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JP2006036047A - Electric steering column device - Google Patents

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JP2006036047A
JP2006036047A JP2004219498A JP2004219498A JP2006036047A JP 2006036047 A JP2006036047 A JP 2006036047A JP 2004219498 A JP2004219498 A JP 2004219498A JP 2004219498 A JP2004219498 A JP 2004219498A JP 2006036047 A JP2006036047 A JP 2006036047A
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JP
Japan
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electric
steering column
shaft
electric motor
column
Prior art date
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Pending
Application number
JP2004219498A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masanori Tomaru
正規 外丸
Koji Nagai
宏治 永井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2004219498A priority Critical patent/JP2006036047A/en
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Abstract

【課題】 静粛な運転が可能な電動モータを有する電動式ステアリングコラム装置を提供する。
【解決手段】 深みぞ形ラジアル玉軸受684は、予圧を与えて回転軸64の中間部64Bに組付けることによって、深みぞ形ラジアル玉軸受684のボールと内外輪との間の隙間を完全に無くすことができるため、電動モータ6の回転軸64自体の振動、ボールナット73に加わる負荷の変動、ウォームギヤ66に作用する反力の変動があっても、静粛なチルト位置調整が可能となる。
【選択図】 図7

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric steering column device having an electric motor capable of quiet operation.
A deep groove radial ball bearing 684 is applied with preload and assembled to an intermediate portion 64B of a rotary shaft 64, so that a gap between the balls of the deep groove radial ball bearing 684 and the inner and outer rings is completely formed. Therefore, even if there is vibration of the rotating shaft 64 itself of the electric motor 6, fluctuations in the load applied to the ball nut 73, and fluctuations in the reaction force acting on the worm gear 66, quiet tilt position adjustment is possible.
[Selection] Figure 7

Description

本発明は電動式ステアリングコラム装置、特に、ステアリングホイールのチルト位置、または、テレスコピック位置を、電動モータにより調整することができる電動式ステアリングコラム装置に関する。   The present invention relates to an electric steering column apparatus, and more particularly to an electric steering column apparatus that can adjust a tilt position or a telescopic position of a steering wheel by an electric motor.

運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールのチルト位置やテレスコピック位置を調整する必要があり、このチルト位置、または、テレスコピック位置の調整を、電動モータを使用して楽に行うようにした電動式ステアリングコラム装置を採用することが多くなっている。このような電動式ステアリングコラム装置として、特許文献1、特許文献2に開示された電動式ステアリングコラム装置がある。   It is necessary to adjust the tilt position and telescopic position of the steering wheel according to the driver's physique and driving posture, and this tilt position or telescopic position can be adjusted easily using an electric motor. More and more steering column devices have been adopted. As such an electric steering column apparatus, there are electric steering column apparatuses disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2.

図8は、従来の電動式ステアリングコラム装置に使用される電動モータの断面図である。図8に示すように、従来の減速機構を有する電動モータ6は、有底円筒状のモータケース61を有し、モータケース61の内周面611には、マグネット62が固定されている。マグネット62の内側には、ロータコアとロータコイルを有する電機子63が回転可能に収容されている。   FIG. 8 is a cross-sectional view of an electric motor used in a conventional electric steering column apparatus. As shown in FIG. 8, the electric motor 6 having a conventional speed reduction mechanism has a bottomed cylindrical motor case 61, and a magnet 62 is fixed to the inner peripheral surface 611 of the motor case 61. Inside the magnet 62, an armature 63 having a rotor core and a rotor coil is rotatably accommodated.

電機子63はその軸心に回転軸64を有している。モータケース61はマグネット62のヨークを兼ねており、モータケース61の右端には、二点鎖線で示すハウジング65が、図示しないボルトにより結合されている。回転軸64の前端外周(図8の右側)には、ウォームギヤ66が一体的に形成され、ウォームギヤ66はハウジング65内へ延出している。このウォームギヤ66が、図示しないウォームホイールに噛み合って減速機構を構成し、電動モータ6の回転を減速して、コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する。   The armature 63 has a rotation shaft 64 at its axis. The motor case 61 also serves as a yoke for the magnet 62, and a housing 65 indicated by a two-dot chain line is coupled to the right end of the motor case 61 by a bolt (not shown). A worm gear 66 is integrally formed on the outer periphery of the front end of the rotating shaft 64 (on the right side in FIG. 8), and the worm gear 66 extends into the housing 65. The worm gear 66 meshes with a worm wheel (not shown) to form a speed reduction mechanism, which reduces the rotation of the electric motor 6 and transmits it as a column tilt motion or telescopic motion.

また、回転軸64には整流子67が形成され、この整流子67に摺接するブラシ671を介して、電機子63に給電している。回転軸64はその後端部(図8の左側)64A、中間部64B、前端部(図8の右側)64Cの三箇所で、すべり軸受681、682、683によって回転可能に軸支されている。   In addition, a commutator 67 is formed on the rotating shaft 64, and power is supplied to the armature 63 via a brush 671 that is in sliding contact with the commutator 67. The rotary shaft 64 is rotatably supported by slide bearings 681, 682, and 683 at three positions, that is, a rear end portion (left side in FIG. 8) 64A, an intermediate portion 64B, and a front end portion (right side in FIG. 8) 64C.

