JPH07309246A - Steering device - Google Patents
Steering deviceInfo
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- JPH07309246A JPH07309246A JP10283594A JP10283594A JPH07309246A JP H07309246 A JPH07309246 A JP H07309246A JP 10283594 A JP10283594 A JP 10283594A JP 10283594 A JP10283594 A JP 10283594A JP H07309246 A JPH07309246 A JP H07309246A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rack shaft
- electric motor
- housing
- steering
- ball screw
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- Pending
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は例えば自動車用の電動パ
ワーステアリング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering device for an automobile, for example.
【0002】[0002]
【従来の技術】電動パワーステアリング装置は、ステア
リングホイールの回転をピニオンを介してラック軸に左
右動として伝達し、このラック軸の両端に連結したタイ
ロッドを介して車輪を転舵する際に、ステアリングシャ
フトの操舵トルク等を検出し、この検出値に基づいて電
動機を駆動し、この駆動力をラック軸にボールネジ機構
を介して伝達することでパワーアシストを行うものであ
り、斯かる電動パワーステアリング装置としては、例え
ば特開昭59−50864号公報に開示されるものが知
られている。2. Description of the Related Art An electric power steering system transmits a rotation of a steering wheel to a rack shaft via a pinion as left and right movements, and when steering wheels by steering tie rods connected to both ends of the rack shaft, steering is performed. Power steering is performed by detecting a steering torque of a shaft, driving an electric motor based on the detected value, and transmitting the driving force to a rack shaft through a ball screw mechanism. For example, the one disclosed in JP-A-59-50864 is known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
59−50864号公報に開示される電動パワーステア
リング装置は、ボルトで結合される2つのハウジング内
にボールネジ機構と電動機が軸受部材と摺動部材を介し
て配設されていており、しかもラック軸の径方向の支持
箇所が多いことから、ラック軸の軸芯を一致させること
が難しく、各部品の精度のばらつき等に基づく組み付け
誤差が発生し、ボールナット機構や電動機を所定の位置
に配設できず、結局操舵フィーリングの悪化や電動機の
駆動効率の低下を招いている。However, in the electric power steering device disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 59-50864, the ball screw mechanism and the electric motor are provided in the two housings connected by the bolts, and the bearing member and the sliding member. It is difficult to make the rack shaft axis coincide with each other because there are many radial support points of the rack shaft, and an assembly error occurs due to variations in accuracy of each component. However, the ball nut mechanism and the electric motor cannot be arranged at predetermined positions, which eventually leads to deterioration of steering feeling and deterioration of drive efficiency of the electric motor.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、ステアリングシャフトに取り付けられたピニオ
ンが噛合するラック軸をハウジング内に摺動可能に支持
し、このハウジング内でラック軸の外側に同軸状に電動
機を配設し、この電動機の発生トルクをボールネジ機構
を介してラック軸に伝達するようにしたステアリング装
置において、前記ハウジングは一体成形され、前記ラッ
ク軸の外周に軸受部材と摺動部材とを介して配設される
とともに、前記軸受部材と摺動部材との間に前記ボール
ネジ機構と電動機とを配設する。このとき、前記軸受部
材と摺動部材は一体成形したハウジングの両端近傍にそ
れぞれ設けるのが好ましい。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention slidably supports a rack shaft in which a pinion attached to a steering shaft meshes in a housing, and inside the housing, an outside of the rack shaft is supported. In a steering device in which an electric motor is coaxially arranged on the rack shaft and the torque generated by the electric motor is transmitted to a rack shaft via a ball screw mechanism, the housing is integrally formed, and a bearing member and a sliding member are mounted on the outer periphery of the rack shaft. The ball screw mechanism and the electric motor are disposed between the bearing member and the sliding member while being disposed via the moving member. At this time, it is preferable that the bearing member and the sliding member are provided near both ends of the integrally molded housing.
【0005】[0005]
【作用】一体成形したハウジングの両端はラック軸の外
周に所定間隔をおいて設けられた軸受部材と摺動部材を
介して支持され、軸受部材と摺動部材との間にはボール
ネジ機構と電動機が配設される。The both ends of the integrally molded housing are supported via the bearing member and the sliding member which are provided on the outer periphery of the rack shaft at predetermined intervals, and the ball screw mechanism and the electric motor are provided between the bearing member and the sliding member. Is provided.
