JPH06504B2 - 電動式パワ−ステアリング装置 - Google Patents
電動式パワ−ステアリング装置Info
- Publication number
- JPH06504B2 JPH06504B2 JP27747885A JP27747885A JPH06504B2 JP H06504 B2 JPH06504 B2 JP H06504B2 JP 27747885 A JP27747885 A JP 27747885A JP 27747885 A JP27747885 A JP 27747885A JP H06504 B2 JPH06504 B2 JP H06504B2
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- Japan
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- rack shaft
- housing
- electric motor
- rack
- gear
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電動モータによりラックに操舵補助力を付与す
る電動式パワーステアリング装置に関する。
る電動式パワーステアリング装置に関する。
（従来の技術） パワーステアリング装置としては従来、たとえば油圧式
パワーステアリング装置があったが、油洩れ、油圧ポン
プのエンジン駆動による燃費の悪化、配管等による所要
スペースの増大等の問題点を有しているために近年電動
式パワーステアリング装置が使用される場合がある。電
動式パワーステアリング装置としては従来、たとえば実
開昭６０−１２２２７４号公報に掲載されたものがあ
る。
パワーステアリング装置があったが、油洩れ、油圧ポン
プのエンジン駆動による燃費の悪化、配管等による所要
スペースの増大等の問題点を有しているために近年電動
式パワーステアリング装置が使用される場合がある。電
動式パワーステアリング装置としては従来、たとえば実
開昭６０−１２２２７４号公報に掲載されたものがあ
る。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、この従来の電動式パワーステアリング装
置にあっては、ラック軸にボールネジが形成されている
ためにラック軸周面上での潤滑液のシールが難しく、そ
のためにグリース等で潤滑を実施せざるをえず充分な潤
滑性、耐久性が得られないという問題点を有していた。
置にあっては、ラック軸にボールネジが形成されている
ためにラック軸周面上での潤滑液のシールが難しく、そ
のためにグリース等で潤滑を実施せざるをえず充分な潤
滑性、耐久性が得られないという問題点を有していた。
（問題点を解決するための手段） 本発明は前記問題点を解決するため、ラックギヤとと
もにボールネジが形成されたラック軸を備え、このラッ
ク軸に電動モータにより操舵補助力を付与する電動式パ
ワーステアリング装置において、前記ラック軸と電動モ
ータとの間に介装され電動モータの回転運動をラック軸
の直線運動に変換する変換機構と、この変換機構を収納
するハウジングと、このハウジングと前記ラック軸との
間に介装されてハウジング内を液密にするシール部材
と、を設け、前記シール部材の一つを前記ラック軸のラ
ックギヤとボールネジとの間に固定して前記ハウジング
に対して摺動可能としたことを構成としたものである。
もにボールネジが形成されたラック軸を備え、このラッ
ク軸に電動モータにより操舵補助力を付与する電動式パ
ワーステアリング装置において、前記ラック軸と電動モ
ータとの間に介装され電動モータの回転運動をラック軸
の直線運動に変換する変換機構と、この変換機構を収納
するハウジングと、このハウジングと前記ラック軸との
間に介装されてハウジング内を液密にするシール部材
と、を設け、前記シール部材の一つを前記ラック軸のラ
ックギヤとボールネジとの間に固定して前記ハウジング
に対して摺動可能としたことを構成としたものである。
（作 用） このような電動式パワーステアリング装置によれば、シ
ール部材の一つを前記ラック軸のラックギヤとボールネ
ジとの間に固定して前記ハウジングに対して摺動可能と
したため、ラック軸にボールネジが形成されていてもそ
のシール部材はボールネジに対して摺動することはな
く、前記ハウジングとラック軸との間を容易に液密にシ
ールすることができる。このため、前記変換機構を収納
するハウジング内に潤滑液を充填することができ、変換
機構は充分な潤滑性、耐久性を得ることができる。
ール部材の一つを前記ラック軸のラックギヤとボールネ
ジとの間に固定して前記ハウジングに対して摺動可能と
したため、ラック軸にボールネジが形成されていてもそ
のシール部材はボールネジに対して摺動することはな
く、前記ハウジングとラック軸との間を容易に液密にシ
ールすることができる。このため、前記変換機構を収納