図8に示すように、従来の減速機構を有する電動モータ6は、回転軸64を全てすべり軸受681、682、683で軸支しているため、回転軸64とすべり軸受681、682、683との間に隙間が必然的に生じる。この隙間があることで、電動モータ6自体の振動、負荷の変動、ウォームギヤ66に作用する反力等によって、回転軸64がすべり軸受681、682、683を叩き、静粛なチルト位置調整、または、テレスコピック位置調整ができない原因となっていた。特に、電動式ステアリングコラム装置は、運転者に最も接近した位置に配置されるため、静粛なステアリングホイールの調整動作を行うことが望まれていた。   As shown in FIG. 8, in the electric motor 6 having a conventional speed reducing mechanism, the rotary shaft 64 is all supported by the slide bearings 681, 682, 683, so that the rotary shaft 64 and the slide bearings 681, 682, 683 are A gap is inevitably generated between the two. Due to this gap, the rotating shaft 64 strikes the plain bearings 681, 682, 683 due to vibration of the electric motor 6 itself, load fluctuation, reaction force acting on the worm gear 66, etc., and quiet tilt position adjustment, or The telescopic position cannot be adjusted. In particular, since the electric steering column device is disposed at a position closest to the driver, it has been desired to perform a quiet adjustment operation of the steering wheel.

国際公開第WO03/078234号パンフレットInternational Publication No. WO03 / 078234 Pamphlet 実公平5−29979号公報Japanese Utility Model Publication No. 5-29979

本発明は、静粛な運転が可能な電動モータを有する電動式ステアリングコラム装置を提供することを課題とする。   An object of the present invention is to provide an electric steering column device having an electric motor capable of quiet operation.

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第1番目の発明は、車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、電動モータ、上記電動モータの回転軸の回転を減速して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する減速機構を備えた電動式ステアリングコラム装置において、上記電動モータは、上記回転軸を軸支する軸受のうちの少なくとも一つをころがり軸受としたことを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。   The above problem is solved by the following means. That is, the first invention is a steering shaft on which a steering wheel is mounted on the rear side of the vehicle body, the steering shaft is rotatably supported, and the tilt position is adjusted with the tilt center axis as a fulcrum, or the steering shaft Electric column equipped with a telescopic position adjustable along the central axis of the motor, an electric motor, and an electric motor equipped with a speed reducing mechanism that decelerates rotation of the rotating shaft of the electric motor and transmits it as tilt motion or telescopic motion of the column In the steering column device, the electric motor is an electric steering column device in which at least one of the bearings supporting the rotating shaft is a rolling bearing.

第2番目の発明は、第1番目の発明の電動式ステアリングコラム装置において、上記電動モータの回転軸と減速機構の入力軸が同一軸線上に形成され、上記回転軸及び入力軸を軸支する軸受のうちの少なくとも一つをころがり軸受としたことを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。   According to a second aspect of the invention, in the electric steering column apparatus of the first aspect, the rotation shaft of the electric motor and the input shaft of the speed reduction mechanism are formed on the same axis, and the rotation shaft and the input shaft are supported. The electric steering column device is characterized in that at least one of the bearings is a rolling bearing.

第3番目の発明は、第1番目または第2番目のいずれかの発明の電動式ステアリングコラム装置において、上記ころがり軸受が深みぞ形玉軸受、または、アンギュラ形玉軸受で構成されていることを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。   According to a third aspect of the invention, in the electric steering column device of the first or second aspect of the invention, the rolling bearing is formed of a deep groove ball bearing or an angular ball bearing. This is an electric steering column device.

第4番目の発明は、第1番目から第3番目のいずれかの発明の電動式ステアリングコラム装置において、上記回転軸と入力軸が一体で形成されていることを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。   A fourth invention is the electric steering column apparatus according to any one of the first to third inventions, wherein the rotating shaft and the input shaft are integrally formed. It is.

第5番目の発明は、第1番目から第4番目のいずれかの発明の電動式ステアリングコラム装置において、上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されることを特徴とする電動式ステアリングコラム装置である。   A fifth aspect of the invention is the electric steering column apparatus according to any one of the first to fourth aspects of the invention, wherein a worm gear is formed on the input shaft, and the column is tilted via a worm wheel meshing with the worm gear. An electric steering column device is characterized in that motion or telescopic motion is transmitted.

本発明の電動式ステアリングコラム装置では、減速機構を有する電動モータの回転軸を軸支する軸受のうちの少なくとも一つをころがり軸受としているため、回転軸と軸受との間の嵌合隙間を無くすことができ、静粛なチルト位置調整、または、テレスコピック位置調整が可能となる。   In the electric steering column apparatus of the present invention, at least one of the bearings that support the rotating shaft of the electric motor having the speed reduction mechanism is a rolling bearing, so that a fitting gap between the rotating shaft and the bearing is eliminated. Therefore, it is possible to perform a quiet tilt position adjustment or a telescopic position adjustment.

