JP7172865B2 - steering device - Google Patents
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Description
本発明は、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置に組み込まれる、転舵装置に関する。 The present invention relates to a steering device incorporated in a steer-by-wire steering device.
ステアバイワイヤ方式のステアリング装置は、ステアリングホイールなどの操縦桿を有する操舵装置と、該操舵装置に電気的に接続された、１対の操舵輪に舵角を付与するための転舵装置とを備える。このうちの転舵装置は、電動モータを動力源として、車体の幅方向に配置された直動軸を軸方向に変位させ、該直動軸の軸方向両側の端部に接続された１対のタイロッドを押し引きしてナックルアームを揺動させることにより、１対の操舵輪に舵角を付与する。 A steer-by-wire steering device includes a steering device having a control stick such as a steering wheel, and a steering device electrically connected to the steering device for applying a steering angle to a pair of steered wheels. . Among these, the steering device uses an electric motor as a power source to axially displace a linear motion shaft arranged in the width direction of the vehicle body, and a pair of steering devices connected to both ends of the linear motion shaft in the axial direction. A rudder angle is given to a pair of steerable wheels by pushing and pulling the tie rods to swing the knuckle arms.
特開２００５－３１９８９８号公報（特許文献１）には、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置を構成する転舵装置として使用可能な構造が記載されている。特開２００５－３１９８９８号公報に記載の転舵装置は、ボールねじ機構を利用したもので、外周面に内径側ボールねじ溝を有する回転ラックを電動モータにより回転駆動し、回転ラックと該回転ラックの両端に接続された非回転ラックとからなるラック（直動軸）を直動運動させることに基づいて、操舵輪に舵角を付与する。 Japanese Patent Laying-Open No. 2005-319898 (Patent Document 1) describes a structure that can be used as a steering device that constitutes a steer-by-wire steering device. The steering device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-319898 utilizes a ball screw mechanism. A steering angle is imparted to the steerable wheels based on linear motion of a rack (linear motion shaft) consisting of non-rotating racks connected to both ends of the .
ところで、転舵装置を駆動して、操舵輪に舵角を付与する（転舵を行う）と、該操舵輪の舵角の大きさ、すなわち、ナックルアームの揺動角度によっては、転舵に伴う反力が、直動軸に対してラジアル方向（具体的には車体の前後方向）に加わることがある。このようなラジアル方向の転舵反力は、操舵輪の舵角が大きくなるほど大きくなる。転舵反力が直動軸に対しラジアル方向に加わると、該転舵反力が、電動モータの出力軸の回転運動を直動軸の直動運動に変換する変換機構に加わる可能性がある。特に、特開２００５－３１９８９８号公報に記載の転舵装置では、変換機構としてボールねじ機構を利用している。このため、転舵反力が直動軸に対しラジアル方向に加わると、ボールねじ機構を構成するボールが、回転ラックの外周面に備えられた内径側ボールねじ溝や、ねじナットの内周面に備えられた外径側ボールねじ溝に強く押し付けられて、ボールねじ機構の寿命が低下したり、内径側ボールねじ溝や外径側ボールねじ溝に圧痕が形成されるなどして、異音や振動が発生したりする可能性がある。 By the way, when a steering device is driven to give a rudder angle to the steered wheels (to steer), depending on the magnitude of the rudder angle of the steered wheels, that is, the swing angle of the knuckle arm, the steering may be The accompanying reaction force may be applied to the direct-acting shaft in the radial direction (specifically, in the longitudinal direction of the vehicle body). Such radial steering reaction force increases as the steering angle of the steered wheels increases. When the steering reaction force is applied to the linear motion shaft in the radial direction, the steering reaction force may be applied to the conversion mechanism that converts the rotary motion of the output shaft of the electric motor into the linear motion of the linear motion shaft. . In particular, the steering device described in JP-A-2005-319898 utilizes a ball screw mechanism as a converting mechanism. For this reason, when a steering reaction force is applied to the linear motion shaft in the radial direction, the balls that make up the ball screw mechanism will move to the inner diameter side ball screw groove provided on the outer peripheral surface of the rotary rack and the inner peripheral surface of the screw nut. The life of the ball screw mechanism is shortened, and dents are formed on the inner and outer ball screw grooves, resulting in abnormal noise. or vibration may occur.
本発明は、上述のような事情に鑑みて、電動モータの出力軸の回転運動を直動軸の軸方向の直動運動に変換する変換機構に、ラジアル方向の転舵反力が加わるのを防止することができる、転舵装置の構造を実現することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above circumstances, the present invention prevents the application of a radial turning reaction force to a conversion mechanism that converts the rotary motion of the output shaft of an electric motor into the linear motion of the linear motion shaft in the axial direction. The aim is to realize a design of the steering gear that can prevent this.
本発明の転舵装置は、
ハウジングと、
電動モータと、
前記ハウジングの内側に、軸方向の変位を可能に支持された直動軸と、
前記電動モータの出力軸の回転運動を前記直動軸の軸方向の直動運動に変換する変換機構と、
前記直動軸のうち、軸方向両側の端部に、軸方向の変位および回転を不能に外嵌され、かつ、前記ハウジングに、軸方向の変位を可能に、回転を不能に内嵌された１対のガイドスリーブと、
を備える。
The steering device of the present invention is
a housing;
an electric motor;
a linear motion shaft supported inside the housing so as to be displaceable in the axial direction;
a conversion mechanism that converts rotary motion of the output shaft of the electric motor into linear motion in the axial direction of the linear motion shaft;
Outwardly fitted to both ends of the linear motion shaft in the axial direction so as to prevent axial displacement and rotation, and internally fitted in the housing so as to permit axial displacement but impossible to rotate. a pair of guide sleeves;
Prepare.
前記ハウジングは、軸方に関して互いに反対側を向いた１対のハウジング側ストッパ面を有し、かつ、前記直動軸または前記１対のガイドスリーブのそれぞれは、前記１対のハウジング側ストッパ面のそれぞれに対向する軸側ストッパ面を有することができる。この場合、前記直動軸を軸方向片側に向けて限界まで変位させると、前記１対のハウジング側ストッパ面のうちの一方のハウジング側ストッパ面と、前記１対の軸側ストッパ面のうちで前記一方のハウジング側ストッパ面に対向する一方の軸側ストッパ面とが当接して、前記直動軸がそれ以上軸方向片側に向けて変位することが阻止される。一方、前記直動軸を軸方向他側に向けて限界まで変位させると、前記１対のハウジング側ストッパ面のうちの他方のハウジング側ストッパ面と、前記１対の軸側ストッパ面のうちで前記他方のハウジング側ストッパ面に対向する他方の軸側ストッパ面とが当接して、前記直動軸がそれ以上軸方向他側に向けて変位することが阻止される。 The housing has a pair of housing-side stopper surfaces facing opposite to each other in the axial direction, and the direct-acting shaft or the pair of guide sleeves each have one of the pair of housing-side stopper surfaces. It can have shaft-side stop surfaces facing each other. In this case, when the linear motion shaft is displaced to the limit toward one side in the axial direction, one of the pair of housing side stopper surfaces and one of the pair of shaft side stopper surfaces are displaced. One of the shaft-side stopper surfaces facing the one housing-side stopper surface abuts against the direct-acting shaft to prevent further displacement toward one side in the axial direction. On the other hand, when the direct-acting shaft is displaced to the limit toward the other side in the axial direction, the other of the pair of housing-side stopper surfaces and the other of the pair of shaft-side stopper surfaces are displaced. The shaft-side stopper surface facing the other housing-side stopper surface comes into contact with the other shaft-side stopper surface to prevent the direct-acting shaft from being displaced further toward the other side in the axial direction.
