JPH05213206A - Motor-operated power steering device - Google Patents
Motor-operated power steering deviceInfo
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- JPH05213206A JPH05213206A JP1700892A JP1700892A JPH05213206A JP H05213206 A JPH05213206 A JP H05213206A JP 1700892 A JP1700892 A JP 1700892A JP 1700892 A JP1700892 A JP 1700892A JP H05213206 A JPH05213206 A JP H05213206A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、自動車などの電動式
動力舵取装置、さらに詳しくは、運転者の操舵力とこの
操舵力に応じた電動機の補助操舵力によりラック軸を移
動させるようになった動力舵取装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus for an automobile or the like, and more specifically to moving a rack shaft by a steering force of a driver and an auxiliary steering force of an electric motor according to the steering force. The power steering device
【0002】[0002]
【従来の技術】この種の電動式動力舵取装置において
は、電動機の回転を減速してラック軸に伝達する必要が
あり、従来は、たとえば、電動機の回転をウォームなど
の歯車減速機構で減速したのちにさらにピニオンとラッ
クによってラック軸に伝達していた。2. Description of the Related Art In this type of electric power steering apparatus, it is necessary to reduce the rotation of the electric motor and transmit it to the rack shaft. Conventionally, for example, the rotation of the electric motor is reduced by a gear reduction mechanism such as a worm. After that, it was further transmitted to the rack shaft by a pinion and a rack.
【0003】また、ラック軸を支持するハウジング内に
電動機により回転させられる筒状回転軸とボールナット
が回転支持されて、これらの内側にラック軸が通され、
回転軸の回転が遊星歯車減速機構を介してボールナット
に伝達され、ボールナットの回転がボールねじ機構を介
してラック軸に伝達されるようになった動力舵取装置も
提案されている(特開昭60−154955号公報参
照)。Further, a cylindrical rotary shaft rotated by an electric motor and a ball nut are rotatably supported in a housing supporting the rack shaft, and the rack shaft is passed inside these.
A power steering apparatus has also been proposed in which the rotation of a rotating shaft is transmitted to a ball nut via a planetary gear reduction mechanism, and the rotation of the ball nut is transmitted to a rack shaft via a ball screw mechanism. (See Japanese Unexamined Patent Publication No. 60-154955).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の電動式動力舵取装置では、電動機の回転がウォ
ームや遊星歯車などの減速機構によって減速されるた
め、伝達ロスが非常に大きく、したがって、電動機の容
量を大きくする必要があった。However, in the conventional electric power steering apparatus as described above, the rotation of the electric motor is decelerated by the reduction mechanism such as the worm or the planetary gear, so that the transmission loss is very large. Therefore, it is necessary to increase the capacity of the electric motor.
【0005】そこで、本発明者らは、ラック軸を支持す
るハウジング内に電動機により回転させられる筒状の外
側回転軸が設けられ、この外側回転軸の内側に筒状の内
側回転軸が軸方向に移動しうるが相互に回転しないよう
に取付けられ、この内側回転軸の内側にラック軸が通さ
れ、内側回転軸が第1ボールねじを介してハウジングに
連結され、ラック軸が第2ボールねじを介して内側回転
軸に連結されている電動式動力舵取装置を提案した(特
願平3−184654号参照)。Therefore, the inventors of the present invention provide a cylindrical outer rotating shaft that is rotated by an electric motor in a housing that supports the rack shaft, and the cylindrical inner rotating shaft is axially arranged inside the outer rotating shaft. Are mounted so that they cannot move relative to each other, the rack shaft is passed inside the inner rotating shaft, the inner rotating shaft is connected to the housing through the first ball screw, and the rack shaft is the second ball screw. An electric power steering device connected to an inner rotary shaft via a motor was proposed (see Japanese Patent Application No. 3-184654).
【0006】この電動式動力舵取装置では、伝達ロスが
小さく、電動機の容量を小さくすることができる。ま
た、2つのボールねじのねじの方向およびねじのリード
によって、減速比を任意に設定することができる。In this electric power steering apparatus, the transmission loss is small and the capacity of the electric motor can be reduced. Further, the reduction ratio can be arbitrarily set by the screw directions of the two ball screws and the screw leads.
