JPH05262243A - 電動式動力舵取装置 - Google Patents
電動式動力舵取装置Info
- Publication number
- JPH05262243A JPH05262243A JP6209392A JP6209392A JPH05262243A JP H05262243 A JPH05262243 A JP H05262243A JP 6209392 A JP6209392 A JP 6209392A JP 6209392 A JP6209392 A JP 6209392A JP H05262243 A JPH05262243 A JP H05262243A
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- JP
- Japan
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- shaft
- rack shaft
- rack
- ball nut
- ball
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ラック軸に発生した操舵輪からの大きな入力
が、電動機とボールナットとの間に設けられた伝動手段
や、電動機に伝わるのを防止し、その結果これらの破損
を防止する。 【構成】 ハウジング１に、ボールナット18をハウジン
グ１に対して回転はしうるが軸方向に移動しないように
取付る。ラック軸２に補助操舵力を付与する電動機12と
ボールナット18との間に、電動機12の回転をボールナッ
ト18に伝えてこれを回転させる伝動手段を設ける。ハウ
ジング１に支持されたラック軸２の周囲に、円筒状ボー
ルねじ軸16をラック軸２に対して回転はしうるが軸方向
に移動しないように嵌める。ボールねじ軸16をボールナ
ット18に循環ボール19を介してねじ嵌める。ラック軸２
とボールねじ軸16との間に、両者間の伝達トルクが過大
になった場合に両者間にすべりを発生させるトルク制限
部材21を設ける。
が、電動機とボールナットとの間に設けられた伝動手段
や、電動機に伝わるのを防止し、その結果これらの破損
を防止する。 【構成】 ハウジング１に、ボールナット18をハウジン
グ１に対して回転はしうるが軸方向に移動しないように
取付る。ラック軸２に補助操舵力を付与する電動機12と
ボールナット18との間に、電動機12の回転をボールナッ
ト18に伝えてこれを回転させる伝動手段を設ける。ハウ
ジング１に支持されたラック軸２の周囲に、円筒状ボー
ルねじ軸16をラック軸２に対して回転はしうるが軸方向
に移動しないように嵌める。ボールねじ軸16をボールナ
ット18に循環ボール19を介してねじ嵌める。ラック軸２
とボールねじ軸16との間に、両者間の伝達トルクが過大
になった場合に両者間にすべりを発生させるトルク制限
部材21を設ける。
Description
【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、ステアリングシャフト
に連結されたピニオン軸のピニオンと噛み合うラックが
形成されているラック軸を備えており、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ている動力舵取装置に関す
る。
動力舵取装置、さらに詳しくは、ステアリングシャフト
に連結されたピニオン軸のピニオンと噛み合うラックが
形成されているラック軸を備えており、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ている動力舵取装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種電動式動力舵取装置とし
て、ラックから軸方向にずれた位置においてラック軸の
外周面にねじ部が形成され、このねじ部が、ハウジング
に回転はしうるが軸方向に移動しないように取付けられ
たボールナットに多数の循環ボールを介してねじ嵌めら
れ、ボールナットが減速歯車機構を介して電動機により
回転させられるようになっているものが知られている
（たとえば特公平３−１５５９１号参照）。
て、ラックから軸方向にずれた位置においてラック軸の
外周面にねじ部が形成され、このねじ部が、ハウジング
に回転はしうるが軸方向に移動しないように取付けられ
たボールナットに多数の循環ボールを介してねじ嵌めら
れ、ボールナットが減速歯車機構を介して電動機により
回転させられるようになっているものが知られている
（たとえば特公平３−１５５９１号参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動式動力舵取装置では、中立位置において操舵輪にこ
れを転舵させようとする力が加わった場合や、操舵位置
において操舵輪に反力が加わった場合などのようにラッ
ク軸に操舵輪側から大きな入力が発生した場合には、こ
のような力が減速歯車機構を介して電動機に伝わり、減
速歯車機構や電動機が大きな衝撃を受けて破損するおそ
れがある。
