JP4400195B2 - Vehicle steering system - Google Patents

Vehicle steering system Download PDF

Info

Publication number
JP4400195B2
JP4400195B2 JP2003405002A JP2003405002A JP4400195B2 JP 4400195 B2 JP4400195 B2 JP 4400195B2 JP 2003405002 A JP2003405002 A JP 2003405002A JP 2003405002 A JP2003405002 A JP 2003405002A JP 4400195 B2 JP4400195 B2 JP 4400195B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
housing
motor
shaft
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003405002A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005162065A (en
Inventor
敦哉 宮田
和晃 永松
勇 進藤
大基 山花
哲也 村上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2003405002A priority Critical patent/JP4400195B2/en
Publication of JP2005162065A publication Critical patent/JP2005162065A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4400195B2 publication Critical patent/JP4400195B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Description

本発明は、操舵部材の操作に応じて駆動される操舵モータの回転を舵取機構中の操舵軸に伝えて操舵を行わせる構成とした車両用操舵装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering apparatus configured to transmit a rotation of a steering motor driven in accordance with an operation of a steering member to a steering shaft in a steering mechanism to perform steering.

車両の操舵は、運転者によりなされる操舵部材の操作（一般的にはステアリングホイールの回転操作）を舵取機構中の操舵軸に伝え、該操舵軸の動作により操舵用の車輪（一般的には左右の前輪）を操舵せしめて行われる。   Steering of a vehicle is performed by transmitting an operation of a steering member (generally a rotation operation of a steering wheel) performed by a driver to a steering shaft in a steering mechanism, and a steering wheel (generally, by the operation of the steering shaft). Is performed by steering the left and right front wheels.

このような操舵を行わせるための車両用操舵装置として、操舵部材と機械的に連結された舵取機構の一部に操舵モータを付設し、操舵部材の操作に応じて駆動される操舵モータの回転力を舵取機構中の操舵軸に伝えて、操舵部材から操舵軸への機械的な伝動によりなされる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が実用化されている。また一方、操舵部材から機械的に分離された舵取機構の一部に操舵モータを付設し、操舵部材の操作に応じて駆動される操舵モータの回転力のみを舵取機構中の操舵軸に伝えて操舵を行わせる構成とした分離式の操舵装置、所謂、ステアバイワイヤ式の操舵装置が開発されつつある。   As a vehicle steering apparatus for performing such steering, a steering motor is attached to a part of a steering mechanism mechanically connected to a steering member, and a steering motor driven in accordance with the operation of the steering member is used. An electric power steering apparatus configured to transmit a rotational force to a steering shaft in a steering mechanism and assist steering performed by mechanical transmission from a steering member to the steering shaft has been put into practical use. On the other hand, a steering motor is attached to a part of the steering mechanism mechanically separated from the steering member, and only the rotational force of the steering motor driven in accordance with the operation of the steering member is used as the steering shaft in the steering mechanism. A so-called steer-by-wire steering device is being developed that is configured to transmit and steer.

車両の舵取機構の多くは、車両の左右に延設されて軸長方向に移動する操舵軸を備え、この操舵軸の移動を両端にタイロッドを介して連結された操舵用の車輪（一般的には左右の前輪）に伝えて操舵を行わせる構成となっている。このような舵取機構に操舵モータを付設する場合、例えば、操舵軸を支持するハウジングの外部に操舵モータを着座固定すると共に、前記ハウジングの内部に操舵軸と同軸上での回転自在に回転部材を支持し、この回転部材と操舵軸との間にボールねじ機構等の運動変換機構を構成して、操舵モータの回転を、平歯車、傘歯車等を用いてなる歯車伝動装置を介して回転部材に伝え、更に、前記運動変換機構により直線運動に変換して操舵軸に伝え、該操舵軸を軸長方向に移動させるようにした構成が広く採用されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−２２５７３４号公報 Many vehicle steering mechanisms include a steering shaft that extends in the left-right direction of the vehicle and moves in the axial direction, and a steering wheel (generally connected to both ends via tie rods). Is configured to transmit to the left and right front wheels). When a steering motor is attached to such a steering mechanism, for example, the steering motor is seated and fixed outside the housing that supports the steering shaft, and the rotating member is coaxially rotatable with the steering shaft inside the housing. And a motion conversion mechanism such as a ball screw mechanism is formed between the rotating member and the steering shaft, and the rotation of the steering motor is rotated through a gear transmission using a spur gear, a bevel gear, or the like. A configuration is widely used in which the motion is converted to a linear motion by the motion conversion mechanism and transmitted to the steering shaft, and the steering shaft is moved in the axial length direction (see, for example, Patent Document 1). .
JP 2002-225734 A

さて、以上の如き歯車伝動装置を備える車両用操舵装置においては、ハウジングの外部に取付けられた操舵モータの出力側の駆動歯車と、ハウジングの内部に支持された回転部材の側の従動歯車との噛合部におけるバックラッシが過大であった場合、車両の走行中に操舵用の車輪に加わる反力の作用により駆動歯車と従動歯車との間の噛合部に歯打ちが発生するという不具合が生じ、逆に前記バックラッシが過小であった場合、駆動歯車と従動歯車との間の噛合摩擦が増大し、伝動効率の低下及び操舵感の悪化を招来するという不具合が生じる。   Now, in the vehicle steering apparatus provided with the gear transmission as described above, an output side drive gear of a steering motor attached to the outside of the housing and a driven gear on the rotating member side supported inside the housing. If the backlash at the meshing portion is excessive, there is a problem that rattling occurs at the meshing portion between the drive gear and the driven gear due to the reaction force applied to the steering wheel while the vehicle is running. On the other hand, if the backlash is too small, the meshing friction between the drive gear and the driven gear increases, resulting in a problem that the transmission efficiency is lowered and the steering feeling is deteriorated.