具体的には、前記１対のハウジング側ストッパ面を、前記ハウジングの軸方向片側部分と軸方向他側部分とに、軸方向外側を向くようにして備え、かつ、前記１対の軸側ストッパ面のそれぞれを、前記１対のガイドスリーブのそれぞれに軸方向内側を向くようにして備えることができる。この場合、前記直動軸を軸方向片側に向けて限界まで変位させると、前記１対のハウジング側ストッパ面のうち、軸方向他側部分に備えられたハウジング側ストッパ面と、前記１対のガイドスリーブのうち、軸方向他側のガイドスリーブに備えられた軸側ストッパ面とが当接して、前記直動軸がそれ以上軸方向片側に向けて変位することが阻止される。一方、前記直動軸を軸方向他側に向けて限界まで変位させると、前記１対のハウジング側ストッパ面のうち、軸方向片側部分に備えられたハウジング側ストッパ面と、前記１対のガイドスリーブのうち、軸方向片側のガイドスリーブに備えられた軸側ストッパ面とが当接して、前記直動軸がそれ以上軸方向他側に向けて変位することが阻止される。 Specifically, the pair of housing side stopper surfaces are provided on one axial side portion and the other axial side portion of the housing so as to face outward in the axial direction, and the pair of shaft side stoppers Each of the faces may be provided facing axially inwardly on each of the pair of guide sleeves. In this case, when the linear motion shaft is displaced to the limit toward one side in the axial direction, of the pair of housing side stopper surfaces, the housing side stopper surface provided on the other side in the axial direction and the pair of Of the guide sleeves, the shaft-side stopper surface provided on the guide sleeve on the other side in the axial direction abuts to prevent the linear motion shaft from being further displaced toward one side in the axial direction. On the other hand, when the linear motion shaft is displaced to the limit toward the other side in the axial direction, of the pair of housing side stopper surfaces, the housing side stopper surface provided on one side portion in the axial direction and the pair of guides are displaced. Among the sleeves, the shaft-side stopper surface provided on the guide sleeve on one side in the axial direction comes into contact with the linear motion shaft to prevent further displacement toward the other side in the axial direction.
前記ハウジングのうち、前記ガイドスリーブのそれぞれを内嵌保持する部分の内周面の円周方向に関する少なくとも１箇所に、ハウジング側平坦面部をそれぞれ有し、前記ガイドスリーブのそれぞれの外周面に、前記ハウジング側平坦面部と近接対向ないし摺接可能な軸側平坦面部をそれぞれ有することができる。 A portion of the housing that internally fits and holds each of the guide sleeves has a housing-side flat surface portion in at least one location in the circumferential direction of the inner peripheral surface thereof, and the outer peripheral surface of each of the guide sleeves has the above-described The housing-side flat surface portion can have a shaft-side flat surface portion that can be closely opposed or slidably contacted.
前記直動軸を、外周面に内径側ボールねじ溝を有するボールねじ軸とし、前記変換機構を、内周面に外径側ボールねじ溝を有し、かつ、前記電動モータにより回転駆動されるボールナットと、前記内径側ボールねじ溝と前記外径側ボールねじ溝との間に転動自在に配置された複数個のボールとを備えるものとすることができる。すなわち、前記変換機構を、ボールねじ機構により構成することができる。 The linear motion shaft is a ball screw shaft having an inner diameter ball screw groove on its outer peripheral surface, and the conversion mechanism has an outer diameter ball screw groove on its inner peripheral surface and is rotationally driven by the electric motor. It may comprise a ball nut and a plurality of balls arranged to be free to roll between the inner diameter side ball screw groove and the outer diameter side ball screw groove. That is, the conversion mechanism can be configured by a ball screw mechanism.
本発明の転舵装置では、前記ガイドスリーブのそれぞれを、複数のスリーブ素子を組み合わせてなるものとすることができる。この場合、前記スリーブ素子と前記直動軸との間にシム板を挟持することができる。 In the steering device of the present invention, each of the guide sleeves may be formed by combining a plurality of sleeve elements. In this case, a shim plate can be sandwiched between the sleeve element and the linear motion shaft.
本発明の転舵装置では、前記ガイドスリーブのそれぞれの外周面、および／または、前記ハウジングのうち、前記ガイドスリーブのそれぞれを内嵌保持する部分の内周面に、グリースを保持するための保持凹部を備えることができる。 In the steering device of the present invention, a holding mechanism for holding grease is provided on the outer peripheral surface of each of the guide sleeves and/or the inner peripheral surface of the portion of the housing that internally fits and holds each of the guide sleeves. A recess may be provided.
本発明の転舵装置によれば、電動モータの出力軸の回転運動を直動軸の軸方向の直動運動に変換する変換機構に、ラジアル方向の転舵反力が加わるのを防止することができる。 According to the steering device of the present invention, it is possible to prevent a radial steering reaction force from being applied to the conversion mechanism that converts the rotary motion of the output shaft of the electric motor into the linear motion of the linear motion shaft in the axial direction. can be done.