* 第1の実施形態
以下、図面に基づいて本発明の第1の実施形態を説明する。図1は、本発明の電動式ステアリングコラム装置1を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。電動式ステアリングコラム装置1は、ステアリングシャフト2を回動自在に軸支している。ステアリングシャフト2には、その右端(車体後方側)にステアリングホイール3が装着され、ステアリングシャフト2の左端(車体前方側)には、ユニバーサルジョイント101を介してロアーシャフト102が連結されている。
* 1st Embodiment Hereinafter, the 1st Embodiment of this invention is described based on drawing. FIG. 1 is an overall perspective view showing a state in which an electric steering column apparatus 1 of the present invention is attached to a vehicle. The electric steering column apparatus 1 pivotally supports a steering shaft 2 so as to be rotatable. A steering wheel 3 is attached to the steering shaft 2 at the right end (vehicle body rear side), and a lower shaft 102 is connected to the left end (vehicle body front side) of the steering shaft 2 via a universal joint 101.

ロアーシャフト102には、その左端にユニバーサルジョイント103が連結され、ユニバーサルジョイント103には、ラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ104が連結されている。   A universal joint 103 is connected to the lower end of the lower shaft 102, and a steering gear 104 including a rack and pinion mechanism is connected to the universal joint 103.

運転者がステアリングホイール3を回転操作すると、ステアリングシャフト2、ユニバーサルジョイント101、ロアーシャフト102、ユニバーサルジョイント103を介して、その回転力がステアリングギヤ104に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介して、タイロッド105を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。   When the driver rotates the steering wheel 3, the rotational force is transmitted to the steering gear 104 via the steering shaft 2, the universal joint 101, the lower shaft 102, and the universal joint 103, and the tie rod is transmitted via the rack and pinion mechanism. 105 can be moved to change the steering angle of the wheel.

図2は、本発明の第1の実施形態の電動チルト式ステアリングコラム装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。図3は、図2のA−A断面図である。図4は、第1の実施形態のチルト動作を示す説明図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a main part including a partial cross section showing the electric tilt type steering column apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a tilt operation according to the first embodiment.

図2の左側(車体前方側)には、T字状の下部車体取付けブラケット51の上部に形成された取付け部511が、車体53に固定されており、取付け部511からピボット部512が下方に延びている。コラム4の左端は、ピボット部512に軸支されたピボットピン513を支点として、下部車体取付けブラケット51に揺動可能に支持されている。   On the left side (front side of the vehicle body) of FIG. 2, an attachment portion 511 formed on the upper portion of the T-shaped lower vehicle body attachment bracket 51 is fixed to the vehicle body 53, and the pivot portion 512 is downwardly moved from the attachment portion 511. It extends. The left end of the column 4 is swingably supported by the lower vehicle body mounting bracket 51 with a pivot pin 513 pivotally supported by the pivot portion 512 as a fulcrum.

図2の右側(車体後方側)には、L字状の上部車体取付けブラケット52の上部に形成された取付け部521が、車体53に固定されており、取付け部521からコラム支持部522が下方に延びている。コラム支持部522には、図3に示すように、上下に長い長孔523が形成されており、円筒形のコラム4の右端が、この長孔523を貫通して右側に延び、チルト位置調整時に、コラム4の右端が長孔523内を上下方向に自由に移動可能である。コラム4には、ステアリングシャフト2が回動自在に軸支され、ステアリングシャフト2には、その右端(車体後方側)にステアリングホイール3が装着されている。   On the right side (rear side of the vehicle body) in FIG. 2, an attachment portion 521 formed on the upper portion of the L-shaped upper vehicle body attachment bracket 52 is fixed to the vehicle body 53, and the column support portion 522 is downward from the attachment portion 521. It extends to. As shown in FIG. 3, the column support portion 522 has a long hole 523 that is long in the vertical direction, and the right end of the cylindrical column 4 extends to the right side through the long hole 523 to adjust the tilt position. Sometimes, the right end of the column 4 can freely move up and down in the slot 523. A steering shaft 2 is pivotally supported on the column 4, and a steering wheel 3 is mounted on the steering shaft 2 at the right end (rear side of the vehicle body).

コラム4の左側面にはコの字状のブラケット41が一体的に形成され、このブラケット41に電動モータ6が固定されている。また、ブラケット41の上軸支部41Aと下軸支部41Bには、図示しないころがり軸受を介して、ボールスクリュウ71の上下両端が各々軸支されている。   A U-shaped bracket 41 is integrally formed on the left side surface of the column 4, and the electric motor 6 is fixed to the bracket 41. In addition, the upper and lower ends of the ball screw 71 are pivotally supported by the upper shaft support portion 41A and the lower shaft support portion 41B of the bracket 41 via rolling bearings (not shown).