特許文献１に開示された車両用操舵装置においては、操舵モータの出力軸に連結された小傘歯車を駆動歯車とし、また回転部材の外周に一体に周設された大傘歯車を従動歯車として備える傘歯車伝動装置を用い、小傘歯車を一体に備える歯車軸を軸長方向に位置調節する調節手段を備え、この調節手段の操作により小傘歯車と大傘歯車との間のバックラッシを適正に調整して組み付けを行うようにしている。   In the vehicle steering apparatus disclosed in Patent Document 1, a small bevel gear connected to an output shaft of a steering motor is used as a driving gear, and a large bevel gear integrally provided around the outer periphery of a rotating member is used as a driven gear. The bevel gear transmission is provided, and there is an adjusting means for adjusting the position of the gear shaft integrally provided with the small bevel gear in the axial length direction, and the backlash between the small bevel gear and the large bevel gear is properly controlled by the operation of the adjusting means. Assembling is done after adjusting.

ところが前記調節手段は、前記歯車軸を支持する円筒形の支持筒を前記ハウジングの該当部位に内嵌保持させ、この支持筒を軸長方向に移動させて、適正なバックラッシが得られた位置にてロックナットを締め付け、移動不可に固定する構成となっており、前記支持筒及びロックナットを含む専用の構成部品を必要とし、これらの構成部品及び周辺の加工に多大の工数を要するという問題があった。   However, the adjusting means holds the cylindrical support tube that supports the gear shaft in the corresponding portion of the housing, and moves the support tube in the axial direction so that an appropriate backlash is obtained. The lock nut is tightened and fixed so that it cannot be moved, and dedicated components including the support cylinder and the lock nut are required, and a large amount of man-hour is required for processing these components and the surroundings. there were.

更に、駆動歯車の軸長方向の位置調節によるバックラッシ調整は、駆動歯車と従動歯車とが互いに斜交する軸回りに回転する傘歯車伝動装置においてのみ有効であり、平歯車伝動装置等、駆動歯車及び従動歯車が互いに平行をなす回転軸を備える歯車伝動装置のバックラッシ調整には適用できず、適用範囲が限られるという問題があった。   Further, the backlash adjustment by adjusting the position of the drive gear in the axial length direction is effective only in a bevel gear transmission in which the drive gear and the driven gear rotate around an axis that is oblique to each other. In addition, it cannot be applied to the backlash adjustment of a gear transmission having a rotating shaft in which the driven gears are parallel to each other, and there is a problem that the application range is limited.

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、操舵モータ側又はハウジング側の固定座の小改良により、操舵軸への伝動のための歯車伝動装置のバックラッシ調整を簡素な構成にて可能とし、適正なバックラッシを有して噛合する駆動歯車と従動歯車とにより操舵モータから操舵軸への伝動を行わせ、良好な伝動効率及び操舵感と歯打ち音の低減とを併せて実現し得る車両用操舵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 the backlash adjustment of the gear transmission for transmission to the steering shaft can be performed with a simple configuration by a small improvement of the stationary seat on the steering motor side or the housing side. The drive gear and the driven gear that mesh with each other with an appropriate backlash can be transmitted from the steering motor to the steering shaft to achieve both good transmission efficiency, steering feeling, and reduction of rattling noise. An object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus.

本発明に係る車両用操舵装置は、操舵モータと、ハウジングの内部に支持されて操舵のために動作する操舵軸とを備え、前記操舵モータの回転を前記ハウジングの内部にて噛合する駆動歯車及び従動歯車を介して前記操舵軸に伝える構成とした車両用操舵装置において、前記駆動歯車は、前記操舵モータの軸心上に、該操舵モータの回転によって回転するように配してあり、前記ハウジングは、該ハウジングから外向きに突出するように連設された支持ハウジングを有し、前記操舵モータは、前記支持ハウジングに着座固定するために設けられた固定座を有しており、該固定座は、前記操舵モータの軸心と直交する面に対して傾斜する座面を備えることを特徴とする。 Vehicle steering apparatus according to the present invention includes a steering motor, and a steering shaft which is supported in the housing operates for steering, the driving gear meshing rotation of the steering motor in the interior of the housing and In the vehicle steering apparatus configured to transmit to the steering shaft via a driven gear, the drive gear is arranged on the axis of the steering motor so as to rotate by rotation of the steering motor, and the housing has consecutively been support housing so as to protrude outwardly from the housing, the steering motor has a fixed seat provided in order to be seated fixed to the support housing, said fixing seat It is characterized in that it comprises a seating surface of the front inclined relative to a plane perpendicular to the axis of the Kimisao steering motor.

本発明においては、支持ハウジングへの着座固定のために操舵モータに設けられた固定座に、該操舵モータの軸心と直交する面に対して傾斜する座面を設け、操舵モータの固定座を支持ハウジングの固定座に当接させた状態で操舵モータを着座固定したとき、操舵モータの軸心上の駆動歯車が径方向に変位して突出するようになし、この変位量及び方向を支持ハウジングに対して操舵モータを回転させることにより変更して、ハウジング内にて噛合する従動歯車との間のバックラッシを調整する。 In the present invention, the fixing seat provided in the steering rudder motor for sitting fixed to the support housing is provided with a seat surface which is inclined with respect to a plane orthogonal to the axis of the steering motor, the steering motor fixing When the steering motor is seated and fixed in a state where the seat is in contact with the fixed seat of the support housing, the drive gear on the shaft center of the steering motor is displaced in the radial direction and protrudes. By changing the steering motor relative to the support housing, the backlash with the driven gear meshing with the housing is adjusted.