本発明の実施の形態の１例について、図１～図７を用いて説明する。本例の転舵装置１は、ハウジング２と、直動軸であるボールねじ軸３と、１対のボールナット４ａ、４ｂと、１対の軸受装置５ａ、５ｂと、複数個のボール６と、１対の電動モータ７ａ、７ｂと、１対の減速機８ａ、８ｂとを備える。
An example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7. FIG. The
ハウジング２は、炭素鋼などの鉄系合金により構成される。ただし、ハウジング２を、アルミニウム合金などの軽合金または合成樹脂などにより構成することもできる。本例では、ハウジング２は、幅方向両側に配置された１対の小径筒部９ａ、９ｂと、該小径筒部９ａ、９ｂのそれぞれの幅方向内側（幅方向中央側）に隣接する部分に配置された１対のアクチュエータ収容部１０ａ、１０ｂと、該１対のアクチュエータ収容部１０ａ、１０ｂの幅方向内側の端部同士を接続する連結筒部１１とを備える。
The
なお、幅方向とは、特に断らない限り、転舵装置１を車体に取り付けた状態での、幅方向（図３、図４および図６の左右方向、図５の表裏方向）をいう。また、上下方向および前後方向とは、特に断らない限り、転舵装置１を車体に取り付けた状態での、上下方向（図３の表裏方向、図４～図６の上下方向）および前後方向（図３の上下方向、図４および図６の表裏方向、図５の左右方向）をいう。
Unless otherwise specified, the width direction refers to the width direction (horizontal direction in FIGS. 3, 4 and 6, front and back direction in FIG. 5) when the
小径筒部９ａ、９ｂのそれぞれは、ボールねじ軸３の軸方向（幅方向）両側部分を、軸方向変位を可能に、かつ、回転を不能に支持する。このために、本例の小径筒部９ａ、９ｂのそれぞれは、断面非円形の内周面を有する。具体的には、小径筒部９ａ、９ｂのそれぞれの内周面は、前後方向両側に配置された１対のハウジング側平坦面部１２と、該ハウジング側平坦面部１２の上下方向両側縁同士をそれぞれ接続する部分円筒状の１対の凹曲面部１３とを備える。なお、本例では、ハウジング側平坦面部１２のそれぞれは、前後方向を向いた平坦面により構成される。小径筒部９ａ、９ｂのそれぞれは、凹曲面部１３の幅方向（軸方向）内側の端部に径方向内方に突出したストッパ凸部１４を有する。ストッパ凸部１４は、幅方向（軸方向）外側の端面に、幅方向（軸方向）外側を向いた、ハウジング側ストッパ面１５を有する。
Each of the small-diameter
なお、ボールねじ軸３は、後述するように、自身の中心軸を、車体の幅方向に向けた状態で、ハウジング２の内側に、軸方向（幅方向）に関する変位（摺動）を可能に、かつ、回転を不能に支持される。したがって、本例では、車体の幅方向と、ボールねじ軸３の軸方向とが互いに一致する。そして、ボールねじ軸３に関して、軸方向内側とは、ボールねじ軸３の幅方向中央側（内側）をいい、軸方向外側とは、ボールねじ軸３の幅方向外側（両側）をいう。
As will be described later, the
アクチュエータ収容部１０ａ、１０ｂのそれぞれは、大径筒部１６と、ナット収容部１７と、ウォーム収容部１８とを備える。
Each of the
大径筒部１６は、小径筒部９ａ、９ｂの幅方向内側に隣接して配置され、かつ、内径寸法および外径寸法が、小径筒部９ａ、９ｂの内径寸法および外径寸法よりも大きくなっている。
The large-
ナット収容部１７は、大径筒部１６の幅方向内側に隣接して配置されている。本例では、ナット収容部１７は、幅方向内側に向かうほど外径寸法が小さくなる円すい台状の外周面を有し、かつ、内径寸法が、大径筒部１６の内径寸法よりも小さくなっている。
The
ウォーム収容部１８は、大径筒部１６の中心軸に対しねじれの位置に存在する中心軸を有し、かつ、軸方向中間部が大径筒部１６内に開口している。本例では、ウォーム収容部１８は、大径筒部１６の上側に配置されている。すなわち、ウォーム収容部１８の軸方向中間部の下側部分が、大径筒部１６の上側部分に開口している。
The
連結筒部１１は、幅方向中央位置から幅方向両側に向かうほど外径寸法が大きくなり、かつ、母線形状が円弧形の外周面と、円筒面状の内周面とを有する。
The connecting
本例では、ハウジング２は、上下方向に分割された１対のハウジング素子１９ａ、１９ｂを、複数本のボルト２０により結合固定してなる。
In this example, the
ボールねじ軸３は、直動軸であって、自身の中心軸を、車体の幅方向に向けた状態で、ハウジング２の内側に、軸方向（幅方向）に関する変位（摺動）を可能に、かつ、回転を不能に支持される。本例のボールねじ軸３は、大径部２２と、該大径部２２の軸方向両側に配置された１対の小径部２３ａ、２３ｂとを備える。さらに、ボールねじ軸３は、大径部２２の軸方向中間部に、断面形状が円弧形でらせん状に形成された内径側ボールねじ溝２１を備える。なお、図４および図７では、内径側ボールねじ溝２１、後述するボールナット４ａ、４ｂの外径側ボールねじ溝３５およびボール６を省略している。
The
１対の小径部２３ａ、２３ｂのそれぞれは、断面非円形の外周面を有する。具体的には、小径部２３ａ、２３ｂのそれぞれの外周面は、前後方向両側に配置された１対の平坦面部と、該平坦面部の上下方向両側縁同士をそれぞれ接続する部分円筒状の１対の凸曲面部とを備える。１対の小径部２３ａ、２３ｂのそれぞれは、軸方向外側の端面に開口するねじ孔２４を有する。
Each of the pair of
本例では、ボールねじ軸３は、該ボールねじ軸３の軸方向片側（図３および図４の左側）の端部と軸方向他側（図３および図４の右側）の端部に外嵌された１対のガイドスリーブ２５ａ、２５ｂを介して、ハウジング２の内側に、軸方向に関する変位を可能に、かつ、回転を不能に支持されている。
In this example, the
ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれは、合成樹脂、または、銅系合金などの自己潤滑性を有する非鉄系金属もしくは含油メタルなど、ハウジング２に対する摩擦係数が小さな材料製である。ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれは、ボールねじ軸３の小径部２３ａ、２３ｂに、がたつきなく、かつ、回転不能に外嵌可能な内周面を有する。具体的には、本例のガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれの内周面は、前後方向両側に配置された１対の平坦面部と、該平坦面部の上下方向両側縁同士をそれぞれ接続する部分円筒状の１対の凹曲面部とを備える。
Each of the
また、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれは、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂの内側に、ハウジング２に対する相対回転を不能に、かつ、軸方向に関する変位（摺動）を可能に配置（内嵌）可能な外周面を有する。具体的には、本例のガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれの外周面は、前後方向両側に配置された１対の軸側平坦面部２６と、該軸側平坦面部２６の上下方向両側縁同士をそれぞれ接続する部分円筒状の１対の凸曲面部２７とを備える。さらに、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれは、凸曲面部２７の軸方向内側部分に、軸方向内側の端部に開口し、かつ、径方向内方に凹んだストッパ凹部２８を有する。ストッパ凹部２８は、軸方向外側の端面に、軸方向内側を向いた軸側ストッパ面２９を有する。
Further, the
ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれは、内周面を、ボールねじ軸３の小径部２３ａ、２３ｂの外周面に非円形係合（嵌合）させることにより、小径部２３ａ、２３ｂの周囲にがたつきなく、かつ、該小径部２３ａ、２３ｂに対する相対回転を不能に外嵌されている。また、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれは、軸側平坦面部２６を、小径筒部９ａ、９ｂのハウジング側平坦面部１２に摺接ないし近接対向させ、かつ、凸曲面部２７を、小径筒部９ａ、９ｂの凹曲面部１３に摺接ないし近接対向させることにより、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂの内側に、ハウジング２に対する相対回転を不能に、かつ、軸方向に関する変位（摺動）を可能に配置（内嵌）されている。これにより、ボールねじ軸３は、ハウジング２の内側に、軸方向（幅方向）に関する変位（摺動）を可能に、かつ、回転を不能に支持されている。要するに、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂは、ボールねじ軸３がハウジング２に対して相対回転するのを防止する回転止め機能を有する。
The inner peripheral surfaces of the
なお、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂと、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂとの間には、グリースが充填され、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂの外周面と小径筒部９ａ、９ｂの内周面との摺接部の潤滑が図られている。そこで、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれの外周面、および／または、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂの内周面に、グリースを保持するための保持凹部を備えることもできる。保持凹部は、たとえば、軸方向または周方向に伸長する凹溝などにより構成することができる。
Grease is filled between the
本例では、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれは、前後方向に分割された１対のスリーブ素子４６を組み合わせてなる。本例では、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂを、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂの内側に配置することで、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれを構成する１対のスリーブ素子４６が互いに分離することを防止している。また、後述するように、ボールねじ軸３のねじ孔２４に球面継手３０の支持軸部３２を螺合した状態で、該球面継手３０の軸方向内側面により、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂの軸方向外側の端面を押え付けている。すなわち、ボールねじ軸３の大径部２２の外周面と小径部２３ａ、２３ｂの外周面とを接続する段差部と、球面継手３０との間で、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂを軸方向（幅方向）に挟持して、該ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂが軸方向に変位する（小径部２３ａ、２３ｂから脱落する）のを防止している。
In this example, each of the
なお、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれを構成する１対のスリーブ素子４６と、ボールねじ軸３の小径部２３ａ、２３ｂとの間には、１乃至複数枚のシム板を挟持することもできる。
One or more shim plates may be sandwiched between the pair of
ボールねじ軸３を、１対のガイドスリーブ２５ａ、２５ｂを介して、ハウジング２の内側に支持した状態では、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれの軸側ストッパ面２９と、小径筒部９ａ、９ｂのそれぞれのハウジング側ストッパ面１５とが軸方向（幅方向）に対向している。なお、ハウジング２に対するボールねじ軸３の軸方向位置にかかわらず、軸方向片側（図３および図４の左側）のガイドスリーブ２５ａの軸側ストッパ面２９と、軸方向片側の小径筒部９ａのハウジング側ストッパ面１５との間部分、および、軸方向他側（図３および図４の右側）のガイドスリーブ２５ｂの軸側ストッパ面２９と、軸方向他側の小径筒部９ｂのハウジング側ストッパ面１５との間部分のうち、少なくとも一方の間部分には、軸方向隙間が存在する。
When the
ボールねじ軸３の軸方向両側の端部には、それぞれ球面継手３０を介して、１対のタイロッド３１が接続されている。すなわち、球面継手３０のそれぞれの支持軸部３２の外周面に備えられた雄ねじ部を、ボールねじ軸３のねじ孔２４に螺合し、かつ、球面継手３０のそれぞれの内周面に備えられた部分凹球面状の係合凹部３３に、タイロッド３１の基端部（軸方向内側の端部）に備えられた部分凸球面状の球面係合部３４を球面係合させている。
A pair of
１対のボールナット４ａ、４ｂのそれぞれは、内周面に、断面形状が円弧形でらせん状に形成された外径側ボールねじ溝３５を有し、かつ、ボールねじ軸３の周囲に該ボールねじ軸３に対する相対回転を可能に配置されている。本例では、１対のボールナット４ａ、４ｂのそれぞれの外径側ボールねじ溝３５は、互いに同じ仕様（リードおよびリード角）を有する。また、本例では、ボールナット４ａ、４ｂのそれぞれは、スリーブ３６および軸受装置５ａ、５ｂを用いて、ハウジング２のナット収容部１７の内側に回転自在に支持されている。具体的には、ボールナット４ａ、４ｂのそれぞれの軸方向外側の端部に、スリーブ３６の軸方向内側の端部が、トルクの伝達を可能に結合固定され、かつ、該スリーブ３６の軸方向中間部外周面と、ハウジング２の大径筒部１９の幅方向内側部分の内周面との間に軸受装置５ａ、５ｂが配置されている。軸受装置５ａ、５ｂのそれぞれは、ラジアル荷重およびスラスト荷重を支承可能な構造を有する。具体的には、たとえば、軸受装置５ａ、５ｂのそれぞれは、背面組み合わせ型（ＤＢ型）の接触角を有する複列アンギュラ玉軸受や複列円すいころ軸受などにより構成することができる。また、スリーブ３６は、ボールナット４ａ、４ｂと一体に構成することもできる。
Each of the pair of
１対のボールナット４ａ、４ｂのそれぞれは、後述するボール６を循環させるための図示しない循環機構をさらに有する。循環機構は、チューブ式、デフレクタ式、エンドキャップ式またはこま式の何れの構造のものを採用しても良いが、ボールねじ軸３を十分に大きな力で軸方向に変位させるべく、ボール６の玉径を十分に確保する面からは、チューブ式のものを採用することが好ましい。
Each of the pair of
１対の電動モータ７ａ、７ｂのそれぞれは、減速機８ａ、８ｂを介して、ボールナット４ａ、４ｂを回転駆動する。本例では、１対の電動モータ７ａ、７ｂは、互いに同じ定格出力を有し、かつ、減速機８ａ、８ｂは、互いに同じ減速比を有する。特に本例では、減速機８ａ、８ｂのそれぞれを、ウォーム減速機としている。すなわち、減速機８ａ、８ｂのそれぞれは、スリーブ３６の軸方向外側の端部にトルクの伝達を可能に外嵌されたウォームホイール３７と、該ウォームホイール３７と噛合し、かつ、ハウジング２のウォーム収容部１８の内側に回転自在に支持されたウォーム３８とからなる。電動モータ７ａ、７ｂのそれぞれは、出力軸を、ウォーム３８の基端部に接続している。なお、本例では、ウォーム減速機である減速機８ａ、８ｂとして、セルフロック機能を有さず、逆効率の高いものを使用している。
A pair of
