JP2001191929A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、舵取り軸を支持す
るハウジングの内部に、操舵補助用のモータと、該モー
タの回転を舵取り軸に伝えるボールねじ機構とを備える
電動パワーステアリング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus having a steering assist motor and a ball screw mechanism for transmitting rotation of the motor to the steering shaft inside a housing for supporting the steering shaft.
【０００２】[0002]
【従来の技術】舵取りのために舵輪（ステアリングホイ
ール）に加えられる操舵トルクの検出結果に基づいて操
舵補助用のモータを駆動し、該モータの回転力を舵取り
装置に伝えて操舵を補助する構成とした電動パワーステ
アリング装置は、操舵補助力の発生源として油圧アクチ
ュエータを用いる油圧パワーステアリング装置と比較し
て、車速の高低，操舵の頻度等、走行状態に応じた補助
力特性の制御が容易に行えるという利点を有することか
ら、近年、その適用範囲が拡大する傾向にある。2. Description of the Related Art A steering assist motor is driven based on a detection result of a steering torque applied to a steering wheel (steering wheel) for steering, and a rotational force of the motor is transmitted to a steering device to assist the steering. Compared with a hydraulic power steering device that uses a hydraulic actuator as a source of steering assist force, the electric power steering device facilitates the control of the assist force characteristics according to the running state, such as vehicle speed, steering frequency, etc. Since it has the advantage of being able to be used, in recent years, its application range tends to be expanded.
【０００３】自動車の舵取り装置としては種々の形式の
ものが実用化されており、その一つにラック・ピニオン
式の舵取り装置がある。これは、軸長方向に所定の長さ
に亘ってラック歯を形成してなるラック軸（舵取り軸）
を車体の左右方向に延設し、このラック軸の両端部をタ
イロッドを介して操向用の車輪に連結すると共に、前記
ラック歯に噛合するピニオン軸をコラム軸を介して舵輪
に連結してなり、舵取りのための舵輪の操作を、前記ピ
ニオン軸を介してラック軸に伝え、該ラック軸を軸長方
向に移動させて操舵を行わせる構成としたものである。[0003] Various types of steering devices for automobiles have been put into practical use, one of which is a rack and pinion type steering device. This is a rack shaft (steering shaft) having rack teeth formed over a predetermined length in the axial direction.
Is extended in the left-right direction of the vehicle body, and both ends of the rack shaft are connected to steering wheels via tie rods, and a pinion shaft meshing with the rack teeth is connected to a steering wheel via a column shaft. That is, steering operation for steering is transmitted to the rack shaft via the pinion shaft, and the rack shaft is moved in the axial direction to perform steering.
【０００４】このようなラック・ピニオン式の舵取装置
を電動パワーステアリング装置として構成する場合、操
舵補助用のモータの回転をラック軸に直接的に伝え、該
ラック軸を軸長方向に移動させる構成とするのが合理的
である。このためには、操舵補助用のモータをラック軸
の周辺に配設する必要があるが、ラック軸の配設位置の
周辺には、操舵補助のために十分な回転力を発生し得る
モータの占有スペースを確保し難いという問題がある。When such a rack and pinion type steering device is configured as an electric power steering device, the rotation of a steering assist motor is directly transmitted to the rack shaft, and the rack shaft is moved in the axial direction. It is reasonable to adopt a configuration. For this purpose, it is necessary to dispose a steering assist motor around the rack shaft.However, around the position where the rack shaft is arranged, a motor capable of generating sufficient rotational force for steering assist is provided. There is a problem that it is difficult to secure an occupied space.
【０００５】この問題の解消のため本願出願人は、ラッ
ク軸を支持する筒形のハウジングの内部に操舵補助用の
モータを同軸的に構成し、該モータの発生力をラック軸
に伝えるようにした電動パワーステアリング装置を提案
している。図９は、この電動パワーステアリング装置の
要部の構成を示す一部破断正面図である。In order to solve this problem, the applicant of the present invention has a steering assist motor coaxially formed inside a cylindrical housing for supporting a rack shaft so that the generated force of the motor is transmitted to the rack shaft. The proposed electric power steering device. FIG. 9 is a partially broken front view showing a configuration of a main part of the electric power steering device.
【０００６】図示の如く筒形のラックハウジングＨ1 の
内部に軸長方向への移動自在に支承されたラック軸１の
中途部には、所定長に亘ってラック歯11が形成されてい
る。またラックハウジングＨ1 の中途部にこれと交叉す
る態様に連設されたピニオンハウジングＨ2 の内部に
は、ピニオン軸４が回転自在に支承されており、ピニオ
ンハウジングＨ2 の上部へのピニオン軸４の突出端は、
図示しない舵輪に連結されている。ピニオン軸４の下部
には、ピニオン40が一体形成されており、該ピニオン40
は、ラックハウジングＨ1 との交叉部において前記ラッ
ク歯11に噛合させてあり、図示しない舵輪の操作に応じ
たピニオン軸４の回転を、ピニオン40とラック歯11との
噛合部においてラック軸１の軸長方向の移動に変換し、
この移動を左右の操向車輪に伝えて操舵を行わせるラッ
ク・ピニオン式の舵取り装置を構成している。[0006] intermediate portion of the movably supported by the rack shaft 1 to the inside in the axial direction of the as shown in the cylindrical rack housing H 1, the rack teeth 11 are formed over a predetermined length. The Inside of the pinion housing H 2 provided continuously in a manner that intersecting therewith in the intermediate portion of the rack housing H 1, the pinion shaft 4 are rotatably supported, the pinion shaft to the upper part of the pinion housing H 2 The projecting end of 4
It is connected to a steering wheel (not shown). A pinion 40 is integrally formed below the pinion shaft 4.
Is engaged with the rack teeth 11 at the intersection with the rack housing H 1, and rotates the pinion shaft 4 in accordance with the operation of the steering wheel (not shown) at the engagement between the pinion 40 and the rack teeth 11. Into the axial movement of
This movement is transmitted to left and right steering wheels to form a rack and pinion type steering device for performing steering.
【０００７】このようにラック軸１の移動により行われ
る操舵を補助するモータ５は、ラックハウジングＨ1 の
中途部を適長に亘って拡径して一体に構成された円筒形
のモータハウジングＨ3 の内部に、該モータハウジング
Ｈ3 の内周面に固設されたステータ51と、左右両側を一
対の軸受54，55により支持されて前記ステータ51の内側
にて回転する円筒形のロータ52とを備えて構成されてい
る。[0007] motor 5 for assisting the steering operation performed by the movement of the thus rack shaft 1, cylindrical configured integrally intermediate portion with enlarged diameter over a suitable length of the rack housing H 1 motor housing H 3 , a stator 51 fixed to the inner peripheral surface of the motor housing H 3 , and a cylindrical rotor 52 supported on both left and right sides by a pair of bearings 54, 55 and rotating inside the stator 51. It is comprised including.
【０００８】ロータ52の一側には、該ロータ52の回転を
直線運動に変換して前記ラック軸１に伝えるボールねじ
機構２が構成されている。このボールねじ機構２は、前
記ロータ52の一側端部に同軸的に連結され、軸受56によ
りラックハウジングＨ1 に支持されたボールナット20
と、該ボールナット20の内側への挿通部を含めて前記ラ
ック軸１の外周に形成されたねじ軌条21とを、多数のボ
ール22，22…を介して螺合せしめて構成されている。On one side of the rotor 52, a ball screw mechanism 2 that converts the rotation of the rotor 52 into a linear motion and transmits it to the rack shaft 1 is formed. The ball screw mechanism 2, the coaxially connected to one end of the rotor 52, the ball nut 20 supported to the rack housing H 1 by a bearing 56
, And a screw rail 21 formed on the outer periphery of the rack shaft 1 including a portion inserted into the ball nut 20 are screwed together via a large number of balls 22, 22.
