JPH05262242A - 電動式動力舵取装置 - Google Patents
電動式動力舵取装置Info
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- JPH05262242A JPH05262242A JP6209292A JP6209292A JPH05262242A JP H05262242 A JPH05262242 A JP H05262242A JP 6209292 A JP6209292 A JP 6209292A JP 6209292 A JP6209292 A JP 6209292A JP H05262242 A JPH05262242 A JP H05262242A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 7
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 6
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- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電動機が故障によりロックした場合にも、ス
テアリングホイールを回すことによる入力を操舵輪に伝
える。ラック軸およびステアリングホイールが転舵位置
から中立位置に戻るさいの戻り性能を向上させる。操舵
輪の戻り時にラック軸に操舵輪側から大きな入力が発生
した場合のラック軸およびステアリングホイールの急激
な戻りを防止する。 【構成】 ハウジング１に支持されたラック軸２の周囲
に、円筒状ボールねじ軸16をラック軸２に対して回転は
しうるが軸方向に移動しないように嵌める。ボールねじ
軸16を、ハウジング１に回転自在に取付けられたボール
ナット18に循環ボール19を介してねじ嵌める。ラック軸
２とボールねじ軸16との間に、ボールねじ軸16がラック
軸２の回りに回転する慣性力が所定値以上である場合に
両者をロックし、所定値未満である場合に両者のロック
を解除して相互に自由回転させるクラッチ21を設ける。
テアリングホイールを回すことによる入力を操舵輪に伝
える。ラック軸およびステアリングホイールが転舵位置
から中立位置に戻るさいの戻り性能を向上させる。操舵
輪の戻り時にラック軸に操舵輪側から大きな入力が発生
した場合のラック軸およびステアリングホイールの急激
な戻りを防止する。 【構成】 ハウジング１に支持されたラック軸２の周囲
に、円筒状ボールねじ軸16をラック軸２に対して回転は
しうるが軸方向に移動しないように嵌める。ボールねじ
軸16を、ハウジング１に回転自在に取付けられたボール
ナット18に循環ボール19を介してねじ嵌める。ラック軸
２とボールねじ軸16との間に、ボールねじ軸16がラック
軸２の回りに回転する慣性力が所定値以上である場合に
両者をロックし、所定値未満である場合に両者のロック
を解除して相互に自由回転させるクラッチ21を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車などの電動式
動力舵取装置、さらに詳しくは、ステアリングシャフト
に連結されたピニオン軸のピニオンと噛み合うラックが
形成されているラック軸を備えており、運転者の操舵力
とこの操舵力に応じた電動機の補助操舵力によりラック
軸を移動させるようになっている動力舵取装置に関す
る。
動力舵取装置、さらに詳しくは、ステアリングシャフト
に連結されたピニオン軸のピニオンと噛み合うラックが
形成されているラック軸を備えており、運転者の操舵力
とこの操舵力に応じた電動機の補助操舵力によりラック
軸を移動させるようになっている動力舵取装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種電動式動力舵取装置とし
て、ラックから軸方向にずれた位置においてラック軸の
外周面にねじ部が形成され、このねじ部が、ハウジング
に回転はしうるが軸方向に移動しないように取付けられ
たボールナットに多数の循環ボールを介してねじ嵌めら
れ、ボールナットが減速歯車機構を介して電動機により
回転させられるようになっているものが知られている
（たとえば特公平３−１５５９１号参照）。
て、ラックから軸方向にずれた位置においてラック軸の
外周面にねじ部が形成され、このねじ部が、ハウジング
に回転はしうるが軸方向に移動しないように取付けられ
たボールナットに多数の循環ボールを介してねじ嵌めら
れ、ボールナットが減速歯車機構を介して電動機により