電動モータ6の回転軸64には、ウォームギヤ66が一体的に形成され、ボールスクリュウ71に固定されたウォームホイール72がウォームギヤ66に噛み合っている。ウォームホイール72とウォームギヤ66で減速機構が構成され、電動モータ6の回転がボールスクリュウ71に減速して伝達される。   A worm gear 66 is formed integrally with the rotating shaft 64 of the electric motor 6, and a worm wheel 72 fixed to the ball screw 71 is engaged with the worm gear 66. The worm wheel 72 and the worm gear 66 constitute a speed reduction mechanism, and the rotation of the electric motor 6 is decelerated and transmitted to the ball screw 71.

ボールスクリュウ71には、ボールスクリュウ71の回転を直線運動に変換するボールナット73が螺合している。ボールスクリュウ71とボールナット73で構成される送り機構は、ボールスクリュウ71の外周の螺旋溝と、ボールナット73の内周の螺旋溝との間に複数のボールを介在して、ボールスクリュウ71の回転をボールナット73の直線運動に変換する送り機構である。   A ball nut 73 that converts the rotation of the ball screw 71 into a linear motion is screwed into the ball screw 71. The feed mechanism composed of the ball screw 71 and the ball nut 73 includes a plurality of balls interposed between the spiral groove on the outer periphery of the ball screw 71 and the spiral groove on the inner periphery of the ball nut 73. This is a feed mechanism that converts the rotation into a linear motion of the ball nut 73.

ボールを介在しているため、ボールスクリュウ71とボールナット73との間にバックラッシュが無いため、コラム4にガタ感が無く、ステアリングホイール3の操舵感が良好になる。また、送り抵抗が小さくて、送り抵抗の変動も小さいため、円滑なチルト位置調整が可能となる。   Since the ball is interposed, there is no backlash between the ball screw 71 and the ball nut 73, so the column 4 has no backlash and the steering wheel 3 feels good. In addition, since the feed resistance is small and the variation in the feed resistance is small, the tilt position can be adjusted smoothly.

ボールナット73には図2の右側に、球面状の突起を有するボール74が一体的に形成されている。コラム支持部522の左側端面522A(図2から見て)には円筒状のスリーブ75が一体的に形成され、ボール74の外周がスリーブ75の内周75Aに摺動可能に嵌入することで、球面継手を構成している。   A ball 74 having a spherical projection is integrally formed on the ball nut 73 on the right side of FIG. A cylindrical sleeve 75 is integrally formed on the left end surface 522A (as viewed from FIG. 2) of the column support portion 522, and the outer periphery of the ball 74 is slidably fitted into the inner periphery 75A of the sleeve 75. It constitutes a spherical joint.

図7は、本発明の実施形態の電動モータ6の断面図である。電動モータ6は、有底円筒状のモータケース61を有し、モータケース61の内周面611には、マグネット62が固定されている。マグネット62の内側には、ロータコアとロータコイルを有する電機子63が回転可能に収容されている。   FIG. 7 is a cross-sectional view of the electric motor 6 according to the embodiment of the present invention. The electric motor 6 has a bottomed cylindrical motor case 61, and a magnet 62 is fixed to an inner peripheral surface 611 of the motor case 61. Inside the magnet 62, an armature 63 having a rotor core and a rotor coil is rotatably accommodated.

電機子63はその軸心に回転軸64を有している。モータケース61はマグネット62のヨークを兼ねており、モータケース61の右端には、二点鎖線で示すハウジング65が、図示しないボルトにより結合されている。回転軸64の前端(図7の右側)外周には、上記したウォームギヤ66が回転軸64と一体的に成形され、ウォームギヤ66はハウジング65内へ延出している。このウォームギヤ66が、上記したウォームホイール72に噛み合って減速機構を構成し、電動モータ6の回転を減速して、ボールスクリュウ71に伝達する。   The armature 63 has a rotation shaft 64 at its axis. The motor case 61 also serves as a yoke for the magnet 62, and a housing 65 indicated by a two-dot chain line is coupled to the right end of the motor case 61 by a bolt (not shown). On the outer periphery of the front end (right side in FIG. 7) of the rotating shaft 64, the worm gear 66 described above is formed integrally with the rotating shaft 64, and the worm gear 66 extends into the housing 65. The worm gear 66 meshes with the worm wheel 72 to constitute a speed reduction mechanism, and the rotation of the electric motor 6 is reduced and transmitted to the ball screw 71.

また、回転軸64には整流子67が形成され、この整流子67に摺接するブラシ671を介して、電機子63に給電している。回転軸64はその後端部(図7の左側)64A及び前端部(図7の右側)64Cの両端二箇所が、すべり軸受681及び683によって回転可能に軸支されている。回転軸64の中間部64Bは、深みぞ形ラジアル玉軸受684等のころがり軸受によって回転可能に軸支されている。中間部64Bは、ウォームギヤ66に作用する負荷の反力が最も大きく作用する場所であるため、少なくとも一箇所をころがり軸受にする場合にその効果が最も大きいが、全てのすべり軸受をころがり軸受にしてもよい。   In addition, a commutator 67 is formed on the rotating shaft 64, and power is supplied to the armature 63 via a brush 671 that is in sliding contact with the commutator 67. The rotating shaft 64 is rotatably supported by slide bearings 681 and 683 at both ends of a rear end portion (left side in FIG. 7) 64A and a front end portion (right side in FIG. 7) 64C. The intermediate portion 64B of the rotary shaft 64 is rotatably supported by a rolling bearing such as a deep groove radial ball bearing 684. Since the intermediate part 64B is the place where the reaction force of the load acting on the worm gear 66 is the largest, the effect is greatest when at least one part is a rolling bearing. However, all the sliding bearings are made to be rolling bearings. Also good.

