JP6614162B2 - ステアリング装置 - Google Patents
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Description
本発明の目的は、ハウジングの強度を維持できるステアリング装置を提供することにある。
上記のステアリング装置において、連通路は、ナットの外周面においてナットの軸方向全長に亘って設けられた溝であることが好ましい。
上記のステアリング装置において、従動プーリの内周面に螺合する締結体を備え、ナットの外周面には、周方向全域に亘ってフランジ部が設けられ、従動プーリと締結体との間にフランジ部を挟み込むことにより、ナットと従動プーリとが締結され、締結体の内径をナットの内径よりも大きくすることにより、フランジ部の端面に設けられた連通路の部分は、締結体と転舵シャフトとの間でハウジングの内部空間に露出していることが好ましい。
上記のステアリング装置において、ナットには、ナットの回転方向の位置を確認するための回転位置決め部が設けられ、ナットをその軸方向に直交する方向から見たとき、連通路および回転位置決め部は、ナットの軸線に沿って延びる同一直線上に設けられていることが好ましい。
上記のステアリング装置において、ナット及び従動プーリのそれぞれには、径方向に延びるピン孔が、互いに連通するように設けられ、ナット及び従動プーリの各ピン孔には、ピンが挿入されていることが好ましい。
上記のステアリング装置において、軸受の軸方向両側にそれぞれ設けられる弾性部材と、ハウジングの内周面において軸方向に並ぶように設けられた2つの壁とを備え、軸受は、ハウジングに対して軸方向に揺動可能に設けられると共に、弾性部材を介して2つの壁に挟まれた状態で支持されていることが好ましい。
以下、ステアリング装置の一実施形態について説明する。
図1に示すように、EPS1は、運転者のステアリングホイール10の操作に基づいて転舵輪16を転舵させる操舵機構2と、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構3とを備えている。
図2に示すように、ボールねじ機構30は、ラックシャフト12に複数のボール32を介して螺合する円筒状のナット31と、ナット31を従動プーリ42に締結する円筒状のロックスクリュー34と、ナット31をラックハウジング17に対して回転可能に支持する軸受35とを備えている。また、減速機40は、モータ20の回転軸21に取り付けられた駆動プーリ41と、ナット31の外周に取り付けられた従動プーリ42と、および駆動プーリ41と従動プーリ42とに巻き掛けられたベルト43とを備えている。ナット31の第1の端部である右端の外周面には、周方向全域に亘ってフランジ部31aが設けられている。ロックスクリュー34の外周面に設けられたねじ溝は、従動プーリ42に設けられたねじ溝と螺合している。これにより、ロックスクリュー34は、軸方向に移動する。ロックスクリュー34と従動プーリ42との間にフランジ部31aを挟み込むことにより、ナット31は、従動プーリ42と一体回転可能に取り付けられている。ベルト43には、芯線を含むゴム製の歯付きベルト(はす歯ベルト)等が採用される。駆動プーリ41および従動プーリ42には、はす歯が設けられている。駆動プーリ41における軸方向両端部には、ベルト43が駆動プーリ41から脱落することを抑制するためのつば41aが設けられている。ナット31と従動プーリ42は、一体回転可能に互いに固定されることで、プーリユニットを構成している。
内部空間S1は、ラックシャフト12とラックハウジング17との間に設けられる隙間と連通しており、この隙間は、隙間S1aと連通している。隙間S1aは、溝50を介して隙間S2aと連通している。また、隙間S2aは、ラックシャフト12とラックハウジング17との間に設けられる隙間と連通しており、この隙間は、内部空間S2と連通している。すなわち、内部空間S1と内部空間S2とは、溝50を介して、互いに連通している。
たとえば、溝50を、ラックハウジング17の内周面に設けることも考えられる。この場合、ラックハウジング17に溝50を設けると、その分、ラックハウジング17の厚さが小さくなり、ラックハウジング17の強度が低下するおそれがある。この点、第1実施形態では、ナット31に溝50を設けたため、ラックハウジング17の強度は低下しない。
(1)溝50をナット31に設けることにより、ラックハウジング17の強度を維持することができる。
つぎにステアリング装置の第2実施形態について説明する。ここでは、第1実施形態との違いを中心に説明する。