【０００９】このように構成されたボールねじ機構２に
おいて、ボールナット20は、前記モータ５の回転、即
ち、ステータ51への通電に伴うロータ52の回転に伴って
軸回りに一体回転し、この回転に応じて前記ボール22，
22…がラック軸１外周のねじ軌条21に沿って転動する。
このときラック軸１は、各ボール22，22…の転動に伴っ
てねじ軌条21に加えられる作用力の軸方向分力により押
圧されて軸長方向に移動せしめられ、この移動によって
前述の如く行われる操舵が補助される。In the ball screw mechanism 2 configured as described above, the ball nut 20 is integrally rotated around the axis with the rotation of the motor 5, that is, the rotation of the rotor 52 when the stator 51 is energized. According to the rotation, the ball 22,
22 roll along the screw rails 21 on the outer periphery of the rack shaft 1.
At this time, the rack shaft 1 is pressed by the axial component of the acting force applied to the screw rail 21 in accordance with the rolling of each of the balls 22, 22, and is moved in the axial direction. The steering performed is assisted.
【００１０】以上の如く構成された電動パワーステアリ
ング装置においては、操舵補助用のモータ５が、舵取り
軸としてのラック軸１を支持するラックハウジングＨ1
の一部を拡径してなるモータハウジングＨ3 の内部に構
成されており、ラック軸１の周辺に大なる占有スペース
を必要とせずに配設することができる。また前記モータ
５の回転を前記ラック軸１の移動に変換する運動変換機
構として、伝動効率が高く、コンパクトに構成可能なボ
ールねじ機構２が用いられており、前記モータ５を含め
た占有スペースの一層の削減を図ることができる。In the electric power steering apparatus constructed as described above, the steering assist motor 5 is provided with the rack housing H 1 for supporting the rack shaft 1 as a steering shaft.
Some are constructed in the interior of the motor housing H 3 formed by enlarged and becomes larger in the periphery of the rack shaft 1 footprint can be arranged without the need for. As a motion conversion mechanism for converting the rotation of the motor 5 into the movement of the rack shaft 1, a ball screw mechanism 2 having a high transmission efficiency and a compact configuration is used, and the occupied space including the motor 5 is reduced. Further reduction can be achieved.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】さて以上の構成におい
て、操舵補助用のモータ５から前記ラック軸１への伝動
を確実に行わせるためには、運動変換機構として用いら
れているボールねじ機構２の各部に高い精度が要求さ
れ、特に、前記ボールナット20と前記ラック軸１との間
の同心性を高めることが必要である。従来においては、
前記ロータ52の一側へのボールナット20の嵌着を圧入に
よりリジッドに行い、両者の同心性を高めると共に、前
記軸受54，55，56によるこれらの支持部の加工を高精度
に実施し、ボールナット20とラック軸１との間に所望の
同心性を確保するようにしている。In the above arrangement, the ball screw mechanism 2 used as a motion converting mechanism is used to reliably transmit the power from the steering assist motor 5 to the rack shaft 1. High accuracy is required for each part, and in particular, it is necessary to enhance concentricity between the ball nut 20 and the rack shaft 1. Conventionally,
The ball nut 20 is fitted to one side of the rotor 52 rigidly by press-fitting, and the concentricity between the two is increased, and the processing of these support portions by the bearings 54, 55, 56 is performed with high accuracy. A desired concentricity is ensured between the ball nut 20 and the rack shaft 1.
【００１２】しかしながら操舵中のラック軸１は、その
両端に連結された操向車輪に加わる路面反力の作用によ
り種々の方向に撓んだ状態にあり、この撓みによって組
み立て時に確保された同心性に狂いが生じ、ラック軸１
外周のねじ軌条21とボールナット20との間に螺合不良が
発生することがあり、ねじ軌条21に沿ったボール22，22
…の滑らかな転動が阻害され、これに起因するトルクむ
らが運転者に引っ掛かり感として体感されて操舵感覚の
悪化を招来する上、各ボール22，22…の転動部における
摩擦抵抗が増し、伝動効率の低下を招くという問題があ
った。However, the rack shaft 1 being steered is bent in various directions by the action of the road surface reaction force applied to the steered wheels connected to both ends of the rack shaft 1, and the concentricity secured at the time of assembly due to the bending. Of the rack shaft 1
Poor screwing may occur between the outer circumferential screw rail 21 and the ball nut 20, and the balls 22, 22 along the screw rail 21 may be defective.
The smooth rolling of the ball is hindered, and the uneven torque caused by this causes the driver to feel as a sense of being caught, causing a deterioration in the steering feeling, and also increases the frictional resistance in the rolling portion of each of the balls 22, 22,. However, there is a problem that the transmission efficiency is reduced.
【００１３】なお以上の構成は、前述したラック・ピニ
オン式の舵取り装置におけるラック軸１と同様に、軸長
方向の移動に応じて舵取りがなされる舵取り軸を備える
各種形式の舵取り装置を電動パワーステアリング装置と
して構成する場合に適用することができ、このような電
動パワーステアリング装置においても前述した問題は同
様に発生する。[0013] The above-mentioned configuration is similar to the rack shaft 1 in the rack and pinion type steering device described above, and various types of steering devices having a steering shaft that is steered in accordance with the movement in the axial direction are electrically driven. The present invention can be applied to a case where it is configured as a steering device, and the above-described problem similarly occurs in such an electric power steering device.
【００１４】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、舵取り軸のハウジングの内部に構成された操舵
補助用のモータの筒形のロータと、これの一側に連設さ
れたボールナットとをラジアル方向への変位を許容して
支持することにより、舵取り軸に形成されたねじ軌条と
ボールナットとの間に舵取り軸の撓みに起因する螺合不
良の発生を緩和して、操舵感覚の悪化及び伝動効率の低
下を防止することができる電動パワーステアリング装置
を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and has a tubular rotor of a steering assist motor provided inside a housing of a steering shaft, and a ball connected to one side of the rotor. The nut is supported by allowing displacement in the radial direction, thereby alleviating the occurrence of poor screwing due to the bending of the steering shaft between the screw rail formed on the steering shaft and the ball nut, thereby enabling steering. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device capable of preventing deterioration of feeling and reduction of transmission efficiency.
【００１５】[0015]
【課題を解決するための手段】本発明の第１発明に係る
電動パワーステアリング装置は、舵取り軸を支持する筒
形のハウジングの内部に、操舵補助用のモータの筒形の
ロータと、該ロータの一側に連設された筒形のボールナ
ットとを、前記舵取り軸と同軸上での回転自在に両持ち
支持し、前記モータの回転を、前記ボールナット及び前
記舵取り軸の一部を含んで構成されたボールねじ機構に
より直線運動に変換して舵取り軸に伝え、該舵取り軸を
軸長方向に移動させて舵取りを補助する電動パワーステ
アリング装置において、前記ロータの一側をラジアル方
向の変位可能に支持すると共に、前記ロータの他側を、
該ロータと前記ハウジングとの間に介装されたラジアル
軸受と、該ラジアル軸受に並設してあり、前記ロータ及
びハウジングに夫々取付けられた押え部材の対向面間に
挾持されたスラスト玉軸受とにより支持してあることを
特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus, comprising: a tubular rotor of a steering assist motor; and a rotor provided in a tubular housing for supporting a steering shaft. A cylindrical ball nut connected to one side of the steering shaft is rotatably supported on both sides of the steering shaft coaxially with the steering shaft, and the rotation of the motor includes the ball nut and a part of the steering shaft. In an electric power steering device which converts the linear motion into a linear motion by a ball screw mechanism constituted by and transmits the linear motion to a steering shaft and moves the steering shaft in the axial direction to assist the steering, one side of the rotor is displaced in a radial direction. And the other side of the rotor,
A radial bearing interposed between the rotor and the housing; and a thrust ball bearing provided in parallel with the radial bearing and sandwiched between opposing surfaces of pressing members mounted on the rotor and the housing, respectively. Characterized by being supported by
【００１６】本発明においては、操舵中に舵取り軸に撓
みが生じたとき、ボールねじ機構の螺合部に加わる力の
作用により、操舵補助用のモータのロータの一側がラジ
アル方向に変位してボールナットと舵取り軸との同心性
を保ち、このときロータの他側は、ラジアル軸受による
支持部を支点とし、スラスト玉軸受との間に確保されて
いる隙間の範囲内にて揺動して前記変位を許容する。In the present invention, when the steering shaft bends during steering, one side of the rotor of the steering assist motor is radially displaced by the action of the force applied to the threaded portion of the ball screw mechanism. Maintain concentricity between the ball nut and the steering shaft. At this time, the other side of the rotor is swung within the range of the gap secured between the thrust ball bearing and the support part by the radial bearing. Allow the displacement.