回転させられるようになっているものが知られている
（たとえば特公平３−１５５９１号参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
電動式動力舵取装置では、次の問題がある。すなわち、
電動機が故障によりロックした場合に、ステアリングホ
イールを回すことによるラック軸の軸方向の移動が妨げ
られ、その結果ステアリングホイールからの入力を操舵
輪に伝えることができなくなるので、電動機と減速歯車
機構とを切り離すために大きな断接機構を設ける必要が
ある。また、運転者がステアリングホイールを回すこと
による運転者の操舵力とこの操舵力に応じた電動機の補
助操舵力によりラック軸を移動させることによって操舵
輪を所定角度転舵した後、運転者がステアリングホイー
ルを離すと、操舵輪は自然に中立位置に戻ろうとする
が、このときラック軸からボールナットにこれを回転さ
せようとする力が加わり、これが減速歯車機構や電動機
に伝わる。したがって、ラック軸およびステアリングホ
イールの戻り性能が悪くなる。
電動式動力舵取装置では、次の問題がある。すなわち、
電動機が故障によりロックした場合に、ステアリングホ
イールを回すことによるラック軸の軸方向の移動が妨げ
られ、その結果ステアリングホイールからの入力を操舵
輪に伝えることができなくなるので、電動機と減速歯車
機構とを切り離すために大きな断接機構を設ける必要が
ある。また、運転者がステアリングホイールを回すこと
による運転者の操舵力とこの操舵力に応じた電動機の補
助操舵力によりラック軸を移動させることによって操舵
輪を所定角度転舵した後、運転者がステアリングホイー
ルを離すと、操舵輪は自然に中立位置に戻ろうとする
が、このときラック軸からボールナットにこれを回転さ
せようとする力が加わり、これが減速歯車機構や電動機
に伝わる。したがって、ラック軸およびステアリングホ
イールの戻り性能が悪くなる。
【０００４】この発明の目的は、上記問題を解決した電
動式動力舵取装置を提供することにある。
動式動力舵取装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明による電動式動
力舵取装置は、ハウジングに支持され、かつステアリン
グシャフトに連結された軸のピニオンと噛み合うラック
が形成されたラック軸と、ラック軸に補助操舵力を付与
する電動機とを備えており、ハウジングに、ボールナッ
トがハウジングに対して回転はしうるが軸方向に移動し
ないように取付られるとともに、電動機とボールナット
との間に、電動機の回転をボールナットに伝えてこれを
回転させる伝動手段が設けられている電動式動力舵取装
置であって、ラックから軸方向にずれた位置において、
ラック軸の周囲に、円筒状ボールねじ軸がラック軸に対
して回転はしうるが軸方向に移動しないように嵌められ
るとともに、ボールねじ軸がボールナットに循環ボール
を介してねじ嵌められ、ラック軸とボールねじ軸との間
に、ボールねじ軸がラック軸の回りに回転する慣性力が
所定値以上である場合に両者をロックし、所定値未満で
ある場合に両者のロックを解除して相互に自由回転させ
るクラッチが設けられているものである。
力舵取装置は、ハウジングに支持され、かつステアリン
グシャフトに連結された軸のピニオンと噛み合うラック
が形成されたラック軸と、ラック軸に補助操舵力を付与
する電動機とを備えており、ハウジングに、ボールナッ
トがハウジングに対して回転はしうるが軸方向に移動し
ないように取付られるとともに、電動機とボールナット
との間に、電動機の回転をボールナットに伝えてこれを
回転させる伝動手段が設けられている電動式動力舵取装
置であって、ラックから軸方向にずれた位置において、
ラック軸の周囲に、円筒状ボールねじ軸がラック軸に対
して回転はしうるが軸方向に移動しないように嵌められ
るとともに、ボールねじ軸がボールナットに循環ボール
を介してねじ嵌められ、ラック軸とボールねじ軸との間
に、ボールねじ軸がラック軸の回りに回転する慣性力が
所定値以上である場合に両者をロックし、所定値未満で
ある場合に両者のロックを解除して相互に自由回転させ
るクラッチが設けられているものである。
【０００６】
【作用】電動機が故障によりロックした場合、ステアリ
ングホイールをゆっくりと回すことによりラック軸およ
び円筒状ボールねじ軸を軸方向に移動させると、ボール
ナットにこれを回転させようとする力が作用し、この力
の反力により円筒状ボールねじ軸に、ラック軸の周りに
回転する慣性力が加わる。ところが、この慣性力は所定