また、回転軸64は、その後端部64Aと前端部64Cの二箇所、または、その後端部64Aと中間部64Bの二箇所だけで軸支する場合が考えられるが、その場合にも、少なくとも一箇所をころがり軸受で軸支すればよい。   In addition, the rotation shaft 64 may be supported by two places, that is, the rear end portion 64A and the front end portion 64C, or only two places of the rear end portion 64A and the intermediate portion 64B. What is necessary is just to pivotally support a place with a rolling bearing.

深みぞ形ラジアル玉軸受684は、予圧を与えて回転軸64の中間部64Bに組付けることによって、深みぞ形ラジアル玉軸受684のボールと内外輪との間の隙間を完全に無くすことができるため、電動モータ6の回転軸64自体の振動、ボールナット73に加わる負荷の変動、ウォームギヤ66に作用する負荷の変動があっても、静粛なチルト位置調整が可能となる。   The deep groove radial ball bearing 684 can be completely eliminated from the gap between the balls and the inner and outer rings of the deep groove radial ball bearing 684 by applying a preload to the intermediate portion 64B of the rotary shaft 64. Therefore, even if there is vibration of the rotating shaft 64 itself of the electric motor 6, fluctuations in the load applied to the ball nut 73, and fluctuations in the load acting on the worm gear 66, quiet tilt position adjustment is possible.

また、深みぞ形ラジアル玉軸受684に変えて、アンギュラ形ラジアル玉軸受を二個組み合わせて使用し、間座によってアンギュラ形ラジアル玉軸受に予圧を与えれば、アンギュラ形ラジアル玉軸受のボールと内外輪との間の隙間、アンギュラ形ラジアル玉軸受の内輪と中間部64Bの外周との間の隙間、及び、アンギュラ形ラジアル玉軸受の外輪とハウジング65との間の隙間を完全に無くすことができるため、より静粛なチルト位置調整が可能となる。   Also, instead of the deep groove type radial ball bearing 684, if two angular type radial ball bearings are used in combination and preload is applied to the angular type radial ball bearing by a spacer, the balls and inner and outer rings of the angular type radial ball bearing are used. , The clearance between the inner ring of the angular radial ball bearing and the outer periphery of the intermediate portion 64B, and the clearance between the outer ring of the angular radial ball bearing and the housing 65 can be completely eliminated. This makes it possible to adjust the tilt position more silently.

ステアリングホイール3のチルト位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチを操作すると、電動モータ6が正逆いずれかの方向に回転駆動される。すると、電動モータ6の回転が、ウォームギヤ66からウォームホイール72に減速して伝達され、ウォームホイール72と一体のボールスクリュウ71が回転することにより、例えば、ボールナット73がボールスクリュウ71に沿って軸方向に下降する。   When it is necessary to adjust the tilt position of the steering wheel 3, when an unillustrated switch is operated, the electric motor 6 is rotationally driven in either the forward or reverse direction. Then, the rotation of the electric motor 6 is decelerated and transmitted from the worm gear 66 to the worm wheel 72, and the ball screw 71 integrated with the worm wheel 72 rotates, for example, so that the ball nut 73 moves along the ball screw 71 along the axis. Descend in the direction.

すると、ボールナット73と一体のボール74もコラム4に対して下降し、ボール74がスリーブ75に嵌合しているため、図4に示すように、コラム4が上方にチルト移動する。また、ボール74が上昇した場合には、コラム4は下方にチルト移動する。コラム4がチルト移動すると、ボール74はスリーブ75の内周75A内で、自由に回転及び摺動するため、コラム4のチルト移動を阻害したり、ボール74とスリーブ75との間に、不要な応力や摩擦を生じさせることがない。   Then, the ball 74 integral with the ball nut 73 is also lowered with respect to the column 4, and the ball 74 is fitted to the sleeve 75, so that the column 4 is tilted upward as shown in FIG. Further, when the ball 74 rises, the column 4 tilts downward. When the column 4 is tilted, the ball 74 is freely rotated and slid within the inner circumference 75A of the sleeve 75, so that the tilt movement of the column 4 is obstructed and is unnecessary between the ball 74 and the sleeve 75. There is no stress or friction.

