JPH0811728A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

電動式パワーステアリング装置

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JPH0811728A
JPH0811728A JP14806094A JP14806094A JPH0811728A JP H0811728 A JPH0811728 A JP H0811728A JP 14806094 A JP14806094 A JP 14806094A JP 14806094 A JP14806094 A JP 14806094A JP H0811728 A JPH0811728 A JP H0811728A
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JP
Japan
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output shaft
shaft
housing
power steering
motor
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JP14806094A
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English (en)
Inventor
Kenji Someya
賢司 染谷
Isamu Chikuma
勇 竹間
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 簡素な構成でありながら、トルク伝達系の損傷を防止す
ることのできる電動式パワーステアリング装置を提供す
る。ハウジング101、110と出力軸112との間に
設けられ、該出力軸112の往復動作の末端で該ハウジ
ング101、110と該出力軸112との間で押圧され
て変形する衝撃吸収手段130132、133、135
が設けられているので、出力軸112の往復動作の末端
に向かって電動モータ114が高速回転するような場合
でも、衝撃吸収手段が変形することにより末端到達時に
出力軸に発生する衝撃力を充分に吸収できるため、動力
伝達系の損傷を防止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は電動式パワーステアリン
グ装置に関する。
【0002】
【従来技術】車両の電動式パワーステアリング装置とし
て、補助操舵トルクとなる電動モータの回転出力を歯車
装置により減速して操舵機構の出力軸に伝達し、ステア
リングホィールの手動力を補助して該出力軸を所定範囲
内で往復動作させることにより、車輪の操舵を行なうよ
うに構成したものが知られている。このような電動式パ
ワーステアリング装置の作動時に、様々な衝撃力が発生
することがある。このような衝撃力は、電動モータや動
力伝達機構の損傷を招くおそれがある。
【0003】このような衝撃力を緩和または解消するた
めに、従来技術においては、 1. 操舵機構の出力軸に摩擦力を利用した滑り機構を設
け、過度なトルクがかかったら滑りを生じさせるトルク
リミッタとして作用させる例(実願昭4−75506
号)、もしくは 2. 回転軸にトルクリミッタとして作用する電磁クラッ
チを配置する例等の方策が取られていた。
【0004】
【解決すべき課題】ところが、上記従来技術の電動式パ
ワーステアリング装置においては、1.の例も2.の例も、
如何なる状態においても路面から受ける衝撃力を緩和さ
せる機能を有してはいるが、何れもコストの高い構成で
あるため、更に低廉な構成が要求されている。一方、電
動式パワーステアリング装置の減速機構部における電動
モータの慣性による衝撃力は、出力軸のストロークエン
ド付近で車輪が縁石に乗り上げたり、車両整備中に車輪
が高速で操舵された場合等、ストロークエンドにおいて
出力軸がストッパに衝接した際に特に生じやすいことが
判明した。言い換えると、ストロークエンドにおいて高
速移動中の出力軸がストッパに衝接して突然停止するこ
とを防止できれば、従来技術のようにコストの高い構成
を用いる必要がほとんどなくなるわけである。
【0005】本願発明は、簡素な構成でありながら、電
動モータや動力伝達系の損傷を防止することのできる電
動式パワーステアリング装置を提供することを目的とす
る。
【0006】
【課題を解決する手段】上記目的を達成すべく、本願発
明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジングと、
該ハウジングに取り付けられ、回転軸を有するモータ
と、車輪を操舵する為に、該ハウジングに規制される範
囲内で往復動作自在となっている出力軸と、ステアリン
グホィールに連結された入力軸と、該入力軸と出力軸と
を連結し、かつ前記モータの回転軸から補助操舵力を入
力自在となっている動力伝達手段とからなる電動式パワ
ーステアリング装置において、前記ハウジングと前記出
力軸との間に設けられ、該出力軸の往復動作の末端で該
ハウジングと該出力軸との間で押圧されて変形し、それ