値未満であるので、クラッチの働きによりボールねじ軸
とラック軸とが相互に自由回転する。したがって、ラッ
ク軸の軸方向の移動が妨げられることはなく、ステアリ
ングホイールを回すことによる入力を操舵輪に伝えるこ
とができる。
ングホイールをゆっくりと回すことによりラック軸およ
び円筒状ボールねじ軸を軸方向に移動させると、ボール
ナットにこれを回転させようとする力が作用し、この力
の反力により円筒状ボールねじ軸に、ラック軸の周りに
回転する慣性力が加わる。ところが、この慣性力は所定
値未満であるので、クラッチの働きによりボールねじ軸
とラック軸とが相互に自由回転する。したがって、ラッ
ク軸の軸方向の移動が妨げられることはなく、ステアリ
ングホイールを回すことによる入力を操舵輪に伝えるこ
とができる。
【０００７】補助操舵力を付与するために電動機の回転
が伝動手段によりボールナットに伝えられてボールナッ
トが回転させられた場合、ボールねじ軸がラック軸の回
りに回転する慣性力は所定値以上であるので、クラッチ
の働きにより円筒状ボールねじ軸とラック軸とがロック
されて両者の相互の自由回転が阻止される。したがっ
て、円筒状ボールねじ軸が回転することによりラック軸
がボールねじ軸とともに軸方向に移動させられ、その結
果ラック軸に補助操舵力が与えられる。
が伝動手段によりボールナットに伝えられてボールナッ
トが回転させられた場合、ボールねじ軸がラック軸の回
りに回転する慣性力は所定値以上であるので、クラッチ
の働きにより円筒状ボールねじ軸とラック軸とがロック
されて両者の相互の自由回転が阻止される。したがっ
て、円筒状ボールねじ軸が回転することによりラック軸
がボールねじ軸とともに軸方向に移動させられ、その結
果ラック軸に補助操舵力が与えられる。
【０００８】転舵された操舵輪が中立位置に戻る場合、
ラック軸および円筒状ボールねじ軸が軸方向に移動させ
られ、その結果ボールナットにこれを回転させようとす
る力が作用し、この力の反力により円筒状ボールねじ軸
に、ラック軸の回りに回転する慣性力が加わる。ところ
が、この慣性力は所定値未満であるので、クラッチの働
きによりボールねじ軸とラック軸とが相互に自由回転
し、ボールねじ軸がボールナットに対しても自由回転す
る。したがって、ボールナットは回転せず、伝動手段お
よび電動機に上記力は伝わらない。
ラック軸および円筒状ボールねじ軸が軸方向に移動させ
られ、その結果ボールナットにこれを回転させようとす
る力が作用し、この力の反力により円筒状ボールねじ軸
に、ラック軸の回りに回転する慣性力が加わる。ところ
が、この慣性力は所定値未満であるので、クラッチの働
きによりボールねじ軸とラック軸とが相互に自由回転
し、ボールねじ軸がボールナットに対しても自由回転す
る。したがって、ボールナットは回転せず、伝動手段お
よび電動機に上記力は伝わらない。
【０００９】縁石に乗り上げた場合などのように、操舵
輪の戻り時にラック軸に操舵輪側から大きな入力が発生
した場合にも、上記と同様にして、ボールねじ軸にラッ
ク軸の回りに回転する慣性力が加わるが、この慣性力は
所定値以上となるので、ラック軸とボールねじ軸とがロ
ックされて両者の相互の自由回転が阻止される。したが
って、上記入力がボールナットを介して伝動手段および
電動機に伝わる。
輪の戻り時にラック軸に操舵輪側から大きな入力が発生
した場合にも、上記と同様にして、ボールねじ軸にラッ
ク軸の回りに回転する慣性力が加わるが、この慣性力は
所定値以上となるので、ラック軸とボールねじ軸とがロ
ックされて両者の相互の自由回転が阻止される。したが
って、上記入力がボールナットを介して伝動手段および
電動機に伝わる。
【００１０】
【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。
説明する。
【００１１】図１は自動車の電動式動力舵取装置の部分
を示し、図２〜図４はその主要部の詳細を示す。なお、
以下の説明において、図面の左右を左右というものとす
る。
を示し、図２〜図４はその主要部の詳細を示す。なお、
以下の説明において、図面の左右を左右というものとす
る。
【００１２】自動車の車体に左右方向に長いハウジング
(1) が固定されており、このハウジング(1) 内に左右方
向にのびるラック軸(2) が回転はしないが左右方向（軸
方向）に移動しうるように支持されている。ハウジング
(1) の左端寄りの部分に形成されたギヤボックス(3) 内
に、トーションバー（図示略）によって連結された入力
軸(4) と出力軸(5) が回転自在に支持されている。出力