するハウジング内に潤滑液を充填することができ、変換
機構は充分な潤滑性、耐久性を得ることができる。
（実施例） 以下本発明の実施例について図面に基づいて説明する。
第１〜３図は本発明による電動式パワーステアリング装
置の一実施例を示す図である。
第１〜３図は本発明による電動式パワーステアリング装
置の一実施例を示す図である。
まず構成について説明すると、第１図において、10は両
端部が図外の操舵車輪に連結されるとともに、一端側に
ラックギヤ10ａが形成され、他端側にボールネジ10ｂが
形成されたたラック軸である。ラック軸10のラックギヤ
10ａにはピニオンギヤ12が噛み合っており、このピニオ
ンギヤ12はピニオン軸13を介してハンドル16により回転
させられてラック軸10を軸線方向に移動させ、最終的に
車両を操舵する。ラック軸10の一端側のピニオンギヤ12
と反対側にはリテーナ18が配置されて荷重を支持してい
るとともに、ラック軸10の他端側はガイドブシュ20に支
持されている。ラック軸10の近傍には後述する変換機構
24を収納する室15ａを有するハウジング15が設けられて
おり、このハウジング15にはラック軸10の軸線と離隔し
た平行な回転軸線を有する電動モータ22が取付けられて
いる。電動モータ22にはクラッチ23を介してその回転軸
線と同一軸線上で室15ａ内に収納された第１歯車21が連
結されており、この第１歯車21には同じく室15ａ内に収
納されて第１歯車21の回転速度を減速する第２歯車32ａ
が噛合っている。第２歯車32ａはやはり室15ａ内に収納
されたボールナット32に一体的に形成されており、ボー
ルナット32の両端部は軸受28を介してハウジング15に回
転自在に支持されているとともに、ハウジング15に対し
てボールナット32が軸方向に移動することは拘束されて
いる。ボールナット32はボールネジ10ｂ内を転動するボ
ール30を介してボールネジ10ｂとネジ結合されている。
ラック軸10のボールネジ10ｂ、ボール30およびボールナ
ット32は電動モータ22の回転運動をラック軸10の直線運
動に変換する変換機構24を構成する。ハウジング15のガ
イドブシュ20より外側にはシール部材43が固定されてお
り、ラック軸10に対して摺動可能で外部に対して液密を
保持している。他方、ラック軸10のラックギヤ10ａとボ
ールネジ10ｂとの間には溝10ｃが形成されており、この
溝10ｃ内にはシール部材44が固定されてハウジング15の
孔15ｂの周面に対しては摺動可能となっている。ハウジ
ング15の上部には注入口41が形成されており、この注入
口41から室15ａ内に潤滑液が注入されて充填されてお
り、シール部材43および44によりその液密が保持されて
いる。ピニオン軸13の途中にはトルクセンサ36が設けら
れており、このトルクセンサ36はピニオン軸13の回転方
向（操舵方向）と回転トルク値を検出してそれに対応す
る信号を制御回路37へ出力する。制御回路37には車速セ
ンサ38からの車速信号も入力され、制御回路37はトルク
センサ36と車速センサ38との両者からの信号にもとづい
て電動モータ22およびクラッチ23に信号を出力して制御
する。このときの電源は図外のバッテリを用いる。
端部が図外の操舵車輪に連結されるとともに、一端側に
ラックギヤ10ａが形成され、他端側にボールネジ10ｂが
形成されたたラック軸である。ラック軸10のラックギヤ
10ａにはピニオンギヤ12が噛み合っており、このピニオ
ンギヤ12はピニオン軸13を介してハンドル16により回転
させられてラック軸10を軸線方向に移動させ、最終的に
車両を操舵する。ラック軸10の一端側のピニオンギヤ12
と反対側にはリテーナ18が配置されて荷重を支持してい
るとともに、ラック軸10の他端側はガイドブシュ20に支
持されている。ラック軸10の近傍には後述する変換機構
24を収納する室15ａを有するハウジング15が設けられて
おり、このハウジング15にはラック軸10の軸線と離隔し
た平行な回転軸線を有する電動モータ22が取付けられて
いる。電動モータ22にはクラッチ23を介してその回転軸
線と同一軸線上で室15ａ内に収納された第１歯車21が連
結されており、この第１歯車21には同じく室15ａ内に収
納されて第１歯車21の回転速度を減速する第２歯車32ａ
が噛合っている。第２歯車32ａはやはり室15ａ内に収納
されたボールナット32に一体的に形成されており、ボー
ルナット32の両端部は軸受28を介してハウジング15に回
転自在に支持されているとともに、ハウジング15に対し
てボールナット32が軸方向に移動することは拘束されて
いる。ボールナット32はボールネジ10ｂ内を転動するボ
ール30を介してボールネジ10ｂとネジ結合されている。
ラック軸10のボールネジ10ｂ、ボール30およびボールナ
ット32は電動モータ22の回転運動をラック軸10の直線運
