JP2012001050A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
【課題】従動回転体と駆動回転体の軸間調整を、簡単な装置で行えるようにすることを目的とする。
【解決手段】ラック軸20にラック歯20aとボールネジ部20bを形成し、ラック歯20aに噛合するピニオンシャフト21をギヤハウジング11に回転可能に軸支し、ボールネジ部20bに噛合するボールナット50とこれと一体回転する従動回転体54をギヤハウジング11に回転可能に軸支し、駆動回転体71を電動モータ70の駆動軸70aに回転連結した電動パワーステアリング装置において、ボールナット50と前記従動回転体54をギヤハウジング11に従動回転体54と駆動回転体71の軸間距離が変化するよう定められた半径方向に移動可能に設け、ラック軸20を摺動可能に案内支持する滑り軸受73をギヤハウジング11に半径方向に移動可能に設け、半径方向に滑り軸受73を移動させてその位置に保持する調整保持装置78をギヤハウジング11に設けた。
【選択図】図1An object of the present invention is to make it possible to adjust an axis between a driven rotating body and a driving rotating body with a simple device.
A rack tooth 20a and a ball screw portion 20b are formed on a rack shaft 20, a pinion shaft 21 meshing with the rack tooth 20a is rotatably supported on a gear housing 11, and a ball nut 50 meshing with the ball screw portion 20b is provided. In the electric power steering apparatus in which the driven rotating body 54 that rotates integrally with the gear housing 11 is rotatably supported on the gear housing 11 and the driving rotating body 71 is rotationally connected to the driving shaft 70 a of the electric motor 70. The body 54 is provided so as to be movable in a radial direction so that the distance between the driven rotating body 54 and the driving rotating body 71 changes according to the gear housing 11, and a sliding bearing 73 that guides and supports the rack shaft 20 is provided. Adjustment is provided in the gear housing 11 so as to be movable in the radial direction, and the sliding bearing 73 is moved in the radial direction and held in that position. The lifting device 78 is provided in the gear housing 11.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、電動モータのアシスト力をボールネジを介してラック軸に伝えるようにした電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering device that transmits an assist force of an electric motor to a rack shaft via a ball screw.
従来のボールネジを使った電動パワーステアリング装置として、特許文献1に開示されたものがある。 As an electric power steering device using a conventional ball screw, there is one disclosed in Patent Document 1.
図7に示す電動パワーステアリング装置100は、電動モータ101のアシスト力を駆動プーリ102、タイミングベルト103、従動プーリ104、ボールネジ105を介してラック軸110に伝える構造になっている。ラック軸110の両端は図略のボールジョイントを介して車輪に連結され、ラック軸110の軸方向移動によって車輪の向きが変えられるようになっている。図略のハンドルは、図略のピニオンシャフトを介してラック軸110に形成されたラック歯に回転連結され、ハンドルの回転はラック軸110の軸方向移動に変換されるようになっている。
The electric
電動モータ101のアシスト力がスムーズにラック軸110に伝達されるためには、前記タイミングベルト103に最適なベルトテンションを付与する必要がある。前記駆動プーリ102を調整カラー111にこれの軸心に対して偏心した位置で回転可能に軸支し、調整カラー111を回してタイミングベルト103のベルトテンションが最適なところになったところで、ロックナット112を調整カラー111のおねじ111aに螺合させ、調整カラー111をこれの角度を維持した状態でギヤハウジング113に固定していた。
In order for the assist force of the
上述した装置は、調整カラー111のみならず、電動モータ101の駆動軸113と同軸に連結された回転軸114と、この回転軸114を回転可能に軸支する軸受115が必要となり、部品点数が多く、構造が複雑となり、組付けに手間がかかる。
The above-described apparatus requires not only the
請求項1に記載の発明は、ギヤハウジングにラック軸を軸方向移動可能に挿通し、前記ラック軸に一端側にラック歯を形成するとともに他端側にボールネジ部を形成し、前記ラック歯に噛合するピニオン歯を形成したピニオンシャフトをラック軸と交差する軸線回りに前記ギヤハウジングに回転可能に軸支し、前記ボールネジ部に噛合するボールナットとこれと一体回転する従動回転体を前記ギヤハウジングに回転可能に軸支し、従動回転体と回転伝達しこれと平行な軸線回りに回転する駆動回転体を電動モータの駆動軸に回転連結し、電動モータを前記ギヤハウジングに取付けた電動パワーステアリング装置において、前記ボールナットと前記従動回転体を前記ギヤハウジングに従動回転体と駆動回転体の軸間距離が変化するよう定められた半径方向に移動可能に設け、前記ラック軸を摺動可能に案内支持する滑り軸受を前記ギヤハウジングに前記半径方向に移動可能に設け、前記半径方向に滑り軸受を移動させてその位置に保持する調整保持装置をギヤハウジングに設けたものである。 According to the first aspect of the present invention, the rack shaft is inserted into the gear housing so as to be movable in the axial direction, rack teeth are formed on one end side of the rack shaft, and a ball screw portion is formed on the other end side. A pinion shaft formed with meshing pinion teeth is rotatably supported on the gear housing around an axis intersecting the rack shaft, and a ball nut meshing with the ball screw portion and a driven rotating body rotating integrally therewith are connected to the gear housing. An electric power steering system in which a drive rotating body that is rotatably supported on a shaft, transmits a rotation with a driven rotating body, and rotates around an axis parallel to the driven rotating body is rotationally connected to a driving shaft of the electric motor, and the electric motor is attached to the gear housing. In the apparatus, the ball nut and the driven rotator are determined so that an inter-axis distance between the driven rotator and the drive rotator changes in the gear housing. A sliding bearing provided so as to be movable in the radial direction and slidably guiding and supporting the rack shaft is provided in the gear housing so as to be movable in the radial direction, and the sliding bearing is moved in the radial direction and held at the position. The adjustment holding device is provided in the gear housing.