【0007】ところが、ボールねじのリードは負荷容量
から決定されるボール径によって制約され、あまりリー
ドの小さいボールねじを製作することはできないため、
設計の自由度が比較的低い。However, the lead of the ball screw is restricted by the ball diameter determined by the load capacity, and a ball screw with a very small lead cannot be manufactured.
The degree of freedom in design is relatively low.
【0008】この発明の目的は、上記の問題を全て解決
し、伝達ロスが小さくて、電動機の容量を小さくでき、
しかも設計の自由度の高い電動式動力舵取装置を提供す
ることにある。The object of the present invention is to solve all the above problems, to reduce the transmission loss, and to reduce the capacity of the electric motor.
Moreover, it is to provide an electric power steering apparatus having a high degree of freedom in design.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明による電動式動
力舵取装置は、ラック軸を支持するハウジング内に電動
機により回転させられる筒状の外側回転軸が設けられ、
この外側回転軸の内側に筒状の内側回転軸が軸方向に移
動しうるが相互に回転しないように取付けられ、この内
側回転軸の内側にラック軸が通されており、内側回転軸
が第1ねじ伝動手段を介してハウジングに連結され、ラ
ック軸が第2ねじ伝動手段を介して内側回転軸に連結さ
れており、第1および第2ねじ伝動手段の一方がボール
ねじであり、他方がすべりねじであるものである。An electric power steering apparatus according to the present invention is provided with a cylindrical outer rotating shaft which is rotated by an electric motor in a housing which supports a rack shaft.
A cylindrical inner rotary shaft is mounted inside the outer rotary shaft so as to be movable in the axial direction but not rotated relative to each other, and a rack shaft is inserted inside the inner rotary shaft, and the inner rotary shaft is The rack shaft is connected to the inner rotary shaft via the second screw transmission means, and one of the first and second screw transmission means is a ball screw and the other is connected to the housing via the first screw transmission means. It is a sliding screw.
【0010】好ましくは、電動機がブラシレス電動機で
あり、この電動機のロータの回転位置を検出するセンサ
がこの電動機に直接的にまたは連結機構を介して間接的
に取付けられている。Preferably, the electric motor is a brushless electric motor, and a sensor for detecting the rotational position of the rotor of the electric motor is attached to the electric motor directly or indirectly via a connecting mechanism.
【0011】また、好ましくは、外側回転軸に電動機の
ロータが取付けられ、ハウジングに電動機のステータが
取付けられている。Preferably, the rotor of the electric motor is attached to the outer rotary shaft, and the stator of the electric motor is attached to the housing.
【0012】[0012]
【作用】電動機による外側回転軸の回転が内側回転軸に
伝達され、内側回転軸が外側回転軸とともに回転すると
同時に、第1ねじ伝動手段により内側回転軸が軸方向に
移動させられる。この内側回転軸の回転と軸方向の移動
が、第2ねじ伝動手段により、ラック軸の軸方向の移動
に変換される。その結果、電動機の回転が減速されてラ
ック軸に伝達される。The rotation of the outer rotary shaft by the electric motor is transmitted to the inner rotary shaft, the inner rotary shaft rotates together with the outer rotary shaft, and at the same time, the first rotary shaft moves the inner rotary shaft in the axial direction. The rotation and the axial movement of the inner rotary shaft are converted into the axial movement of the rack shaft by the second screw transmission means. As a result, the rotation of the electric motor is decelerated and transmitted to the rack shaft.
