JPH10152058A - Electrically driven power steering device - Google Patents

Electrically driven power steering device

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Publication number
JPH10152058A
JPH10152058A JP17959197A JP17959197A JPH10152058A JP H10152058 A JPH10152058 A JP H10152058A JP 17959197 A JP17959197 A JP 17959197A JP 17959197 A JP17959197 A JP 17959197A JP H10152058 A JPH10152058 A JP H10152058A
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JP
Japan
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housing
rack shaft
shaft
steering
power steering
Prior art date
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Pending
Application number
JP17959197A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsugio Onodera
次男 小野寺
Naoo Kodaira
直雄 小平
Yoshiaki Taniguchi
義章 谷口
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Mitsuba Corp
Original Assignee
Mitsuba Corp
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Publication date
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Priority to US09/062,818 priority patent/US5988005A/en
Priority to EP98400972A priority patent/EP0888950A3/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce costs by changing conventional three-point supporting to two-point supporting in a rack shaft, and relieving member processing precision and the like. SOLUTION: This electrically-driven power steering device is provided with a rack shaft 2 linked to a steering wheel, a housing A which contains the rack shaft 2 so as to slide freely and retains an engaging part 6 where a rack tooth formed at the rack shaft is engaged with the pinion of a steering shaft 5 linked to a steering wheel, and a motor 1 which is formed at the periphery of the rack shaft 2 coaxially and whose torque is transmitted to the rack shaft 2 as steering auxiliary force through a ball screw mechanism 3. The nut part 19 of the ball screw mechanism 3 is supported on a housing B so as to rotate freely, which is formed with the armature shaft 11 of the motor 1 supported separately from the housing A. The rack shaft 2 is supported at two points of the engaging part 6 and the nut part 19 supported on the housing B so as to move freely in the axial direction.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両用の電気式動
力操舵装置に関し、特に、ラック・アンド・ピニオン式
の操舵装置に用いられる電気式動力操舵装置に適用して
有効な技術に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering device for a vehicle, and more particularly to a technique effective when applied to an electric power steering device used for a rack and pinion type steering device. is there.

【0002】[0002]

【従来の技術】車両の操舵力補助のため、近年多くの車
両にいわゆるパワーステアリング装置が装備されてお
り、油圧式や電気式等、様々な動力操舵装置が提案され
ている。このような動力操舵装置のうち、ラック・アン
ド・ピニオン式の操舵装置に適用される電気式の動力操
舵装置(いわゆる電動パワーステアリング)としては、
特開平8−98451号公報のように、ラック軸に同軸
的に設けた電動機によって操舵補助力を得るものが知ら
れている。
2. Description of the Related Art In recent years, many vehicles are equipped with a so-called power steering device for assisting the steering force of the vehicle, and various power steering devices such as a hydraulic type and an electric type have been proposed. Among such power steering devices, an electric power steering device (so-called electric power steering) applied to a rack and pinion type steering device includes:
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-98451, an electric motor provided coaxially with a rack shaft to obtain a steering assist force is known.

【0003】このような電気式動力操舵装置は、図4に
示すように、ラック軸51と同軸的に電動機52を設
け、この電動機52が発生する操舵補助力をボールねじ
機構53を介してラック軸51に伝達する。そして、こ
の操舵補助力と手動操舵力とにより操向車輪を転舵し、
運転者の操舵負担を軽減するようになっている。
In such an electric power steering apparatus, as shown in FIG. 4, an electric motor 52 is provided coaxially with a rack shaft 51, and a steering assist force generated by the electric motor 52 is transmitted to a rack through a ball screw mechanism 53. It is transmitted to the shaft 51. Then, the steered wheels are steered by the steering assist force and the manual steering force,
The driver's steering burden is reduced.

【0004】この場合、ラック軸51は、両端にタイロ
ッドやナックルアーム等を介して操向車輪が連結される
と共に、操向ハンドル等と接続された操舵軸54とラッ
ク・アンド・ピニオン結合され、運転者の転舵操作によ
り図4において左右方向に往復運動する。また、電動機
52は、円筒状のヨーク55に円筒状のアーマチュアシ
ャフト56と界磁装置57とを同軸的に挿入させた構成
となっており、給電部58から電力が供給される。さら
に、界磁装置57は、ヨーク55の内周部に取り付けら
れたマグネット59およびアーマチュアシャフト56の
外周部に取り付けられたアーマチュアコア60とから構
成されている。そして、電動機52が発生する回転力は
アーマチュアシャフト56の図中左端に設けられたボー
ルねじ機構53を介してラック軸51に軸方向の往復運
動となって伝達され操舵力が補助される。
In this case, the rack shaft 51 is connected at both ends to steered wheels via tie rods or knuckle arms and the like, and is connected to a steering shaft 54 connected to a steering handle or the like by rack and pinion. The driver reciprocates in the left-right direction in FIG. 4 by the steering operation of the driver. The electric motor 52 has a configuration in which a cylindrical armature shaft 56 and a field device 57 are coaxially inserted into a cylindrical yoke 55, and power is supplied from a power supply unit 58. Further, the field device 57 includes a magnet 59 attached to the inner periphery of the yoke 55 and an armature core 60 attached to the outer periphery of the armature shaft 56. The rotational force generated by the electric motor 52 is transmitted as a reciprocating motion in the axial direction to the rack shaft 51 via a ball screw mechanism 53 provided at the left end of the armature shaft 56 in the drawing, thereby assisting the steering force.

【0005】ところで、このような構成の動力操舵装置
にあっては、ラック軸51の支持は、操舵軸54との結
合部とボールねじ機構53の2点で行われる。すなわ
ち、まずラック軸51の一端側は、ラック軸51と操舵
軸54とがラック・アンド・ピニオンによるギア結合と
なっているため剛性が高く、ここがラック軸51側から
見て支持ポイントのひとつとなっている。また、この結
合部を保持するハウジング61は車両本体に固結される
ため、この部分によってラック軸51は車両本体に支持
されていることになる。次に、ラック軸51の他端側
は、アーマチュアシャフト56の端部に設けられたボー
ルねじ機構53によって支持される。この場合、ボール
ねじ機構53は、ナット部62とスクリュー部63がボ
ール64を介してガタなく組み付けられた状態にある。
さらに、ナット部62はアーマチュアシャフト56に圧
入または挿入された上でカシメ固定されており、ここも
ラック軸51の支持ポイントのひとつとなる。
In the power steering apparatus having such a configuration, the rack shaft 51 is supported at two points, that is, the joint portion with the steering shaft 54 and the ball screw mechanism 53. That is, first, one end of the rack shaft 51 has high rigidity because the rack shaft 51 and the steering shaft 54 are gear-coupled by a rack and pinion, and this is one of the support points when viewed from the rack shaft 51 side. It has become. Further, since the housing 61 holding the connecting portion is fixed to the vehicle body, the rack shaft 51 is supported by the vehicle body by this portion. Next, the other end of the rack shaft 51 is supported by a ball screw mechanism 53 provided at an end of the armature shaft 56. In this case, the ball screw mechanism 53 is in a state where the nut portion 62 and the screw portion 63 are assembled without looseness via the ball 64.
Further, the nut portion 62 is press-fitted or inserted into the armature shaft 56 and fixed by caulking, which also serves as one of the support points of the rack shaft 51.

【0006】一方、アーマチュアシャフト56は、ボー
ルねじ機構53とアンギュラーベアリング65の2点に
よって回動自在に支持されている。この場合、ボールね
じ機構53は、前述同様に、アーマチュアシャフト56
側から見ればその支持ポイントのひとつである。また、
アンギュラーベアリング65はハウジング61にガタな
く取り付けられており、これもまた支持ポイントのひと
つとなっている。
On the other hand, the armature shaft 56 is rotatably supported by two points, a ball screw mechanism 53 and an angular bearing 65. In this case, the ball screw mechanism 53 is connected to the armature shaft 56 as described above.
From the side, it is one of the supporting points. Also,
The angular bearing 65 is mounted on the housing 61 without play, which is also one of the support points.