* 第2の実施形態
次に本発明の第2の実施形態を説明する。図5は、本発明の第2の実施形態の電動テレスコピック式ステアリングコラム装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。図6は、図5の下面図である。以下の説明では、上記実施形態と異なる構造部分についてのみ説明し、重複する説明は省略する。第2の実施形態は、第1の実施形態で説明した電動モータ6を、テレスコピック式のステアリングコラム装置に適用した例である。
* Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 5: is a principal part schematic block diagram including a partial cross section which shows the electric telescopic type steering column apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. FIG. 6 is a bottom view of FIG. In the following description, only structural parts different from the above embodiment will be described, and redundant description will be omitted. The second embodiment is an example in which the electric motor 6 described in the first embodiment is applied to a telescopic steering column device.

中空円筒状のアウターコラム42には、インナーコラム43が軸方向(図5の左右方向)にテレスコピック摺動可能に嵌合している。アウターコラム42の下部には、矩形形状の開口部45が形成され、この開口部45を通して、インナーコラム43に固定したスリーブ75が、下向きに外方に突出している。開口部45は、テレスコピック位置調整時にスリーブ75の外周が開口部45の前端45A、後端45Bに当接することで、ストッパとしての機能を果たし、また、インナーコラム43の回転方向の回り止めの機能も果たしている。   An inner column 43 is fitted to the hollow cylindrical outer column 42 so as to be telescopically slidable in the axial direction (left-right direction in FIG. 5). A rectangular opening 45 is formed in the lower part of the outer column 42, and a sleeve 75 fixed to the inner column 43 protrudes outward through the opening 45. The opening 45 functions as a stopper when the outer periphery of the sleeve 75 abuts against the front end 45A and the rear end 45B of the opening 45 when adjusting the telescopic position, and also functions to prevent the inner column 43 from rotating in the rotational direction. Also plays.

インナーコラム43には、ステアリングシャフト2が回動自在に軸支され、ステアリングシャフト2には、その右端(車体後方側)にステアリングホイール3が装着されている。アウターコラム42の下面には、開口部45を挟んで前後に、前軸支部44A、後軸支部44Bが下向きに突出して一体に形成され、図示しないころがり軸受を介して、ボールスクリュウ71の前後両端が各々軸支されている。また、アウターコラム42の側面には、図7で説明した電動モータ6が固定されている。   A steering shaft 2 is rotatably supported on the inner column 43, and a steering wheel 3 is mounted on the steering shaft 2 at the right end (rear side of the vehicle body). A front shaft support portion 44A and a rear shaft support portion 44B are integrally formed on the lower surface of the outer column 42 so as to protrude forward and backward with the opening 45 therebetween, and both front and rear ends of the ball screw 71 are connected via a rolling bearing (not shown). Are pivotally supported. Further, the electric motor 6 described in FIG. 7 is fixed to the side surface of the outer column 42.

電動モータ6の回転軸64に一体的に形成されたウォームギヤ66が、ボールスクリュウ71に固定されたウォームホイール72に噛み合っている。ウォームホイール72とウォームギヤ66で減速機構が構成され、電動モータ6の回転がボールスクリュウ71に減速して伝達される。   A worm gear 66 formed integrally with the rotating shaft 64 of the electric motor 6 is engaged with a worm wheel 72 fixed to the ball screw 71. The worm wheel 72 and the worm gear 66 constitute a speed reduction mechanism, and the rotation of the electric motor 6 is decelerated and transmitted to the ball screw 71.

ボールスクリュウ71には、ボールスクリュウ71の回転を直線運動に変換するボールナット73が螺合している。ボールを介在しているため、ボールスクリュウ71とボールナット73との間にバックラッシュが無いため、インナーコラム43にガタ感が無く、ステアリングホイール3の操舵感が良好になる。また、送り抵抗が小さくて、送り抵抗の変動も小さいため、円滑なテレスコピック位置調整が可能となる。   A ball nut 73 that converts the rotation of the ball screw 71 into a linear motion is screwed into the ball screw 71. Since the ball is interposed, there is no backlash between the ball screw 71 and the ball nut 73, so that the inner column 43 does not feel loose and the steering wheel 3 feels good. Further, since the feed resistance is small and the fluctuation of the feed resistance is small, it is possible to adjust the telescopic position smoothly.

ボールナット73には、上方に球面状の突起を有するボール74が一体的に形成されており、ボール74の外周が上記スリーブ75の内周75Aに摺動可能に嵌入することで、球面継手を構成している。   A ball 74 having a spherical protrusion on the upper side is integrally formed on the ball nut 73, and the outer periphery of the ball 74 is slidably fitted into the inner periphery 75A of the sleeve 75, so that a spherical joint is attached. It is composed.

ステアリングホイール3のテレスコピック位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチを操作すると、電動モータ6が正逆いずれかの方向に回転駆動される。すると、電動モータ6の回転が、ウォームギヤ66からウォームホイール72に減速して伝達され、ウォームホイール72と一体のボールスクリュウ71が回転することにより、例えば、ボールナット73がボールスクリュウ71に沿って、左方向(車体前方側)に移動する。   When it is necessary to adjust the telescopic position of the steering wheel 3, when the switch (not shown) is operated, the electric motor 6 is rotationally driven in either the forward or reverse direction. Then, the rotation of the electric motor 6 is decelerated and transmitted from the worm gear 66 to the worm wheel 72, and the ball screw 71 integrated with the worm wheel 72 rotates, for example, the ball nut 73 moves along the ball screw 71. Move to the left (front side of the car).

