JP2003335249A - 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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- JP2003335249A JP2003335249A JP2002144474A JP2002144474A JP2003335249A JP 2003335249 A JP2003335249 A JP 2003335249A JP 2002144474 A JP2002144474 A JP 2002144474A JP 2002144474 A JP2002144474 A JP 2002144474A JP 2003335249 A JP2003335249 A JP 2003335249A
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- electric motor
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ブーツの破損によって泥水がブーツ内に浸入
すると、その泥水が電動モータに達して電動モータを損
傷する恐れがある。 【解決手段】 ギヤハウジング11内に電動モータ30
のモータシャフト32の両端をシールドベアリング3
3、34を介して回転可能に支持し、これらシールドベ
アリングの間に前記ギヤハウジング11内に固定される
電動モータ30のステータ31を配置した。
すると、その泥水が電動モータに達して電動モータを損
傷する恐れがある。 【解決手段】 ギヤハウジング11内に電動モータ30
のモータシャフト32の両端をシールドベアリング3
3、34を介して回転可能に支持し、これらシールドベ
アリングの間に前記ギヤハウジング11内に固定される
電動モータ30のステータ31を配置した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電動パワーステアリ
ング装置に関するものである。
ング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、電動パワーステアリング装置
は、ステアリングホイールの回転を入力軸、ピニオン軸
を介してラック軸に伝達し、このラック軸の両端部に連
結したタイロッドを介して左右前輪を転舵するものであ
り、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクをト
ルクセンサによって検出し、この検出トルクに基づいて
ラック軸上に配置した電動モータを駆動し、この電動モ
ータの出力トルクをボールねじ装置を介してラック軸に
伝えることにより、操舵力をアシストするようになって
いる。
は、ステアリングホイールの回転を入力軸、ピニオン軸
を介してラック軸に伝達し、このラック軸の両端部に連
結したタイロッドを介して左右前輪を転舵するものであ
り、ステアリングホイールに加えられた操舵トルクをト
ルクセンサによって検出し、この検出トルクに基づいて
ラック軸上に配置した電動モータを駆動し、この電動モ
ータの出力トルクをボールねじ装置を介してラック軸に
伝えることにより、操舵力をアシストするようになって
いる。
【0003】ところで、ラック軸周りにアシスト用の電
動モータを配設した構成の電動パワーステアリング装置
においては、電動モータのモータシャフトにボールねじ
装置を構成するナットが連結され、このナットの内周に
形成されたねじ溝にラック軸上に形成されたねじ溝がボ
ールを介して係合されている。
動モータを配設した構成の電動パワーステアリング装置
においては、電動モータのモータシャフトにボールねじ
装置を構成するナットが連結され、このナットの内周に
形成されたねじ溝にラック軸上に形成されたねじ溝がボ
ールを介して係合されている。
【0004】この種のラックアシスト式の電動パワース
テアリング装置においては、ギヤハウジングの両端部と
タイロッドとの間に設けられたブーツによってギヤハウ
ジングの両端開口部が覆われ、ギヤハウジング内を泥水
および飛石等から保護するようになっている。
テアリング装置においては、ギヤハウジングの両端部と
タイロッドとの間に設けられたブーツによってギヤハウ
ジングの両端開口部が覆われ、ギヤハウジング内を泥水
および飛石等から保護するようになっている。
【0005】ところで、従来のラックアシスト式の電動
