JPH075083B2 - 車両車輪操舵装置 - Google Patents
車両車輪操舵装置Info
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- JPH075083B2 JPH075083B2 JP31312387A JP31312387A JPH075083B2 JP H075083 B2 JPH075083 B2 JP H075083B2 JP 31312387 A JP31312387 A JP 31312387A JP 31312387 A JP31312387 A JP 31312387A JP H075083 B2 JPH075083 B2 JP H075083B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ball nut
- elongated
- elongated member
- pinion gear
- central housing
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
- B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
- B62D5/0427—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel the axes being coaxial
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D3/00—Steering gears
- B62D3/02—Steering gears mechanical
- B62D3/12—Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
- B62D5/0445—Screw drives
- B62D5/0448—Ball nuts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Controls (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は車両用の電力補助操舵装置に関し，特に中央取
出ラックとピニオン動力補助操舵装置に関する。
出ラックとピニオン動力補助操舵装置に関する。
従来の技術 中央取出ラックとピニオン液圧力補助操舵装置は既知で
ある。代表的には，この操舵装置は軸線方向に動く細長
部材を含む。細長部材はラック部を有してピニオン歯車
の歯に係合する。ピニオン歯車は操舵入力軸によって回
転される。入力軸が回転すれば指向制御弁が作動する。
弁は操舵入力トルクに応じて液圧モータに対する加圧流
体流を変調して細長部材に補助力を作用し，細長部材を
軸線方向に動かす。液圧モータには細長部材に連結した
流体室内のピストンを有する。細長部材の中央部にリン
ク装置を連結する。リンク装置は細長部材の軸線運動に
際して車両の操舵可能の車輪を旋回させる。ラックとピ
ニオン歯車の組はサーボ機構として作用し，弁に対する
フィードバックを生じて液圧モータに対する流の制御を
行う。
ある。代表的には，この操舵装置は軸線方向に動く細長
部材を含む。細長部材はラック部を有してピニオン歯車
の歯に係合する。ピニオン歯車は操舵入力軸によって回
転される。入力軸が回転すれば指向制御弁が作動する。
弁は操舵入力トルクに応じて液圧モータに対する加圧流
体流を変調して細長部材に補助力を作用し，細長部材を
軸線方向に動かす。液圧モータには細長部材に連結した
流体室内のピストンを有する。細長部材の中央部にリン
ク装置を連結する。リンク装置は細長部材の軸線運動に
際して車両の操舵可能の車輪を旋回させる。ラックとピ
ニオン歯車の組はサーボ機構として作用し，弁に対する
フィードバックを生じて液圧モータに対する流の制御を
行う。
この既知の中央取出液圧力補助ラックとピニオン操舵装
置は通常はピストンを有して細長部材の端部に連結す
る。液圧が作用してピストンを一方向に動かす表面積
は，液圧が作用してピストンを反対方向に動かす面積と
は異なる。ピストンを一方向に動かす時にピストンの全
面積に液圧が作用し，ピストンを反対方向に動かす時は
ピストンの面積からピストンに連結する部分の細長部材
の面積を引いた値に液圧が作用する。このため，中央取
出液圧力補助ラックとピニオン操舵装置の設計が複雑に
なる。
置は通常はピストンを有して細長部材の端部に連結す
る。液圧が作用してピストンを一方向に動かす表面積
は，液圧が作用してピストンを反対方向に動かす面積と
は異なる。ピストンを一方向に動かす時にピストンの全
面積に液圧が作用し，ピストンを反対方向に動かす時は
ピストンの面積からピストンに連結する部分の細長部材
の面積を引いた値に液圧が作用する。このため，中央取
出液圧力補助ラックとピニオン操舵装置の設計が複雑に
なる。
電力補助ラックとピニオン操舵装置も既知である。電力
補助ラックとピニオン操舵装置の例として米国特許第44
15054号がある。この操舵装置はラック部とねじ部とを
有する可動細長部材を有する。手動回転可能のピニオン
が細長部材のラック部に係合する。電気モータが細長部
材のねじ部を囲み，ねじ部を囲むボールナットを回転さ
せる。ボールナットは細長部材のねじ部に軸線方向の力
を作用し，電気モータの始動に応答して細長部材を軸線
運動させる。
補助ラックとピニオン操舵装置の例として米国特許第44
15054号がある。この操舵装置はラック部とねじ部とを
有する可動細長部材を有する。手動回転可能のピニオン
が細長部材のラック部に係合する。電気モータが細長部
材のねじ部を囲み，ねじ部を囲むボールナットを回転さ
せる。ボールナットは細長部材のねじ部に軸線方向の力
を作用し，電気モータの始動に応答して細長部材を軸線
運動させる。
発明の概要 本発明は中央取出電力補助ラックとピニオン操舵装置で
ある。操舵装置は一端付近のねじ部と他端付近のラック
部とを有する細長部材を含む。ピニオン歯車が細長部材
のラック部に噛合う。ピニオン歯車は操舵入力軸に連結
して回転される。電気モータを細長部材のねじ部付近に
