JP4311122B2

JP4311122B2 - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP4311122B2
Application number: JP2003287466A
Authority: JP
Inventors: 晶大西; 利浩朝倉; 琢也中山
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2009-08-12
Anticipated expiration: 2023-08-06
Also published as: JP2005053388A

Description

本発明は電動パワーステアリング装置に関する。

従来、特許文献１に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、電動モータによって回転駆動される中空状のモータシャフトと、モータシャフト内に挿通された軸方向に延びるラックバーと、モータシャフトとラックバーとの間に設けられ、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ボールねじ機構とを備えている。ボールねじ機構は、モータシャフトと一体に回転するボールナットと、モータシャフトの内周面に形成された雌ねじと螺合する雄ねじを外周面にもち、モータシャフトの一端から螺入されてボールナットをモータシャフト内に固定するロックナットとを有している。

この電動パワーステアリング装置では、ボールナットをモータシャフト内に挿入した後、ロックナットをモータシャフトの一端から螺入する。そして、ロックナットの外周面に凹設された緩み止め係合部に、モータシャフトの開口端を径方向内向きにかしめる。これにより、ロックナットの回転が防止され、モータシャフトとボールナットとの結合力の低下を防止することができると考えられる。こうして、この電動パワーステアリング装置によれば、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ことができる。

特開平１０−２２０４８４号公報

しかし、上記従来の電動パワーステアリング装置では、ロックナットの外周面に凹設された緩み止め係合部にモータシャフトの開口端を径方向内向きにかしめてロックナットの回り止めとしているため、長期間の使用によりロックナットとモータシャフトとの間に緩みが生じるおそれがある。つまり、この電動パワーステアリング装置では、ロックナットの緩み止め係合部はその外周面の一部を削り取って凹部としただけのものであり、この緩み止め係合部にモータシャフトの開口端の一部がかしめにより変形させられて、ロックナットの回り止めとされている。そのため、車両の振動等により、緩み止め係合部にかしめられたモータシャフトの開口端が変形し、ロックナットとモータシャフトとの間に緩みが生じ、モータシャフトとボールナットとの結合力が低下するおそれがある。また、前記かしめによるモータシャフトの変形が開口端以外にも波及し、例えばモータシャフトの軸受部位（特許文献１において軸受１０によって支承された部位）にまで変形が及んでしまうと、モータシャフトの円滑な回転が阻害されるおそれもある。このようにしてモータシャフトとボールナットとの結合力低下やモータシャフトの回転阻害が発生すると、モータシャフトの回転運動を効率よくラックバーの軸方向への直線運動に変換することができなくなってしまう。

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、ロックナットの緩みやモータシャフトの有害な変形を防止して、モータシャフトの回転運動を効率よくラックバーの軸方向への直線運動に変換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。

本発明の電動パワーステアリング装置は、電動モータによって回転駆動される中空状のモータシャフトと、該モータシャフト内に挿通された軸方向に延びるラックバーと、該モータシャフトと該ラックバーとの間に設けられ、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、該動力変換機構は、該モータシャフトと一体に回転する回転体と、該モータシャフトの内周面に形成された雌ねじと螺合する雄ねじを外周面にもち、該モータシャフトの一端から螺入されて該回転体を該モータシャフト内に固定するロックナットとを有する電動パワーステアリング装置において、
前記モータシャフトの前記一端には前記軸方向に矩形状に凹む切欠きが形成され、前記ロックナットは、前記雄ねじが形成された本体部と、該本体部と軸方向で一体に設けられた円筒形状の薄壁部とを有し、
該切欠きの軸方向断面と該薄壁部の断面とが９０度の角度をなすように該切欠きに向かって該薄壁部が折り曲げられ、これによって該薄壁部が破断してなる切れ目が該切欠きの両側辺に当接されることにより該ロックナットが該モータシャフトに係合されてなることを特徴とする。

本発明の電動パワーステアリング装置では、ロックナットの薄壁部がモータシャフトの一端に形成された切欠きに向かって折り曲げられることにより、ロックナットがモータシャフトに係合される。この際、切欠きの軸方向断面と折り曲げられたロックナットの薄壁部の断面とが９０度の角度をなす。そのため、車両の振動等により折り曲げられたロックナットの薄壁部が変形しても、ロックナットに緩みが生じ難い。また、従来のようにロックナットと緩み止めをモータシャフトの変形によって行うものではないため、モータシャフトに有害な変形が発生しない。

したがって、本発明の電動パワーステアリング装置によれば、ロックナットの緩みやモータシャフトの有害な変形を防止して、モータシャフトの回転運動を効率よくラックバーの軸方向への直線運動に変換することができる。

前記切欠きは前記モータシャフトの周方向に２以上形成されていることが好ましい。これにより、車両の振動等によりロックナットが受ける外力が分散され、ロックナット全体としてより緩みが生じ難くなる。

また、各前記切欠きは前記モータシャフトの周方向に等間隔で形成されていることが好ましい。これにより、ロックナットが受ける外力が周方向にバランスよく分散され、ロックナット全体としてより緩みが生じ難くなる。

本発明の電動パワーステアリング装置では、前記動力変換機構はボールねじ機構とすることができる。ボールねじ機構によれば、容易に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ことができる。