本発明に係る車両用操舵装置においては、操舵モータの固定座に、該操舵モータの軸心と直交する面に対して傾斜する座面を備える簡素な構成により、駆動歯車と従動歯車とのバックラッシ調整が歯車の形式を問わずに可能となり、噛合摩擦の適正化による伝動効率の向上及び操舵感の向上が達成されると共に、操舵軸の側からの逆入力の作用により発生する歯打ち音を低減することができ、快適な操舵が可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。 The vehicular steering device according to the present invention, the fixing seat of the steering rudder motor, with a simple configuration comprising a seat surface inclined with respect to a plane orthogonal to the axis of the steering motor, a drive gear and a driven gear Backlash adjustment is possible regardless of the type of gear, and transmission efficiency and steering feeling are improved by optimizing the meshing friction, and gear rattling caused by the action of reverse input from the steering shaft side is achieved. The present invention has excellent effects such as reduction of sound and enabling comfortable steering.

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、本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図であり、この車両用操舵装置は、操舵部材としてのステアリングホイールＳの回転操作に応じて動作するラックピニオン式の舵取機構と、該舵取機構に付設され、操舵補助のために駆動される操舵モータ３とを備える電動パワーステアリング装置として構成されている。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a vehicle steering apparatus according to the present invention. This vehicle steering apparatus is a rack and pinion type steering that operates in response to a rotation operation of a steering wheel S as a steering member. The electric power steering apparatus includes a mechanism and a steering motor 3 attached to the steering mechanism and driven to assist steering.

舵取機構は、図示しない車体の左右方向に延設された円筒形のラックハウジング10と、該ラックハウジング10の内部に軸長方向への移動自在に支持されたラック軸（操舵軸）１とを備えている。このラック軸１の両端は、ラックハウジング10の両側に突出され、操舵用の車輪としての左右の前輪11，11のナックルアーム12，12に各別のタイロッド13，13を介して連結されており、ラック軸１の両方向の移動によりタイロッド13，13を介してナックルアーム12，12を押し引きし、左右の前輪11，11を操舵せしめる構成となっている。   The steering mechanism includes a cylindrical rack housing 10 extending in the left-right direction of a vehicle body (not shown), and a rack shaft (steering shaft) 1 supported inside the rack housing 10 so as to be movable in the axial direction. It has. Both ends of the rack shaft 1 protrude from both sides of the rack housing 10 and are connected to knuckle arms 12 and 12 of left and right front wheels 11 and 11 as steering wheels via separate tie rods 13 and 13, respectively. The knuckle arms 12 and 12 are pushed and pulled through the tie rods 13 and 13 by the movement of the rack shaft 1 in both directions, and the left and right front wheels 11 and 11 are steered.

ラックハウジング10の一側半部には、これと軸心を交叉させてピニオンハウジング20が連設されており、該ピニオンハウジング20の内部には、軸回りでの回転自在にピニオン軸２が支持されている。ピニオン軸２は、ピニオンハウジング20の上方への突出部のみが図示してあり、この突出部は、両端にユニバーサルジョイント21，21を備える中間軸22を介してコラム軸23に連結されている。   A pinion housing 20 is connected to one side half of the rack housing 10 so as to cross the shaft center. The pinion shaft 2 is supported inside the pinion housing 20 so as to be rotatable about the axis. Has been. The pinion shaft 2 is shown only with an upward projecting portion of the pinion housing 20, and this projecting portion is connected to the column shaft 23 via an intermediate shaft 22 having universal joints 21 and 21 at both ends.

ピニオンハウジング20の内部に延設されたピニオン軸２の下部には、図示しないピニオンが一体に設けてある。また、ラックハウジング10の内部に支持されたラック軸１の外面には、ピニオンハウジング20との交叉部を含む適長に亘ってラック歯（図示せず）が形成されており、このラック歯が、ピニオン軸２下部の前記ピニオンに噛合させてある。   A pinion (not shown) is integrally provided at a lower portion of the pinion shaft 2 extending inside the pinion housing 20. Further, rack teeth (not shown) are formed on the outer surface of the rack shaft 1 supported inside the rack housing 10 over an appropriate length including the crossing portion with the pinion housing 20. The pinion shaft 2 is meshed with the pinion below the pinion shaft 2.

コラム軸23は、円筒形をなすコラムハウジング24の内部に同軸上での回転自在に支持され、該コラムハウジング24を介して図示しない車室の内部に後上方に傾斜して固定支持されており、操舵部材としてのステアリングホイールＳは、コラムハウジング24の上部に突出するコラム軸23の上端部に嵌着固定されている。   The column shaft 23 is rotatably supported on the same axis in a cylindrical column housing 24, and is fixedly supported by tilting rearward and upward through the column housing 24 to the interior of a passenger compartment (not shown). The steering wheel S as a steering member is fitted and fixed to the upper end portion of the column shaft 23 protruding from the upper portion of the column housing 24.

以上の構成により、操舵のためにステアリングホイールＳが回転操作された場合、該ステアリングホイールＳが嵌着固定されたコラム軸23が軸回りに回転し、この回転が中間軸22を介してピニオン軸２に伝わり、このピニオン軸２の回転が前記ピニオン及びラック歯の噛合部においてラック軸１の軸長方向の移動に変換され、この移動により前述の如く左右の前輪11，11が操舵される。   With the above configuration, when the steering wheel S is rotated for steering, the column shaft 23 to which the steering wheel S is fitted and fixed rotates around the axis, and this rotation is rotated via the intermediate shaft 22 to the pinion shaft. 2, the rotation of the pinion shaft 2 is converted into movement in the axial direction of the rack shaft 1 at the meshing portion of the pinion and rack teeth, and the left and right front wheels 11 and 11 are steered as described above by this movement.