【００１７】また本発明の第２発明に係る電動パワース
テアリング装置は、前記押え部材と前記スラスト玉軸受
との間に介装された弾性体を備えることを特徴とする。An electric power steering apparatus according to a second aspect of the present invention is characterized in that the electric power steering apparatus includes an elastic body interposed between the pressing member and the thrust ball bearing.
【００１８】この発明においては、舵取り軸の撓みに応
じたロータの一側の変位を許容すべく、ラジアル軸受及
びスラスト玉軸受により支持された他側が前述の如く揺
動するとき、スラスト玉軸受と押え部材との間に介装さ
れた弾性体が変形して前記揺動を許容し、またこの弾性
体の復帰によりスラスト玉軸受とロータとの初期姿勢を
維持する。In the present invention, when the other side supported by the radial bearing and the thrust ball bearing swings as described above so as to allow displacement of one side of the rotor in accordance with the deflection of the steering shaft, the thrust ball bearing and The elastic body interposed between the holding member and the pressing member deforms to allow the swing, and the elastic body returns to maintain the initial posture of the thrust ball bearing and the rotor.
【００１９】また本発明の第３発明に係る電動パワース
テアリング装置は、舵取り軸を支持する筒形のハウジン
グの内部に、操舵補助用のモータの筒形のロータと、該
ロータの一側に連設された筒形のボールナットとを、前
記舵取り軸と同軸上での回転自在に両持ち支持し、前記
モータの回転を、前記ボールナット及び前記舵取り軸の
一部を含んで構成されたボールねじ機構により直線運動
に変換して舵取り軸に伝え、該舵取り軸を軸長方向に移
動させて舵取りを補助する電動パワーステアリング装置
において、前記ロータの一側をラジアル方向の変位可能
に支持すると共に、前記ロータの他側を、該ロータと前
記ハウジングとの間に介装された複列内向きアンギュラ
玉軸受により支持してあることを特徴とする。The electric power steering apparatus according to a third aspect of the present invention is configured such that a tubular rotor of a steering assist motor is connected to a tubular housing inside a tubular housing that supports a steering shaft. And a cylindrical ball nut provided on the steering shaft so as to be rotatably supported on both sides thereof coaxially with the steering shaft, and the rotation of the motor is configured to include the ball nut and a part of the steering shaft. In an electric power steering device that converts the linear motion into a linear motion by a screw mechanism and transmits the linear motion to a steering shaft, and moves the steering shaft in the axial direction to assist the steering, one side of the rotor is supported so as to be displaceable in a radial direction. The other side of the rotor is supported by a double-row inward angular contact ball bearing interposed between the rotor and the housing.
【００２０】この発明においては、操舵中に舵取り軸に
撓みが生じたとき、ボールねじ機構の螺合部に加わる力
の作用により、操舵補助用のモータのロータの一側がラ
ジアル方向に変位してボールナットと舵取り軸との同心
性を保ち、このときロータの他側は、同側を支持する複
列内向きアンギュラ玉軸受の調心作用により揺動して前
記変位を許容する。According to the present invention, when the steering shaft is bent during steering, one side of the rotor of the steering assist motor is radially displaced by the action of the force applied to the threaded portion of the ball screw mechanism. The concentricity of the ball nut and the steering shaft is maintained, and at this time, the other side of the rotor swings by the aligning action of the double-row inward angular ball bearings supporting the same side to allow the displacement.
【００２１】更に本発明の第４発明に係る電動パワース
テアリング装置は、第３発明における複列内向きアンギ
ュラ玉軸受が、その軸心上にて夫々の列の作用線が重な
るように構成してあることを特徴とする。Further, an electric power steering apparatus according to a fourth aspect of the present invention is configured such that the double-row inward angular contact ball bearing according to the third aspect of the invention is configured such that the action lines of the respective rows overlap on the axis thereof. There is a feature.
【００２２】この発明においては、ロータの他側の支持
に用いられている複列内向きアンギュラ玉軸受を、夫々
の列の作用線が軸心上にて重なるように構成し、この重
なり点を中心として生じる調心作用を良好に行わせて前
記変位を許容する。In the present invention, the double-row inward angular contact ball bearing used for supporting the other side of the rotor is configured such that the action lines of each row overlap on the axis, and this overlapping point is determined. The above-described displacement is allowed by favorably performing the centering action occurring as the center.
【００２３】[0023]
【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明に係る電動
パワーステアリング装置（以下本発明装置という）の要
部の構成を示す一部破断正面図である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a partially broken front view showing a configuration of a main part of an electric power steering device according to the present invention (hereinafter referred to as the present device).
【００２４】図中１は、ラック軸であり、図示しない車
体の左右方向に延設された筒形をなすラックハウジング
Ｈ1 の内部に、軸回りの回転を拘束され、軸長方向への
摺動自在に支承されており、ラックハウジングＨ1 の両
側に夫々突出するラック軸１の両端は、各別のタイロッ
ドを介して図示しない操向車輪（一般的には左右の前
輪）に連結されている。[0024] figure 1 is a rack shaft, the interior of the rack housing H 1 constituting the vehicle body in the lateral direction to extend the cylindrical, not shown, it is constrained to rotation about the axis, sliding in the axial direction moving freely and is supported, at both ends of the rack shaft 1 respectively protrude on both sides of the rack housing H 1 is coupled to the steering wheel (not shown) via the respective tie rods (generally left and right front wheels) I have.
【００２５】ラックハウジングＨ1 の中途部には、これ
と軸心を交叉させてピニオンハウジングＨ2 が連設され
ており、該ピニオンハウジングＨ2 の内部には、その軸
心回りでの回転自在にピニオン軸４が支承されている。
ピニオン軸４は、ピニオンハウジングＨ2 の上部に適長
突出させてあり、この突出部は、図示しないコラム軸を
介して舵輪（ステアリングホイール）に連結され、舵取
りのための舵輪の操作に応じて軸回りに回転するように
なしてある。[0025] The intermediate portion of the rack housing H 1, by crossing it and the shaft center and the pinion housing H 2 is continuously provided in the interior of the pinion housing H 2, rotatable at about its axis A pinion shaft 4 is supported on the shaft.
Pinion shaft 4, Yes by suitable lengths projecting on top of the pinion housing H 2, the protrusion is connected via a column shaft (not shown) in the steering wheel (steering wheel), in response to operation of the steering wheel for steering It is designed to rotate around an axis.