取付ける。ボールナットがねじ部を囲み電気モータによ
って回転させる。ボールナットは回転した時に細長部材
に軸線方向力を作用して細長部材を軸線方向に動かす。
細長部材のねじ部とラック部との中間でリンク装置を細
長部材に連結する。リンク装置は車両の操舵可能車輪に
連結し，細長部材の軸線運動に際して操舵可能車輪を旋
回させる。
ある。操舵装置は一端付近のねじ部と他端付近のラック
部とを有する細長部材を含む。ピニオン歯車が細長部材
のラック部に噛合う。ピニオン歯車は操舵入力軸に連結
して回転される。電気モータを細長部材のねじ部付近に
取付ける。ボールナットがねじ部を囲み電気モータによ
って回転させる。ボールナットは回転した時に細長部材
に軸線方向力を作用して細長部材を軸線方向に動かす。
細長部材のねじ部とラック部との中間でリンク装置を細
長部材に連結する。リンク装置は車両の操舵可能車輪に
連結し，細長部材の軸線運動に際して操舵可能車輪を旋
回させる。
細長部材は少なくとも一部を細長中央ハウジングによっ
て支持される。ピニオン歯車ハウジングはピニオン歯車
を支持し，端部を細長中央ハウジングの第２の端部に取
外可能に取付ける。細長中央ハウジングはスロットを有
し，スロット内を延長する固定具によって細長部材をリ
ンク装置に取付ける。
て支持される。ピニオン歯車ハウジングはピニオン歯車
を支持し，端部を細長中央ハウジングの第２の端部に取
外可能に取付ける。細長中央ハウジングはスロットを有
し，スロット内を延長する固定具によって細長部材をリ
ンク装置に取付ける。
電気モータはボールナットとねじに同心に取付け，ボー
ルナットから軸線方向に離間する。細長部材のねじ部の
端部は車輪が直進位置にある時に電気モータの軸線範囲
にある。ねじ部の端部は車両の操舵可能の車輪が一方向
に旋回した時に上記の位置からボールナットの軸線範囲
内の位置に動く。
ルナットから軸線方向に離間する。細長部材のねじ部の
端部は車輪が直進位置にある時に電気モータの軸線範囲
にある。ねじ部の端部は車両の操舵可能の車輪が一方向
に旋回した時に上記の位置からボールナットの軸線範囲
内の位置に動く。
実施例 本発明を例示とした実施例並びに図面について説明す
る。
る。
第１図は本発明による車両用動力補助操舵装置20を示
す。操舵装置20は車両の操舵輪21に連結可能とする。操
舵装置20は中央取出ラックとピニオン操舵装置とする。
リンク組立体24は操舵装置20の中央部から延長して操舵
可能車輪に連結可能とし，リンク組立体24が動いた時に
操舵力を車輪に作用する。リンク組立体24と車輪との連
結は第１図に仮想線として示す。
す。操舵装置20は車両の操舵輪21に連結可能とする。操
舵装置20は中央取出ラックとピニオン操舵装置とする。
リンク組立体24は操舵装置20の中央部から延長して操舵
可能車輪に連結可能とし，リンク組立体24が動いた時に
操舵力を車輪に作用する。リンク組立体24と車輪との連
結は第１図に仮想線として示す。
リンク組立体24は操舵装置20の細長部材26に連結する。
細長部材26は長手軸線Ａに沿って可動に支持する。細長
部材26が長手軸線Ａに沿って動いた時に，リンク組立体
24は動き操舵可能の車輪を回動させる。後述する通り，
電気モータ22は細長部材26の動きを補助する。
細長部材26は長手軸線Ａに沿って可動に支持する。細長
部材26が長手軸線Ａに沿って動いた時に，リンク組立体
24は動き操舵可能の車輪を回動させる。後述する通り，
電気モータ22は細長部材26の動きを補助する。
第１図に示す通り，細長部材26は軸線方向左端付近にね
じ部32を有し，右端付近にラック部34を有する。ピニオ
ン歯車46が部材26のラック部34に噛合う。ピニオン歯車
46はピニオン歯車ハウジング44内に収容する。車両操舵
輪21は入力軸42に接続する。第2,3図に示す通り，入力
軸42はピニオン歯車46に接続する。入力軸42とピニオン
歯車46は共通中央軸線Ｂ上にある。ピニオン歯車46は軸
受52,54に支持されてピニオン歯車ハウジング44に対し
て回転する。入力軸42は軸受56に支持されてピニオン歯
車ハウジング44に対して回転する。
じ部32を有し，右端付近にラック部34を有する。ピニオ
ン歯車46が部材26のラック部34に噛合う。ピニオン歯車
46はピニオン歯車ハウジング44内に収容する。車両操舵
輪21は入力軸42に接続する。第2,3図に示す通り，入力
軸42はピニオン歯車46に接続する。入力軸42とピニオン
歯車46は共通中央軸線Ｂ上にある。ピニオン歯車46は軸
受52,54に支持されてピニオン歯車ハウジング44に対し
て回転する。入力軸42は軸受56に支持されてピニオン歯
車ハウジング44に対して回転する。
入力軸42はピニオン歯車46に対して入力軸42とピニオン
歯車46に同心に延長する棒ばね62によって連結する。棒
ばね62の入力軸42との連結は横に貫通するピン64によ
る。棒ばね62の軸線方向端部のスプライン部66をピニオ
ン歯車46の円筒内面に圧入する。
歯車46に同心に延長する棒ばね62によって連結する。棒
ばね62の入力軸42との連結は横に貫通するピン64によ
る。棒ばね62の軸線方向端部のスプライン部66をピニオ
ン歯車46の円筒内面に圧入する。
ピニオン歯車ハウジング44は第２図に示す既知のトルク
センサ68を収容する。トルクセンサ68は入力軸42とピニ
オン歯車46との間の相対回転の値と方向を感知する。ト
ルクセンサ68は入力軸42とピニオン歯車46との間の相対
回転に応答した信号を発生する。この信号は電力補助モ
ータ22を始動して既知の通り補助の値と方向を制御す
る。
センサ68を収容する。トルクセンサ68は入力軸42とピニ
オン歯車46との間の相対回転の値と方向を感知する。ト
ルクセンサ68は入力軸42とピニオン歯車46との間の相対
回転に応答した信号を発生する。この信号は電力補助モ
ータ22を始動して既知の通り補助の値と方向を制御す
る。
ピニオン歯車46は第２図に示す歯70を有し，細長部材26
のラック部34に形成した歯71に噛合う。ヨーク72がピニ
オン歯車46の直径方向反対側で細長部材26に係合する。
ヨーク72はばね74によって第２図の右側に押圧され，細