パワーステアリング装置においては、ブーツが破損する
と、異物がブーツ内に侵入し、ボールねじ等を損傷する
恐れがある。
パワーステアリング装置においては、ブーツが破損する
と、異物がブーツ内に侵入し、ボールねじ等を損傷する
恐れがある。
【0006】かかるブーツの破損対策として、従来、特
開2001−278080号公報に記載されている技術
が提案されている。
開2001−278080号公報に記載されている技術
が提案されている。
【0007】かかる公報に記載の技術は、ボールねじ装
置をギヤハウジング内のピニオン噛合部位と電動モータ
設置部位に挟まれる略中間部に設置し、このボールねじ
装置に噛合うラック軸のねじ溝を左右操舵時にもギヤハ
ウジングの内部に納めることにより、ブーツが破損した
場合にも、ブーツ内に侵入する飛石等によって外部から
ラック軸のねじ溝が破損されないようにしたものであ
る。
置をギヤハウジング内のピニオン噛合部位と電動モータ
設置部位に挟まれる略中間部に設置し、このボールねじ
装置に噛合うラック軸のねじ溝を左右操舵時にもギヤハ
ウジングの内部に納めることにより、ブーツが破損した
場合にも、ブーツ内に侵入する飛石等によって外部から
ラック軸のねじ溝が破損されないようにしたものであ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た公報に記載の技術においては、ブーツの破損時に飛石
等からラック軸のねじ溝の破損を防止できるが、ブーツ
の破損によって泥水がブーツ内に浸入すると、その泥水
が電動モータに達して電動モータを損傷する恐れがあ
る。
た公報に記載の技術においては、ブーツの破損時に飛石
等からラック軸のねじ溝の破損を防止できるが、ブーツ
の破損によって泥水がブーツ内に浸入すると、その泥水
が電動モータに達して電動モータを損傷する恐れがあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の本発明
は、ギヤハウジングと、このギヤハウジングに移動可能
に支持され、入力軸側に接続されたピニオンに噛合うラ
ック軸と、ギヤハウジング内のラック軸回りに配設され
る電動モータと、ギヤハウジング内のラック軸回りに配
設され、電動モータのトルクをラック軸に伝えるボール
ねじ装置とを有し、前記ギヤハウジング内のラック軸に
沿う軸方向で、ピニオン噛合部位と電動モータ設置部位
の間にボールねじ装置を設置してなる電動パワーステア
リング装置において、前記ギヤハウジング内に前記電動
モータのモータシャフトの両端をシールドベアリングを
介して回転可能に支持し、これらシールドベアリングの
間に前記ギヤハウジング内に固定される電動モータのス
テータを配置したものである。
は、ギヤハウジングと、このギヤハウジングに移動可能
に支持され、入力軸側に接続されたピニオンに噛合うラ
ック軸と、ギヤハウジング内のラック軸回りに配設され
る電動モータと、ギヤハウジング内のラック軸回りに配
設され、電動モータのトルクをラック軸に伝えるボール
ねじ装置とを有し、前記ギヤハウジング内のラック軸に
沿う軸方向で、ピニオン噛合部位と電動モータ設置部位
の間にボールねじ装置を設置してなる電動パワーステア
リング装置において、前記ギヤハウジング内に前記電動
モータのモータシャフトの両端をシールドベアリングを
介して回転可能に支持し、これらシールドベアリングの
間に前記ギヤハウジング内に固定される電動モータのス
テータを配置したものである。
【0010】また、請求項2に記載の本発明は、請求項
1に記載の電動パワーステアリング装置において、前記
シールドベアリングの内輪および外輪の一方は、前記モ
ータシャフトあるいはギヤハウジングに圧入され、内輪
および外輪の他方は、前記モータシャフトあるいはギヤ
ハウジングにシールを介して液密的に嵌合されてなるも
のである。
1に記載の電動パワーステアリング装置において、前記
シールドベアリングの内輪および外輪の一方は、前記モ
ータシャフトあるいはギヤハウジングに圧入され、内輪
および外輪の他方は、前記モータシャフトあるいはギヤ
ハウジングにシールを介して液密的に嵌合されてなるも
のである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図面に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【0012】図1および図2において、10は電動パワ