動に変換する変換機構24を構成する。ハウジング15のガ
イドブシュ20より外側にはシール部材43が固定されてお
り、ラック軸10に対して摺動可能で外部に対して液密を
保持している。他方、ラック軸10のラックギヤ10ａとボ
ールネジ10ｂとの間には溝10ｃが形成されており、この
溝10ｃ内にはシール部材44が固定されてハウジング15の
孔15ｂの周面に対しては摺動可能となっている。ハウジ
ング15の上部には注入口41が形成されており、この注入
口41から室15ａ内に潤滑液が注入されて充填されてお
り、シール部材43および44によりその液密が保持されて
いる。ピニオン軸13の途中にはトルクセンサ36が設けら
れており、このトルクセンサ36はピニオン軸13の回転方
向（操舵方向）と回転トルク値を検出してそれに対応す
る信号を制御回路37へ出力する。制御回路37には車速セ
ンサ38からの車速信号も入力され、制御回路37はトルク
センサ36と車速センサ38との両者からの信号にもとづい
て電動モータ22およびクラッチ23に信号を出力して制御
する。このときの電源は図外のバッテリを用いる。
次に作用について説明する。車両操舵時に運転者がハン
ドル16を回転させるとトルクセンサ36は、操舵方向と路
面反力等に対する回転トルク値を検出してそれに応じた
信号を制御回路37へ出力する。これと同時に制御回路37
には車速センサ38からの信号が入力され、制御回路37は
それら２種類の信号にもとづいて電動モータ22が車速や
路面反力に応じた最適の出力を出力するよう電動モータ
22およびクラッチ23に信号を出力する。電動モータ22は
制御回路37からの信号により最適の出力で第１歯車21を
回転駆動し、さらに第２歯車32ａで減速した後ボールナ
ット32、ボール30、ボールネジ10ｂを介してラック軸10
を軸線方向に駆動する。このようにしてラック軸10に操
舵補助力が付与され、ハンドル16からピニオンギヤ12、
ラックギヤ10ａを介してラック軸10に直接入力されるマ
ニュアル操舵力とともに車両を操舵する。すなわち、第
２図に示すように、回転トルクがｔ１のとき、操舵補助
力以外のマニュアル操舵力は破線で示すグラフのように
Ｆ１であるが、これに操舵補助力が加わると実線Ａで示
すグラフのように操舵出力は全体としてＦ２となる。し
たがって操舵補助力すなわち電動モータ22による出力は
（Ｆ２−Ｆ１）であることになる。このようにして操舵
補助力は回転トルクにもとづいて制御回路37により一義
的に演算されるが、さらに車速にもとづいて制御回路37
は操舵補助力を最終的に判断する。すなわち、第３図に
示すように、車速にもとづいてサーボ比、すなわち（Ｆ
２−Ｆ１）／ｔ１を演算し、車速が低いＩ領域において
はサーボ比を最大にして最大の操舵補助力を発生させ
る。これは前述のように制御回路37により一義的に演算
された操舵補助力をそのまま利用することを意味する。
そして、車速が高いIII領域においてはサーボ比を零に
し、操舵補助力を発生させない。すなわちクラッチ23へ
の信号をクラッチ23が接続作動しないようにして電動モ
ータ22の出力は零となる。これは第２図における破線の
グラフの場合を意味する。車速が中位のII領域において
はサーボ比は最大値から零に徐々に変化する。すなわち
車速がたとえば中位のｖ１のときのサーボ比Ｓ１から操
舵補助力を演算し、このときの操舵出力合計は第２図に
おいて実線Ｂで示すグラフからＦ３となり、前記一義的
に求められたＦ２よりも低いＦ３に修正されるよう制御
回路37は電動モータ22の出力を信号により制御する。こ
のようにして、車速が低く路面反力の大きいときは電動
モータ22は大きな出力をし、車速が高く路面反力が小さ
いときは電動モータ22は小さな出力をするよう制御回路
37は電動モータ22の出力を最適に制御する。
ドル16を回転させるとトルクセンサ36は、操舵方向と路
面反力等に対する回転トルク値を検出してそれに応じた
信号を制御回路37へ出力する。これと同時に制御回路37
には車速センサ38からの信号が入力され、制御回路37は
それら２種類の信号にもとづいて電動モータ22が車速や
路面反力に応じた最適の出力を出力するよう電動モータ
22およびクラッチ23に信号を出力する。電動モータ22は
制御回路37からの信号により最適の出力で第１歯車21を
回転駆動し、さらに第２歯車32ａで減速した後ボールナ
ット32、ボール30、ボールネジ10ｂを介してラック軸10
を軸線方向に駆動する。このようにしてラック軸10に操
舵補助力が付与され、ハンドル16からピニオンギヤ12、
ラックギヤ10ａを介してラック軸10に直接入力されるマ
ニュアル操舵力とともに車両を操舵する。すなわち、第
２図に示すように、回転トルクがｔ１のとき、操舵補助
力以外のマニュアル操舵力は破線で示すグラフのように
Ｆ１であるが、これに操舵補助力が加わると実線Ａで示
すグラフのように操舵出力は全体としてＦ２となる。し