長部材26のラック部34をピニオン歯車46との噛合を保
つ。ピニオン歯車ハウジング44にねじ込んだ端部プラグ
76とヨーク72との間にばね74を圧縮する。端部プラグ76
のピニオン歯車ハウジング44へのねじ込み寸法を変えて
ばね74の押圧力を調節する。端部プラグ76が所要位置と
なれば，端部プラグ76にねじ込んだロックナット78をピ
ニオン歯車ハウジング44の端面82に締付けて位置保持を
行う。
のラック部34に形成した歯71に噛合う。ヨーク72がピニ
オン歯車46の直径方向反対側で細長部材26に係合する。
ヨーク72はばね74によって第２図の右側に押圧され，細
長部材26のラック部34をピニオン歯車46との噛合を保
つ。ピニオン歯車ハウジング44にねじ込んだ端部プラグ
76とヨーク72との間にばね74を圧縮する。端部プラグ76
のピニオン歯車ハウジング44へのねじ込み寸法を変えて
ばね74の押圧力を調節する。端部プラグ76が所要位置と
なれば，端部プラグ76にねじ込んだロックナット78をピ
ニオン歯車ハウジング44の端面82に締付けて位置保持を
行う。
全体のピニオン歯車ハウジング44は細長中央ハウジング
部材28に取外可能に取付ける。ピニオン歯車ハウジング
44は第３図に示す管状部92を有し細長中央ハウジング部
材28の管状端部94を収容する。細長中央ハウジング部材
28の管状端部94の溝97にスナップリング96を係合させ
る。スナップリング96はピニオン歯車ハウジング44の内
面肩部98に係合して管状端部94がピニオン歯車ハウジン
グ44の管状部92内に軸線方向に延長する位置を定める。
ピニオン歯車ハウジング44の管状部92にナット102をね
じ込み，スナップリング96に接触させる。これによっ
て，ピニオン歯車ハウジング44の管状部92を細長中央ハ
ウジング部材28の管状端部94に取外可能にロックする。
部材28に取外可能に取付ける。ピニオン歯車ハウジング
44は第３図に示す管状部92を有し細長中央ハウジング部
材28の管状端部94を収容する。細長中央ハウジング部材
28の管状端部94の溝97にスナップリング96を係合させ
る。スナップリング96はピニオン歯車ハウジング44の内
面肩部98に係合して管状端部94がピニオン歯車ハウジン
グ44の管状部92内に軸線方向に延長する位置を定める。
ピニオン歯車ハウジング44の管状部92にナット102をね
じ込み，スナップリング96に接触させる。これによっ
て，ピニオン歯車ハウジング44の管状部92を細長中央ハ
ウジング部材28の管状端部94に取外可能にロックする。
ピニオン歯車ハウジング44の図の右端から端部キャップ
104が突出する。端部キャップ104はピニオン歯車ハウジ
ング44の開口106に圧入して，ごみ等がピニオン歯車ハ
ウジング44に入るのを防ぐ。細長部材26のラック部34が
端部キャップ104内を軸線方向に動く。
104が突出する。端部キャップ104はピニオン歯車ハウジ
ング44の開口106に圧入して，ごみ等がピニオン歯車ハ
ウジング44に入るのを防ぐ。細長部材26のラック部34が
端部キャップ104内を軸線方向に動く。
細長中央ハウジング部材28は好適な例でアルミニウムダ
イ鋳造品とする。第４図に示す通り，細長中央ハウジン
グ部材28は細長スロット112を形成する面を含む。細長
スロット112は細長中央ハウジング部材28の長手軸線即
ち細長部材26の軸線Ａに平行の方向に延長する。
イ鋳造品とする。第４図に示す通り，細長中央ハウジン
グ部材28は細長スロット112を形成する面を含む。細長
スロット112は細長中央ハウジング部材28の長手軸線即
ち細長部材26の軸線Ａに平行の方向に延長する。
合成樹脂軸受122は細長部材26が細長中央ハウジング部
材28に対して軸線運動を行う際に支持の補助を行う。合
成樹脂軸受122は好適な例で所要のナイロン材料から成
形する。合成樹脂軸受122はドエルピン124によって細長
部材26に連結させる。合成樹脂軸受122は細長部材26の
軸線運動に際して細長中央ハウジング部材28の内面127
に沿って動く。
材28に対して軸線運動を行う際に支持の補助を行う。合
成樹脂軸受122は好適な例で所要のナイロン材料から成
形する。合成樹脂軸受122はドエルピン124によって細長
部材26に連結させる。合成樹脂軸受122は細長部材26の
軸線運動に際して細長中央ハウジング部材28の内面127
に沿って動く。
軸受ブロック132を合成樹脂軸受122の直径方向反対側で
細長部材26に連結する。軸受ブロック132はスロット112
内にあり，スロット112の平行側面によって案内され
る。スロット112と軸受ブロック132は共働して細長部材
26の細長中央ハウジング部材28に対する回動運動を防
ぎ，細長部材の軸線Ａに沿う軸線運動を案内する。
細長部材26に連結する。軸受ブロック132はスロット112
内にあり，スロット112の平行側面によって案内され
る。スロット112と軸受ブロック132は共働して細長部材
26の細長中央ハウジング部材28に対する回動運動を防
ぎ，細長部材の軸線Ａに沿う軸線運動を案内する。
Ｏリング126を細長部材26の溝128内に係合させる。Ｏリ
ング126は弾性変形して合成樹脂軸受122と軸受ブロック
132を互いに固着した時に両者間に押圧力を作用する。
ング126は弾性変形して合成樹脂軸受122と軸受ブロック
132を互いに固着した時に両者間に押圧力を作用する。
細長部材26のラック部34とねじ部32との中間でリンク組
立体24を細長部材26に連結する。リンク組立体24の２本
のタイロッド134を細長中央ハウジング部材28のスロッ
ト112を通る２本のボルト142によって細長部材26に接続
する。各ボルト142は夫々の金属スリーブ144内を延長し
軸受ブロック132の開口を通り，スリーブ144をゴムグロ
メット146,板ワッシャ148が囲む。かくして，タイロッ
ド134は細長部材26の軸線運動間，ボルト142を中心とし
て自由に回動可能である。
立体24を細長部材26に連結する。リンク組立体24の２本
のタイロッド134を細長中央ハウジング部材28のスロッ
ト112を通る２本のボルト142によって細長部材26に接続