【0006】[0006]
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図1は本発明に係るステアリング装
置の主要部分の断面図、図2は電動機部分を示す拡大
図、図3は本発明に係るステアリング装置の全体構成図
である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Here, FIG. 1 is a sectional view of a main portion of a steering device according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged view showing a motor portion, and FIG. 3 is an overall configuration diagram of the steering device according to the present invention.
【0007】図中1はハウジングであり、このハウジン
グ1は絞り成形加工によって小径部1aと大径部1bと
傾斜部1cとからなる筒状に一体成形されている。ハウ
ジング1内にはラック軸2が挿入され、このラック軸2
の両端はハウジング1およびギヤケース3から左右に突
出しその端部にタイロッド4が連結され、ラック軸2が
左右方向に移動することでタイロッド4を介して左右の
車輪5が操向される。In the drawing, reference numeral 1 designates a housing, which is integrally formed into a tubular shape comprising a small diameter portion 1a, a large diameter portion 1b and an inclined portion 1c by a drawing process. A rack shaft 2 is inserted into the housing 1, and the rack shaft 2
Both ends of the left and right protrude from the housing 1 and the gear case 3 to the left and right, and tie rods 4 are connected to the ends thereof, and the rack shaft 2 moves in the left and right directions to steer the left and right wheels 5 through the tie rods 4.
【0008】前記ギヤケース3内にはステアリングホイ
ール6によって回転するステアリングシャフト7がトー
ションバー8やユニバーサルジョイント9を介して接続
されるとともに操舵トルク検出機構(図示せず)が配置
され、このステアリングシャフト7の下端にはピニオン
10を設け、このピニオン10を前記ラック軸2に刻設
したラック11に噛合せしめている。In the gear case 3, a steering shaft 7 rotated by a steering wheel 6 is connected via a torsion bar 8 and a universal joint 9 and a steering torque detecting mechanism (not shown) is arranged. A pinion 10 is provided at the lower end of the rack, and the pinion 10 is engaged with a rack 11 formed on the rack shaft 2.
【0009】前記ラック軸2の外周にはロータを構成す
る長尺筒状の中空シャフト12を配設している。この中
空シャフト12の一端にはこの中空シャフト12をイン
ナレースとして用いるベアリング(軸受部材)13が設
けられ、そのアウタレース13aの外周をギヤケース3
の端部内周に固着させ、このギヤケース3の端部外周に
前記ハウジング1の一端(大径部1b側)を固着させて
いる。A long cylindrical hollow shaft 12 constituting a rotor is arranged on the outer periphery of the rack shaft 2. A bearing (bearing member) 13 using the hollow shaft 12 as an inner race is provided at one end of the hollow shaft 12, and an outer circumference of the outer race 13a is provided on the gear case 3.
Is fixed to the inner circumference of the end of the gear case 3, and one end (on the large diameter portion 1b side) of the housing 1 is fixed to the outer circumference of the end of the gear case 3.
【0010】一方、前記ハウジング1の他端(小径部1
a側)は取付部材14およびブッシュ(摺動部材)15
を介してハウジング1内に挿入されたラック軸2に摺動
自在に支持される。On the other hand, the other end of the housing 1 (small diameter portion 1
a side) is a mounting member 14 and a bush (sliding member) 15
It is slidably supported by the rack shaft 2 inserted into the housing 1 via the.
【0011】また、前記中空シャフト12の他端内周に
はボールネジ機構16を構成する駒式ナット17が刻設
され、このナットスクリュー17とラック軸2に刻設し
たネジ溝18との間にスチールボール19を保持する。Further, a piece type nut 17 constituting a ball screw mechanism 16 is engraved on the inner circumference of the other end of the hollow shaft 12, and between the nut screw 17 and a screw groove 18 engraved on the rack shaft 2. Hold the steel ball 19.
【0012】さらに、中空シャフト12の外側と前記大
径部1bの内側との間には電動機20を配設している。
この実施例にあっては電動機20としてブラシレスタイ
プのものを適用している。この電動機20は大径部1b
の内周面にステータを構成する巻線21を巻回した鉄芯
22を固着し、また中空シャフト12の外周にロータを
構成する永久磁石23を取り付けている。Further, an electric motor 20 is arranged between the outside of the hollow shaft 12 and the inside of the large diameter portion 1b.
In this embodiment, a brushless type is applied as the electric motor 20. This electric motor 20 has a large diameter portion 1b.
An iron core 22 around which a winding wire 21 that constitutes a stator is wound is fixed to the inner peripheral surface of, and a permanent magnet 23 that constitutes a rotor is attached to the outer circumference of the hollow shaft 12.