【0013】電動機の回転がねじ伝動手段により減速さ
れるので、伝達ロスが小さい。2つのねじ伝動手段の一
方がボールねじであるから、伝達ロスは非常に小さくな
る。また、外側および内側回転軸の単位回転量当たりの
ラック軸の移動量すなわち減速比(伝達比)は、2つの
ねじ伝動手段のねじの方向およびねじのリードによって
任意に設定することができる。そして、2つのねじ伝動
手段の一方はボールねじであるが、他方はボールを使用
しないすべりねじであるから、ねじのリードを小さくす
ることができ、設計の自由度が高くなる。Since the rotation of the electric motor is reduced by the screw transmission means, the transmission loss is small. Since one of the two screw transmission means is a ball screw, the transmission loss is very small. Further, the movement amount of the rack shaft per unit rotation amount of the outer and inner rotation shafts, that is, the reduction ratio (transmission ratio) can be arbitrarily set by the screw directions and the screw leads of the two screw transmission means. Since one of the two screw transmission means is a ball screw and the other is a slide screw that does not use balls, the lead of the screw can be made small, and the degree of freedom in design is increased.
【0014】従来の電動式動力舵取装置に使用されてい
る直流電動機は、モータ特性が高速回転、低トルクであ
るため、減速比を大きくとる必要があり、このために減
速機構が複雑になり、また、ハンドル戻りなどの性能へ
の悪影響も大きい。電動機にブラシレス電動機を使用す
れば、モータ特性が低回転、高トルクであるため、減速
比が小さくてよく、減速機構が簡単になる。そして、ブ
ラシレス電動機とねじ伝動手段を用いた減速機構を組合
わせることにより、低回転、高トルクのモータ特性を十
分に生かすことができ、モータ慣性を小さくすることに
よるハンドル戻りなどの性能が大幅に向上する。Since the DC motor used in the conventional electric power steering apparatus has motor characteristics of high speed rotation and low torque, it is necessary to have a large reduction gear ratio, which complicates the reduction gear mechanism. In addition, the adverse effect on the performance such as the steering wheel return is large. When a brushless electric motor is used as the electric motor, the motor characteristics are low rotation and high torque, so that the reduction ratio may be small and the reduction mechanism can be simplified. By combining a brushless motor and a speed reduction mechanism that uses screw transmission means, it is possible to make full use of the low-rotation, high-torque motor characteristics, and the performance such as handle return by reducing the motor inertia is greatly improved. improves.
【0015】外側回転軸に電動機のロータが取付けら
れ、ハウジングに電動機のステータが取付けられて、電
動機により外側回転軸を直接回転させるようにすると、
伝達ロスは第1および第2ねじ伝動手段の部分だけで発
生するようになり、ねじ伝動手段の伝達ロスは小さいの
で、全体の伝達ロスも非常に小さくなる。しかしなが
ら、電動機の回転を1段の歯車減速機構により減速して
外側回転軸に伝達するようにしても、ほとんどこの部分
だけで伝達ロスが生じるので、全体の伝達ロスは小さ
い。When the rotor of the electric motor is attached to the outer rotating shaft and the stator of the electric motor is attached to the housing, the outer rotating shaft is directly rotated by the electric motor.
The transmission loss occurs only in the portions of the first and second screw transmission means, and since the transmission loss of the screw transmission means is small, the overall transmission loss is also very small. However, even if the rotation of the electric motor is decelerated by the one-stage gear reduction mechanism to be transmitted to the outer rotary shaft, the transmission loss is generated almost only in this portion, so the overall transmission loss is small.
【0016】[0016]
【実施例】以下、図面を参照して、この発明の実施例に
ついて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0017】図1は自動車の電動式動力舵取装置の部
分、図2はその主要部の詳細を示している。なお、以下
の説明において、図面の左右を左右とする。FIG. 1 shows a portion of an electric power steering apparatus for an automobile, and FIG. 2 shows details of a main portion thereof. In the following description, the left and right sides of the drawing will be referred to as left and right.
