JPH09123927A - 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

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Publication number
JPH09123927A
JPH09123927A JP7285799A JP28579995A JPH09123927A JP H09123927 A JPH09123927 A JP H09123927A JP 7285799 A JP7285799 A JP 7285799A JP 28579995 A JP28579995 A JP 28579995A JP H09123927 A JPH09123927 A JP H09123927A
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JP
Japan
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rack shaft
ball nut
shaft
housing
ball
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP7285799A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Tanaka
敦司 田中
Kenji Someya
賢司 染谷
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09123927A publication Critical patent/JPH09123927A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0442Conversion of rotational into longitudinal movement
    • B62D5/0445Screw drives
    • B62D5/0448Ball nuts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421Electric motor acting on or near steering gear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 ボールねじ機構のボールナットはその両端を
玉軸受で支承され、この軸受に予圧をかけた場合、周辺
温度が変化したときに両者の伸縮量が異なり、予圧が抜
けたり、過大になることがあった。また、電動モータと
ナット部材とは一対の傘歯車で連結されるが、この傘歯
車にバックラッシュが発生する。 【解決手段】 ボールナットと同じ金属材料から成って
ハウジングの内周面に装着され、一対の軸受によってボ
ールナットを回転可能に支承するナットホルダと、電動
モータの出力軸とボールナットとの間に介装された減速
歯車と、で構成した。更に、ハウジングの内周面に装着
され一対の軸受によってボールナットを回転可能に支承
するナットホルダと、電動モータの出力軸とボールナッ
トとの間に介装された一対の傘歯車と、で構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両において手動
操舵力を補助する電動式補助操舵部を備えた電動パワー
ステアリング装置、特にボールねじ機構を支承する軸受
に適正な予圧が維持でき、また電動モータがラック軸に
対して斜め方向に配置されても電動モータとボールねじ
機構との間の傘歯車のバックラッシュを容易に調整でき
るものに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】電動パワーステアリン
グ装置においては、両端において各前輪に連結され手動
操舵装置により車両の左右方向に移動されるラック軸
に、電動式補助操舵部において電動モータの回転力を種
々の変換機構を介して伝達して移動するようになってい
る。変換機構はラック軸のまわりにナット部材を遊嵌
し、電動モータの回転でこのナット部材を回転させてラ
ック軸を軸方向に移動させることを基本的な構成とす
る。従来例の一つとして、特開昭60−25853号に
開示されたものが知られている。これは、電動モータを
ラック軸と平行に配置し、ラック軸に螺合したナットの
両端をハウジングに対して軸受で支承し、電動モータの
回転を減速ギヤーを介してナット部材に伝達するもので
ある。
【0003】ここで、電動モータの回転をラック軸の直
進運動に変換する変換機構としてボールねじ機構を利用
したものがある。この場合、ボールナットは通常その両
端を玉軸受で支承され、この軸受に予圧をかけることが
行われている。しかし、ボールナットの金属材料とハウ
ジングの金属材料に特別の注意が扱われていなかったの
で、周辺温度が変化したときに両者の伸縮量が異なり、
予圧が抜けたり、過大になることがあった。また、電動
モータや動力変換機構周辺の装置、機器との関係で、ラ
ック軸と電動モータとが一定の軸交角をもって配置され
ることがある。この場合、電動モータとナット部材とは
一対の傘歯車で連結されるが、この傘歯車にバックラッ
シュが発生する。