なお、減速機８ａ、８ｂは、電動モータ７ａ、７ｂの出力トルクを増大させてボールナット４ａ、４ｂに付与することができれば、ウォーム減速機に限らない。具体的には、たとえば、減速機８ａ、８ｂとして、平行軸歯車式や摩擦ローラ式、ベルト式などの減速機を使用することもできる。なお、１対の電動モータ７ａ、７ｂとして、互いに異なる定格出力を有するものを使用したり、減速機８ａ、８ｂとして、互いに異なる種類（構造）のものや異なる減速比を有するものを使用したりすることもできる。ただし、電動モータ７ａ、７ｂの制御を容易にする面からは、１対の電動モータ７ａ、７ｂとして、互いに同じ定格出力を有するものを使用し、かつ、減速機８ａ、８ｂとして、互いに同じ種類であって、同じ減速比を有するものを使用することが好ましい。
The
本例の転舵装置１は、たとえば、車軸懸架式の懸架装置を備えるトラックなどの大型車両の車体の下方に支持される。具体的には、転舵装置１は、図１に示すように、ハウジング２の取付板部３９に備えられた通孔を挿通したボルト４０を、車体フレーム４１に１対のリーフスプリング４２を介して支持された車軸４３に形成されたねじ孔に螺合し、さらに締め付けることで、車体フレーム４１に対し支持固定されている。１対のタイロッド３１のそれぞれの先端部は、ナックル４４のアーム４５の先端部に揺動可能に接続されている。さらに、ナックル４４のそれぞれには、図示しないハブユニット軸受を介して操舵輪が回転自在に支持されている。
The
転舵装置１は、ステアリングホイールなどの操縦桿を有する操舵装置と、制御器（ＥＣＵ）を介して電気的に組み合わされて、ステアバイワイヤ方式のステアリング装置を構成する。制御器は、車両が通常運転モードで走行しているときには、センサにより取得したステアリングホイールの操作量、さらに必要に応じて車両の走行速度などに基づいて、操舵輪に付与する舵角を算出する。これに対し、車両が自動運転モードで走行しているときには、制御器は、各種センサにより取得した、車両の周囲の状況や移動距離、移動方向などに基づいて、操舵輪に付与する舵角を算出する。
The
通常運転モードと自動運転モードとのいずれのモードで走行している場合でも、制御器は、算出した舵角に応じて、転舵装置１の電動モータ７ａ、７ｂに同時に通電し、ウォーム３８を回転駆動させる。ウォーム３８を回転させることで、該ウォーム３８と噛合するウォームホイール３７を回転させ、スリーブ３６を介してウォームホイール３７に結合されたボールナット４ａ、４ｂを、同じ方向に同じ速度で回転させる。ボールナット４ａ、４ｂの回転に伴い、ボール６が、内径側ボールねじ溝２１と外径側ボールねじ溝３５との間を移動し、かつ、ボールねじ軸３が軸方向（幅方向）に変位する。要するに、本例では、減速機８ａ、８ｂとボールナット４ａ、４ｂとボール６とにより、電動モータ７ａ、７ｂの出力軸の回転運動を直動軸であるボールねじ軸３の直動運動に変換する変換機構が構成されている。ボールねじ軸３の軸方向の変位に伴い、タイロッド３１が押し引きされると、ナックル４４が揺動変位されて、操舵輪に所望の舵角が付与される。
The controller simultaneously energizes the
本例の転舵装置１では、ボールねじ軸３を軸方向片側に変位させることで、操舵輪を、所定方向に転舵限界まで転舵（いわゆる端当て）させると、ボールねじ軸３のうち、軸方向他側の小径部２３ｂに外嵌されたガイドスリーブ２５ｂの軸側ストッパ面２９が、ハウジング２のうち、軸方向他側の小径筒部９ｂのハウジング側ストッパ面１５に当接して、ボールねじ軸３がそれ以上軸方向片側に変位することが阻止される。換言すれば、軸方向他側のガイドスリーブ２５ｂの軸側ストッパ面２９と、軸方向他側の小径筒部９ｂのハウジング側ストッパ面１５とを当接させることにより、所定方向の転舵限界を規定している。
In the
一方、ボールねじ軸３を軸方向他側に変位させることで、操舵輪を、前記所定方向と逆方向に転舵限界まで転舵させると、ボールねじ軸３のうち、軸方向片側の小径部２３ａに外嵌されたガイドスリーブ２５ａの軸側ストッパ面２９が、ハウジング２のうち、軸方向片側の小径筒部９ａのハウジング側ストッパ面１５に当接して、ボールねじ軸３がそれ以上軸方向他側に変位することが阻止される。換言すれば、軸方向片側のガイドスリーブ２５ａの軸側ストッパ面２９と、軸方向片側の小径筒部９ａのハウジング側ストッパ面１５とを当接させることにより、所定方向と逆方向の転舵限界を規定している。
On the other hand, when the
要するに、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂは、ボールねじ軸３が軸方向に過度に変位するのを防止するストッパ機能を有する。このようなストッパ機能により、ボール６が、ボールねじ軸３の内径側ボールねじ溝２１の端部に押し付けられたり、該内径側ボールねじ溝２１の端部から乗り上げたりするのを防止し、かつ、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂの軸方向内側の端部が、ボールナット４ａ、４ｂの軸方向外側の端部に衝突するのを防止している。
In short, the
なお、操舵装置は、操縦桿の操舵量に応じた反力を該操縦桿に付与する反力付与モータをさらに有する。したがって、車両が通常運転モードで走行しているときに、運転者が操縦桿を操作すると、操縦桿の操作量などに応じた操作反力が該操縦桿に付与される。一方、車両が自動運転モードで走行しているときは、転舵装置１により、操舵輪に舵角を付与している状態でも、操縦桿は回転しない。
The steering device further includes a reaction force applying motor that applies a reaction force to the control stick in accordance with the steering amount of the control stick. Therefore, when the driver operates the control stick while the vehicle is running in the normal driving mode, an operation reaction force corresponding to the operation amount of the control stick is applied to the control stick. On the other hand, when the vehicle is running in the automatic driving mode, the control stick does not rotate even when the
上述のように、本例の転舵装置１は、１対の電動モータ７ａ、７ｂにより、減速機８ａ、８ｂを介して、ボールナット４ａ、４ｂを同時に回転駆動することで、ボールねじ軸３を軸方向に変位させることにより、操舵輪に舵角を付与するように構成されている。したがって、本例の転舵装置１によれば、電動モータ７ａ、７ｂとして、徒に出力（定格トルク）が大きなものを使用する必要がなく、該電動モータ７ａ、７ｂのそれぞれを、出力可能なトルク範囲のうち比較的出力トルクが低く、かつ、効率の良い領域で使用しても、十分な転舵力を得ることができる。
As described above, the
また、本例の転舵装置１では、電動モータ７ａ、７ｂを１対備えるため、該１対の電動モータ７ａ、７ｂのうちのいずれか一方の電動モータ７ａ（または７ｂ）への通電が不能になった場合でも、他方の電動モータ７ｂ（または７ａ）のみを駆動することで、ボールねじ軸３を軸方向に変位させ、操舵輪に舵角を付与することができる。なお、この場合には、他方の電動モータ７ｂ（または７ａ）のみを駆動することで、ボールねじ軸３を軸方向に変位すると、一方のボールナット４ａ（または４ｂ）の外径側ボールねじ溝３５とボールねじ軸３の内径側ボールねじ溝２１との間でボール６が移動する。これにより、一方のボールナット４ａ（または４ｂ）が回転すると、ウォームホイール３７が回転し、さらに該ウォームホイール３７と噛合するウォーム３８が回転し、一方の電動モータ７ａ（または７ｂ）の出力軸が回転する。このようにして、ボールねじ軸３の軸方向変位が許容される。すなわち、本例の転舵装置１によれば、フェールセーフを確保することができる。
Further, since the