本実施例の電動パワーステアリング装置は、図１及び図２に示すように、図示しない電動モータによって回転駆動される中空状のモータシャフト１と、モータシャフト１内に挿通された軸方向に延びるラックバー２と、モータシャフト１とラックバー２との間に設けられ、モータシャフト１の回転運動をラックバー２の軸方向への直線運動に変換するボールねじ機構３とを備えている。ボールねじ機構３はボールナット４と、ロックナット５とを有している。ボールナット４は、図示しない周知のキー構造によって回り止めされた状態でロックナット５によりモータシャフト１内に固定され、モータシャフト１はハウジング１０との間に設けた軸受１１により回転可能に支承されている。そのため、モータシャフト１が電動モータによって回転駆動されると、ボールナット４及びロックナット５はモータシャフト１と一体となって回転する。ここで、ボールねじ機構３が動力変換機構であり、ボールナット４が回転体である。

モータシャフト１は、図３にも示すように、一端１ａには周方向に２個の切欠き１ｂが対称の位置に形成されるとともに、内周面に雌ねじ１ｃが形成されている。また、ロックナット５は、モータシャフト１の内周面に形成された雌ねじ１ｃと螺合する雄ねじ５ｃが形成された本体部５ａと、本体部５ａと軸方向で一体に設けられた薄壁部５ｂとを有している。

この電動パワーステアリング装置では、ボールナット４をモータシャフト１内に挿入した後、ロックナット５をモータシャフト１の一端１ａから螺入する。そして、図４に示すように、モータシャフト１の切欠き１ｂに向かってロックナット５の薄壁部５ｂを折り曲げて、ロックナット５をモータシャフト１に係合する。この際、切欠き１ｂの軸方向断面と折り曲げられた薄壁部５ｂの断面とが約９０度の角度をなしている（図２参照）。これにより、ボールナット４がモータシャフト１内に固定される。ここで、図３はロックナット５をモータシャフト１の一端１ａから螺入する前の状態を示している。また、図４は組付け後のロックナット及びモータシャフトをモータシャフト１の一端１ａ側の軸方向から見た図である。

この電動パワーステアリング装置では、ロックナット５の薄壁部５ｂがモータシャフト１の一端１ａに形成された切欠き１ｂに向かって折り曲げられることにより、ロックナット５がモータシャフト１に係合される。この際、切欠き１ｂの軸方向断面と折り曲げられた薄壁部５ｂの断面とが９０度の角度をなす。そのため、車両の振動等により折り曲げられた薄壁部５ｂが変形しても、ロックナット５に緩みが生じ難い。加えて、この電動パワーステアリング装置では、ロックナットを変形させて同ナットの緩み止めを行っており、従来（特許文献１）のようにモータシャフトを変形させて緩み止めを行うものではないので、ロックナットの緩み止めに伴ってモータシャフトに有害な変形が発生することがない。

また、この電動パワーステアリング装置では、モータシャフト１の一端１ａには周方向に２個の切欠き１ｂが対称の位置に形成され、これらの切欠き１ｂに向かってロックナット５の薄壁部５ｂが折り曲げられる。そのため、車両の振動等によりロックナット５が受ける外力が周方向にバランスよく分散され、ロックナット５全体としてより緩みが生じ難くなる。

さらに、この電動パワーステアリング装置では、ボールねじ機構３を用いているため、容易にモータシャフト１の回転運動をラックバー２の軸方向への直線運動に変換することができる。

したがって、本実施例の電動パワーステアリング装置によれば、ロックナット５の組み付け時におけるモータシャフト１の有害な変形や、電動パワーステアリング装置の稼動中におけるロックナット５の緩みを防止して、モータシャフト１の回転運動を効率よくラックバー２の軸方向への直線運動に変換することができる。

なお、本実施例においては、動力変換機構としてボールねじ機構３を用いたが、モータシャフト１の回転運動をラックバー２の軸方向への直線運動に変換する動力変換機構であれば、これ以外のもの、例えばボールを用いない送りねじ機構を採用することもできる。

本発明は、特にボールねじ機構を有する電動パワーステアリング装置に利用可能である。

実施例の電動パワーステアリング装置の断面図である。実施例の電動パワーステアリング装置の拡大断面図である。実施例の電動パワーステアリング装置に係り、ロックナットとモータシャフトとの組付け図である。実施例の電動パワーステアリング装置に係り、組付け後のロックナット及びモータシャフトを示す図である。

符号の説明

１…モータシャフト
１ａ…一端
１ｂ…切欠き
１ｃ…雌ねじ
２…ラックバー
３…動力変換機構（ボールねじ機構）
４…回転体（ボールナット）
５…ロックナット
５ａ…本体部
５ｂ…薄壁部
５ｃ…雄ねじ

Claims

電動モータによって回転駆動される中空状のモータシャフトと、該モータシャフト内に挿通された軸方向に延びるラックバーと、該モータシャフトと該ラックバーとの間に設けられ、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、該動力変換機構は、該モータシャフトと一体に回転する回転体と、該モータシャフトの内周面に形成された雌ねじと螺合する雄ねじを外周面にもち、該モータシャフトの一端から螺入されて該回転体を該モータシャフト内に固定するロックナットとを有する電動パワーステアリング装置において、
前記モータシャフトの前記一端には前記軸方向に矩形状に凹む切欠きが形成され、前記ロックナットは、前記雄ねじが形成された本体部と、該本体部と軸方向で一体に設けられた円筒形状の薄壁部とを有し、
該切欠きの軸方向断面と該薄壁部の断面とが９０度の角度をなすように該切欠きに向かって該薄壁部が折り曲げられ、これによって該薄壁部が破断してなる切れ目が該切欠きの両側辺に当接されることにより該ロックナットが該モータシャフトに係合されてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
前記切欠きは前記モータシャフトの周方向に２以上形成されていることを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
各前記切欠きは前記モータシャフトの周方向に等間隔で形成されていることを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
前記動力変換機構はボールねじ機構であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の電動パワーステアリング装置。