このような操舵を補助する操舵モータ３は、ラックハウジング10の他側半部の外側に取付けてある。図２は、操舵モータ３の取付け位置近傍のラックハウジング10の内部構成を示す縦断面図である。   The steering motor 3 that assists such steering is attached to the outside of the other half of the rack housing 10. FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the rack housing 10 in the vicinity of the mounting position of the steering motor 3.

図示の如くラックハウジング10の中途部には、該ラックハウジング10に対して傾斜する軸心を有して外向きに突出する円筒形の支持ハウジング15が連設されている。支持ハウジング15の突出側端部には、全面に亘る開口部が設けられ、この開口部の周縁には、該支持ハウジング15の軸心に対して正しく直交するように加工された座面としてのモータ固定座16が形成されており、操舵モータ３は、出力側に一体に取付けられたモータハウジング30と共に前記モータ固定座16に着座固定されている。   As shown in the figure, a cylindrical support housing 15 having an axial center inclined with respect to the rack housing 10 and projecting outward is provided in the middle of the rack housing 10. At the protruding end of the support housing 15, an opening is provided over the entire surface, and the periphery of this opening is a seating surface that is processed to be orthogonal to the axis of the support housing 15. A motor fixing seat 16 is formed, and the steering motor 3 is seated and fixed to the motor fixing seat 16 together with a motor housing 30 integrally attached to the output side.

モータハウジング30は、小径円筒形をなす軸支筒31と、該軸支筒31の一側に同軸をなして連設され．大径円筒形をなすモータ支持筒32とを備えている。軸支筒31の内部には、軸長方向に離隔した２か所の軸受41，41により、同軸上での回転自在に歯車軸40が両持ち支持されている。該歯車軸40の両端部は、軸支筒31の両側外部に突出させてあり、モータ支持筒32の逆側に突出する歯車軸40の軸端部には、駆動歯車としての小傘歯車４が一体形成されている。なお小傘歯車４は、歯車軸40と別体に設け、該歯車軸40の軸端部に嵌着固定する構成としてもよい。   The motor housing 30 is connected to a shaft support tube 31 having a small-diameter cylindrical shape and coaxially connected to one side of the shaft support tube 31. And a motor support cylinder 32 having a large-diameter cylindrical shape. Inside the shaft support cylinder 31, a gear shaft 40 is supported at both ends so as to be rotatable coaxially by two bearings 41, 41 spaced apart in the axial direction. Both end portions of the gear shaft 40 are projected outside both sides of the shaft support tube 31, and the small bevel gear 4 as a drive gear is disposed at the shaft end portion of the gear shaft 40 projecting to the opposite side of the motor support tube 32. Are integrally formed. The small bevel gear 4 may be provided separately from the gear shaft 40 and fitted and fixed to the shaft end portion of the gear shaft 40.

モータ支持筒32は、軸支筒31との連設部の逆側に全面に亘る開口部を備えており、この開口部の周縁にモータ座33が形成され、また軸支筒31との連設側の端壁の外周縁には固定座34が形成されている。操舵モータ３は、図示の如く、一側に設けた固定フランジをモータ座33に着座させ、図示しない固定ボルトの締め付けにより同軸上にフランジ固定されている。この固定によりモータ支持筒32の内部に突出する操舵モータ３のモータ軸3aは、前記モータ支持筒32の内部に逆側から突出する歯車軸40の軸端部にスプライン結合されており、操舵モータ３の回転は、モータ軸3aを介して歯車軸40に伝達され、軸支筒31の他側への歯車軸40の突出端に設けられた小傘歯車４が回転するようになしてある。   The motor support cylinder 32 is provided with an opening over the entire surface on the opposite side of the connection portion with the shaft support tube 31, a motor seat 33 is formed on the periphery of the opening, and the motor support tube 32 is connected to the shaft support tube 31. A fixed seat 34 is formed on the outer peripheral edge of the installation end wall. As shown in the figure, the steering motor 3 has a fixed flange provided on one side seated on the motor seat 33 and is coaxially fixed by fastening a fixing bolt (not shown). Due to this fixing, the motor shaft 3a of the steering motor 3 protruding into the motor support cylinder 32 is spline-coupled to the shaft end of the gear shaft 40 protruding from the opposite side into the motor support cylinder 32. 3 is transmitted to the gear shaft 40 through the motor shaft 3a, and the small bevel gear 4 provided at the projecting end of the gear shaft 40 to the other side of the shaft support cylinder 31 is rotated.

このようにモータ支持筒32と一体化された操舵モータ３は、モータ支持筒32の他側に連設された軸支筒31を支持ハウジング15内に挿入し、モータ支持筒32の端壁外面に設けられた固定座34を支持ハウジング15の開口部周縁に設けられたモータ固定座16に着座させ、図示しない固定ボルトを締め付けることにより固定されている。この固定により軸支筒31の先端から突出する小傘歯車４は、図示の如く、支持ハウジング15とラックハウジング10との連設部に達し、前記固定座34及びモータ固定座16の当接により拘束される位置に位置決めされる。   The steering motor 3 integrated with the motor support cylinder 32 in this way inserts the shaft support cylinder 31 connected to the other side of the motor support cylinder 32 into the support housing 15, and the outer wall of the end wall of the motor support cylinder 32. The fixing seat 34 provided on the support housing 15 is seated on the motor fixing seat 16 provided on the periphery of the opening of the support housing 15, and is fixed by tightening a fixing bolt (not shown). As shown in the figure, the small bevel gear 4 protruding from the tip end of the shaft support cylinder 31 reaches the connecting portion of the support housing 15 and the rack housing 10 by the fixing, and the fixed seat 34 and the motor fixed seat 16 are brought into contact with each other. Positioned at the position to be restrained.