【0018】自動車の車体に左右方向に長いハウジング
(1) が固定されており、このハウジング(1) 内に左右方
向にのびるラック軸(2) が回転はしないが左右方向(軸
方向)に移動しうるように支持されている。ハウジング
(1) の左端寄りの部分に形成されたギヤボックス(3) 内
に、トーションバー(図示略)によって連結された入力
軸(4) と出力軸(5) が回転自在に支持されている。出力
軸(5) にはラック軸(2) のラック(図示略)とかみ合う
ピニオン(6) が一体に形成され、入力軸(4) は図示しな
いハンドル(ステアリングホイール)に連結されてい
る。ギヤボックス(3) には、入力軸(4) と出力軸(5) の
間のトーションバーのねじれを検出することによってハ
ンドルからの操舵トルクを検出するトルクセンサ(7) が
設けられている。ハウジング(1) から突出したラック軸
(2) の左右両端部に、ボール継手(8)(9)を介してタイロ
ッド(10)(11)が連結されている。A housing that is long in the left-right direction on the body of the automobile
(1) is fixed, and a rack shaft (2) extending in the left-right direction is supported in the housing (1) so as to be movable in the left-right direction (axial direction) without rotating. housing
An input shaft (4) and an output shaft (5) connected by a torsion bar (not shown) are rotatably supported in a gear box (3) formed near the left end of (1). The output shaft (5) is integrally formed with a pinion (6) that meshes with a rack (not shown) of the rack shaft (2), and the input shaft (4) is connected to a steering wheel (not shown). The gear box (3) is provided with a torque sensor (7) for detecting steering torque from the steering wheel by detecting twist of the torsion bar between the input shaft (4) and the output shaft (5). Rack axle protruding from housing (1)
Tie rods (10) and (11) are connected to both left and right ends of (2) via ball joints (8) and (9).
【0019】ハウジング(1) の中間部内に、ブラシレス
電動機(12)により回転させられる筒状の外側回転軸(13)
が軸受(14)(15)を介して軸方向には移動しないように回
転支持されている。電動機(12)は、ハウジング(1) 内に
固定されたステータ(16)と外側回転軸(13)の外周部に直
接設けられたロータ(17)とから構成されている。A cylindrical outer rotating shaft (13) rotated by a brushless electric motor (12) in an intermediate portion of the housing (1).
Are rotatably supported via bearings (14) and (15) so as not to move in the axial direction. The electric motor (12) is composed of a stator (16) fixed in the housing (1) and a rotor (17) provided directly on the outer peripheral portion of the outer rotary shaft (13).
【0020】ラック軸(2) の周囲のハウジング(1) の適
当な位置にロータリエンコーダなどを使用した回転位置
センサ(35)が取付けられており、このセンサ(35)の入力
軸に固定された歯車(36)と外側回転軸(13)の右端部外周
に固定された歯車(37)とがかみ合わされている。そし
て、外側回転軸(13)の回転が歯車(37)(36)により減速さ
れてセンサ(35)に伝えられ、センサ(35)によって外側回
転軸(13)すなわちロータ(17)の回転位置が検出される。A rotary position sensor (35) using a rotary encoder or the like is mounted at an appropriate position on the housing (1) around the rack shaft (2), and is fixed to the input shaft of this sensor (35). The gear (36) is meshed with the gear (37) fixed to the outer periphery of the right end portion of the outer rotary shaft (13). Then, the rotation of the outer rotating shaft (13) is decelerated by the gears (37) (36) and transmitted to the sensor (35), and the sensor (35) changes the rotational position of the outer rotating shaft (13), that is, the rotor (17). To be detected.
【0021】外側回転軸(13)の内側に、筒状の内側回転
軸(18)がスプライン(19)などを介して軸方向に移動しう
るが相互に回転はしないように取付けられ、内側回転軸
(18)の内側に、ブシュ(20)を介して相互に回転および軸
方向の移動ができるように通されている。Inside the outer rotating shaft (13), a cylindrical inner rotating shaft (18) is attached via a spline (19) and the like so that they can move in the axial direction but they do not rotate with respect to each other. axis
It is passed inside the (18) via a bush (20) so as to be rotatable and axially movable with respect to each other.