電動式動力舵取装置では、中立位置において操舵輪にこ
れを転舵させようとする力が加わった場合や、操舵位置
において操舵輪に反力が加わった場合などのようにラッ
ク軸に操舵輪側から大きな入力が発生した場合には、こ
のような力が減速歯車機構を介して電動機に伝わり、減
速歯車機構や電動機が大きな衝撃を受けて破損するおそ
れがある。
【０００４】この発明の目的は、上記問題を解決した電
動式動力舵取装置を提供することにある。
動式動力舵取装置を提供することにある。
【０００５】
【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、ハウジングに支持され、かつステアリン
グシャフトに連結された軸のピニオンと噛み合うラック
が形成されたラック軸と、ラック軸に補助操舵力を付与
する電動機とを備えており、ハウジングに、ボールナッ
トがハウジングに対して回転はしうるが軸方向に移動し
ないように取付られるとともに、電動機とボールナット
との間に、電動機の回転をボールナットに伝えてこれを
回転させる伝動手段が設けられている電動式動力舵取装
置であって、ラックから軸方向にずれた位置において、
ラック軸の周囲に、円筒状ボールねじ軸がラック軸に対
して回転はしうるが軸方向に移動しないように嵌められ
るとともに、ボールねじ軸がボールナットに循環ボール
を介してねじ嵌められ、ラック軸とボールねじ軸との間
に、両者間の伝達トルクが過大になった場合に両者間に
すべりを発生させるトルク制限部材が設けられているも
のである。
力舵取装置は、ハウジングに支持され、かつステアリン
グシャフトに連結された軸のピニオンと噛み合うラック
が形成されたラック軸と、ラック軸に補助操舵力を付与
する電動機とを備えており、ハウジングに、ボールナッ
トがハウジングに対して回転はしうるが軸方向に移動し
ないように取付られるとともに、電動機とボールナット
との間に、電動機の回転をボールナットに伝えてこれを
回転させる伝動手段が設けられている電動式動力舵取装
置であって、ラックから軸方向にずれた位置において、
ラック軸の周囲に、円筒状ボールねじ軸がラック軸に対
して回転はしうるが軸方向に移動しないように嵌められ
るとともに、ボールねじ軸がボールナットに循環ボール
を介してねじ嵌められ、ラック軸とボールねじ軸との間
に、両者間の伝達トルクが過大になった場合に両者間に
すべりを発生させるトルク制限部材が設けられているも
のである。
【０００６】
【作用】電動機の回転が伝動手段によってボールナット
に伝えられてボールナットが回転させられ、これにより
円筒状ボールねじ軸が軸方向に移動させられ、その結果
ラック軸がボールねじ軸とともに軸方向に移動させられ
ることにより補助操舵力が与えられる。
に伝えられてボールナットが回転させられ、これにより
円筒状ボールねじ軸が軸方向に移動させられ、その結果
ラック軸がボールねじ軸とともに軸方向に移動させられ
ることにより補助操舵力が与えられる。
【０００７】ラック軸に操舵輪からの入力が発生した場
合、ラック軸および円筒状ボールねじ軸が軸方向に移動
させられ、その結果ボールナットにこれを回転させよう
とする力が作用し、この力の反力により円筒状ボールね
じ軸にトルクが加わる。ところが、上記入力が大きい場
合、円筒状ボールねじ軸に加わるトルク、すなわちボー
ルねじ軸とラック軸との間の伝達トルクが過大になるの
で、トルク制限部材の働きによりボールねじ軸とラック
軸との間にすべりが発生し、ボールねじ軸がラック軸お
よびボールナットに対して回転する。
合、ラック軸および円筒状ボールねじ軸が軸方向に移動
させられ、その結果ボールナットにこれを回転させよう
とする力が作用し、この力の反力により円筒状ボールね
じ軸にトルクが加わる。ところが、上記入力が大きい場
合、円筒状ボールねじ軸に加わるトルク、すなわちボー
ルねじ軸とラック軸との間の伝達トルクが過大になるの
で、トルク制限部材の働きによりボールねじ軸とラック
軸との間にすべりが発生し、ボールねじ軸がラック軸お
よびボールナットに対して回転する。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。
説明する。
【０００９】図１は自動車の電動式動力舵取装置の部分
を示し、図２および図３はその主要部の詳細を示す。な
お、以下の説明において、図面の左右を左右というもの
とする。
を示し、図２および図３はその主要部の詳細を示す。な
お、以下の説明において、図面の左右を左右というもの
とする。
【００１０】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。
(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。
【００１１】ハウジング(1) の中間部でかつラック軸
(2) のラックよりも右側の部分に上方に膨出した部分が
形成されており、この膨出部分(1a)の左側面に、電動機
(12)がラック軸(2) と平行になるように右向きに固定さ
れている。電動機軸は膨出部分(1a)の壁を貫通してその