ーステアリング装置を示し、この電動パワーステアリン
グ装置10のギヤハウジング11は、中空円筒状の第1
ラックハウジング12および第2ラックハウジング13
と、これらラックハウジング12、13の間に設けられ
たモータハウジング14からなり、各ハウジング12、
13、14はボルトによって同軸的に結合されている。
ーステアリング装置を示し、この電動パワーステアリン
グ装置10のギヤハウジング11は、中空円筒状の第1
ラックハウジング12および第2ラックハウジング13
と、これらラックハウジング12、13の間に設けられ
たモータハウジング14からなり、各ハウジング12、
13、14はボルトによって同軸的に結合されている。
【0013】ギヤハウジング11には、ラック軸15が
軸線方向に移動可能に貫通され、第1および第2ラック
ハウジング12、13より突出されたラック軸15の両
端は、タイロッド17、18を介して左右の前輪に連結
される。前記第1および第2ラックハウジング12、1
3の端部とタイロッド17、18の各間には、伸縮かつ
屈曲可能なブーツ19、20が装着され、これらブーツ
19、20によってギヤハウジング11内を外部より遮
蔽している。
軸線方向に移動可能に貫通され、第1および第2ラック
ハウジング12、13より突出されたラック軸15の両
端は、タイロッド17、18を介して左右の前輪に連結
される。前記第1および第2ラックハウジング12、1
3の端部とタイロッド17、18の各間には、伸縮かつ
屈曲可能なブーツ19、20が装着され、これらブーツ
19、20によってギヤハウジング11内を外部より遮
蔽している。
【0014】前記第1ラックハウジング12にはステア
リングホイールに連結される入力軸21がラック軸15
と交差する軸線の周りに回転可能に支持され、この入力
軸21にはラック軸15に形成されたラック歯15Aに
噛合うピニオン歯を形成したピニオン軸22が図略のト
ーションバーを介して入力軸21に対し相対回転可能に
連結されている。
リングホイールに連結される入力軸21がラック軸15
と交差する軸線の周りに回転可能に支持され、この入力
軸21にはラック軸15に形成されたラック歯15Aに
噛合うピニオン歯を形成したピニオン軸22が図略のト
ーションバーを介して入力軸21に対し相対回転可能に
連結されている。
【0015】また、前記第1ラックハウジング12に
は、ラック軸15を挟んでピニオン軸22と対向する位
置にシリンダ穴23がラック軸15の軸線と直交する方
向に形成され、このシリンダ穴23にラック軸15の周
面に接合するラックガイド24が摺動可能に収納されて
いる。ラックガイド24はその背面側に設けられたスプ
リング25のばね力により、ラック軸15をピニオン軸
22に向けて押圧している。
は、ラック軸15を挟んでピニオン軸22と対向する位
置にシリンダ穴23がラック軸15の軸線と直交する方
向に形成され、このシリンダ穴23にラック軸15の周
面に接合するラックガイド24が摺動可能に収納されて
いる。ラックガイド24はその背面側に設けられたスプ
リング25のばね力により、ラック軸15をピニオン軸
22に向けて押圧している。
【0016】なお、前記入力軸21とピニオン軸22の
間には、ステアリングホイールに加えられた操舵トルク
に基づくトーションバーの捩れトルクを検出するトルク
センサが設けられ、このトルクセンサの検出トルクに応
じて後述する電動モータを制御するようになっている。
間には、ステアリングホイールに加えられた操舵トルク
に基づくトーションバーの捩れトルクを検出するトルク
センサが設けられ、このトルクセンサの検出トルクに応
じて後述する電動モータを制御するようになっている。
【0017】前記ギヤハウジング11を構成するモータ
ハウジング14内には、ブラシレスDCモータからなる
電動モータ30が設けられており、この電動モータ30
はモータ固定子を構成する駆動ステータ31およびモー
タ回転子を構成するモータシャフト32を備えている。
ハウジング14内には、ブラシレスDCモータからなる
電動モータ30が設けられており、この電動モータ30
はモータ固定子を構成する駆動ステータ31およびモー
タ回転子を構成するモータシャフト32を備えている。
【0018】前記駆動ステータ31はモータハウジング
14の内周に嵌着され、コイル31Aが巻回されてい
る。また、前記モータシャフト32は中空円筒状をな