軸(5) にはラック軸(2) のラック（図示略）とかみ合う
ピニオン(6) が一体に形成され、入力軸(4) は図示しな
いステアリングホイールに連結されている。ギヤボック
ス(3) には、入力軸(4) と出力軸(5) の間のトーション
バーのねじれを検出することによってハンドルからの操
舵トルクを検出するトルクセンサ(7) が設けられてい
る。ハウジング(1) から突出したラック軸(2) の左右両
端部に、ボール継手(8)(9)を介してタイロッド(10)(11)
が連結されている。
(1) が固定されており、このハウジング(1) 内に左右方
向にのびるラック軸(2) が回転はしないが左右方向（軸
方向）に移動しうるように支持されている。ハウジング
(1) の左端寄りの部分に形成されたギヤボックス(3) 内
に、トーションバー（図示略）によって連結された入力
軸(4) と出力軸(5) が回転自在に支持されている。出力
軸(5) にはラック軸(2) のラック（図示略）とかみ合う
ピニオン(6) が一体に形成され、入力軸(4) は図示しな
いステアリングホイールに連結されている。ギヤボック
ス(3) には、入力軸(4) と出力軸(5) の間のトーション
バーのねじれを検出することによってハンドルからの操
舵トルクを検出するトルクセンサ(7) が設けられてい
る。ハウジング(1) から突出したラック軸(2) の左右両
端部に、ボール継手(8)(9)を介してタイロッド(10)(11)
が連結されている。
【００１３】ハウジング(1) の中間部でかつラック軸
(2) のラックよりも右側の部分に上方に膨出した部分が
形成されており、この膨出部分(1a)の左側面に、電動機
(12)がラック軸(2) と平行になるように右向きに固定さ
れている。電動機軸は膨出部分(1a)の壁を貫通してその
内部に突出しており、この部分に小歯車(13)が固定され
ている。小歯車(13)は、膨出部分(1a)内に回転自在に支
持された大歯車(14)と噛み合っている。
(2) のラックよりも右側の部分に上方に膨出した部分が
形成されており、この膨出部分(1a)の左側面に、電動機
(12)がラック軸(2) と平行になるように右向きに固定さ
れている。電動機軸は膨出部分(1a)の壁を貫通してその
内部に突出しており、この部分に小歯車(13)が固定され
ている。小歯車(13)は、膨出部分(1a)内に回転自在に支
持された大歯車(14)と噛み合っている。
【００１４】電動機(12)は、次のように、ボールねじ(1
5)を介してラック軸(2) に連結されている。すなわち、
ラック軸(2) の周囲に、外周面にねじの形成された円筒
状ボールねじ軸(16)が、ラック軸(2) に対して回転はし
うるが軸方向に移動しないように嵌められている。この
ボールねじ軸(16)が、ハウジング(1) の中間部内に軸受
(17)を介して軸方向には移動しないように回転自在に支
持されているボールナット(18)に多数の循環ボール(19)
を介してねじ嵌められている。ボールナット(18)の外周
面には大歯車(14)の歯(14a) と噛み合う歯(18a) が形成
されている。そして、小歯車(13)、大歯車(14)およびボ
ールナット(18)に形成された歯(18a) によって、電動機
(12)の回転が減速されてボールナット(18)に伝えられ、
ボールねじ(15)を介してラック軸(2) に伝えられる。
5)を介してラック軸(2) に連結されている。すなわち、
ラック軸(2) の周囲に、外周面にねじの形成された円筒
状ボールねじ軸(16)が、ラック軸(2) に対して回転はし
うるが軸方向に移動しないように嵌められている。この
ボールねじ軸(16)が、ハウジング(1) の中間部内に軸受
(17)を介して軸方向には移動しないように回転自在に支
持されているボールナット(18)に多数の循環ボール(19)
を介してねじ嵌められている。ボールナット(18)の外周
面には大歯車(14)の歯(14a) と噛み合う歯(18a) が形成
されている。そして、小歯車(13)、大歯車(14)およびボ
ールナット(18)に形成された歯(18a) によって、電動機
(12)の回転が減速されてボールナット(18)に伝えられ、
ボールねじ(15)を介してラック軸(2) に伝えられる。
【００１５】円筒状ボールねじ軸(16)の右端部とラック
軸(2) との間に、ボールねじ軸(16)がラック軸(2) の回
りに回転する慣性力が所定値以上である場合に両者をロ
ックし、所定値未満である場合に両者のロックを解除し
て相互に自由回転させるクラッチ(21)が設けられてい
る。ボールねじ軸(16)の右端部の内周面に、同一直径上