内部空間S1は、ラックシャフト12とラックハウジング17との間に設けられる隙間と連通しており、この隙間は、隙間S1aと連通している。隙間S1aは、溝51および貫通孔52を介して内部空間S3と連通している。内部空間S3は、ラックハウジング17とナット31との間およびラックハウジング17と従動プーリ42との間に設けられた軸方向に延びる隙間を介して、隙間S2aへと連通している。隙間S2aは、ラックシャフト12とラックハウジング17との間に設けられる隙間と連通しており、この隙間は、内部空間S2と連通している。すなわち、内部空間S1と内部空間S2とは、溝51および貫通孔52を介して、互いに連通している。
(1)軸受35の軸方向の両端のうちの一方にシール部材35aが設けられることにより、ナット31をラックハウジング17に対して回転する際の軸受35の摺動抵抗を小さくすることができる。このため、シール部材35aにより、摩耗粉などの異物が軸受35に侵入することを抑制しつつ、軸受35の摺動抵抗を小さくすることができる。
つぎにステアリング装置の第3実施形態について説明する。ここでは、第2実施形態との違いを中心に説明する。
図5(a)に示すように、ナット31の外周面には、溝60が設けられている。溝60は、フランジ部31aと反対側に位置するナット31の左端から中間位置に亘って設けられると共に、直線状に延びている。ピン孔62は、ナット31の外周面において、溝60の延長上に設けられている。また、フランジ部31aには、ボールねじの転動面を加工する際の基準となる溝65と、回転位相確認用の溝66が設けられている。溝66は、フランジ部31aの周面に設けられている。ナット31をその軸方向に直交する方向から見たとき、溝66は、溝60の延長上に位置している。溝66は、フランジ部31aの全長に亘って、軸方向に直線状に延びている。また、溝65は、ナット31の軸方向の端面に設けられている。図5(b)のように、ナット31の軸方向からフランジ部31aを見たとき、溝65は、フランジ部31aの径方向に直線状に延びている。溝65は、ナット31の内周面とフランジ部31aの外周面とを繋ぐように延びている。ナット31をその軸方向に直交する方向から見たとき、溝60、ピン孔62、溝65、および溝66は、一直線上に位置している。
(1)溝60をナット31に設け、貫通孔61を従動プーリ42に設けることによって、モータ20などの配置やラックハウジング17の形状を変更する場合に、溝60を再度設計する手間を軽減することができる。また、右ハンドルおよび左ハンドルのいずれに対応したステアリング装置を設計する場合も、溝60を再度設計する手間を省くことができる。この効果は、プーリユニットに連通路を設けた第1および第2実施形態においても、共通して得られる。
つぎにステアリング装置の第4実施形態について説明する。ここでは、第1実施形態との違いを中心に説明する。
・各実施形態において、軸受35は、複列アンギュラ玉軸受であったが、4点接触玉軸受でもよいし、単列アンギュラ玉軸受であってもよい。
・各実施形態において、ロックスクリュー34以外の固定部材を用いて、ナット31と従動プーリ42を固定してもよい。
・第1実施形態および第3実施形態において、溝50および溝60を、ナット31の外周面に設けたが、従動プーリ42に設けてもよい。すなわち、溝50および溝60は、プーリユニットに設けられればよい。
Claims (15)
- 螺旋状のねじ溝が設けられた外周面と軸とを有し、軸方向に往復移動する転舵シャフトと、
複数のボールを介して前記転舵シャフトに螺合する円筒状のナットを有するボールねじ機構であって、前記ナットの内周面には、前記転舵シャフトのねじ溝に対向する螺旋状のねじ溝が設けられているボールねじ機構と、
モータの回転軸と一体に回転する駆動プーリと、前記ナットの外周面に固定される従動プーリと、前記駆動プーリおよび前記従動プーリの間に巻き掛けられるベルトとを有するベルト減速機と、
前記転舵シャフト、前記ボールねじ機構、および前記ベルト減速機を収容するハウジングと、
前記転舵シャフトの両端をそれぞれ覆うように設けられ、前記ハウジングに接続される端部とタイロッドに接続される端部とを有するブーツと、
前記ハウジングの内周面と前記ナットの外周面との間に介在される軸受とを備え、
前記従動プーリおよび前記ナットは、プーリユニットを構成し、
前記プーリユニットには、前記プーリユニットの軸方向両側を連通する連通路が設けられ、
前記ナットは、第1の端部と、前記第1の端部と反対側に第2の端部とを有し、
前記ナットの第1の端部には、フランジ部が設けられ、