し、ラック軸15の周りに同軸的に遊嵌されており、そ
の一端は第1ラックハウジング12内に突入する位置ま
で伸長され、他端は第2ラックハウジング13内に突入
する位置まで伸長されている。モータシャフト32の一
端部はアンギュラ形のシールドベアリング33を介して
第1ラックハウジング12の軸方向端部に回動自在に支
持され、モータシャフト32の他端部はラジアル形のシ
ールドベアリング34を介してモータハウジング14の
軸方向端部に回転自在に支持されている。
14の内周に嵌着され、コイル31Aが巻回されてい
る。また、前記モータシャフト32は中空円筒状をな
し、ラック軸15の周りに同軸的に遊嵌されており、そ
の一端は第1ラックハウジング12内に突入する位置ま
で伸長され、他端は第2ラックハウジング13内に突入
する位置まで伸長されている。モータシャフト32の一
端部はアンギュラ形のシールドベアリング33を介して
第1ラックハウジング12の軸方向端部に回動自在に支
持され、モータシャフト32の他端部はラジアル形のシ
ールドベアリング34を介してモータハウジング14の
軸方向端部に回転自在に支持されている。
【0019】図2、図3および図4に示すように、前記
シールドベアリング33の内輪はモータシャフト32の
一端外周に圧入され、シールドベアリング33の外輪は
第1ラックハウジング12の内周に嵌合され、このシー
ルドベアリング33の外輪と第1ラックハウジング12
の内周との間にOリングからなるシールリング35が介
在され、ベアリング外周側の嵌合面を液密的にシールし
ている。一方、前記シールドベアリング34の外輪はモ
ータハウジング14の内周に圧入され、シールドベアリ
ング34の内輪はモータシャフト32の外周に嵌合さ
れ、このシールドベアリング34の内輪とモータハウジ
ング14の内周との間にOリングからなるシールリング
36が介在され、ベアリング内周側の嵌合面を液密的に
シールしている。
シールドベアリング33の内輪はモータシャフト32の
一端外周に圧入され、シールドベアリング33の外輪は
第1ラックハウジング12の内周に嵌合され、このシー
ルドベアリング33の外輪と第1ラックハウジング12
の内周との間にOリングからなるシールリング35が介
在され、ベアリング外周側の嵌合面を液密的にシールし
ている。一方、前記シールドベアリング34の外輪はモ
ータハウジング14の内周に圧入され、シールドベアリ
ング34の内輪はモータシャフト32の外周に嵌合さ
れ、このシールドベアリング34の内輪とモータハウジ
ング14の内周との間にOリングからなるシールリング
36が介在され、ベアリング内周側の嵌合面を液密的に
シールしている。
【0020】これにより、モータシャフト32の両端部
は、シールドベアリング33、34およびシールリング
35、36により液密的にシールされ、駆動ステータ3
1およびコイル31Aが配設された空間部40を外部か
ら液密的に遮断している。
は、シールドベアリング33、34およびシールリング
35、36により液密的にシールされ、駆動ステータ3
1およびコイル31Aが配設された空間部40を外部か
ら液密的に遮断している。
【0021】前記シールドベアリング34を介してモー
タハウジング14に回転自在に支持されたモータシャフ
ト32の他端部の内周には、ボールねじ装置37のナッ
ト38が装着されている。ナット38の内周にはねじ溝
38Aが形成され、このねじ溝38Aに対応するラック
軸15の外周にねじ溝15Bが形成され、両ねじ溝38
A、15B間にボール39が介在されている。これによ
り、モータシャフト32とともに回転するボールねじの
ナット38の回転運動をラック軸15の軸方向運動に変
換するようになっている。
タハウジング14に回転自在に支持されたモータシャフ
ト32の他端部の内周には、ボールねじ装置37のナッ
ト38が装着されている。ナット38の内周にはねじ溝
38Aが形成され、このねじ溝38Aに対応するラック
軸15の外周にねじ溝15Bが形成され、両ねじ溝38
A、15B間にボール39が介在されている。これによ
り、モータシャフト32とともに回転するボールねじの
ナット38の回転運動をラック軸15の軸方向運動に変
換するようになっている。
【0022】このようにラック軸15は両端部にピニオ
ン軸22に噛合うラック歯15Aと、ナット38に螺合
するねじ溝15Bを有し、その間のラック軸15の外周
に電動モータ30のモータシャフト32を配置した構成
