JP2000296780A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JP2000296780A JP2000296780A JP10739199A JP10739199A JP2000296780A JP 2000296780 A JP2000296780 A JP 2000296780A JP 10739199 A JP10739199 A JP 10739199A JP 10739199 A JP10739199 A JP 10739199A JP 2000296780 A JP2000296780 A JP 2000296780A
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- ball screw
- nut body
- steering
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ボールねじ機構のナットに対する軸受の圧入
作業が容易で、かつ電動モータのロータの組立時のガイ
ドも円滑に行えるものとする。また、ナットに対するロ
ータの回り止め効果を高める。 【解決手段】 進退自在な操舵軸2の一部をボールねじ
機構13のボールねじ軸2aとし、操舵力補い用の電動
モータ8のロータ10を回転ナット14に嵌合させる。
回転ナット14は、ナット本体17にエンドキャップ1
8,19を結合したものとする。このナット本体17の
端部外径を、漸次拡径するテーパ面29,30に形成す
る。また、ナット本体17の円筒面からテーパ面30の
一部にかかる部分に、回り止め用のローレット加工状部
31を形成する。ナット本体17は、焼結合金製とす
る。
作業が容易で、かつ電動モータのロータの組立時のガイ
ドも円滑に行えるものとする。また、ナットに対するロ
ータの回り止め効果を高める。 【解決手段】 進退自在な操舵軸2の一部をボールねじ
機構13のボールねじ軸2aとし、操舵力補い用の電動
モータ8のロータ10を回転ナット14に嵌合させる。
回転ナット14は、ナット本体17にエンドキャップ1
8,19を結合したものとする。このナット本体17の
端部外径を、漸次拡径するテーパ面29,30に形成す
る。また、ナット本体17の円筒面からテーパ面30の
一部にかかる部分に、回り止め用のローレット加工状部
31を形成する。ナット本体17は、焼結合金製とす
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、自動車の電動パ
ワーステアリング装置に関し、特に、ボールねじ機構を
介して電動モータの出力を操舵軸の進退力として伝える
ようにした電動パワーステアリング装置に関する。
ワーステアリング装置に関し、特に、ボールねじ機構を
介して電動モータの出力を操舵軸の進退力として伝える
ようにした電動パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電動パワーステアリング装置は、ハンド
ルの操舵力を電動モータで補うものであり、種々の形式
のものがある。その一つとして、車輪の操舵機構に連結
された進退自在な操舵軸に対して、ハンドルからラック
ピニオン機構等の変換機構を介して軸方向移動力を与え
ると共に、電動モータの出力を、ボールねじ機構を介し
て軸方向移動力として与えるようにしたものがある。ボ
ールねじ機構には、ボールの循環形式が異なる種々の形
式のものがあり、その一種として、エンドキャップ形式
と呼ばれるものがある。
ルの操舵力を電動モータで補うものであり、種々の形式
のものがある。その一つとして、車輪の操舵機構に連結
された進退自在な操舵軸に対して、ハンドルからラック
ピニオン機構等の変換機構を介して軸方向移動力を与え
ると共に、電動モータの出力を、ボールねじ機構を介し
て軸方向移動力として与えるようにしたものがある。ボ
ールねじ機構には、ボールの循環形式が異なる種々の形
式のものがあり、その一種として、エンドキャップ形式
と呼ばれるものがある。
【0003】図6は、従来のエンドキャップ形式のボー
ルねじ機構を電動パワーステアリング装置に応用したも
のであり、回転ナット51の中央部にはフランジ52が
形成される。回転ナット51の外径には、ハウジングに
対して回転ナット51を回転自在に支持する転がり軸受
53、および回転ナット51を回転駆動する電動モータ
のロータ54がそれぞれ嵌合される。フランジ52は、
これら転がり軸受53およびローラ54の位置決め用と
なる。転がり軸受53は、内輪53aの方が回転する、
いわゆる内輪回転形式であるため、内輪53aの内径面
とナット51の外径面とは締代を持って圧入される。一
方、モータロータ54は、転がり軸受のように圧入でき
ないため、ナット51との間で回り止め用としてナット
外径面に平目ローレット55を形成している。このロー
レット55は、転造加工によって形成することができる