【0004】本発明は上記事情を背景になされたもので
あり、第1には電動モータの回転をボールねじ機構によ
りラック軸の直進運動に変換する場合にも、ボールナッ
トの両端を支承する軸受の予圧が周辺温度が変化しても
抜けず、第2には電動モータとラック軸とが一定の軸交
角をもって配置され一対の傘歯車で連結された場合も、
傘歯車に発生するバックラッシュが容易に調整できる電
動パワーステアリング装置を提供することを目的として
なされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本願の第1の発明では、その両端において車両の転
舵輪に連結されて車両の左右方向に延びるラック軸と、
該ラック軸を軸方向に移動可能に収容するハウジング
と、前記ラック軸に手動操舵力を入力する手動操舵部
と、前記ラック軸に電動補助操舵力を入力する電動式補
助操舵部と、を含む電動パワーステアリング装置におい
て、前記電動式補助操舵部を、前記ハウジングに取り付
けられた電動モータと、前記ラック軸の一部から成るね
じ軸と、これに多数のボールを介して装着されたボール
ナットとを含むボールねじ機構と、前記ボールナットと
同じ金属材料から成って前記ハウジングの内周面に装着
され、一対の軸受によって前記ボールナットを回転可能
に支承するナットホルダと、前記電動モータの出力軸と
前記ボールナットとの間に介装された減速歯車と、で構
成した。これによって、前記一対の軸受に加わる予圧が
所定の大きさに維持できることとなる。
【0006】本願の第2の発明では、その両端において
車両の転舵輪に連結されて車両の左右方向に延びるラッ
ク軸と、該ラック軸を軸方向に移動可能に収容するハウ
ジングと、前記ラック軸に手動操舵力を入力する手動操
舵部と、前記ラック軸に電動補助操舵力を入力する電動
式補助操舵部と、を含む電動パワーステアリング装置に
おいて、前記電動式補助操舵部を、その出力軸が前記ラ
ック軸と一定の軸交角をなすように前記ハウジングに取
り付けられた電動モータと、前記ラック軸の一部から成
るねじ軸と、これに多数のボールを介して装着されたボ
ールナットとを含むボールねじ機構と、前記ハウジング
の内周面に装着され一対の軸受によって前記ボールナッ
トを回転可能に支承するナットホルダと、前記電動モー
タの出力軸と前記ボールナットとの間に介装された一対
の傘歯車と、で構成した。これによって、前記一対の傘
歯車に生ずるバックラッシュが容易に調整できることと
なる。
【0007】
【実施の形態】以下、本発明の実施の形態につき、図面
をもとに説明する。図1において、アルミニウム製のハ
ウジング12内に収容されたラック軸10は車両の左右
方向に延び、その両端においてボールジョイント等を介
して前輪(不図示)に連結されている。ラック軸10の
右方寄りの部分には手動操舵部14が設けられており、
ステアリングホイールにより回転されるピニオン軸16
の先端に結合されたピニオンギヤーが、ラック軸10に
形成されたラックギヤー(何れも図示せず)に噛合して
成る。
【0008】ラック軸10の中間部から左方寄りの部分
には電動モータ22とボールねじ機構30とを含む電動
式の補助操舵部20が設けられている。電動モータ22
は出力軸24がラック軸と一定の軸交角をもつように
(手動操舵部14とは反対側に傾斜して)配置されてい
る。出力軸24は軸受26により回転可能に支承されて
おり、その先端には傘歯車28が固定されている。
【0009】ボールねじ機構30はラック軸10の一部
から成り外周面にらせん状のボールねじ溝32が形成さ
れたねじ軸34と、多数のボール36を介してねじ軸3
4に遊嵌され内周面にらせん状のボールねじ溝38が形
成された鉄製のボールナット40と、ねじ軸34上を前
方に進んだボール36を後方に戻すボール戻し管42と
を含む。ハウジング12の左端は開放しており、ここに
鉄製で円筒状のナットホルダ44が螺合されている。ボ
ールナット40は一端の玉軸受46、47によってナッ
トホルダ44に対して回転可能に支承され、軸受47か
ら突出した右端部には円筒部と円錐部とから成る傘歯車
52が固定され、上記傘歯車28と噛合している。
【0010】ナットホルダ44の外周面にはバックラッ
シュ調整ねじ54が螺合され、ハウジング12の端面に
当接している。また、ねじ軸34の外周面とナットホル
ダ44の左端の内周面との間には、予圧調整ねじ56が
両者に螺合して配置されている。
【0011】次に、この実施の形態の作用を説明する。
手動操舵部14は、ステアリングホイールの回転操舵に
よりラック・ピニオン機構を介してラック軸10を直進
させる公知のものである。一方、補助操舵部20におけ
る補助操舵力の入力は以下の通り行われる。即ち、電動
モータ22の回転力は一対の傘歯車28及び52を介し
てボールナット40に伝達されてこれを回転させる。そ
の結果、多数のボール36を介してねじ軸34即ちラッ
ク軸10が軸方向に移動して、前輪を転舵することとな
る。
【0012】前述したように、一般に、ボールナットを
材質(熱膨張係数)の異なるハウジングに収容すると、
周辺の温度が変化したとき両者の伸縮量が異なり、軸受
の予圧が過大になったり、反対に抜けたりする。しか
し、ここではハウジング12はアルミニウム製でボール
ナット40は鉄製で両者の材質は異なるが、ボールナッ
ト40を直接ハウジング12に収容するのではなく、ボ
