JPH0639667U - 動力操向装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 製作性の向上、モータの小型化、応答性の向
上が図れる動力操向装置を提供する。 【構成】 モータ８の筒状の出力シャフト６内に操向リ
ンク軸２を摺動自在に挿通させ、該操向リンク軸２の外
周部と出力シャフト６の内周部との間に、螺旋状ボール
転動穴１４と多数個のボール１５とで構成するボールね
じ機構１２を設けると共に、螺旋状ボール転動穴１４の
両端部を連結するボール循環穴１３を操向リンク軸２の
内部に設けた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は自動車等における電動式の動力操向装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

一般に、電動式動力操向装置は、モータの筒状の出力シャフト内に操向リンク 軸を摺動自在に挿通させ、該操向リンク軸にボールねじ機構を介して前記出力シ ャフトを連結し、出力シャフトの回転運動を操向リンク軸の直線運動に変換する ようになっている。前記ボールねじ機構は、ボール循環穴を介して両端部が連結 された螺旋状ボール転動穴と、該螺旋状ボール転動穴内に循環転動自在に充填さ れた多数個のボールとで構成されている。

【０００３】 従来、このような動力操向装置には、特開昭５９−５０８６４号公報及び実開 昭６３−５９７７６号公報に記載されたものがある。前者では、図５に示すよう に、モータ２０の出力シャフトであるナット２１が操縦力伝達部材２２（操向リ ンク軸）の外周にボールねじ機構２３を介して係合されている。このナット２１ に、ボールねじ機構２３の螺旋状ボール転動穴２４内に多数個のボール２５を循 環転動させるボール循環穴２６が形成されている。また、後者では、図６に示す ように、モータ２０の出力シャフト２１に一体に連結した筒状のサブシャフト２ ７がラック軸２２（操向リンク軸）の外周にボールねじ機構２３を介して係合さ れている。このサブシャフト２７に、ボールねじ機構２３の螺旋状ボール転動穴 ２４内に多数個のボール２５を循環転動させる図示しないボール循環穴が形成さ れている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前者では、ナット２１にボール循環穴２６を形成していること から、その穴加工をナット２１の内周側から行う必要があり、容易でない。また 、ナット２１の肉厚を厚くしなければならず、ナット２１が大径化して、モータ ２０が大型化し、車載性が悪くなるばかりでなく、ナット２１の慣性質量が大き くなって、モータ２０の駆動に対する操縦力伝達部材２２の移動の応答性が悪い 。更に、操縦力伝達部材２２に、そのストロークに対応した長いねじ溝２４ａを 形成する必要があり、該ねじ溝２４ａとラック歯２２ａとの取合いからモータ２ ０の取付け位置が限定される。

【０００５】 また、後者では、ボールねじ機構２３を、モータ２０からラック軸２２の軸方 向に離間して設けていることから、モータ２０の大型化は回避できる反面、ラッ ク軸２２の軸方向に渡りギアケース２８が大径化し、車載性が悪くなると共に、 構造が複雑化し、部品点数が増加する。サブシャフト２７にボール循環穴を形成 していることから、その穴加工をサブシャフト２７の内周側から行う必要があり 、容易でない。また、サブシャフト２７の肉厚を厚くしなければならず、サブシ ャフト２７が大径化することで、出力シャフト２１の慣性質量が大きくなり、モ ータ１０の駆動に対するラック軸２２の移動の応答性が悪い。更に、ラック軸２ ２に、そのストロークに対応した長いねじ溝２４ａを形成する必要があり、該ね じ溝２４ａとラック歯２２ａとの取合いからモータ１０の取付け位置が限定され る。

【０００６】 この考案は上記課題を解決するためになしたもので、製作性の向上、モータの 小型化、応答性の向上が図れる動力操向装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案は、モータの筒状の出力シャフト内に操 向リンク軸を摺動自在に挿通させ、該操向リンク軸の外周部と前記出力シャフト の内周部との間に、螺旋状ボール転動穴と多数個のボールとで構成するボールね じ機構を設けて、出力シャフトの回転運動を操向リンク軸の直線運動に変換する ようにした動力操向装置において、前記螺旋状ボール転動穴の両端部を連結する ボール循環穴を前記操向リンク軸の内部に設けたものである。

【０００８】

【作用】

上記構成により、出力シャフトの内周部に形成するねじ溝はほぼ操向リンク軸 のストロークに対応した長さのものとなるが、操向リンク軸の外周部に形成する ねじ溝は前記出力シャフト側のねじ溝に比べて大幅に短いもので済む。

【０００９】 前記操向リンク軸側のねじ溝の両端に開口するボール循環穴の加工は操向リン ク軸の外周側から行われる。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案の一実施例を図面に基づき説明する。

【００１１】 図１は動力操向装置を示す縦断面図、図２は図１中の操向リンク軸の要部を示 す斜視図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿う断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線に沿う断 面図である。

【００１２】 ギアハウジング１内には、図示しない操向車輪を両端に連結した操向リンク軸 ２が摺動自在に挿通され、該操向リンク軸２に臨む前記ギアハウジング１の部位 には、操向リンク軸２の軸方向に間隔をおいて対向した一対のフランジ部３、４ と、これらフランジ部３、４により両端開口部を閉塞した筒状ケーシング５とで 構成するモータ収容部が設けられ、該モータ収容部内には、前記操向リンク軸２ が摺動自在に嵌合した筒状の出力シャフト６が収容され、該出力シャフト６の両 端部は前記フランジ部３、４に設けた軸受７ａ、７ｂに回転自在に支持されてい る。