が、その両端は加工の都合上、環状溝56が形成されて
いる。また、回転ナット51のローレット55よりも端
部側の外径面は、ロータ54をローレット55に嵌合す
るまでの案内となる円筒状ガイド部56に形成されてい
る。円筒状ガイド部56は、ロータ54を組立易くする
ために、ローレット55の外径よりも僅かに小径に仕上
げられている。
ルねじ機構を電動パワーステアリング装置に応用したも
のであり、回転ナット51の中央部にはフランジ52が
形成される。回転ナット51の外径には、ハウジングに
対して回転ナット51を回転自在に支持する転がり軸受
53、および回転ナット51を回転駆動する電動モータ
のロータ54がそれぞれ嵌合される。フランジ52は、
これら転がり軸受53およびローラ54の位置決め用と
なる。転がり軸受53は、内輪53aの方が回転する、
いわゆる内輪回転形式であるため、内輪53aの内径面
とナット51の外径面とは締代を持って圧入される。一
方、モータロータ54は、転がり軸受のように圧入でき
ないため、ナット51との間で回り止め用としてナット
外径面に平目ローレット55を形成している。このロー
レット55は、転造加工によって形成することができる
が、その両端は加工の都合上、環状溝56が形成されて
いる。また、回転ナット51のローレット55よりも端
部側の外径面は、ロータ54をローレット55に嵌合す
るまでの案内となる円筒状ガイド部56に形成されてい
る。円筒状ガイド部56は、ロータ54を組立易くする
ために、ローレット55の外径よりも僅かに小径に仕上
げられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】回転ナット51の軸受
嵌合側の外径面部51aは円筒面に形成されているが、
軸受53の内輪53aを圧入するときに、この外径面部
51aの端縁に干渉し、圧入作業の作業性が悪いという
問題があった。また、ロータ54の組立時においても、
ガイド部56を経由してロータ54をローレット55に
嵌合させるには、芯ずれや傾き等が生じないように注意
が必要で、工数がかかっていた。また、別体のエンドキ
ャップ57を回転ナット51のナット本体にボルトで締
結する場合も、芯ずれによる段差が生じないように、予
めエンドキャップ57の外径をガイド部56の外径より
も僅かに小さく小径に形成しているが、その結果、この
段差も、ロータ54を嵌合する際にロータ54の内径と
干渉するとった問題があった。一方、ローレット55の
長さは可能な限り長い方が良いが、加工上、また組立上
の問題で、制限を受けている。
嵌合側の外径面部51aは円筒面に形成されているが、
軸受53の内輪53aを圧入するときに、この外径面部
51aの端縁に干渉し、圧入作業の作業性が悪いという
問題があった。また、ロータ54の組立時においても、
ガイド部56を経由してロータ54をローレット55に
嵌合させるには、芯ずれや傾き等が生じないように注意
が必要で、工数がかかっていた。また、別体のエンドキ
ャップ57を回転ナット51のナット本体にボルトで締
結する場合も、芯ずれによる段差が生じないように、予
めエンドキャップ57の外径をガイド部56の外径より
も僅かに小さく小径に形成しているが、その結果、この
段差も、ロータ54を嵌合する際にロータ54の内径と
干渉するとった問題があった。一方、ローレット55の
長さは可能な限り長い方が良いが、加工上、また組立上
の問題で、制限を受けている。
【0005】この発明の目的は、ボールねじ機構のナッ
トに対する軸受の圧入作業が容易で、かつ電動モータの
ロータの組立時のガイドも円滑に行える電動パワーステ
アリング装置を提供することである。この発明の他の目
的は、回転ナットの量産性の向上、および加工コストの
低減を図ることである。この発明のさらに他の目的は、
回り止め用のローレット加工状部の幅が有効に長く取れ
て、回り止め効果を増大できるものとすることである。
トに対する軸受の圧入作業が容易で、かつ電動モータの
ロータの組立時のガイドも円滑に行える電動パワーステ
アリング装置を提供することである。この発明の他の目
的は、回転ナットの量産性の向上、および加工コストの
低減を図ることである。この発明のさらに他の目的は、
回り止め用のローレット加工状部の幅が有効に長く取れ
て、回り止め効果を増大できるものとすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の電動パワース
テアリング装置は、ハウジングと、車輪を操舵する操舵
機構に連結され前記ハウジング内を貫通した操舵軸と、
ハンドルから与えられる回転力を、前記操舵軸を軸方向
に移動させる力に変換する変換機構と、前記操舵軸の一
部がボールねじ軸となるボールねじ機構と、このボール
ねじ機構の回転ナットの外周にロータの一端が嵌合した
電動モータとを備えるものであって、ボールねじ機構の
回転ナットを、次の構成としたものである。すなわち、