【0022】内側回転軸(18)の一部は、これが外側回転
軸(13)に対して移動しても常に外側回転軸(13)より左側
に突出しているようになっており、この部分が、次のよ
うに、第1ねじ伝動手段を構成するすべりねじ(すべり
ねじ伝動装置)(21)を介してハウジング(1) に連結され
ている。このすべりねじ(21)はたとえば台形ねじよりな
り、内側回転軸(18)の外周面に台形ねじ部(22)が形成さ
れ、このねじ部(22)がハウジング(1) に固定されたナッ
ト(23)にねじはめられている。A part of the inner rotary shaft (18) always protrudes to the left of the outer rotary shaft (13) even if it moves with respect to the outer rotary shaft (13). As described below, the first screw transmission means is connected to the housing (1) through a slide screw (slide screw transmission device) (21). The sliding screw (21) is, for example, a trapezoidal screw, and a trapezoidal screw portion (22) is formed on the outer peripheral surface of the inner rotating shaft (18), and the screw portion (22) is fixed to the housing (1) by a nut ( 23) is screwed on.
【0023】ラック軸(2) が、次のように、第2ねじ伝
動手段を構成するボールねじ(ボールねじ伝動装置)(2
5)を介して内側回転軸(18)の左端部に連結されている。
すなわち、ラック軸(2) の外周面にねじ部(26)が形成さ
れ、このねじ部(26)が、内側回転軸(18)の左端部に固定
されたボールナット(27)に多数の循環ボール(28)を介し
てねじはめられている。The rack shaft (2) is provided with a ball screw (ball screw transmission device) (2
It is connected to the left end of the inner rotary shaft (18) via 5).
That is, a threaded portion (26) is formed on the outer peripheral surface of the rack shaft (2), and this threaded portion (26) is circulated in a large number in a ball nut (27) fixed to the left end of the inner rotating shaft (18). It is screwed through the ball (28).
【0024】この実施例では、すべりねじ(21)とボール
ねじ(25)のねじの向きは逆であり、ボールねじ(25)のね
じのリードがすべりねじ(21)のそれより大きくなってい
る。In this embodiment, the directions of the slide screw (21) and the ball screw (25) are opposite, and the lead of the ball screw (25) is larger than that of the slide screw (21). ..
【0025】運転者がハンドルを回転させると、その回
転が入力軸(4) 、トーションバーおよび出力軸(5) を介
してピニオン(6) に伝えられ、ピニオン(6) の回転によ
りラック軸(2) が左右に移動させられて、車輪が操舵さ
れる。このとき、トルクセンサ(7) により検出された操
舵トルクの方向および大きさに基づいて電動機(12)が駆
動され、これによってラック軸(2) がピニオン(6) によ
るのと同じ方向に移動させられる。When the driver rotates the steering wheel, the rotation is transmitted to the pinion (6) via the input shaft (4), the torsion bar and the output shaft (5), and the rotation of the pinion (6) causes the rack shaft ( 2) is moved left and right to steer the wheels. At this time, the electric motor (12) is driven based on the direction and magnitude of the steering torque detected by the torque sensor (7), which moves the rack shaft (2) in the same direction as that by the pinion (6). Be done.
【0026】たとえば、ハンドル操作によりラック軸
(2) を左側に移動させる場合、電動機(12)のロータ(17)
は図面の右側から見て右方向(時計方向)に回転させら
れる。これにより、外側回転軸(13)と内側回転軸(18)も
同じ方向に同じ量だけ回転させられる。内側回転軸(18)
が上記の方向に回転すると、すべりねじ(21)の作用によ
り内側回転軸(18)がハウジング(1) に対して左側に移動
するとともに、ボールねじ(25)の作用によりラック軸
(2) が内側回転軸(18)に対して左側に移動する。その結
果、ラック軸(2) がハウジング(1) に対して左側に移動
し、その移動量は、ハウジング(1) に対する内側回転軸
(18)の移動量と内側回転軸(18)に対するラック軸(2) の
移動量の和に等しい。ハウジング(1) に対する内側回転
軸(18)の移動量は、内側回転軸(18)の回転量およびすべ
りねじ(21)のねじのリードに比例し、内側回転軸(18)に
対するラック軸(2) の移動量は、内側回転軸(18)の回転
量およびボールねじ(25)のねじのリードに比例する。し
たがって、ハウジング(1) に対するラック軸(2) の移動
量は、すべりボールねじ(21)とボールねじ(25)のねじの
リードの和および内側回転軸(18)の回転量に比例する。For example, the rack shaft can be operated by operating the handle.