なお、１個の電動モータ７ｂ（または７ａ）のみで転舵を行う場合、１対の電動モータ７ａ、７ｂにより転舵を行う場合よりも、電動モータ７ｂ（または７ａ）を、出力可能な範囲のうち、比較的出力トルクが高い領域であって、効率が低い領域で使用する必要がある。また、１個の電動モータ７ｂ（または７ａ）のみで転舵を行う場合、得られる転舵力も小さく、たとえば、車両の停止中に舵角を付与（据え切り）するような動作は難しくなる可能性がある。ただし、この場合でも、車両をわずかでも動かして、操舵輪を回転させれば、電動モータ７ｂ（または７ａ）にかかる負荷を小さくすることができ、操舵輪に舵角を付与することができる。
When the steering is performed by only one
本例の転舵装置１では、１対の電動モータ７ａ、７ｂのそれぞれが、別々のボールナット４ａ、４ｂを回転駆動することで、ボールねじ軸３を軸方向に変位させるように構成されている。したがって、電動モータ７ａ、７ｂとして、出力が比較的小さい小型のものを使用できることに加え、ボールナット４ａ、４ｂのそれぞれの径方向寸法を、１個のボールナットを回転駆動することでボールねじ軸３を軸方向に変位させる構造と比較して小さく抑えることができる。要するに、ボールナット４ａ、４ｂと、軸受装置５ａ、５ｂと、減速機８ａ、８ｂと、電動モータ７ａ、７ｂとをそれぞれ１個ずつ組み合わせてなる電動アクチュエータ４７ａ、４７ｂの小型化を図ることができ、該電動アクチュエータ４７ａ、４７ｂの軸方向（幅方向）に関する設置位置の自由度を高くすることができる。
In the
本例の転舵装置１では、１対の電動アクチュエータ４７ａ、４７ｂは、幅方向中央付近、具体的には、ハウジング２の幅方向中央位置を挟んだ両側部分に配置されている。特に本例では、電動アクチュエータ４７ａ、４７ｂのそれぞれを構成する各部材のうち、ボールナット４ａ、４ｂが、幅方向に関して最も中央側に配置されている。換言すれば、ボールナット４ａ、４ｂが、幅方向中央付近で互いに近接して配置されている。このため、ボールナット４ａ、４ｂを回転駆動することにより、該ボールナット４ａ、４ｂのそれぞれにボール６を介して螺合されたボールねじ軸３を軸方向に変位させる際に、該ボールねじ軸３に無理な力（ねじれ方向の力）が加わるのを、１対のボールナット４ａ、４ｂが幅方向に関して互いに大きく離隔して配置された構造（たとえば、ダブルピニオン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からの操舵力が入力される部分と、電動モータによるアシスト力が付与される部分とのように、ラック軸の幅方向両側の端部付近に力が付与される構造）と比較して抑えることができる。
In the
また、ボールナット４ａ、４ｂを、幅方向中央付近で互いに近接して配置することで、ボールねじ軸３の大径部２２の外周面に備えられた内径側ボールねじ溝２１の軸方向に関する長さ寸法（軸方向に関する形成範囲）を短くすることもできる。このため、内径側ボールねじ溝２１の加工コストを低く抑えることができ、かつ、ボールねじ軸３の軸方向両側部分に、小径部２３ａ、２３ｂを備えさせることができ、該小径部２３ａ、２３ｂのそれぞれの周囲に、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂを配置することができる。ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれは、回転止め機能およびストッパ機能に加え、後述するように、ボールねじ軸３のラジアル方向に加わる転舵反力をハウジング２に伝達し、該ハウジング２を介して車体により支承させる機能を有する。
In addition, by arranging the ball nuts 4a and 4b close to each other near the center in the width direction, the axial length of the inner diameter side ball screw
なお、本例では、ボールナット４ａ、４ｂを、幅方向中央付近に互いに近接して、ただし、離隔して配置している。これにより、ハウジング２のうち、ボールナット４ａ、４ｂを含む電動アクチュエータ４７ａ、４７ｂを収容するアクチュエータ収容部１０ａ、１０ｂが、車体の下方で、車軸４３の周辺に存在する部材（たとえばオイルパン４８など）と干渉するのを防止している。ただし、ボールねじ軸３に無理な力が加わるのを防止する面からは、１対のボールナット４ａ、４ｂをできる限り近くに、最も好ましくは隣接して配置することが好ましい。要するに、１対のボールナット４ａ、４ｂは、車軸４３の周辺に存在する部材に干渉しない範囲において、できる限り近接して配置される。
In this example, the ball nuts 4a and 4b are arranged close to each other near the center in the width direction, but are spaced apart from each other. As a result, the
本例では、電動アクチュエータ４７ａ、４７ｂのそれぞれを構成する各部材を、幅方向中央側から外側に向けて、ボールナット４ａ、４ｂ、軸受装置５ａ、５ｂ、減速機８ａ、８ｂおよび電動モータ７ａ、７ｂの順で配置している。ただし、ボールナット４ａ、４ｂを、幅方向に関して最も中央側に配置すれば、他の部材の配置については特に限定されない。たとえば、軸受装置５ａ、５ｂを、減速機８ａ、８ｂのウォームホイール３７よりも幅方向外側に配置することもできる。また、減速機８ａ、８ｂのウォームホイール３７を、ボールナット４ａ、４ｂの周囲に該ボールナット４ａ、４ｂと一体的に回転するように配置することもできる。
In this example, each member constituting each of the
また、本例では、ボールねじ軸３の軸方向両側の端部に、球面継手３０を介して、タイロッド３１が接続され、かつ、タイロッド３１の先端部に、ナックル４４のアーム４５の先端部が揺動可能に接続されている。したがって、本例の転舵装置１を駆動して、操舵輪に舵角を付与する（転舵を行う）と、アーム４５の角度によっては、転舵に伴う反力が、ボールねじ軸３に対してラジアル方向（前後方向）に加わることがある。
In this example, a
ここで、本例では、１対のガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれの外周面の前後両側部分に配置された１対の軸側平坦面部２６を、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂのそれぞれの内周面の前後両側部分に配置されたハウジング側平坦面部１２に摺接ないし近接対向させている。したがって、転舵に伴う反力が、ボールねじ軸３にラジアル方向に加わると、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂの軸側平坦面部２６が小径筒部９ａ、９ｂのハウジング側平坦面部１２に押し付けられる。要するに、転舵に伴いボールねじ軸３にラジアル方向に加わる反力は、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂおよびハウジング２を介して、車体に伝達され、該車体により支承される。このため、本例の転舵装置１によれば、ラジアル方向の転舵反力が、減速機８ａ、８ｂとボールナット４ａ、４ｂとボール６とからなる変換機構に加わるのを防止することができる。具体的には、転舵に伴う反力が、ボールねじ軸３に対してラジアル方向に加わった場合でも、ボール６の転動面が、ボールねじ軸３の内径側ボールねじ溝２１およびボールナット４ａ、４ｂの外径側ボールねじ溝３５に強く押し付けられるのを防止することができる。この結果、ボールねじ軸３とボールナット４ａ、４ｂとボール６とからなるボールねじ機構の寿命が低下したり、異音や振動が発生したりするのを防止することができる。
Here, in this example, the pair of shaft-side
上述のように、本例では、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂのそれぞれの内周面の前後両側部分に配置されたハウジング側平坦面部１２と、１対のガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれの外周面の前後両側部分に配置された１対の軸側平坦面部２６とを、互いに摺接ないし近接対向させている。これにより、ボールねじ軸３がハウジング２に対して相対回転するのを防止する回転止め機能を実現し、かつ、転舵に伴いボールねじ軸３にラジアル方向に加わる反力が変換機構に加わるのを防止している。