【0013】上述したブラシレスタイプの電動機20に
あってはブラシがないため永久磁石23の位置検出を行
ない、回転位置に応じた転流(巻線電流の切換え)タイ
ミングで電流を巻線21に供給する必要がある。このた
め、この実施例にあってはギヤケース3端部のフランジ
部3aに電動機駆動手段(図示せず)と接続される外部
接続部24および電動機20に接続される内部接続部2
5を一体的に設けるとともにハウジング1内部にロータ
の回転角検出手段を備えている。Since the brushless type electric motor 20 described above has no brush, the position of the permanent magnet 23 is detected, and the current is supplied to the winding 21 at the commutation (switching of the winding current) according to the rotational position. There is a need to. Therefore, in this embodiment, the flange portion 3a at the end of the gear case 3 is connected to the external connecting portion 24 connected to the electric motor driving means (not shown) and the internal connecting portion 2 connected to the electric motor 20.
5 is integrally provided and a rotor rotation angle detecting means is provided inside the housing 1.
【0014】回転角検出手段はロータである永久磁石2
3と対向する位置にホール素子(図示せず)を取付け、
このホール素子により永久磁石23の位置検出を行なう
ことでロータの位置検出を行なうようにしている。な
お、26は前記検出検出後、増幅・波形整形等の信号処
理するためのIC基板である。このように、ブラシレス
タイプの電動機を用いることで、ブラシの摩耗がなくな
り、電動機の耐久性が大幅に向上するとともに小型化を
達成できる。The rotation angle detecting means is a permanent magnet 2 which is a rotor.
Attach a Hall element (not shown) at a position facing 3
The position of the rotor is detected by detecting the position of the permanent magnet 23 with this Hall element. Reference numeral 26 is an IC substrate for signal processing such as amplification and waveform shaping after the detection and detection. As described above, by using the brushless type electric motor, the abrasion of the brush is eliminated, the durability of the electric motor is significantly improved, and the miniaturization can be achieved.
【0015】以上の構成において、操舵トルク検出機構
等からの信号を制御装置(ECU)27に入力し、この
入力値に基づいて所定の処理をした後、電動機20を駆
動する制御信号をバッテリ28からの電力が供給される
電動機駆動手段に出力し、電動機20を所定の転流タイ
ミングで駆動制御する。In the above structure, a signal from the steering torque detecting mechanism or the like is input to the control unit (ECU) 27, a predetermined process is performed based on the input value, and then a control signal for driving the electric motor 20 is supplied to the battery 28. The electric power is supplied to the electric motor drive means, and the electric motor 20 is drive-controlled at a predetermined commutation timing.
【0016】そして、電動機20が駆動されると、中空
シャフト12が回転し、この中空シャフト12の回転が
ボールネジ機構16を介してラック軸2に左右方向動
(パワーアシスト)として伝達される。When the electric motor 20 is driven, the hollow shaft 12 rotates, and the rotation of the hollow shaft 12 is transmitted to the rack shaft 2 via the ball screw mechanism 16 as a lateral movement (power assist).
【0017】図4は別実施例に係る電動機部分の拡大図
であり、同一部材には同一符号を符して示す。この実施
例にあっては電動機20は大径部1bの内周面に永久磁
石23を固着してステータを形成し、中空シャフト12
の外周面に巻線21を巻回した鉄芯22を固着してロー
タを形成する。また、このロータを構成する中空シャフ
ト12の他端内周面にはナットスクリュー29を圧入し
てサークリップ30で抜け止めすることでボールネジ機
構16を形成し、このナットスクリュー29とラック軸
2に形成したネジ溝18との間にスチールボール19を
保持する。FIG. 4 is an enlarged view of an electric motor portion according to another embodiment, and the same members are designated by the same reference numerals. In this embodiment, the electric motor 20 has a permanent magnet 23 fixed to the inner peripheral surface of the large diameter portion 1b to form a stator, and the hollow shaft 12
An iron core 22 around which a winding wire 21 is wound is fixed to the outer peripheral surface of to form a rotor. Further, the ball screw mechanism 16 is formed by press-fitting the nut screw 29 into the inner peripheral surface of the other end of the hollow shaft 12 constituting the rotor and preventing the nut screw 29 from coming off with the circlip 30. A steel ball 19 is held between the formed thread groove 18.
