JP2006256414A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
特許文献1に従来の電動パワーステアリング装置が開示されている。この電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して転舵角を変更させるラックバーと、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、モータシャフトの回転運動をラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備えている。
ラックバーは1本の棒状体である。このラックバーの一方側には、ステアリングシャフトの回転運動により回転するピニオンと噛み合うラック歯が軸方向に沿って形成されている。また、ラックバーの他方側には動力変換機構が設けられ、ラックバーと動力変換機構とは互いに相対移動することが可能とされている。 The rack bar is a single bar. On one side of the rack bar, rack teeth are formed along the axial direction to mesh with a pinion that rotates by the rotational movement of the steering shaft. A power conversion mechanism is provided on the other side of the rack bar, and the rack bar and the power conversion mechanism can move relative to each other.
動力変換機構は、ラックバーに螺旋状に形成されたねじ溝と、ねじ溝にボールを介して係合し、モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構である。 The power conversion mechanism is a ball screw mechanism having a screw groove formed in a spiral shape on a rack bar, and a ball screw nut that engages with the screw groove via a ball and rotates by a motor shaft.
このような構成である従来の電動パワーステアリング装置は、例えば、自動車に搭載されることにより、下記のように、基本的な機能を発揮する。 The conventional electric power steering apparatus having such a configuration exhibits basic functions as described below, for example, by being mounted on an automobile.
すなわち、操縦者が操舵すると、電動モータがステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動することにより、ボールねじナットを回転させる。このため、ボールねじナットに係合されたボールを介して、ラックバーに形成されたねじ溝に力が伝達され、回転運動が直線運動に変換される。このため、モータシャフトの回転運動は、動力変換機構であるボールねじ機構によりラックバーの軸方向への直線運動に変換され、ラックバーの直線運動を補助する。こうして、この電動パワーステアリング装置は、操縦者が操舵する際に、過大な操作力を必要とすることがなく、車輪の方向を変えることが可能となっている。 That is, when the operator steers, the electric motor rotates the motor shaft based on the steering torque generated on the steering shaft, thereby rotating the ball screw nut. For this reason, force is transmitted to the thread groove formed in the rack bar via the ball engaged with the ball screw nut, and the rotational motion is converted into a linear motion. For this reason, the rotational motion of the motor shaft is converted into a linear motion in the axial direction of the rack bar by the ball screw mechanism which is a power conversion mechanism, and assists the linear motion of the rack bar. Thus, this electric power steering apparatus can change the direction of the wheels without requiring an excessive operating force when the operator steers.
ところで、自動車の快適性向上のニーズが近年ますます高くなっていることから、騒音についても一層の低減化が求められている。特に、自動車が石畳路等の凹凸路面を走行する際には車輪が振動し、その振動により電動パワーステアリング装置や車輪懸架装置等から生じる騒音(打音)に関しても、低減することが求められている。この騒音は、車内に侵入して搭乗者に不快に感知されるものであり、ラトル音と呼ばれる。 By the way, since the need for improving the comfort of automobiles has been increasing in recent years, further reduction in noise has been demanded. In particular, when an automobile travels on an uneven road surface such as a cobblestone road, wheels vibrate, and noise (sounding sound) generated from an electric power steering device or a wheel suspension device due to the vibration is required to be reduced. Yes. This noise enters the vehicle and is sensed uncomfortable by the passenger, and is called rattle sound.
このラトル音の原因の一つである電動パワーステアリング装置からのものについて、これまで各種の低減化が検討されているが、振動は様々な箇所から発生するため、改善策も個別対応とならざるを得なかった。このため、ラトル音の低減化について、一層の改善が求められていた。 Various reductions have been studied for the electric power steering system that is one of the causes of this rattle noise, but vibrations are generated from various locations, so improvement measures are not individually supported. Did not get. For this reason, the further improvement was calculated | required about reduction of a rattle sound.
例えば、特許文献1の電動パワーステアリング装置は、ボールねじナットの前端及び後端に弾性材料からなる振動減衰部材が固定されている。振動減衰部材は、ねじ溝及びねじ溝の両側のねじ山に約1ピッチ分以上で弾性的に当接し、ボールねじナットの回転によってねじ溝及びねじ山と摺接する。また、この電動パワーステアリング装置では、振動減衰部材の外周にリテーナを設け、このリテーナによって振動減衰部材がねじ溝等に及ぼす弾性力が一定になるようにしている。
For example, in the electric power steering device of
このため、この電動パワーステアリング装置は、振動減衰部材が弾性変形したり、摩擦力を発生したりすることにより、ラックバーからボールねじナットに伝播する振動を吸収する。また、これにより、ラックバー、ボール及びボールねじナットの隙間の相対的変位を抑制し、ラックバー、ボール及びボールねじナット相互間の衝突によるラトル音の低減化を図っている。 For this reason, this electric power steering apparatus absorbs the vibration propagating from the rack bar to the ball screw nut when the vibration damping member is elastically deformed or generates a frictional force. This also suppresses the relative displacement of the gaps between the rack bar, the ball and the ball screw nut, thereby reducing the rattle noise caused by the collision between the rack bar, the ball and the ball screw nut.
しかしながら、この電動パワーステアリング装置では、振動減衰部材がラックバーの軸芯回りを周回している。より詳細には、振動減衰部材がねじ溝と略相似形状をなす凸部を有する円環状をなしている。そして、この振動減衰部材自体がボールねじナットに強固に固定されている。 However, in this electric power steering apparatus, the vibration damping member circulates around the axis of the rack bar. More specifically, the vibration attenuating member has an annular shape having a convex portion that is substantially similar to the thread groove. The vibration damping member itself is firmly fixed to the ball screw nut.
このため、この電動パワーステアリング装置では、振動減衰部材が一体的にねじ溝及びねじ山と大きな面積で摺接していることから、ラックバーと振動減衰部材との間の摺動抵抗が過大になるおそれがあった。 For this reason, in this electric power steering apparatus, since the vibration damping member is integrally slidably contacted with the thread groove and the screw thread in a large area, the sliding resistance between the rack bar and the vibration damping member becomes excessive. There was a fear.
また、この電動パワーステアリング装置では、振動減衰部材がねじ溝内に拘束されやすいことから、ラックバーと振動減衰部材との位置関係がずれた場合に、振動減衰部材がその位置を是正するように変形し難い。特に、部品の加工時及び組み付け時のばらつきに起因し、振動減衰部材の軸芯とラックバーの軸芯とが公差の範囲内で不可避的にずれるため、この電動パワーステアリング装置はこの傾向を避けられない。 Further, in this electric power steering apparatus, since the vibration damping member is easily restrained in the thread groove, the vibration damping member corrects the position when the positional relationship between the rack bar and the vibration damping member is deviated. Difficult to deform. In particular, the electric power steering device avoids this tendency because the axis of the vibration damping member and the axis of the rack bar inevitably deviate within a tolerance due to variations in parts processing and assembly. I can't.
このため、この電動パワーステアリング装置は、ボールねじナットの回転不良が生じやすく、動力変換機構の動作が円滑に行えなくなる不具合が生じるおそれがあった。 For this reason, in this electric power steering device, there is a risk that the rotation failure of the ball screw nut is likely to occur and the operation of the power conversion mechanism cannot be performed smoothly.
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、動力変換機構の円滑な動作を確保しつつ、ラトル音の低減化を一層実現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解決すべき課題としている。 The present invention has been made in view of the above-described conventional situation, and provides an electric power steering device capable of further reducing rattle noise while ensuring smooth operation of a power conversion mechanism. Is a problem to be solved.
第1発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して転舵角を変更させるラックバーと、該ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、該モータシャフトの回転運動を該ラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備え、
該動力変換機構が該ラックバーに螺旋状に形成されたねじ溝と、該ねじ溝にボールを介して係合し、該モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構である電動パワーステアリング装置において、
前記ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、前記ねじ溝又は該ねじ溝の両側のねじ山に弾性的に当接し、該ボールねじナットの回転によって該ねじ溝又は該ねじ山と摺接する振動減衰部材が固定され、
該振動減衰部材は前記ラックバーの軸芯回りで分離された複数の分離体からなることを特徴とする。
The electric power steering device according to the first aspect of the invention is a rack bar that changes the turning angle by converting the rotational motion of the steering shaft into a linear motion in the longitudinal direction, and rotates the motor shaft based on the steering torque generated in the steering shaft. An electric motor for driving, and a power conversion mechanism for converting the rotational motion of the motor shaft into the linear motion in the axial direction of the rack bar,
Electric power that is a ball screw mechanism in which the power conversion mechanism has a screw groove formed spirally on the rack bar, and a ball screw nut that is engaged with the screw groove via a ball and is rotated by the motor shaft. In the steering device,
At least one of the front end and the rear end of the ball screw nut is elastically abutted on the screw groove or a screw thread on both sides of the screw groove, and the screw groove or the screw thread slides by rotation of the ball screw nut. The contact damping member is fixed,
The vibration damping member includes a plurality of separated bodies separated around the axis of the rack bar.
このような構成である第1発明の電動パワーステアリング装置は、例えば、自動車に搭載されることにより、下記のように、基本的な機能を発揮する。 The electric power steering apparatus of the first invention having such a configuration exhibits basic functions as described below when mounted on an automobile, for example.
すなわち、操縦者が操舵すると、電動モータがステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動することにより、ボールねじナットを回転させる。このため、ボールねじナットに係合されたボールを介して、ラックバーに形成されたねじ溝に力が伝達され、回転運動が直線運動に変換される。このため、モータシャフトの回転運動は、動力変換機構であるボールねじ機構によりラックバーの軸方向への直線運動に変換され、ラックバーの直線運動を補助する。こうして、この電動パワーステアリング装置は、操縦者が操舵する際に、過大な操作力を必要とすることがなく、車輪の方向を変えることが可能となっている。 That is, when the operator steers, the electric motor rotates the motor shaft based on the steering torque generated on the steering shaft, thereby rotating the ball screw nut. For this reason, force is transmitted to the thread groove formed in the rack bar via the ball engaged with the ball screw nut, and the rotational motion is converted into a linear motion. For this reason, the rotational motion of the motor shaft is converted into a linear motion in the axial direction of the rack bar by the ball screw mechanism which is a power conversion mechanism, and assists the linear motion of the rack bar. Thus, this electric power steering apparatus can change the direction of the wheels without requiring an excessive operating force when the operator steers.
