JP2019206221A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ハウジングの摩耗を抑制できる電動パワーステアリング装置を提供すること。【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ハウジングと、ハウジングに配置されるナット、ナットを貫通するねじ軸、及びナットとねじ軸との間に配置される転動体を備えるボールねじと、ハウジングに対してナットが回転できるようにナットを支持する軸受と、軸受の端面とハウジングとの間に配置される緩衝部材と、を備える。ハウジングの材料は、軽金属を含む。緩衝部材は、環状であって且つハウジングに接する環状部と、環状部の周方向に間隔を空けて配置され且つ軸受に接する複数の爪部と、を備える。【選択図】図4
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
電動モータの動力がラックに伝達されるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置が知られている。ラックアシスト式の電動パワーステアリング装置にはボールねじが用いられる。従来、ボールねじの周辺で生じる振動が問題となっていた。例えば、特許文献1には、振動を抑制することを目的とした電動パワーステアリング装置の一例が記載されている。特許文献1の電動パワーステアリング装置は、ナットを支持する軸受とハウジングとの間に配置される支持部材を備える。支持部材は、環状に形成された本体と、本体から突出した支持突起と、を備える。
ところで、ボールねじを軽量化する又はボールねじの振動吸収性を向上させる等の目的で、ボールねじのハウジングに軽金属が用いられることがある。しかし、特許文献1の電動パワーステアリング装置においては、支持突起によってハウジングが摩耗する可能性がある。
本開示は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、ハウジングの摩耗を抑制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する。
上記の目的を達成するため、本開示の一態様に係る電動パワーステアリング装置は、ハウジングと、前記ハウジングに配置されるナット、前記ナットを貫通するねじ軸、及び前記ナットと前記ねじ軸との間に配置される転動体を備えるボールねじと、前記ハウジングに対して前記ナットが回転できるように前記ナットを支持する軸受と、前記軸受の端面と前記ハウジングとの間に配置される緩衝部材と、を備え、前記ハウジングの材料は、軽金属を含み、前記緩衝部材は、環状であって且つ前記ハウジングに接する環状部と、前記環状部の周方向に間隔を空けて配置され且つ前記軸受に接する複数の爪部と、を備える。
これにより、爪部が変形することによってボールねじの周辺の振動が抑制される。その結果、操作者に伝わる振動が低減する。また、爪部が軸受に接する一方で、環状部がハウジングに接するので、緩衝部材からハウジングに加わる力が分散しやすくなる。すなわち、緩衝部材によってハウジングに加わる圧力が小さくなる。したがって、電動パワーステアリング装置は、ハウジングの摩耗を抑制できる。
上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記環状部の少なくとも一部は、前記環状部と接する前記ハウジングの表面と平行である。
これにより、ハウジングの環状部との接触面積が大きくなりやすい。緩衝部材によってハウジングに加わる圧力がより小さくなる。したがって、電動パワーステアリング装置は、ハウジングの摩耗をより抑制できる。
上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記爪部は、屈曲部と、前記屈曲部と前記環状部との間に配置される根元部と、前記屈曲部に対して前記軸受側に配置され前記軸受に接する先端部と、を備え、前記軸受に面する前記先端部の表面が前記軸受の端面に対してなす角度は、前記軸受に面する前記根元部の表面が前記軸受の端面に対してなす角度よりも小さい。
これにより、爪部の変形能力を保つことができると共に、軸受の爪部との接触面積が大きくなりやすい。緩衝部材によって軸受に加わる圧力が小さくなる。したがって、電動パワーステアリング装置は、軸受の摩耗を抑制できる。
上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記緩衝部材は、前記軸受と前記ハウジングとに挟まれることによって変形している。
これにより、軸受が軸方向に移動した場合でも、爪部が軸受に接した状態が保持される。すなわち、爪部によって振動が吸収される状態が保持される。したがって、電動パワーステアリング装置は、ボールねじの周辺の振動をより抑制できる。
上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記ハウジングは、前記ボールねじを覆う本体と、前記本体と前記環状部との間に配置されるプレートと、を備える。
これにより、本体の加工精度を向上させなくても、プレートによって寸法調整が可能である。このため、軸受を適切に位置決めするための寸法調整が容易になる。したがって、電動パワーステアリング装置は、組み立てを容易にすることができる。