【0007】ところで、当該動力操舵装置では、その特
性を次のようにして測定している。この場合、ボールね
じ機構53のナット部62をアーマチュアシャフト56
に取り付けた後に電動機52を組み付けた後にヨーク5
5を組み付けてしまうと、装置全体が覆われてしまうこ
とになって電動機52の特性はラック軸51の推力から
測定することになり、つまりは電動機52単体の特性を
ダイレクトに測定できないことから、まず、ナット部6
2を取り付けずに測定を行う。すなわち、ナット部62
なしの状態でヨーク55を被せて電動機52を組み立て
る。次にナット部62が本来取り付けられるべき部分を
利用して電動機52の回転数やトルクを取り出す。そし
て、測定後にヨーク55を外し、ナット部62を取り付
けた上で再びヨーク55を被せて完成品としている。
The characteristics of the power steering apparatus are measured as follows. In this case, the nut 62 of the ball screw mechanism 53 is connected to the armature shaft 56.
After attaching the motor 52 to the yoke 5
If the motor 5 is assembled, the entire device will be covered, and the characteristics of the electric motor 52 will be measured from the thrust of the rack shaft 51. That is, since the characteristics of the electric motor 52 alone cannot be measured directly, First, nut part 6
Perform measurement without attaching 2. That is, the nut portion 62
The electric motor 52 is assembled by covering the yoke 55 without the motor. Next, the rotation speed and the torque of the electric motor 52 are taken out by using the part to which the nut part 62 should be originally attached. Then, after the measurement, the yoke 55 is removed, the nut portion 62 is attached, and the yoke 55 is covered again to obtain a finished product.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな動力操舵装置にあっては、ラック軸51は、直接的
には前記の2点で支持されているものの、ボールねじ機
構53を介して連結されたアーマチュアシャフト56の
他端側が、ハウジング61に取り付けられたアンギュラ
ーベアリング65によって支持されていることから、事
実上3点支持の形態をとることになる。このため、ラッ
ク軸51のガタやこじれ・芯ずれによるフリクションが
生じ易くなり、異音発生や操舵感覚の悪化、ハンドル戻
り不良等の不具合を生じる可能性があるという問題があ
った。一方、かかる不具合が生じないようにするために
は、各部材やそれらの組み付けに非常に厳しい精度が要
求され、加工精度や製品管理等の面から製造コストが高
くなるという問題があった。
However, in such a power steering apparatus, although the rack shaft 51 is directly supported at the above two points, it is connected through the ball screw mechanism 53. The other end of the armature shaft 56 is supported by an angular bearing 65 attached to the housing 61, so that the armature shaft 56 takes a three-point support form in effect. For this reason, there is a problem that friction due to backlash, twisting, or misalignment of the rack shaft 51 is likely to occur, which may cause abnormal noise, deteriorated steering feeling, and defective steering wheel return. On the other hand, in order to prevent such a problem from occurring, there is a problem that extremely strict accuracy is required for each member and their assembling, and the manufacturing cost is increased in terms of processing accuracy and product management.

【0009】また、前記動力操舵装置にあっては、電動
機52の特性測定のためヨーク55を一旦取り付け、そ
れを外してから再び組み付ける。そのため、特性測定に
手間がかかる上、電動機52の特性が測定時と完成時で
は変化してしまう可能性があった。この場合、最終状態
での動作特性は測定されておらず、再組み付け前のデー
タから電動機52の特性を推定しているに過ぎなかっ
た。
In the power steering apparatus, the yoke 55 is once attached for measuring the characteristics of the electric motor 52, and is removed and then assembled again. Therefore, it takes time and effort to measure the characteristics, and the characteristics of the electric motor 52 may change between the time of measurement and the time of completion. In this case, the operating characteristics in the final state were not measured, and only the characteristics of the electric motor 52 were estimated from the data before reassembly.

【0010】一方、既に着磁されたマグネットが取り付
けられたヨークはアーマチュアとの組み合わせが難しい
ことから、一般的には、未着磁ヨークを組み付けて完成
品状態とした上でヨークに着磁する方法が採られる。し
かしながら、前記電動機52では、着磁して特性を測定
した後に一旦ヨーク55を抜くため、結局ヨーク55の
取り外しに伴う困難が常につきまとうという問題があっ
た。すなわち、まず第1に着磁したヨーク55を抜き取
るのは容易ではない。また第2に、ヨーク55を再度取
り付ける際に、磁気により相手部材を吸着して勢い良く
当たってしまい、その衝撃により各部が破損する場合も
あった。
On the other hand, since a yoke to which a magnet that has already been magnetized is attached is difficult to combine with an armature, generally, an unmagnetized yoke is assembled to form a finished product, and then the yoke is magnetized. A method is adopted. However, in the electric motor 52, since the yoke 55 is once pulled out after the characteristics are measured after being magnetized, there is a problem that the difficulty associated with the removal of the yoke 55 always follows. That is, it is not easy to remove the first magnetized yoke 55 first. Secondly, when the yoke 55 is reattached, the opposing member is attracted by magnetism and is vigorously hit, and the impact may damage the respective parts.

【0011】本発明の目的は、ラック軸における従来の
3点支持を2点支持に改め、部材加工精度等を緩和して
コスト削減を図ることができる電気式動力操舵装置を提
供することにある。
It is an object of the present invention to provide an electric power steering apparatus in which a conventional three-point support on a rack shaft is changed to a two-point support, thereby reducing member processing accuracy and the like and reducing costs. .

【0012】また、本発明の他の目的は、電動機単体の
動作特性を容易に測定できる構成であり、かつ着磁した
ヨークによる前記諸問題が発生しない電気式動力操舵装
置を提供することにある。
It is another object of the present invention to provide an electric power steering apparatus which can easily measure the operating characteristics of an electric motor alone and does not cause the above-mentioned problems due to a magnetized yoke. .

【0013】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0015】すなわち、本発明の電気式動力操舵装置
は、まず、操向車輪に連結されたラック軸と、このラッ
ク軸を摺動自在に収容すると共にラック軸に形成された
ラック歯と操向ハンドルに連結された操舵軸のピニオン
とを噛合させた結合部を保持する第1ハウジングと、ラ
ック軸の周囲に同軸的に設けられラック軸に対し操舵補
助力を供給する電動機と、電動機のアーマチュアシャフ
トと連結されたナット部とラック軸に形成されたスクリ
ュー部との間をボール部材を介在させて連結して電動機
の回転力を操舵補助力としてラック軸に伝達するボール
ねじ機構を有する電気式動力操舵装置を対象としてい
る。そして、ボールねじ機構のナット部は、電動機のア
ーマチュアシャフトを支持した状態で、第1ハウジング
とは別体に形成された第2ハウジングに回動自在に支持
され、さらに、ラック軸は、結合部および第2ハウジン
グに支持されたナット部の2点によって軸方向に移動自
在に支持されることを特徴としている。
That is, the electric power steering apparatus according to the present invention comprises a rack shaft connected to a steering wheel, a rack shaft slidably housed, and rack teeth formed on the rack shaft. A first housing that holds a coupling portion that meshes with a pinion of a steering shaft connected to a steering wheel, an electric motor that is provided coaxially around the rack shaft and supplies a steering assist force to the rack shaft, and an armature of the motor An electric type having a ball screw mechanism for connecting a nut portion connected to a shaft and a screw portion formed on a rack shaft with a ball member interposed therebetween and transmitting the torque of the electric motor to the rack shaft as steering assist force. It is intended for power steering devices. The nut portion of the ball screw mechanism is rotatably supported by a second housing formed separately from the first housing while supporting the armature shaft of the electric motor. And the nut portion supported by the second housing is movably supported in the axial direction.

【0016】この場合、第2ハウジングは、ラック軸の
芯ずれ矯正のため、その取り付け位置を調整可能に形成
することも可能である。
In this case, the second housing can be formed so that its mounting position can be adjusted to correct the misalignment of the rack shaft.

【0017】また、電動機の給電部を、電動機の界磁装
置の前記第2ハウジング側に配設しても良く、これによ
り、給電部を剛性が高く、かつ精度の良い状態で組み込
むことが可能となり、ブラシ音の減少や進角ずれの減
少、整流の改善などを図ることができる。
Further, the power supply portion of the motor may be disposed on the second housing side of the field device of the motor, whereby the power supply portion can be assembled with high rigidity and high accuracy. As a result, it is possible to reduce the brush noise, reduce the advance angle deviation, improve the rectification, and the like.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0019】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1である電気式動力操舵装置の全体構成を示す断面
図、図2は図1に示した電気式動力操舵装置の要部の拡
大断面図である。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing the overall configuration of an electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a main portion of the electric power steering apparatus shown in FIG. It is an expanded sectional view of.

【0020】実施の形態1の電気式動力操舵装置(以
下、動力操舵装置と略す)は、図1、2に示すように、
図4に示した従来の動力操舵装置と同様、中空状の電動
機1をラック軸2の周囲に配した構成となっており、例
えば自動車前輪等の操向車輪の操舵装置として取り付け
られる。そして、電動機1が発生する操舵補助力をボー
ルねじ機構3を介してラック軸2に伝達することにより
運転者の操舵負担を軽減させるようになっている。本発
明による動力操舵装置は、従来事実上3点によって支持
されていたラック軸2を、ボールねじ機構3とアンギュ
ラーベアリング4を一体的に設けることにより2点支持
とし、これにより部品精度や組み付け精度の緩和を図っ
たものである。
An electric power steering device (hereinafter, abbreviated as a power steering device) according to the first embodiment, as shown in FIGS.
Similar to the conventional power steering device shown in FIG. 4, a hollow electric motor 1 is arranged around a rack shaft 2, and is attached as a steering device for steering wheels such as front wheels of an automobile. The steering assist force generated by the electric motor 1 is transmitted to the rack shaft 2 via the ball screw mechanism 3 to reduce the driver's steering burden. In the power steering apparatus according to the present invention, the rack shaft 2 conventionally supported by three points is changed to a two-point support by integrally providing the ball screw mechanism 3 and the angular bearing 4, whereby the precision of the parts and the assembly are improved. This is to reduce the accuracy.

【0021】ここで実施の形態1の動力操舵装置は、図
1に示したように、ハウジングA(第1ハウジング)と
電動機1のヨーク7とハウジングB(第2ハウジング)
とをそれぞれ複数のねじ8a、8bにより一体に結合さ
せた構成となっており、その内部にラック軸2が左右方
向に摺動自在に取り付けられている。そして、ブラケッ
ト9およびハウジングBの取り付け孔10により車両本
体に取り付けられた状態で、ラック軸2の両端にタイロ
ッドやナックルアーム等を介して操向車輪が連結され
る。
As shown in FIG. 1, the power steering apparatus according to the first embodiment includes a housing A (first housing), a yoke 7 of the electric motor 1, and a housing B (second housing).
Are integrally connected by a plurality of screws 8a and 8b, respectively, and the rack shaft 2 is mounted inside thereof so as to be slidable in the left-right direction. Steering wheels are connected to both ends of the rack shaft 2 via tie rods, knuckle arms, and the like in a state where the steering wheels are attached to the vehicle body by the mounting holes 10 of the bracket 9 and housing B.

【0022】ハウジングAは、鋳鉄またはアルミダイキ
ャスト製の中空部材であり、その図1中の右端側に操向
ハンドルと連結された操舵軸5とラック軸2との結合部
6が形成されている。この結合部6では、操舵軸5に設
けられた図示しないピニオンと、ラック軸2の側部に形
成された図示しないラック歯とが噛み合っており、操舵
軸5の回転がラック軸2の図中の左右方向の動きに変換
される。この場合、結合部6は、ギアの噛み合いにより
ラック軸2を支持する構成となっており、従来の動力操
舵装置と同様、ラック軸支持点の一つとなっている。な
お、結合部6の軸上には操舵軸5の回転トルクを検出す
る図示しないトルクセンサが設けられており、その検出
値に基づき電動機1による補助操舵力が制御される。
The housing A is a hollow member made of cast iron or aluminum die-cast, and has a joint 6 between the steering shaft 5 and the rack shaft 2 connected to the steering handle at the right end in FIG. I have. In the connecting portion 6, a pinion (not shown) provided on the steering shaft 5 and a rack tooth (not shown) formed on a side portion of the rack shaft 2 mesh with each other. Is converted to left and right movement. In this case, the coupling portion 6 is configured to support the rack shaft 2 by meshing gears, and is one of the rack shaft support points as in the conventional power steering device. A torque sensor (not shown) for detecting the rotational torque of the steering shaft 5 is provided on the shaft of the connecting portion 6, and the auxiliary steering force of the electric motor 1 is controlled based on the detected value.

【0023】次に電動機1は、円筒状のヨーク7内に円
筒状のアーマチュアシャフト11と界磁装置12とを同
軸的に挿入させた構成となっている。そして、このアー
マチュアシャフト11の内部をラック軸2が貫通する形
で組み付けられる。また、界磁装置12は、ヨーク7の
内周部に取り付けられたマグネット14およびアーマチ
ュアシャフト11の外周部に取り付けられたアーマチュ
アコア15とから構成されており、アーマチュアには給
電部13から電力が供給される。
Next, the motor 1 has a configuration in which a cylindrical armature shaft 11 and a field device 12 are coaxially inserted into a cylindrical yoke 7. Then, the rack shaft 2 is assembled so as to pass through the inside of the armature shaft 11. The field device 12 includes a magnet 14 attached to the inner periphery of the yoke 7 and an armature core 15 attached to the outer periphery of the armature shaft 11. Supplied.

【0024】ヨーク7は、鉄製の円筒形部材であり、円
筒パイプにより略一定の肉厚に形成されている。そし
て、その中に界磁装置12および給電部13が収容され
ている。また、ヨーク7の図中において右側はハウジン
グAと複数のねじ8aによって連結されており、その間
はOリング16によって気密状態にされている。さら
に、その左側はハウジングBと複数のねじ8bによって
連結されているが、その間の連結は後述するように、ラ
ック軸3の芯ずれ等を調整した形で行われる。
The yoke 7 is a cylindrical member made of iron, and is formed with a substantially constant thickness by a cylindrical pipe. The field device 12 and the power supply unit 13 are accommodated therein. The right side of the yoke 7 in the figure is connected to the housing A by a plurality of screws 8a, and the space between the housing A and the O-ring 16 is airtight. Further, the left side thereof is connected to the housing B by a plurality of screws 8b, and the connection therebetween is performed in a form in which the misalignment of the rack shaft 3 is adjusted as described later.

【0025】界磁装置12を構成する界磁極であるマグ
ネット14は、ヨーク7内に、周方向に間隔をおいて複
数配置される。一方、アーマチュアシャフト11は、そ
の一端側(図1、2において右端)はハウジングAに取
り付けられたベアリング17によって保持されている。
また、その他端側(図1、2において左端)はテーパ状
のスプライン18が形成されており、ボールねじ機構3
のナット部19の端部に同様に形成されたスプライン2
0と嵌合している。そしてこれにより、アーマチュアシ
ャフト11の回転がナット部19に伝達される。なお、
当該動力操舵装置で用いられるアーマチュアシャフト1
1は、図4に示したような従来のそれと比して形状が簡
単かつ小型である。このため、これに要するコストを低
減できると共に、そのイナーシャも低減でき、電動機1
の小型化や応答速度の向上を図ることも可能となる。
A plurality of magnets 14 as field poles constituting the field device 12 are arranged in the yoke 7 at intervals in the circumferential direction. On the other hand, the armature shaft 11 has one end (the right end in FIGS. 1 and 2) held by a bearing 17 attached to the housing A.
A tapered spline 18 is formed on the other end side (the left end in FIGS. 1 and 2).
Spline 2 similarly formed at the end of nut portion 19
0 is fitted. Thus, the rotation of the armature shaft 11 is transmitted to the nut 19. In addition,
Armature shaft 1 used in the power steering device
1 is simpler and smaller in size than the conventional one as shown in FIG. For this reason, the cost required for this can be reduced, and the inertia thereof can be reduced.
It is also possible to reduce the size and improve the response speed.

【0026】一方、ベアリング17の右側にはゴム21
が取り付けられており、このゴム21の弾発力によって
アーマチュアシャフト11はナット部19側に押し付け
られる。従って、スプライン18はスプライン20に押
し付けられながら噛み合うこととなり、アーマチュアシ
ャフト11の回転が確実にナット部19に伝達される。
このように、ベアリング17の右側にはゴム21が介在
されているため、アーマチュアシャフト11は、若干の
移動の余地を持った状態で支持されていることになる。
なお、ゴム21は軸方向に押圧力を発揮する弾性体であ
れば、その材質や形態は問われず、例えば皿ばねやウエ
ーブワッシャ、合成樹脂等を用いることも可能である。
On the other hand, a rubber 21 is provided on the right side of the bearing 17.
The armature shaft 11 is pressed against the nut portion 19 by the elastic force of the rubber 21. Therefore, the spline 18 is engaged with the spline 20 while being pressed against the spline 20, and the rotation of the armature shaft 11 is reliably transmitted to the nut portion 19.
Thus, since the rubber 21 is interposed on the right side of the bearing 17, the armature shaft 11 is supported with some room for movement.
As long as the rubber 21 is an elastic body that exerts a pressing force in the axial direction, its material and form are not limited, and for example, a disc spring, a wave washer, a synthetic resin, or the like can be used.

【0027】次に、給電部13は、アーマチュアに電力
を供給する部分であり、アーマチュアシャフト11に固
定されたコンミテータ22と、コンミテータ22の周面
に接触する電気的接点であるブラシ23とを有する構成
となっている。この場合、ブラシ23は、合成樹脂製の
ブラシホルダステー24と一体に形成されたブラシホル
ダ内に保持されており、図示しない弾機によりコンミテ
ータ22に所定押圧力で摺接するようになっている。一
方、ブラシホルダステー24には、その一端がブラシ2
3のピグテール25とスポット溶接された端子板26が
突出部24aを貫通してインサート成形されている。そ
して、ブラシホルダステー24は、ハウジングAの孔2
7を介してその突出部24aの先端部を外部に突出させ
た状態でハウジングAにねじ止めされる。これにより、
ハウジングAからブラシホルダステー24の突出部24
aと共に端子板26が突出して給電用の端子を形成す
る。
Next, the power supply section 13 is a section for supplying electric power to the armature, and has a commutator 22 fixed to the armature shaft 11 and a brush 23 which is an electrical contact with the peripheral surface of the commutator 22. It has a configuration. In this case, the brush 23 is held in a brush holder integrally formed with a brush holder stay 24 made of a synthetic resin, and comes into sliding contact with the commutator 22 with a predetermined pressing force by an unillustrated elastic machine. On the other hand, one end of the brush holder stay 24 is
A terminal plate 26 spot welded to the third pigtail 25 is insert-molded through the projection 24a. The brush holder stay 24 is provided in the hole 2 of the housing A.
7 and screwed to the housing A in a state where the tip of the protruding portion 24a protrudes outside. This allows
Projection 24 of brush holder stay 24 from housing A
The terminal plate 26 protrudes together with a to form a power supply terminal.

【0028】図3は、このようにして形成された給電用
の端子にカプラー28を取り付ける様子を示した斜視図
である。図3に示すように、ハウジングAの外側には、
突出部24aと共に端子板26が突出してオス端子が形
成されており、そこにOリング29を介して防水構造の
メス端子たるカプラー28がねじ止めされる。この場
合、操舵力の補助という観点から電動機1に対する電力
供給は、たとえ一瞬たりとも途絶えることは許されな
い。しかしながら、当該動力操舵装置では、カプラー2
8をハウジングAにねじ止め固定することから、振動等
によりカプラー28が外れて電力供給が途絶えることを
防止でき、製品の信頼性向上を図ることができる。
FIG. 3 is a perspective view showing the manner in which the coupler 28 is attached to the power supply terminal thus formed. As shown in FIG. 3, outside the housing A,
A male terminal is formed by projecting the terminal plate 26 together with the protruding portion 24 a, and a coupler 28, which is a waterproof female terminal, is screwed to the male terminal via an O-ring 29. In this case, from the viewpoint of assisting the steering force, the power supply to the electric motor 1 cannot be interrupted even for a moment. However, in the power steering system, the coupler 2
Since the housing 8 is screwed and fixed to the housing A, it is possible to prevent the coupler 28 from coming off due to vibration or the like, thereby preventing the power supply from being interrupted, and to improve the reliability of the product.

【0029】ところで従来の動力操舵装置では、この端
子部分は、図4に示したように、端子66と一体成形さ
れたカプラー67(オス側)をハウジング61に差し込
んで固定すると共に、端子66の一端をブラシのピグテ
ール68と固着させた構成となっている。しかしなが
ら、このような従来の動力操舵装置では、端子66とピ
グテール68とは、カプラー67をハウジング61に取
り付けた後にスポット溶接される。そのため、従来の動
力操舵装置では、寸法の大きいハウジング61を固定し
て溶接作業を行う必要があり、作業性が悪いという問題
があった。また、カプラー67の部分は非分解の構造と
なるため、ブラシを交換する際にはハウジング61ごと
交換するか、ピグテール68と端子66を切断してブラ
シを交換し、改めて溶接を行う必要があった。
By the way, in the conventional power steering device, as shown in FIG. 4, this terminal portion is fixed by inserting a coupler 67 (male side) integrally formed with the terminal 66 into the housing 61 and fixing the terminal 66 to the terminal 66. One end is fixed to the pigtail 68 of the brush. However, in such a conventional power steering device, the terminal 66 and the pigtail 68 are spot-welded after the coupler 67 is attached to the housing 61. Therefore, in the conventional power steering device, it is necessary to fix the housing 61 having a large size to perform the welding operation, and there is a problem that workability is poor. Also, since the coupler 67 has a non-disassembled structure, when replacing the brush, it is necessary to replace the entire housing 61 or to cut the pigtail 68 and the terminal 66 to replace the brush, and then perform welding again. Was.

【0030】そこで、当該動力操舵装置においては前記
のような端子構造を採用し、スポット溶接をブラシホル
ダステー24とピグテール25の間で行うようにしてこ
れをサブアッシイ化し作業性の向上を図っている。ま
た、ハウジングAとの間も分解可能な構成となっている
ため、ブラシ23を交換する際にもブラシホルダステー
24を交換すれば足り、交換部分の削減と作業性の向上
が図られる。さらに、従来に比して部品点数が1点少な
いため(図4におけるカプラー67が不要)、部品コス
ト削減にも寄与している。
In view of the above, in the power steering apparatus, the terminal structure as described above is adopted, and spot welding is performed between the brush holder stay 24 and the pigtail 25 to improve the workability by sub-assembly. . In addition, since the brush A and the housing A can be disassembled, it is sufficient to replace the brush holder stay 24 when replacing the brush 23, and the replacement part can be reduced and the workability can be improved. Further, the number of parts is one less than that of the conventional case (the coupler 67 in FIG. 4 is unnecessary), which also contributes to a reduction in parts costs.

【0031】次に、ハウジングBは、ハウジングAと同
様、鋳鉄またはアルミダイキャスト製の中空部材であ
り、内部にボールねじ機構3が組み込まれている。この
ボールねじ機構3は、ナット部19と、ラック軸2の外
周に形成されたスクリュー部30と、ナット部19とス
クリュー部30との間に介装された多数のボール31と
からなる一般に周知な構成のものである。そして、ラッ
ク軸2は、軸回りの回動が規制された状態でナット部1
9によって左右方向に往復動自在支持され、ナット部1
9の回転に伴って左右方向に移動する。
Next, similarly to the housing A, the housing B is a hollow member made of cast iron or aluminum die cast, and has a ball screw mechanism 3 incorporated therein. The ball screw mechanism 3 generally includes a nut 19, a screw 30 formed on the outer periphery of the rack shaft 2, and a number of balls 31 interposed between the nut 19 and the screw 30. It has a simple configuration. Then, the rack shaft 2 holds the nut portion 1 in a state where rotation around the shaft is restricted.
9 supports the nut part 1
9 moves in the left-right direction with rotation.

【0032】ここで、ナット部19は、ハウジングBに
固定されたアンギュラーベアリング4を介してハウジン
グBに対し軸回りに回動自在に保持されている。すなわ
ち、当該動力操舵装置では、図4の装置とは異なり、従
来別個に設けられていたボールねじ機構3のナット部1
9とアンギュラーベアリング4を一体にした形でハウジ
ングAとは別体に形成されたハウジングBに収容した構
成となっている。なお、アンギュラーベアリング4は、
ハウジングBの開口部にねじ込まれたベアリング固定用
リング32とハウジングBの内部に形成された段部33
との間で軸方向の動きが規制された状態で固定されてい
る。また、ナット部19とアンギュラーベアリング4と
の間の軸方向の動きは、ナット部19の左端にねじ込ま
れたベアリング固定用リング34とナット部19の外周
に形成された段部35とによって規制される。
Here, the nut portion 19 is held rotatably around the axis with respect to the housing B via an angular bearing 4 fixed to the housing B. That is, in the power steering device, unlike the device of FIG. 4, the nut portion 1 of the ball screw mechanism 3 which is conventionally separately provided.
9 and the angular bearing 4 are integrated and housed in a housing B formed separately from the housing A. In addition, the angular bearing 4
Bearing fixing ring 32 screwed into the opening of housing B and step 33 formed inside housing B
Is fixed in a state where the movement in the axial direction is restricted. The axial movement between the nut 19 and the angular bearing 4 is restricted by a bearing fixing ring 34 screwed into the left end of the nut 19 and a step 35 formed on the outer periphery of the nut 19. Is done.

【0033】このように当該動力操舵装置のラック軸2
は、ハウジングB内において、そこに固定されたアンギ
ュラーベアリング4に保持されたナット部19によって
支持されており、このナット部19もまたラック軸2の
支持点の一つとなっている。ところで、アーマチュアシ
ャフト11のコンミテータ22側の一端もベアリング1
7にて支持されるが、このベアリング17は内部にボー
ルを有していることから内輪と外輪との間で僅かなガタ
を有している。すなわち、当該動力操舵装置にあって
は、ラック軸2は、ハウジングAの結合部6とこのボー
ルねじ機構3のナット部19の2点によって支持されて
いることになる。この点従来の動力操舵装置が事実上3
点支持となっているのとは異なる構成となっている。
As described above, the rack shaft 2 of the power steering device is used.
Is supported in a housing B by a nut 19 held by an angular bearing 4 fixed thereto, and the nut 19 is also one of the support points of the rack shaft 2. Incidentally, one end of the armature shaft 11 on the commutator 22 side is also a bearing 1.
7, the bearing 17 has a slight backlash between the inner ring and the outer ring because the bearing 17 has a ball inside. That is, in the power steering device, the rack shaft 2 is supported by two points, that is, the joint 6 of the housing A and the nut 19 of the ball screw mechanism 3. In this respect, the conventional power steering system is practically 3
It has a different configuration from the point support.

【0034】一方、ナット部19の内径右端側には、前
述のようにテーパー状のスプライン20が形成されてお
り、そこにはアーマチュアシャフト11のスプライン1
8が嵌合している。これにより、アーマチュアシャフト
11とナット部19とが一体的に結合することになり、
アーマチュアシャフト11はベアリング17とナット部
19によって支持されると共に、アーマチュアシャフト
11の回転がロスなくナット部19に伝達される。従っ
て、アーマチュアシャフト11が回転するとこの回転に
伴ってナット部19が回転し、ボールねじ機構3の働き
によりラック軸2が左右方向に移動することになる。
On the other hand, a tapered spline 20 is formed on the right end side of the inner diameter of the nut 19 as described above, and the spline 1 of the armature shaft 11 is formed there.
8 are fitted. Thereby, the armature shaft 11 and the nut portion 19 are integrally connected,
The armature shaft 11 is supported by the bearing 17 and the nut 19, and the rotation of the armature shaft 11 is transmitted to the nut 19 without loss. Therefore, when the armature shaft 11 rotates, the nut portion 19 rotates with this rotation, and the rack shaft 2 moves in the left-right direction by the operation of the ball screw mechanism 3.

【0035】なお、ラック軸2は操向車輪等から加えら
れる外力によって曲がりを生じるため、ラック軸2とア
ーマチュアシャフト11との間には、その曲がり量を考
慮したクリアランスが必要となる。従来、この曲がり量
とラック軸2の支持点の位置との関係は考慮されておら
ず、支持点の位置は任意に設定されていた。そのため、
ラック軸2の曲がりに十分対応できるだけのクリアラン
スを設定せざるを得ず、装置の小型化を難しくする一因
ともなっていた。そこで、当該動力操舵装置ではラック
軸2がボールねじ機構3と結合部6の2点で支持される
ことを生かし、両支点の剛性が等しい場合には、ラック
軸2の端面から支点までの距離を両側で等しくすること
によりラック軸2の曲がりを最小に抑えるようにしてい
る。また、両者の剛性が異なる場合には、その比を考慮
して支点位置を決定すればラック軸2の曲がりを最小に
抑えることができる。そして、このようにラック軸2の
曲がりを最小に抑えることができれば、クリアランスを
最小にすることができ、装置寸法を小さくできコスト上
も有利となる。
Since the rack shaft 2 is bent by an external force applied from a steering wheel or the like, a clearance is required between the rack shaft 2 and the armature shaft 11 in consideration of the amount of bending. Conventionally, the relationship between the amount of bending and the position of the support point of the rack shaft 2 has not been considered, and the position of the support point has been set arbitrarily. for that reason,
The clearance has to be set so as to sufficiently cope with the bending of the rack shaft 2, which is one of the factors that makes it difficult to reduce the size of the apparatus. Therefore, in the power steering system, the rack shaft 2 is supported at two points of the ball screw mechanism 3 and the connecting portion 6. Are made equal on both sides to minimize the bending of the rack shaft 2. When the rigidity of the rack shaft 2 is different, the bending of the rack shaft 2 can be minimized by determining the fulcrum position in consideration of the ratio. If the bending of the rack shaft 2 can be minimized in this way, the clearance can be minimized, and the size of the device can be reduced, which is advantageous in cost.

【0036】次に、このような構成の動力操舵装置の組
み立て方法およびその作用について説明する。
Next, a method of assembling the power steering apparatus having such a configuration and its operation will be described.

【0037】当該動力操舵装置にあっては、先ず前述の
4つの部分をそれぞれ組み立てる。すなわち、ハウジン
グAではゴム21やベアリング17、ブラシホルダステ
ー24等の取り付けを行う。また、ヨーク7ではその内
部にマグネット14等を組み付け、アーマチュアシャフ
ト11ではアーマチュアコア15、コンミテータ22等
を組み付ける。さらに、ハウジングBでは、アンギュラ
ーベアリング4とラック軸2の組み合わされたボールね
じ機構3を組み付ける。
In the power steering apparatus, first, the above-mentioned four parts are assembled. That is, in the housing A, the rubber 21, the bearing 17, the brush holder stay 24, and the like are attached. In the yoke 7, the magnet 14 and the like are assembled, and in the armature shaft 11, the armature core 15, the commutator 22, and the like are assembled. Further, in the housing B, the ball screw mechanism 3 in which the angular bearing 4 and the rack shaft 2 are combined is assembled.

【0038】次に、ハウジングAとアーマチュアシャフ
ト11を組み付け、ハウジングAにヨーク7をねじ止め
した後、ラック軸2が取り付けられたハウジングBとヨ
ーク7とをねじ止めする。その後、ハウジングAに挿入
されたラック軸2と操舵軸5とを接続させ、操舵軸5の
ピニオン歯とラック軸2のラック歯とを噛み合わせる。
Next, the housing A and the armature shaft 11 are assembled, the yoke 7 is screwed to the housing A, and then the housing B on which the rack shaft 2 is mounted and the yoke 7 are screwed. Thereafter, the rack shaft 2 inserted into the housing A and the steering shaft 5 are connected, and the pinion teeth of the steering shaft 5 and the rack teeth of the rack shaft 2 are engaged.

【0039】ここで、当該動力操舵装置では、ボールね
じ機構3の部分がアーマチュアシャフト11と分離可能
に構成されているため、電動機1単体の特性をこの時点
で測定することができる。すなわち、アーマチュアシャ
フト11の端部を適当な軸受によって受けてそこから電
動機1単体の回転数やトルク等を測定することが可能で
ある。
Here, in the power steering apparatus, since the ball screw mechanism 3 is configured to be separable from the armature shaft 11, the characteristics of the electric motor 1 alone can be measured at this time. That is, it is possible to receive the end of the armature shaft 11 by a suitable bearing and measure the rotation speed, torque, and the like of the electric motor 1 alone therefrom.

【0040】またこの場合、ヨーク7にハウジングBを
取り付ける際には、アーマチュアシャフト11の端部に
形成されたスプライン18とナット部19に形成された
スプライン20を噛み合わせて両者を嵌合させヨーク7
とハウジングBとをねじ止めする。これにより、当該動
力操舵装置では、ラック軸2の倒れや振れ等をなくすよ
うにハウジングBの取付位置を調節しつつねじ止めを行
い、偏心等によるラック軸2の芯ずれを吸収、矯正する
ことができる。なお、ヨーク7には、ねじ8bを取り付
けるため、ねじ8bの径よりも大きい孔36が形成され
ており、そのクリアランスによってハウジングBの取付
位置が調整される。
In this case, when the housing B is attached to the yoke 7, the spline 18 formed at the end of the armature shaft 11 and the spline 20 formed at the nut 19 are engaged with each other to fit the two. 7
And the housing B are screwed. Thereby, in the power steering device, screwing is performed while adjusting the mounting position of the housing B so that the rack shaft 2 does not fall or run out, and the misalignment of the rack shaft 2 due to eccentricity or the like is absorbed and corrected. Can be. The yoke 7 is formed with a hole 36 larger than the diameter of the screw 8b for mounting the screw 8b, and the mounting position of the housing B is adjusted by the clearance.

【0041】ここで当該動力操舵装置では、ラック軸2
は、ハウジングA側の操舵軸5との結合部6とハウジン
グB側のナット部19の2点で支持され、ハウジングB
取り付け時においては結合部6によってのみ支持されて
いる。また、アーマチュアシャフト11もベアリング1
7に支持された状態で前述のように浮いた状態にある。
このため、ハウジングBを取り付けるとき、アーマチュ
アシャフト11も含め、ラック軸2の芯ずれに応じて適
宜ハウジングBの取付位置をずらすことができる。これ
により、ラック軸2の芯ずれを吸収した形でもうひとつ
の支点であるナット部19を取り付けることができ、ガ
タの吸収とフリクションの低減をハウジングBの取付調
整によって達成することができる。従って、従来必要と
されていたような厳しい部品精度や組み付け精度は不要
となり、製品コストの削減を図ることが可能となる。
Here, in the power steering device, the rack shaft 2
Are supported at two points: a joint 6 with the steering shaft 5 on the housing A side and a nut 19 on the housing B side.
At the time of attachment, it is supported only by the coupling portion 6. The armature shaft 11 also has a bearing 1
7 and floated as described above.
Therefore, when the housing B is mounted, the mounting position of the housing B, including the armature shaft 11, can be appropriately shifted according to the misalignment of the rack shaft 2. Accordingly, the nut 19, which is another fulcrum, can be attached in a form absorbing the misalignment of the rack shaft 2, and the play and the reduction of friction can be achieved by adjusting the attachment of the housing B. Therefore, strict component accuracy and assembling accuracy, which are conventionally required, are not required, and the cost of the product can be reduced.

【0042】さらに、電動機1単体の特性を測定した後
にハウジングBを組み付けることができるため、ヨーク
7を再び外して電動機1を組み立てる等の煩雑な工程が
必要ない。従って、組み付け工程が簡略化されると共
に、電動機1の特性も測定後のヨーク7の脱着を伴わな
い最終製品形態で得られるため正確かつ容易に行うこと
ができる。
Furthermore, since the housing B can be assembled after measuring the characteristics of the electric motor 1 alone, a complicated process such as removing the yoke 7 again to assemble the electric motor 1 is not required. Therefore, the assembling process is simplified, and the characteristics of the electric motor 1 can be obtained accurately and easily because the characteristics of the electric motor 1 can be obtained in the final product form without detaching the yoke 7 after measurement.

【0043】また、ハウジングAはゴム等の弾性体を介
した状態でブラケット9により車両本体に取り付けられ
る。この場合、従来の動力操舵装置では、操舵軸5側の
ハウジングを車体に剛結していたため、電動機1から発
生した音や振動がハンドルに伝わり易く操舵感覚を損ね
る原因のひとつとなっていた。しかしながら、当該動力
装置では、操舵軸5側はブラケット9による取り付けと
し、さらにブラケット9とハウジングAとの間にゴム等
を介在させるため、音や振動がそこで減衰されて操舵軸
5に伝わりにくくなっている。
The housing A is attached to the vehicle body by a bracket 9 with an elastic body such as rubber interposed therebetween. In this case, in the conventional power steering device, since the housing on the steering shaft 5 side is rigidly connected to the vehicle body, the sound or vibration generated from the electric motor 1 is easily transmitted to the steering wheel, which is one of the causes of impairing the steering feeling. However, in the power unit, since the steering shaft 5 is attached by the bracket 9 and rubber or the like is interposed between the bracket 9 and the housing A, sound and vibration are attenuated there and become difficult to be transmitted to the steering shaft 5. ing.

【0044】一方、当該動力操舵装置は次のように動作
する。すなわち、まず操向ハンドルが操作されて操舵軸
5が回動し、この回動に応じた方向にラック軸2が移動
して転舵操作がなされる。この操作により、図示しない
ステアリングトルクセンサが作動すると、検出トルクに
応じてカプラー28を介して端子板26からブラシ23
を経てコンミテータ22に電力が供給される。そして、
これにより電動機1が作動してアーマチュアシャフト1
1が回転し、これと結合されたナット部19もまた回転
する。ナット部19が回転するとボールねじ機構3の作
用によりラック軸3に操舵補助力が伝達される。これに
よりラック軸2の移動が促進され、操舵力が補助され
る。
On the other hand, the power steering device operates as follows. That is, first, the steering handle is operated to rotate the steering shaft 5, and the rack shaft 2 moves in a direction corresponding to the rotation to perform the steering operation. When a steering torque sensor (not shown) is operated by this operation, the brush 23 is connected to the terminal plate 26 via the coupler 28 in accordance with the detected torque.
Power is supplied to the commutator 22 via. And
As a result, the electric motor 1 operates and the armature shaft 1
1 rotates, and the nut portion 19 connected thereto also rotates. When the nut 19 rotates, the steering assist force is transmitted to the rack shaft 3 by the action of the ball screw mechanism 3. Thereby, the movement of the rack shaft 2 is promoted, and the steering force is assisted.

【0045】なお、当該動力操舵装置にあっては、すえ
切りや車両整備時の急転舵等によりラック軸2が図示し
ないストッパに当たって停止させられた場合でも、ラッ
ク軸2に発生したアーマチュアシャフト11の慣性によ
る軸方向の反力は伝達されない。すなわち、かかる反力
はラック軸2からボールねじ機構3、アンギュラーベア
リング4、ハウジングB、ヨーク7、ハウジングAと伝
達され、アーマチュアシャフト11にはその慣性による
回転方向の力のみが発生する。従って、アーマチュアシ
ャフト11に課せられる強度要件が低くなり生産コスト
を低減することが可能となる。
In the power steering apparatus, even when the rack shaft 2 hits a stopper (not shown) and is stopped by stationary turning or sudden turning during vehicle maintenance, the armature shaft 11 generated on the rack shaft 2 is not affected. No axial reaction force due to inertia is transmitted. That is, the reaction force is transmitted from the rack shaft 2 to the ball screw mechanism 3, the angular bearing 4, the housing B, the yoke 7, and the housing A, and the armature shaft 11 generates only a force in the rotational direction due to its inertia. Therefore, the strength requirements imposed on the armature shaft 11 are reduced, and the production cost can be reduced.

【0046】(実施の形態2)図5は本発明の実施の形
態2である電気式動力操舵装置の全体構成を示す断面図
である。なお、実施の形態1の動力操舵装置と共通する
部分については同一の符号を付しその詳細は省略する。
(Embodiment 2) FIG. 5 is a sectional view showing the overall configuration of an electric power steering apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The same parts as those of the power steering apparatus according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the details are omitted.

【0047】実施の形態2の動力操舵装置は、その基本
的構成は図1の動力操舵装置とほぼ同様であるが、図5
に示すように、給電部13を界磁装置12の図中左側、
すなわち、ハウジングB側に配した構成となっている。
そして、これによりラック軸2の2点支持構造を維持し
つつ、コンミテータ22とブラシ23との間の精度や剛
性を向上させるようにしている。
The power steering apparatus according to the second embodiment has a basic configuration substantially similar to that of the power steering apparatus shown in FIG.
As shown in FIG.
That is, it is configured to be disposed on the housing B side.
Thus, the precision and rigidity between the commutator 22 and the brush 23 are improved while maintaining the two-point support structure of the rack shaft 2.