As described above, in this example, the housing-side
ただし、回転止め機能を実現する面からは、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂのそれぞれの内周面と、１対のガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれの外周面とが非円形嵌合していれば足りる。また、ボールねじ軸３にラジアル方向の転舵反力が加わった場合に、互いに当接する、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂのそれぞれの内周面の前後両側部分と、１対のガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれの外周面の前後両側部分とは、互いに摺接ないし近接対向していれば、必ずしも平坦面である必要はない。すなわち、本発明の転舵装置は、ハウジングのうち、１対のガイドスリーブのそれぞれを内嵌保持する部分の内周面の円周方向に関する少なくとも１箇所位置に、ハウジング側平坦面部をそれぞれ有し、かつ、前記１対のガイドスリーブのそれぞれの外周面に、前記ハウジング側平坦面部と近接対向ないし摺接可能な軸側平坦面部をそれぞれ有するように構成することができる。この場合、ハウジングのうち、１対のガイドスリーブのそれぞれを内嵌保持する部分の内周面の前後両側部分に、前記１対のガイドスリーブのそれぞれの外周面の前後両側部分を摺接ないし近接対向させる。具体的には、例えば、ハウジングのうち、１対のガイドスリーブのそれぞれを内嵌保持する部分の内周面の前後両側部分に備えられた凹曲面に、前記１対のガイドスリーブのそれぞれの外周面の前後両側部分に備えられた凸曲面を摺接ないし近接対向させることができる。
However, in terms of the anti-rotation function, the inner peripheral surfaces of the small-diameter
本例では、１対のガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれは、１対のスリーブ素子４６を組み合わせることにより構成されている。このため、スリーブ素子４６と、ボールねじ軸３の小径部２３ａ、２３ｂとの間に、１乃至複数枚のシム板を挟持することで、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂの外周面と、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂの内周面との間の隙間を調整することができる。すなわち、ハウジング２の小径筒部９ａ、９ｂや、ボールねじ軸３の小径部２３ａ、２３ｂ、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂの形状精度を過度に高くすることなく、小径筒部９ａ、９ｂの内周面に対するガイドスリーブ２５ａ、２５ｂの外周面のがたつきを十分に抑えることができるため、コストの低減を図れる。
In this example, each of the pair of
ただし、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれを、全体を一体に、すなわち筒状に構成しても良い。あるいは、ガイドスリーブ２５ａ、２５ｂのそれぞれを、３個以上のスリーブ素子を組み合わせることにより構成することもできる。
However, each of the
本例では、転舵装置１を、車軸懸架式のうち、リーフスプリング式の懸架装置を備える車両のステアバイワイヤ式ステアリング装置に適用した例について説明した。ただし、本発明の転舵装置は、リーフスプリング式に限らず、コイルスプリング式の懸架装置を備える車両のステアバイワイヤ式ステアリング装置に適用することもできる。あるいは、本発明の転舵装置は、独立懸架式の懸架装置を備える車両のステアバイワイヤ式ステアリング装置に適用することもできる。また、本発明の転舵装置は、トラックなどの大型車両のステアリング装置に限らず、乗用車用のステアリング装置に組み込むこともできる。
In this example, an example in which the
本例の転舵装置１は、ボールナット４ａ、４ｂおよび軸受装置５ａ、５ｂと、電動モータ７ａ、７ｂおよび減速機８ａ、８ｂとをそれぞれ１対ずつ備える。ただし、本発明の転舵装置は、ボールナットおよび軸受装置と、電動モータおよび減速機とをそれぞれ３個以上ずつ備えることもできる。若しくは、本発明の転舵装置は、１個のボールナットを、複数個の電動モータにより回転駆動するように構成することもできる。すなわち、複数個の電動モータの出力トルクを、該電動モータごとに備えられた減速機により増大させてから、１個のボールナットに付与するように構成することができる。あるいは、本発明の転舵装置を実施する場合、電動モータの出力軸の回転運動を直動軸の直動運動に変換する変換機構として、ボールねじ機構に代えて、ラックピニオン機構や、滑りねじ機構、遊星ローラねじ機構などを採用することもできる。
The
１ 転舵装置
２ ハウジング
３ ボールねじ軸
４ａ、４ｂ ボールナット
５ａ、５ｂ 軸受装置
６ ボール
７ａ、７ｂ 電動モータ
８ａ、８ｂ 減速機
９ａ、９ｂ 小径筒部
１０ａ、１０ｂ アクチュエータ収容部
１１ 連結筒部
１２ ハウジング側平坦面部
１３ 凹曲面部
１４ ストッパ凸部
１５ ハウジング側ストッパ面
１６ 大径筒部
１７ ナット収容部
１８ ウォーム収容部
１９ａ、１９ｂ ハウジング素子
２０ ボルト
２１ 内径側ボールねじ溝
２２ 大径部
２３ａ、２３ｂ 小径部
２４ ねじ孔
２５ａ、２５ｂ ガイドスリーブ
２６ 軸側平坦面部
２７ 凸曲面部
２８ ストッパ凹部
２９ 軸側ストッパ面
３０ 球面継手
３１ タイロッド
３２ 支持軸部
３３ 係合凹部
３４ 球面係合部
３５ 外径側ボールねじ溝
３６ スリーブ
３７ ウォームホイール
３８ ウォーム
３９ 取付板部
４０ ボルト
４１ 車体フレーム
４２ リーフスプリング
４３ 車軸
４４ ナックル
４５ アーム
４６ スリーブ素子
４７ａ、４７ｂ 電動アクチュエータ
４８ オイルパン
Claims (7)
電動モータと、
前記ハウジングの内側に、軸方向の変位を可能に支持された直動軸と、
前記電動モータの出力軸の回転運動を前記直動軸の軸方向の直動運動に変換する変換機構と、
前記直動軸のうち、軸方向両側の端部に、該直動軸に対する軸方向の変位および回転を不能に外嵌され、かつ、前記ハウジングに対し、軸方向の変位を可能に、回転を不能に内嵌された１対のガイドスリーブと、
を備える、転舵装置。 a housing;
an electric motor;
a linear motion shaft supported inside the housing so as to be displaceable in the axial direction;
a conversion mechanism that converts rotary motion of the output shaft of the electric motor into linear motion in the axial direction of the linear motion shaft;
Outer ends of the linear motion shaft on both sides in the axial direction are fitted onto the linear motion shaft so as to prevent axial displacement and rotation with respect to the linear motion shaft, and allow axial displacement and rotation with respect to the housing. a pair of non-fitted guide sleeves;
A steering device.