【００２６】ピニオンハウジングＨ2 の内部に延設され
たピニオン軸４の下部には、図中に破線により示す如
く、ピニオン40が一体的に形成してある。また、ラック
ハウジングＨ1 内に支承されたラック軸１には、所定の
長さに亘ってラック歯11が形成してあり、ピニオンハウ
ジングＨ2 との交叉位置において前記ピニオン40に噛合
させてある。[0026] The lower part of the pinion housing of H 2 pinion shaft 4 which extends inside, as shown by the dashed line in the figure, the pinion 40 is formed integrally. Further, the bearing racks shaft 1 to the rack housing H 1, the rack teeth 11 over a predetermined length Yes and is formed, is allowed to mesh with the pinion 40 at the intersecting position between the pinion housing H 2 .
【００２７】而して、舵取りのために前記舵輪が操作さ
れたとき、この操作に伴ってピニオン軸４が回転し、こ
の回転が、前記ピニオン40及びラック歯11の噛合により
変換されてラック軸１が軸長方向に移動することとな
り、この移動が両端のタイロッドを介して左右の操向車
輪に伝達され、これらの操向車輪が前記舵輪の操作に応
じて操舵されるラック・ピニオン式の舵取り機構が構成
されている。When the steering wheel is operated for steering, the pinion shaft 4 is rotated in accordance with this operation, and this rotation is converted by the meshing of the pinion 40 and the rack teeth 11 and the rack shaft is rotated. 1 is moved in the axial direction, and this movement is transmitted to left and right steered wheels via tie rods at both ends, and these steered wheels are steered according to the operation of the steering wheel. A steering mechanism is configured.
【００２８】本発明装置においては、以上の如く行われ
る操舵を補助するモータ５が、前記ラックハウジングＨ
1 の中途部を適長に亘って拡径して構成された円筒形の
モータハウジングＨ3 の内部に、ステータ51とロータ52
とを備える３相ブラシレスモータとして構成されてい
る。In the apparatus of the present invention, the motor 5 for assisting the steering operation performed as described above is provided by the rack housing H.
1 of the intermediate portion in the interior of a suitable cylindrical constituted by enlarged diameter over a length motor housing H 3, the stator 51 and the rotor 52
And a three-phase brushless motor comprising:
【００２９】前記ロータ52は、ラック軸１の外径よりも
大なる内径を有する円筒体であり、ラック軸１の中途部
に外側を囲繞するように挿通され、該ラック軸１と同軸
上での回転自在にモータハウジングＨ3 の内部に後述の
如く支持されている。また前記ステータ51は、モータハ
ウジングＨ3 の内周面に固設され、前記ロータ52の外周
に保持された磁極53とわずかな隙間を介して対向させて
あり、該ステータ51への通電に応じて前記ロータ52が正
逆両方向に回転する構成としてある。The rotor 52 is a cylindrical body having an inner diameter larger than the outer diameter of the rack shaft 1. The rotor 52 is inserted into a middle part of the rack shaft 1 so as to surround the outside, and is coaxial with the rack shaft 1. It is supported as rotatable later in the motor housing H 3 of. Also, the stator 51 is fixed to the inner circumferential surface of the motor housing H 3, Yes is opposed through a slight gap between the magnetic pole 53 held on the outer periphery of the rotor 52, depending on the energization of the said stator 51 Thus, the rotor 52 is configured to rotate in both forward and reverse directions.
【００３０】以上の如く構成された操舵補助用のモータ
５は、ピニオンハウジングＨ2 の内部に構成された図示
しないトルクセンサの検出結果に基づいて前記ステータ
51の通電を制御することにより、舵輪に加えられる操舵
トルクの方向に、この操舵トルクの大きさに対応する回
転力を発すべく回転駆動されており、この回転は前記ロ
ータ52の一側に構成されたボールねじ機構２により直線
運動に変換されてラック軸１に伝達される。The above as the motor 5 for steering assist which is configured, the stator on the basis of the detection result of the torque sensor (not shown) configured in the interior of the pinion housing H 2
By controlling the energization of the steering wheel 51, it is rotationally driven to generate a torque corresponding to the magnitude of the steering torque in the direction of the steering torque applied to the steering wheel, and the rotation is formed on one side of the rotor 52. The linear motion is converted by the ball screw mechanism 2 and transmitted to the rack shaft 1.
【００３１】前記ボールねじ機構２は、前記ロータ52の
一側に延設された拡径部 52aに挿通され、該拡径部 52a
の端面にフランジ止めされて、ラック軸１の中途部外側
を囲繞するように配された円筒形のボールナット20と、
該ボールナット20の内側への挿通部を含めて前記ラック
軸１の外周に所定長に亘って形成されたねじ軌条21と
を、多数のボール22，22…を介して螺合せしめて構成さ
れている。The ball screw mechanism 2 is inserted through a large-diameter portion 52a extending to one side of the rotor 52, and is connected to the large-diameter portion 52a.
A cylindrical ball nut 20 which is flanged to an end surface of the rack shaft 1 and is arranged so as to surround the middle part outside the rack shaft 1;
A screw rail 21 formed over a predetermined length on the outer circumference of the rack shaft 1 including a portion inserted into the ball nut 20 is screwed through a number of balls 22, 22,. I have.
【００３２】この構成によりボールナット20は、前記モ
ータ５の回転、即ち、ステータ51への通電に伴うロータ
52の回転に伴って軸回りに一体回転し、この回転に応じ
て前記ボール22，22…がラック軸１外周のねじ軌条21に
沿って転動する。このとき、軸回りの回転を拘束された
ラック軸１は、各ボール22，22…の転動により外周のね
じ軌条21に加えられる作用力の軸方向分力により押圧さ
れ、該ラック軸１の軸長方向の移動によって前述の如く
行われる操舵が補助されることとなる。With this configuration, the ball nut 20 is rotated by the rotation of the motor 5, that is,
Are integrally rotated around the axis with the rotation of 52, and the balls 22, 22, ... roll along the screw rails 21 on the outer periphery of the rack shaft 1 in accordance with this rotation. At this time, the rack shaft 1 restrained from rotating around its axis is pressed by the axial component of the acting force applied to the outer threaded rail 21 by the rolling of the balls 22, 22. The movement performed in the axial direction assists the steering performed as described above.
【００３３】本発明装置の特徴は、以上の如く構成され
た操舵補助用のモータ５のロータ52の支持構造にある。
図１において前記ロータ52は、前記ボールナット20との
連結側を玉軸受６により、また他側を針状ころ軸受７と
スラスト玉軸受８とにより夫々支持されている。The feature of the apparatus of the present invention lies in the support structure of the rotor 52 of the steering assist motor 5 configured as described above.
In FIG. 1, the rotor 52 is supported by a ball bearing 6 on the side connected to the ball nut 20 and by a needle roller bearing 7 and a thrust ball bearing 8 on the other side.
【００３４】図２は、玉軸受６によるロータ52の一側の
支持部近傍の拡大断面図である。図示の如く玉軸受６
は、ロータ52に外嵌された内輪を、該ロータ52の外面に
螺合する止めナット60と前記拡径部 52aの端面との間に
挾持する一方、モータハウジングＨ3 に内嵌された外輪
の一側を、該モータハウジングＨ3 の内面に螺合する止
めナット61に当接させて、前記ロータ52に作用するラジ
アル方向の荷重を主として負担する構成としてある。な
お、図示の玉軸受６は深溝玉軸受としてあるが、これに
換えてアンギュラ玉軸受を玉軸受６として用いてもよ
い。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a support portion on one side of the rotor 52 by the ball bearing 6. Ball bearing 6 as shown
Outer ring, a fitted over the inner ring to the rotor 52, while sandwiched between the end surface of the enlarged diameter portion 52a and the lock nut 60 which is screwed to the outer surface of the rotor 52, which is fitted into the motor housing H 3 one side of, is brought into contact with the lock nut 61 is screwed to the inner surface of the motor housing H 3, there mainly as bear constituting a radial load acting on the rotor 52. Although the illustrated ball bearing 6 is a deep groove ball bearing, an angular ball bearing may be used as the ball bearing 6 instead.