When moving (2) to the left, the rotor (17) of the motor (12)
Is rotated to the right (clockwise) when viewed from the right side of the drawing. As a result, the outer rotary shaft (13) and the inner rotary shaft (18) are also rotated in the same direction by the same amount. Inner rotating shaft (18)
When is rotated in the above direction, the inner screw shaft (18) moves to the left with respect to the housing (1) due to the action of the slide screw (21), and the rack shaft due to the action of the ball screw (25).
(2) moves to the left with respect to the inner rotation axis (18). As a result, the rack shaft (2) moves to the left with respect to the housing (1), and the amount of movement is the inner rotary shaft relative to the housing (1).
It is equal to the sum of the amount of movement of (18) and the amount of movement of the rack shaft (2) with respect to the inner rotating shaft (18). The amount of movement of the inner rotating shaft (18) with respect to the housing (1) is proportional to the amount of rotation of the inner rotating shaft (18) and the lead of the slide screw (21), and ) Is proportional to the amount of rotation of the inner rotating shaft (18) and the lead of the screw of the ball screw (25). Therefore, the amount of movement of the rack shaft (2) with respect to the housing (1) is proportional to the sum of the leads of the sliding ball screw (21) and the ball screw (25) and the amount of rotation of the inner rotating shaft (18).
【0027】ハンドル操作によりラック軸(2) を右側に
移動させる場合も、同様である。The same applies when the rack shaft (2) is moved to the right by operating the handle.
【0028】すべりねじ(21)とボールねじ(25)のねじの
向きを同じにすると、ハウジング(1) に対する内側回転
軸(18)の移動方向と内側回転軸(18)に対するラック軸
(2) の移動方向が逆になり、したがって、ハウジング
(1) に対するラック軸(2) の移動方向は内側回転軸(18)
の回転方向およびすべりねじ(21)とボールねじ(25)のね
じのリードの大小関係によって決まり、移動量はこれら
のねじのリードの差および内側回転軸(18)の回転量に比
例する。When the sliding screw (21) and the ball screw (25) have the same screw direction, the moving direction of the inner rotating shaft (18) with respect to the housing (1) and the rack shaft with respect to the inner rotating shaft (18).
(2) The direction of movement is reversed and therefore the housing
The movement direction of the rack axis (2) with respect to (1) is the inner rotation axis (18)
The movement amount is proportional to the difference between the leads of the slide screw (21) and the ball screw (25) and the amount of rotation of the inner rotation shaft (18).
【0029】このように、電動機(12)による内側回転軸
(18)の単位回転量当たりのラック軸(2) のハウジング
(1) に対する移動量すなわち減速比はすべりねじ(21)と
ボールねじ(25)のねじのリードによって決まるので、こ
れらを適当に決めることによって減速比を任意に設定す
ることができる。また、すべりねじ(21)はボールねじ(2
5)に比べてリードを小さくすることができ、したがっ
て、設計の自由度が高くなる。In this way, the inner rotary shaft by the electric motor (12)
Rack shaft (2) housing per unit rotation of (18)
The amount of movement with respect to (1), that is, the reduction ratio is determined by the leads of the slide screw (21) and the ball screw (25), and thus the reduction ratio can be set arbitrarily by appropriately determining these. In addition, the slide screw (21) is a ball screw (2
The leads can be made smaller than in 5), and therefore the degree of freedom in design is increased.
【0030】電動機(12)による内側回転軸(18)の回転が
伝達ロスの小さいすべりねじ(21)と伝達ロスの非常に小
さいボールねじ(25)によってラック軸(2) に伝達される
ので、全体の伝達ロスが非常に小さく、したがって、電
動機(12)の容量を小さくすることが可能である。Since the rotation of the inner rotary shaft (18) by the electric motor (12) is transmitted to the rack shaft (2) by the slide screw (21) having a small transmission loss and the ball screw (25) having a very small transmission loss, The overall transmission loss is very small, so it is possible to reduce the capacity of the electric motor (12).
【0031】たとえば、従来のようにウォームとラック
・ピニオンで電動機の回転をラック軸に伝達する場合、
全体の伝達効率は約0.6であり、上記実施例のように
すべりねじとボールねじで電動機の回転をラック軸に伝
達する場合、全体の伝達効率は約0.8である。したが
って、上記実施例のようにすれば、従来の約3/4の容
量の電動機で同じ駆動力が得られることになる。For example, when the rotation of the electric motor is transmitted to the rack shaft by the worm and the rack and pinion as in the conventional case,
The overall transmission efficiency is about 0.6, and when the rotation of the electric motor is transmitted to the rack shaft by the slide screw and the ball screw as in the above embodiment, the overall transmission efficiency is about 0.8. Therefore, according to the above-described embodiment, the same driving force can be obtained with the electric motor having the capacity of about 3/4 of the conventional one.
【0032】ブラシレス電動機(12)は、モータ特性が低
回転、高トルクであるため、減速比が小さくてよく、減
速機構が簡単になり、ブラシレス電動機(12)とすべりね
じ(21)およびボールねじ(25)を用いた減速機構を組合わ
せることにより、低回転、高トルクのモータ特性を十分
に生かすことができ、モータ慣性を小さくすることによ
るハンドル戻りなどの性能が大幅に向上する。また、ブ
ラシレス電動機(12)を用いているため、回転位置センサ
が必要になるが、回転位置センサ(35)がラック軸(2) の
周囲に設けられているため、取付けの自由度が高い。Since the brushless electric motor (12) has low rotation speed and high torque as the motor characteristics, the reduction ratio may be small and the speed reduction mechanism can be simplified, and the brushless electric motor (12) and the slide screw (21) and the ball screw can be used. By combining the reduction mechanism using (25), the motor characteristics of low rotation and high torque can be fully utilized, and the performance such as steering wheel return by reducing the motor inertia is greatly improved. Further, since the brushless electric motor (12) is used, a rotational position sensor is required, but since the rotational position sensor (35) is provided around the rack shaft (2), the degree of freedom in mounting is high.
【0033】上記実施例では、第1ねじ伝動手段がすべ
りねじ(21)、第2ねじ伝動手段がボールねじ(25)となっ
ているが、第1ねじ伝動手段がボールねじ、第2ねじ伝
動手段がすべりねじであってもよい。In the above embodiment, the first screw transmission means is the slide screw (21) and the second screw transmission means is the ball screw (25). However, the first screw transmission means is the ball screw and the second screw transmission. The means may be a slide screw.
【0034】また、上記実施例では、外側回転軸(13)に
電動機(12)のロータ(17)が取付けられ、ハウジング(1)
に電動機(12)のステータ(16)が取付けられて、電動機(1
2)により外側回転軸(13)を直接回転させるようになって
いるので、伝達ロスはすべりねじ(21)とボールねじ(25)
の部分だけで発生するようになり、これらの部分の伝達
ロスは小さいので、全体の伝達ロスも非常に小さくな
る。しかしながら、電動機(12)の回転を1段の歯車減速
機構により減速して外側回転軸(13)に伝達するようにし
ても、前述のようにすべりねじ(21)とボールねじ(25)の
部分の伝達ロスが非常に小さく、ほとんどこの歯車減速
機構の部分だけで伝達ロスが生じるので、全体の伝達ロ
スは小さい。Further, in the above embodiment, the rotor (17) of the electric motor (12) is attached to the outer rotary shaft (13), and the housing (1)
The stator (16) of the electric motor (12) is attached to the
Since the outer rotary shaft (13) is directly rotated by 2), the transmission loss is the sliding screw (21) and the ball screw (25).
Will occur only in the part of (1) and the transmission loss in these parts will be small, so the overall transmission loss will also be very small. However, even if the rotation of the electric motor (12) is decelerated by the one-stage gear reduction mechanism and transmitted to the outer rotary shaft (13), as described above, the sliding screw (21) and the ball screw (25) The transmission loss is very small, and the transmission loss occurs almost only in this gear reduction mechanism, so the overall transmission loss is small.