このような電動パワーステアリング装置が搭載された自動車が石畳路等の凹凸路面を走行する際、車輪は凹凸路面にあわせて上下左右に細かく振動する。このため、車輪の振動は、タイロッドを介して、電動パワーステアリング装置のラックバーの両端部に伝達される。このため、ラックバーは車輪の振動によって、軸方向及び軸と垂直方向に加振され、それに伴い、ラックバーのねじ溝内のボールおよび、ねじ溝にボールを介して係合するボールねじナットも加振されることとなる。 When an automobile equipped with such an electric power steering device travels on an uneven road surface such as a cobblestone road, the wheels vibrate finely vertically and horizontally in accordance with the uneven road surface. For this reason, the vibration of the wheel is transmitted to both ends of the rack bar of the electric power steering device via the tie rod. For this reason, the rack bar is vibrated in the axial direction and in a direction perpendicular to the axis by the vibration of the wheel, and accordingly, a ball in the thread groove of the rack bar and a ball screw nut engaged with the thread groove via the ball are also included. It will be vibrated.
ここで、この電動パワーステアリング装置において、ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には振動減衰部材が固定されている。この振動減衰部材は、ねじ溝又はねじ溝の両側のねじ山に弾性的に当接し、ボールねじナットの回転によってねじ溝又はねじ山と摺接する。 Here, in this electric power steering apparatus, a vibration damping member is fixed to at least one of the front end and the rear end of the ball screw nut. The vibration damping member elastically abuts on the thread groove or the thread on both sides of the thread groove, and comes into sliding contact with the thread groove or the thread by the rotation of the ball screw nut.
このため、この電動パワーステアリング装置は、振動減衰部材が弾性変形したり、摩擦力を発生したりすることにより、ラックバーからボールねじナットに伝播する振動を吸収する。また、これにより、ラックバー、ボール及びボールねじナットの隙間の相対的変位を抑制し、ラックバー、ボール及びボールねじナット相互間の衝突によるラトル音を低減することができる。 For this reason, this electric power steering apparatus absorbs the vibration propagating from the rack bar to the ball screw nut when the vibration damping member is elastically deformed or generates a frictional force. This also suppresses the relative displacement of the gap between the rack bar, ball and ball screw nut, and can reduce rattle noise caused by collision between the rack bar, ball and ball screw nut.
さらに、この電動パワーステアリング装置では、振動減衰部材がラックバーの軸芯回りで分離された複数の分離体からなるため、ラックバーと分離体との間に摺接していない領域が存在し、振動減衰部材がねじ溝又はねじ山と摺接する面積が従来のものよりも小さくなる。このため、たとえ本発明の振動減衰部材が従来のものと同程度の弾性力によって弾性的に当接しているとしても、本発明の振動減衰部材は従来のものよりも小さな摺動抵抗でラックバーと摺接することができる。 Further, in this electric power steering apparatus, the vibration damping member is composed of a plurality of separated bodies separated around the axis of the rack bar, so that there is a region that is not slidably contacted between the rack bar and the separated body. The area where the damping member is in sliding contact with the thread groove or the thread is smaller than the conventional one. For this reason, even if the vibration damping member of the present invention is elastically contacted by the same elastic force as that of the conventional one, the vibration damping member of the present invention has a smaller sliding resistance than that of the conventional one. And can be in sliding contact with each other.
また、この電動パワーステアリング装置では、ラックバーと分離体との間に摺接していない領域が存在し、その結果として、各分離体がラックバーを拘束し過ぎず、各分離体が各自間の空間に向かって適度に変形することができる。このため、この電動パワーステアリング装置では、ラックバーと振動減衰部材との位置関係がずれたとしても、個々の分離体がその位置を是正するように変形することができる。 Further, in this electric power steering apparatus, there is a region that is not slidably contacted between the rack bar and the separated body, and as a result, each separated body does not restrain the rack bar too much, and each separated body is between itself. It can be deformed moderately toward the space. For this reason, in this electric power steering device, even if the positional relationship between the rack bar and the vibration damping member is deviated, the individual separators can be deformed so as to correct their positions.
したがって、第1発明の電動パワーステアリング装置は、ボールねじナットの回転不良が生じ難いことから、動力変換機構の円滑な動作を確保しつつ、ラトル音の低減化を一層実現することができる。 Therefore, the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention is less likely to cause rotation failure of the ball screw nut, and thus can further reduce the rattle noise while ensuring a smooth operation of the power conversion mechanism.
第1発明の電動パワーステアリング装置において、前記振動減衰部材は前記ねじ山のみに当接していることが好ましい。 In the electric power steering apparatus according to the first aspect of the invention, it is preferable that the vibration damping member is in contact with only the thread.
この場合、振動減衰部材を構成する各分離体はねじ溝に当接されない。このため、各分離体のねじ山と当接する面は、例えば、従来の電動パワーステアリング装置の振動減衰部材における当接面のように複雑な形状である必要がなく、略平面又はねじ山の外径とほぼ等しい円筒面でよい。このため、部品の加工時や組み付け時の精度要求に関して、各分離体が軸芯と平行な方向に位置ずれしても、ねじ山と当接する状態は殆ど変化せず、ボールねじナットの回転に悪影響を及ぼさないこととなる。このため、この電動パワーステアリング装置は第1発明の効果を確実に奏することができる。 In this case, each separator constituting the vibration damping member is not brought into contact with the thread groove. For this reason, the surface that contacts the thread of each separator does not need to have a complicated shape like the contact surface of the vibration damping member of the conventional electric power steering device, and is substantially flat or outside the thread. A cylindrical surface substantially equal to the diameter may be used. For this reason, with regard to accuracy requirements when processing parts or assembling, even if each separator is displaced in a direction parallel to the axis, the state of contact with the screw thread hardly changes, and the ball screw nut rotates. There will be no adverse effects. For this reason, this electric power steering device can surely exhibit the effects of the first invention.
第1発明の電動パワーステアリング装置において、各前記分離体は、前記ラックバーの軸芯回りで等しい角度間隔で配設されていることが好ましい。 In the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the separators are arranged at equal angular intervals around the axis of the rack bar.
この場合、ラックバーの軸芯を偏らせないように各分離体が配設されているため、ボールねじナットの回転によっても、ラックバーの軸芯を偏らせようとする力が作用し難くなっている。このため、この電動パワーステアリング装置は第1発明の効果をより確実に奏することができる。 In this case, since the individual separators are disposed so as not to bias the rack core, the force for biasing the rack bar does not easily act even when the ball screw nut rotates. ing. For this reason, this electric power steering device can achieve the effects of the first invention more reliably.
第1発明の電動パワーステアリング装置において、各前記分離体は、前記ラックバーの軸芯回りで互いに180°をなして配置されていることが好ましい。 In the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention, it is preferable that the separate bodies are arranged at an angle of 180 ° around the axis of the rack bar.
この場合、分離体の数を少なくして、振動減衰部材がねじ山に摺接することによる摩擦力をより小さくしつつ、本発明の効果を奏することができる。 In this case, the effect of the present invention can be achieved while reducing the number of separators and reducing the frictional force caused by the vibration damping member slidingly contacting the thread.
第1発明の電動パワーステアリング装置において、前記ボールねじナットの前端及び後端に各前記分離体が固定されている場合、該ボールねじナットの前端に固定された各該分離体と、該ボールねじナットの後端に固定された各該分離体とは、前記ラックバーの軸芯回りで90°又は270°ずれていることが好ましい。 In the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention, when each of the separated bodies is fixed to the front end and the rear end of the ball screw nut, each of the separated bodies fixed to the front end of the ball screw nut, and the ball screw It is preferable that each of the separated members fixed to the rear end of the nut is shifted by 90 ° or 270 ° around the axis of the rack bar.
この場合、振動減衰部材を構成する分離体は、ボールねじナットの前端及び後端の離れた2箇所で、弾性変形したり、摩擦力を発生したりするので、振動の吸収と、ラックバー、ボール及びボールねじナットの隙間の相対的変位の抑制とをより確実に行うことができる。このため、この電動パワーステアリング装置は、第1発明の効果を一層確実に奏することがができる。 In this case, since the separating body constituting the vibration damping member elastically deforms or generates a frictional force at two locations apart from the front end and the rear end of the ball screw nut, vibration absorption, rack bar, The relative displacement of the gap between the ball and the ball screw nut can be suppressed more reliably. For this reason, this electric power steering device can achieve the effects of the first invention more reliably.
なお、前端に固定された各分離体と後端に固定された各分離体とがラックバーの軸芯回りで90°又は270°ずれていることは、前後の分離体の互いに対応する位置において比較される。 The fact that each separator fixed to the front end and each separator fixed to the rear end are shifted by 90 ° or 270 ° around the axis of the rack bar means that the front and rear separators correspond to each other. To be compared.
第1発明に係る振動減衰部材としては、直方体等のブロック形状、棒状体又は板状体等の各種の形状とすることができる。また、振動減衰部材の材質も、各種のゴム又はポリアミド樹脂、テフロン(登録商標)樹脂その他の樹脂を適用することができる。 The vibration damping member according to the first aspect of the present invention may have various shapes such as a block shape such as a rectangular parallelepiped, a rod-like body, or a plate-like body. Various materials such as rubber, polyamide resin, Teflon (registered trademark) resin and the like can also be applied as the material of the vibration damping member.