ここで、支持ハウジング15に設けられたモータ固定座16は、前述の如く、支持ハウジング15の軸心と正しく直交する座面としてあるのに対し、モータ支持筒32に設けられた固定座34は、モータ支持筒32及び軸支筒31を備えるモータハウジング30の軸心と直交する面に対し所定の傾斜角度αを有して傾斜する座面としてある。   Here, as described above, the motor fixing seat 16 provided in the support housing 15 is a seat surface that is orthogonal to the axis of the support housing 15, whereas the fixed seat 34 provided in the motor support cylinder 32 is The seat surface is inclined at a predetermined inclination angle α with respect to a plane orthogonal to the axis of the motor housing 30 including the motor support cylinder 32 and the shaft support cylinder 31.

図３は、モータハウジング３に設けられた固定座34の作用説明図である。本図には、支持ハウジング15、モータハウジング30、操舵モータ３、歯車軸40及び小傘歯車４が線図により示してあり、モータハウジング30の固定座34及び支持ハウジング15のモータ固定座16は、外側に周設されたフランジとして図示してある。また操舵モータ３の出力軸3aは、歯車軸40と一体化して示してある。更に．図中のＡ−Ａ線は、支持ハウジング15の軸心線を示し、図中のＢ−Ｂ線は、モータハウジング30の軸心線を示している。   FIG. 3 is an operation explanatory view of the fixed seat 34 provided in the motor housing 3. In this figure, the support housing 15, the motor housing 30, the steering motor 3, the gear shaft 40, and the small bevel gear 4 are shown in a diagram, and the fixed seat 34 of the motor housing 30 and the motor fixed seat 16 of the support housing 15 are It is shown as a flange provided on the outside. The output shaft 3a of the steering motor 3 is shown integrally with the gear shaft 40. Furthermore. A line AA in the figure indicates the axis of the support housing 15, and a line BB in the figure indicates the axis of the motor housing 30.

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、固定座34とモータ固定座16との当接状態を保ちながら、モータハウジング30を支持ハウジング15に対して軸回りに１８０°回転させた前後の状態を示している。前述の如く支持ハウジング15のモータ固定座16は、軸心線Ａ−Ａに対して直交する座面を有するのに対し、モータハウジング30の固定座34は、軸心線Ｂ−Ｂと直交する面に対し、傾斜角度αを有して傾斜する座面を有しており、モータハウジング30の前述した回転は、該モータハウジング30の軸心線Ｂ−Ｂが支持ハウジング15の軸心線Ａ−Ａに対して前記αなる傾斜角度を保った状態にて生じる。従って、モータハウジング30から突出する歯車軸40先端の小傘歯車４は、図３（ａ），（ｂ）に示す如く、モータハウジング30の回転に応じて、支持ハウジング15の軸心線Ａ−Ａを中央とし径方向の両向きに変位することとなる。   3 (a) and 3 (b) show the state before and after the motor housing 30 is rotated 180 ° around the axis with respect to the support housing 15 while maintaining the contact state between the fixed seat 34 and the motor fixed seat 16. Indicates the state. As described above, the motor fixing seat 16 of the support housing 15 has a seat surface orthogonal to the axis AA, whereas the fixing seat 34 of the motor housing 30 is orthogonal to the axis B-B. The surface of the motor housing 30 is inclined with respect to the surface, and the rotation of the motor housing 30 causes the axial center line BB of the motor housing 30 to be aligned with the axial center line A of the support housing 15. It occurs in a state where the inclination angle α is maintained with respect to −A. Therefore, the small bevel gear 4 at the tip of the gear shaft 40 protruding from the motor housing 30 is rotated along the axis A- of the support housing 15 according to the rotation of the motor housing 30 as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b). It will be displaced in both radial directions with A at the center.

一方、ラックハウジング10の内部に軸長方向への移動自在に支持されたラック軸１の外周面には、半円形断面を有するねじ溝50が、支持ハウジング15との連設部に臨む位置の両側に軸長方向の適長に亘って形成されている。またラックハウジング10の内部には、円筒形をなすボールナット（回転部材）51が、ラック軸１と同軸上にて回転自在に支持されており、ラック軸１の外周面に対向するボールナット51の内周面には、前記ねじ溝50に対応する半円形断面を有するねじ溝が形成され、このねじ溝とラック軸１外周のねじ溝50とを多数のボール52，52…を介して螺合させてボールねじ機構５が構成されている。   On the other hand, on the outer peripheral surface of the rack shaft 1 that is supported inside the rack housing 10 so as to be movable in the axial length direction, a thread groove 50 having a semicircular cross section is located at a position facing the connecting portion with the support housing 15. It is formed on both sides over an appropriate length in the axial direction. A cylindrical ball nut (rotating member) 51 is supported in the rack housing 10 so as to be rotatable coaxially with the rack shaft 1, and the ball nut 51 facing the outer peripheral surface of the rack shaft 1. A thread groove having a semicircular cross section corresponding to the thread groove 50 is formed on the inner peripheral surface of the rack, and the thread groove and the thread groove 50 on the outer periphery of the rack shaft 1 are threaded through a plurality of balls 52, 52. In combination, a ball screw mechanism 5 is configured.