【0035】[0035]
【発明の効果】この発明の電動式動力伝達装置によれ
ば、上述のように、全体の伝達ロスが小さく、したがっ
て、電動機の容量を小さくすることができる。また、2
つのねじ伝動手段のねじの向きとリードによって電動機
の単位回転量当たりのラック軸の移動量を任意に設定す
ることができ、しかも2つのねじ伝動手段の一方がボー
ルねじで、他方がすべりねじであるから、設計の自由度
が非常に高くなる。As described above, according to the electric power transmission apparatus of the present invention, the overall transmission loss is small, and therefore the capacity of the electric motor can be reduced. Also, 2
The amount of rack shaft movement per unit amount of rotation of the electric motor can be set arbitrarily by the screw directions and leads of the two screw transmission means, and one of the two screw transmission means is a ball screw and the other is a slide screw. Therefore, the degree of freedom in design becomes very high.
【0036】ブラシレス電動機を使用することにより、
減速機構を簡単にして、性能を向上させることができ
る。By using a brushless motor,
The speed reducing mechanism can be simplified and the performance can be improved.
【0037】外側回転軸に電動機のロータを取付け、ハ
ウジングに電動機のステータを取付けることにより、伝
達ロスをさらに小さくすることができる。The transmission loss can be further reduced by mounting the rotor of the electric motor on the outer rotary shaft and the stator of the electric motor on the housing.
【図1】この発明の実施例を示す電動式動力舵取装置の
部分切欠き背面図である。FIG. 1 is a partially cutaway rear view of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1の主要部を拡大して示す部分切欠き背面図
である。FIG. 2 is a partially cutaway rear view showing a main part of FIG. 1 in an enlarged manner.
(1) ハウジング (2) ラック軸 (12) ブラシレス電動機 (13) 外側回転軸 (16) ステータ (17) ロータ (18) 内側回転軸 (21) すべりねじ (25) ボールねじ (35) 回転位置センサ (1) Housing (2) Rack shaft (12) Brushless motor (13) Outer rotary shaft (16) Stator (17) Rotor (18) Inner rotary shaft (21) Slide screw (25) Ball screw (35) Rotation position sensor
Claims (3)
により回転させられる筒状の外側回転軸が設けられ、こ
の外側回転軸の内側に筒状の内側回転軸が軸方向に移動
しうるが相互に回転しないように取付けられ、この内側
回転軸の内側にラック軸が通されており、内側回転軸が
第1ねじ伝動手段を介してハウジングに連結され、ラッ
ク軸が第2ねじ伝動手段を介して内側回転軸に連結され
ており、第1および第2ねじ伝動手段の一方がボールね
じであり、他方がすべりねじである電動式動力舵取装
置。1. A cylindrical outer rotating shaft rotated by an electric motor is provided in a housing supporting a rack shaft, and a cylindrical inner rotating shaft is movable inside the outer rotating shaft in the axial direction. The inner rotary shaft is connected to the housing via the first screw transmission means, and the rack shaft is connected via the second screw transmission means. And an inner rotary shaft, wherein one of the first and second screw transmission means is a ball screw and the other is a slide screw.
動機のロータの回転位置を検出するセンサがこの電動機
に直接的にまたは連結機構を介して間接的に取付けられ
ている請求項1の電動式動力舵取装置。2. The electric power according to claim 1, wherein the electric motor is a brushless electric motor, and a sensor for detecting a rotational position of a rotor of the electric motor is attached to the electric motor directly or indirectly via a connecting mechanism. Steering device.
れ、ハウジングに電動機のステータが取付けられている
請求項1または2の電動式動力舵取装置。3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein a rotor of the electric motor is attached to the outer rotary shaft, and a stator of the electric motor is attached to the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1700892A JPH05213206A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Motor-operated power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1700892A JPH05213206A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Motor-operated power steering device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05213206A true JPH05213206A (en) | 1993-08-24 |
Family
ID=11931978
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1700892A Withdrawn JPH05213206A (en) | 1992-01-31 | 1992-01-31 | Motor-operated power steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05213206A (en) |
-
1992
- 1992-01-31 JP JP1700892A patent/JPH05213206A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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