この構成によれば、ラック軸とピニオンシャフトの噛合い点を支点にラック軸を傾ける構造となっているため、ボールナット、従動回転体、滑り軸受をギヤハウジングに定められた半径方向に移動可能に設ける簡単な構成で達成できる。部品点数が少なく、構造が簡単となり、組付けが簡単となる。 According to this configuration, since the rack shaft is tilted with the meshing point of the rack shaft and pinion shaft as a fulcrum, the ball nut, driven rotor, and slide bearing can be moved in the radial direction defined in the gear housing. This can be achieved with a simple configuration provided in the above. The number of parts is small, the structure is simple, and the assembly is easy.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、前記従動回転体は従動プーリであり、前記駆動回転体は駆動プーリであり、従動プーリと駆動プーリにタイミングベルトを掛け渡したものである。 According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, the driven rotating body is a driven pulley, the driving rotating body is a driving pulley, and a timing belt is provided between the driven pulley and the driving pulley. It is the one that was handed over.
この構成によれば、タイミングベルトの長さを調整することにより、従動プーリに対し駆動プーリを任意の位置に設置することが可能となる。つまり、電動モータを任意の場所に設置することが可能となる。タイミングベルトは、ゴム製のものが殆どであり、タイミングベルトとプーリの噛合いの音が小さい。 According to this configuration, by adjusting the length of the timing belt, the drive pulley can be installed at an arbitrary position with respect to the driven pulley. That is, the electric motor can be installed at an arbitrary place. Most of the timing belts are made of rubber, and the engagement noise between the timing belt and the pulley is small.
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、前記従動回転体は従動ギヤであり、前記駆動回転体は駆動ギヤであり、従動ギヤと駆動ギヤは互いに噛合したものである。 According to a third aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, the driven rotary body is a driven gear, the drive rotary body is a drive gear, and the driven gear and the drive gear mesh with each other. Is.
この構成によれば、ギヤ同士の噛合いにテンションを掛ける必要がなく、ギヤの歯が折損する可能性が非常に低く、信頼性が高い。 According to this configuration, it is not necessary to apply tension to the meshing between the gears, and the possibility that the gear teeth are broken is very low and the reliability is high.
請求項4に記載の発明は、請求項1、2、3に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ギヤハウジング内に滑り軸受を半径方向に移動可能に案内支持する案内面が設けられている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first, second, and third aspects, a guide surface is provided in the gear housing for guiding and supporting the sliding bearing so as to be movable in the radial direction.
この構成によれば、案内面の滑りを利用しているため、部品点数がより少なくなり、構造がより簡単となり、組付けがより簡単となる。 According to this configuration, since the sliding of the guide surface is used, the number of parts is reduced, the structure becomes simpler, and the assembly becomes easier.
請求項5に記載の発明は、請求項1、2、3に記載の電動パワーステアリング装置において、前記調整保持手段は、滑り軸受を挟んで両側にギヤハウジングに螺合され滑り軸受に進退可能当接する一対の調整ネジである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first, second, and third aspects, the adjustment holding means is screwed into the gear housing on both sides of the sliding bearing so that the sliding bearing can advance and retreat. A pair of adjusting screws in contact with each other.