上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記ハウジングは、前記軸受の端面に面するように配置され且つ前記ねじ軸の軸方向における前記爪部の変位を規制する変位規制部を備える。
これにより、爪部の過剰な変形が抑制される。したがって、電動パワーステアリング装置は、緩衝部材の破損を抑制できる。
上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記プレートは、前記軸受の端面に面するように配置され且つ前記ねじ軸の軸方向における前記爪部の変位を規制する変位規制部を備える。
これにより、爪部の過剰な変形が抑制される。したがって、電動パワーステアリング装置は、緩衝部材の破損を抑制できる。
上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記変位規制部は、2つの前記爪部の間に配置される。
これにより、爪部と変位規制部とが径方向で重ならなくなる。このため、爪部を径方向に大きくすることが可能となる。その結果、爪部がより変形しやすくなるので、緩衝部材の振動吸収能力が向上する。したがって、電動パワーステアリング装置は、ボールねじの周辺の振動をより抑制できる。さらに、爪部と変位規制部とが軸方向で重ならなくなる。このため、緩衝部材及び変位規制部で占める空間の軸方向の長さが小さくなる。その結果、ハウジングを軸方向に小型化することが可能となる。また、爪部が変位規制部と軸受とによって挟まれないので、爪部に意図しない応力が生じにくくなる。したがって、爪部の塑性変形等が抑制されるので、緩衝部材の振動吸収能力が保持されやすくなる。
上記の電動パワーステアリング装置の望ましい態様として、前記爪部は、前記環状部に対して径方向の内側に配置される。
これにより、環状部が爪部よりも径方向の外側に配置されるので、環状部を大きくしやすい。このため、ハウジングの環状部との接触面積がより大きくなる。したがって、ハウジングの摩耗がより抑制される。
本開示の電動パワーステアリング装置によれば、ハウジングの摩耗を抑制できる。
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態(以下、実施形態という)により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
(実施形態)
図1は、本実施形態のステアリング装置の模式図である。図2は、本実施形態のラック周辺の正面図である。図1に示すように、電動パワーステアリング装置80は、ステアリングホイール81と、ステアリングシャフト82と、ユニバーサルジョイント84と、ロアシャフト85と、ユニバーサルジョイント86と、ピニオンシャフト87と、ピニオン88aと、ラック88bと、を備える。
図1は、本実施形態のステアリング装置の模式図である。図2は、本実施形態のラック周辺の正面図である。図1に示すように、電動パワーステアリング装置80は、ステアリングホイール81と、ステアリングシャフト82と、ユニバーサルジョイント84と、ロアシャフト85と、ユニバーサルジョイント86と、ピニオンシャフト87と、ピニオン88aと、ラック88bと、を備える。
図1に示すように、ステアリングホイール81は、ステアリングシャフト82に連結される。ステアリングシャフト82の一端は、ステアリングホイール81に連結される。ステアリングシャフト82の他端は、ユニバーサルジョイント84に連結される。ロアシャフト85の一端は、ユニバーサルジョイント84を介してステアリングシャフト82に連結される。ロアシャフト85の他端は、ユニバーサルジョイント86を介してピニオンシャフト87に連結される。ピニオンシャフト87は、ピニオン88aに連結される。ピニオン88aは、ラック88bに噛み合う。ピニオン88aが回転すると、ラック88bが車両の車幅方向に移動する。ピニオン88a及びラック88bは、ピニオンシャフト87に伝達された回転運動を直進運動に変換する。ラック88bは、タイロッド89に連結される。ラック88bが移動することで車輪の角度が変化する。なお、ステアリングホイール81の操作が電気信号に変換され、電気信号によって車輪の角度が変化させられてもよい。すなわち、電動パワーステアリング装置80に、ステアバイワイヤシステムを適用してもよい。
図1に示すように、電動パワーステアリング装置80は、電動モータ93と、トルクセンサ94と、車速センサ95と、ECU(Electronic Control Unit)90と、を備える。電動モータ93、トルクセンサ94及び車速センサ95は、ECU90と電気的に接続される。電動モータ93は、例えばブラシレスモータであるが、ブラシ(摺動子)及びコンミテータ(整流子)を備えるモータであってもよい。電動モータ93は、後述するハウジング7に配置される。トルクセンサ94は、例えばピニオン88aに取り付けられている。トルクセンサ94は、ピニオン88aに伝達された操舵トルクをCAN(Controller Area Network)通信によりECU90に出力する。車速センサ95は、電動パワーステアリング装置80が搭載される車体の走行速度(車速)を検出する。車速センサ95は、車体に備えられ、車速をCAN通信によりECU90に出力する。