回転ナットは、ボールねじ軸の外ねじ溝に対向する内ね
じ溝、およびボールの循環用貫通孔を有するナット本体
と、このナット本体の両端に各々結合されボールをボー
ルねじ軸の外ねじ溝とナット本体の循環用貫通孔の間に
循環させる一対のエンドキャップとからなるものであっ
て、前記ナット本体の端部外径を漸次拡径するテーパ面
に形成したことを特徴とする。この構成によると、回転
ナットに対して、ナット支持用の軸受の圧入、および電
動モータのロータの組立を行うに際して、ナット本体の
端部外径がテーパ形状であるため、軸受圧入が容易で、
作業性が向上する。また、ロータの組立時のガイドも、
ナット本体の端部外径のテーパ形状のため、円滑に行わ
れる。
テアリング装置は、ハウジングと、車輪を操舵する操舵
機構に連結され前記ハウジング内を貫通した操舵軸と、
ハンドルから与えられる回転力を、前記操舵軸を軸方向
に移動させる力に変換する変換機構と、前記操舵軸の一
部がボールねじ軸となるボールねじ機構と、このボール
ねじ機構の回転ナットの外周にロータの一端が嵌合した
電動モータとを備えるものであって、ボールねじ機構の
回転ナットを、次の構成としたものである。すなわち、
回転ナットは、ボールねじ軸の外ねじ溝に対向する内ね
じ溝、およびボールの循環用貫通孔を有するナット本体
と、このナット本体の両端に各々結合されボールをボー
ルねじ軸の外ねじ溝とナット本体の循環用貫通孔の間に
循環させる一対のエンドキャップとからなるものであっ
て、前記ナット本体の端部外径を漸次拡径するテーパ面
に形成したことを特徴とする。この構成によると、回転
ナットに対して、ナット支持用の軸受の圧入、および電
動モータのロータの組立を行うに際して、ナット本体の
端部外径がテーパ形状であるため、軸受圧入が容易で、
作業性が向上する。また、ロータの組立時のガイドも、
ナット本体の端部外径のテーパ形状のため、円滑に行わ
れる。
【0007】この発明において、前記ナット本体を焼結
合金によって形成しても良い。このように焼結合金製と
すると、ナット本体を射出成形等の成形と焼結によって
製造でき、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が
良い。
合金によって形成しても良い。このように焼結合金製と
すると、ナット本体を射出成形等の成形と焼結によって
製造でき、旋削や研削等の機械加工が不要で、量産性が
良い。
【0008】この発明において、前記ナット本体の外径
面の前記テーパ面から続く部分を円筒面に形成し、この
円筒面から前記テーパ面の一部にかかる部分に、回り止
め用ローレット加工状部を形成しても良い。この構成の
場合、ローレット加工状部がテーパ面の一部にも形成さ
れているため、ローレット加工状部の幅を有効に長くと
れ、回り止め効果が増大する。また、ローレット加工状
部を設けるものにおいて、焼結合金製とした場合は、ロ
ーレット加工状部の転造加工のための環状溝が省略で
き、その分、ローレット加工状部の幅をさらに有効に広
くとれる。
面の前記テーパ面から続く部分を円筒面に形成し、この
円筒面から前記テーパ面の一部にかかる部分に、回り止
め用ローレット加工状部を形成しても良い。この構成の
場合、ローレット加工状部がテーパ面の一部にも形成さ
れているため、ローレット加工状部の幅を有効に長くと
れ、回り止め効果が増大する。また、ローレット加工状
部を設けるものにおいて、焼結合金製とした場合は、ロ
ーレット加工状部の転造加工のための環状溝が省略で
き、その分、ローレット加工状部の幅をさらに有効に広
くとれる。
【0009】この発明において、前記エンドキャップの
外径面を、ナット本体に対する当接部側から漸次縮径す
るテーパ形状としても良い。これにより、軸受の圧入の
作業性、およびロータの組立性がより一層向上する。
外径面を、ナット本体に対する当接部側から漸次縮径す
るテーパ形状としても良い。これにより、軸受の圧入の
作業性、およびロータの組立性がより一層向上する。
【0010】
【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図面と共
に説明する。図1は、この電動パワーステアリング装置
の破断側面図である。同図において、ハウジング1は、
図示しないブラケットを有していて、車体に固定され
る。ハウジング1内には操舵軸2が貫通し、操舵軸2は
その両端にタイロッド3,4が連結されている。タイロ
ッド3,4は、車輪を操舵する操舵機構(図示せず)に
連結される。ハウジング1の一端の近傍から斜め上方に
延びるようにハンドル軸5が設けられ、ハンドル軸5は
上端にハンドルが連結される。ハンドル軸5は、回転自
在に支持されていて、ハンドル軸5の回転は、その下端
から変換機構6を介して操舵軸2に、軸方向の移動力と
して伝達される。変換機構6は、操舵軸2の長手方向の
一部で形成されるラック7と、ハンドル軸5の下端に設
けられたピニオン(図示せず)とからなり、上記ピニオ