ラックハウジング10は、以上の如きボールねじ機構５の構成位置の一側において、第１ハウジング 10aと第２ハウジング 10bとを同軸上に連結して構成されており、ボールナット51は、支持ハウジング15との連設部を含む第１ハウジング 10aに内嵌保持されたラジアル軸受54と、第１，第２ハウジング 10a,10bの連結部に内嵌保持されたスラスト軸受55とにより両持ち支持されている。   The rack housing 10 is configured by coaxially connecting the first housing 10a and the second housing 10b on one side of the configuration position of the ball screw mechanism 5 as described above. Are supported by both ends by a radial bearing 54 fitted and held in the first housing 10a including the connecting portion and a thrust bearing 55 fitted and held by the connecting portion of the first and second housings 10a and 10b. Yes.

ここで第１，第２ハウジング 10a,10bは、夫々との連結側端部の内面に周設された同径適幅の保持溝 10c,10dを備え、同じく外面に周設された連結フランジ 10e,10fを備えている。図示の如くスラスト軸受55は、保持溝 10c,10dに両半部を夫々内嵌され、隙間を隔てて対向する連結フランジ 10e,10fを複数の固定ボルト17，17…により締め付けることにより、保持溝 10c,10dの端面間に両側から挾持せしめて位置決めされている。この構成により、スラスト軸受55の位置決めを、締め付けナット等の専用部品を用いることなく確実に実現することが可能となり、部品点数の削減を図ることができる。なお、隙間を隔てて対向する連結フランジ 10e,10f間のシールは、リブ付きメタルパッキン、Ｏリング等、寸法差を許容するシール部材18を介装して行えばよい。   Here, the first and second housings 10a and 10b are each provided with holding grooves 10c and 10d having an appropriate width of the same diameter provided on the inner surface of the connecting side end portion of each of the first and second housings 10a and 10b. , 10f. As shown in the figure, the thrust bearing 55 has both halves fitted into the holding grooves 10c and 10d, and the connecting flanges 10e and 10f facing each other with a gap therebetween are tightened by a plurality of fixing bolts 17, 17. Between the end faces of 10c and 10d, they are positioned by being clamped from both sides. With this configuration, positioning of the thrust bearing 55 can be reliably realized without using a dedicated part such as a tightening nut, and the number of parts can be reduced. The seal between the connecting flanges 10e and 10f facing each other with a gap may be performed by interposing a seal member 18 that allows a dimensional difference, such as a metal packing with ribs or an O-ring.

以上の如く支持されたボールナット51の外側には、従動歯車としての大傘歯車６が同軸的に外嵌固定されており、この大傘歯車６は、支持ハウジング15とラックハウジング10との連設部において歯車軸40先端の小傘歯車４に噛合させてある。ここで小傘歯車４は、前述の如く、支持ハウジング15内にてモータハウジング30を回転させることにより、支持ハウジング15の径方向に変位させることができるのに対し、大傘歯車６は、支持ハウジング15と一体をなすラックハウジング10の内部に支持されたボールナット51に固定されているから、モータハウジング30を回転させることにより小傘歯車４と大傘歯車６との噛合部におけるバックラッシの調整が可能となる。   A large bevel gear 6 as a driven gear is coaxially fitted and fixed to the outside of the ball nut 51 supported as described above. The large bevel gear 6 is connected to the support housing 15 and the rack housing 10. It is meshed with the small bevel gear 4 at the tip of the gear shaft 40 at the installed portion. Here, the small bevel gear 4 can be displaced in the radial direction of the support housing 15 by rotating the motor housing 30 in the support housing 15 as described above, whereas the large bevel gear 6 is supported by Since it is fixed to a ball nut 51 supported inside the rack housing 10 that is integral with the housing 15, the backlash at the meshing portion between the small bevel gear 4 and the large bevel gear 6 is adjusted by rotating the motor housing 30. Is possible.

このようなバックラッシ調整のためのモータハウジング30の回転操作は、該モータハウジング30を支持ハウジング15に仮止めした状態において操舵モータ３を把持して回転させることより、ラックハウジング10の外側において容易に実施することができる。なおこの回転操作は、図３に示す如き大なる回転角度範囲において行われるのではなく、例えば、所定の基準回転位置の両側に設定された小さい角度範囲内にて行われれば十分であり、このようにして得られた適正なバックラッシは、モータハウジング30と支持ハウジング15とを強固に固定することにより維持される。   Such a rotation operation of the motor housing 30 for backlash adjustment can be easily performed outside the rack housing 10 by gripping and rotating the steering motor 3 while the motor housing 30 is temporarily fixed to the support housing 15. Can be implemented. Note that this rotation operation is not performed in a large rotation angle range as shown in FIG. 3, but it is sufficient, for example, to be performed within a small angle range set on both sides of a predetermined reference rotation position. The proper backlash obtained in this way is maintained by firmly fixing the motor housing 30 and the support housing 15.

また前記回転操作は、操舵モータ３とモータハウジング30との一体性を保って行われるから、操舵モータ３の出力軸3aと歯車軸40との同心性は確保され、操舵モータ３から歯車軸40への伝動に支障を来す虞れはない。更に以上の如きバックラッシ調整は、小傘歯車４を径方向に変位させて行われるから、駆動歯車及び従動歯車として平歯車を用いてなる平歯車伝動装置においても適用可能である。   Further, since the rotation operation is performed while maintaining the integrity of the steering motor 3 and the motor housing 30, the concentricity between the output shaft 3a of the steering motor 3 and the gear shaft 40 is ensured. There is no risk of disturbing the transmission to the. Further, since the backlash adjustment as described above is performed by displacing the small bevel gear 4 in the radial direction, it can also be applied to a spur gear transmission using a spur gear as a drive gear and a driven gear.