に来るように、周方向にのびる２つの凹所(22)が形成さ
れており、これらの凹所(22)内に左右方向にのびるころ
(23)が配置されている。各凹所(22)の底(22a) の曲率は
ラック軸(2) の外周面の曲率よりも大きくなされてお
り、凹所(22)の底(22a) とラック軸(2) の外周面との間
隔は、周方向の中央部がころ(23)の直径よりも大きく、
かつ周方向の両端部に向かって漸減してその両端部では
ころ(23)の直径よりも小さくなっている。したがって、
ころ(23)が凹所(22)の中央部に位置する場合にはボール
ねじ軸(16)とラック軸(2) とが相互に自由回転し、両端
部に位置する場合には両軸(16)(2) がロックされて相互
の自由回転が阻止される。また、凹所(22)内におけるこ
ろ(23)の両側には、ころ(23)を凹所(22)の中央部のフリ
ー位置に保持するための圧縮コイルばね(24)が配置され
ている。ばね(24)の付勢力は、電動機(12)の定格トル
ク、すなわち電動機(12)によりラック軸(2) に補助操舵
力を与えたさいにボールねじ軸(16)がラック軸(2) の回
りに回転する慣性力よりも小さく、かつ後述するように
転舵された操舵輪が自然に中立位置に戻るさいにボール
ねじ軸(16)がラック軸(2) の回りに回転する慣性力以上
となっている。
軸(2) との間に、ボールねじ軸(16)がラック軸(2) の回
りに回転する慣性力が所定値以上である場合に両者をロ
ックし、所定値未満である場合に両者のロックを解除し
て相互に自由回転させるクラッチ(21)が設けられてい
る。ボールねじ軸(16)の右端部の内周面に、同一直径上
に来るように、周方向にのびる２つの凹所(22)が形成さ
れており、これらの凹所(22)内に左右方向にのびるころ
(23)が配置されている。各凹所(22)の底(22a) の曲率は
ラック軸(2) の外周面の曲率よりも大きくなされてお
り、凹所(22)の底(22a) とラック軸(2) の外周面との間
隔は、周方向の中央部がころ(23)の直径よりも大きく、
かつ周方向の両端部に向かって漸減してその両端部では
ころ(23)の直径よりも小さくなっている。したがって、
ころ(23)が凹所(22)の中央部に位置する場合にはボール
ねじ軸(16)とラック軸(2) とが相互に自由回転し、両端
部に位置する場合には両軸(16)(2) がロックされて相互
の自由回転が阻止される。また、凹所(22)内におけるこ
ろ(23)の両側には、ころ(23)を凹所(22)の中央部のフリ
ー位置に保持するための圧縮コイルばね(24)が配置され
ている。ばね(24)の付勢力は、電動機(12)の定格トル
ク、すなわち電動機(12)によりラック軸(2) に補助操舵
力を与えたさいにボールねじ軸(16)がラック軸(2) の回
りに回転する慣性力よりも小さく、かつ後述するように
転舵された操舵輪が自然に中立位置に戻るさいにボール
ねじ軸(16)がラック軸(2) の回りに回転する慣性力以上
となっている。
【００１６】このような構成において、運転者がステア
リングホイールを回してステアリングシャフトが回転さ
せられると、この回転が入力軸(4) 、トーションバーお
よび出力軸(5) を介してピニオン(6) に伝えられ、ピニ
オン(6) の回転によりラック軸(2) が左右方向に移動さ
せられて車輪が操舵される。このとき、トルクセンサ
(7) により検出された操舵トルクの方向および大きさに
基いて電動機(12)が駆動され、これにより小歯車(13)、
大歯車(14)、ボールナット(18)およびボールねじ軸(16)
を介してラック軸(2) に伝えられる。電動機(12)よりボ
ールねじ軸(16)に加えられるラック軸(2) の回りに回転
する慣性力は、ばね(24)の付勢力以上であるので、図４
に示すように、ばね(24)の付勢力に抗してボールねじ軸
(16)がラック軸(2) に対して回転し、クラッチ(21)の働
きにより円筒状ボールねじ軸(16)とラック軸(2) とがロ
ックされて両者の相互の自由回転がロックされる。その
結果、円筒状ボールねじ軸(16)が回転することによりラ
ック軸(2) がボールねじ軸(16)とともにピニオン(6) に
よるのと同じ方向に移動させられる。
リングホイールを回してステアリングシャフトが回転さ
せられると、この回転が入力軸(4) 、トーションバーお
よび出力軸(5) を介してピニオン(6) に伝えられ、ピニ
オン(6) の回転によりラック軸(2) が左右方向に移動さ
せられて車輪が操舵される。このとき、トルクセンサ
(7) により検出された操舵トルクの方向および大きさに
基いて電動機(12)が駆動され、これにより小歯車(13)、
大歯車(14)、ボールナット(18)およびボールねじ軸(16)
を介してラック軸(2) に伝えられる。電動機(12)よりボ
ールねじ軸(16)に加えられるラック軸(2) の回りに回転
する慣性力は、ばね(24)の付勢力以上であるので、図４
に示すように、ばね(24)の付勢力に抗してボールねじ軸
(16)がラック軸(2) に対して回転し、クラッチ(21)の働
きにより円筒状ボールねじ軸(16)とラック軸(2) とがロ
ックされて両者の相互の自由回転がロックされる。その
結果、円筒状ボールねじ軸(16)が回転することによりラ
ック軸(2) がボールねじ軸(16)とともにピニオン(6) に
よるのと同じ方向に移動させられる。
【００１７】また、電動機(12)が故障によりロックした
場合、ステアリングホイールをゆっくりと回すことによ
りラック軸(2) およびボールねじ軸(16)が軸方向に移動
させられ、その結果ボールナット(18)にこれを回転させ
ようとする力が作用し、この力の反力によりボールねじ
軸(16)にラック軸(2) の回りに回転する慣性力が加わ
る。この慣性力はばね(24)の付勢力よりも小さいので、
図３に示すように、ころ(23)は凹所(22)内の周方向の中
央部のフリー位置に保持され、ラック軸(2) とボールね
じ軸(16)とは相互に自由回転しうる。したがって、ボー
ルナット(18)は回転せず、上記ステアリングホイールを
回すことによる入力が大歯車(14)および小歯車(13)を介
して電動機(12)に伝わるのが防止される。その結果、ラ
ック軸(2)の軸方向の移動は妨げられることはなく、上
記入力を操舵輪に伝えてこれを転舵することができる。
場合、ステアリングホイールをゆっくりと回すことによ
りラック軸(2) およびボールねじ軸(16)が軸方向に移動
させられ、その結果ボールナット(18)にこれを回転させ
ようとする力が作用し、この力の反力によりボールねじ
軸(16)にラック軸(2) の回りに回転する慣性力が加わ
る。この慣性力はばね(24)の付勢力よりも小さいので、
図３に示すように、ころ(23)は凹所(22)内の周方向の中
央部のフリー位置に保持され、ラック軸(2) とボールね
じ軸(16)とは相互に自由回転しうる。したがって、ボー
ルナット(18)は回転せず、上記ステアリングホイールを
回すことによる入力が大歯車(14)および小歯車(13)を介
して電動機(12)に伝わるのが防止される。その結果、ラ
ック軸(2)の軸方向の移動は妨げられることはなく、上
記入力を操舵輪に伝えてこれを転舵することができる。
【００１８】さらに、操舵輪を所定角度転舵した後、運
転者がステアリングホイールを離すと、操舵輪は自然に
中立位置に戻ろうとするが、このときラック軸(2) およ
び円筒状ボールねじ軸(16)が軸方向に移動させられ、そ
の結果ボールナット(18)にこれを回転させようとする力
が作用し、この力の反力によりボールねじ軸(16)にラッ
ク軸(2) の回りに回転する慣性力が加わる。この慣性力
は、ばね(24)の付勢力よりも小さいので、図３に示すよ
うに、ころ(23)は凹所(22)内の周方向の中央部のフリー
位置に保持され、ラック軸(2) とボールねじ軸(16)とは
相互に自由回転しうる。したがって、ボールナット(18)
は回転せず、上記入力が大歯車(14)および小歯車(13)を
介して電動機(12)に伝わるのが防止され、ラック軸(2）
およびステアリングホイールの戻り性能が向上する。
転者がステアリングホイールを離すと、操舵輪は自然に
中立位置に戻ろうとするが、このときラック軸(2) およ
び円筒状ボールねじ軸(16)が軸方向に移動させられ、そ
の結果ボールナット(18)にこれを回転させようとする力
が作用し、この力の反力によりボールねじ軸(16)にラッ
ク軸(2) の回りに回転する慣性力が加わる。この慣性力
は、ばね(24)の付勢力よりも小さいので、図３に示すよ
うに、ころ(23)は凹所(22)内の周方向の中央部のフリー
位置に保持され、ラック軸(2) とボールねじ軸(16)とは
相互に自由回転しうる。したがって、ボールナット(18)
は回転せず、上記入力が大歯車(14)および小歯車(13)を
介して電動機(12)に伝わるのが防止され、ラック軸(2）
およびステアリングホイールの戻り性能が向上する。
【００１９】しかも、縁石に乗り上げた場合などのよう
に、操舵輪の戻り時にラック軸(2)に操舵輪側から大き
な入力が発生した場合にも、上記と同様にしてボールね
じ軸(16)にラック軸(2) の回りに回転する慣性力が加わ
るが、この慣性力は上記とは逆にばね(24)の付勢力以上
となるので、ラック軸(2) とボールねじ軸(16)とはロッ
クされ、上記入力がボールナット(18)を介して大歯車(1
4)、小歯車(13)および電動機(12)に伝わる。したがっ
て、ラック軸(2) およびステアリングホイールの急激な
戻りが防止される。
に、操舵輪の戻り時にラック軸(2)に操舵輪側から大き
な入力が発生した場合にも、上記と同様にしてボールね
じ軸(16)にラック軸(2) の回りに回転する慣性力が加わ
るが、この慣性力は上記とは逆にばね(24)の付勢力以上
となるので、ラック軸(2) とボールねじ軸(16)とはロッ
クされ、上記入力がボールナット(18)を介して大歯車(1
4)、小歯車(13)および電動機(12)に伝わる。したがっ
て、ラック軸(2) およびステアリングホイールの急激な
戻りが防止される。
【００２０】なお、クラッチとしては上記構成のものに
限定されず、適宜変更可能である。
限定されず、適宜変更可能である。
【００２１】また、上記実施例においては、この発明
が、電動機がハウジングの外側に設けられた形式の動力
舵取装置に適用されているが、これに代えて、電動機内
蔵式の動力舵取装置にも適用可能である。すなわち、ラ
ック軸(2) を支持するハウジング(2) に電動機のステー
タが取付けられるとともに、ボールナット(18)に電動機
のロータが取付けられている形式の動力舵取装置にも適
用可能であり、この場合にも上記実施例と同様な効果が
得られる。
が、電動機がハウジングの外側に設けられた形式の動力
舵取装置に適用されているが、これに代えて、電動機内
蔵式の動力舵取装置にも適用可能である。すなわち、ラ
ック軸(2) を支持するハウジング(2) に電動機のステー
タが取付けられるとともに、ボールナット(18)に電動機
のロータが取付けられている形式の動力舵取装置にも適
用可能であり、この場合にも上記実施例と同様な効果が
得られる。
【００２２】
【発明の効果】この発明の電動式動力舵取装置によれ
ば、上述のように、電動機が故障によりロックした場合
にもステアリングホイールを回すことによる入力が操舵
輪に伝えられるので、従来のように電動機と減速歯車機
構とを切り離すための断接機構が不要となる。
ば、上述のように、電動機が故障によりロックした場合
にもステアリングホイールを回すことによる入力が操舵
輪に伝えられるので、従来のように電動機と減速歯車機
構とを切り離すための断接機構が不要となる。
【００２３】また、操舵輪の戻り時にラック軸に操舵輪
からの小さな入力が発生した場合、クラッチの働きによ
りボールねじ軸とラック軸とが相互に自由回転し、ボー
ルねじ軸がラック軸およびボールナットに対して自由回
転するので、ボールナットの回転が防止される。したが
って、操舵輪からの上記入力が、電動機とボールナット
との間に設けられた伝動手段や、電動機に伝わるのが防
止され、その結果ラック軸およびステアリングホイール
の戻り性能が向上する。
からの小さな入力が発生した場合、クラッチの働きによ
りボールねじ軸とラック軸とが相互に自由回転し、ボー
ルねじ軸がラック軸およびボールナットに対して自由回
転するので、ボールナットの回転が防止される。したが
って、操舵輪からの上記入力が、電動機とボールナット
との間に設けられた伝動手段や、電動機に伝わるのが防
止され、その結果ラック軸およびステアリングホイール
の戻り性能が向上する。
【００２４】さらに、縁石に乗り上げた場合などのよう
に、操舵輪の戻り時にラック軸に操舵輪側から大きな入
力が発生した場合には、クラッチの働きによりラック軸
とボールねじ軸とがロックされて両者の相互の自由回転
が阻止されるので、上記入力がボールナットを介して伝
動手段および電動機に伝わる。したがって、ラック軸お
よびステアリングホイールの急激な戻りが防止される。
に、操舵輪の戻り時にラック軸に操舵輪側から大きな入
力が発生した場合には、クラッチの働きによりラック軸
とボールねじ軸とがロックされて両者の相互の自由回転
が阻止されるので、上記入力がボールナットを介して伝
動手段および電動機に伝わる。したがって、ラック軸お
よびステアリングホイールの急激な戻りが防止される。
【図１】この発明の実施例を示す電動式動力舵取装置の
部分切欠き背面図である。
部分切欠き背面図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す図である。
【図３】ボールねじ軸とラック軸とが相互に自由回転し
うる状態を示す図２のIII −III 線断面図である。
うる状態を示す図２のIII −III 線断面図である。
【図４】ボールねじ軸とラック軸とがクラッチによりロ
ックされた状態を示す図３相当の断面図である。
ックされた状態を示す図３相当の断面図である。
１ ハウジング ２ ラック軸 ５ 出力軸 ６ ピニオン １２ 電動機 １３ 小歯車 １４ 大歯車 １５ ボールねじ １６ ボールねじ軸 １８ ボールナット １８ａ 歯 １９ 循環ボール ２１ クラッチ
Claims (1)
- 【請求項１】 ハウジングに支持され、かつステアリン
グシャフトに連結された軸のピニオンと噛み合うラック
が形成されたラック軸と、ラック軸に補助操舵力を付与
する電動機とを備えており、ハウジングに、ボールナッ
トがハウジングに対して回転はしうるが軸方向に移動し
ないように取付られるとともに、電動機とボールナット
との間に、電動機の回転をボールナットに伝えてこれを
回転させる伝動手段が設けられている電動式動力舵取装
置であって、 ラックから軸方向にずれた位置において、ラック軸の周
囲に、円筒状ボールねじ軸がラック軸に対して回転はし
うるが軸方向に移動しないように嵌められるとともに、
ボールねじ軸がボールナットに循環ボールを介してねじ
嵌められ、ラック軸とボールねじ軸との間に、ボールね
じ軸がラック軸の回りに回転する慣性力が所定値以上で
ある場合に両者をロックし、所定値未満である場合に両
者のロックを解除して相互に自由回転させるクラッチが
設けられている電動式動力舵取装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6209292A JP3062852B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 電動式動力舵取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6209292A JP3062852B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 電動式動力舵取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05262242A true JPH05262242A (ja) | 1993-10-12 |
| JP3062852B2 JP3062852B2 (ja) | 2000-07-12 |
Family
ID=13190068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6209292A Expired - Fee Related JP3062852B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 電動式動力舵取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3062852B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1870315A3 (en) * | 2001-04-13 | 2008-01-02 | NSK Ltd. | Electric power steering apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6702060B2 (en) | 2001-06-27 | 2004-03-09 | Nsk Ltd. | Electric power steering apparatus |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP6209292A patent/JP3062852B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1870315A3 (en) * | 2001-04-13 | 2008-01-02 | NSK Ltd. | Electric power steering apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3062852B2 (ja) | 2000-07-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000314 |
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