内部に突出しており、この部分に小歯車(13)が固定され
ている。小歯車(13)は、膨出部分(1a)内に回転自在に支
持された大歯車(14)と噛み合っている。
(2) のラックよりも右側の部分に上方に膨出した部分が
形成されており、この膨出部分(1a)の左側面に、電動機
(12)がラック軸(2) と平行になるように右向きに固定さ
れている。電動機軸は膨出部分(1a)の壁を貫通してその
内部に突出しており、この部分に小歯車(13)が固定され
ている。小歯車(13)は、膨出部分(1a)内に回転自在に支
持された大歯車(14)と噛み合っている。
【００１２】電動機(12)は、次のように、ボールねじ(1
5)を介してラック軸(2) に連結されている。すなわち、
ラック軸(2) の周囲に、外周面にねじの形成された円筒
状ボールねじ軸(16)が、ラック軸(2) に対して回転はし
うるが軸方向に移動しないように嵌められている。この
ボールねじ軸(16)が、ハウジング(1) の中間部内に軸受
(17)を介して軸方向には移動しないように回転自在に支
持されているボールナット(18)に多数の循環ボール(19)
を介してねじ嵌められている。ボールナット(18)の外周
面には大歯車(14)の歯(14a) と噛み合う歯(18a) が形成
されている。そして、小歯車(13)、大歯車(14)およびボ
ールナット(18)に形成された歯(18a) によって、電動機
(12)の回転が減速されてボールナット(18)に伝えられ、
ボールねじ(15)を介してラック軸(2) に伝えられる。
5)を介してラック軸(2) に連結されている。すなわち、
ラック軸(2) の周囲に、外周面にねじの形成された円筒
状ボールねじ軸(16)が、ラック軸(2) に対して回転はし
うるが軸方向に移動しないように嵌められている。この
ボールねじ軸(16)が、ハウジング(1) の中間部内に軸受
(17)を介して軸方向には移動しないように回転自在に支
持されているボールナット(18)に多数の循環ボール(19)
を介してねじ嵌められている。ボールナット(18)の外周
面には大歯車(14)の歯(14a) と噛み合う歯(18a) が形成
されている。そして、小歯車(13)、大歯車(14)およびボ
ールナット(18)に形成された歯(18a) によって、電動機
(12)の回転が減速されてボールナット(18)に伝えられ、
ボールねじ(15)を介してラック軸(2) に伝えられる。
【００１３】円筒状ボールねじ軸(16)の内周面の右端部
に大径部(16a) が設けられており、この大径部(16a) 内
に環状トルク制限部材(21)が配置されている。トルク制
限部材(21)には、径方向内方に突出した円弧状部(21a)
が円周方向に間隔をおいて複数形成されており、この円
弧状部(21a) がラック軸(2) の外周面に接している。そ
して、トルク制限部材(21)の弾性力により円弧状部(21
a) とラック軸(2) との間に生じる摩擦力は、電動機(1
2)の定格トルクよりも大きく、かつ後述するようにラッ
ク軸(2) に操舵輪からの大きな入力が発生した場合にラ
ック軸(2) と円筒状ボールねじ軸(16)との間に生じる過
大な伝達トルクよりも小さくなっている。
に大径部(16a) が設けられており、この大径部(16a) 内
に環状トルク制限部材(21)が配置されている。トルク制
限部材(21)には、径方向内方に突出した円弧状部(21a)
が円周方向に間隔をおいて複数形成されており、この円
弧状部(21a) がラック軸(2) の外周面に接している。そ
して、トルク制限部材(21)の弾性力により円弧状部(21
a) とラック軸(2) との間に生じる摩擦力は、電動機(1
2)の定格トルクよりも大きく、かつ後述するようにラッ
ク軸(2) に操舵輪からの大きな入力が発生した場合にラ
ック軸(2) と円筒状ボールねじ軸(16)との間に生じる過
大な伝達トルクよりも小さくなっている。
【００１４】このような構成において、運転者がステア
リングホイールを回してステアリングシャフトが回転さ
せられると、この回転が入力軸(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) が左右方向に移動さ
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
基いて電動機(12)が駆動され、これにより小歯車(13)、
大歯車(14)、ボールナット(18)およびボールねじ軸(16)
を介してラック軸(2) に伝えられる。その結果、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。
リングホイールを回してステアリングシャフトが回転さ
せられると、この回転が入力軸(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) が左右方向に移動さ
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
基いて電動機(12)が駆動され、これにより小歯車(13)、