第2発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して転舵角を変更させるラックバーと、該ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、該モータシャフトの回転運動を該ラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備え、
該動力変換機構が該ラックバーに螺旋状に形成されたねじ溝と、該ねじ溝にボールを介して係合し、該モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構である電動パワーステアリング装置において、
前記ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、前記ねじ溝との間に隙間を有して該ねじ溝に当接し、該ボールねじナットの回転によって該ねじ溝と摺接する振動減衰部材が固定され、
該振動減衰部材は、前記ラックバーの軸芯に平行な付勢力により浮上支持されていることを特徴とする。
The electric power steering device according to the second aspect of the invention is a rack bar that changes the turning angle by converting the rotational motion of the steering shaft into a linear motion in the longitudinal direction, and rotates the motor shaft based on the steering torque generated in the steering shaft. An electric motor for driving, and a power conversion mechanism for converting the rotational motion of the motor shaft into the linear motion in the axial direction of the rack bar,
Electric power that is a ball screw mechanism in which the power conversion mechanism has a screw groove formed spirally on the rack bar, and a ball screw nut that is engaged with the screw groove via a ball and is rotated by the motor shaft. In the steering device,
At least one of the front end and the rear end of the ball screw nut has a gap between the screw groove and abuts on the screw groove, and is in sliding contact with the screw groove by rotation of the ball screw nut. Is fixed,
The vibration damping member is levitated and supported by an urging force parallel to the axis of the rack bar.
第2発明の電動パワーステアリング装置も自動車に搭載され、上述の第1発明の電動パワーステアリング装置と同様にして、基本的な機能を発揮する。 The electric power steering apparatus according to the second aspect of the invention is also mounted on an automobile and exhibits basic functions in the same manner as the electric power steering apparatus of the first aspect described above.
ここで、この電動パワーステアリング装置において、ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、振動減衰部材が固定されている。そして、この振動減衰部材は、ねじ溝に当接し、ボールねじナットの回転によってねじ溝と摺接するようになっている。 Here, in this electric power steering apparatus, a vibration damping member is fixed to at least one of the front end and the rear end of the ball screw nut. The vibration attenuating member is in contact with the thread groove and is in sliding contact with the thread groove by the rotation of the ball screw nut.
このため、この電動パワーステアリング装置は、振動減衰部材が弾性変形したり、摩擦力を発生したりすることにより、ラックバーからボールねじナットに伝播する振動を吸収する。また、これにより、ラックバー、ボール及びボールねじナットの隙間の相対的変位を抑制し、ラックバー、ボール及びボールねじナット相互間の衝突によるラトル音を低減することができる。 For this reason, this electric power steering apparatus absorbs the vibration propagating from the rack bar to the ball screw nut when the vibration damping member is elastically deformed or generates a frictional force. This also suppresses the relative displacement of the gap between the rack bar, ball and ball screw nut, and can reduce rattle noise caused by collision between the rack bar, ball and ball screw nut.
さらに、この電動パワーステアリング装置では、振動減衰部材がねじ溝との間に隙間を有し、この振動減衰部材がラックバーの軸芯に平行な付勢力により浮上支持されている。このため、振動減衰部材はねじ溝と小さな面積で摺接し、ラックバーと振動減衰部材との間の摺動抵抗が小さくなる。 Further, in this electric power steering apparatus, the vibration damping member has a gap between the screw groove and the vibration damping member is levitated and supported by an urging force parallel to the axis of the rack bar. For this reason, the vibration damping member is in sliding contact with the screw groove with a small area, and the sliding resistance between the rack bar and the vibration damping member is reduced.
また、この電動パワーステアリング装置では、振動減衰部材がねじ溝との間に隙間を有していることから、振動減衰部材がラックバーを拘束し過ぎず、振動減衰部材がねじ溝との隙間によって適度に変位することができる。また、浮上支持は、ねじ溝との隙間に振動減衰部材が変位するように作用し、かつラックバーに対する振動減衰部材の軸芯のずれの許容にも作用する。このため、この電動パワーステアリング装置では、ラックバーと振動減衰部材との位置関係がずれたとしても、振動減衰部材がその位置を是正するように変位することができる。 Further, in this electric power steering apparatus, since the vibration damping member has a gap between the screw groove, the vibration damping member does not restrain the rack bar too much, and the vibration damping member is It can be displaced moderately. Further, the levitation support acts so that the vibration damping member is displaced in the gap with the screw groove, and also acts to allow deviation of the axis of the vibration damping member relative to the rack bar. For this reason, in this electric power steering apparatus, even if the positional relationship between the rack bar and the vibration damping member is deviated, the vibration damping member can be displaced so as to correct its position.
したがって、第2発明の電動パワーステアリング装置は、ボールねじナットの回転不良が生じ難いことから、動力変換機構の円滑な動作を確保しつつ、ラトル音の低減化を一層実現することができる。 Therefore, the electric power steering apparatus according to the second aspect of the present invention is less likely to cause rotation failure of the ball screw nut, and thus can further reduce the rattle noise while ensuring a smooth operation of the power conversion mechanism.
第2発明に係る振動減衰部材としては、棒状体、板状体又は円弧〜円環状体等の各種の形状とすることができる。また、振動減衰部材の材質も、各種のゴム又はポリアミド樹脂、テフロン(登録商標)樹脂その他の樹脂を適用することができる。 As the vibration damping member according to the second invention, various shapes such as a rod-like body, a plate-like body, or an arc to an annular body can be used. Various materials such as rubber, polyamide resin, Teflon (registered trademark) resin and the like can also be applied as the material of the vibration damping member.
また、ラックバーの軸芯に平行な付勢力を振動減衰部材に作用させる具体的な方法としては、ボールねじナット内の振動減衰部材を固定する部位に、コイルバネ、皿バネ、ゴム材等の弾性体を介在させるもの等が挙げられる。さらに、弾性体には、プリロードを調整するための調整ボルト等が付設されていてもよい。この調節ボルトの締め付けの程度を調整して、弾性体を予め所定長に圧縮しておくことにより、振動減衰部材に対する付勢力を調整することができる。 In addition, as a specific method of applying an urging force parallel to the axis of the rack bar to the vibration damping member, an elastic material such as a coil spring, a disc spring, or a rubber material is attached to a portion where the vibration damping member in the ball screw nut is fixed. The thing which interposes a body etc. are mentioned. Furthermore, an adjustment bolt or the like for adjusting the preload may be attached to the elastic body. By adjusting the degree of tightening of the adjusting bolt and compressing the elastic body to a predetermined length in advance, the urging force against the vibration damping member can be adjusted.
第2発明の電動パワーステアリング装置において、前記振動減衰部材は前記ねじ溝内に突出する凸部を有する円環状をなしていることが好ましい。 In the electric power steering apparatus according to the second aspect of the present invention, it is preferable that the vibration damping member has an annular shape having a protrusion protruding into the thread groove.
この場合、振動減衰部材は、ラックバーの軸芯回りを周回しつつ、ねじ溝に当接することになる。このため、振動減衰部材は、ラックバーの軸芯回りにほぼ均等に摺接することができ、第2発明の効果を確実に発揮することができる。 In this case, the vibration damping member comes into contact with the thread groove while circling around the axis of the rack bar. For this reason, the vibration damping member can be slidably contacted substantially uniformly around the axis of the rack bar, and the effect of the second aspect of the invention can be reliably exhibited.
第3発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して転舵角を変更させるラックバーと、該ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、該モータシャフトの回転運動を該ラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備え、
該動力変換機構が該ラックバーに螺旋状に形成されたねじ溝と、該ねじ溝にボールを介して係合し、該モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構である電動パワーステアリング装置において、
前記ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、前記ねじ溝との間に隙間を有してねじ溝に当接し、該ボールねじナットの回転によって該ねじ溝と摺接する振動減衰部材が固定され、
該振動減衰部材は、前記ラックバーの軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力により浮上支持されていることを特徴とする。
An electric power steering device according to a third aspect of the invention is a rack bar that changes the turning angle by converting the rotational motion of the steering shaft into a linear motion in the longitudinal direction, and rotates the motor shaft based on the steering torque generated in the steering shaft. An electric motor for driving, and a power conversion mechanism for converting the rotational motion of the motor shaft into the linear motion in the axial direction of the rack bar,
Electric power that is a ball screw mechanism in which the power conversion mechanism has a screw groove formed spirally on the rack bar, and a ball screw nut that is engaged with the screw groove via a ball and is rotated by the motor shaft. In the steering device,
At least one of the front end and the rear end of the ball screw nut is provided with a vibration damping member that has a gap between the screw groove and abuts the screw groove, and is in sliding contact with the screw groove by the rotation of the ball screw nut. Fixed,
The vibration damping member is floated and supported by reverse biasing forces parallel to the axis of the rack bar and spaced from each other.
第3発明の電動パワーステアリング装置も自動車に搭載され、上述の第1、2発明の電動パワーステアリング装置と同様にして、基本的な機能を発揮する。 The electric power steering apparatus according to the third aspect of the invention is also mounted on a vehicle and exhibits basic functions in the same manner as the electric power steering apparatus according to the first and second aspects of the invention.
ここで、この電動パワーステアリング装置において、ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、振動減衰部材が固定されている。そして、この振動減衰部材は、ねじ溝に当接し、ボールねじナットの回転によってねじ溝と摺接するようになっている。 Here, in this electric power steering apparatus, a vibration damping member is fixed to at least one of the front end and the rear end of the ball screw nut. The vibration attenuating member is in contact with the thread groove and is in sliding contact with the thread groove by the rotation of the ball screw nut.
このため、この電動パワーステアリング装置は、振動減衰部材が弾性変形したり、摩擦力を発生したりすることにより、ラックバーからボールねじナットに伝播する振動を吸収する。また、これにより、ラックバー、ボール及びボールねじナットの隙間の相対的変位を抑制し、ラックバー、ボール及びボールねじナット相互間の衝突によるラトル音を低減することができる。 For this reason, this electric power steering apparatus absorbs the vibration propagating from the rack bar to the ball screw nut when the vibration damping member is elastically deformed or generates a frictional force. This also suppresses the relative displacement of the gap between the rack bar, ball and ball screw nut, and can reduce rattle noise caused by collision between the rack bar, ball and ball screw nut.
さらに、この電動パワーステアリング装置では、振動減衰部材がねじ溝との間に隙間を有し、この振動減衰部材がラックバーの軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力により浮上支持されている。このため、振動減衰部材はねじ溝と小さな面積で摺接し、ラックバーと振動減衰部材との間の摺動抵抗が小さくなる。 Further, in this electric power steering apparatus, the vibration damping member has a gap between the screw groove, and the vibration damping member is parallel to the axis of the rack bar and has a reverse biasing force spaced from each other. Supported by levitation. For this reason, the vibration damping member is in sliding contact with the screw groove with a small area, and the sliding resistance between the rack bar and the vibration damping member is reduced.
また、この電動パワーステアリング装置では、振動減衰部材がねじ溝との間に隙間を有していることから、振動減衰部材がラックバーを拘束し過ぎず、振動減衰部材がねじ溝との隙間によって適度に変位することができる。また、浮上支持は、ねじ溝との隙間に振動減衰部材が変位するように作用し、かつラックバーに対する振動減衰部材の軸芯のずれの許容にも作用する。このため、この電動パワーステアリング装置では、ラックバーと振動減衰部材との位置関係がずれたとしても、振動減衰部材がその位置を是正するように変位することができる。 Further, in this electric power steering apparatus, since the vibration damping member has a gap between the screw groove, the vibration damping member does not restrain the rack bar too much, and the vibration damping member is It can be displaced moderately. Further, the levitation support acts so that the vibration damping member is displaced in the gap with the screw groove, and also acts to allow deviation of the axis of the vibration damping member relative to the rack bar. For this reason, in this electric power steering apparatus, even if the positional relationship between the rack bar and the vibration damping member is deviated, the vibration damping member can be displaced so as to correct its position.
特に、振動減衰部材はラックバーの軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力でねじ溝に摺接されている。より具体的には、この電動パワーステアリング装置において、振動減衰部材は、ねじ溝をこじるような、つまり曲げ方向の弾性変形が主体となってねじ溝と摺接している。このため、ラックバーと振動減衰部材との相対的変位が大きくなっても、振動減衰部材の変位が追従しやすくなっている。また、振動減衰部材はねじ溝の両側のねじ山に当接することとなるため、ねじ山の両方向で振動を吸収し、振動減衰効果が大きい。 In particular, the vibration attenuating member is slidably contacted with the thread groove by a reverse biasing force parallel to the axis of the rack bar and spaced from each other. More specifically, in this electric power steering apparatus, the vibration damping member is slidably contacted with the thread groove mainly by elastic deformation in the bending direction, such as twisting the thread groove. For this reason, even if the relative displacement between the rack bar and the vibration damping member increases, the displacement of the vibration damping member easily follows. Further, since the vibration damping member comes into contact with the screw threads on both sides of the thread groove, the vibration is absorbed in both directions of the screw threads, and the vibration damping effect is great.
したがって、第3発明の電動パワーステアリング装置は、ボールねじナットの回転不良が生じ難いことから、動力変換機構の円滑な動作を確保しつつ、ラトル音の低減化を一層実現することができる。 Therefore, the electric power steering device according to the third aspect of the present invention is less likely to cause rotation failure of the ball screw nut, and thus can further reduce the rattle noise while ensuring a smooth operation of the power conversion mechanism.
第3発明に係る振動減衰部材としても、棒状体、板状体又は円弧〜円環状体等の各種の形状とすることができる。また、振動減衰部材の材質も、各種のゴム又はポリアミド樹脂、テフロン(登録商標)樹脂その他の樹脂を適用することができる。 The vibration damping member according to the third aspect of the invention can also have various shapes such as a rod-like body, a plate-like body, or an arc to an annular body. Various materials such as rubber, polyamide resin, Teflon (registered trademark) resin and the like can also be applied as the material of the vibration damping member.
また、ラックバーの軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力を振動減衰部材に作用させる具体的な方法としては、ボールねじナット内の振動減衰部材を固定する部位に、コイルバネ、皿バネ、ゴム材等の弾性体を介在させるもの等が挙げられる。さらに、弾性体には、プリロードを調整するための調整ボルト等が付設されていてもよい。この調節ボルトの締め付けの程度を調整して、弾性体を予め所定長に圧縮しておくことにより、振動減衰部材に対する付勢力を調整することができる。 In addition, as a specific method of causing the biasing force in the opposite direction, which is parallel to the axis of the rack bar and spaced apart from each other, to act on the vibration damping member, as a part for fixing the vibration damping member in the ball screw nut, Examples include a coil spring, a disc spring, and an elastic member such as a rubber material. Furthermore, an adjustment bolt or the like for adjusting the preload may be attached to the elastic body. By adjusting the degree of tightening of the adjusting bolt and compressing the elastic body to a predetermined length in advance, the urging force against the vibration damping member can be adjusted.
第3発明の電動パワーステアリング装置において、前記振動減衰部材は、前記ねじ溝内に中央部が位置する円弧状をなしていることが好ましい。 In the electric power steering apparatus according to a third aspect of the invention, it is preferable that the vibration damping member has an arc shape in which a central portion is located in the thread groove.
この場合、ボールねじナットの外径をそれ程大きくしなくても、振動減衰部材をラックバーとボールねじナットとの間の空間に配設することができる。このため、この電動パワーステアリング装置は、装置の大型化を抑制しつつ、第3発明の効果を奏することができる。 In this case, the vibration damping member can be disposed in the space between the rack bar and the ball screw nut without increasing the outer diameter of the ball screw nut so much. For this reason, this electric power steering device can produce the effect of the third invention while suppressing an increase in size of the device.
第4発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して転舵角を変更させるラックバーと、該ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、該モータシャフトの回転運動を該ラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備え、
該動力変換機構が該ラックバーに螺旋状に形成されたねじ溝と、該ねじ溝にボールを介して係合し、該モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構である電動パワーステアリング装置において、
前記ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、前記ラックバーの軸芯に対して前記ねじ溝の山の高さを少なくとも超えて偏芯する軸受からなる振動減衰部材が設けられ、
該振動減衰部材は、該ねじ溝の両側のねじ山の外径を超える内径を有し、一部が前記ねじ溝内に設けられて該ボールねじナットの回転によって該ねじ溝を転動する内輪と、該ボールねじナットに固定され、該内輪を転動体によって転動させる外輪とを有していることを特徴とする。
An electric power steering device according to a fourth aspect of the present invention is a rack bar that changes the turning angle by converting the rotational motion of the steering shaft into a linear motion in the longitudinal direction, and rotates the motor shaft based on the steering torque generated in the steering shaft. An electric motor for driving, and a power conversion mechanism for converting the rotational motion of the motor shaft into the linear motion in the axial direction of the rack bar,
Electric power that is a ball screw mechanism in which the power conversion mechanism has a screw groove formed spirally on the rack bar, and a ball screw nut that is engaged with the screw groove via a ball and is rotated by the motor shaft. In the steering device,
At least one of the front end and the rear end of the ball screw nut is provided with a vibration damping member including a bearing that is eccentric with respect to the axial center of the rack bar at least exceeding the height of the thread groove crest,
The vibration damping member has an inner diameter that exceeds the outer diameter of the thread on both sides of the thread groove, and a part of the vibration damping member is provided in the thread groove and rolls the thread groove by the rotation of the ball screw nut. And an outer ring fixed to the ball screw nut and rolling the inner ring with a rolling element.
第4発明の電動パワーステアリング装置も自動車に搭載され、上述の第1〜3発明の電動パワーステアリング装置と同様にして、基本的な機能を発揮する。 The electric power steering apparatus according to the fourth aspect of the invention is also mounted on a vehicle and exhibits basic functions in the same manner as the electric power steering apparatus according to the first to third aspects of the invention.
ここで、この電動パワーステアリング装置において、ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、ラックバーの軸芯に対してねじ溝の山の高さを少なくとも超えて偏芯する軸受からなる振動減衰部材が設けられている。この振動減衰部材は、ねじ溝の両側のねじ山の外径を超える内径を有し、一部がねじ溝内に設けられてボールねじナットの回転によってねじ溝と転動する内輪と、ボールねじナットに固定され、内輪を転動体によって転動させる外輪とを有している。 Here, in the electric power steering apparatus, at least one of the front end and the rear end of the ball screw nut is a vibration comprising a bearing that is eccentric with respect to the axis of the rack bar at least exceeding the height of the thread groove. A damping member is provided. This vibration damping member has an inner diameter that exceeds the outer diameter of the thread on both sides of the thread groove, a part of the inner ring that is provided in the thread groove and rolls with the thread groove by the rotation of the ball screw nut, and a ball screw. The outer ring is fixed to the nut and causes the inner ring to roll by a rolling element.
このため、この電動パワーステアリング装置は、振動減衰部材の内輪がボールねじナットの回転によってねじ溝に対してフラフープのように転動する。この際、内輪は従来の振動減衰部材が行っていた摺動とは異なる転動によりねじ溝と関係するため、その抵抗力は小さくなる。そして、ねじ溝は内輪、転動体及び外輪からなる振動減衰部材を介してボールねじナットに当接しているため、ねじ溝の振動がこれらによって吸収される。また、ラックバー、ボール及びボールねじナットの隙間の相対的変位が抑制され、ラックバー、ボール及びボールねじナット相互間の衝突によるラトル音を低減することができる。 For this reason, in this electric power steering apparatus, the inner ring of the vibration damping member rolls like a hula hoop with respect to the thread groove by the rotation of the ball screw nut. At this time, since the inner ring is related to the thread groove by rolling different from the sliding performed by the conventional vibration damping member, the resistance force becomes small. Since the thread groove is in contact with the ball screw nut via the vibration damping member including the inner ring, the rolling element, and the outer ring, the vibration of the thread groove is absorbed by these. Further, the relative displacement of the gaps between the rack bar, the ball and the ball screw nut is suppressed, and the rattle noise caused by the collision between the rack bar, the ball and the ball screw nut can be reduced.
したがって、第4発明の電動パワーステアリング装置は、ボールねじナットの回転不良が生じ難いことから、動力変換機構の円滑な動作を確保しつつ、ラトル音の低減化を一層実現することができる。 Therefore, the electric power steering device according to the fourth aspect of the present invention is less likely to cause rotation failure of the ball screw nut, and thus can further reduce the rattle noise while ensuring a smooth operation of the power conversion mechanism.
第4発明に係る振動減衰部材としての軸受の内輪は、ねじ溝と転動する面が金属であってもよいし、ゴムや樹脂製のリングが一体化されていたり、テフロン(登録商標)樹脂等の樹脂コーティングが施されていてもよい。 The inner ring of the bearing as the vibration damping member according to the fourth aspect of the present invention may be made of a metal with a thread groove and a rolling surface, integrated with a rubber or resin ring, or with Teflon (registered trademark) resin. A resin coating such as the above may be applied.
第4発明の電動パワーステアリング装置において、前記内輪は前記ねじ溝との間に隙間を有し、前記外輪は、前記ラックバーの軸芯に平行な付勢力又は前記ラックバーの軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力により浮上支持されていることが好ましい。 In the electric power steering apparatus according to a fourth aspect of the present invention, the inner ring has a gap between the screw groove and the outer ring is urged parallel to the rack bar axis or parallel to the rack bar axis. It is preferable that the buoyancy is supported by reverse biasing forces spaced apart from each other.
この場合、内輪がねじ溝との間に隙間を有し、外輪がラックバーの軸芯に平行な付勢力により浮上支持されている。このため、内輪はねじ溝と小さな面積で転動し、ラックバーと内輪との間の転動抵抗がさらに小さくなる。 In this case, the inner ring has a gap with the thread groove, and the outer ring is levitated and supported by an urging force parallel to the axis of the rack bar. For this reason, the inner ring rolls with a screw groove and a small area, and the rolling resistance between the rack bar and the inner ring is further reduced.
また、内輪がねじ溝との間に隙間を有していることから、振動減衰部材がラックバーを拘束し過ぎず、振動減衰部材がねじ溝との隙間によって適度に変位することができる。また、浮上支持は、ねじ溝との隙間に内輪が変位するように作用し、かつラックバーに対する振動減衰部材の軸芯のずれの許容にも作用する。このため、この電動パワーステアリング装置では、ラックバーと振動減衰部材との位置関係がずれたとしても、振動減衰部材がその位置を是正するように変位することができる。 In addition, since the inner ring has a gap with the thread groove, the vibration damping member does not restrain the rack bar too much, and the vibration damping member can be appropriately displaced by the gap with the thread groove. Further, the levitation support acts so that the inner ring is displaced in the gap with the thread groove, and also acts to allow a deviation of the axis of the vibration damping member relative to the rack bar. For this reason, in this electric power steering apparatus, even if the positional relationship between the rack bar and the vibration damping member is deviated, the vibration damping member can be displaced so as to correct its position.
特に、外輪がラックバーの軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力で浮上支持されている場合には、内輪は、ねじ溝をこじるような変位が主体となってねじ溝と転動する。このため、ラックバーと振動減衰部材との相対的変位が大きくなっても、振動減衰部材の変位が追従しやすくなっている。また、内輪はねじ溝の両側面に接触しながら転動することとなるため、軸芯と平行な両方向で振動を効果的に吸収することができ、振動減衰効果が大きい。 In particular, when the outer ring is floated and supported by reverse biasing forces that are parallel to the axis of the rack bar and spaced apart from each other, the inner ring is mainly threaded by displacement that squeezes the thread groove. Roll with grooves. For this reason, even if the relative displacement between the rack bar and the vibration damping member increases, the displacement of the vibration damping member easily follows. Further, since the inner ring rolls while contacting both side surfaces of the thread groove, vibration can be effectively absorbed in both directions parallel to the shaft core, and the vibration damping effect is great.
ラックバーの軸芯に平行な付勢力又はラックバーの軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力を振動減衰部材に作用させる具体的な方法としては、ボールねじナット内の振動減衰部材を固定する部位に、コイルバネ、皿バネ、ゴム材等の弾性体を介在させるもの等が挙げられる。さらに、弾性体には、プリロードを調整するための調整ボルト等が付設されていてもよい。この調節ボルトの締め付けの程度を調整して、弾性体を予め所定長に圧縮しておくことにより、振動減衰部材に対する付勢力を調整することができる。 As a specific method for applying an urging force parallel to the axis of the rack bar or reverse urging forces parallel to the axis of the rack bar and spaced apart from each other to the vibration damping member, Examples include an elastic body such as a coil spring, a disc spring, or a rubber material interposed in a portion where the vibration damping member is fixed. Furthermore, an adjustment bolt or the like for adjusting the preload may be attached to the elastic body. By adjusting the degree of tightening of the adjusting bolt and compressing the elastic body to a predetermined length in advance, the urging force against the vibration damping member can be adjusted.
以下、図面を参照しつつ、第1発明を具体化した実施例1、第2発明を具体化した実施例2、第3発明を具体化した実施例3及び第4発明を具体化した実施例4を説明する。 Hereinafter, with reference to the drawings, the first embodiment of the first invention, the second embodiment of the second invention, the third embodiment of the third invention, and the fourth embodiment of the fourth invention will be described below. 4 will be described.
まず、図1及び図2に示すように、実施例1の電動パワーステアリング装置10を説明する。このパワーステアリング装置10は、ラックバー1と、電動モータ40と、動力変換機構20とを備えている。
First, as shown in FIGS. 1 and 2, an electric
ラックバー1は1本の棒状体である。このラックバー1の一方側には、図示しないステアリングシャフトに一体に設けられ、ステアリングシャフトの回転によって回転するピニオン9と噛み合うラック歯8が軸方向に沿って形成されている。また、このラックバー1の他方側には、後述する動力変換機構20を構成するねじ溝21が螺旋状に形成されている。このラックバー1は、ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換し、両端部1L、1Rに接続された図示しないタイロッドを介して、図示しない車輪の転舵角を変更させることができるようになっている。
The
動力変換機構20は、ラックバー1に螺旋状に形成されたねじ溝21と、ねじ溝21にボール22を介して係合するボールねじナット23とを備えるボールねじ機構である。
The
電動モータ40は、ハウジング30内に設置された電機子鉄心41(コイル、給電端子44)と、ハウジング30内に軸受96、97を介して回転可能に支承された円筒状のモータシャフト42と、モータシャフト42の外筒面に一体に装着されたリング状のマグネット43とを有する。また、モータシャフト42の内筒面にはボールねじナット23が固定されている。
The
ボールねじナット23は、図2に示すように、ボールねじナット23の中央に位置する本体23aと、ボールねじナット23の前端に位置する分離体保持体23bと、ボールねじナット23の後端に位置するロックナット23cとからなる。
As shown in FIG. 2, the
本体23aは円筒状であり、その内周面には螺旋状のナット側ねじ溝24が形成されている。本体23aの外周面とモータシャフト42とは嵌合構造をなしており、本体23aはモータシャフト42に挿入されて、所定の位置に収まるようにされている。
The
図2及び図4に示すように、分離体保持体23bも円筒状であり、その内周面には後述する振動減衰部材としての分離体3a、3bが固定されている。分離体保持体23bの外周面とモータシャフト42とは嵌合構造をなしており、分離体保持体23bは、本体23aよりも先にモータシャフト42に挿入されて、所定の位置に収まるようにされている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the separating
図2及び図3に示すように、ロックナット23cも円筒状であり、その内周面に後述する振動減衰部材としての分離体2a、2bが固定されている。また、ロックナット23cは、分離体保持体23b及び本体23aをモータシャフト42に固定するようになっており、ロックナット23cの外周面に雄ねじ25aが加工され、モータシャフト42の内周面には雌ねじ25bが加工され、これら雄ねじ25aと雌ねじ25bとは各々螺合するようになっている。このため、分離体保持体23b及び本体23aがモータシャフト42に挿入された後に、ロックナット23cをモータシャフト42の一端から螺入することにより、分離体保持体23b及び本体23aをモータシャフト42に固定することができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
ロックナット23cの内周面には、ラックバー1の軸芯回りで互いに180°をなして配置された2体の分離体2a、2bが固定されている。各分離体2a、2bは、樹脂からなり、振動吸収機能を発揮できる程度の厚みを有する板状をなしている。そして、各分離体2a、2bは、ねじ溝21の両側のねじ山1aのみに弾性的に当接し、ボールねじナット23の回転によって、ねじ溝21の両側のねじ山1aと摺接するようになっている。この際、各分離体2a、2bのねじ山1aと摺接する面は、各分離体2a、2bが板状であることから、単なる平面である。
On the inner peripheral surface of the
分離体保持体23bの内周面には、図2及び図4に示すように、ラックバー1の軸芯回りで互いに180°をなして配置された2体の分離体3a、3bが固定されている。各分離体3a、3bは、ロックナット23cの内周面に固定されている分離体2a、2bと同じものであって、樹脂からなり、振動吸収機能を発揮できる程度の厚みを有する板状をなしている。そして、各分離体3a、3bも、ねじ溝21の両側のねじ山1aのみに弾性的に当接し、ボールねじナット23の回転によって、ねじ溝21の両側のねじ山1aと摺接するようになっている。この際、各分離体3a、3bのねじ山1aと摺接する面は、各分離体2a、2bが板状であることから、単なる平面である。
As shown in FIGS. 2 and 4, two
分離体保持体23bの内周面に固定されている分離体3a、3bと、ロックナット23cの内周面に固定されている分離体2a、2bとは、ラックバー1の軸芯回りで90°ずれている。つまり、図2〜4に示す断面図において、分離体2a、2bがラックバー1の上下に配置されているのに対して、分離体3a、3bは、ラックバー1の両側面に配置されている。このため、分離体2a、2b、3a、3bは、ラックバー1の軸芯回りで90°間隔となるように配置されている。
以上の構成をした実施例1の電動パワーステアリング装置10は自動車に搭載され、下記のように、基本的な機能を発揮する。
The electric
すなわち、操縦者がステアリングを操作すると、ステアリングシャフトが回転してピニオン9が回転し、ラックバー1が長手方向に直線運動する。このため、ラックバー1に接続されたタイロッドを介して、車輪が転舵される。
That is, when the operator operates the steering, the steering shaft rotates, the pinion 9 rotates, and the
この際、動力変換機構20及び電動モータ40では、操舵の際、操舵トルクに応じて制御された電流が給電端子44から電機子鉄心41に給電され、電機子鉄心41とマグネット43との間の電磁力の作用により、モータシャフト42が回転駆動される。このため、モータシャフト42に一体に設置されたボールねじナット23も同時に回転し、ボール22及びねじ溝21を介して、ラックバー1に軸方向の駆動力が伝達される。
At this time, in the
こうして、電動モータ40は、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフト42を回転駆動し、動力変換機構20がモータシャフト42の回転運動をラックバー1の軸方向への直線運動に変換する。このため、電動モータ40はラックバー1の直線運動を補助する。このため、操縦者が操舵する際に、過大な操作力を必要とすることがなく、車輪の方向を変えることができる。
Thus, the
このような電動パワーステアリング装置10が搭載された自動車が石畳路等の凹凸路面を走行する際、車輪は凹凸路面にあわせて上下左右に細かく振動する。このため、車輪の振動は、タイロッドを介して、電動パワーステアリング装置10のラックバー1の両端部に伝達される。このため、ラックバー1は車輪の振動によって、軸方向及び軸と垂直方向に加振され、それに伴い、ラックバー1のねじ溝21内のボール22および、ねじ溝21にボール22を介して係合するボールねじナット23も加振されることとなる。
When an automobile on which such an electric
ここで、この電動パワーステアリング装置10において、ボールねじナット23の前端及び後端には振動減衰部材としての分離体2a、2b、3a、3bが固定されている。この分離体2a、2b、3a、3bは、ねじ溝21の両側のねじ山1aに弾性的に当接し、ボールねじナット23の回転によってねじ山1aと摺接する。
Here, in the electric
このため、この電動パワーステアリング装置10は、分離体2a、2b、3a、3bが弾性変形したり、摩擦力を発生したりすることにより、ラックバー1からボールねじナット23に伝播する振動を吸収することができている。また、これにより、ラックバー1、ボール22及びボールねじナット23の隙間の相対的変位を抑制し、ラックバー1、ボール22及びボールねじナット23相互間の衝突によるラトル音を低減することができている。
For this reason, the electric
さらに、この電動パワーステアリング装置10では、振動減衰部材がラックバー1の軸芯回りで分離された4体の分離体2a、2b、3a、3bからなるため、ラックバー1と分離体2a、2b、3a、3bとの間に摺接していない領域が存在し、振動減衰部材がねじ山と摺接する面積が従来のものよりも小さくなる。このため、たとえ実施例1に係る振動減衰部材が従来のものと同程度の弾性力によって弾性的に当接しているとしても、実施例1に係る振動減衰部材は従来のものよりも小さな摺動抵抗でラックバー1と摺接することができている。
Further, in this electric
また、この電動パワーステアリング装置10では、ラックバー1と分離体2a、2b、3a、3bとの間に摺接していない領域が存在し、その結果として、各分離体2a、2b、3a、3bがラックバー1を拘束し過ぎず、各分離体2a、2b、3a、3bが各自間の空間に向かって適度に変形することができる。このため、この電動パワーステアリング装置10では、ラックバー1と各分離体2a、2b、3a、3bとの位置関係がずれたとしても、個々の分離体2a、2b、3a、3bがその位置を是正するように変形することができる。
Further, in the electric
したがって、実施例1の電動パワーステアリング装置10は、ボールねじナット23の回転不良が生じ難くなっており、その結果として、動力変換機構20の円滑な動作を確保しつつ、ラトル音の低減化を一層実現することができている。
Therefore, in the electric
また、この電動パワーステアリング装置10において、各分離体2a、2b、3a、3bはねじ山1aのみに当接しており、ねじ溝21に当接されていない。このため、各分離体2a、2b、3a、3bのねじ山1aと当接する面は、例えば、従来の電動パワーステアリング装置の振動減衰部材における当接面のように複雑な形状ではなく、製造が容易な平面とされている。このため、部品の加工時や組み付け時の精度要求に関して、各分離体2a、2b、3a、3bがラックバー1の軸芯と平行な方向に位置ずれしても、ねじ山1aと当接する状態は殆ど変化せず、ボールねじナット23の回転に悪影響を及ぼさないこととなる。このため、この電動パワーステアリング装置10は第1発明の効果を確実に奏することができている。
Further, in this electric
さらに、この電動パワーステアリング装置10において、各分離体2a、2b、3a、3bは、ラックバー1の軸芯回りで等しい角度間隔、つまり90°間隔となるように配設されているため、ボールねじナット23の回転によっても、ラックバー1の軸芯を偏らせようとする力が作用し難くなっている。このため、この電動パワーステアリング装置10は第1発明の効果をより確実に奏することができている。
Further, in this electric
また、この電動パワーステアリング装置10において、ボールねじナット23の後端に固定された各分離体2a、2bは、ラックバー1の軸芯回りで互いに180°をなして配置され、ボールねじナット23の前端に固定された各分離体3a、3bも、ラックバー1の軸芯回りで互いに180°をなして配置されていることから、分離体の数を少なくして、振動減衰部材がねじ山1aに摺接することによる摩擦力をより小さくしつつ、本発明の効果を奏することができている。
Further, in the electric
さらに、この電動パワーステアリング装置10において、ボールねじナット23の後端に固定された各分離体2a、2bと、ボールねじナット23の前端に固定された各分離体3a、3bとは、ラックバー1の軸芯回りで90°ずれていることから、分離体2a、2bと分離体3a、3bとは、ボールねじナット23の前端及び後端の離れた2箇所で、弾性変形したり、摩擦力を発生したりすることができている。このため、分離体2a、2b3a、3bは、振動の吸収と、ラックバー1、ボール22及びボールねじナット23の隙間の相対的変位の抑制とをより確実に行うことができている。このため、この電動パワーステアリング装置10は、第1発明の効果を一層確実に奏することがができている。
Furthermore, in the electric
実施例2の電動パワーステアリング装置11は、図5〜7に示すように、実施例1の本体23aと、分離体保持体23bと、ロックナット23cとからなるボールねじナット23及び振動減衰部材としての分離体2a、2b、3a、3bに対して、ボールねじナット23が本体23aとロックナット231cとからなり、振動減衰部材4がラックバー1の軸芯に平行な付勢力により浮上支持されている点が異なる。その他の構成は、実施例1の電動パワーステアリング装置10と同様であるので、説明を省く。
As shown in FIGS. 5 to 7, the electric
ボールねじナット23は、図5〜7に示すように、ボールねじナット23の前端に位置する本体23aと、ボールねじナット23の後端に位置するロックナット231cとからなる。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
本体23aは円筒状であり、その内周面には螺旋状のナット側ねじ溝24が形成されている。本体23aの外周面とモータシャフト42とは嵌合構造をなしており、本体23aはモータシャフト42に挿入されて、所定の位置に収まるようにされている。
The
ロックナット231cも円筒状であり、その内周面に後述する振動減衰部材4が固定されている。また、ロックナット231cは、本体23aをモータシャフト42に固定するようになっており、ロックナット231cの外周面に雄ねじ25aが加工され、モータシャフト42の内周面には雌ねじ25bが加工され、これら雄ねじ25aと雌ねじ25bとは各々螺合するようになっている。このため、本体23aがモータシャフト42に挿入された後に、ロックナット231cをモータシャフト42の一端から螺入することにより、本体23aをモータシャフト42に固定することができる。
The
ロックナット231cの内周面に固定されている振動減衰部材4は、樹脂からなり、ねじ溝21内に突出する凸部4aを有する円環状をなしている。凸部4aは、ねじ溝21の約1リード分と略相似形状をなし、かつねじ溝21との間に僅かに隙間4bを有している。
The vibration damping member 4 fixed to the inner peripheral surface of the
そして、振動減衰部材4は、ロックナット231cの内周面との隙間に設けられた支持用弾性体4cによって浮上支持されている。この支持用弾性体4cは、軟質なゴムからなっており、円環状の振動減衰部材4の軸芯をラックバー1の軸芯に合わせて変位させることが可能とされている。また、振動減衰部材4は、ロックナット231cから突出する回り止めピン4dにより係止されることにより、ボールねじナット23と一体に回転するようになっている。さらに、振動減衰部材4には、軸芯回りに互いに180°をなして配置された1対の調整ボルト4e、押さえゴム4fによって、ラックバー1の軸芯に平行な付勢力が負荷されている。調整ボルト4eによって押さえゴム4fを予め所定長に圧縮しておくことにより、振動減衰部材4に対する付勢力を調整可能とされている。
The vibration damping member 4 is levitated and supported by a supporting
こうして、振動減衰部材4は、ラックバー1の軸芯に平行な付勢力により浮上支持されることにより、ねじ溝21との間に隙間4bを有してねじ溝21に当接し、ボールねじナット23の回転によってねじ溝21と摺接するようになっている。
Thus, the vibration damping member 4 is lifted and supported by an urging force parallel to the axial center of the
以上の構成をした実施例2の電動パワーステアリング装置11も自動車に搭載され、上述の実施例1の電動パワーステアリング装置10と同様にして、基本的な機能を発揮する。
The electric
ここで、この電動パワーステアリング装置11において、ボールねじナット23の後端には、振動減衰部材4が固定されている。そして、この振動減衰部材4は、ねじ溝21に当接し、ボールねじナット23の回転によってねじ溝21と摺接するようになっている。
Here, in the electric
このため、この電動パワーステアリング装置11は、振動減衰部材4が弾性変形したり、摩擦力を発生したりすることにより、ラックバー1からボールねじナット23に伝播する振動を吸収することができている。また、これにより、ラックバー1、ボール22及びボールねじナット23の隙間の相対的変位を抑制し、ラックバー1、ボール22及びボールねじナット23相互間の衝突によるラトル音を低減することができている。
For this reason, the electric
さらに、この電動パワーステアリング装置11では、振動減衰部材4がねじ溝21との間に隙間4bを有し、この振動減衰部材4がラックバー1の軸芯に平行な付勢力により浮上支持されている。このため、振動減衰部材4はねじ溝21と小さな面積で摺接し、ラックバー1と振動減衰部材4との間の摺動抵抗が小さくなる。
Further, in this electric
また、この電動パワーステアリング装置11では、振動減衰部材4がねじ溝21との間に隙間4bを有していることから、振動減衰部材4がラックバー1を拘束し過ぎず、振動減衰部材4がねじ溝21との隙間4bによって適度に変位することができる。また、浮上支持は、ねじ溝21との隙間に振動減衰部材4が変位するように作用し、かつラックバー1に対する振動減衰部材4の軸芯のずれの許容にも作用する。このため、この電動パワーステアリング装置11では、ラックバー1と振動減衰部材4との位置関係がずれたとしても、振動減衰部材4がその位置を是正するように変位することができている。
Further, in this electric
したがって、実施例2の電動パワーステアリング装置11も、ボールねじナット23の回転不良が生じ難くなっており、その結果として、動力変換機構20の円滑な動作を確保しつつ、ラトル音の低減化を一層実現することができている。
Therefore, the electric
また、この電動パワーステアリング装置11において、振動減衰部材4はねじ溝21内に突出する凸部4aを有する円環状をなしているので、振動減衰部材4は、ラックバー1の軸芯回りを周回しつつ、ねじ溝21に当接することができている。このため、振動減衰部材4は、ラックバー1の軸芯回りにほぼ均等に摺接することができており、第2発明の効果を確実に発揮することができている。
Further, in this electric
実施例3の電動パワーステアリング装置12は、図8〜10に示すように、実施例1の本体23aと、分離体保持体23b、23cと、ロックナット23cとからなるボールねじナット23及び振動減衰部材としての分離体2a、2b、3a、3bに対して、ボールねじナット23が本体23aとロックナット232cとからなり、振動減衰部材5がラックバー1の軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力により浮上支持されている点が異なる。その他の構成は、実施例1の電動パワーステアリング装置10と同様であるので、説明を省く。
As shown in FIGS. 8 to 10, the electric
ボールねじナット23は、図8〜10に示すように、ボールねじナット23の前端に位置する本体23aと、ボールねじナット23の後端に位置するロックナット232cとからなる。
As shown in FIGS. 8 to 10, the
本体23aは円筒状であり、その内周面には螺旋状のナット側ねじ溝24が形成されている。本体23aの外周面とモータシャフト42とは嵌合構造をなしており、本体23aはモータシャフト42に挿入されて、所定の位置に収まるようにされている。
The
ロックナット232cも円筒状であり、その内周面に後述する振動減衰部材5が固定されている。また、ロックナット232cは、本体23aをモータシャフト42に固定するようになっており、ロックナット232cの外周面に雄ねじ25aが加工され、モータシャフト42の内周面には雌ねじ25bが加工され、これら雄ねじ25aと雌ねじ25bとは各々螺合するようになっている。このため、本体23aがモータシャフト42に挿入された後に、ロックナット232cをモータシャフト42の一端から螺入することにより、本体23aをモータシャフト42に固定することができる。
The
ロックナット232cの内周面に固定されている振動減衰部材5は、樹脂からなり、ねじ溝21内に中央部5aが位置する円弧状をなしている。振動減衰部材5が円弧状であることにより、ボールねじナット23の外径をそれ程大きくしなくても、振動減衰部材5をラックバー1とボールねじナット23との間の空間に配設することが可能となっている。ねじ溝21内に位置する円弧の中央部5aは、ねじ溝21との間に僅かに隙間5bを有している。
The
そして、振動減衰部材5は、ロックナット232cの内周面との隙間に設けられた支持用弾性体5dによって浮上支持されている。この支持用弾性体5dは、軟質なゴムからなっており、円弧状の振動減衰部材5の軸芯をラックバー1の軸芯に合わせて変位させつつ、振動減衰部材5をボールねじナット23と一体に回転できるように支持している。さらに振動減衰部材5には、円弧状の振動減衰部材5の両端に配置された1対の調整ボルト5e、押さえゴム5fによって、ラックバー1の軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力が負荷されている。調整ボルト5eによって押さえゴム5fを予め所定長に圧縮しておくことにより、振動減衰部材5に対する付勢力を調整可能とされている。このように振動減衰部材5に付勢力が負荷されることにより、ねじ溝21内に位置する中央部5aは、ねじ溝21内でこじられるように変形し、ねじ溝21の両側面に当接するようになっている。
The
こうして、振動減衰部材5がラックバー1の軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力により浮上支持されることにより、中央部5aがねじ溝21との間に隙間5bを有してねじ溝21に当接し、ボールねじナット23の回転によってねじ溝21と摺接するようになっている。
Thus, the
以上の構成をした実施例3の電動パワーステアリング装置12も自動車に搭載され、上述の実施例1の電動パワーステアリング装置10と同様にして、基本的な機能を発揮する。
The electric
ここで、この電動パワーステアリング装置12において、ボールねじナット23の後端には、振動減衰部材5が固定されている。そして、この振動減衰部材5は、ねじ溝21に当接し、ボールねじナット23の回転によってねじ溝21と摺接するようになっている。
Here, in the electric
このため、この電動パワーステアリング装置12は、振動減衰部材5が弾性変形したり、摩擦力を発生したりすることにより、ラックバー1からボールねじナット23に伝播する振動を吸収することができている。また、これにより、ラックバー1、ボール22及びボールねじナット23の隙間の相対的変位を抑制し、ラックバー1、ボール22及びボールねじナット23相互間の衝突によるラトル音を低減することができている。
For this reason, the electric
さらに、この電動パワーステアリング装置12では、振動減衰部材5がねじ溝21との間に隙間5bを有し、この振動減衰部材5がラックバー1の軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力により浮上支持されている。このため、振動減衰部材5はねじ溝21と小さな面積で摺接し、ラックバー1と振動減衰部材5との間の摺動抵抗が小さくなっている。
Furthermore, in this electric
また、この電動パワーステアリング装置12では、振動減衰部材5がねじ溝21との間に隙間5bを有していることから、振動減衰部材5がラックバー1を拘束し過ぎず、振動減衰部材5がねじ溝21との隙間5bによって適度に変位することができている。また、浮上支持は、ねじ溝21との隙間5bに振動減衰部材5が変位するように作用し、かつラックバー1に対する振動減衰部材5の軸芯のずれの許容にも作用する。このため、この電動パワーステアリング装置12では、ラックバー1と振動減衰部材5との位置関係がずれたとしても、振動減衰部材5がその位置を是正するように変位することができている。
Further, in this electric
特に、振動減衰部材5はラックバー1の軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力でねじ溝21に摺接されている。より具体的には、この電動パワーステアリング装置12において、振動減衰部材5は、ねじ溝21をこじるような、つまり曲げ方向の弾性変形が主体となってねじ溝21と摺接している。このため、ラックバー1と振動減衰部材5との相対的変位が大きくなっても、振動減衰部材5の変位が追従しやすくなっている。また、振動減衰部材5はねじ溝21の両側のねじ山に当接することとなるため、ねじ山の両方向で振動を吸収し、振動減衰効果が大きくなっている。
In particular, the
したがって、実施例3の電動パワーステアリング装置12も、ボールねじナット23の回転不良が生じ難くなっており、その結果として、動力変換機構20の円滑な動作を確保しつつ、ラトル音の低減化を一層実現することができている。
Accordingly, the electric
また、この電動パワーステアリング装置12において、振動減衰部材5は、ねじ溝21内に中央部5aが位置する円弧状をなしているため、ボールねじナット23の外径をそれ程大きくしなくても、振動減衰部材5をラックバー1とボールねじナット23との間の空間に配設することができている。このため、この電動パワーステアリング装置12は、装置の大型化を抑制しつつ、第3発明の効果を奏することができている。
Further, in this electric
実施例4の電動パワーステアリング装置13は、図11〜13に示すように、実施例1の本体23aと、分離体保持体23bと、ロックナット23cとからなるボールねじナット23及び振動減衰部材としての分離体2a、2b、3a、3bに対して、ボールねじナット23が本体23aとロックナット233cとからなり、振動減衰部材6が偏芯する軸受からなる点が異なる。その他の構成は、実施例1の電動パワーステアリング装置10と同様であるので、説明を省く。
As shown in FIGS. 11 to 13, the electric
ボールねじナット23は、図11〜13に示すように、ボールねじナット23の前端に位置する本体23aと、ボールねじナット23の後端に位置するロックナット233cとからなる。
As shown in FIGS. 11 to 13, the
本体23aは円筒状であり、その内周面には螺旋状のナット側ねじ溝24が形成されている。本体23aの外周面とモータシャフト42とは嵌合構造をなしており、本体23aはモータシャフト42に挿入されて、所定の位置に収まるようにされている。
The
ロックナット233cも段付きの円筒状であり、その内周面に後述する振動減衰部材6が固定されている。また、ロックナット233cは、本体23aをモータシャフト42に固定するようになっており、ロックナット233cの外周面に雄ねじ25aが加工され、モータシャフト42の内周面には雌ねじ25bが加工され、これら雄ねじ25aと雌ねじ25bとは各々螺合するようになっている。このため、本体23aがモータシャフト42に挿入された後に、ロックナット233cをモータシャフト42の一端から螺入することにより、本体23aをモータシャフト42に固定することができる。
The
ロックナット233cの内周面に固定されている振動減衰部材6は、ラックバー1の軸芯に対してねじ溝21の山1aの高さを少なくとも超えて偏芯する軸受としての外輪7a、転動体7b及び内輪7cとからなる。内輪7cは、ねじ溝21の両側のねじ山1aの外径を超える内径を有し、内輪7cの一部6aがねじ溝21内に設けられて、ボールねじナット23の回転によってねじ溝21を転動するようにされている。外輪7aは、内輪7cを転動体7bによって転動させるものであり、ラックバー1の軸芯対して偏芯したままボールねじ23と一体回転可能に設けられている。外輪7a、転動体7b及び内輪7cは、鋼製であり、特に内輪7cのねじ溝21と転動する面には樹脂コーティングが施されている。また、内輪7cは、内輪7cの一部6aとねじ溝21との間に僅かに隙間6bを有している。
The
外輪7aは、ロックナット233cの内周面との隙間に設けられた支持用弾性体6dによって浮上支持されている。この支持用弾性体6dは、軟質なゴムからなっており、ラックバー1の軸芯に対して偏芯する外輪7aの軸芯を、ラックバー1とボールねじナット23との隙間の相対的変位に合わせて変位させつつ、外輪7aをボールねじナット23と一体に回転できるように支持している。さらに、外輪7aには、軸芯回りに互いに180°をなして配置された1対の調整ボルト6e、押さえゴム6fによって、ラックバー1の軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力が負荷されている。調整ボルト6eによって押さえゴム6fを予め所定長に圧縮しておくことにより、外輪7aに対する付勢力を調整可能とされている。このように外輪7aに付勢力が負荷されることにより、ねじ溝21内に設けられた内輪7aの一部6bは、ねじ溝21内でこじられるように変位し、ねじ溝21の両側面に当接するようになっている。
The
こうして、外輪8aがラックバー1の軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力により浮上支持されることにより、内輪7cの一部6aがねじ溝21との間に隙間6bを有してねじ溝21に当接し、ボールねじナット23の回転によってねじ溝21と転動するようになっている。
In this way, the outer ring 8a is levitated and supported by reverse biasing forces parallel to the axis of the
以上の構成をした実施例4の電動パワーステアリング装置13も自動車に搭載され、上述の実施例1の電動パワーステアリング装置10と同様にして、基本的な機能を発揮する。
The electric
ここで、この電動パワーステアリング装置13において、ボールねじナット23の後端には、ラックバー1の軸芯に対してねじ溝21の山1aの高さを少なくとも超えて偏芯する軸受からなる振動減衰部材6が設けられている。この振動減衰部材6は、ねじ溝21の両側のねじ山1aの外径を超える内径を有し、一部がねじ溝21内に設けられてボールねじナット23の回転によってねじ溝21と転動する内輪7cと、ボールねじナット23に固定され、内輪7cを転動体7bによって転動させる外輪7aとを有している。
Here, in the electric
このため、この電動パワーステアリング装置13は、振動減衰部材6の内輪7cがボールねじナット23の回転によってねじ溝21に対してフラフープのように転動する。この際、内輪7cは従来の振動減衰部材が行っていた摺動とは異なる転動によりねじ溝21と関係するため、その抵抗力は小さくなっている。そして、ねじ溝21は内輪7c、転動体7b及び外輪7aからなる振動減衰部材6を介してボールねじナット23に当接しているため、ねじ溝21の振動をこれらによって吸収することができている。また、ラックバー1、ボール22及びボールねじナット23の隙間の相対的変位を抑制することができ、その結果として、ラックバー1、ボール22及びボールねじナット23相互間の衝突によるラトル音を低減することができている。
For this reason, in this electric
したがって、実施例4の電動パワーステアリング装置13も、ボールねじナット23の回転不良が生じ難くなっており、その結果として、動力変換機構20の円滑な動作を確保しつつ、ラトル音の低減化を一層実現することができている。
Accordingly, the electric
また、この電動パワーステアリング装置13において、内輪7cはねじ溝21との間に隙間6bを有し、外輪7aは、ラックバー1の軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力により浮上支持されている。
Further, in this electric
このため、内輪7cはねじ溝21と小さな面積で転動することができ、ラックバー1と内輪7cとの間の転動抵抗がさらに小さくなっている。また、内輪7cがねじ溝21との間に隙間7bを有していることから、振動減衰部材6がラックバー1を拘束し過ぎず、振動減衰部材6がねじ溝21との隙間6bによって適度に変位することができる。また、浮上支持は、ねじ溝21との隙間6bに内輪7cが変位するように作用し、かつラックバー1に対する振動減衰部材6の軸芯のずれの許容にも作用する。このため、この電動パワーステアリング装置13では、ラックバー1と振動減衰部材6との位置関係がずれたとしても、振動減衰部材6がその位置を是正するように変位することができている。
For this reason, the
特に、外輪7aがラックバー1の軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力で浮上支持されているので、内輪7cは、ねじ溝21をこじるような変位が主体となってねじ溝21と転動する。このため、ラックバー1と振動減衰部材6との相対的変位が大きくなっても、振動減衰部材6の変位が追従しやすくなっている。また、内輪7cはねじ溝21の両側面に接触しながら転動することとなるため、軸芯と平行な両方向で振動を効果的に吸収することができ、振動減衰効果が大きい。
In particular, since the
以上において、本発明を実施例1〜4に即して説明したが、本発明は上記実施例1〜4に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。 In the above, the present invention has been described with reference to the first to fourth embodiments. However, the present invention is not limited to the first to fourth embodiments, and can be appropriately modified and applied without departing from the spirit of the present invention. Needless to say.
本発明は電動パワーステアリング装置に利用可能である。 The present invention is applicable to an electric power steering apparatus.
1…ラックバー
1a…ねじ山
2a、2b、3a、3b…分離体
4、5、6…振動減衰部材
5a…中央部
6a…内輪の一部
7a、7b、7c…軸受(7a…外輪、7b…転動体、7c…内輪)
10、11、12、13…電動パワーステアリング装置
20…動力変換機構
21…ねじ溝
22…ボール
23…ボールねじナット 40…電動モータ
42…モータシャフト
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (11)
該動力変換機構が該ラックバーに螺旋状に形成されたねじ溝と、該ねじ溝にボールを介して係合し、該モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構である電動パワーステアリング装置において、
前記ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、前記ねじ溝又は該ねじ溝の両側のねじ山に弾性的に当接し、該ボールねじナットの回転によって該ねじ溝又は該ねじ山と摺接する振動減衰部材が固定され、
該振動減衰部材は前記ラックバーの軸芯回りで分離された複数の分離体からなることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A rack bar that changes the turning angle by converting the rotational motion of the steering shaft into a linear motion in the longitudinal direction, an electric motor that rotationally drives the motor shaft based on the steering torque generated in the steering shaft, A power conversion mechanism that converts rotational motion into linear motion in the axial direction of the rack bar;
Electric power that is a ball screw mechanism in which the power conversion mechanism has a screw groove formed spirally on the rack bar, and a ball screw nut that is engaged with the screw groove via a ball and is rotated by the motor shaft. In the steering device,
At least one of the front end and the rear end of the ball screw nut is elastically abutted on the screw groove or a screw thread on both sides of the screw groove, and the screw groove or the screw thread slides by rotation of the ball screw nut. The contact damping member is fixed,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the vibration damping member comprises a plurality of separated bodies separated around the axis of the rack bar.
該動力変換機構が該ラックバーに螺旋状に形成されたねじ溝と、該ねじ溝にボールを介して係合し、該モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構である電動パワーステアリング装置において、
前記ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、前記ねじ溝との間に隙間を有して該ねじ溝に当接し、該ボールねじナットの回転によって該ねじ溝と摺接する振動減衰部材が固定され、
該振動減衰部材は、前記ラックバーの軸芯に平行な付勢力により浮上支持されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A rack bar that changes the turning angle by converting the rotational motion of the steering shaft into a linear motion in the longitudinal direction, an electric motor that rotationally drives the motor shaft based on the steering torque generated in the steering shaft, A power conversion mechanism that converts rotational motion into linear motion in the axial direction of the rack bar;
Electric power that is a ball screw mechanism in which the power conversion mechanism has a screw groove formed spirally on the rack bar, and a ball screw nut that is engaged with the screw groove via a ball and is rotated by the motor shaft. In the steering device,
At least one of the front end and the rear end of the ball screw nut has a gap between the screw groove and abuts on the screw groove, and is in sliding contact with the screw groove by rotation of the ball screw nut. Is fixed,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the vibration damping member is levitated and supported by an urging force parallel to the axis of the rack bar.
該動力変換機構が該ラックバーに螺旋状に形成されたねじ溝と、該ねじ溝にボールを介して係合し、該モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構である電動パワーステアリング装置において、
前記ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、前記ねじ溝との間に隙間を有してねじ溝に当接し、該ボールねじナットの回転によって該ねじ溝と摺接する振動減衰部材が固定され、
該振動減衰部材は、前記ラックバーの軸芯に平行であって互いに距離をおいた逆向きの付勢力により浮上支持されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A rack bar that changes the turning angle by converting the rotational motion of the steering shaft into a linear motion in the longitudinal direction, an electric motor that rotationally drives the motor shaft based on the steering torque generated in the steering shaft, A power conversion mechanism that converts rotational motion into linear motion in the axial direction of the rack bar;
Electric power that is a ball screw mechanism in which the power conversion mechanism has a screw groove formed spirally on the rack bar, and a ball screw nut that is engaged with the screw groove via a ball and is rotated by the motor shaft. In the steering device,
At least one of the front end and the rear end of the ball screw nut is provided with a vibration damping member that has a gap between the screw groove and abuts the screw groove, and is in sliding contact with the screw groove by the rotation of the ball screw nut. Fixed,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the vibration damping member is levitated and supported by reverse biasing forces parallel to the axis of the rack bar and spaced from each other.
該動力変換機構が該ラックバーに螺旋状に形成されたねじ溝と、該ねじ溝にボールを介して係合し、該モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構である電動パワーステアリング装置において、
前記ボールねじナットの前端及び後端の少なくとも一方には、前記ラックバーの軸芯に対して前記ねじ溝の山の高さを少なくとも超えて偏芯する軸受からなる振動減衰部材が設けられ、
該振動減衰部材は、該ねじ溝の両側のねじ山の外径を超える内径を有し、一部が前記ねじ溝内に設けられて該ボールねじナットの回転によって該ねじ溝を転動する内輪と、該ボールねじナットに固定され、該内輪を転動体によって転動させる外輪とを有していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A rack bar that changes the turning angle by converting the rotational motion of the steering shaft into a linear motion in the longitudinal direction, an electric motor that rotationally drives the motor shaft based on the steering torque generated in the steering shaft, A power conversion mechanism that converts rotational motion into linear motion in the axial direction of the rack bar;
Electric power that is a ball screw mechanism in which the power conversion mechanism has a screw groove formed spirally on the rack bar, and a ball screw nut that is engaged with the screw groove via a ball and is rotated by the motor shaft. In the steering device,
At least one of the front end and the rear end of the ball screw nut is provided with a vibration damping member including a bearing that is eccentric with respect to the axial center of the rack bar at least exceeding the height of the thread groove crest,
The vibration damping member has an inner diameter that exceeds the outer diameter of the thread on both sides of the thread groove, and a part of the vibration damping member is provided in the thread groove and rolls the thread groove by the rotation of the ball screw nut. And an outer ring which is fixed to the ball screw nut and causes the inner ring to roll with a rolling element.
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