【００１３】 モータ８は、前記出力シャフト６と、該出力シャフト６の外周面に固定された 回転子９と、前記筒状ケーシング５の内周面に固定されたブラシ１０及びマグネ ット１１とで構成されており、マグネット１１により形成される磁場内の回転子 ９にブラシ１０を介して電流を印加することによって、出力シャフト６を正逆回 転できるようになっている。

【００１４】 操向リンク軸２の外周部と出力シャフト６の内周部との間にはボールねじ機構 １２が設けられている。このボールねじ機構１２は、操向リンク軸２内に形成し たボール循環穴１３を介して両端部が連結された螺旋状ボール転動穴１４と、該 螺旋状ボール転動穴１４内に循環転動自在に充填された多数個のボール１５とで 構成されている。前記螺旋状ボール転動穴１４は、出力シャフト６の内周部に形 成された多数条のねじ溝１４ａと、操向リンク軸２の外周部に形成された数条の ねじ溝１４ｂとで構成されている。出力シャフト６側のねじ溝１４ａは操向リン ク軸２のストローク（図示Ｌ）に対応した長さとなっており、操向リンク軸２側 のねじ溝１４ｂは前記ねじ溝１４ａに比べて大幅に短い長さとなっている。

【００１５】 また、出力シャフト６の両端部の内周部と操向リンク軸２の外周部との間には シール部材１６ａ、１６ｂが介装されており、これによって前記ボールねじ機構 １２が液密にシールされている。

【００１６】 一方、ギアハウジング１には、操向リンク軸２の外周部に形成されたラック歯 ２ａと噛合するピニオン歯１７ａを持ったピニオンシャフト１７と、図示しない ステアリングホィールを連結したスタブシャフト１８とが回転自在に取り付けら れ、これらのピニオンシャフト１７とスタブシャフト１８との間には、操舵トル ク及び操舵角を検出する図示しないセンサーが設けられている。このセンサーと 前記モータ８のブラシ１０とはコントローラ１９に接続されている。

【００１７】 以上の構成において、ステアリングホィールにより操舵を行なうと、スタブシ ャフト１８を介してピニオンシャフト１７が回転され、その回転運動はラック歯 ２ａとピニオン歯１７ａからなるラック・ピニオン機構を介して操向リンク軸２ の直線運動に変換され、該操向リンク軸２が所定方向に所定量移動して、前記操 向車輪の操向が行われる。

【００１８】 上記操舵と同時に、センサーにより操舵トルク及び操舵角が検出され、その検 出信号がコントローラ１９に入力され、前記操舵トルク及び操舵角に応じてコン トローラ１９から出力される制御信号に基づいてモータ８の回転子９にブラシ１ ０を介して電流が印加されて、該回転子９と一体に出力シャフト６が回転し、そ の回転運動はボールねじ機構１２を介して操向リンク軸２の直線運動に変換され 、該操向リンク軸２は前記操舵トルク及び操舵角に応じて前記所定方向に前記所 定量だけ移動する。前記ボールねじ機構１２の多数個のボール１５はボール循環 穴１３を通って螺旋状ボール転動穴１４内を循環転動する。このように、モータ ８により前記操向車輪の操向がアシストされる。

【００１９】

【考案の効果】

以上の通りこの考案は、モータの筒状の出力シャフト内に操向リンク軸を摺動 自在に挿通させ、該操向リンク軸の外周部と前記出力シャフトの内周部との間に 、螺旋状ボール転動穴と多数個のボールとで構成するボールねじ機構を設けて、 出力シャフトの回転運動を操向リンク軸の直線運動に変換するようにした動力操 向装置において、前記螺旋状ボール転動穴の両端部を連結するボール循環穴を前 記操向リンク軸の内部に設けたため、ボール循環穴の加工が操向リンク軸の外周 側から行える。また、ボール循環穴を出力シャフトに設けないことから、該出力 シャフトを薄肉化、小径化できると共に、その慣性質量を小さくすることができ る。従って、製作性の向上と、モータ駆動に対する操向リンク軸の移動の応答性 の向上が図れると共に、部品点数を増加させることなくモータを小型化して、車 載性の向上が図れる。

【００２０】 また、出力シャフトの内周部に形成するねじ溝はほぼ操向リンク軸のストロー クに対応した長さのものとなるが、操向リンク軸の外周部に形成するねじ溝はラ ック歯と干渉しないように前記出力シャフト側のねじ溝に比べて大幅に短いもの で済むことから、モータ取付け位置の選択の自由度を高くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例に係る動力操向装置を示す
縦断面図である。

【図２】図１中の操向リンク軸の要部を示す斜視図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図４】図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。

【図５】一つの従来例の動力操向装置を示す縦断面図で
ある。

【図６】他の従来例の動力操向装置を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

２ 操向リンク軸 ６ 出力シャフト ８ モータ １２ ボールねじ機構 １３ ボール循環穴 １４ 螺旋状ボール転動穴 １５ ボール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの筒状の出力シャフト内に操向リ
   ンク軸を摺動自在に挿通させ、該操向リンク軸の外周部
   と前記出力シャフトの内周部との間に、螺旋状ボール転
   動穴と多数個のボールとで構成するボールねじ機構を設
   けて、出力シャフトの回転運動を操向リンク軸の直線運
   動に変換するようにした動力操向装置において、前記螺
   旋状ボール転動穴の両端部を連結するボール循環穴を前
   記操向リンク軸の内部に設けたことを特徴とする動力操
   向装置。