により、ラック軸15が軸動してもラック歯15Aやね
じ溝15Bがギヤハウジング11より突出することがな
いとともに、モータシャフト32の両端部を支持するシ
ールドベアリング33、34によって電動モータ30を
外部から遮断できるようになる。
ン軸22に噛合うラック歯15Aと、ナット38に螺合
するねじ溝15Bを有し、その間のラック軸15の外周
に電動モータ30のモータシャフト32を配置した構成
により、ラック軸15が軸動してもラック歯15Aやね
じ溝15Bがギヤハウジング11より突出することがな
いとともに、モータシャフト32の両端部を支持するシ
ールドベアリング33、34によって電動モータ30を
外部から遮断できるようになる。
【0023】前記空間部40内には、電動モータ30の
駆動ステータ31と一方のシールドベアリング33との
間に回転角センサ41が設けられている。かかる回転角
センサ41は、公知のレゾルバにて構成され、モータハ
ウジング14の内周に固定された検出ステータ42と、
モータシャフト32の外周に固定された検出ロータ43
とを備えている。そして検出ロータ43の回転位置に応
じて、検出ステータ42に所定の電圧が誘起されること
により、電動モータ30の回転角を検出できるようにな
っている。
駆動ステータ31と一方のシールドベアリング33との
間に回転角センサ41が設けられている。かかる回転角
センサ41は、公知のレゾルバにて構成され、モータハ
ウジング14の内周に固定された検出ステータ42と、
モータシャフト32の外周に固定された検出ロータ43
とを備えている。そして検出ロータ43の回転位置に応
じて、検出ステータ42に所定の電圧が誘起されること
により、電動モータ30の回転角を検出できるようにな
っている。
【0024】前記空間部40内には、また、電動モータ
30の駆動ステータ31と他方のシールドベアリング3
3との間に、駆動ステータ31のコイル31Aに接続さ
れる給電装置45が設けられている。
30の駆動ステータ31と他方のシールドベアリング3
3との間に、駆動ステータ31のコイル31Aに接続さ
れる給電装置45が設けられている。
【0025】上記した構成により、図略のトルクセン
サ、車速センサ等からの信号が入力される制御装置(E
CU)により、電動モータ30への供給電力が制御さ
れ、電動モータ30が駆動される。電動モータ30の駆
動によりモータシャフト32が回転され、モータシャフ
ト32と一体のボールねじ装置50のナット51を介し
て、ラック軸15が左右方向に移動され、操舵力をアシ
ストする。
サ、車速センサ等からの信号が入力される制御装置(E
CU)により、電動モータ30への供給電力が制御さ
れ、電動モータ30が駆動される。電動モータ30の駆
動によりモータシャフト32が回転され、モータシャフ
ト32と一体のボールねじ装置50のナット51を介し
て、ラック軸15が左右方向に移動され、操舵力をアシ
ストする。
【0026】ところで、ブーツ19、20が破損する
と、泥水等がブーツ19、20内に浸入するが、電動モ
ータ30のモータシャフト32の両端部を支持するシー
ルドベアリング33、34およびシールリング45、4
6により、空間部40内への浸入が阻止され、電動モー
タ30および回転角センサ41を泥水等から保護する。
このような簡単な防水対策により、電動モータ30およ
び回転角センサ41の損傷を防止できる。
と、泥水等がブーツ19、20内に浸入するが、電動モ
ータ30のモータシャフト32の両端部を支持するシー
ルドベアリング33、34およびシールリング45、4
6により、空間部40内への浸入が阻止され、電動モー
タ30および回転角センサ41を泥水等から保護する。
このような簡単な防水対策により、電動モータ30およ
び回転角センサ41の損傷を防止できる。
【0027】上記した実施の形態においては、電動モー
タ30のモータシャフト32をモータハウジング14
(ギヤハウジング11)に対して支持するシールドベア
リング33、34の内輪および外輪の一方をモータシャ
フト32あるいはモータハウジング14に圧入し、内輪
および外輪の他方にシールリング35、36を設けるこ
とにより、簡単な組付けで、電動モータ30および回転
角センサ41を収納した空間部40を液密的にシールで
きるようにした構成について説明したが、内輪および外
輪の両方にシールリングを設けるように構成してもよ
く、また逆に、内輪および外輪の双方の嵌合を密にする