ールナット40と同じ金属材料から成るナットホルダ4
4を介してハウジング12に収容した。その結果、温度
変化時におけるボールナット40とナットホルダ44と
の伸縮量は等しくなり、予圧調整ねじ56でセットした
予圧が長期間にわたって維持されることとなる。0従っ
て、剛性が低下したり、異音が発生することが防止され
る。
【0013】また、前述したように、一般に電動モータ
とラック軸とを軸交角をもって配置し、出力軸とボール
ナットとの間に一対の傘歯車を介装した場合には、両傘
歯車間にバックラッシュが発生する。しかし、ここでは
バックラッシュ調整ねじ54を回転することよりこれを
容易に調整することができる。即ち、バックラッシュ調
整ねじ54を回転してその位置を軸方向において変位さ
せると、傘歯車52、軸受46、47及びボールナット
40がハウジング12に対して軸方向に移動される。こ
うして、傘歯車28と52との相対位置関係が変化して
バックラッシュが調整されるのである。
【0014】なお、上述したのは本発明の一つの実施の
形態にすぎず、本発明はこれに限定されるものではな
く、その趣旨を損ねない範囲で適宜変更、改良が可能で
ある。例えば、第1の発明にとってはモータとボールナ
ットとの間の減速歯車は傘歯車以外の一般的なもので良
く、また第2の発明にとってはボールナットとナットホ
ルダとが同一の金属材料であることは必須ではない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施形態を示す正面図(一部破
断)である。
【符号の説明】
10:ラック軸 12:ハウジング 14:手動操舵部 20:電動式補助
操舵部 22:電動モータ 30:ボールねじ
機構 44:ナットホルダ 28,52:傘歯

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 その両端において車両の転舵輪に連結さ
    れて車両の左右方向に延びるラック軸と、該ラック軸を
    軸方向に移動可能に収容するハウジングと、前記ラック
    軸に手動操舵力を入力する手動操舵部と、前記ラック軸
    に電動補助操舵力を入力する電動式補助操舵部と、を含
    む電動パワーステアリング装置において、 前記電動式補助操舵部は、 前記ハウジングに取り付けられた電動モータと、 前記ラック軸の一部から成るねじ軸と、これに多数のボ
    ールを介して装着されたボールナットとを含むボールね
    じ機構と、 前記ボールナットと同じ金属材料から成って前記ハウジ
    ングの内周面に装着され、一対の軸受によって前記ボー
    ルナットを回転可能に支承するナットホルダと、 前記電動モータの出力軸と前記ボールナットとの間に介
    装された減速歯車と、 から成り、前記一対の軸受に加わる予圧が所定の大きさ
    に維持できることを特徴とする電動パワーステアリング
    装置。
  2. 【請求項2】 その両端において車両の転舵輪に連結さ
    れて車両の左右方向に延びるラック軸と、該ラック軸を
    軸方向に移動可能に収容するハウジングと、前記ラック
    軸に手動操舵力を入力する手動操舵部と、前記ラック軸
    に電動補助操舵力を入力する電動式補助操舵部と、を含
    む電動パワーステアリング装置において、 前記電動式補助操舵部は、 その出力軸が前記ラック軸と一定の軸交角をなすように
    前記ハウジングに取り付けられた電動モータと、 前記ラック軸の一部から成るねじ軸と、これに多数のボ
    ールを介して装着されたボールナットとを含むボールね
    じ機構と、 前記ハウジングの内周面に装着され、一対の軸受によっ
    て前記ボールナットを回転可能に支承するナットホルダ
    と、 前記電動モータの出力軸と前記ボールナットとの間に介
    装された一対の傘歯車と、 から成り、前記一対の傘歯車に生ずるバックラッシュを
    容易に調整できることを特徴とする電動パワーステアリ
    ング装置。
JP7285799A 1995-11-02 1995-11-02 電動パワーステアリング装置 Withdrawn JPH09123927A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1225117A1 (en) * 2001-01-22 2002-07-24 Koyo Seiko Co., Ltd. An electric power steering system
WO2003006301A1 (fr) * 2001-07-10 2003-01-23 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Dispositif de direction assistee a commande electronique
JP2003127879A (ja) * 2001-10-22 2003-05-08 Toyoda Mach Works Ltd 電動式パワーステアリング装置

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Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030107