する。各ボルト142は夫々の金属スリーブ144内を延長し
軸受ブロック132の開口を通り，スリーブ144をゴムグロ
メット146,板ワッシャ148が囲む。かくして，タイロッ
ド134は細長部材26の軸線運動間，ボルト142を中心とし
て自由に回動可能である。
第１図に示すベローズ114をクランプ116によって細長中
央ハウジング部材28に取付け，クランプ118によってピ
ニオン歯車ハウジング44に取付ける。ボルト142はベロ
ーズ114の開口を通って延長する。かくして，リンク組
立体24にベローズ114を取付け，リンク組立体24のスロ
ット112に沿う運動によってベローズは伸長収縮する。
ベローズ114は細長中央ハウジング部材28を包み，ごみ
等がスロット112を経て操舵装置20に入るのを防止す
る。
央ハウジング部材28に取付け，クランプ118によってピ
ニオン歯車ハウジング44に取付ける。ボルト142はベロ
ーズ114の開口を通って延長する。かくして，リンク組
立体24にベローズ114を取付け，リンク組立体24のスロ
ット112に沿う運動によってベローズは伸長収縮する。
ベローズ114は細長中央ハウジング部材28を包み，ごみ
等がスロット112を経て操舵装置20に入るのを防止す
る。
第１図に示す通り，電気補助モータ22は操舵装置20の左
端位置とする。電気補助モータ22は細長部材26のねじ部
32と同心配置とする。第５図に示す通り，電気補助モー
タ22を支持するモータハウジング152はねじ154によって
細長中央ハウジング部材28に取外可能に連結する。導線
156はブラシ箱155を支持する端部キャップ242,モータハ
ウジング152内に延長して電流をモータ22に供給する。
端位置とする。電気補助モータ22は細長部材26のねじ部
32と同心配置とする。第５図に示す通り，電気補助モー
タ22を支持するモータハウジング152はねじ154によって
細長中央ハウジング部材28に取外可能に連結する。導線
156はブラシ箱155を支持する端部キャップ242,モータハ
ウジング152内に延長して電流をモータ22に供給する。
電気補助モータ22は電機子162と，モータハウジング152
に固着して電機子外周を離間して囲む永久磁石164とを
含む。管状コネクタ即ち駆動軸172を電機子162に取付け
て軸線方向に両端から延長させる。第５図の左端の管状
コネクタ172を軸受176を介して端部キャップ242に支持
する。細長部材26のねじ部32の一部を操舵装置20が第1,
5図の位置にある時に電機子162と管状コネクタ172内と
する。電力補助モータ22を付勢すれば，電機子162と管
状コネクタ172は回転する。
に固着して電機子外周を離間して囲む永久磁石164とを
含む。管状コネクタ即ち駆動軸172を電機子162に取付け
て軸線方向に両端から延長させる。第５図の左端の管状
コネクタ172を軸受176を介して端部キャップ242に支持
する。細長部材26のねじ部32の一部を操舵装置20が第1,
5図の位置にある時に電機子162と管状コネクタ172内と
する。電力補助モータ22を付勢すれば，電機子162と管
状コネクタ172は回転する。
ボールナット組立体182を細長中央ハウジング部材28の
室180内に取付ける。ボールナット組立体182は電気モー
タ22と同心であり軸線方向にモータから離間する。ボー
ルナット組立体182は細長部材28のねじ部32の一部を囲
み細長部材26のねじ部32に駆動係合して細長部材26を軸
線方向に動かす。
室180内に取付ける。ボールナット組立体182は電気モー
タ22と同心であり軸線方向にモータから離間する。ボー
ルナット組立体182は細長部材28のねじ部32の一部を囲
み細長部材26のねじ部32に駆動係合して細長部材26を軸
線方向に動かす。
ボールナット組立体182はほぼ円筒形のボールナット部
材184を含む。ボールナット部材184の端部186の内面に
内向きのスプラインを有して管状コネクタ172の端部188
の外向きのスプラインに駆動係合される。かくして，電
機子152と管状コネクタ172が回転すればボールナット部
材184が回転する。Ｃ型クリップ190をボールナット部材
184のスロット199を経て管状コネクタ172の溝200に係合
させる。Ｃ型クリップ190の脚はボールナット部材184の
他のスロット199aに延長する。かくして，クリップ192
は管状コネクタ172とボールナット部材184との間の相対
軸線方向運動を防ぐ。
材184を含む。ボールナット部材184の端部186の内面に
内向きのスプラインを有して管状コネクタ172の端部188
の外向きのスプラインに駆動係合される。かくして，電
機子152と管状コネクタ172が回転すればボールナット部
材184が回転する。Ｃ型クリップ190をボールナット部材
184のスロット199を経て管状コネクタ172の溝200に係合
させる。Ｃ型クリップ190の脚はボールナット部材184の
他のスロット199aに延長する。かくして，クリップ192
は管状コネクタ172とボールナット部材184との間の相対
軸線方向運動を防ぐ。
ボールナット組立体182は更に複数のボール192を有し，
ボールナット部材184の内ねじ部と細長部材26のねじ部3
2との間の機械的カップリングとなる。再循環管194をボ
ールナット部材184に取付けて既知の通り，ボールナッ
ト部材の回転間ボール192を再循環させる。電力補助モ
ータ22が管状コネクタ172を経てボールナット部材184を
回転すれば，ボール192は細長部材26を軸線Ａに沿って
動かす。かくして，ボールナット組立体182は電気モー
タ22の回転運動を細長部材26の軸線運動に変換する歯車
箱を形成する。ボールナット部材184の両内方端に環状
フェルトワイパ196を取付けてごみ等がボール192に接触
するのを防ぐ。ボールナット部材184を半径方向に通っ
てワイパ内に延長するピン198によってフェルトワイパ1
96を所定位置に保つ。
ボールナット部材184の内ねじ部と細長部材26のねじ部3
2との間の機械的カップリングとなる。再循環管194をボ
ールナット部材184に取付けて既知の通り，ボールナッ
ト部材の回転間ボール192を再循環させる。電力補助モ
ータ22が管状コネクタ172を経てボールナット部材184を
回転すれば，ボール192は細長部材26を軸線Ａに沿って
動かす。かくして，ボールナット組立体182は電気モー
タ22の回転運動を細長部材26の軸線運動に変換する歯車
箱を形成する。ボールナット部材184の両内方端に環状
フェルトワイパ196を取付けてごみ等がボール192に接触
するのを防ぐ。ボールナット部材184を半径方向に通っ
てワイパ内に延長するピン198によってフェルトワイパ1
96を所定位置に保つ。
推力軸受202をボールナット部材184の端部と細長中央ハ
ウジング部材28の内面肩部204との間に設ける。他の推
力軸受206をボールナット部材184の反対端部とスパナナ
ット208の凹部209との間に設ける。スパナナット208は
細長中央ハウジング部材28にねじ込む。スパナナット20
8の細長中央ハウジング部材28のねじ込みは，ボールナ
ット組立体182の軸線運動を抑止する値とする。軸受20
2,206は半径方向に抑止せず，軸受202,206とボールナッ
ト組立体182の半径方向運動を可能にする。
ウジング部材28の内面肩部204との間に設ける。他の推
力軸受206をボールナット部材184の反対端部とスパナナ
ット208の凹部209との間に設ける。スパナナット208は
細長中央ハウジング部材28にねじ込む。スパナナット20
8の細長中央ハウジング部材28のねじ込みは，ボールナ
ット組立体182の軸線運動を抑止する値とする。軸受20
2,206は半径方向に抑止せず，軸受202,206とボールナッ
ト組立体182の半径方向運動を可能にする。
各軸受202,206と肩部204とスパナナット208の間の環状
溝内に夫々Ｏリング212を配置する。Ｏリング212はボー
ルナット部材184の半径方向運動に抵抗し，ボールナッ
ト部材の僅かな軸線運動を可能にする。Ｏリング212は
エラストマー材料製とする。Ｏリング212はスパナナッ
ト208を細長中央ハウジング部材28にねじ込んだ時に僅
かに圧縮されるため僅かな軸線運動が可能である。ボー
ルナット部材184が一方向に回転した時にボールナット
部材は細長部材26に作用する力によって僅かに軸線方向
に動く。Ｏリング212は軸受202,206に摩擦力を生じ，相
対半径方向運動に抵抗する。この浮動ボールナット配置
は出願人の米国特許願第861054号に記載される。
溝内に夫々Ｏリング212を配置する。Ｏリング212はボー
ルナット部材184の半径方向運動に抵抗し，ボールナッ
ト部材の僅かな軸線運動を可能にする。Ｏリング212は
エラストマー材料製とする。Ｏリング212はスパナナッ
ト208を細長中央ハウジング部材28にねじ込んだ時に僅
かに圧縮されるため僅かな軸線運動が可能である。ボー
ルナット部材184が一方向に回転した時にボールナット
部材は細長部材26に作用する力によって僅かに軸線方向
に動く。Ｏリング212は軸受202,206に摩擦力を生じ，相
対半径方向運動に抵抗する。この浮動ボールナット配置
は出願人の米国特許願第861054号に記載される。
細長部材26のねじ部32を軸受222によって可動に支持す
る。軸受222はねじ部32の軸線方向に延長しねじ部の少
なくとも４個の山に係合する。軸受222の外径と細長中
央ハウジング部材28の軸受222を受ける面224との間に僅
かな半径方向間隙を有する。この間隙は軸受222の僅か
な半径方向の動きを可能にし，細長部材26のねじ部32と
細長中央ハウジング部材28との間を可動とする。
る。軸受222はねじ部32の軸線方向に延長しねじ部の少
なくとも４個の山に係合する。軸受222の外径と細長中
央ハウジング部材28の軸受222を受ける面224との間に僅
かな半径方向間隙を有する。この間隙は軸受222の僅か
な半径方向の動きを可能にし，細長部材26のねじ部32と
細長中央ハウジング部材28との間を可動とする。
軸受222の環状溝内のＯリング226は軸受222と細長中央
ハウジング部材28との間の半径方向間隙を吸収する。Ｏ
リング226はエラストマー材料製とし，軸受222の半径方
向運動で圧縮される。Ｏリング226は弾性変形して軸受2
22の半径方向運動に抵抗し，軸受を細長中央ハウジング
部材28に対して半径方向中心位置に押圧する。軸受222
は細長中央ハウジング部材28の肩部228に接した位置と
する。軸受222を細長中央ハウジング部材28に対する軸
線位置に保持するには，溝234内に係合したスナップリ
ング232による。
ハウジング部材28との間の半径方向間隙を吸収する。Ｏ
リング226はエラストマー材料製とし，軸受222の半径方
向運動で圧縮される。Ｏリング226は弾性変形して軸受2
22の半径方向運動に抵抗し，軸受を細長中央ハウジング
部材28に対して半径方向中心位置に押圧する。軸受222
は細長中央ハウジング部材28の肩部228に接した位置と
する。軸受222を細長中央ハウジング部材28に対する軸
線位置に保持するには，溝234内に係合したスナップリ
ング232による。
細長部材26の左端のねじ部32の端面150は第５図に示す
通り，車輪が直進位置にある時に電気補助モータ22の電
機子162の軸線範囲Ｓ内にある。細長部材26の端面150は
この位置から両方向に軸線Ａに沿って可動である。例え
ば，車両の前進間に運転者が一方向に旋回する操舵を行
った時に，端面150は電気モータ22の軸線範囲Ｓから，
第６図に示す通り，ボールナット部材184の軸線範囲Ｄ
内に動く。車両運転者が操舵輪を反対方向に回転すれ
ば，端面150は電気モータ22の軸線範囲Ｓからモータハ
ウジング152内に連結した端部キャップ242の軸線範囲Ｅ
内に動き，第６図の点線150aの位置となる。
通り，車輪が直進位置にある時に電気補助モータ22の電
機子162の軸線範囲Ｓ内にある。細長部材26の端面150は
この位置から両方向に軸線Ａに沿って可動である。例え
ば，車両の前進間に運転者が一方向に旋回する操舵を行
った時に，端面150は電気モータ22の軸線範囲Ｓから，
第６図に示す通り，ボールナット部材184の軸線範囲Ｄ
内に動く。車両運転者が操舵輪を反対方向に回転すれ
ば，端面150は電気モータ22の軸線範囲Ｓからモータハ
ウジング152内に連結した端部キャップ242の軸線範囲Ｅ
内に動き，第６図の点線150aの位置となる。
細長部材26が第１図の軸線方向右に動けば，端面150は
ボールナット部材184の第5,6図に示す軸線範囲Ｄ内にあ
り，細長部材の反対側の軸線端面252は第３図に示す通
り，線Ｉで示す位置から線Ｒで示す位置に右に動く。細
長部材26が第１図の軸線方向左に動けば，端面150は端
部キャップ242の第5,6図に示す軸線範囲Ｅ内にあり，端
面252は左に動いて線Ｌで示す位置となる。
ボールナット部材184の第5,6図に示す軸線範囲Ｄ内にあ
り，細長部材の反対側の軸線端面252は第３図に示す通
り，線Ｉで示す位置から線Ｒで示す位置に右に動く。細
長部材26が第１図の軸線方向左に動けば，端面150は端
部キャップ242の第5,6図に示す軸線範囲Ｅ内にあり，端
面252は左に動いて線Ｌで示す位置となる。
上述の好適な例ではモータ22を細長部材26と同心とした
が，モータは細長部材からオフセットできる。例えば，
モータの出力軸を細長部材に平行又は直角又は細長部材
に対してある角度とする。この場合に，ボールナットを
回転させるために所要の歯車装置を必要とする。モータ
とボールナットとの間に所要の電磁クラッチを介挿でき
る。尚所要に応じてモータとボールナットとの間に減速
歯車を使用できる。本発明によれば、ボールナットと出
力駆動軸とがスプライン結合によって接続されているの
で、接続構造が簡単であり、且つ接続作業がきわめて簡
単であるという実益がある。
が，モータは細長部材からオフセットできる。例えば，
モータの出力軸を細長部材に平行又は直角又は細長部材
に対してある角度とする。この場合に，ボールナットを
回転させるために所要の歯車装置を必要とする。モータ
とボールナットとの間に所要の電磁クラッチを介挿でき
る。尚所要に応じてモータとボールナットとの間に減速
歯車を使用できる。本発明によれば、ボールナットと出
力駆動軸とがスプライン結合によって接続されているの
で、接続構造が簡単であり、且つ接続作業がきわめて簡
単であるという実益がある。
本発明を好適な実施例について説明したが，本発明は種
々の変形が可能であり，実施例並びに図面は例示であっ
て発明を限定するものではない。
々の変形が可能であり，実施例並びに図面は例示であっ
て発明を限定するものではない。
第１図は本発明の車両操舵装置の断面図，第２図は第１
図の２−２線に沿う断面図，第３〜６図は第１図の操舵
装置の各部の拡大断面図，第６図は第５図と同様である
が一部の部品の異なる位置を示す図である。 20……車両動力補助操舵装置、21……操舵輪 22……電気モータ、24……リンク装置、26……細長部材 28……細長中央ハウジング部材、32……ねじ部 34……ラック部、42……入力軸 44……ピニオン歯車ハウジング、46……ピニオン歯車 68……トルクセンサ、72……ヨーク、112……スロット 114……ベローズ、152……モータハウジング 162……電機子、164……永久磁石、172……駆動軸 182……ボールナット組立体 184……ボールナット部材、192……ボール 196……フェルトワイパー、202,206……推力軸受 212,226……Ｏリング、222……軸受 A,B……軸線、D,E,S……軸線範囲 I,L,R……細長部材右端位置
図の２−２線に沿う断面図，第３〜６図は第１図の操舵
装置の各部の拡大断面図，第６図は第５図と同様である
が一部の部品の異なる位置を示す図である。 20……車両動力補助操舵装置、21……操舵輪 22……電気モータ、24……リンク装置、26……細長部材 28……細長中央ハウジング部材、32……ねじ部 34……ラック部、42……入力軸 44……ピニオン歯車ハウジング、46……ピニオン歯車 68……トルクセンサ、72……ヨーク、112……スロット 114……ベローズ、152……モータハウジング 162……電機子、164……永久磁石、172……駆動軸 182……ボールナット組立体 184……ボールナット部材、192……ボール 196……フェルトワイパー、202,206……推力軸受 212,226……Ｏリング、222……軸受 A,B……軸線、D,E,S……軸線範囲 I,L,R……細長部材右端位置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−151177（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−154955（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−68177（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−79431（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−25854（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−122274（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−122275（ＪＰ，Ｕ)
Claims (4)
- 【請求項１】操舵可能の車両車輪を旋回させる操舵装置
であって、 一端付近のねじ部（32）と他端付近のラック部（34）と
を有する細長部材（26）と、 該細長部材（26）の前記ラック部（34）に噛合う回転可
能のピニオン歯車（46）と、 前記細長部材（26）に枢着され該細長部材が動いた時に
操舵可能車輪を旋回させるリンク組立体（24）と、 前記ねじ部（32）同心に配置され且つ前記細長部材の軸
線方向移動を行うために該ねじ部に対して回転可能なボ
ールナット（184）と、 該ボールナットと同心で且つ該ボールナットからその軸
線方向に間隔をあけて配置されボールナットを駆動する
ようにした回転電機子（162）と、管状出力駆動軸（17
2）とを有する電気モータ（22）と、 前記ねじ部（32）とラック部（34）との間に配置され前
記リンク組立体（24）を前記細長部材（26）に取付けて
前記リンク組立体が細長部材（26）の軸線方向移動時車