【００３５】前記ロータ52の外周面には、以上の如き玉
軸受６の外嵌位置の全周に亘って凹溝62が形成されてお
り、該凹溝62の内部には環状ばね63が巻装され、前記玉
軸受６の内輪に内側から弾接させてある。On the outer peripheral surface of the rotor 52, a concave groove 62 is formed over the entire circumference of the outer fitting position of the ball bearing 6 as described above, and an annular spring 63 is wound inside the concave groove 62. And is in elastic contact with the inner ring of the ball bearing 6 from the inside.
【００３６】図３は、環状ばね63の斜視図である。図示
の如く環状ばね63は、ばね鋼等の弾性に富む材料からな
る薄肉の帯体を、周方向の一か所に適宜幅の欠落部64を
余して環状に成形し、該欠落部64の縮幅を伴って半径方
向内向きに作用する力、又は前記欠落部64の拡幅を伴っ
て半径方向外向きに作用する力に対し、これに抗するば
ね力を発生すべく構成されている。FIG. 3 is a perspective view of the annular spring 63. As shown in the figure, the annular spring 63 is formed by forming a thin strip made of a material having high elasticity such as spring steel into an annular shape, leaving a notch 64 of an appropriate width at one location in the circumferential direction. It is configured to generate a spring force against the force acting inward in the radial direction with the narrowing of the width or the force acting outward in the radial direction with the widening of the notch 64. .
【００３７】ロータ52外周の凹溝62への環状ばね63の装
着は、自然状態での内径ｄ（図３参照）が前記凹溝62の
底部外径よりも大きい環状ばね63を選定し、これを欠落
部64の縮幅を伴って縮径せしめて凹溝62内に収め、ラジ
アル方向外向きの張り出しを該当位置に外嵌される前記
玉軸受６の内輪の内面により拘束した状態でなされてい
る。以上の構成により前記ロータ52は、前記玉軸受６に
よる支持側において、両者の嵌合隙間の範囲内にて前記
環状ばね63のばね力に抗してラジアル方向に変位するこ
とができ、これに応じて同側に一体に連結されたボール
ナット20もまたラジアル方向に変位することが可能であ
る。The annular spring 63 is mounted in the concave groove 62 on the outer periphery of the rotor 52 by selecting an annular spring 63 whose inner diameter d (see FIG. 3) in the natural state is larger than the outer diameter of the bottom of the concave groove 62. The diameter of the ball bearing 6 is reduced with the reduced width of the missing portion 64 and housed in the concave groove 62, and the radially outward projection is restrained by the inner surface of the inner ring of the ball bearing 6 fitted to the corresponding position. I have. With the above configuration, the rotor 52 can be displaced in the radial direction on the support side of the ball bearing 6 against the spring force of the annular spring 63 within the fitting gap between them. Accordingly, the ball nut 20 integrally connected to the same side can also be displaced in the radial direction.
【００３８】図４は、ロータ52の他側の支持部近傍の拡
大断面図である。図示の側でのロータ52の支持は、モー
タハウジングＨ3 の同側端部に嵌着保持された支持ブラ
ケット70との間に、前記針状ころ軸受７及びスラスト玉
軸受８を並設して実現されている。針状ころ軸受７は、
前記支持ブラケット70の内面に軸長方向の移動を拘束し
て内嵌され、ロータ52の該当位置に外嵌されたスリーブ
71に転接して、ラジアル方向の荷重を負担するラジアル
軸受として構成されている。FIG. 4 is an enlarged sectional view showing the vicinity of a support portion on the other side of the rotor 52. Supporting the rotor 52 on the side shown, between the support bracket 70 which is fitted maintained at the same side end portion of the motor housing H 3, and arranged the needle roller bearing 7 and a thrust ball bearing 8 Has been realized. Needle roller bearing 7
A sleeve fitted on the inner surface of the support bracket 70 while restraining movement in the axial length direction, and externally fitted on a corresponding position of the rotor 52.
It is configured as a radial bearing that rolls into contact with 71 and bears a load in the radial direction.
【００３９】またスラスト玉軸受８は、軸方向に並設さ
れた環状の保持輪間に多数のボールを介在させてなるス
ラスト専用の玉軸受であり、ロータ52の同側への延長部
に遊嵌され、前記支持ブラケット70の端部内面に螺合固
定された押えナット80に一側の保持輪を、また前記ロー
タ52に外嵌された環状の当て板81に他側の保持輪を夫々
当接させてある。当て板81の他側（スラスト玉軸受８と
の非当接側）には、前記ロータ52に外嵌され、前記スリ
ーブ71の端面に一側を当接させて固定された厚肉の押え
板82が、他側端面に形成された凹溝内に装着された弾性
ワッシャ83を介して当接させてある。The thrust ball bearing 8 is a thrust-only ball bearing in which a number of balls are interposed between annular retaining rings arranged in the axial direction. One holding ring is attached to a holding nut 80 which is fitted and screwed and fixed to the inner surface of the end of the support bracket 70, and the other holding ring is attached to an annular contact plate 81 which is fitted outside the rotor 52. It is in contact. On the other side of the abutment plate 81 (on the side that is not in contact with the thrust ball bearing 8), a thick holding plate that is externally fitted to the rotor 52 and is fixed with one end in contact with the end surface of the sleeve 71. 82 abuts via an elastic washer 83 mounted in a groove formed in the other end surface.
【００４０】図５は、弾性ワッシャ83の斜視図である。
図示の如く弾性ワッシャ83は、ばね鋼等の弾性に富む材
料からなる薄肉の環状体を周方向に波形に成形してな
り、夫々の波形部分の変形により、厚さ方向に作用する
力に対し、これに抗するばね力を発生すべく構成されて
いる。FIG. 5 is a perspective view of the elastic washer 83.
As shown in the figure, the elastic washer 83 is formed by shaping a thin annular body made of a material having a high elasticity such as spring steel into a corrugated shape in the circumferential direction. , To generate a spring force against this.
【００４１】以上の如くスラスト玉軸受８は、支持ブラ
ケット70を介してモータハウジングＨ3 に取付けられた
押えナット80と、ロータ52に取付けられた押え板82とに
より両側から挾持され、これらを介して作用するスラス
ト荷重を負担することができる。このようなスラスト玉
軸受８による支持部において前記ロータ52は、両側の保
持輪との間の隙間の範囲内において変位可能であり、ラ
ジアル軸受としての針状ころ軸受７の支持部を支点とし
て揺動することができる。このときロータ52に取付けら
れた押え板82は、スラスト玉軸受８の同側の保持輪に対
して傾倒するが、この傾倒は、両者間に前述の如く介装
された弾性ワッシャ83の変形により許容され、前記揺動
は阻害されることなく生じる。The above as thrust ball bearing 8, a pressing nut 80 attached to the motor housing H 3 via the supporting bracket 70 is sandwiched from both sides by the holding plate 82 attached to the rotor 52, through which Thrust load acting on the shaft. The rotor 52 can be displaced in the support portion of such a thrust ball bearing 8 within the range of the clearance between the retaining rings on both sides, and swings around the support portion of the needle roller bearing 7 as a radial bearing. Can move. At this time, the holding plate 82 attached to the rotor 52 tilts with respect to the holding ring on the same side of the thrust ball bearing 8, but this tilt is caused by the deformation of the elastic washer 83 interposed between the two as described above. It is permissible, and said rocking occurs unhindered.