前記連通路は、
前記ナットの外周面に設けられかつ前記第2の端部から中間位置に亘って設けられた第1の溝と、
前記フランジ部の軸方向における端面に設けられかつ前記フランジ部の径方向に直線状に設けられた第2の溝と、
前記フランジ部の外周面において軸方向に直線状に設けられ、前記第2の溝と連通する第3の溝と、
前記従動プーリの内周面に設けられ、かつ前記従動プーリの軸方向において、前記ナットの中間位置と前記第2の端部との間の部分に対応して設けられると共に、前記第1の溝および前記第3の溝と連通する第4の溝と
により構成されているステアリング装置。 - 請求項1に記載のステアリング装置は、更に、
前記従動プーリの内周面に螺合する締結体を備え、
前記ナットの外周面には、周方向全域に亘ってフランジ部が設けられ、
前記従動プーリと前記締結体との間に前記フランジ部を挟み込むことにより、前記ナットと前記従動プーリとが締結され、
前記締結体の内径を前記ナットの内径よりも大きくすることにより、前記フランジ部の端面に設けられた前記連通路の部分は、前記締結体と前記転舵シャフトとの間で前記ハウジングの内部空間に露出しているステアリング装置。 - 螺旋状のねじ溝が設けられた外周面と軸とを有し、軸方向に往復移動する転舵シャフトと、
複数のボールを介して前記転舵シャフトに螺合する円筒状のナットを有するボールねじ機構であって、前記ナットの内周面には、前記転舵シャフトのねじ溝に対向する螺旋状のねじ溝が設けられているボールねじ機構と、
モータの回転軸と一体に回転する駆動プーリと、前記ナットの外周面に固定される従動プーリと、前記駆動プーリおよび前記従動プーリの間に巻き掛けられるベルトとを有するベルト減速機と、
前記転舵シャフト、前記ボールねじ機構、および前記ベルト減速機を収容するハウジングと、
前記転舵シャフトの両端をそれぞれ覆うように設けられ、前記ハウジングに接続される端部とタイロッドに接続される端部とを有するブーツと、
前記ハウジングの内周面と前記ナットの外周面との間に介在される軸受とを備え、
前記従動プーリおよび前記ナットは、プーリユニットを構成し、
前記プーリユニットには、前記プーリユニットの軸方向両側を連通する連通路が設けられ、
前記連通路は、前記ナットの外周面において前記ナットの軸方向全長に亘って設けられた溝であり、
前記従動プーリの内周面に螺合する締結体を備え、
前記ナットの外周面には、周方向全域に亘ってフランジ部が設けられ、
前記従動プーリと前記締結体との間に前記フランジ部を挟み込むことにより、前記ナットと前記従動プーリとが締結され、
前記締結体の内径を前記ナットの内径よりも大きくすることにより、前記フランジ部の端面に設けられた前記連通路の部分は、前記締結体と前記転舵シャフトとの間で前記ハウジングの内部空間に露出しているステアリング装置。 - 螺旋状のねじ溝が設けられた外周面と軸とを有し、軸方向に往復移動する転舵シャフトと、
複数のボールを介して前記転舵シャフトに螺合する円筒状のナットを有するボールねじ機構であって、前記ナットの内周面には、前記転舵シャフトのねじ溝に対向する螺旋状のねじ溝が設けられているボールねじ機構と、
モータの回転軸と一体に回転する駆動プーリと、前記ナットの外周面に固定される従動プーリと、前記駆動プーリおよび前記従動プーリの間に巻き掛けられるベルトとを有するベルト減速機と、
前記転舵シャフト、前記ボールねじ機構、および前記ベルト減速機を収容するハウジングと、
前記転舵シャフトの両端をそれぞれ覆うように設けられ、前記ハウジングに接続される端部とタイロッドに接続される端部とを有するブーツと、
前記ハウジングの内周面と前記ナットの外周面との間に介在される軸受とを備え、
前記従動プーリおよび前記ナットは、プーリユニットを構成し、
前記プーリユニットには、前記プーリユニットの軸方向両側を連通する連通路が設けられ、
前記連通路は、
前記ナットの外周面において前記ナットの軸方向の端部から中間地点に亘って設けられた溝と、
前記従動プーリの径方向に延びると共に前記溝と連通する貫通孔と
を有しているステアリング装置。 - 請求項1〜4のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記ナットには、前記ナットの回転方向の位置を確認するための回転位置決め部が設けられ、前記ナットをその軸方向に直交する方向から見たとき、前記連通路および前記回転位置決め部は、前記ナットの軸線に沿って延びる同一直線上に設けられているステアリング装置。 - 請求項5に記載のステアリング装置において、
前記回転位置決め部は、