輪を旋回させるようにした締結機構（142）とを備え、 操舵可能車輪が直進位置にある時に細長部材の前記ねじ
部（32）の端部（150）が管状出力駆動軸内で電気モー
タの軸方向範囲内にあると共に車輪が少なくとも一方の
旋回位置にある時にボールナットの軸方向範囲内の位置
に移動可能であり、且つ 前記ボールナットは管状出力駆動軸（172）の端部（18
8）を囲んで該駆動軸に連結され電気モータ（22）の起
動に際して駆動される端部（186）を有し、前記ボール
ナット（184）の端部（186）はその内周に形成されたス
プラインを有し、前記管状出力駆動軸（172）の端部（1
88）がボールナットの端部の内周に形成されたスプライ
ンに係合してボールナットを駆動するように外周に形成
されたスプラインを有することを特徴とする車両車輪操
舵装置。 - 【請求項２】前記細長部部材（26）を相対軸線運動可能
に支持する細長中央ハウジング部材（28）を含み、該細
長中央ハウジング部材はその両端の中間に細長中央ハウ
ジング部材の長手方向軸線に対し平行の方向に延びるよ
うに設けられたスロット（112）を有することを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の操舵装置。 - 【請求項３】前記ねじ部（32）の一部を囲んでこれに係
合する管状軸受（222）を含み、該管状軸受を前記細長
中央ハウジング部材（28）に、前記細長部材の半径方向
に関して相対移動可能に収容することを特徴とする特許
請求の範囲第２項に記載の操舵装置。 - 【請求項４】前記ピニオン歯車（46）を回転可能に支持
するピニオン歯車ハウジング（44）と、細長中央ハウジ
ング部材（28）の一端を取外可能にピニオン歯車ハウジ
ングに取付ける取付装置（102）と、電気モータハウジ
ング（152）と、該電気モータハウジングを細長中央ハ
ウジング部材の他端に取外可能に取付ける取付装置（15
4）とを備えることを特徴とする特許請求の範囲第２項
に記載の操舵装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15281 | 1987-02-17 | ||
| US07/015,281 US4811813A (en) | 1987-02-17 | 1987-02-17 | Center take-off electric rack and pinion steering gear |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63203470A JPS63203470A (ja) | 1988-08-23 |
| JPH075083B2 true JPH075083B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=21770530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31312387A Expired - Fee Related JPH075083B2 (ja) | 1987-02-17 | 1987-12-10 | 車両車輪操舵装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4811813A (ja) |
| EP (1) | EP0279034B1 (ja) |
| JP (1) | JPH075083B2 (ja) |
| CA (1) | CA1281972C (ja) |
| DE (1) | DE3784052T2 (ja) |
| ES (1) | ES2038982T3 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02504019A (ja) * | 1987-07-03 | 1990-11-22 | ツァーンラートファブリーク、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト | 特に自動車用のラックピニオン形パワーステアリング装置 |
| US4887683A (en) * | 1988-11-08 | 1989-12-19 | Trw Inc. | Rack and pinion steering gear with intermediate take-off |
| GB2275901B (en) * | 1993-03-08 | 1996-07-24 | Honda Motor Co Ltd | Electrically operated power steering apparatus |
| JP2904329B2 (ja) * | 1993-12-17 | 1999-06-14 | 本田技研工業株式会社 | ステアリング装置 |
| JP2991948B2 (ja) * | 1995-05-01 | 1999-12-20 | 本田技研工業株式会社 | 電動操舵アクチュエータ |
| JP4056168B2 (ja) * | 1999-03-12 | 2008-03-05 | 株式会社ショーワ | センターテイクオフ式パワーステアリング装置 |
| JP4297575B2 (ja) * | 1999-11-25 | 2009-07-15 | 株式会社ショーワ | センターテイクオフ型パワーステアリング装置におけるタイロッド取付部のシール構造 |
| US6378646B1 (en) | 2000-08-22 | 2002-04-30 | Trw Inc. | Pivotal ballnut connection for a power assisted steering system |
| JP3623922B2 (ja) | 2001-02-14 | 2005-02-23 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
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| ITTO20040168A1 (it) | 2004-03-15 | 2004-06-15 | Skf Ab | Attuatore elettromeccanico lineare per un impianto sterzante di un veicolo a motore |