ンは、ハウジング1内でラック7に噛み合う。ハンドル
軸5に対して、その操舵トルクを検出する操舵トルク検
出器(図示せず)が設けられている。
に説明する。図1は、この電動パワーステアリング装置
の破断側面図である。同図において、ハウジング1は、
図示しないブラケットを有していて、車体に固定され
る。ハウジング1内には操舵軸2が貫通し、操舵軸2は
その両端にタイロッド3,4が連結されている。タイロ
ッド3,4は、車輪を操舵する操舵機構(図示せず)に
連結される。ハウジング1の一端の近傍から斜め上方に
延びるようにハンドル軸5が設けられ、ハンドル軸5は
上端にハンドルが連結される。ハンドル軸5は、回転自
在に支持されていて、ハンドル軸5の回転は、その下端
から変換機構6を介して操舵軸2に、軸方向の移動力と
して伝達される。変換機構6は、操舵軸2の長手方向の
一部で形成されるラック7と、ハンドル軸5の下端に設
けられたピニオン(図示せず)とからなり、上記ピニオ
ンは、ハウジング1内でラック7に噛み合う。ハンドル
軸5に対して、その操舵トルクを検出する操舵トルク検
出器(図示せず)が設けられている。
【0011】ハウジング1は、円筒状に形成されたもの
であり、中央の筒体1aの両端に端部材1b,1cを結
合して構成される。ハウジング1内の軸方向の中央部に
は、電動モータ8のステータ9が設けられている。ステ
ータ9は、コアおよびステータコイルで構成される。ス
テータ9の内周側には、電動モータ8のロータ10がギ
ャップを介して設けられている。ロータ10は、磁石ま
たは磁性体により円筒状に形成されていて、スリーブ1
1の外周に、このスリーブ11と一体に回転するように
取付けられる。このスリーブ11内に、操舵軸2が軸方
向移動自在に挿通されている。電動モータ8は、図示し
ないモータ制御回路により、前記操舵トルク検出器の検
出値に従って制御される。
であり、中央の筒体1aの両端に端部材1b,1cを結
合して構成される。ハウジング1内の軸方向の中央部に
は、電動モータ8のステータ9が設けられている。ステ
ータ9は、コアおよびステータコイルで構成される。ス
テータ9の内周側には、電動モータ8のロータ10がギ
ャップを介して設けられている。ロータ10は、磁石ま
たは磁性体により円筒状に形成されていて、スリーブ1
1の外周に、このスリーブ11と一体に回転するように
取付けられる。このスリーブ11内に、操舵軸2が軸方
向移動自在に挿通されている。電動モータ8は、図示し
ないモータ制御回路により、前記操舵トルク検出器の検
出値に従って制御される。
【0012】スリーブ11の一端、この例ではハンドル
軸5側の端部は、軸受12によりハウジング1内に回転
自在に支持されている。軸受12は、単独の軸受であっ
ても、複数個を組み合わせて配置したものであっても良
く、全体としてラジアル荷重およびスラスト荷重の支持
が可能なものとされる。
軸5側の端部は、軸受12によりハウジング1内に回転
自在に支持されている。軸受12は、単独の軸受であっ
ても、複数個を組み合わせて配置したものであっても良
く、全体としてラジアル荷重およびスラスト荷重の支持
が可能なものとされる。
【0013】電動モータ8の回転は、ボールねじ機構1
3を介して、操舵軸2に軸方向に移動させる力として伝
えられる。ボールねじ機構13は、操舵軸2の軸方向の
一部がボールねじ軸2aとなるものである。ボールねじ
機構13の回転ナット14は、その外径部が軸受16で
ハウジング1内に回転自在に支持され、かつ電動モータ
8のロータ10の一端が外径面に嵌合している。ロータ
10の回転ナット14側の端部は、スリーブ11よりも
突出していて、この突出部分が回転ナット14に嵌合す
る。軸受16は、単独の軸受であっても、複数個を組み
合わせて配置したものであっても良く、全体としてラジ
アル荷重およびスラスト荷重の支持が可能なものとされ
る。この実施形態では、軸受16は、アンギュラ玉軸受
等の転がり軸受が用いられ、内輪、外輪、および両輪間
に介在した転動体を有するものとされる。
3を介して、操舵軸2に軸方向に移動させる力として伝
えられる。ボールねじ機構13は、操舵軸2の軸方向の
一部がボールねじ軸2aとなるものである。ボールねじ
機構13の回転ナット14は、その外径部が軸受16で
ハウジング1内に回転自在に支持され、かつ電動モータ
8のロータ10の一端が外径面に嵌合している。ロータ
10の回転ナット14側の端部は、スリーブ11よりも
突出していて、この突出部分が回転ナット14に嵌合す
る。軸受16は、単独の軸受であっても、複数個を組み
合わせて配置したものであっても良く、全体としてラジ
アル荷重およびスラスト荷重の支持が可能なものとされ
る。この実施形態では、軸受16は、アンギュラ玉軸受
等の転がり軸受が用いられ、内輪、外輪、および両輪間
に介在した転動体を有するものとされる。
【0014】ボールねじ機構13につき、図2ないし図
5と共に説明する。このボールねじ機構13は、ボール