により高速移動する該出力軸が往復動作の末端に到達す
る際に発生する衝撃力を吸収する衝撃吸収手段が設けら
れていることを特徴とする。
【0007】
【作用】本願発明の電動式パワーステアリング装置によ
れば、前記ハウジングと前記出力軸との間に設けられ、
該出力軸の往復動作の末端で該ハウジングと該出力軸と
の間で押圧されて変形する衝撃吸収手段が設けられてい
るので、出力軸の往復動作の末端に向かって電動モータ
が高速回転するような場合でも、衝撃吸収手段が変形す
ることにより末端到達時に出力軸に発生する衝撃力を充
分に吸収できるため、動力伝達系の損傷を防止すること
ができる。
【0008】
【実施例】以下、本願発明の実施例を図面を参照して以
下に詳細に説明する。図1は、本願発明の実施例である
電動式パワーステアリング装置100の軸線方向一部断
面図である。
【0009】図1において、電動式パワーステアリング
装置100は、ハウジング本体101とそれから延在す
るラックコラム110を有する。ハウジング本体101
及びラックコラム110は、不図示のブラケットにより
不図示の車体に固定されており、ハウジングを一体的に
形成している。ハウジング本体101の内側には、一端
をステアリングシャフト及びステアリングホイール(図
示せず)に連結するようになっている入力軸111が上
方から斜めに延在し、一方ハウジング本体101及びラ
ックコラム110内には出力軸であるラック軸112が
延在している。入力軸111の下方端には不図示のピニ
オンが形成され、ラック軸112のラックに噛合してお
り、入力軸111の回転によりラック軸112は左右に
移動するようになっている。なお、ラック軸112は、
中空軸112aと、外面にラックを形成した中実軸11
2bとを溶接部112cで連結してなる。
【0010】トルク検出装置113がハウジング本体1
01内に設けられている。このトルク検出装置113
は、トーションバーを利用して入力軸111に加わった
トルクを検出し、それに対応する信号値を出力するもの
であり、その構成についてはよく知られているため、以
下に詳細は記載しない。
【0011】更に、ハウジング本体101内には、入力
軸111に連結された減速手段(例えばベベルギヤ機
構)が設けられ、ハウジング本体101に取り付けられ
た電動モータ114の回転軸(不図示)からの動力を減
速して入力軸111に伝達するようになっている。な
お、トルク検出装置113及び電動モータ114は、不
図示の制御装置に接続されている。
【0012】ラック軸112の両端にはボールジョイン
ト115、116が取り付けられており、ボールジョイ
ント115、116にはそれぞれタイロッド117、1
18の端部が枢動自在に取り付けられている。ボールジ
ョイント115、116の周囲には防塵用のブーツ11
9、120が取り付けられている。
【0013】図2は、図1の電動式パワーステアリング
装置のII部の拡大図である。図2において、ラックコラ
ム110の端部近傍に、滑り軸受であるラックブッシュ
121が設けられ、ラックコラム110に対してラック
軸112の中空軸112aを軸線方向に移動自在に支持
している。更に、ラックコラム110の端部には、金属
製のリングであるストッパ132が焼き嵌め等により取
り付けられている。一方、ボールジョイント115に隣
接する中空軸112aの端部において、ストッパ132
に対向するように、切頭円錐形状の皿ばね130が嵌合
取り付けされている。皿ばね130は、環状のゴム13
1により軸線方向の移動を制限されている。
【0014】なお、図1に示されたように、右方のボー
ルジョイント116の近傍においても同様に、皿ばね1
33、ゴム134が設けられているが、それらに対向す
るストッパ135は略ハット形状をしており、ハウジン
グ本体101内に嵌入されている。以上において、皿ば
ね130、133及びストッパ132、135が衝撃吸
収手段を構成する。
【0015】図1に示す電動式パワーステアリング装置
100の作用について以下に説明する。図示しないステ
アリングホイールからの操舵トルクの入力により、入力
軸111が回転し、ラック軸112にトルクが伝達され
る。この場合において、トルク検出装置113で検出さ
れたトルクの値は、図示しない制御回路に送られ、そこ
で所定値と比較される。該トルクが所定値を超えた場合
には、補助操舵力を必要とする場合であるので、電動モ
ータ114を駆動すべく駆動指令が出される。駆動指令
により駆動された電動モータ114は、不図示の減速機
構を介して入力軸111を回転させ、ラック軸112を
軸線方向に移動させる。トルク検出装置113で検出さ
れたトルクの値が所定値より低い場合には、補助操舵力
は不要であるので、モータ114は駆動されない。
【0016】ところで、ラック軸112の移動は無限に
行われるものではなく、左右何れかの方向に所定量だけ
移動すれば往復動作の末端(ストロークエンド)に達す
る。従来技術においては、ストロークエンドでラックコ
ラム及びハウジングに設けた金属製のリングにボールジ
ョイントを当接させて、それ以上のラック軸の移動を防
止していた。このような構成で、ラック軸112が手動