大歯車(14)、ボールナット(18)およびボールねじ軸(16)
を介してラック軸(2) に伝えられる。その結果、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。
【００１５】中立位置において操舵輪にこれを転舵させ
ようとする力が加わった場合や、操舵位置において操舵
輪に反力が加わった場合などのようにラック軸(2) に操
舵輪側から大きな入力が発生した場合、ラック軸(2) お
よび円筒状ボールねじ軸(16)が軸方向に移動させられ、
その結果ボールナット(18)にこれを回転させようとする
力が作用し、この力の反力によりボールねじ軸(16)にト
ルクが加わる。ところが、上記入力が大きい場合、ボー
ルねじ軸(16)に加わるトルク、すなわちボールねじ軸(1
6)とラック軸(2) との間の伝達トルクが、トルク制限部
材(21)の円弧状部(21a) とラック軸(2) との間に生じる
摩擦力よりも大きくなり、ボールねじ軸(16)とラック軸
(2) との間にすべりが発生し、ボールねじ軸(16)がラッ
ク軸(2)およびボールナット(18)の両者に対して回転す
る。したがって、ボールナット(18)は回転せず、上記入
力が大歯車(14)および小歯車(13)を介して電動機(12)に
伝わるのが防止され、ボールナット(18)の歯(18a) 、両
歯車(14)(13)および電動機(12)が破損するのが防止され
る。
ようとする力が加わった場合や、操舵位置において操舵
輪に反力が加わった場合などのようにラック軸(2) に操
舵輪側から大きな入力が発生した場合、ラック軸(2) お
よび円筒状ボールねじ軸(16)が軸方向に移動させられ、
その結果ボールナット(18)にこれを回転させようとする
力が作用し、この力の反力によりボールねじ軸(16)にト
ルクが加わる。ところが、上記入力が大きい場合、ボー
ルねじ軸(16)に加わるトルク、すなわちボールねじ軸(1
6)とラック軸(2) との間の伝達トルクが、トルク制限部
材(21)の円弧状部(21a) とラック軸(2) との間に生じる
摩擦力よりも大きくなり、ボールねじ軸(16)とラック軸
(2) との間にすべりが発生し、ボールねじ軸(16)がラッ
ク軸(2)およびボールナット(18)の両者に対して回転す
る。したがって、ボールナット(18)は回転せず、上記入
力が大歯車(14)および小歯車(13)を介して電動機(12)に
伝わるのが防止され、ボールナット(18)の歯(18a) 、両
歯車(14)(13)および電動機(12)が破損するのが防止され
る。
【００１６】上記実施例においては、トルク制限部材と
して複数の円弧状部(21a) を有する環状のものが用いら
れているが、これに限定されるものではない。
して複数の円弧状部(21a) を有する環状のものが用いら
れているが、これに限定されるものではない。
【００１７】また、上記実施例においては、この発明
が、電動機がハウジングの外側に設けられた形式の動力
舵取装置に適用されているが、これに代えて、電動機内
蔵式の動力舵取装置にも適用可能である。すなわち、ラ
ック軸(2) を支持するハウジング(2) に電動機のステー
タが取付けられるとともに、ボールナット(18)に電動機
のロータが取付けられている形式の動力舵取装置にも適
用可能であり、この場合にも上記実施例と同様な効果が
得られる。
が、電動機がハウジングの外側に設けられた形式の動力
舵取装置に適用されているが、これに代えて、電動機内
蔵式の動力舵取装置にも適用可能である。すなわち、ラ
ック軸(2) を支持するハウジング(2) に電動機のステー
タが取付けられるとともに、ボールナット(18)に電動機
のロータが取付けられている形式の動力舵取装置にも適
用可能であり、この場合にも上記実施例と同様な効果が
得られる。
【００１８】
【発明の効果】この発明の電動式動力舵取装置によれ
ば、上述のように、ラック軸に操舵輪からの大きな入力
が発生した場合、トルク制限部材の働きによりボールね
じ軸とラック軸との間にすべりが発生し、ボールねじ軸
がラック軸およびボールナットに対して回転するので、
ボールナットの回転が防止される。したがって、上記入
力が、電動機とボールナットとの間に設けられた伝動手
段や、電動機に伝わるのが防止され、その結果これらの
破損が防止される。
ば、上述のように、ラック軸に操舵輪からの大きな入力
が発生した場合、トルク制限部材の働きによりボールね
じ軸とラック軸との間にすべりが発生し、ボールねじ軸
がラック軸およびボールナットに対して回転するので、
ボールナットの回転が防止される。したがって、上記入
力が、電動機とボールナットとの間に設けられた伝動手
段や、電動機に伝わるのが防止され、その結果これらの
破損が防止される。
【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。
部分切欠き背面図である。
【図２】図２の要部を拡大して示す図である。
【図３】図２のIII −III 線断面図である。