ねじ軸2aと、回転ナット14と、これらボールねじ軸
2aおよび回転ナット14の間に介在した多数のボール
15とで構成される。このボールねじ機構13は、いわ
ゆるエンドキャップ形式のものであり、回転ナット14
が、ナット本体17と、このナット本体17の両端に各
々結合された一対のエンドキャップ18,19とで構成
される。
5と共に説明する。このボールねじ機構13は、ボール
ねじ軸2aと、回転ナット14と、これらボールねじ軸
2aおよび回転ナット14の間に介在した多数のボール
15とで構成される。このボールねじ機構13は、いわ
ゆるエンドキャップ形式のものであり、回転ナット14
が、ナット本体17と、このナット本体17の両端に各
々結合された一対のエンドキャップ18,19とで構成
される。
【0015】ナット本体17は、ボールねじ軸2aの外
ねじ溝20に対向する内ねじ溝21、およびボール15
の循環用貫通孔22を有し、複数本のボルト孔23が設
けられている。上記外ねじ溝20と内ねじ溝21の間
で、ボール15の転動路が形成される。循環用貫通孔2
2は、ナット本体17の軸方向に延びて両端面に貫通し
ている。
ねじ溝20に対向する内ねじ溝21、およびボール15
の循環用貫通孔22を有し、複数本のボルト孔23が設
けられている。上記外ねじ溝20と内ねじ溝21の間
で、ボール15の転動路が形成される。循環用貫通孔2
2は、ナット本体17の軸方向に延びて両端面に貫通し
ている。
【0016】エンドキャップ18,19は、ボール15
を、ボールねじ軸2aの外ねじ溝20とナット本体17
の循環用貫通孔22の間に循環させるものであり、内径
がナット本体17と等しいリング状に形成されている。
各エンドキャップ18,19のナット本体17との当接
面となる内側面には、前記のボール15の循環を行わせ
る溝状の案内路24が設けられている。案内路24は、
エンドキャップ18,19の内径面に形成されてナット
本体17の内ねじ溝21に続く1周未満の螺旋溝部と、
この螺旋溝部から外径側へ斜めに延びる溝部とでなる。
エンドキャップ18,19は、ナット本体17のボルト
孔23に整合するボルト挿通孔26が設けられ、各孔2
6の座繰り部が、エンドキャップ外側の側面に設けられ
ている。このボルト挿通孔26に挿通されてボルト孔2
3に螺合されたボルト25により、両エンドキャップ1
8,19とナット本体17とが結合される。エンドキャ
ップ18,19の外径面は、ナット本体17に対する当
接部側から漸次縮径するテーパ形状とされ、かつ外径面
と外側の側面との角部は、円弧状断面の面取が施されて
いる。
を、ボールねじ軸2aの外ねじ溝20とナット本体17
の循環用貫通孔22の間に循環させるものであり、内径
がナット本体17と等しいリング状に形成されている。
各エンドキャップ18,19のナット本体17との当接
面となる内側面には、前記のボール15の循環を行わせ
る溝状の案内路24が設けられている。案内路24は、
エンドキャップ18,19の内径面に形成されてナット
本体17の内ねじ溝21に続く1周未満の螺旋溝部と、
この螺旋溝部から外径側へ斜めに延びる溝部とでなる。
エンドキャップ18,19は、ナット本体17のボルト
孔23に整合するボルト挿通孔26が設けられ、各孔2
6の座繰り部が、エンドキャップ外側の側面に設けられ
ている。このボルト挿通孔26に挿通されてボルト孔2
3に螺合されたボルト25により、両エンドキャップ1
8,19とナット本体17とが結合される。エンドキャ
ップ18,19の外径面は、ナット本体17に対する当
接部側から漸次縮径するテーパ形状とされ、かつ外径面
と外側の側面との角部は、円弧状断面の面取が施されて
いる。
【0017】回転ナット14の外周形状を説明する。ナ
ット本体17は円筒状に形成されていて、図3に示すよ
うに、外径面における軸方向の略中央に、位置決め用の
フランジ27が形成されている。フランジ27の外径面
は、円筒面状に形成され、その円周方向の一部に円周方
向の位置決め用の平坦面部27aが形成されている。ナ
ット本体外径面におけるフランジ27の両側の部分は、
転がり軸受16が圧入される円筒面部28、および電動
モータ8のロータ10が嵌合する嵌合部32に形成され
ている。ナット本体17の円筒面部28側の端部外径
面、すなわち円筒面部28から端面までの外径面は、円
筒面部28から僅かに縮径するテーパ面29が形成さ
れ、その角部は、かじりを防止するために円弧状断面の
面取31が施されている。一方、嵌合部32は、円筒面
部から端部にかけて、僅かに縮径するテーパ面30が形
成され、ロータ10の回り止め用のローレット加工状部
31が、その円筒面部の全体とテーパ面30の一部にか
けて形成されている。ローレット加工状部31は、図示
したような平目のものに限らず、交差目等の形状でも良
い。両端のテーパ面29,30のテーパ角度は、10〜
15度とされる。
ット本体17は円筒状に形成されていて、図3に示すよ