| JP2014024536A (ja) * | 2012-06-20 | 2014-02-06 | Jtekt Corp | 中立位置ロック装置、およびこの装置を備える後輪転舵装置 |
| US10442458B2 (en) * | 2015-01-29 | 2019-10-15 | Bombardier Recreational Products Inc. | Rack and pinion steering system |
| US9772013B2 (en) * | 2015-09-28 | 2017-09-26 | Moteck Electric Corp. | Safety linear actuator assembly |
Family Cites Families (13)
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| JPS5179431A (en) * | 1974-12-28 | 1976-07-10 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Tokunijidoshayono ratsukushikikajitorisochi |
| JPS5547963A (en) * | 1978-09-27 | 1980-04-05 | Asmo Co Ltd | Electric power steering apparatus |
| GB2071033B (en) * | 1980-03-08 | 1984-05-02 | Zahnradfabrik Friedrichshafen | Hydraulic rack-an-pinion steering system |
| US4415054A (en) * | 1982-08-05 | 1983-11-15 | Trw Inc. | Steering gear |
| JPS6025854A (ja) * | 1983-07-22 | 1985-02-08 | Nippon Seiko Kk | 電気式動力舵取装置 |
| FR2556681B1 (fr) * | 1983-12-16 | 1988-04-08 | Citroen Sa | Direction de vehicule automobile a commande assistee par un moteur electrique |
| JPS60154955A (ja) * | 1984-01-25 | 1985-08-14 | Nissan Motor Co Ltd | 電動式動力舵取り装置 |
| JPS60122274U (ja) * | 1984-01-25 | 1985-08-17 | 日本精工株式会社 | 電気式動力舵取装置 |
| JPS60122275U (ja) * | 1984-01-25 | 1985-08-17 | 日本精工株式会社 | 電気式動力舵取装置 |
| US4683971A (en) * | 1985-09-13 | 1987-08-04 | General Motors Corporation | Concentric motor electric power steering for rack and pinion gear with center take-off |
| US4653602A (en) * | 1985-10-17 | 1987-03-31 | General Motors Corporation | Electric motor driven rack and pinion steering gear with take-off from axially slidable nut |
| DE3633947A1 (de) * | 1986-03-08 | 1987-09-10 | Opel Adam Ag | Zahnstangenlenkung, insbesondere fuer kraftfahrzeuge |
| US4666014A (en) * | 1986-05-08 | 1987-05-19 | Trw Inc. | Floating ball-nut for an electric assist steering system |
-
1987
- 1987-02-17 US US07/015,281 patent/US4811813A/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-13 CA CA000551747A patent/CA1281972C/en not_active Expired - Fee Related
- 1987-11-19 EP EP87117052A patent/EP0279034B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-19 ES ES198787117052T patent/ES2038982T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1987-11-19 DE DE8787117052T patent/DE3784052T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1987-12-10 JP JP31312387A patent/JPH075083B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JPS63203470A (ja) | 1988-08-23 |
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| EP0279034B1 (en) | 1993-02-03 |
| DE3784052D1 (de) | 1993-03-18 |
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