前記直動軸を軸方向片側に向けて限界まで変位させると、前記１対のハウジング側ストッパ面のうちの一方のハウジング側ストッパ面と、前記１対の軸側ストッパ面のうちで前記一方のハウジング側ストッパ面に対向する一方の軸側ストッパ面とが当接して、前記直動軸がそれ以上軸方向片側に向けて変位することが阻止され、かつ、前記直動軸を軸方向他側に向けて限界まで変位させると、前記１対のハウジング側ストッパ面のうちの他方のハウジング側ストッパ面と、前記１対の軸側ストッパ面のうちで前記他方のハウジング側ストッパ面に対向する他方の軸側ストッパ面とが当接して、前記直動軸がそれ以上軸方向他側に向けて変位することが阻止される、請求項１に記載の転舵装置。 The housing has a pair of housing-side stopper surfaces facing opposite to each other in the axial direction, and each of the linear motion shafts or the pair of guide sleeves is located on the pair of housing-side stopper surfaces. It has a pair of shaft side stopper surfaces facing each other,
When the linear motion shaft is displaced to the limit toward one side in the axial direction, one of the pair of housing-side stopper surfaces and one of the pair of shaft-side stopper surfaces are displaced. One of the shaft-side stopper surfaces facing the housing-side stopper surface abuts to prevent the linear motion shaft from being further displaced toward one side in the axial direction, and the linear motion shaft is moved to the other side in the axial direction. , the other of the pair of housing-side stopper surfaces and the other of the pair of shaft-side stopper surfaces facing the other housing-side stopper surface 2. The steering device according to claim 1, wherein the direct-acting shaft is prevented from further displacing toward the other side in the axial direction.
前記１対の軸側ストッパ面のそれぞれは、前記１対のガイドスリーブのそれぞれに軸方向内側を向くようにして備えられており、
前記直動軸を軸方向片側に向けて限界まで変位させると、前記１対のハウジング側ストッパ面のうち、軸方向他側部分に備えられたハウジング側ストッパ面と、前記１対のガイドスリーブのうち、軸方向他側のガイドスリーブに備えられた軸側ストッパ面とが当接して、前記直動軸がそれ以上軸方向片側に向けて変位することが阻止され、かつ、前記直動軸を軸方向他側に向けて限界まで変位させると、前記１対のハウジング側ストッパ面のうち、軸方向片側部分に備えられたハウジング側ストッパ面と、前記１対のガイドスリーブのうち、軸方向片側のガイドスリーブに備えられた軸側ストッパ面とが当接して、前記直動軸がそれ以上軸方向他側に向けて変位することが阻止される、請求項２に記載の転舵装置。 The pair of housing-side stopper surfaces are provided on one axial side portion and the other axial side portion of the housing so as to face outward in the axial direction,
each of the pair of shaft-side stopper surfaces is provided on each of the pair of guide sleeves so as to face axially inward,
When the linear motion shaft is displaced to the limit toward one side in the axial direction, the housing side stopper surface provided on the other side in the axial direction of the pair of housing side stopper surfaces and the pair of guide sleeves are displaced. Of these, the shaft-side stopper surface provided on the guide sleeve on the other side in the axial direction abuts to prevent the linear motion shaft from being further displaced toward one side in the axial direction, and When displaced toward the other side in the axial direction to the limit, of the pair of housing side stopper surfaces, the housing side stopper surface provided on one side portion in the axial direction and the one side portion of the pair of guide sleeves in the axial direction. 3. The steering device according to claim 2, wherein the direct-acting shaft is prevented from further displacing toward the other side in the axial direction by abutting against a shaft-side stopper surface provided on the guide sleeve.
前記ガイドスリーブのそれぞれの外周面に、前記ハウジング側平坦面部と近接対向ないし摺接可能な軸側平坦面部をそれぞれ有する、請求項１～３のうちの何れかに記載の転舵装置。 each of the housing has a housing-side flat surface portion at least one position in the circumferential direction of an inner peripheral surface of a portion of the housing that internally holds the guide sleeves,
The steering device according to any one of claims 1 to 3, wherein each outer peripheral surface of said guide sleeve has a shaft-side flat surface portion capable of closely facing or slidably contacting said housing-side flat surface portion.
前記変換機構が、内周面に外径側ボールねじ溝を有し、かつ、前記電動モータにより回転駆動されるボールナットと、前記内径側ボールねじ溝と前記外径側ボールねじ溝との間に転動自在に配置された複数個のボールとを備える、請求項１～４のうちの何れかに記載の転舵装置。 The linear motion shaft is a ball screw shaft having an inner diameter ball screw groove on an outer peripheral surface,
Between a ball nut in which the conversion mechanism has an outer diameter side ball screw groove on an inner peripheral surface and is rotationally driven by the electric motor, and the inner diameter side ball screw groove and the outer diameter side ball screw groove 5. The steering device according to any one of claims 1 to 4, comprising a plurality of balls arranged so as to be free to roll.
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