前記ナットの外周面に設けられかつ前記ナットを前記転舵シャフトに組み付ける際に用いられる回転位相確認用溝と、
前記ナットの軸方向の端面に設けられかつ前記ナットのねじ溝を加工する際の基準となる転動面加工基準用溝と
を含むステアリング装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記ナット及び前記従動プーリのそれぞれには、径方向に延びるピン孔が、互いに連通するように設けられ、前記ナット及び前記従動プーリの各ピン孔には、ピンが挿入されているステアリング装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記連通路の一部は、前記従動プーリに設けられ、
前記ナットには、径方向に延びるピン孔が設けられ、
前記ナットのピン孔には、ピンが挿入され、
前記ピンは、前記ナットの外周面から突出し、
前記ピンの突出部分は、前記従動プーリに設けられた前記連通路の部分に収容されると共に、前記連通路を完全に塞がないように設けられているステアリング装置。 - 螺旋状のねじ溝が設けられた外周面と軸とを有し、軸方向に往復移動する転舵シャフトと、
複数のボールを介して前記転舵シャフトに螺合する円筒状のナットを有するボールねじ機構であって、前記ナットの内周面には、前記転舵シャフトのねじ溝に対向する螺旋状のねじ溝が設けられているボールねじ機構と、
モータの回転軸と一体に回転する駆動プーリと、前記ナットの外周面に固定される従動プーリと、前記駆動プーリおよび前記従動プーリの間に巻き掛けられるベルトとを有するベルト減速機と、
前記転舵シャフト、前記ボールねじ機構、および前記ベルト減速機を収容するハウジングと、
前記転舵シャフトの両端をそれぞれ覆うように設けられ、前記ハウジングに接続される端部とタイロッドに接続される端部とを有するブーツと、
前記ハウジングの内周面と前記ナットの外周面との間に介在される軸受とを備え、
前記従動プーリおよび前記ナットは、プーリユニットを構成し、
前記プーリユニットには、前記プーリユニットの軸方向両側を連通する連通路が設けられ、
前記連通路の一部は、前記従動プーリに設けられ、
前記ナットには、径方向に延びるピン孔が設けられ、
前記ナットのピン孔には、ピンが挿入され、
前記ピンは、前記ナットの外周面から突出し、
前記ピンの突出部分は、前記従動プーリに設けられた前記連通路の部分に収容されると共に、前記連通路を完全に塞がないように設けられているステアリング装置。 - 請求項9に記載のステアリング装置において、
前記連通路は、前記ナットの外周面において前記ナットの軸方向全長に亘って設けられた溝であるステアリング装置。 - 請求項9又は10に記載のステアリング装置において、
前記ナットには、前記ナットの回転方向の位置を確認するための回転位置決め部が設けられ、前記ナットをその軸方向に直交する方向から見たとき、前記連通路および前記回転位置決め部は、前記ナットの軸線に沿って延びる同一直線上に設けられているステアリング装置。 - 請求項11に記載のステアリング装置において、
前記回転位置決め部は、
前記ナットの外周面に設けられかつ前記ナットを前記転舵シャフトに組み付ける際に用いられる回転位相確認用溝と、
前記ナットの軸方向の端面に設けられかつ前記ナットのねじ溝を加工する際の基準となる転動面加工基準用溝と
を含むステアリング装置。 - 請求項7〜12のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記ナットには、前記ボールを循環させるための循環路が設けられ、
前記ピン孔は、前記ナットの径方向において前記循環路と反対側に設けられているステアリング装置。 - 請求項1〜13のいずれか一項に記載のステアリング装置は、更に、
前記軸受の軸方向両側にそれぞれ設けられる弾性部材と、
前記ハウジングの内周面において前記軸方向に並ぶように設けられた2つの壁とを備え、
前記軸受は、前記ハウジングに対して軸方向に揺動可能に設けられると共に、前記弾性部材を介して前記2つの壁に挟まれた状態で支持されているステアリング装置。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載のステアリング装置において、
前記軸受は、内輪と外輪とを有し、
前記内輪及び前記外輪間には、隙間が設けられ、
前記ベルトに面する前記軸受の端部には、前記隙間を埋めるようにシール部材が設けられているステアリング装置。
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