【0048】図5に示したように、当該動力操舵装置で
は、アーマチュアコア15が図1のものとは逆向きに取
り付けられており、その給電部13もアーマチュアコア
15のハウジングB側に設けられている。すなわち、コ
ンミテータ22やブラシ23が、図1のものとは異な
り、ボールねじ機構3やアンギュラーベアリング4の近
傍に配されている。
As shown in FIG. 5, in the power steering apparatus, the armature core 15 is mounted in a direction opposite to that of FIG. 1, and the power supply portion 13 is also provided on the housing B side of the armature core 15. ing. That is, the commutator 22 and the brush 23 are arranged in the vicinity of the ball screw mechanism 3 and the angular bearing 4 differently from those in FIG.

【0049】一方、アーマチュアシャフト11は、図1
の場合と同様、ボールねじ機構3のナット部19に結合
されており、ナット部19もハウジングBに固定された
アンギュラーベアリング4によって支持されている。す
なわち、アーマチュアシャフト11は、ナット部19お
よびアンギュラーベアリング4を介してハウジングBに
よりその一端が支持されていることになる。また、コン
ミテータ22はアーマチュアシャフト11に固定されて
おり、これらの点では図5の装置は図1の装置と何ら変
わるところはない。
On the other hand, the armature shaft 11
As in the case of (1), the nut portion 19 of the ball screw mechanism 3 is connected to the nut portion 19, and the nut portion 19 is also supported by the angular bearing 4 fixed to the housing B. That is, one end of the armature shaft 11 is supported by the housing B via the nut 19 and the angular bearing 4. The commutator 22 is fixed to the armature shaft 11, and in these respects, the apparatus shown in FIG. 5 is not different from the apparatus shown in FIG.

【0050】なお、図5の装置では、ナット19bはナ
ット保持筒19aの内部に挿入されており、ナット保持
筒19aの開口端内周に刻設された雌ねじ部に、外周に
雄ねじ部が刻設されたロックナット43が螺入されるこ
とにより相対回転不能に固定されている。また、アンギ
ュラーベアリング4はナット保持筒19bの段部44に
内ねじロックナット45aによって固定されると共に、
ハウジングBに対して軸方向の動きが規制されるように
外ねじロックナット45bによって取り付け固定されて
いる。
In the apparatus shown in FIG. 5, the nut 19b is inserted into the nut holding tube 19a, and a male screw portion is formed on the outer periphery of the female screw portion formed on the inner periphery of the opening end of the nut holding tube 19a. The provided lock nut 43 is screwed into and fixed so as not to rotate relatively. In addition, the angular bearing 4 is fixed to the step portion 44 of the nut holding cylinder 19b by an inner screw lock nut 45a,
It is mounted and fixed by an external screw lock nut 45b so that the axial movement with respect to the housing B is restricted.

【0051】ここで、アーマチュアシャフト11の支持
点について見ると、その図中左側はハウジングBに支持
されたナット部19により支持される。これに対し、図
中右側はハウジングAに支持されたベアリング17によ
って支持される。この場合、ハウジングBは取り付け孔
10を介して車体に直接取り付けられるが、ハウジング
Bはブラケット9によりゴム等の弾性体を介して車体に
取り付けられる。すなわち、ハウジングBの方がハウジ
ングAよりも取り付け剛性が高いことになる。また、ア
ンギュラーベアリング4による支持の方がベアリング1
7による支持よりも精度が高い。このため、アーマチュ
アシャフト11の取り付け精度や剛性はハウジングB側
の方がハウジングA側よりも高いことになる。
Here, looking at the support point of the armature shaft 11, the left side in the figure is supported by the nut 19 supported by the housing B. On the other hand, the right side in the figure is supported by a bearing 17 supported by the housing A. In this case, the housing B is directly attached to the vehicle body via the mounting hole 10, but the housing B is attached to the vehicle body via an elastic body such as rubber by the bracket 9. That is, the mounting rigidity of the housing B is higher than that of the housing A. In addition, the support by the angular bearing 4 is better for the bearing 1.
7 is more accurate than the support by 7. For this reason, the mounting accuracy and rigidity of the armature shaft 11 are higher on the housing B side than on the housing A side.

【0052】そこで、実施の形態1ではコンミテータ2
2を界磁装置12のハウジングA側に取り付けていたの
を、実施の形態2の動力操舵装置ではハウジングB側に
取り付け、その取り付け精度や剛性の向上を図ってい
る。すなわち、コンミテータ22は、図1の場合に比し
て、アーマチュアシャフト11の取り付け精度や剛性に
勝る支持点に近い位置に配されており、これにより、コ
ンミテータ22を剛性が高く、かつ精度の良い状態で組
み込むことが可能となる。
Therefore, in the first embodiment, the commutator 2
Although the power steering device 2 is mounted on the housing A of the field device 12, the power steering device of the second embodiment is mounted on the housing B to improve the mounting accuracy and rigidity. That is, the commutator 22 is arranged at a position closer to a support point which is superior to the mounting accuracy and rigidity of the armature shaft 11 as compared with the case of FIG. 1, whereby the commutator 22 has high rigidity and high accuracy. It can be assembled in a state.

【0053】また、ブラシ23との関係においても、コ
ンミテータ22の取り付け精度が向上することから、両
者の間の取り付け精度も向上し、これによりブラシ音の
減少や進角ずれの減少、整流の改善などを図ることが可
能となる。
Also, in relation to the brush 23, the mounting accuracy of the commutator 22 is improved, so that the mounting accuracy between the two is also improved, thereby reducing the brush noise, the advance angle deviation, and the rectification. And so on.

【0054】なお、図5の装置にあっても、ラック軸2
は、ハウジングAにおける操舵軸5との結合部6とボー
ルねじ機構3のナット部19の2点によって支持されて
おり、図1の装置と同様に実質的に2点支持構造となっ
ていることは言うまでもない。また、図5の装置では、
ブラシホルダ41とカプラー42とを一体化した構成が
採用されており、これにより部品点数や組み付け工数の
削減によるコストダウンが図られている。
Incidentally, even in the apparatus shown in FIG.
Is supported by two points, that is, a coupling portion 6 of the housing A to the steering shaft 5 and a nut portion 19 of the ball screw mechanism 3, and has a substantially two-point support structure as in the apparatus of FIG. Needless to say. Also, in the device of FIG.
A configuration in which the brush holder 41 and the coupler 42 are integrated is adopted, thereby reducing costs by reducing the number of parts and the number of assembling steps.

【0055】さらに、前記実施の形態では、ハウジング
Bを取り付け孔10にて車体に直接取り付けるようにし
ているが、この実施の形態2においてはアーマチュアコ
ア15の給電部13をハウジングB側に配したことが特
徴であるので、取り付け孔10を設定しなくともブラケ
ット9にて車体へ取り付けるようにする等、車体への取
り付け形態も前記の例には限られない。
Further, in the above embodiment, the housing B is directly mounted on the vehicle body through the mounting hole 10, but in the second embodiment, the power supply section 13 of the armature core 15 is disposed on the housing B side. Therefore, the mode of attachment to the vehicle body is not limited to the above-described example, for example, the bracket 9 can be attached to the vehicle body without setting the attachment hole 10.

【0056】以上、本発明者によってなされた発明を実
施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱し
ない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiment, the invention is not limited to the embodiment and can be variously modified without departing from the gist of the invention. Needless to say,

【0057】たとえば、前記の実施の形態では、全体を
大きく分けてハウジングA、Bおよびヨーク7の3部分
に分割形成しているが、ラック軸2を2点で支持できれ
ば良く、例えばハウジングAとヨーク7を一体化するな
ど、各部分の分割形態は前記の例には限られない。
For example, in the above-described embodiment, the whole is divided into three parts, namely, the housings A and B and the yoke 7, but it is sufficient that the rack shaft 2 can be supported at two points. The form of division of each part such as integrating the yoke 7 is not limited to the above example.

【0058】また、本発明は、給電部にブラシを用いな
いブラシレスモータを用いた電動機にも適用できる。こ
の場合、界磁装置としてはコアがヨーク側に、マグネッ
トがアーマチュアシャフト側に固装され、給電部には通
電手段およびアーマチュアシャフト回転位置の検出装置
を備えた回路基板が設けられることになる。さらに、本
発明は、前輪操舵装置のみならず、具体的な構成や取り
付け上の環境が同じである後輪操舵装置にも適用でき
る。
The present invention can also be applied to a motor using a brushless motor that does not use a brush for the power supply unit. In this case, as the field device, the core is fixedly mounted on the yoke side and the magnet is fixedly mounted on the armature shaft side, and the power supply unit is provided with a circuit board provided with a power supply means and an armature shaft rotation position detecting device. Further, the present invention can be applied not only to the front wheel steering device but also to a rear wheel steering device having the same specific configuration and mounting environment.