ECU90は、電動モータ93の動作を制御する。ECU90は、トルクセンサ94及び車速センサ95のそれぞれから信号を取得する。ECU90には、イグニッションスイッチ98がオンの状態で、電源装置99(例えば車載のバッテリ)から電力が供給される。ECU90は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ECU90は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ93へ供給する電力値を調節する。ECU90は、電動モータ93から誘起電圧の情報又は電動モータ93に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。
図3は、本実施形態のボールねじ周辺の断面図である。図4は、図3の拡大図である。図5は、図4の拡大図である。図6は、図3とは異なる平面で切ったボールねじ周辺の断面図である。図7は、図6の拡大図である。図8は、本実施形態の緩衝部材の斜視図である。図9は、本実施形態の緩衝部材及び変位規制部の斜視図である。図3に示すように、電動パワーステアリング装置80は、ハウジング7と、ボールねじ1と、伝達機構2と、軸受3と、第1緩衝部材5aと、第2緩衝部材5bと、を備える。
ハウジング7は、軽金属を含む。例えば、ハウジング7は、アルミニウム合金又はマグネシウム合金等で形成される。図2から図3に示すように、ハウジング7は、第1本体71と、第2本体73と、第3本体75と、第1プレート77と、第2プレート78と、第3プレート79と、を備える。
第1本体71は、軸受3を支持する。第1本体71は、略円筒状であって、軸受3及びボールねじ1を覆う。第2本体73は、第1本体71と第3本体75との間に配置される。第2本体73は、ボルト等によって第1本体71及び第3本体75と連結される。第3本体75は、電動モータ93を支持する。第3本体75は、略円筒状であって、電動モータ93を覆う。
第1プレート77は、第1本体71の内部に配置される。第1プレート77は、環状であって、図4に示すように、第1本体71の底面719と緩衝部材5との間に配置される。第2プレート78は、第1本体71の内部に配置される。第2プレート78は、環状であって、図4に示すように、第3プレート79と緩衝部材5との間に配置される。第3プレート79は、第1本体71と第2本体73との間に配置される。第3プレート79は、環状である。第3プレート79は、第2本体73によって、第2プレート78に押し付けられる。
図3に示すように、ボールねじ1は、ナット13と、ねじ軸11と、複数の転動体15と、を備える。ナット13は、ハウジング7の第1本体71の内部に配置される。ナット13は、内周面にねじ溝を備える。ねじ軸11は、ナット13を貫通する。ねじ軸11は、外周面にねじ溝を備える。ねじ軸11は、ラック88bの一部である。すなわち、ねじ軸11は、ラック88bと一体である。転動体15は、ナット13とねじ軸11との間に配置される。転動体15は、ボールである。転動体15は、ナット13のねじ溝とねじ軸11のねじ溝で形成される転動路を無限循環する。ナット13が回転すると、ねじ軸11(ラック88b)が車幅方向に移動する。ボールねじ1は、回転運動を直進運動に変換する。
伝達機構2は、電動モータ93の動力をナット13に伝達する。図3に示すように、伝達機構2は、第1プーリ21と、第2プーリ23と、動力伝達部材25と、を備える。第1プーリ21は、電動モータ93のシャフトに固定される。第1プーリ21は、電動モータ93のシャフトと一体となって回転する。第2プーリ23は、ナット13に固定される。第2プーリ23は、ナット13と一体となって回転する。動力伝達部材25は、第1プーリ21及び第2プーリ23に巻きかけられる。動力伝達部材25は、第1プーリ21から第2プーリ23に伝達する。動力伝達部材25は、例えばベルトである。
軸受3は、ハウジング7に対してナット13が回転できるようにナット13を支持する。軸受3は、例えば軸受鋼等の鋼で形成される。図3に示すように、軸受3は、外輪31と、内輪33と、複数の転動体35と、を備える。外輪31は、第1本体71の内周面に嵌合する。外輪31は、ハウジング7及び緩衝部材5によって、ラック88bの軸方向(以下、単に軸方向という)に位置決めされる。内輪33は、ナット13の外周面に嵌合する。ナット13は、ロックナット37によって内輪33に固定される。内輪33は、ナット13と一体となって回転する。転動体35は、外輪31と内輪33との間に配置される。転動体35は、ボールである。なお、軸受3は、複列軸受であってもよい。また、内輪33は、ボールねじ1のナット13と一体であってもよい。すなわち、内輪33は、ナット13の一部であってもよい。
電動モータ93が駆動すると、電動モータ93で生じた動力が伝達機構2を介してナット13に伝達される。これにより、軸受3に支持されるナット13が回転する。ナット13が回転すると、ラック88b(ねじ軸11)に軸方向の力が作用する。これにより、ラック88bを移動させるために要する力が小さくなる。すなわち、電動パワーステアリング装置80は、ラックアシスト式である。
図4に示すように、第1緩衝部材5aは、軸受3とハウジング7の第1プレート77との間に配置される。第2緩衝部材5bは、軸受3とハウジング7の第2プレート78との間に配置される。以下の説明において、第1緩衝部材5aと第2緩衝部材5bとを区別する必要がない場合、緩衝部材5と記載される。緩衝部材5は、ハウジング7の材料よりも硬い材料で形成される。緩衝部材5の材料のヤング率は、ハウジング7の材料のヤング率よりも大きい。例えば緩衝部材5は、鋼で形成される。図8に示すように、緩衝部材5は、環状部51と、複数の爪部53と、を備える。
環状部51は、環状の板状であって且つハウジング7に接する。図4に示すように、第1緩衝部材5aの環状部51は、第1プレート77に接する。第1緩衝部材5aの環状部51の少なくとも一部は、環状部51と接するハウジング7の表面(第1プレート77の表面)と平行である。第2緩衝部材5bの環状部51は、第2プレート78に接する。第2緩衝部材5bの環状部51の少なくとも一部は、環状部51と接するハウジング7の表面(第2プレート78の表面)と平行である。
図8に示すように、爪部53は、環状部51から径方向の外側に突出し且つ軸受3に接する。径方向は、環状部51の中心を通り且つ環状部51に平行な直線に沿う方向であり、以下の説明においても同様の意味で用いられる。複数の爪部53は、周方向に等間隔に配置される。周方向は、環状部51の中心を通り且つ環状部51に対して直交する直線を中心とした円周に沿う方向であり、以下の説明においても同様の意味で用いられる。
図4に示すように、爪部53は、軸受3の外輪31に接する。図5に示すように、爪部53は、屈曲部531と、根元部533と、先端部535と、を備える。爪部53は、屈曲部531で折れ曲がっている。根元部533は、板状であって、屈曲部531と環状部51との間に配置される。先端部535は、板状であって、屈曲部531に対して軸受3側に配置され、外輪31に接する。軸受3に面する先端部535の表面5351が外輪31の端面311に対してなす角度θ1は、軸受3に面する根元部533の表面5331が外輪31の端面311に対してなす角度θ2よりも小さい。例えば、表面5351及び表面5331の少なくとも一部は、平面状である。より具体的には、角度θ1は、表面5351の平面状の部分と端面311とがなす角度である。角度θ2は、表面5331の平面状の部分と端面311とがなす角度である。
緩衝部材5には予圧が与えられる。緩衝部材5において、軸受3とハウジング7とに挟まれることによって変形している状態が保たれる。緩衝部材5において、ボールねじ1に外力が作用していない状態で変形している状態が保持される。爪部53は、軸受3の外輪31から受ける反力によって変形する。このため、仮に軸受3が軸方向に移動した場合でも、爪部53が外輪31に接した状態が保持される。
車両が走行している時、路面からホイールが受ける荷重は、タイロッド89を介してラック88bに伝わる。タイロッド89は、ラック88bに対して角度をなすように配置される。このため、ラック88bには、軸方向の荷重だけでなく、様々な方向の荷重が加わる。ラック88bに加わる荷重は、ナット13を介して軸受3に伝達される。また、動力伝達部材25(ベルト)の張力による荷重が、ナット13を介して軸受3に伝達される。
したがって、軸受3には軸方向の荷重だけでなく、様々な方向の荷重が加わる。軸受3にはモーメント荷重が加わる。
したがって、軸受3には軸方向の荷重だけでなく、様々な方向の荷重が加わる。軸受3にはモーメント荷重が加わる。
本実施形態においては、緩衝部材5が、周方向に間隔を空けて配置された複数の爪部53を備える。これにより、複数の爪部53が独立して変形できる。このため、軸受3が様々な方向の荷重を受けた場合でも、緩衝部材5は、複数の爪部53のそれぞれの変形量を適切に変化させることによって振動を吸収できる。また、複数の爪部53が変形することによって、組立誤差(ミスアライメント)が吸収される。その結果、ボールねじ1の周辺の振動が抑制され、いわゆるラトル音が低減する。また、緩衝部材として例えば皿バネが用いられた場合、皿バネにおける弾性変形部分のばね定数はある程度大きくなる。これに対して、本実施形態の緩衝部材5においては、弾性変形部分である複数の爪部53が周方向に間隔を空けて配置されるので、弾性変形部分のばね定数を小さくすることが可能である。このため、緩衝部材5によれば、振動吸収性能の調節が容易である。
図7に示すように、第1プレート77は、基部771と、複数の変位規制部773と、を備える。基部771は、環状の板状であって且つ第1本体71に接する。複数の変位規制部773は、周方向に等間隔に配置される。変位規制部773は、基部771から軸方向に突出し、外輪31の端面311に面する。変位規制部773と端面311との間には隙間が設けられる。軸受3が軸方向に所定量移動した場合、変位規制部773が外輪31に接することによって、軸受3の移動が規制される。変位規制部773は、軸方向における爪部53の変位を規制する。
図9に示すように、変位規制部773は、2つの爪部53の間に配置される。例えば変位規制部773の数は、1つの緩衝部材5が備える爪部53の数と等しい。すなわち、変位規制部773と爪部53とが全周にわたって交互に配置される。
図7に示すように、第2プレート78は、基部781と、変位規制部783と、を備える。基部781は、環状の板状であって且つ第3プレート79に接する。複数の変位規制部783は、周方向に等間隔に配置される。変位規制部783は、基部781から軸方向に突出し、外輪31の端面311に面する。変位規制部783と端面311との間には隙間が設けられる。軸受3が軸方向に所定量移動した場合、変位規制部783が外輪31に接することによって、軸受3の移動が規制される。変位規制部783は、軸方向における爪部53の変位を規制する。
変位規制部783は、2つの爪部53の間に配置される。例えば変位規制部783の数は、1つの緩衝部材5が備える爪部53の数と等しい。すなわち、変位規制部783と爪部53とが全周にわたって交互に配置される。変位規制部783と爪部53との相対的な位置関係は、図9に示す変位規制部773と爪部53との相対的な位置関係と同じである。
例えば、車両が停止している時にステアリングホイール81が大きく操作された場合等においては、路面から伝達する荷重と比較して大きい荷重が軸受3に入力されることがある。このような場合、爪部53で全ての荷重を受けると、爪部53に塑性変形が生じ破損する可能性がある。これに対して、本実施形態においては、変位規制部773及び変位規制部783が、爪部53に過剰な荷重が加わる前に、軸受3の移動を規制する。これにより、爪部53の変形量が所定量以下に保たれるので、爪部53の破損が抑制される。
なお、変位規制部773及び変位規制部783は、必ずしも上述したように配置されなくてもよい。例えば、変位規制部773及び変位規制部783は、全周に亘って設けられてもよい。この場合、変位規制部773及び変位規制部783は、例えば緩衝部材5に対して径方向の外側に配置される。又は、変位規制部773及び変位規制部783は、軸方向で爪部53と重なるように配置されてもよい。すなわち、変位規制部773が、基部771と爪部53との間に配置されてもよい。変位規制部783が、基部781と爪部53との間に配置されてもよい。
緩衝部材5は、必ずしも上述したような形状でなくてもよい。爪部53は、必ずしも環状部51に対して径方向で外側に配置されなくてもよい。爪部53の数は、図8に示す数に限定されず、少なくとも2つであればよい。爪部53は、必ずしも軸受3の外輪31に接しなくてもよく、内輪33に接してもよい。緩衝部材5は、ハウジング7に接する環状部51と、環状部51に支持され且つ軸受3に接する部材と、を少なくとも備えていればよい。
ハウジング7は、必ずしも第1プレート77、第2プレート78及び第3プレート79を備えていなくてもよい。例えば、第1プレート77が設けられず、第1本体71が第1緩衝部材5aに接してもよい。すなわち、第1プレート77が第1本体71と一体であってもよい。例えば、第2プレート78及び第3プレート79が設けられず、第2本体73が第2緩衝部材5bに接してもよい。すなわち、第2プレート78及び第3プレート79が第2本体73と一体であってもよい。
以上で説明したように、電動パワーステアリング装置80は、ハウジング7と、ボールねじ1と、軸受3と、緩衝部材5と、を備える。ボールねじ1は、ハウジング7に配置されるナット13、ナット13を貫通するねじ軸11、及びナット13とねじ軸11との間に配置される転動体15を備える。軸受3は、ハウジング7に対してナット13が回転できるようにナット13を支持する。緩衝部材5は、軸受3の端面311とハウジング7との間に配置される。ハウジング7の材料は、軽金属を含む。緩衝部材5は、環状であって且つハウジング7に接する環状部51と、環状部51の周方向に間隔を空けて配置され且つ軸受3に接する複数の爪部53と、を備える。
これにより、爪部53が変形することによってボールねじ1の周辺の振動が抑制される。その結果、操作者に伝わる振動が低減する。また、爪部53が軸受3に接する一方で、環状部51がハウジング7に接するので、緩衝部材5からハウジング7に加わる力が分散しやすくなる。すなわち、緩衝部材5によってハウジング7に加わる圧力が小さくなる。したがって、電動パワーステアリング装置80は、ハウジング7の摩耗を抑制できる。
電動パワーステアリング装置80において、環状部51の少なくとも一部は、環状部51と接するハウジング7の表面と平行である。
これにより、ハウジング7の環状部51との接触面積が大きくなりやすい。緩衝部材5によってハウジング7に加わる圧力がより小さくなる。したがって、電動パワーステアリング装置80は、ハウジング7の摩耗をより抑制できる。
電動パワーステアリング装置80において、爪部53は、屈曲部531と、屈曲部531と環状部51との間に配置される根元部533と、屈曲部531に対して軸受3側に配置され軸受3に接する先端部535と、を備える。軸受3に面する先端部535の表面5351が軸受3の端面311に対してなす角度θ1は、軸受3に面する根元部533の表面5331が軸受3の端面311に対してなす角度θ2よりも小さい。
これにより、爪部53の変形能力を保つことができると共に、軸受3の爪部53との接触面積が大きくなりやすい。緩衝部材5によって軸受3に加わる圧力が小さくなる。したがって、電動パワーステアリング装置80は、軸受3の摩耗を抑制できる。
電動パワーステアリング装置80において、緩衝部材5は、軸受3とハウジング7とに挟まれることによって変形している。
これにより、軸受3が軸方向に移動した場合でも、爪部53が軸受に接した状態が保持される。すなわち、爪部53によって振動が吸収される状態が保持される。したがって、電動パワーステアリング装置80は、ボールねじ1の周辺の振動をより抑制できる。
電動パワーステアリング装置80において、ハウジング7は、ボールねじ1を覆う本体(第1本体71又は第2本体73)と、本体と環状部51との間に配置されるプレート(第1プレート77又は第2プレート78)と、を備える。
これにより、本体(第1本体71又は第2本体73)の加工精度を向上させなくても、プレート(第1プレート77又は第2プレート78)によって寸法調整が可能である。このため、軸受3を適切に位置決めするための寸法調整が容易になる。したがって、電動パワーステアリング装置80は、組み立てを容易にすることができる。
電動パワーステアリング装置80において、ハウジング7は、軸受3の端面311に面するように配置され且つねじ軸11の軸方向における爪部53の変位を規制する変位規制部773(又は変位規制部783)を備える。
これにより、爪部53の過剰な変形が抑制される。したがって、電動パワーステアリング装置80は、緩衝部材5の破損を抑制できる。
電動パワーステアリング装置80において、プレート(第1プレート77又は第2プレート78)は、軸受3の端面311に面するように配置され且つねじ軸11の軸方向における爪部53の変位を規制する変位規制部773(又は変位規制部783)を備える。
これにより、爪部53の過剰な変形が抑制される。したがって、電動パワーステアリング装置80は、緩衝部材5の破損を抑制できる。
電動パワーステアリング装置80において、変位規制部773(又は変位規制部783)は、2つの爪部53の間に配置される。
これにより、爪部53と変位規制部773(又は変位規制部783)とが径方向で重ならなくなる。このため、爪部53を径方向に大きくすることが可能となる。その結果、爪部53がより変形しやすくなるので、緩衝部材5の振動吸収能力が向上する。したがって、電動パワーステアリング装置80は、ボールねじ1の周辺の振動をより抑制できる。さらに、爪部53と変位規制部773(又は変位規制部783)とが軸方向で重ならなくなる。このため、緩衝部材5及び変位規制部773(又は変位規制部783)で占める空間の軸方向の長さが小さくなる。その結果、ハウジング7を軸方向に小型化することが可能となる。また、爪部53が変位規制部773(又は変位規制部783)と軸受3とによって挟まれないので、爪部53に意図しない応力が生じにくくなる。したがって、爪部53の塑性変形等が抑制されるので、緩衝部材5の振動吸収能力が保持されやすくなる。
(第1変形例)
図10は、第1変形例の軸受周辺の断面図である。図11は、図10とは異なる平面で切った第1変形例の軸受周辺の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図10は、第1変形例の軸受周辺の断面図である。図11は、図10とは異なる平面で切った第1変形例の軸受周辺の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図10及び図11に示すように、第1変形例のハウジング7Aは、上述した第1プレート77を備えない。ハウジング7Aは、第1本体71Aを備える。図10に示すように、第1緩衝部材5aの環状部51は、第1本体71Aの底面719Aに接する。第1緩衝部材5aの環状部51の少なくとも一部は、環状部51と接するハウジング7Aの表面(底面719A)と平行である。
図11に示すように、第1本体71Aは、変位規制部711Aを備える。第1本体71Aは、上述した第1プレート77と同様に周方向に等間隔に配置された、複数の変位規制部711Aを備える。変位規制部711Aは、底面719Aから軸方向に突出し、外輪31の端面311に面する。変位規制部711Aと端面311との間には隙間が設けられる。変位規制部711Aは、2つの爪部53の間に配置される。変位規制部711Aと爪部53とが全周にわたって交互に配置される。
上述した実施形態と比較して、第1変形例においては、ハウジング7Aの第1本体71Aが変位規制部711Aを備えることによって、電動パワーステアリング装置80は、部品点数を低減することができる。
(第2変形例)
図12は、第2変形例の軸受周辺の断面図である。図13は、図12とは異なる平面で切った第2変形例の軸受周辺の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図12は、第2変形例の軸受周辺の断面図である。図13は、図12とは異なる平面で切った第2変形例の軸受周辺の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図12及び図13に示すように、第2変形例のハウジング7Bは、上述した第2プレート78及び第3プレート79を備えない。ハウジング7Bは、第2本体73Bを備える。図12に示すように、第1緩衝部材5aの環状部51は、第2本体73Bの表面739Bに接する。第1緩衝部材5aの環状部51の少なくとも一部は、環状部51と接するハウジング7Bの表面(表面739B)と平行である。
図13に示すように、第2本体73Bは、変位規制部731Bを備える。第2本体73Bは、上述した第2プレート78と同様に周方向に等間隔に配置された、複数の変位規制部731Bを備える。変位規制部731Bは、表面739Bから軸方向に突出し、外輪31の端面311に面する。変位規制部731Bと端面311との間には隙間が設けられる。変位規制部731Bは、2つの爪部53の間に配置される。変位規制部731Bと爪部53とが全周にわたって交互に配置される。
なお、第2変形例においては、第2本体73Bが第1変形例の第1本体71Aと組み合わせられているが、第2本体73Bが実施形態の第1本体71及び第1プレート77と組み合わせられてもよい。
上述した実施形態と比較して、第2変形例においては、ハウジング7Bの第2本体73Bが変位規制部731Bを備えることによって、電動パワーステアリング装置80は、部品点数を低減することができる。
(第3変形例)
図14は、第3変形例の緩衝部材の斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図14は、第3変形例の緩衝部材の斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図14に示すように、第3変形例の緩衝部材5Cは、複数の突出部54と、複数の爪部55と、を備える。突出部54は、環状部51から径方向の外側に突出する。複数の突出部54は、周方向に等間隔に配置される。爪部55は、突出部54から周方向に突出する。1つの突出部54に対して2つの爪部55が設けられる。2つの爪部55のうち一方が、突出部54から周方向の一方側に突出する。2つの爪部55のうち他方が、突出部54から周方向の他方側に突出する。爪部55は、軸受3の外輪31に接する。
(第4変形例)
図15は、第4変形例の緩衝部材の一部の斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図15は、第4変形例の緩衝部材の一部の斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図15に示すように、第4変形例の緩衝部材5Dは、複数の爪部56を備える。爪部56は、環状部51から径方向の内側に突出し且つ軸受3に接する。複数の爪部56は、周方向に等間隔に配置される。爪部56は、軸受3の内輪33に接する。爪部56は、上述した爪部53に対して対称な形状を有する。すなわち、爪部56は、爪部53の屈曲部531、根元部533、及び先端部535に相当する構成を備える。
上述したように、第4変形例においては、爪部56は、環状部51に対して径方向の内側に配置される。
これにより、環状部51が爪部56よりも径方向の外側に配置されるので、環状部51を大きくしやすい。このため、ハウジング7の環状部51との接触面積がより大きくなる。したがって、ハウジング7の摩耗がより抑制される。
(第5変形例)
図16は、第5変形例の緩衝部材の一部の斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図16は、第5変形例の緩衝部材の一部の斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図16に示すように、第5変形例の緩衝部材5Eは、複数の突出部57と、複数の爪部58と、を備える。突出部57は、環状部51から径方向の内側に突出する。複数の突出部57は、周方向に等間隔に配置される。爪部58は、突出部57から周方向に突出する。1つの突出部57に対して2つの爪部58が設けられる。2つの爪部58のうち一方が、突出部57から周方向の一方側に突出する。2つの爪部58のうち他方が、突出部57から周方向の他方側に突出する。爪部58は、軸受3の外輪31に接する。
上述したように、第5変形例においては、爪部58は、環状部51に対して径方向の内側に配置される。
これにより、環状部51が爪部58よりも径方向の外側に配置されるので、環状部51を大きくしやすい。このため、ハウジング7の環状部51との接触面積がより大きくなる。したがって、ハウジング7の摩耗がより抑制される。
(第6変形例)
図17は、第6変形例の緩衝部材の斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図17は、第6変形例の緩衝部材の斜視図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図17に示すように、第6変形例の緩衝部材5Fは、2つの爪部53を備える。2つの爪部53は、周方向に等間隔に配置される。一方の爪部53は、他方の爪部53に対して反対側に配置される。このように爪部53の数は、特に限定されない。
1 ボールねじ
11 ねじ軸
13 ナット
15 転動体
2 伝達機構
21 第1プーリ
23 第2プーリ
25 動力伝達部材
3 軸受
31 外輪
311 端面
33 内輪
35 転動体
37 ロックナット
5、5C、5D、5E、5F 緩衝部材
5a 第1緩衝部材
5b 第2緩衝部材
51 環状部
53、55、56、58 爪部
531 屈曲部
533 根元部
5331 表面
535 先端部
5351 表面
54、57 突出部
7、7A、7B ハウジング
71 第1本体
711A 変位規制部
719、719A 底面
73 第2本体
731B 変位規制部
739B 表面
75 第3本体
77 第1プレート
771 基部
773 変位規制部
78 第2プレート
781 基部
783 変位規制部
79 第3プレート
80 電動パワーステアリング装置
81 ステアリングホイール
82 ステアリングシャフト
84 ユニバーサルジョイント
85 ロアシャフト
86 ユニバーサルジョイント
87 ピニオンシャフト
88a ピニオン
88b ラック
89 タイロッド
90 ECU
93 電動モータ
94 トルクセンサ
95 車速センサ
98 イグニッションスイッチ
99 電源装置
11 ねじ軸
13 ナット
15 転動体
2 伝達機構
21 第1プーリ
23 第2プーリ
25 動力伝達部材
3 軸受
31 外輪
311 端面
33 内輪
35 転動体
37 ロックナット
5、5C、5D、5E、5F 緩衝部材
5a 第1緩衝部材
5b 第2緩衝部材
51 環状部
53、55、56、58 爪部
531 屈曲部
533 根元部
5331 表面
535 先端部
5351 表面
54、57 突出部
7、7A、7B ハウジング
71 第1本体
711A 変位規制部
719、719A 底面
73 第2本体
731B 変位規制部
739B 表面
75 第3本体
77 第1プレート
771 基部
773 変位規制部
78 第2プレート
781 基部
783 変位規制部
79 第3プレート
80 電動パワーステアリング装置
81 ステアリングホイール
82 ステアリングシャフト
84 ユニバーサルジョイント
85 ロアシャフト
86 ユニバーサルジョイント
87 ピニオンシャフト
88a ピニオン
88b ラック
89 タイロッド
90 ECU
93 電動モータ
94 トルクセンサ
95 車速センサ
98 イグニッションスイッチ
99 電源装置
Claims (9)
- ハウジングと、
前記ハウジングに配置されるナット、前記ナットを貫通するねじ軸、及び前記ナットと前記ねじ軸との間に配置される転動体を備えるボールねじと、
前記ハウジングに対して前記ナットが回転できるように前記ナットを支持する軸受と、
前記軸受の端面と前記ハウジングとの間に配置される緩衝部材と、
を備え、
前記ハウジングの材料は、軽金属を含み、
前記緩衝部材は、環状であって且つ前記ハウジングに接する環状部と、前記環状部の周方向に間隔を空けて配置され且つ前記軸受に接する複数の爪部と、を備える
電動パワーステアリング装置。 - 前記環状部の少なくとも一部は、前記環状部と接する前記ハウジングの表面と平行である
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記爪部は、屈曲部と、前記屈曲部と前記環状部との間に配置される根元部と、前記屈曲部に対して前記軸受側に配置され前記軸受に接する先端部と、を備え、
前記軸受に面する前記先端部の表面が前記軸受の端面に対してなす角度は、前記軸受に面する前記根元部の表面が前記軸受の端面に対してなす角度よりも小さい
請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記緩衝部材は、前記軸受と前記ハウジングとに挟まれることによって変形している
請求項1から3のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記ハウジングは、前記ボールねじを覆う本体と、前記本体と前記環状部との間に配置されるプレートと、を備える
請求項1から4のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記ハウジングは、前記軸受の端面に面するように配置され且つ前記ねじ軸の軸方向における前記爪部の変位を規制する変位規制部を備える
請求項1から4のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記プレートは、前記軸受の端面に面するように配置され且つ前記ねじ軸の軸方向における前記爪部の変位を規制する変位規制部を備える
請求項5に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記変位規制部は、2つの前記爪部の間に配置される
請求項6又は7に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記爪部は、前記環状部に対して径方向の内側に配置される
請求項1から8のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018101701A JP2019206221A (ja) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2018101701A JP2019206221A (ja) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019206221A true JP2019206221A (ja) | 2019-12-05 |
Family
ID=68767125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2018101701A Pending JP2019206221A (ja) | 2018-05-28 | 2018-05-28 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019206221A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021255948A1 (ja) * | 2020-06-16 | 2021-12-23 | 日本精工株式会社 | ボールねじ装置 |
-
2018
- 2018-05-28 JP JP2018101701A patent/JP2019206221A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021255948A1 (ja) * | 2020-06-16 | 2021-12-23 | 日本精工株式会社 | ボールねじ装置 |
| JPWO2021255948A1 (ja) * | 2020-06-16 | 2021-12-23 |
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