【００４２】図６は、ロータ52の支持状態の説明図であ
る。図６（ａ）に示す如くロータ52の一側は、モータハ
ウジングＨ3 との間に介装された玉軸受６により、環状
ばね63を介して支持されており、前記環状ばね63の弾性
に抗してラジアル方向への変位が可能である。一方ロー
タ52の他側は、モータハウジングＨ3 との間に介装され
た針状ころ軸受７とスラスト玉軸受８とにより前述の如
く支持されており、針状ころ軸受７の支持部を支点と
し、スラスト玉軸受８との間の隙間の範囲内において揺
動可能である。FIG. 6 is an explanatory view of a state in which the rotor 52 is supported. As shown in FIG. 6A, one side of the rotor 52 is supported by a ball bearing 6 interposed between the rotor 52 and the motor housing H 3 via an annular spring 63. A radial displacement is possible. While the other side of the rotor 52 is supported as described above by needle roller bearings 7 interposed and a thrust ball bearing 8 between the motor housing H 3, a fulcrum support of the needle roller bearing 7 And can swing within the range of the gap between the thrust ball bearing 8.
【００４３】このように支持されたロータ52の回転は、
玉軸受６による支持側に連設されたボールナット20を介
して内側に挿通されたラック軸１に伝達され、該ラック
軸１が軸長方向に移動せしめられて操舵補助がなされ
る。この間ラック軸１には、両端に連結された操向車輪
に加わる路面反力の作用により撓みが生じることがある
が、このときボールナット20は、図６（ｂ）に示す如
く、玉軸受６による支持位置での環状ばね63の変形を伴
って前記撓みに追随してラジアル方向に変位する。この
ような変位により、ボールナット20とラック軸１との同
心性が常に良好に維持され、該ラック軸１の外周に形成
されたねじ軌条21（図１，２参照）との間に螺合不良が
発生せず、前述した操舵補助を滑らかに行わせ、操舵感
覚の悪化及び伝動効率の低下を防止することができる。The rotation of the rotor 52 thus supported is
It is transmitted to the rack shaft 1 inserted inside through a ball nut 20 provided continuously on the support side of the ball bearing 6, and the rack shaft 1 is moved in the axial direction to assist steering. During this time, the rack shaft 1 may be bent due to the effect of the road surface reaction force applied to the steered wheels connected to both ends. At this time, as shown in FIG. With the deformation of the annular spring 63 at the supporting position due to the above, the annular spring 63 is displaced in the radial direction following the bending. Due to such displacement, the concentricity between the ball nut 20 and the rack shaft 1 is always kept good, and the ball nut 20 is screwed into the screw rail 21 (see FIGS. 1 and 2) formed on the outer periphery of the rack shaft 1. The steering assist described above is smoothly performed without any failure, and deterioration in steering feeling and reduction in transmission efficiency can be prevented.
【００４４】またボールナット20の前述した変位は、ロ
ータ52の他側において、針状ころ軸受７の支持部を支点
とし、スラスト玉軸受８との間の隙間の範囲内にて生じ
る揺動により許容される。このとき、スラスト玉軸受８
と押え板82との間に介装された弾性ワッシャ83が図６
（ｂ）に示す如く変形し、ロータ52の揺動に伴ってスラ
スト玉軸受８に対して生じる押え板82の傾倒が吸収され
る結果、前記揺動が阻害されることがない。前記弾性ワ
ッシャ83は、スラスト玉軸受８に対するロータ52の姿勢
を適正に保つ作用をなし、前述した動作に伴ってラック
軸１及びボールナット20を介してロータ52に作用するス
ラスト荷重は、前記スラスト玉軸受８により確実に負担
される。The above-described displacement of the ball nut 20 is caused by the swing generated within the gap between the ball nut 20 and the thrust ball bearing 8 on the other side of the rotor 52 with the support of the needle roller bearing 7 as a fulcrum. Permissible. At this time, the thrust ball bearing 8
FIG. 6 shows an elastic washer 83 interposed between the
As shown in (b), the tilting of the presser plate 82 with respect to the thrust ball bearing 8 accompanying the swing of the rotor 52 is absorbed, so that the swing is not hindered. The elastic washer 83 functions to properly maintain the attitude of the rotor 52 with respect to the thrust ball bearing 8, and the thrust load acting on the rotor 52 via the rack shaft 1 and the ball nut 20 due to the above-described operation is reduced by the thrust. It is surely borne by the ball bearing 8.
【００４５】なお以上の実施の形態においては、ロータ
52の一側を環状ばね63を介して玉軸受６により支持し、
ラジアル方向に変位可能としてあるが、同側の支持部の
構成はこれに限らず、適宜の構成を採用することができ
る。例えば、環状ばね63に換えて、他のばね、硬質ゴム
等の弾性体を用いてもよく、また玉軸受６に換えて、円
筒ころ軸受、針状ころ軸受等、他のラジアル軸受を用い
てもよい。In the above embodiment, the rotor
One side of 52 is supported by a ball bearing 6 via an annular spring 63,
Although it can be displaced in the radial direction, the configuration of the support portion on the same side is not limited to this, and an appropriate configuration can be adopted. For example, instead of the annular spring 63, another spring, an elastic body such as hard rubber may be used, and instead of the ball bearing 6, another radial bearing such as a cylindrical roller bearing or a needle roller bearing is used. Is also good.
【００４６】また、ロータ52の他側の支持部は、図４に
示す構成に限らず、ロータ52をスラスト支持するスラス
ト玉軸受８と、これに並設され、ロータ52をラジアル支
持するラジアル軸受との組み合わせにより適宜に構成す
ることができる。図７は、ロータ52の他側の支持部の他
の実施の形態を示す断面図であり、本図においては、ラ
ジアル軸受としての前記針状ころ軸受７に換えて玉軸受
7aが用いられている。他の部分の構成は、前記図４に示
す支持部の構成と同じであり、図４と同一の参照符号を
付して詳細な説明を省略する。The supporting portion on the other side of the rotor 52 is not limited to the configuration shown in FIG. 4, but includes a thrust ball bearing 8 for supporting the rotor 52 in the thrust direction and a radial bearing provided in parallel with the thrust ball bearing 8 for radially supporting the rotor 52. Can be appropriately configured by a combination of FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the support portion on the other side of the rotor 52. In this figure, a ball bearing is used in place of the needle roller bearing 7 as a radial bearing.
7a is used. The configuration of the other parts is the same as the configuration of the support part shown in FIG. 4 described above, and the same reference numerals as those in FIG.
【００４７】このように支持されたロータ52において
も、玉軸受7aによる支持部を支点としてスラスト玉軸受
８との隙間の範囲内にて生じる揺動により、ボールナッ
ト20の連設側でのラジアル方向の変位を許容することが
でき、ボールナット20とラック軸１との同心性を良好に
維持することが可能である。Also in the rotor 52 supported in this manner, the swing generated within the gap between the thrust ball bearing 8 and the support portion of the ball bearing 7a as a fulcrum causes the radial on the side where the ball nut 20 is continuously provided. The displacement in the direction can be tolerated, and good concentricity between the ball nut 20 and the rack shaft 1 can be maintained.
【００４８】図８は、ロータ52の他側の支持部の更に他
の実施の形態を示す断面図である。本図においてロータ
52は、モータハウジングＨ3 の同側端部に嵌着保持され
た支持ブラケット70との間に介装された複列内向きアン
ギュラ玉軸受９により支持されている。FIG. 8 is a sectional view showing still another embodiment of the supporting portion on the other side of the rotor 52. In this figure, the rotor
52 is supported by a double row inwardly angular ball bearing 9 interposed between a support bracket 70 which is fitted maintained at the same side end portion of the motor housing H 3.