以上の構成によりボールナット51には、モータ軸3aに取り出される操舵モータ３の回転力が、歯車軸40、小傘歯車４及び大傘歯車６を介して伝動されることとなり、この伝動に応じたボールナット51の回転により、該ボールナット51の内周面に形成されたねじ溝が螺進し、この螺進が多数のボール52，52…を介してラック軸１の外周面に形成されたねじ溝50に伝えられ、前記ラック軸１の軸長方向の移動に変換されて、この移動に応じて前述の如くなされる操舵が補助される。   With the above configuration, the rotational force of the steering motor 3 taken out by the motor shaft 3a is transmitted to the ball nut 51 through the gear shaft 40, the small bevel gear 4 and the large bevel gear 6, and according to this transmission. When the ball nut 51 rotates, the thread groove formed on the inner peripheral surface of the ball nut 51 is screwed, and this screwing is formed on the outer peripheral surface of the rack shaft 1 via a plurality of balls 52, 52. Is transmitted to the screw groove 50 and converted into a movement of the rack shaft 1 in the axial length direction, and the steering performed as described above is assisted in accordance with the movement.

この操舵補助は、前述した如く適正にバックラッシ調整された小傘歯車４と大傘歯車６との間での歯車伝動を伴ってなされるから、良好な伝動効率及び操舵感を実現することができ、また車両の走行中に左右の前輪11，11に加わる路面反力がラック軸１及びボールナット51を介して作用した場合においても、小傘歯車４と大傘歯車６との噛合部に発生する歯打ち音を大幅に低減することができる。   This steering assist is performed with the gear transmission between the small bevel gear 4 and the large bevel gear 6 that have been appropriately backlash-adjusted as described above, so that it is possible to achieve good transmission efficiency and steering feeling. In addition, even when a road surface reaction force applied to the left and right front wheels 11 and 11 acts through the rack shaft 1 and the ball nut 51 while the vehicle is running, it is generated at the meshing portion of the small bevel gear 4 and the large bevel gear 6. It is possible to greatly reduce the rattling noise.

図４は、本発明に係る車両用操舵装置の他の実施の形態を示す図であり、前記図２と同様、操舵モータ３の取付け位置近傍のラックハウジング10の内部構成が示されている。 FIG. 4 is a view showing another embodiment of the vehicle steering apparatus according to the present invention. As in FIG. 2, the internal structure of the rack housing 10 in the vicinity of the mounting position of the steering motor 3 is shown.

図４においては、モータハウジング30側の固定座34自体は、操舵モータ３の軸心に対して直交するように設けられているが、この固定座34に、一面を傾斜面とした不等厚の板状シム７を一体に被着することにより、操舵モータ３の軸心との直交面に対して傾斜する座面を固定座34に設けた構成としてある。 In FIG. 4, the fixed seat 34 itself Motor housing 30 side is provided so as to be perpendicular to the axis of the steering motor 3, to the fixed seat 34, unequal thickness and an inclination surface one side The plate-like shim 7 is integrally attached to the fixed seat 34 so that a seating surface inclined with respect to a plane perpendicular to the axis of the steering motor 3 is provided on the fixed seat 34 .

この構成においてもモータハウジング30及び操舵モータ３を軸回りに回転操作することにより、小傘歯車４と大傘歯車６との間のバックラッシ調整が可能となる。なお、図４に示す実施の形態における他の部分の構成及び動作は、図２に示す実施の形態と同一であり、対応する構成部材に図２と同一の参照符号を付して説明を省略する。 Also in this configuration, the backlash adjustment between the small bevel gear 4 and the large bevel gear 6 can be performed by rotating the motor housing 30 and the steering motor 3 about the axes. The configuration and operation of other parts in the embodiment shown in FIG. 4 are the same as those in the embodiment shown in FIG. 2, and the same reference numerals as those in FIG. To do.

なお以上の実施の形態においては、ラックピニオン式の舵取機構を備える車両において、操舵軸としてのラック軸１に操舵モータ３の回転を伝える電動パワーステアリング装置への適用例について述べたが、本発明は、ラックピニオン式以外の舵取機構を備える車両において、該舵取機構に操舵モータの回転を伝達して操舵を補助する構成としたあらゆる形式の電動パワーステアリング装置への適用が可能である。   In the above embodiment, an application example to an electric power steering device that transmits the rotation of the steering motor 3 to the rack shaft 1 as a steering shaft in a vehicle having a rack and pinion type steering mechanism has been described. The present invention can be applied to any type of electric power steering apparatus configured to assist steering by transmitting the rotation of a steering motor to the steering mechanism in a vehicle including a steering mechanism other than a rack and pinion type. .

また以上の実施の形態においては、操舵モータ３の回転をラック軸１の軸長方向への移動に変換するためにボールねじ機構５を用いているが、台形ねじ等の他のねじ機構を用いてもよく、更には、特開２００１−１８７９５５号公報等に開示されたベアリングを用いたねじ機構、所謂、ベアリングねじを用いてもよい。   In the above embodiment, the ball screw mechanism 5 is used to convert the rotation of the steering motor 3 into the movement of the rack shaft 1 in the axial direction, but other screw mechanisms such as trapezoidal screws are used. Further, a screw mechanism using a bearing disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-187955 or the like, that is, a so-called bearing screw may be used.