うに、外径面における軸方向の略中央に、位置決め用の
フランジ27が形成されている。フランジ27の外径面
は、円筒面状に形成され、その円周方向の一部に円周方
向の位置決め用の平坦面部27aが形成されている。ナ
ット本体外径面におけるフランジ27の両側の部分は、
転がり軸受16が圧入される円筒面部28、および電動
モータ8のロータ10が嵌合する嵌合部32に形成され
ている。ナット本体17の円筒面部28側の端部外径
面、すなわち円筒面部28から端面までの外径面は、円
筒面部28から僅かに縮径するテーパ面29が形成さ
れ、その角部は、かじりを防止するために円弧状断面の
面取31が施されている。一方、嵌合部32は、円筒面
部から端部にかけて、僅かに縮径するテーパ面30が形
成され、ロータ10の回り止め用のローレット加工状部
31が、その円筒面部の全体とテーパ面30の一部にか
けて形成されている。ローレット加工状部31は、図示
したような平目のものに限らず、交差目等の形状でも良
い。両端のテーパ面29,30のテーパ角度は、10〜
15度とされる。
【0018】回転ナット14のナット本体17および両
エンドキャップ18,19は、いずれも焼結合金によっ
て成形されている。この成形は、金属粉末を可塑状に調
整し、射出成形機で成形することにより行われる。
エンドキャップ18,19は、いずれも焼結合金によっ
て成形されている。この成形は、金属粉末を可塑状に調
整し、射出成形機で成形することにより行われる。
【0019】この射出成形による製造方法の一例を説明
する。まず、金属粉と、プラスチックおよびワックスか
らなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレ
ット状に造粒する。前記金属粉としては、後に浸炭焼入
が可能な材質が好ましく、例えば、炭素(C)が0.3
%、ニッケル(Ni)が1〜2%、残りが鉄(Fe)か
らなるものとする。前記のように造粒したペレットは、
射出成形機のホッパに供給し、金型内に加熱溶融状態で
押し込むことにより成形する。射出形成機は、プラスチ
ック用のものと同様であり、ノズルを先端に有するシリ
ンダ内に、油圧シリンダおよび油圧モータで駆動される
スクリューを設け、外部に加熱溶融用のヒータを設けた
ものである。
する。まず、金属粉と、プラスチックおよびワックスか
らなるバインダとを混練機で混練し、その混練物をペレ
ット状に造粒する。前記金属粉としては、後に浸炭焼入
が可能な材質が好ましく、例えば、炭素(C)が0.3
%、ニッケル(Ni)が1〜2%、残りが鉄(Fe)か
らなるものとする。前記のように造粒したペレットは、
射出成形機のホッパに供給し、金型内に加熱溶融状態で
押し込むことにより成形する。射出形成機は、プラスチ
ック用のものと同様であり、ノズルを先端に有するシリ
ンダ内に、油圧シリンダおよび油圧モータで駆動される
スクリューを設け、外部に加熱溶融用のヒータを設けた
ものである。
【0020】上記構成の動作および作用を説明する。車
両が直進状態にあり、ハンドルの回転を停止していると
きは、ハンドル軸5の操舵トルク検出器(図示せず)か
らトルク信号が出力されず、モータ制御手段(図示せ
ず)により電動モータ8は回転停止状態とされる。した
がって、この電動パワーステアリング装置は補助操舵力
を出力しない状態にある。ハンドルを操舵すると、ハン
ドル軸5の操舵トルク検出器からトルク信号が出力さ
れ、モータ制御回路の制御により、電動モータ8はロー
タ10を回転させる。ロータ10が回転すると、ロータ
10と共にボールねじ機構13の回転ナット14が回転
し、ボールねじ軸2aで一部が構成される操舵軸2が軸
方向に移動させられ、補助操舵力が発生する。このと
き、ボールねじ機構13のボール15は、回転ナット1
4の回転に伴い、内外のねじ溝20,21間で形成され
る転動路内で転動し、ナット本体17内の循環用貫通孔
22、およびエンドキャップ18,19の案内路24を
通って循環する。このようにして、ハンドルの操舵力が
電動モータ8で補われる。
両が直進状態にあり、ハンドルの回転を停止していると
きは、ハンドル軸5の操舵トルク検出器(図示せず)か
らトルク信号が出力されず、モータ制御手段(図示せ
ず)により電動モータ8は回転停止状態とされる。した
がって、この電動パワーステアリング装置は補助操舵力
を出力しない状態にある。ハンドルを操舵すると、ハン
ドル軸5の操舵トルク検出器からトルク信号が出力さ
れ、モータ制御回路の制御により、電動モータ8はロー
タ10を回転させる。ロータ10が回転すると、ロータ
10と共にボールねじ機構13の回転ナット14が回転
し、ボールねじ軸2aで一部が構成される操舵軸2が軸
方向に移動させられ、補助操舵力が発生する。このと
き、ボールねじ機構13のボール15は、回転ナット1
4の回転に伴い、内外のねじ溝20,21間で形成され
る転動路内で転動し、ナット本体17内の循環用貫通孔
22、およびエンドキャップ18,19の案内路24を
通って循環する。このようにして、ハンドルの操舵力が
電動モータ8で補われる。
【0021】この電動パワーステアリング装置におい
て、回転ナット14は、ナット本体17の軸受圧入側の
端部外径がテーパ面29に形成されているため、軸受1
6の圧入が容易で、作業性が向上し、軸受16を芯ずれ
なく圧入することができる。一方、ナット本体17のロ
ータ嵌合側の端部外径がテーパ面30に形成されている
ため、ロータ10の組立時のガイドが円滑に行われる。
また、回り止め用のローレット加工状部31が、テーパ
面30の一部にも形成されているため、ローレット加工
状部31の幅を有効に長くとれ、回り止め効果が増大す
る。ナット本体17を焼結合金製とした場合は、射出成
形および焼結によって製造できて、旋削や研削等の機械
加工が不要となり、優れた量産性が得られる。このよう
な射出成形と粉末冶金の焼結技術との組み合わせ技術
は、寸法精度の良いものが開発されており、回転ナット
14を精度良く製作することができる。また、ローレッ
ト加工状部31も射出成形時に成形できるため、転造加
工のための環状溝は省略でき、フランジ27の近傍まで
ローレット加工状部31を形成することができる。その
ため、より一層ローレット加工状部31の幅を有効にと
れる。このようなナット本体17、およびエンドキャッ
プ18,19の形状により、格段に組立が容易になり、
作業性を向上させることができる。
て、回転ナット14は、ナット本体17の軸受圧入側の
端部外径がテーパ面29に形成されているため、軸受1
6の圧入が容易で、作業性が向上し、軸受16を芯ずれ
なく圧入することができる。一方、ナット本体17のロ
ータ嵌合側の端部外径がテーパ面30に形成されている
ため、ロータ10の組立時のガイドが円滑に行われる。
また、回り止め用のローレット加工状部31が、テーパ
面30の一部にも形成されているため、ローレット加工
状部31の幅を有効に長くとれ、回り止め効果が増大す
る。ナット本体17を焼結合金製とした場合は、射出成
形および焼結によって製造できて、旋削や研削等の機械
加工が不要となり、優れた量産性が得られる。このよう
な射出成形と粉末冶金の焼結技術との組み合わせ技術
は、寸法精度の良いものが開発されており、回転ナット
14を精度良く製作することができる。また、ローレッ
ト加工状部31も射出成形時に成形できるため、転造加
工のための環状溝は省略でき、フランジ27の近傍まで
ローレット加工状部31を形成することができる。その
ため、より一層ローレット加工状部31の幅を有効にと
れる。このようなナット本体17、およびエンドキャッ
プ18,19の形状により、格段に組立が容易になり、
作業性を向上させることができる。
【0022】
【発明の効果】この発明の電動パワーステアリング装置
は、ボールねじ機構の回転ナットにおけるナット本体の
端部外径を漸次拡径するテーパ面に形成したため、ナッ
ト支持用の軸受の圧入が容易で、圧入作業性が向上し、
かつモータロータの組立性が向上する。ナット本体を焼
結合金製とした場合は、成形と焼結によって製造でき
て、旋削や研削等の機械加工が不要となり、ナット本体
の量産性が良い。ナット本体の円筒面からテーパ面の一
部にかかる部分に、回り止め用ローレット加工状部を形
成した場合は、ローレット加工状部がテーパ面の一部に
も形成されているため、ローレット加工状部の幅を有効
に長くとれ、回り止め効果が増大する。エンドキャップ
の外径面を、ナット本体に対する当接部側から漸次縮径
するテーパ形状とした場合は、軸受の圧入の作業性、お
よびロータの組立性がより一層向上する。
は、ボールねじ機構の回転ナットにおけるナット本体の
端部外径を漸次拡径するテーパ面に形成したため、ナッ
ト支持用の軸受の圧入が容易で、圧入作業性が向上し、
かつモータロータの組立性が向上する。ナット本体を焼
結合金製とした場合は、成形と焼結によって製造でき
て、旋削や研削等の機械加工が不要となり、ナット本体
の量産性が良い。ナット本体の円筒面からテーパ面の一
部にかかる部分に、回り止め用ローレット加工状部を形
成した場合は、ローレット加工状部がテーパ面の一部に
も形成されているため、ローレット加工状部の幅を有効
に長くとれ、回り止め効果が増大する。エンドキャップ
の外径面を、ナット本体に対する当接部側から漸次縮径
するテーパ形状とした場合は、軸受の圧入の作業性、お
よびロータの組立性がより一層向上する。
【図1】この発明の一実施形態にかかる電動パワーステ
アリング装置のボールねじ機構の破断正面図である。
アリング装置のボールねじ機構の破断正面図である。
【図2】そのボールねじ機構の断面図である。
【図3】同ボールねじ機構の回転ナットの半裁正面図で
ある。
ある。
【図4】同回転ナットの断面図である。
【図5】同回転ナットを構成するエンドキャップの斜視
図である。
図である。
【図6】従来例の断面図である。
