JPWO2016114021A1 - パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (20)
- ステアリングホイールの回転に伴って軸方向移動することで転舵輪の転舵に供する転舵軸と、
前記転舵軸を包囲するように筒状に形成され、該転舵軸に対し相対回転自在に設けられたナットと、
前記転舵軸の外周に設けられた螺旋溝状の軸側ボールねじ溝と、前記ナットの内周に設けられた螺旋溝状のナット側ボールねじ溝とから構成されるボール循環溝と、
前記ボール循環溝内において転動可能に介装された複数のボールと、
一端側が前記ナットの外周面に開口形成され、他端側が前記ナットの内周面であって前記ボール循環溝の一端側に開口形成された第1接続通路と、
一端側が前記ナットの外周面に開口形成され、他端側が前記ナットの内周面であって前記ボール循環溝の他端側に開口形成された第2接続通路と、
前記第1接続通路と前記第2接続通路とを繋いで該両接続通路間のボールの循環に供する接続部材と、
前記ナットを回転駆動することによって前記転舵軸に操舵力を付与する電動モータと、
前記ナット側ボールねじ溝において前記第1接続通路の他端側開口から前記ナット側ボールねじ溝に沿った第1所定範囲内に設けられ、前記ナットの回転軸と前記ナット側ボールねじ溝との間の径方向距離が前記第1接続通路の他端側開口に向かって漸次増大するように形成されると共に、前記第1所定範囲に存在するボールが前記第1接続通路の他端側開口から前記ナット側ボールねじ溝に沿って移動するのに伴い、前記ボールが前記ナット側から前記転舵軸側に荷重を伝達しない第1無負荷領域を通過後、前記ナット側から前記転舵軸側に荷重を伝達する第1負荷領域を通過するように形成された第1負荷遷移領域と、
前記ナット側ボールねじ溝において前記第2接続通路の他端側開口から前記ナット側ボールねじ溝に沿った第2所定範囲内に設けられ、前記ナットの回転軸と前記ナット側ボールねじ溝との間の径方向距離が前記第2接続通路の他端側開口に向かって漸次増大するように形成されると共に、前記第2所定範囲に存在するボールが前記第2接続通路の他端側開口から前記ナット側ボールねじ溝に沿って移動するのに伴い、前記ボールが前記ナット側から前記転舵軸側に荷重を伝達しない第2無負荷領域を通過後、前記ナット側から前記転舵軸側に荷重を伝達する第2負荷領域を通過するように形成された第2負荷遷移領域と、
を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 前記接続部材は、前記第1接続通路内に挿入される第1挿入部と、前記第2接続通路内に挿入される第2挿入部と、前記第1挿入部と前記第2挿入部とを接続する接続部と、を備え、
前記第1挿入部及び前記第2挿入部は、前記接続部に対して、前記ナット側ボールねじ溝のリード角に沿って傾斜するように形成されたことを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置。 - 前記第1接続通路及び前記第2接続通路は、前記ナットの回転軸を中心とした周方向において、前記第1接続通路の他端と前記第2接続通路の他端とが約180度離間するように形成されたことを特徴とする請求項2に記載のパワーステアリング装置。
- 前記接続部材は、筒状に形成され、
前記第1接続通路は、前記接続部材の一方側の端面が当接する第1段差部を有し、
前記第1段差部は、前記接続部材の内周面よりも該接続部材の内周側に延設され、
前記第2接続通路は、前記接続部材の他方側の端面が当接する第2段差部を有し、
前記第2段差部は、前記接続部材の内周面よりも該接続部材の内周側に延設されることを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置。 - 前記第1負荷遷移領域及び前記第2負荷遷移領域は、それぞれ前記ボールを同時に複数個収容できる範囲に形成されたことを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置。
- 前記第1負荷領域及び前記第2負荷領域は、それぞれ前記ボールを同時に複数個収容できる範囲に形成されたことを特徴とする請求項5に記載のパワーステアリング装置。
- 前記第1負荷遷移領域及び前記第2負荷遷移領域は、前記第1負荷遷移領域の前記第1接続通路側の端部から前記ボール循環溝を介して前記第2負荷遷移領域の前記第2接続通路側の端部に至る長さが、前記ボールの直径の非整数倍となるように設定されたことを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置。
- 前記第1負荷遷移領域の前記第1接続通路側の端部から前記ボール循環溝を介して前記第2負荷遷移領域の前記第2接続通路側の端部に至るまでの長さをL、前記ボールの直径をD、前記ボールの個数をnとしたとき、前記第1負荷遷移領域及び前記第2負荷遷移領域は、
式:D×(n+1/4)<L<D×(n+3/4)
を充足するように形成されていることを特徴とする請求項7に記載のパワーステアリング装置。 - 前記第1負荷遷移領域は、該第1負荷遷移領域における前記ナットの回転軸と前記ナット側ボールねじ溝との間の径方向距離が、前記ボールの進行方向に沿って漸次変化するように形成され、
前記第2負荷遷移領域は、該第2負荷遷移領域における前記ナットの回転軸と前記ナット側ボールねじ溝との間の径方向距離が、前記ボールの進行方向に沿って漸次変化するように形成されたことを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置。 - 前記第1負荷遷移領域では、前記ナット側ボールねじ溝の底側の横断面形状がほぼ同一となるように形成され、
前記第2負荷遷移領域では、前記ナット側ボールねじ溝の底側の横断面形状がほぼ同一となるように形成されたことを特徴とする請求項1に記載のパワーステアリング装置。 - ステアリングホイールの回転に伴って軸方向移動することで転舵輪の転舵に供する転舵軸と、
前記転舵軸を包囲するように筒状に形成され、該転舵軸に対し相対回転自在に設けられたナットと、
前記転舵軸の外周に設けられた螺旋溝状の軸側ボールねじ溝と、前記ナットの内周に設けられた螺旋溝状のナット側ボールねじ溝とから構成されるボール循環溝と、
前記ボール循環溝内において転動可能に介装された複数のボールと、
一端側が前記ナットの外周面に開口形成され、他端側が前記ナットの内周面であって前記ボール循環溝の一端側に開口形成された第1接続通路と、
一端側が前記ナットの外周面に開口形成され、他端側が前記ナットの内周面であって前記ボール循環溝の他端側に開口形成された第2接続通路と、
前記第1接続通路と前記第2接続通路とを繋いで該両接続通路間のボールの循環に供する接続部材と、
前記ナットを回転駆動することによって前記転舵軸に操舵力を付与する電動モータと、
前記ナット側ボールねじ溝において前記第1接続通路の他端側開口から前記ナット側ボールねじ溝に沿った第1所定範囲内に設けられ、前記ナットの回転軸と前記ナット側ボールねじ溝との間の径方向距離が前記第1接続通路の他端側開口に向かって漸次増大するように形成されると共に、前記第1所定範囲に存在するボールが前記第1接続通路の他端側開口から前記ナット側ボールねじ溝に沿って移動するのに伴い、前記ボールが前記ナット側から前記転舵軸側に荷重を伝達しない第1無負荷領域を通過後、前記ナット側から前記転舵軸側に伝達される荷重が漸次増大する第1負荷領域を通過するように形成された第1負荷遷移領域と、
前記ナット側ボールねじ溝において前記第2接続通路の他端側開口から前記ナット側ボールねじ溝に沿った第2所定範囲内に設けられ、前記ナットの回転軸と前記ナット側ボールねじ溝との間の径方向距離が前記第2接続通路の他端側開口に向かって漸次増大するように形成されると共に、前記第2所定範囲に存在するボールが前記第2接続通路の他端側開口から前記ナット側ボールねじ溝に沿って移動するのに伴い、前記ボールが前記ナット側から前記転舵軸側に荷重を伝達しない第2無負荷領域を通過後、前記ナット側から前記転舵軸側に伝達される荷重が漸次増大する第2負荷領域を通過するように形成された第2負荷遷移領域と、
を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。 - 前記接続部材は、前記第1接続通路内に挿入される第1挿入部と、前記第2接続通路内に挿入される第2挿入部と、前記第1挿入部と前記第2挿入部とを接続する接続部と、を備え、
前記第1挿入部及び前記第2挿入部は、前記接続部に対して、前記ナット側ボールねじ溝のリード角に沿って傾斜するように形成されたことを特徴とする請求項11に記載のパワーステアリング装置。 - 前記第1接続通路及び前記第2接続通路は、前記ナットの回転軸を中心とした周方向において、前記第1接続通路の他端と前記第2接続通路の他端とが約180度離間するように形成されたことを特徴とする請求項12に記載のパワーステアリング装置。
- 前記接続部材は、筒状に形成され、
前記第1接続通路は、前記接続部材の一方側の端面が当接する第1段差部を有し、
前記第1段差部は、前記接続部材の内周面よりも該接続部材の内周側に延設され、
前記第2接続通路は、前記接続部材の他方側の端面が当接する第2段差部を有し、
前記第2段差部は、前記接続部材の内周面よりも該接続部材の内周側に延設されることを特徴とする請求項11に記載のパワーステアリング装置。 - 前記第1負荷遷移領域及び前記第2負荷遷移領域は、それぞれ前記ボールを同時に複数個収容できる範囲に形成されたことを特徴とする請求項11に記載のパワーステアリング装置。
- 前記第1負荷領域及び前記第2負荷領域は、それぞれ前記ボールを同時に複数個収容できる範囲に形成されたことを特徴とする請求項15に記載のパワーステアリング装置。
- 前記第1負荷遷移領域及び前記第2負荷遷移領域は、前記第1負荷遷移領域の前記第1接続通路側の端部から前記ボール循環溝を介して前記第2負荷遷移領域の前記第2接続通路側の端部に至る長さが、前記ボールの直径の非整数倍となるように設定されたことを特徴とする請求項11に記載のパワーステアリング装置。
- 前記第1負荷遷移領域の前記第1接続通路側の端部から前記ボール循環溝を介して前記第2負荷遷移領域の前記第2接続通路側の端部に至るまでの長さをL、前記ボールの直径をD、前記ボールの個数をnとしたとき、前記第1負荷遷移領域及び前記第2負荷遷移領域は、
式:D×(n+1/4)<L<D×(n+3/4)
を充足するように形成されていることを特徴とする請求項17に記載のパワーステアリング装置。 - 前記第1負荷遷移領域は、該第1負荷遷移領域における前記ナットの回転軸と前記ナット側ボールねじ溝との間の径方向距離が、前記ボールの進行方向に沿って漸次変化するように形成され、
前記第2負荷遷移領域は、該第2負荷遷移領域における前記ナットの回転軸と前記ナット側ボールねじ溝との間の径方向距離が、前記ボールの進行方向に沿って漸次変化するように形成されたことを特徴とする請求項11に記載のパワーステアリング装置。 - 前記第1負荷遷移領域では、前記ナット側ボールねじ溝の底側の横断面形状がほぼ同一となるように形成され、
前記第2負荷遷移領域では、前記ナット側ボールねじ溝の底側の横断面形状がほぼ同一となるように形成されたことを特徴とする請求項11に記載のパワーステアリング装置。
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