【0059】以上の説明では主として本発明者によって
なされた発明をその利用分野である車両、特に自動車の
動力操舵装置に適用した場合について説明したが、これ
に限定されるものではなく、たとえば、産業機械等、操
舵機構を有する車両に広く適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the inventor is mainly applied to a power steering device of a vehicle, particularly an automobile, which is an application field thereof, has been described. However, the present invention is not limited to this. It can be widely applied to vehicles having a steering mechanism such as machines.

【0060】[0060]

【発明の効果】本願において開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下のとおりである。
Advantageous effects obtained by typical ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described.
It is as follows.

【0061】(1). ラック軸を結合部とボールねじ機
構の2点で支持し、従来の3点支持を2点支持としたこ
とにより、部材加工精度や組み付け精度等を緩和しコス
ト削減を図ることができるという効果がある。また、ラ
ック軸のガタやこじりによって生じる異音や操舵感覚の
悪化等を防止することができる。
(1) The rack shaft is supported at two points, that is, the joint and the ball screw mechanism, and the conventional three-point support is replaced with two-point support. This reduces the machining accuracy and assembly accuracy of the components and reduces costs. There is an effect that it can be achieved. Further, it is possible to prevent abnormal noise, deterioration of steering feeling, and the like caused by backlash and twisting of the rack shaft.

【0062】(2). ボールねじ機構を収容、保持する
第2ハウジングの取り付け位置を調整可能としたことに
より、第2ハウジングの取り付け時にラック軸の芯ずれ
を容易に矯正できるという効果がある。
(2) Since the mounting position of the second housing for accommodating and holding the ball screw mechanism can be adjusted, there is an effect that the misalignment of the rack shaft can be easily corrected when the second housing is mounted.

【0063】(3). 電動機の給電部を第2ハウジング
側に配設することにより、給電部を剛性が高く、かつ精
度の良い状態で組み込むことが可能となる。従って、ブ
ラシ音の減少や進角ずれの減少、整流の改善などを図る
ことができる。
(3) By disposing the power supply portion of the motor on the second housing side, the power supply portion can be assembled with high rigidity and high accuracy. Accordingly, it is possible to reduce brush noise, lead angle deviation, and improve rectification.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態1である動力操舵装置の全
体構成を示す断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an entire configuration of a power steering device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した動力操舵装置の要部の拡大断面図
である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the power steering device shown in FIG.

【図3】給電用の端子にカプラーを取り付ける様子を示
した斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a state where a coupler is attached to a power supply terminal.

【図4】従来の動力操舵装置の全体構成を示す断面図で
ある。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the entire configuration of a conventional power steering device.

【図5】本発明の実施の形態2である動力操舵装置の全
体構成を示す断面図である。
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an entire configuration of a power steering device according to a second embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電動機 2 ラック軸 3 ボールねじ機構 4 アンギュラーベアリング 5 操舵軸 6 結合部 7 ヨーク 8a ねじ 8b ねじ 9 ブラケット 10 取り付け孔 11 アーマチュアシャフト 12 界磁装置 13 給電部 14 マグネット 15 アーマチュアコア 16 Oリング 17 ベアリング 18 スプライン 19 ナット部 20 スプライン 21 ゴム 22 コンミテータ 23 ブラシ 24 ブラシホルダステー 24a 突出部 25 ピグテール 26 端子板 27 孔 28 カプラー 29 Oリング 30 スクリュー部 31 ボール 32 ベアリング固定用リング 33 段部 34 ベアリング固定用リング 35 段部 36 孔 41 ブラシホルダ 42 カプラー 51 ラック軸 52 電動機 53 ボールねじ機構 54 操舵軸 55 ヨーク 56 アーマチュアシャフト57 界磁装置 58 給電部 59 マグネット 60 アーマチュアコア 61 ハウジング 62 ナット部 63 スクリュー部 64 ボール 65 アンギュラーベアリング 66 端子 67 カプラー 68 ピグテール A ハウジング(第1ハウジング) B ハウジング(第2ハウジング) DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor 2 Rack shaft 3 Ball screw mechanism 4 Angular bearing 5 Steering shaft 6 Coupling part 7 Yoke 8a Screw 8b Screw 9 Bracket 10 Mounting hole 11 Armature shaft 12 Field device 13 Feeding part 14 Magnet 15 Armature core 16 O ring 17 Bearing Reference Signs List 18 spline 19 nut portion 20 spline 21 rubber 22 commutator 23 brush 24 brush holder stay 24a projecting portion 25 pigtail 26 terminal plate 27 hole 28 coupler 29 O-ring 30 screw portion 31 ball 32 bearing fixing ring 33 step portion 34 bearing fixing ring 35 stepped portion 36 hole 41 brush holder 42 coupler 51 rack shaft 52 electric motor 53 ball screw mechanism 54 steering shaft 55 yoke 56 armature shaft 5 7 Field device 58 Power supply section 59 Magnet 60 Armature core 61 Housing 62 Nut section 63 Screw section 64 Ball 65 Angular bearing 66 Terminal 67 Coupler 68 Pigtail A Housing (first housing) B Housing (second housing)

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 操向車輪に連結されたラック軸と、該ラ
ック軸を摺動自在に収容すると共に前記ラック軸に形成
されたラック歯と操向ハンドルに連結された操舵軸のピ
ニオンとを噛合させた結合部を保持する第1ハウジング
と、前記ラック軸の周囲に同軸的に設けられ前記ラック
軸に対し操舵補助力を供給する電動機と、前記電動機の
アーマチュアシャフトと連結されたナット部と前記ラッ
ク軸に形成されたスクリュー部との間をボール部材を介
在させて連結し前記電動機の回転力を操舵補助力として
前記ラック軸に伝達するボールねじ機構とを有する電気
式動力操舵装置であって、 前記ボールねじ機構のナット部は、前記アーマチュアシ
ャフトを支持した状態で、前記第1ハウジングとは別体
に形成された第2ハウジングに回動自在に支持され、 前記ラック軸は、前記結合部および前記第2ハウジング
に支持された前記ナット部の2点によって軸方向に移動
自在に支持されることを特徴とする電気式動力操舵装
置。
1. A rack shaft connected to a steering wheel, a rack shaft slidably received therein, a rack tooth formed on the rack shaft, and a pinion of a steering shaft connected to a steering handle. A first housing that holds the engaged coupling portion, an electric motor that is provided coaxially around the rack shaft and supplies a steering assist force to the rack shaft, and a nut portion that is connected to an armature shaft of the electric motor. A ball screw mechanism that connects a screw portion formed on the rack shaft with a ball member interposed therebetween, and transmits a rotational force of the electric motor to the rack shaft as steering assist force. The nut portion of the ball screw mechanism is rotatably supported by a second housing formed separately from the first housing while supporting the armature shaft. Is, the rack shaft, an electric power steering apparatus characterized by being movably supported in the axial direction by two points of the coupling portion and said nut portion supported on the second housing.
【請求項2】 請求項1記載の電気式動力操舵装置であ
って、前記第2ハウジングは、前記ラック軸の芯ずれ矯
正のため、その取り付け位置が調整可能に形成されてい
ることを特徴とする電気式動力操舵装置。
2. The electric power steering device according to claim 1, wherein the second housing is formed so that its mounting position is adjustable for correcting misalignment of the rack shaft. Electric power steering system.
【請求項3】 請求項1または2記載の電気式動力操舵
装置であって、前記電動機の給電部を、前記電動機の界
磁装置の前記第2ハウジング側に配設したことを特徴と
する電気式動力操舵装置。
3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein a power supply portion of the electric motor is disposed on the second housing side of a field device of the electric motor. Power steering system.
JP17959197A 1996-09-24 1997-07-04 Electrically driven power steering device Pending JPH10152058A (en)

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US09/062,818 US5988005A (en) 1997-07-04 1998-04-20 Electric power steering unit
EP98400972A EP0888950A3 (en) 1997-07-04 1998-04-21 Electric power steering unit

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JP8-252046 1996-09-24
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007088919A1 (en) * 2006-02-02 2007-08-09 Mitsuba Corporation Electric power steering device
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