また本発明は、コラム軸23の中途に操舵モータ３の回転を伝え、中間軸22及びピニオン軸２を介してラック軸１を間接的に移動させる構成としたコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置への適用も可能であり、更には、ピニオン軸２の中途に操舵モータ３の回転を伝え、ラック軸１を間接的に移動させる構成としたピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置への適用も可能である。   Further, the present invention provides a column assist type electric power steering apparatus configured to transmit the rotation of the steering motor 3 in the middle of the column shaft 23 and to indirectly move the rack shaft 1 through the intermediate shaft 22 and the pinion shaft 2. Furthermore, the present invention can be applied to a pinion assist type electric power steering device in which the rotation of the steering motor 3 is transmitted in the middle of the pinion shaft 2 and the rack shaft 1 is indirectly moved. is there.

更に本発明は、電動パワーステアリング装置に限らず、操舵部材から機械的に分離された舵取機構を備え、該舵取機構の一部に付設された操舵モータの回転のみによって操舵を行わせる構成とした分離式、所謂、ステアバイワイヤ式の操舵装置においても、前記操舵モータから操舵軸への伝動のために適用することができ、同様の効果が得られることは言うまでもない。   Furthermore, the present invention is not limited to an electric power steering device, and includes a steering mechanism mechanically separated from a steering member, and is configured to perform steering only by rotation of a steering motor attached to a part of the steering mechanism. It is needless to say that the separated type, so-called steer-by-wire type steering device can be applied for transmission from the steering motor to the steering shaft, and the same effect can be obtained.

電動パワーステアリング装置として構成された本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle steering apparatus according to the present invention configured as an electric power steering apparatus. 操舵モータの取付け位置近傍のラックハウジングの内部構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the internal structure of the rack housing of the attachment position vicinity of a steering motor. モータハウジングに設けられた固定座の作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the fixed seat provided in the motor housing. 本発明に係る車両用操舵装置の他の実施の形態を示す図である。 It is a figure which shows other embodiment of the steering apparatus for vehicles which concerns on this invention .

符号の説明Explanation of symbols

１ ラック軸（操舵軸）
３ 操舵モータ
４ 小傘歯車（駆動歯車）
６ 大傘歯車（従動歯車）
10 ラックハウジング（ハウジング）
15 支持ハウジング
34 固定座 1 Rack shaft (steering shaft)
3 Steering motor 4 Small bevel gear (drive gear)
6 Large bevel gear (driven gear)
10 Rack housing (housing)
15 support Haujin grayed
34 Fixed seat

Claims (1)

操舵モータと、ハウジングの内部に支持されて操舵のために動作する操舵軸とを備え、前記操舵モータの回転を前記ハウジングの内部にて噛合する駆動歯車及び従動歯車を介して前記操舵軸に伝える構成とした車両用操舵装置において、
前記駆動歯車は、前記操舵モータの軸心上に、該操舵モータの回転によって回転するように配してあり、
前記ハウジングは、該ハウジングから外向きに突出するように連設された支持ハウジングを有し、前記操舵モータは、前記支持ハウジングに着座固定するために設けられた固定座を有しており、
該固定座は、前記操舵モータの軸心と直交する面に対して傾斜する座面を備えることを特徴とする車両用操舵装置。 A steering motor, and a steering shaft which is supported in the housing operates for steering, transmitted to the steering shaft via a driving gear and a driven gear meshed rotation of the steering motor in the interior of the housing In the vehicle steering apparatus configured as described above,
The drive gear is arranged on the axis of the steering motor so as to rotate by rotation of the steering motor,
The housing has a support housing connected so as to protrude outward from the housing, and the steering motor has a fixed seat provided to be seated and fixed to the support housing ,
The fixed seat, the vehicle steering apparatus comprising: a seat surface of the front inclined with respect to a plane orthogonal to the axis of Kimisao steering motor.
JP2003405002A 2003-12-03 2003-12-03 Vehicle steering system Expired - Fee Related JP4400195B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003405002A JP4400195B2 (en) 2003-12-03 2003-12-03 Vehicle steering system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003405002A JP4400195B2 (en) 2003-12-03 2003-12-03 Vehicle steering system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005162065A JP2005162065A (en) 2005-06-23
JP4400195B2 true JP4400195B2 (en) 2010-01-20

Family

ID=34727833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003405002A Expired - Fee Related JP4400195B2 (en) 2003-12-03 2003-12-03 Vehicle steering system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4400195B2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005162065A (en) 2005-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2000043739A (en) Electric steering device
US6973990B2 (en) Electronic control power steering device
US6076628A (en) Power assist apparatus for motor vehicle steering
JP3658683B2 (en) Electric steering device
JP2007161082A (en) Electric power steering device
JP4181475B2 (en) Electric power steering device
JP4133412B2 (en) Electric power steering device
JP2004314854A (en) Steering device for vehicle
JP4411952B2 (en) Vehicle steering system
JP4400195B2 (en) Vehicle steering system
EP1813507B1 (en) Electric power steering apparatus
JP4085802B2 (en) Electric power steering device
JP2008296633A (en) Electric assist mechanism for electric power steering device
JP2007050845A (en) Power steering system
US7604085B2 (en) Electric power steering apparatus
JP2010144825A (en) Vehicular steering unit
JP3856606B2 (en) Electric power steering device
JP2002154443A (en) Motor-driven power steering device
JP4734945B2 (en) Vehicle steering system
KR100988239B1 (en) An electric power steering system of which decelerator is not swinging
JP7197070B1 (en) electric power steering device
WO2023148997A1 (en) Electric power steering device
JP2004257429A (en) Electric power steering device
JP5212714B2 (en) Vehicle shock absorption steering system
JP2010071375A (en) Gear speed reducer and electric power steering device including the same

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060228

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20060811

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061123

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20081218

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20081224

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090218

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091006

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091019

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131106

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees