転送路におけるボール30のガタ調整も容易に行える。例えば玉軸受25をボールスクリューナット29に組み込んだ後、抑え部材31をボールスクリューナット29の端部に螺合させ、適切な予圧が付与されるまで、不図示の工具により抑え部材31を回転させる。
【0034】
適切な予圧量が付与されたとき、抑え部材31の薄筒部31bを半径方向にカシメ(C)る。それにより抑え部材31は、ボールスクリューナット29に対して相対回動不能に連結され、もってボールスクリューナット29内のボール30のガタを安定して維持できる。
【0035】
図5は、本実施の形態の変形例を示すボールスクリューナットの端部断面図である。図5においては、抑え部材131及びボールスクリューナット129を半径方向に貫通する孔131a、129aが形成されている。抑え部材131に薄筒部は形成されていない。その他の点については、上述した実施の形態と同様であるので、説明を省略する。
【0036】
本変形例においては、抑え部材131を回転させて、適切な予圧を付与した後、孔131a、129aに溶融した樹脂132を充填する。阻止手段である樹脂132が固化すれば、抑え部材131は、ボールスクリューナット129に対して固定されることとなり、その剪断力と摩擦力とにより、ラック軸22から強い力が伝達された場合でもゆるむことはなく、それによりボールスクリューナット129内のボール30のガタを安定して維持できる。
【0037】
尚、玉軸受25の分解を所望する場合は、強い力で抑え部材131を回転させると、樹脂132が剪断するので、抑え部材131及び玉軸受25をボールスクリューナット129より取り外すことができる。再組み付けの際には、孔129a、131aから樹脂132を取り除き、同様な工程で組付けを行えばよい。
【0038】
図6は、第2の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置によるラック軸同軸型ブラシレスモータ周辺の軸線方向断面図である。本実施の形態においては、ボールスクリューナット周辺の構成が異なるのみであるので、かかる構成を中心に説明し、第1の実施の形態と同様な構成については同一符号を付して説明を省略する。小径部208aと大径部208bとからなるラックハウジング208は、不図示のブラケットにより、図示しない車体に固定されている。ラックハウジング208の大径部208b内にラック軸22が挿通され、ラック軸22はその両端において、タイロッド9(図1)、10に連結されている。タイロッド9,10は、図示しない操舵機構に連結されている。
【0039】
ラックハウジング208内に挿通されたブラシレスモータ123の回転子123cは、軸受226により、ラックハウジング208に対して回転自在に支持されている。回転子123cの左方端は、略円管状のボールスクリューナット229の右方端に対してスプライン歯同士による係合がなされて、両者は一体的に回転するが、軸線方向には相対移動可能となっている。かかる結合を行う、ボールスクリューナット229(又は回転子123c)に形成された雌スプライン229d、及び回転子123c(又はボールスクリューナット229)に形成された雄スプライン123dの歯面の少なくとも一方に、樹脂をコーティングすることにより、ステアリングストッパ衝接時など衝撃力が付与された場合などに、かかる樹脂コーティングが衝撃力を吸収し、それにより打音防止などが図れる。ボールスクリューナット229は、内側に螺旋状の内ねじ溝229bを有し、内ねじ溝229bは、ラック軸22の左方部に形成された外ねじ溝22aに対向して転動路を形成し、該転動路内に複数のボール30が収容されている。
【0040】
ボール30は、ボールスクリューナット229とラック軸22が相対回転する際に生じる摩擦力軽減のために用いられる。なお、ボールスクリューナット229は、その内部に循環路229cを有し、ボールスクリューナット229の回転時に、循環路を介してボール30は循環可能となっている。
【0041】
ラックハウジング208の小径部208aの内周には、薄い円筒状の滑りブッシュ231を介して、ボールスクリューナット229を回転自在に支持するアンギュラコンタクトタイプの軸受251が配置されている。軸受251は、外輪251aと、一対の内輪251b、251cと、両輪間に配置された2列のボール251dとから構成されている。
【0042】
軸受251の外輪251aの両端に当接するようにして、断面がL字状の芯金252a、252bが一対配置され、更に左方の芯金252aと、小径部208aに取り付けられた間座252cとの間には、リング状の弾性部材235aが配置され、一方左方の芯金252bと、小径部208aに螺合するナット233との間には、リング状の弾性部材235bが配置されている。
【0043】
軸受251の内輪251b、251cは、ボールスクリューナット229の左端外周に螺合取り付けされたナット227により、ボールスクリューナット229に対して取り付けられている。
【0044】
本実施の形態によれば、循環路229cなどを変形させない程度のトルクで、ナット227をボールスクリューナット229に螺合させ、その後ナット227から軸線方向に延在する薄筒部227bを半径方向にカシメて、ボールスクリューナット229の外周に対して強く押しつけられるよう変形させている。それによりナット227は、ボールスクリューナット229に対して相対回動不能に連結され、ラック軸22から強い力が伝達された場合でもゆるむことはない。
【0045】
本実施の形態によれば、例えばステアリングストッパ衝接時など、ボールスクリュー軸としてのラック軸22に大きな衝撃力が生じた場合には、滑りブッシュ231に支援されて、軸受251と共にボールスクリューナット229の軸線方向移動が許容されるが、かかる場合、上述したスプライン歯の樹脂コーティングの効果に加え、弾性部材235a、235bが衝撃力を効果的に吸収出来、打音などの発生を抑制できる。
【0046】
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例えば、抑え部材のゆるみ止めを達成する阻止手段は、雄ねじと雌ねじとの間に塗布されて、ねじ間の摩擦力を増大させる充填剤であっても良い。
【0047】
【発明の効果】
本発明によれば、例えばステアリングストッパ衝接時など、ボールスクリュー軸に大きな衝撃力が生じ、前記抑え部材の軸受に対する軸力がゼロとなったときでも、前記抑え部材の回動が阻止されるため、前記抑え部材はゆるむことがなく、衝撃力が消失したときには、再び軸受に対して所定の軸力を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置を示す概略構成図である。
【図2】本実施の形態にかかるラック軸同軸型ブラシレスモータ周辺の軸線方向断面図である。
【図3】図2の構成をII-II線で切断して矢印方向に見た図である。
【図4】図2の構成のIV部を拡大して示す図である。
【図5】本実施の形態の変形例を示すボールスクリューナットの端部断面図である。
【図6】第2の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置によるラック軸同軸型ブラシレスモータ周辺の軸線方向断面図である。
【符号の説明】
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 トルクセンサ
4、6 ユニバーサルジョイント
5 ロアシャフト
7 ピニオンシャフト
8 ラックハウジング
9,10 タイロッド
13 コントローラ
14 イグニッションスイッチ
15a、15b ヒューズ
16 バッテリ
17 車速センサ
22 ラック軸
23、123 ブラシレスモータ
25,26、251 玉軸受
29、129 ボールスクリューナット
30 ボール
31、231 抑え部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle power steering apparatus using an electric motor.
[0002]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering equipment of a vehicle using an electric motor.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In such an electric power steering device, a bearing is used to rotatably support the ball screw nut with respect to the housing. Such a bearing is disposed at both ends of the ball screw nut, but a restraining member is further provided to prevent the bearing from coming out of the ball screw nut.
[0004]
The holding member has a female screw that is screwed to a male screw formed on the outer periphery of the ball screw nut, and is prevented from falling off the bearing by being screwed to the ball screw nut.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, for example, in a general electric power steering apparatus, when the steering wheel is turned, the steering stopper finally comes into contact with the steering stopper, and further rotation is prevented. When the steering wheel is turned well, excessive contact of the steering stopper may occur. In such a case, there is a possibility that an impact force close to about 98.1 kN (10 tons) at maximum is generated on the rack shaft.
[0006]
When such a strong impact force is generated, the initial axial force of the restraining member that prevents the bearing from falling off the ball screw nut may be exceeded. However, if vibration during running is added to this, the restraining member may loosen. There is.
[0007]
In order to prevent the restraining member from loosening, if the restraining member is screwed into the ball screw nut with a strong torque to increase the initial axial force, the ball rolling path formed inside the ball screw nut will be deformed. The function of the ball screw nut may be impaired.
[0008]
On the other hand, how to adjust the play of the ball in the rolling path formed between the ball screw nut and the ball screw shaft is also a problem.
[0009]
In view of such problems, an object of the present invention is to provide an electric power steering device that is low in cost and excellent in impact resistance that can prevent a bearing from being removed from a ball screw nut.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The electric power steering apparatus of the first aspect of the present invention is
A housing;
A ball screw shaft extending through the housing and connected to a steering mechanism;
A motor having a rotor;
A ball screw nut that converts the rotational force of the rotor into an axial force and transmits it to the ball screw shaft;
A bearing that rotatably supports the ball screw nut with respect to the housing;
A holding member that holds the bearing against the ball screw nut by being screwed to the ball screw nut;
The restraining member can restrict relative rotation between the restraining member and the ball screw nut even when the screw portion screwed into the thread portion of the ball screw nut and the coupling force generated between the both screw portions are lost. Connecting means.
The electric power steering apparatus of the second aspect of the present invention is
A housing;
A ball screw shaft extending through the housing and connected to a steering mechanism;
A motor having a rotor;
A ball screw nut that converts the rotational force of the rotor into an axial force and transmits it to the ball screw shaft;
A bearing that rotatably supports the ball screw nut with respect to the housing;
A holding member that holds the bearing against the ball screw nut by being screwed to the ball screw nut;
The holding member has a connecting means capable of restricting relative rotation between the holding member and the ball screw nut by deforming at least a part of the thin portion toward the ball screw nut. .
[0011]
[Action]
An electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a housing, a ball screw shaft extending through the housing and coupled to a steering mechanism, a motor having a rotor, and a rotational force of the rotor as an axis. The ball screw nut converted into a directional force and transmitted to the ball screw shaft, a bearing that rotatably supports the ball screw nut with respect to the housing, and the ball screw nut are screwed into the ball screw nut, whereby the ball A holding member that holds the bearing against the screw nut, and the holding member is screwed into the screw portion of the ball screw nut and the coupling force generated between both screw portions is lost. And a connecting means capable of restricting relative rotation between the restraining member and the ball screw nut. For example, when a large impact force is generated on the ball screw shaft when the steering stopper comes into contact, and the axial force of the restraining member against the bearing becomes zero, the restraining member is prevented from rotating. When the impact force disappears without loosening, a predetermined axial force can be applied to the bearing again.
An electric power steering apparatus according to a second aspect of the present invention includes a housing, a ball screw shaft extending through the housing and connected to a steering mechanism, a motor having a rotor, and a rotational force of the rotor as an axis. The ball screw nut converted into a directional force and transmitted to the ball screw shaft, a bearing that rotatably supports the ball screw nut with respect to the housing, and the ball screw nut are screwed into the ball screw nut, whereby the ball A restraining member that restrains the bearing against the screw nut, and the restraining member deforms at least a part of the thin portion toward the ball screw nut so that the restraining member and the ball screw nut And a connecting means capable of restricting relative rotation. Even when a large impact force is generated on the ball screw shaft during topper contact, and the axial force of the restraining member against the bearing becomes zero, the restraining member is prevented from rotating, so the restraining member is loosened. When the impact force disappears, a predetermined axial force can be applied to the bearing again.
[0012]
Further, it is preferable that the connecting means connect the holding member and the ball screw nut so as not to be relatively rotatable by using a shearing force of a resin material.
[0013]
Further, it is preferable that the connecting means connect the holding member and the ball screw nut so as not to be relatively rotatable by using a frictional force.
[0014]
Furthermore, since the holding member is adapted to adjust the backlash of the ball in the ball screw nut by being screwed to the ball screw nut, it is not necessary to provide a separate backlash removing means. An inexpensive electric power steering device is provided.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the steering wheel 1 is connected to the upper end of a steering shaft 2.
[0016]
The lower end of the steering shaft 2 is connected to the upper end of the lower shaft 5 via the
[0017]
The
[0018]
That is, for example, when the steering wheel 1 is in a neutral state, the
[0019]
A
[0020]
FIG. 2 is an axial cross-sectional view of the periphery of the rack shaft coaxial brushless motor according to the first embodiment. The housing, that is, the
[0021]
A
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
The left end of the
[0025]
The
[0026]
The left end of the
[0027]
3 is a view of the configuration of FIG. 2 taken along the line II-II and viewed in the direction of the arrow, and FIG. 4 is an enlarged view of an IV portion of the configuration of FIG. As shown in FIG. 4, a male screw 29 a is formed on the outer periphery of the left end of the
[0028]
A
[0029]
Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, when the vehicle is running straight and no steering force is input from the steering wheel 1 to the
[0030]
On the other hand, when the vehicle is about to turn a curve, the steering wheel 1 is steered and the steering force is transmitted to the
[0031]
By the way, in order to prevent the ball bearing 25 from coming off from the
[0032]
With respect to such a problem, according to the present embodiment, the restraining
[0033]
On the other hand, the play of the
[0034]
When an appropriate amount of preload is applied, the thin
[0035]
FIG. 5 is an end cross-sectional view of a ball screw nut showing a modification of the present embodiment. In FIG. 5, holes 131 a and 129 a that penetrate the holding
[0036]
In the present modification, the holding
[0037]
If it is desired to disassemble the
[0038]
FIG. 6 is an axial cross-sectional view of the periphery of a rack shaft coaxial brushless motor by the electric power steering apparatus according to the second embodiment. In the present embodiment, only the configuration around the ball screw nut is different. Therefore, this configuration will be mainly described, and the same components as those in the first embodiment will be denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted. . A
[0039]
The
[0040]
The
[0041]
An angular contact type bearing 251 that rotatably supports a
[0042]
A pair of L-shaped
[0043]
Inner rings 251 b and 251 c of the bearing 251 are attached to the
[0044]
According to the present embodiment, the
[0045]
According to the present embodiment, when a large impact force is generated on the
[0046]
The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. For example, the blocking means that achieves locking of the restraining member may be a filler that is applied between the male screw and the female screw to increase the frictional force between the screws.
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention, even when a large impact force is generated on the ball screw shaft , for example, when the steering stopper comes into contact, the rotation of the restraining member is prevented even when the axial force of the restraining member against the bearing becomes zero. Therefore, the restraining member does not loosen, and when the impact force disappears, a predetermined axial force can be applied to the bearing again.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an electric power steering apparatus according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view in the axial direction around a rack shaft coaxial brushless motor according to the present embodiment;
3 is a view of the configuration of FIG. 2 taken along the line II-II and viewed in the direction of the arrows.
4 is an enlarged view showing an IV part of the configuration of FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is an end cross-sectional view of a ball screw nut showing a modification of the embodiment.
FIG. 6 is a cross-sectional view in the axial direction of a periphery of a rack shaft coaxial brushless motor by an electric power steering apparatus according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2
Claims (20)
前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連結されたボールスクリュー軸と、
回転子を有するモータと、
前記回転子の回転力を軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝達するボールスクリューナットと、
前記ボールスクリューナットを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、
前記ボールスクリューナットに螺合されることによって、前記ボールスクリューナットに対して前記軸受を抑える抑え部材とを有し、
前記抑え部材は、前記ボールスクリューナットのねじ部に螺合するねじ部と、両ねじ部間に生じる結合力が失われた場合でも、前記抑え部材と前記ボールスクリューナットとの相対回転を制限可能な連結手段とを有する電動式パワーステアリング装置。A housing;
A ball screw shaft extending through the housing and connected to a steering mechanism;
A motor having a rotor;
A ball screw nut that converts the rotational force of the rotor into an axial force and transmits it to the ball screw shaft;
A bearing that rotatably supports the ball screw nut with respect to the housing;
A holding member that holds the bearing against the ball screw nut by being screwed to the ball screw nut;
The restraining member can restrict relative rotation between the restraining member and the ball screw nut even when the screw portion screwed into the thread portion of the ball screw nut and the coupling force generated between the both screw portions are lost. An electric power steering apparatus having a connecting means.
前記ハウジング内を延在し、操舵機構に連結されたボールスクリュー軸と、
回転子を有するモータと、
前記回転子の回転力を軸線方向力に変換して前記ボールスクリュー軸に伝達するボールスクリューナットと、
前記ボールスクリューナットを前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、
前記ボールスクリューナットに螺合されることによって、前記ボールスクリューナットに対して前記軸受を抑える抑え部材とを有し、
前記抑え部材は、薄肉部の少なくとも一部を前記ボールスクリューナットに向かって変形することによって、前記抑え部材と前記ボールスクリューナットとの相対回転を制限可能な連結手段とを有することを特徴とする電動式パワーステアリング装置。A housing;
A ball screw shaft extending through the housing and connected to a steering mechanism;
A motor having a rotor;
A ball screw nut that converts the rotational force of the rotor into an axial force and transmits it to the ball screw shaft;
A bearing that rotatably supports the ball screw nut with respect to the housing;
A holding member that holds the bearing against the ball screw nut by being screwed to the ball screw nut;
The holding member has a connecting means capable of restricting relative rotation between the holding member and the ball screw nut by deforming at least a part of the thin portion toward the ball screw nut. Electric power steering device.
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