すると、ボールナット73と一体のボール74も左方向に移動し、ボール74がスリーブ75に嵌合しているため、インナーコラム43が左方向にテレスコピック移動する。また、ボール74が右方向(車体後方側)に移動した場合には、インナーコラム43は右方向にテレスコピック移動する。インナーコラム43がテレスコピック移動すると、ボール74はスリーブ75の内周75A内で、自由に回転及び摺動するため、インナーコラム43のテレスコピック移動を阻害したり、ボール74とスリーブ75との間に、不要な応力や摩擦を生じさせることがない。   Then, the ball 74 integral with the ball nut 73 also moves leftward, and the ball 74 is fitted to the sleeve 75, so that the inner column 43 telescopically moves leftward. Further, when the ball 74 moves in the right direction (rear side of the vehicle body), the inner column 43 moves telescopically in the right direction. When the inner column 43 moves telescopically, the ball 74 freely rotates and slides within the inner circumference 75A of the sleeve 75, so that the telescopic movement of the inner column 43 is hindered, or between the ball 74 and the sleeve 75, Unnecessary stress and friction are not generated.

上記した第2の実施形態においては、電動モータ6の回転軸64は、深みぞ形ラジアル玉軸受684やアンギュラ形ラジアル玉軸受等のころがり軸受によって予圧を与えて軸支されているため、電動モータ6の回転軸64自体の振動、ボールナット73に加わる負荷の変動、ウォームギヤ66に作用する反力の変動があっても、静粛なテレスコピック位置調整が可能となる。   In the second embodiment described above, the rotating shaft 64 of the electric motor 6 is pivotally supported with a preload applied by a rolling bearing such as a deep groove radial ball bearing 684 or an angular radial ball bearing. The telescopic position can be quietly adjusted even if there is vibration of the rotary shaft 64 itself, fluctuations in the load applied to the ball nut 73, and fluctuations in the reaction force acting on the worm gear 66.

上記した実施形態では、チルト位置調整、または、テレスコピック位置調整が可能な電動式ステアリングコラム装置に適用した例を示したが、チルト位置調整とテレスコピック位置調整の両方が可能な電動式ステアリングコラム装置に適用してもよい。また、上記実施形態では、ころがり軸受として玉軸受を使用しているが、ころ軸受を使用してもよい。さらに、上記実施形態では、電動モータ6の回転軸64に、減速機構の入力軸であるウォームギヤ66が一体で成形されているが、回転軸64と減速機構の入力軸を別体で成形し、キーやセレーション等の結合手段で結合してもよい。   In the above-described embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to an electric steering column apparatus capable of tilt position adjustment or telescopic position adjustment. However, in the electric steering column apparatus capable of both tilt position adjustment and telescopic position adjustment, You may apply. Moreover, in the said embodiment, although the ball bearing is used as a rolling bearing, you may use a roller bearing. Furthermore, in the said embodiment, although the worm gear 66 which is an input shaft of a reduction mechanism is integrally shape | molded by the rotating shaft 64 of the electric motor 6, the rotating shaft 64 and the input shaft of a reduction mechanism are shape | molded separately, You may combine with connection means, such as a key and a serration.

上記した実施形態では、ボールを介在したボールスクリュウ71とボールナット73を使用しているが、ボールを介在しないスクリュウとナットの組み合わせでもよい。また、上記した実施形態では、ブラシ付きの電動モータに適用しているが、ブラシレスの電動モータに適用してもよい。さらに、上記した実施形態のウォームギヤ66とウォームホイール72で構成される減速機構は、電動モータ6の回転軸64とボールスクリュウ71との交叉角を変えることにより、平歯車、はすば歯車、かさば歯車等の減速機構に置き換えることができる。   In the above-described embodiment, the ball screw 71 and the ball nut 73 with a ball interposed therebetween are used, but a combination of a screw and a nut without a ball may be used. Moreover, in the above-mentioned embodiment, although applied to the electric motor with a brush, you may apply to a brushless electric motor. Further, the speed reduction mechanism composed of the worm gear 66 and the worm wheel 72 according to the above-described embodiment changes the crossing angle between the rotating shaft 64 of the electric motor 6 and the ball screw 71, so that a spur gear, a helical gear, It can be replaced with a speed reduction mechanism such as a mackerel gear.