たがって操舵補助力すなわち電動モータ22による出力は
（Ｆ２−Ｆ１）であることになる。このようにして操舵
補助力は回転トルクにもとづいて制御回路37により一義
的に演算されるが、さらに車速にもとづいて制御回路37
は操舵補助力を最終的に判断する。すなわち、第３図に
示すように、車速にもとづいてサーボ比、すなわち（Ｆ
２−Ｆ１）／ｔ１を演算し、車速が低いＩ領域において
はサーボ比を最大にして最大の操舵補助力を発生させ
る。これは前述のように制御回路37により一義的に演算
された操舵補助力をそのまま利用することを意味する。
そして、車速が高いIII領域においてはサーボ比を零に
し、操舵補助力を発生させない。すなわちクラッチ23へ
の信号をクラッチ23が接続作動しないようにして電動モ
ータ22の出力は零となる。これは第２図における破線の
グラフの場合を意味する。車速が中位のII領域において
はサーボ比は最大値から零に徐々に変化する。すなわち
車速がたとえば中位のｖ１のときのサーボ比Ｓ１から操
舵補助力を演算し、このときの操舵出力合計は第２図に
おいて実線Ｂで示すグラフからＦ３となり、前記一義的
に求められたＦ２よりも低いＦ３に修正されるよう制御
回路37は電動モータ22の出力を信号により制御する。こ
のようにして、車速が低く路面反力の大きいときは電動
モータ22は大きな出力をし、車速が高く路面反力が小さ
いときは電動モータ22は小さな出力をするよう制御回路
37は電動モータ22の出力を最適に制御する。
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、シール部材の一
つを前記ラック軸のラックギヤとボールネジとの間に固
定して前記ハウジングに対して摺動可能としたため、ラ
ック軸にボールネジが形成されていてもそのシール部材
はボールネジに対して摺動することはなく、前記ハウジ
ングとラック軸との間を容易に液密にシールすることが
できる。このため、前記変換機構を収納するハウジング
内に潤滑液を充填することができ、変換機構は充分な潤
滑性、耐久性を得ることができる。また、本発明による
構成の電動式パワーステアリング装置によればラック軸
の長さを不必要に大きくすることなく、マニュアル式ス
テアリング装置に用いられるラック軸の長さと略同じに
することができるので、車両への装着もきわめて容易に
行なうことができる。
つを前記ラック軸のラックギヤとボールネジとの間に固
定して前記ハウジングに対して摺動可能としたため、ラ
ック軸にボールネジが形成されていてもそのシール部材
はボールネジに対して摺動することはなく、前記ハウジ
ングとラック軸との間を容易に液密にシールすることが
できる。このため、前記変換機構を収納するハウジング
内に潤滑液を充填することができ、変換機構は充分な潤
滑性、耐久性を得ることができる。また、本発明による
構成の電動式パワーステアリング装置によればラック軸
の長さを不必要に大きくすることなく、マニュアル式ス
テアリング装置に用いられるラック軸の長さと略同じに
することができるので、車両への装着もきわめて容易に
行なうことができる。
第１〜３図は本発明による電動式パワーステアリング装
置の一実施例を示す図であり、第１図はその全体概略
図、第２図は合計の操舵出力とピニオン軸に入力される
回転トルクとの関係を示すグラフ、第３図はサーボ比と
車速との関係図である。 10……ラック軸、 10ａ……ラックギヤ、 10ｂ……ボールネジ、 10ｃ……溝、 12……ピニオンギヤ、 13……ピニオン軸、 15……ハウジング、 15ａ……室、 15ｂ……孔、 16……ハンドル、 18……リテーナ、 20……ガイドブシュ、 21……第１歯車、 22……電動モータ、 24……変換機構、 28……軸受、 30……ボール、 32……ボールナット、 32ａ……第２歯車、 36……トルクセンサ、 37……制御回路、 38……車速センサ、 41……注入口、 43、44……シール部材。
置の一実施例を示す図であり、第１図はその全体概略
図、第２図は合計の操舵出力とピニオン軸に入力される
回転トルクとの関係を示すグラフ、第３図はサーボ比と
車速との関係図である。 10……ラック軸、 10ａ……ラックギヤ、 10ｂ……ボールネジ、 10ｃ……溝、 12……ピニオンギヤ、 13……ピニオン軸、 15……ハウジング、 15ａ……室、 15ｂ……孔、 16……ハンドル、 18……リテーナ、 20……ガイドブシュ、 21……第１歯車、 22……電動モータ、 24……変換機構、 28……軸受、 30……ボール、 32……ボールナット、 32ａ……第２歯車、 36……トルクセンサ、 37……制御回路、 38……車速センサ、 41……注入口、 43、44……シール部材。
Claims (1)
- 【請求項１】ラックギヤとともにボールネジが形成され
たラック軸を備え、このラック軸に電動モータにより操
舵補助力を付与する電動式パワーステアリング装置にお
