JPH1095357A - 電気式動力操舵装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動機の慣性に起因する力の発生を防止して
各部材の強度条件を緩和する。 【解決手段】 操向車輪に連結されたラック軸２と、こ
のラック軸２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５
のピニオンとを噛合させた結合部６を保持するハウジン
グＡと、ラック軸２の周囲に同軸的に設けられその回転
力がボールねじ機構３を介してラック軸２に操舵補助力
として伝達される電動機１とを有する。そして、摩擦面
４０、４１を圧接させてなるトルクリミッタ機構を介し
てナット部１９とアーマチュアシャフト１１とを連結す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【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。

【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。

【０００３】このような電気式動力操舵装置は、図６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。

【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６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を介し操舵補助力としてラック軸５
１に伝達される。なお、アーマチュアシャフト５６の右
端側は、ハウジング６１内に保持さ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。

【０００５】一方、ボールねじ機構５３は、ナット部６
２とスクリュー部６３との間に多数のボール６４を介装
させてなる一般に周知な構成のものであり、そのナット
部６２はアーマチュアシャフト５６に圧入された上でカ
シメ固定されている。そしてこれにより、電動機５３の
回転力がアーマチュアシャフト５６から、ナット部６
２、ボール６４およびスクリュー部６３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。

【０００６】ところで、車輪を限界まで転舵すると、前
記のラック軸５１両端に取り付けられたタイロッドのス
トッパ（図示せず）が、ハウジング６１やヨーク７の端
部に当接して車輪の動きを規制する。そしてストッパ当
接に伴い、ラック軸５１と共に回転していたアーマチュ
アシャフト５６等の回動部分も同時に停止され、その慣
性によりラック軸５１にも衝撃力が加わる。このため、
アーマチュアシャフト５６にもボールねじ機構５３より
その反力が加わる。

【０００７】例えば図６のヨーク５５の左端にストッパ
が当接したとき、アーマチュアシャフト５６等の慣性に
よりラック軸５１をさらに右に移動させようとする力が
加わり、その反力としてアーマチュアシャフト５６には
引張力が加えられる。これとは逆に図６の右端側にてス
トッパがハウジング６１に当接すると、ラック軸５１に
は、電動機５２の慣性によってさらに左に移動しようと
する力が加わり、その反力としてアーマチュアシャフト
５６には今度は圧縮力が加えられる。このように、図６
の動力操舵装置では、アーマチュアシャフト５６に回転
力の他に引張、圧縮力が加わるため、アーマチュアシャ
フト５６でナット部６２を包み込むような形で両者を固
結していた。

【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、図６に示されているよう
に、アーマチュアシャフト５６が複雑な形状となり、加
工難度が高くなるという問題があった。また、アーマチ
ュアシャフト５６は、ナット部６２を包み込む形でカシ
メられるため、装置の組み付け性が良くないという問題
もあった。

【０００９】さらに、アーマチュアシャフト５６には、
回転力のみならず引張、圧縮力も加わるため、このよう
な複雑な形状であるにもかかわらず厳しい強度条件を満
足させなければならない。このため、材質や加工工程、
加工精度等の安定化が高度に求められ、加工難度の高さ
も相俟って製造コストが高くなるという問題もあった。

【００１０】本発明の目的は、電動機の慣性に起因する
力の発生を防止して各部材の強度条件を緩和することに
ある。

【００１１】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。

【００１２】

【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。

【００１３】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
機構とを有する。そして、ボールねじ機構のナット部
が、トルクリミッタ機構を介してアーマチュアシャフト
と連結されることを特徴としている。

【００１４】この場合、前記トルクリミッタ機構を、ナ
ット部の端部およびアーマチュアシャフトの一端部にそ
れぞれ形成されたテーパ状の摩擦面同士をアーマチュア
シャフトの他端側に設けた弾性体によって圧接させて構
成するようにしても良い。

【００１５】

【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。

【００１６】（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。

【００１７】当該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６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。

【００１８】ここで当該動力操舵装置は、図１に示した
ように、ハウジングＡと電動機１のヨーク７とハウジン
グＢ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。

【００１９】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。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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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
り付けられたスラストベアリング４３によって保持され
ている。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１１は、図６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。

【００２３】ここで、アーマチュアシャフト１１の一端
部（図１、２において左端側）には、図３に示されてい
るように、テーパ状の摩擦面４０が形成されている。一
方、ボールねじ機構３のナット部１９の端部にも同様に
摩擦面４１が形成されている。また、アーマチュアシャ
フト１１の他端側に設けられたスラストベアリング４３
の右側には皿ばね（弾性体）４２が取り付けられてお
り、この皿ばね４２の弾発力によってアーマチュアシャ
フト１１は軸方向、すなわちナット部１９側に押し付け
られる。これにより、アーマチュアシャフト１１の摩擦
面４０がナット部１９の摩擦面４１に押し付けられ、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、摩擦面４０、４１は、金属面またはフェー
シング材等により形成されている。また、押圧用の弾性
体は、十分な摩擦力を確保できるものであればその種類
は問われず、皿ばね４２に代えてゴムやウエーブワッシ
ャ、合成樹脂等を用いても良い。

【００２４】なお、当該動力操舵装置では、アーマチュ
アシャフト１１の他端側をスラストベアリング４３で支
持しているが、これは当該装置では軸方向に押圧力を加
える構成となっているためである。すなわち、摩擦面４
０、４１を圧接させ、その摩擦力によって回転力を伝達
する構成であるため、スラスト方向の荷重を受けた状態
でアーマチュアシャフト１１を回転支持する必要があ
る。このため、当該動力操舵装置ではラジアルベアリン
グではなくスラストベアリング４３を用いている。但
し、スラスト荷重の程度やベアリングの性能如何によっ
てはラジアルベアリングを使用しても良いことは言うま
でもない。

【００２５】一方、当該動力操舵装置では、アーマチュ
アシャフト１１とナット部１９とが摩擦力により連結さ
れているため、その摩擦力を超える負荷が発生すると、
摩擦面４０、４１の間にすべりを生じる。すなわち、こ
の部分は所定以上の負荷を逃がすトルクリミッタとして
の役割を果たしていることになる。従って、電動機２に
所定以上の負荷をかけないことは勿論のこと、限界転舵
時にラック軸２が急停止しても、アーマチュアシャフト
１１の慣性をこの摩擦面４０、４１間のすべりにより吸
収することができ、前述のようなラック軸２からの反力
の発生を抑えることが可能となる。従って、各部の強度
条件を緩和することが可能となり、サイズやコストの面
でより有利な製品を提供できる。

【００２６】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、
ブラシホルダステー２４の突出部２４ａと共に端子板２
６がハウジングＡから突出して給電用の端子が形成され
る。

【００２７】図４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４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。

【００２８】ところで従来の動力操舵装置では、この端
子部分は、図６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。

【００２９】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６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。

【００３０】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。

【００３１】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６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Ｂに収容した構成となっている。また、ナット部１
９は、図６の従来の動力操舵装置とは異なり、アーマチ
ュアシャフト１１とは別体にハウジングＢに収容固定さ
れており、前述の摩擦面４０、４１同士を圧接させるこ
とによりナット部１９とアーマチュアシャフト１１が連
結される。

【００３２】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。

【００３３】ところで、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。

【００３４】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では皿ばね４２やスラストベアリング４３、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。

【００３５】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。
なお、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。

【００３６】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の摩擦面４０
をナット部１９の摩擦面４１に接触させた状態でヨーク
７とハウジングＢとをねじ止めする。これにより、摩擦
面４０、４１同士が皿ばね４２の弾発力により圧接さ
れ、アーマチュアシャフト１１とナット部１９はこの摩
擦力により連結される。

【００３７】なお、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
の芯ずれを吸収することができる。また、アーマチュア
シャフト１１とナット部１９の間は連結・分離可能な状
態となっているため、カシメ作業を行うことなくねじ止
め固定によってボールねじ部３を組み付けることができ
る。従って、従来に比して装置の組み付け性が向上が図
られ、工数の削減を図ることが可能となる。

【００３８】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、これと摩擦面４０、４１の摩擦力によって
連結されたナット部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、これによりラック軸２の移動
が促進されて操舵力が補助される。

【００３９】ところで、当該動力操舵装置にあっては、
限界まで転舵した場合でも、電動機１の慣性を摩擦面４
０、４１の間のすべりにより逃がすことができる。すな
わち、摩擦面４０、４１はトルクリミッタとしても機能
しており、これにより電動機１の慣性に基づく反力の発
生を抑えることができる。

【００４０】例えば、ラック軸２が図１において左側に
移動し、ラック軸２の右側に取り付けられたストッパ
（図示せず）がハウジングＡに当接し、ラック軸２が左
側に移動しストッパによって停止させられたとする。こ
のときアーマチュアシャフト１１も同時に停止させられ
るが、その慣性力によりナット部１９を停止前と同方向
に回転させようとする力、すなわち、ラック軸２をさら
に左側に移動させる方向の力が発生する。しかしなが
ら、この時既にラック軸２はストッパによって移動限界
まで達しておりこれ以上左側には動けない。そのため、
ナット部１９が停止状態にあるにもかかわらずアーマチ
ュアシャフト１１がさらに回転しようとする。そこで摩
擦面４０、４１の間には、両者の間の摩擦力以上の力が
働きその間にすべりが生じる。これにより、アーマチュ
アシャフト１１の慣性を吸収しナット部１９にそれによ
る力が伝わるのが防止される。

【００４１】このように、当該動力操舵装置ではアーマ
チュアシャフト１１には回転方向の力しか働かない。こ
のため、従来のようにアーマチュアシャフト１１に引張
力や圧縮力が働くことがなく、その分アーマチュアシャ
フト１１に求められる強度条件が緩和される。従って、
材質や板圧等をより緩和された条件で設計、生産でき、
生産性の向上を図りコストダウンを達成することが可能
となる。

【００４２】また、当該動力操舵装置では、図１、２と
図６を比較すれば明らかなように、従来に比してアーマ
チュアシャフトの形状が非常に簡素化されている。すな
わち、アーマチュアシャフト１１のくびれ部分がなく全
長も短い。従って、強度条件の緩和と相俟って、その加
工コストを大幅に削減することが可能である。また、ア
ーマチュアシャフト１１のイナーシャも低減される。

【００４３】（実施の形態２）次に、本発明の実施の形
態２である動力操舵装置について図５を参照しつつ説明
する。当該実施の形態２は、アーマチュアシャフト１１
とナット部１９の摩擦面４０、４１の面積を大きくして
伝達トルクの向上を図ったものである。

【００４４】当該動力操舵装置にあっては、図５に示し
たように、アーマチュアシャフト１１の一端部が拡径し
ており、その内面側に摩擦面４０が形成されている。一
方、ナット部１９の端部はアーマチュアシャフト１１の
端部と対応して縮径されており、その外面に摩擦面４１
が形成されている。そして、ナット部１９の端部をアー
マチュアシャフト１１の端部に挿入することにより、摩
擦面４０、４１同士が密着するようになっている。な
お、この摩擦面４０、４１も金属面またはフェーシング
材等により形成されている。

【００４５】また、アーマチュアシャフト１１の他端側
は、ゴム（弾性体）２１を介してハウジングＡに保持さ
れたスラストベアリング４３によって支持されている。
これにより、ゴム２１の弾発力によって摩擦面４０が摩
擦面４１に押し付けられてアーマチュアシャフト１１と
ナット部１９が連結され、アーマチュアシャフト１１の
回転力がナット部１９に伝達される。この場合、ゴム２
１の代わりに皿ばねやウエーブワッシャ等を用いても良
いのは勿論である。なお、摩擦面４０、４１の構成およ
びゴム２１以外については実施の形態１のものと同様で
あるのでその詳細は省略する。

【００４６】ところで、実施の形態１の装置では、摩擦
面４０をアーマチュアシャフト１１の厚みを用いて形成
しているため摩擦面４０の面積を大きくとれない。そこ
で、当該実施の形態２では、アーマチュアシャフト１１
の端部を拡径させ、その内面側に摩擦面４０を形成する
ことにより摩擦面４０の径を大きくとっている。これに
より、摩擦面４０、４１の面積を実施の形態１のものに
比して大きくとることができ、伝達トルクの向上を図る
ことができる。また、ゴム２１の押圧力を下げることも
可能となる。さらに、接触面の面積が大きいため摩擦力
が安定し伝達トルクも安定する。なお、押圧力の低下に
伴い、スラストベアリング４３をラジアルベアリングに
変更しても良い。また、当該実施の形態２も摩擦力によ
り回転力を伝達する構成となっており、これもまたトル
クリミッタとしての機能を有することは言うまでもな
い。

【００４７】一方、ボールねじ機構３ではボール３１の
周囲にグリスが塗布されており、それがアーマチュアシ
ャフト１１とナット部１９との接触部から摩擦面４０、
４１に回る恐れがある。しかしながら、摩擦面４０、４
１にグリスが回るとその間の摩擦力が変動し、アーマチ
ュアシャフト１１からナット部１９への回転力の伝達が
阻害される。そこで、当該動力操舵装置では、図５に示
したように、ナット部１９の先端にグリスストッパ部４
４を設け、摩擦面４０、４１にグリスが回ることを防止
している。

【００４８】なお、実施の形態１においても、グリスが
摩擦面４０、４１に回る可能性があるため、アーマチュ
アシャフト１１の先端部にはグリスストッパ部４４が設
けられている。

【００４９】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。

【００５０】たとえば、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。

【００５１】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。

【００５２】

【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。

【００５３】すなわち、ボールねじ機構のナット部をト
ルクリミッタ機構を介してアーマチュアシャフトと連結
したことにより、電動機の慣性を摩擦面の間のすべりに
より逃がすことができるという効果がある。従って、電
動機の慣性に起因する反力の発生を抑えることができ、
各部の強度要件を緩和することが可能となり、製品の小
型化やコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【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。

【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。

【図３】図１に示した動力操舵装置におけるアーマチュ
アシャフトとボールねじ機構との連結構造を示した拡大
断面図である。

【図４】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。

【図５】本発明の実施の形態２である動力操舵装置のア
ーマチュアシャフトとボールねじ機構との連結構造を示
した拡大断面図である。

【図６】従来の動力操舵装置の全体構成を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

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 １８ スプライン １９ ナット部 ２０ スプライン ２１ ゴム（弾性体） 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 ４０ 摩擦面 ４１ 摩擦面 ４２ 皿ばね（弾性体） ４３ スラストベアリング ４４ グリスストッパ部 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 Ｂ ハウジング

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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、トルクリミッタ機構
   を介して前記アーマチュアシャフトと連結されることを
   特徴とする電気式動力操舵装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の電気式動力操舵装置であ
   って、前記トルクリミッタ機構は、前記ナット部の端部
   および前記アーマチュアシャフトの一端部にそれぞれ形
   成されたテーパ状の摩擦面同士を前記アーマチュアシャ
   フトの他端側に設けられた弾性体によって圧接させてな
   ることを特徴とする電気式動力操舵装置。