ことにより、シールリングを廃止することもできる。
タ30のモータシャフト32をモータハウジング14
(ギヤハウジング11)に対して支持するシールドベア
リング33、34の内輪および外輪の一方をモータシャ
フト32あるいはモータハウジング14に圧入し、内輪
および外輪の他方にシールリング35、36を設けるこ
とにより、簡単な組付けで、電動モータ30および回転
角センサ41を収納した空間部40を液密的にシールで
きるようにした構成について説明したが、内輪および外
輪の両方にシールリングを設けるように構成してもよ
く、また逆に、内輪および外輪の双方の嵌合を密にする
ことにより、シールリングを廃止することもできる。
【0028】
【発明の効果】以上、述べたように本発明によれば、電
動モータのモータシャフトの両端部をギヤハウジングに
対して支持するベアリングをシールド形にて構成し、シ
ールドベアリングの間を外部から液密的にシールされた
空間部とし、この空間部にコイルを巻回した電動モータ
のステータを収納するようにしたので、ギヤハウジング
の両端開口部を覆うブーツが破損して内部に泥水等が浸
入しても、泥水が電動モータ部に達することがなく、電
動モータの損傷を防止できる効果がある。
動モータのモータシャフトの両端部をギヤハウジングに
対して支持するベアリングをシールド形にて構成し、シ
ールドベアリングの間を外部から液密的にシールされた
空間部とし、この空間部にコイルを巻回した電動モータ
のステータを収納するようにしたので、ギヤハウジング
の両端開口部を覆うブーツが破損して内部に泥水等が浸
入しても、泥水が電動モータ部に達することがなく、電
動モータの損傷を防止できる効果がある。
【図1】本発明の実施の形態を示す電動パワーステアリ
ング装置の全体図である。
ング装置の全体図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図2のB部を拡大したシールドベアリング部の
断面図である。
断面図である。
【図4】図2のC部を拡大したシールドベアリング部の
断面図である。
断面図である。
11 ギヤハウジング
15 ラック軸
19、20 ブーツ
30 電動モータ
31 ステータ
32 モータシャフト
33、34 シールドベアリング
35、36 シールリング
37 ボールねじ装置
41 回転角センサ
Claims (2)
- 【請求項1】 ギヤハウジングと、このギヤハウジング
に移動可能に支持され、入力軸側に接続されたピニオン
に噛合うラック軸と、ギヤハウジング内のラック軸回り
に配設される電動モータと、ギヤハウジング内のラック
軸回りに配設され、電動モータのトルクをラック軸に伝
えるボールねじ装置とを有し、前記ギヤハウジング内の
ラック軸に沿う軸方向で、ピニオン噛合部位と電動モー
タ設置部位の間にボールねじ装置を設置してなる電動パ
ワーステアリング装置において、 前記ギヤハウジング内に前記電動モータのモータシャフ
トの両端をシールドベアリングを介して回転可能に支持
し、これらシールドベアリングの間に前記ギヤハウジン
グ内に固定される電動モータのステータを配置したこと
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 【請求項2】 前記シールドベアリングの内輪および外
輪の一方は、前記モータシャフトあるいはギヤハウジン
グに圧入され、内輪および外輪の他方は、前記モータシ
ャフトあるいはギヤハウジングにシールを介して液密的
に嵌合されてなる請求項1に記載の電動パワーステアリ
ング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002144474A JP2003335249A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002144474A JP2003335249A (ja) | 2002-05-20 | 2002-05-20 | 電動パワーステアリング装置 |
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CN111422246B (zh) * | 2019-01-09 | 2024-01-30 | Zf 腓德烈斯哈芬股份公司 | 工业车辆的转向车轴及具有转向车轴的工业车辆 |
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