【００４９】複列内向きアンギュラ玉軸受９は、内輪と
外輪との間に２列に並べてボールを保持させてなるラジ
アル・スラスト兼用の軸受であり、前記ロータ52に外嵌
された内輪を、該ロータ52の外面に螺合する止めナット
90の締め付けにより、また前記支持ブラケット70に内嵌
された外輪を、該支持ブラケット70の内面に螺合する止
めナット91の締め付けにより、夫々の内奥側の段部との
間に挾持し、ラジアル荷重及びスラスト荷重の負荷が可
能に固定されている。The double row inward angular contact ball bearing 9 is a radial / thrust dual-purpose bearing in which balls are held in two rows between an inner ring and an outer ring, and the inner ring externally fitted to the rotor 52 is Lock nut screwed onto the outer surface of the rotor 52
By tightening 90, and by tightening a lock nut 91 that is screwed into the inner surface of the support bracket 70, the outer ring fitted inside the support bracket 70 is clamped between the respective inner deep step portions, The load of the radial load and the thrust load is fixed.
【００５０】このように固定された複列内向きアンギュ
ラ玉軸受９は、両列の作用線（各列のボールと内輪及び
外輪との接触点を結ぶ直線）が、図中にＡとして示す如
く軸心上にて重なり、この重なり点Ａを中心として内輪
及び外輪が傾倒する調心作用をなすように構成されてい
る。In the double row inward angular contact ball bearing 9 thus fixed, the action lines of both rows (straight lines connecting the contact points of the balls in each row with the inner ring and the outer ring) are as indicated by A in the figure. It is configured to overlap on the axis, and to perform an aligning action in which the inner ring and the outer ring are tilted about the overlapping point A.
【００５１】この構成により、複列内向きアンギュラ玉
軸受９の内輪が嵌着されたロータ52は、同じく外輪が嵌
着された支持ブラケット70及びモータハウジングＨ3 に
対して前記重なり点Ａを中心として揺動することができ
る。従って、ボールナット20の連設側において、内側に
挿通されたラック軸１の撓みに追随して前述の如く生じ
るロータ52のラジアル方向の変位は、前記重なり点Ａを
中心とする他側での揺動により許容されることとなり、
図４及び図７に示す支持構造を採用した場合と同様に、
ボールナット20とラック軸１との同心性を良好に保ち、
螺合不良の発生を抑えて、操舵間隔の悪化及び伝動効率
の低下を防止することができる。With this configuration, the rotor 52 on which the inner ring of the double-row inward-facing angular ball bearing 9 is fitted is centered on the overlapping point A with respect to the support bracket 70 and the motor housing H 3 on which the outer ring is also fitted. As can be rocked. Therefore, on the side where the ball nut 20 is continuously provided, the radial displacement of the rotor 52 that occurs as described above following the deflection of the rack shaft 1 inserted inside is caused by the other side about the overlap point A. Will be allowed by the swing,
Similar to the case where the support structure shown in FIGS. 4 and 7 is adopted,
Maintain good concentricity between the ball nut 20 and the rack shaft 1,
The occurrence of poor screw engagement can be suppressed, and deterioration of the steering interval and reduction of the transmission efficiency can be prevented.
【００５２】複列内向きアンギュラ玉軸受９の前述した
調心作用は、両列の作用線が内向きとなっている構造に
より生じるものであるが、前述の如く各作用線が軸心上
にて重なる構成としたとき良好な調心作用が得られる。
即ち、前記ロータ52のラジアル方向の変位は、前記作用
線の重なりが生じていない複列内向きアンギュラ玉軸受
９の使用によっても許容することができるが、この許容
を確実に行わせるためには、図８に示す如く、各列の作
用線が軸心上の点Ａにて重なる構成とした複列内向きア
ンギュラ玉軸受９を用いるのが望ましい。The above-described centering action of the double-row inward angular contact ball bearing 9 is caused by a structure in which the action lines of both rows face inward. Good centering action can be obtained when they are configured to overlap.
That is, the radial displacement of the rotor 52 can be tolerated by the use of the double-row inward angular ball bearing 9 in which the action lines do not overlap, but in order to ensure this allowance, As shown in FIG. 8, it is desirable to use a double-row inward angular ball bearing 9 in which the action lines of each row overlap at a point A on the axis.
【００５３】なお以上の実施の形態においては、操舵補
助用のモータ５の回転をラック軸１に伝える構成とした
ラック・ピニオン式の舵取り装置への適用例について述
べたが、本発明は、前記ラック軸１と同様に軸長方向へ
の移動により舵取りを行わせる舵取り軸を備える他の形
式の舵取り装置において、操舵補助用のモータの回転を
直線運動に変換して前記舵取り軸に伝えるべく適用する
ことができ、これらにおいても同様の効果が得られるこ
とは言うまでもない。In the above embodiment, an example of application to a rack-and-pinion type steering device in which the rotation of the steering assist motor 5 is transmitted to the rack shaft 1 has been described. In another type of steering apparatus having a steering shaft for performing steering by moving in the axial direction in the same manner as the rack shaft 1, the present invention is applied to convert the rotation of a steering assist motor into a linear motion and transmit it to the steering shaft. It is needless to say that the same effect can be obtained in these cases.
【００５４】[0054]
【発明の効果】以上詳述した如く本発明の第１発明に係
る電動パワーステアリング装置においては、舵取り軸に
螺合するボールナットが連設された操舵補助用のモータ
のロータを、その一側にてラジアル方向の変位可能に支
持し、同じく他側にてラジアル軸受とスラスト玉軸受と
により支持したから、操舵中に舵取り軸に撓みが生じた
とき、ロータの一側がラジアル方向に変位し、またロー
タの他側が、ラジアル軸受による支持部を支点としスラ
スト玉軸受との間に確保されている隙間の範囲内にて揺
動して前記変位を許容するから、ロータ及びボールナッ
トと舵取り軸との同心性が良好に維持され、舵取り軸に
形成されたねじ軌条とボールナットとの間での螺合不良
の発生を抑え、操舵感覚の悪化及び伝動効率の低下を防
止することができる。As described above in detail, in the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention, the rotor of the steering assist motor provided with the ball nut screwed to the steering shaft is connected to one side thereof. Since it was supported by the radial displacement and the thrust ball bearing on the other side, when the steering shaft was bent during steering, one side of the rotor was displaced in the radial direction, In addition, the other side of the rotor swings within a gap secured between the thrust ball bearing and the support portion of the radial bearing as a fulcrum to allow the displacement, so that the rotor and the ball nut, the steering shaft and Good concentricity is maintained, it is possible to suppress the occurrence of poor screwing between the screw rail formed on the steering shaft and the ball nut, and to prevent the deterioration of the steering feeling and the reduction of the transmission efficiency. .
【００５５】また第２発明に係る電動パワーステアリン
グ装置においては、スラスト軸受とこれの押え部材との
間に弾性体を介装したから、舵取り軸の撓みに応じたロ
ータの揺動を前記弾性体の変形により確実に許容し、ロ
ータ及びボールナットと舵取り軸との同心性を良好に維
持することができる。In the electric power steering apparatus according to the second aspect of the present invention, since the elastic body is interposed between the thrust bearing and the pressing member thereof, the swing of the rotor according to the bending of the steering shaft is performed by the elastic body. , And the concentricity between the rotor and the ball nut and the steering shaft can be maintained satisfactorily.
【００５６】また第３発明に係る電動パワーステアリン
グ装置においては、舵取り軸に螺合するボールナットが
連設された操舵補助用のモータのロータを、その一側に
てラジアル方向の変位可能に支持し、同じく他側にて複
列内向きアンギュラ玉軸受により支持したから、操舵中
に舵取り軸に撓みが生じたとき、ロータの一側がラジア
ル方向に変位し、またロータの他側が複列内向きアンギ
ュラ玉軸受の調心作用により揺動して前記変位を許容す
るから、ロータ及びボールナットと舵取り軸との同心性
が良好に維持され、舵取り軸に形成されたねじ軌条とボ
ールナットとの間での螺合不良の発生を抑え、操舵感覚
の悪化及び伝動効率の低下を防止することができる。Further, in the electric power steering apparatus according to the third invention, the rotor of the steering assist motor, which is provided with a ball nut screwed to the steering shaft, is supported on one side thereof so as to be displaceable in the radial direction. Also, since the other side is supported by double-row inward angular ball bearings, when the steering shaft is bent during steering, one side of the rotor is displaced in the radial direction, and the other side of the rotor is inward Since the displacement is allowed by swinging by the aligning action of the angular ball bearing, the concentricity between the rotor and the ball nut and the steering shaft is well maintained, and the gap between the threaded rail formed on the steering shaft and the ball nut is maintained. In this case, it is possible to suppress the occurrence of poor screwing, thereby preventing the steering feeling from deteriorating and the transmission efficiency from decreasing.