操舵程度のスピードでストロークエンドに到達しても、
動力伝達系において問題となる損傷は生じない。
【0017】ところが、ストロークエンド近傍で、車輪
が縁石に乗り上げたり整備中に車輪を急激に動かしたり
することがある。かかる場合には、高速でラック軸が移
動しストロークエンドに突き当たり、その作動スピード
の減速比倍のスピードで回転しているモータが突然停止
することとなり、このモータの慣性による衝撃力が減速
機構に加わって、ギヤやベアリングの破損を招来する恐
れがある。
【0018】このような場合において、本実施例による
電動式パワーステアリング装置によれば、ストロークエ
ンドで皿ばね130、133とストッパ132、135
とが衝接した際に、皿ばねが弾性変形することにより衝
接時の衝撃力を緩和し、それにより伝達系における衝撃
力の発生を抑止することができる。
【0019】以上、本発明を実施例を参照して説明して
きたが、本発明は上記実施例に限定して解釈されるべき
ではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろん
である。例えば、皿ばね130、133はコイルスプリ
ングであってもよく、単なる板ばねでもよい。また、環
状のゴムブッシュでもよいことは明かである。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本願発明の電動式パ
ワーステアリング装置によれば、ハウジングと出力軸と
の間に設けられ、該出力軸の往復動作の末端で該ハウジ
ングと該出力軸との間で押圧されて変形する衝撃吸収手
段が設けられているので、出力軸の往復動作の末端に向
かって電動モータが高速回転するような場合でも、衝撃
吸収手段が変形することにより末端到達時に出力軸に発
生する衝撃力を充分に吸収できるため、動力伝達系の損
傷を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施例である電動式パワーステアリ
ング装置100の軸線方向一部断面図である。
【図2】図1の電動式パワーステアリング装置のII部の
拡大図である。
【符号の説明】 101………ハウジング本体 110………ラックコラム 111………入力軸 112………ラック軸 114………電動モータ 130、133………皿バネ 132、135………ストッパ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年5月22日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】このような衝撃力を緩和または解消するた
めに、従来技術においては、 1. 操舵機構の出力軸に摩擦力を利用した滑り機構を設
け、過度なトルクがかかったら滑りを生じさせるトルク
リミッタとして作用させる例(実願平4−75506
号)、もしくは 2. 回転軸にトルクリミッタとして作用する電磁クラッ
チを配置する例等の方策が取られていた。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0017
【補正方法】変更
【補正内容】
【0017】ところが、ストロークエンド近傍で、車輪
が縁石に乗り上げたり整備中に車輪を急激に動かしたり
することがある。かかる場合には、高速でラック軸が移
動しストロークエンドに突き当たり、その作動スピード
の減速比倍のスピードで回転しているモータが突然停止
することとなり、このモータの慣性による衝撃力が減速
機構に加わって、ギヤやベアリングの機能を低下する恐
れがある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ハウジングと、 該ハウジングに取り付けられ、回転軸を有するモータ
    と、 車輪を操舵する為に、該ハウジングに規制される範囲内
    で往復動作自在となっている出力軸と、 ステアリングホィールに連結された入力軸と、 該入力軸と出力軸とを連結し、かつ前記モータの回転軸
    から補助操舵力を入力自在となっている動力伝達手段と
    からなる電動式パワーステアリング装置において、 前記ハウジングと前記出力軸との間に設けられ、該出力
    軸の往復動作の末端で該ハウジングと該出力軸との間で
    押圧されて変形し、それにより高速移動する該出力軸が
    往復動作の末端に到達する際に発生する衝撃力を吸収す
    る衝撃吸収手段が設けられていることを特徴とする電動
    式パワーステアリング装置。
JP14806094A 1994-06-29 1994-06-29 電動式パワーステアリング装置 Pending JPH0811728A (ja)

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DE1995123568 DE19523568C2 (de) 1994-06-29 1995-06-28 Elektrisch unterstützte Lenkeinrichtung

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