本発明の電動式ステアリングコラム装置を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。1 is an overall perspective view showing a state where an electric steering column device of the present invention is attached to a vehicle. 本発明の第1の実施形態の電動チルト式ステアリングコラム装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。It is a principal part schematic block diagram including the partial cross section which shows the electric tilt type steering column apparatus of the 1st Embodiment of this invention. 図2のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 第1の実施形態のチルト動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the tilt operation of 1st Embodiment. 本発明の第2の実施形態の電動テレスコピック式ステアリングコラム装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。It is a principal part schematic block diagram including the partial cross section which shows the electric telescopic type steering column apparatus of the 2nd Embodiment of this invention. 図5の下面図である。FIG. 6 is a bottom view of FIG. 5. 本発明の実施形態の電動モータの断面図である。It is sectional drawing of the electric motor of embodiment of this invention. 従来の電動式ステアリングコラム装置に使用される電動モータの断面図である。It is sectional drawing of the electric motor used for the conventional electric steering column apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動式ステアリングコラム装置
101 ユニバーサルジョイント
102 ロアーシャフト
103 ユニバーサルジョイント
104 ステアリングギヤ
105 タイロッド
2 ステアリングシャフト
3 ステアリングホイール
4 コラム
41 ブラケット
41A 上軸支部
41B 下軸支部
42 アウターコラム
43 インナーコラム
44A 前軸支部
44B 後軸支部
45 開口部
45A 前端
45B 後端
51 下部車体取付けブラケット
511 取付け部
512 ピボット部
513 ピボットピン
52 上部車体取付けブラケット
521 取付け部
522 コラム支持部
522A 左端面
523 長孔
53 車体
6 電動モータ
61 モータケース
611 内周面
62 マグネット
63 電機子
64 回転軸
64A 後端部
64B 中間部
64C 前端部
65 ハウジング
66 ウォームギヤ
67 整流子
671 ブラシ
681、682、683 すべり軸受
684 深みぞ形ラジアル玉軸受
71 ボールスクリュウ
72 ウォームホイール
73 ボールナット
74 ボール
75 スリーブ
75A 内周
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric steering column apparatus 101 Universal joint 102 Lower shaft 103 Universal joint 104 Steering gear 105 Tie rod 2 Steering shaft 3 Steering wheel 4 Column 41 Bracket 41A Upper shaft support part 41B Lower shaft support part 42 Outer column 43 Inner column 44A Front shaft support part 44B Rear Shaft support 45 Opening 45A Front end 45B Rear end 51 Lower body mounting bracket 511 Mounting section 512 Pivoting section 513 Pivot pin 52 Upper body mounting bracket 521 Mounting section 522 Column support section 522A Left end surface 523 Long hole 53 Car body 6 Electric motor 61 Motor case 611 Inner peripheral surface 62 Magnet 63 Armature 64 Rotating shaft 64A Rear end portion 64B Intermediate portion 64C Front end portion 65 Ujingu 66 worm gear 67 commutator 671 brush 681, 682, 683 sliding bearing 684 deep groove form radial ball bearing 71 Ball screw 72 worm wheel 73 the ball nut 74 ball 75 sleeve 75A inside peripheral

Claims (5)

車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、
上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、
電動モータ、
上記電動モータの回転軸の回転を減速して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する減速機構を備えた電動式ステアリングコラム装置において、
上記電動モータは、
上記回転軸を軸支する軸受のうちの少なくとも一つをころがり軸受としたこと
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
A steering shaft with a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle body,
A column capable of pivotally supporting the steering shaft and adjusting a tilt position with a tilt center axis as a fulcrum or a telescopic position adjustment along the center axis of the steering shaft,
Electric motor,
In the electric steering column apparatus provided with a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the rotating shaft of the electric motor and transmits the tilt motion or telescopic motion of the column,
The electric motor is
An electric steering column apparatus characterized in that at least one of the bearings supporting the rotating shaft is a rolling bearing.
請求項1に記載された電動式ステアリングコラム装置において、
上記電動モータの回転軸と減速機構の入力軸が同一軸線上に形成され、上記回転軸及び入力軸を軸支する軸受のうちの少なくとも一つをころがり軸受としたこと
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
In the electric steering column apparatus according to claim 1,
The electric steering characterized in that the rotating shaft of the electric motor and the input shaft of the speed reduction mechanism are formed on the same axis, and at least one of the bearings supporting the rotating shaft and the input shaft is a rolling bearing. Column device.
請求項1または請求項2のいずれかに記載された電動式ステアリングコラム装置において、
上記ころがり軸受が深みぞ形玉軸受、または、アンギュラ形玉軸受で構成されていること
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
In the electric steering column apparatus according to any one of claims 1 and 2,
An electric steering column device characterized in that the rolling bearing is constituted by a deep groove ball bearing or an angular ball bearing.
請求項1から請求項3のいずれかに記載された電動式ステアリングコラム装置において、
上記回転軸と入力軸が一体で形成されていること
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
In the electric steering column device according to any one of claims 1 to 3,
An electric steering column apparatus, wherein the rotating shaft and the input shaft are integrally formed.
請求項1から請求項4のいずれかに記載された電動式ステアリングコラム装置において、
上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されること
を特徴とする電動式ステアリングコラム装置。
In the electric steering column apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A worm gear is formed on the input shaft, and a tilting motion or a telescopic motion is transmitted to the column via a worm wheel meshing with the worm gear.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2007102348A1 (en) * 2006-03-03 2007-09-13 Nsk Ltd. Steering device
JP2008081073A (en) * 2006-09-29 2008-04-10 Nsk Ltd Steering device
WO2008072711A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Nsk Ltd. Electrically driven steering column device

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