１ ハウジング ２ ラック軸 ５ 出力軸 ６ ピニオン １２ 電動機 １３ 小歯車 １４ 大歯車 １５ ボールねじ １６ ボールねじ軸 １８ ボールナット １８ａ 歯 １９ 循環ボール ２１ トルク制限部材
Claims (1)
- 【請求項１】 ハウジングに支持され、かつステアリン
グシャフトに連結された軸のピニオンと噛み合うラック
が形成されたラック軸と、ラック軸に補助操舵力を付与
する電動機とを備えており、ハウジングに、ボールナッ
トがハウジングに対して回転はしうるが軸方向に移動し
ないように取付られるとともに、電動機とボールナット
との間に、電動機の回転をボールナットに伝えてこれを
回転させる伝動手段が設けられている電動式動力舵取装
置であって、 ラックから軸方向にずれた位置において、ラック軸の周
囲に、円筒状ボールねじ軸がラック軸に対して回転はし
うるが軸方向に移動しないように嵌められるとともに、
ボールねじ軸がボールナットに循環ボールを介してねじ
嵌められ、ラック軸とボールねじ軸との間に、両者間の
伝達トルクが過大になった場合に両者間にすべりを発生
させるトルク制限部材が設けられている電動式動力舵取
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6209392A JPH05262243A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 電動式動力舵取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6209392A JPH05262243A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 電動式動力舵取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05262243A true JPH05262243A (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=13190096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6209392A Withdrawn JPH05262243A (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 電動式動力舵取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05262243A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100336470B1 (ko) * | 2000-04-10 | 2002-05-15 | 밍 루 | 자동차의 전동식 파워 스티어링장치용 토오크 리미터 |
| EP1270370A3 (en) * | 2001-06-27 | 2004-01-28 | NSK Ltd., | Electric power steering apparatus |
| US6854556B1 (en) | 1995-05-01 | 2005-02-15 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Motor operated power steering device |
| WO2008050862A1 (fr) | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Jtekt Corporation | Dispositif de direction à assistance électrique |
| EP1977951A2 (en) | 2007-04-02 | 2008-10-08 | JTEKT Corporation | Vehicle steering system |
| US7604085B2 (en) | 2003-08-29 | 2009-10-20 | Jtekt Corporation | Electric power steering apparatus |
| JP2013103696A (ja) * | 2011-11-16 | 2013-05-30 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| CN104918839A (zh) * | 2013-01-24 | 2015-09-16 | 丰田自动车株式会社 | 电动动力转向装置 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP6209392A patent/JPH05262243A/ja not_active Withdrawn
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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