【0018】そして、ギヤケース3端部のフランジ部3
aに形成された外部接続部24、内部接続部25を介し
て供給された電流は大径部1bの内側に保持されている
ブラシ31およびコミュテータ32を介して巻線21コ
イルに供給され、電動機20は前記実施例と同様に駆動
制御される。The flange portion 3 at the end of the gear case 3
The electric current supplied through the external connecting portion 24 and the internal connecting portion 25 formed in a is supplied to the winding 21 coil through the brush 31 and the commutator 32 which are held inside the large diameter portion 1b, and the electric motor 20 is driven and controlled in the same manner as in the above embodiment.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
電動機の発生トルクをボールネジ機構を介してラック軸
に伝達するようにしたステアリング装置において、前記
ラック軸の外周に所定間隔をおいて設けた軸受部材と摺
動部材を介して一体成形したハウジングを設けるととも
に軸受部材と摺動部材との間にボールネジ機構と電動機
を配設したので、ラック軸の支持箇所が2ヵ所となり、
従来の支持に比べ各部品の精度のばらつき等に基づく組
み付け誤差が発生し難く、ボールネジ機構や電動機を所
定の位置に配設することができる。よって、ラック軸の
回動あるいは摺動性が円滑となり、ステアリング装置の
操舵フィーリングが向上する。As described above, according to the present invention,
In a steering device in which torque generated by an electric motor is transmitted to a rack shaft via a ball screw mechanism, a housing integrally formed with a bearing member and a sliding member provided at a predetermined interval on the outer periphery of the rack shaft is provided. Since the ball screw mechanism and the electric motor are arranged between the bearing member and the sliding member, the rack shaft is supported at two places,
As compared with the conventional support, an assembly error due to variations in accuracy of each component is less likely to occur, and the ball screw mechanism and the electric motor can be arranged at a predetermined position. Therefore, the rotation or slidability of the rack shaft becomes smooth, and the steering feeling of the steering device is improved.
【図1】本発明に係るステアリング装置の主要部分の断
面図FIG. 1 is a cross-sectional view of a main portion of a steering device according to the present invention.
【図2】電動機部分を示す拡大図FIG. 2 is an enlarged view showing an electric motor part.
【図3】本発明に係るステアリング装置の全体構成図FIG. 3 is an overall configuration diagram of a steering device according to the present invention.
【図4】別実施例に係る電動機部分の拡大図FIG. 4 is an enlarged view of an electric motor portion according to another embodiment.
1…ハウジング、2…ラック軸、7…ステアリングシャ
フト、10…ピニオン、13…ベアリング(軸受部
材)、15…ブッシュ(摺動部材)、16…ボールネジ
機構、20…電動機。1 ... Housing, 2 ... Rack shaft, 7 ... Steering shaft, 10 ... Pinion, 13 ... Bearing (bearing member), 15 ... Bush (sliding member), 16 ... Ball screw mechanism, 20 ... Electric motor.
Claims (2)
ピニオンが噛合するラック軸をハウジング内に摺動可能
に支持し、このハウジング内でラック軸の外側に同軸状
に電動機を配設し、この電動機の発生トルクをボールネ
ジ機構を介してラック軸に伝達するようにしたステアリ
ング装置において、前記ハウジングは一体成形され、前
記ラック軸の外周に軸受部材と摺動部材とを介して配設
されるとともに、前記軸受部材と摺動部材との間に前記
ボールネジ機構と電動機とを配設したことを特徴とする
ステアリング装置。1. A rack shaft in which a pinion attached to a steering shaft meshes is slidably supported in a housing, and an electric motor is coaxially arranged outside the rack shaft in the housing. In a steering device in which torque is transmitted to a rack shaft via a ball screw mechanism, the housing is integrally formed, and the housing is disposed on the outer periphery of the rack shaft via a bearing member and a sliding member, and the bearing A steering device in which the ball screw mechanism and an electric motor are arranged between a member and a sliding member.
いて、前記軸受部材と摺動部材はそれぞれハウジングの
両端近傍に設けられていることを特徴とするステアリン
グ装置。2. The steering device according to claim 1, wherein the bearing member and the sliding member are provided near both ends of the housing.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10283594A JPH07309246A (en) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10283594A JPH07309246A (en) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Steering device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07309246A true JPH07309246A (en) | 1995-11-28 |
Family
ID=14338062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10283594A Pending JPH07309246A (en) | 1994-05-17 | 1994-05-17 | Steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07309246A (en) |
-
1994
- 1994-05-17 JP JP10283594A patent/JPH07309246A/en active Pending
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030410 |