いて、前記ラック軸と電動モータとの間に介装され電動
モータの回転運動をラック軸の直線運動に変換する変換
機構と、この変換機構を収納するハウジングと、このハ
ウジングと前記ラック軸との間に介装されてハウジング
内を液密にするシール部材と、を設け、前記シール部材
の一つを前記ラック軸のラックギヤとボールネジとの間
に固定して前記ハウジングに対して摺動可能としたこと
を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27747885A JPH06504B2 (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27747885A JPH06504B2 (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62137270A JPS62137270A (ja) | 1987-06-20 |
| JPH06504B2 true JPH06504B2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=17584152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27747885A Expired - Lifetime JPH06504B2 (ja) | 1985-12-09 | 1985-12-09 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06504B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005022004A1 (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-10 | Jtekt Corporation | 減速機 |
| JP2006224945A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-31 | Nsk Ltd | 電動式パワーステアリング装置 |
| US7413051B2 (en) | 2004-03-22 | 2008-08-19 | Nsk Ltd. | Electric power steering apparatus |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0751098B2 (ja) * | 1988-09-05 | 1995-06-05 | 天龍工業株式会社 | 基台に対する被作動部材の駆動装置 |
| DE102006048303B4 (de) * | 2006-10-12 | 2015-07-23 | Volkswagen Ag | Elektromechanische Lenkung |
| DE102007012655A1 (de) | 2007-01-10 | 2008-07-17 | Volkswagen Ag | Elektromechanische Lenkung mit elastischen Endanschlag |
| DE102007049112A1 (de) | 2007-10-12 | 2009-04-16 | Volkswagen Ag | Fahrzeuglenkung |
| JP6314348B2 (ja) * | 2014-03-19 | 2018-04-25 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | パワーステアリング装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-12-09 JP JP27747885A patent/JPH06504B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005022004A1 (ja) * | 2003-08-28 | 2005-03-10 | Jtekt Corporation | 減速機 |
| US7413051B2 (en) | 2004-03-22 | 2008-08-19 | Nsk Ltd. | Electric power steering apparatus |
| JP2006224945A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-31 | Nsk Ltd | 電動式パワーステアリング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62137270A (ja) | 1987-06-20 |
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