1…ハウジング 2…操舵軸 2a…ボールねじ軸 5…ハンドル軸 6…変換機構 7…ラック 8…電動モータ 9…ステータ 10…ロータ 11…スリーブ 13…ボールねじ機構 14…回転ナット 15…ボール 16…軸受 17…ナット本体 18,19…エンドキャップ 22…循環用貫通孔 24…案内路 29,30…テーパ面 31…ローレット加工状部
Claims (4)
- 【請求項1】 ハウジングと、車輪を操舵する操舵機構
に連結され前記ハウジング内を貫通した操舵軸と、ハン
ドルから与えられる回転力を、前記操舵軸を軸方向に移
動させる力に変換する変換機構と、前記操舵軸の一部が
ボールねじ軸となるボールねじ機構と、このボールねじ
機構の回転ナットの外周にロータの一端が嵌合した電動
モータとを備える電動パワーステアリング装置におい
て、前記ボールねじ機構の回転ナットが、ボールねじ軸
の外ねじ溝に対向する内ねじ溝、およびボールの循環用
貫通孔を有するナット本体と、このナット本体の両端に
各々結合されボールをボールねじ軸の外ねじ溝とナット
本体の循環用貫通孔の間に循環させる一対のエンドキャ
ップとからなり、前記ナット本体の端部外径を漸次拡径
するテーパ面に形成したことを特徴とする電動パワース
テアリング装置。 - 【請求項2】 前記ナット本体を焼結合金によって形成
した請求項1記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項3】 前記ナット本体の外径面の前記テーパ面
から続く部分を円筒面に形成し、この円筒面から前記テ
ーパ面の一部にかかる部分に、回り止め用ローレット加
工状部を形成した請求項1または請求項2記載の電動パ
ワーステアリング装置。 - 【請求項4】 前記エンドキャップの外径面を、ナット
本体に対する当接部側から漸次縮径するテーパ形状とし
た請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の電動パワ
ーステアリング装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10739199A JP2000296780A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 電動パワーステアリング装置 |
EP00101784A EP1026067B1 (en) | 1999-02-04 | 2000-01-28 | Electrically powered steering device |
US09/493,072 US6464034B1 (en) | 1999-02-04 | 2000-01-28 | Electrically powered steering device |
DE60007190T DE60007190T2 (de) | 1999-02-04 | 2000-01-28 | Elektrisch angetriebene Lenkeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10739199A JP2000296780A (ja) | 1999-04-15 | 1999-04-15 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000296780A true JP2000296780A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14457954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10739199A Pending JP2000296780A (ja) | 1999-02-04 | 1999-04-15 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000296780A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6991062B2 (en) * | 2001-09-27 | 2006-01-31 | Ntn Corporation | Ball screw and wheel steering device having the same |
-
1999
- 1999-04-15 JP JP10739199A patent/JP2000296780A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6991062B2 (en) * | 2001-09-27 | 2006-01-31 | Ntn Corporation | Ball screw and wheel steering device having the same |
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