【００５７】更に第４発明に係る電動パワーステアリン
グ装置においては、ロータの他側を支持する複列内向き
アンギュラ玉軸受を、夫々の列の作用線が軸心上にて重
なるように構成したから、この重なり点を中心として調
心作用を良好に行わせることができ、ロータ及びボール
ナットと舵取り軸との同心性を確実に維持することがで
きる等、本発明は優れた効果を奏する。Further, in the electric power steering apparatus according to the fourth aspect of the invention, the double-row inward angular ball bearings for supporting the other side of the rotor are configured such that the action lines of the respective rows overlap on the axis. The present invention has excellent effects such that the centering action can be favorably performed around the overlap point, and the concentricity between the rotor and the ball nut and the steering shaft can be reliably maintained.
【図１】本発明装置の要部の構成を示す一部破断正面図
である。FIG. 1 is a partially cutaway front view showing a configuration of a main part of a device of the present invention.
【図２】ロータの一側の支持部近傍の拡大断面図であ
る。FIG. 2 is an enlarged sectional view of the vicinity of a support portion on one side of a rotor.
【図３】図２に示す支持部に用いられている環状ばねの
斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of an annular spring used in the support shown in FIG. 2;
【図４】ロータの他側の支持部近傍の拡大断面図であ
る。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the vicinity of a support portion on the other side of the rotor.
【図５】図４に示す支持部に用いられている弾性ワッシ
ャの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of an elastic washer used for the support shown in FIG.
【図６】ロータの支持状態の説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a support state of a rotor.
【図７】ロータの他側の支持部の他の実施の形態を示す
断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of the support on the other side of the rotor.
【図８】ロータの他側の支持部の更に他の実施の形態を
示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing still another embodiment of a support portion on the other side of the rotor.
【図９】従来の電動パワーステアリング装置の要部の構
成を示す一部破断正面図である。FIG. 9 is a partially broken front view showing a configuration of a main part of a conventional electric power steering device.
１ ラック軸 ２ ボールねじ機構 ４ ピニオン軸 ５ モータ ６ 玉軸受 ７ 針状ころ軸受 ８ スラスト玉軸受 ９ 複列内向きアンギュラ玉軸受 20 ボールナット 21 ねじ軌条 51 ステータ 52 ロータ 63 環状ばね 80 押えナット 82 押え板 83 弾性ワッシャ Ｈ1 ラックハウジング Ｈ2 ピニオンハウジング Ｈ3 モータハウジング1 Rack Shaft 2 Ball Screw Mechanism 4 Pinion Shaft 5 Motor 6 Ball Bearing 7 Needle Roller Bearing 8 Thrust Ball Bearing 9 Double Row Inward Angular Contact Ball Bearing 20 Ball Nut 21 Screw Rail 51 Stator 52 Rotor 63 Ring Spring 80 Pressing Nut 82 Presser Plate 83 Elastic washer H 1 Rack housing H 2 Pinion housing H 3 Motor housing
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡 邦洋 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA02 JB15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Kunihiro Oka 3-5-8 Minamisenba, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka F-term in Koyo Seiko Co., Ltd. 3D033 CA02 JB15
Claims (4)
内部に、操舵補助用のモータの筒形のロータと、該ロー
タの一側に連設された筒形のボールナットとを、前記舵
取り軸と同軸上での回転自在に両持ち支持し、前記モー
タの回転を、前記ボールナット及び前記舵取り軸の一部
を含んで構成されたボールねじ機構により直線運動に変
換して舵取り軸に伝え、該舵取り軸を軸長方向に移動さ
せて舵取りを補助する電動パワーステアリング装置にお
いて、前記ロータの一側をラジアル方向の変位可能に支
持すると共に、前記ロータの他側を、該ロータと前記ハ
ウジングとの間に介装されたラジアル軸受と、該ラジア
ル軸受に並設してあり、前記ロータ及びハウジングに夫
々取付けられた押え部材の対向面間に挾持されたスラス
ト玉軸受とにより支持してあることを特徴とする電動パ
ワーステアリング装置。1. A steering apparatus comprising: a tubular housing for supporting a steering shaft; a tubular rotor for a steering assist motor; and a tubular ball nut connected to one side of the rotor. It is rotatably supported on both sides coaxially with the shaft, and the rotation of the motor is converted into linear motion by a ball screw mechanism including a part of the ball nut and the steering shaft and transmitted to the steering shaft. In an electric power steering apparatus for assisting steering by moving the steering shaft in an axial direction, one side of the rotor is supported so as to be displaceable in a radial direction, and the other side of the rotor is connected to the rotor and the housing. And a thrust ball bearing provided in parallel with the radial bearing and sandwiched between opposing surfaces of holding members mounted on the rotor and the housing, respectively. An electric power steering device characterized by being held.
間に介装された弾性体を備える請求項１記載の電動パワ
ーステアリング装置。2. The electric power steering apparatus according to claim 1, further comprising an elastic body interposed between the holding member and the thrust ball bearing.
内部に、操舵補助用のモータの筒形のロータと、該ロー
タの一側に連設された筒形のボールナットとを、前記舵
取り軸と同軸上での回転自在に両持ち支持し、前記モー
タの回転を、前記ボールナット及び前記舵取り軸の一部
を含んで構成されたボールねじ機構により直線運動に変
換して舵取り軸に伝え、該舵取り軸を軸長方向に移動さ
せて舵取りを補助する電動パワーステアリング装置にお
いて、前記ロータの一側をラジアル方向の変位可能に支
持すると共に、前記ロータの他側を、該ロータと前記ハ
ウジングとの間に介装された複列内向きアンギュラ玉軸
受により支持してあることを特徴とする電動パワーステ
アリング装置。3. A steering apparatus comprising: a tubular housing for supporting a steering shaft; a tubular rotor of a motor for assisting steering; and a tubular ball nut connected to one side of the rotor. It is rotatably supported on both sides coaxially with the shaft, and the rotation of the motor is converted into linear motion by a ball screw mechanism including a part of the ball nut and the steering shaft and transmitted to the steering shaft. In an electric power steering apparatus for assisting steering by moving the steering shaft in an axial direction, one side of the rotor is supported so as to be displaceable in a radial direction, and the other side of the rotor is connected to the rotor and the housing. An electric power steering device characterized by being supported by a double-row inward angular contact ball bearing interposed between the power steering device and the power steering device.
の軸心上にて夫々の列の作用線が重なるように構成して
ある請求項３記載の電動パワーステアリング装置。4. The electric power steering apparatus according to claim 3, wherein the double-row inward angular contact ball bearings are configured such that the action lines of the respective rows overlap on the axis thereof.
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| JP2000001995A JP3818814B2 (en) | 2000-01-07 | 2000-01-07 | Electric power steering device |
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| JP2001191929A true JP2001191929A (en) | 2001-07-17 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2020125804A (en) * | 2019-02-04 | 2020-08-20 | 日本精工株式会社 | Ball screw device |
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- 2000-01-07 JP JP2000001995A patent/JP3818814B2/en not_active Expired - Lifetime
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