この構成によれば、ギヤハウジングに一対の調整ネジを螺合させるだけで滑り軸受を半径方向に移動させその位置に保持することができる。部品点数がより少なくなり、構造がより簡単となり、組付けがより簡単となる。 According to this configuration, the sliding bearing can be moved in the radial direction and held at that position simply by screwing the pair of adjusting screws into the gear housing. The number of parts is reduced, the structure is simpler, and the assembly is easier.
請求項6に記載の発明は、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ボールナットを前記ギヤハウジングに回転可能に軸支するために、転がり軸受をボールナットとギヤハウジング間に配置し、転がり軸受は、ボールナットに軸方向移動不能に取り付けられる内輪と、ギヤハウジングに嵌合される外輪と、内輪と外輪間で転動する転動体からなり、ボールナットと前記従動回転体をギヤハウジングに半径方向に移動可能に設けるために、ギヤハウジング内に前記外輪を半径方向に案内する案内面が設けられている。 According to a sixth aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, a rolling bearing is disposed between the ball nut and the gear housing in order to pivotally support the ball nut on the gear housing. The rolling bearing comprises an inner ring that is attached to the ball nut so as not to move in the axial direction, an outer ring that is fitted to the gear housing, and a rolling element that rolls between the inner ring and the outer ring. A guide surface for guiding the outer ring in the radial direction is provided in the gear housing so as to be movable in the radial direction in the housing.
この構成によれば、非常に簡単な構成で、ボールナットと従動回転体を滑らかに回転させることが出来、しかも半径方向に移動させることが出来る。 According to this configuration, the ball nut and the driven rotating body can be smoothly rotated with a very simple configuration, and can be moved in the radial direction.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、前記外輪の半径方向移動調整終了後において、前記案内面を外輪に軸方向の弾性力を付与した状態で保持する弾性保持装置を前記ギヤハウジングに設けた。 According to a seventh aspect of the present invention, in the electric power steering device according to the sixth aspect, after the adjustment of the radial movement of the outer ring, the guide surface is held in a state where an axial elastic force is applied to the outer ring. An elastic holding device was provided in the gear housing.
この構成によれば、ボールナット、従動回転体、ラック軸に対し軸方向の弾性力を付与した状態で支持でき、ラック軸の支持剛性が高まる。 According to this structure, it can support in the state which provided the elastic force of the axial direction with respect to the ball nut, the driven rotary body, and the rack shaft, and the support rigidity of the rack shaft is increased.
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の電動パワーステアリング装置において、前記弾性保持装置として外輪の軸方向両側にゴム製のスペーサを配置し、スペーサの外輪側に案内面を形成した。 According to an eighth aspect of the present invention, in the electric power steering device according to the seventh aspect, rubber spacers are arranged on both sides in the axial direction of the outer ring as the elastic holding device, and a guide surface is formed on the outer ring side of the spacer. .
この構成によれば、スペーサの摩擦係数が高いため、スペーサの案内面と外輪間の摩擦力が高くなり、ラック軸の半径方向の支持剛性が高まる。 According to this structure, since the friction coefficient of the spacer is high, the frictional force between the guide surface of the spacer and the outer ring is increased, and the support rigidity in the radial direction of the rack shaft is increased.
本発明によれば、ラック軸とピニオンシャフトの噛合い点を支点にラック軸を傾ける構造となっているため、ボールナット、従動回転体、滑り軸受をギヤハウジングに定められた半径方向に移動可能に設ける簡単な構成で達成できる。この結果、部品点数が少なく、構造が簡単となり、組付けが簡単となる。 According to the present invention, since the rack shaft is tilted with the meshing point of the rack shaft and pinion shaft as a fulcrum, the ball nut, driven rotor, and slide bearing can be moved in the radial direction defined in the gear housing. This can be achieved with a simple configuration provided in the above. As a result, the number of parts is small, the structure is simple, and the assembly is simple.
本発明の一実施形態について、図1乃至図6を参酌しつつ説明する。図1は電動パワーステアリング装置の全体構成図であり、図2は図1のA−A線拡大断面図であり、図3は図1のB矢視拡大図であり、図4は図1の一部拡大図であり、図5は図1のC−C線拡大断面図であり、図6は図1のD−D線拡大断面図ある。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is an overall configuration diagram of the electric power steering apparatus, FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, FIG. 3 is an enlarged view taken along arrow B in FIG. 1, and FIG. 5 is a partially enlarged view, FIG. 5 is an enlarged sectional view taken along the line CC in FIG. 1, and FIG. 6 is an enlarged sectional view taken along the line DD in FIG.
図1において、電動パワーステアリング装置10は、ギヤハウジング11を有し、ギヤハウジング11の円筒状の円筒部12にラック軸20が挿通されている。ラック軸20の両端に図略のボールジョイントの一端が連結され、ボールジョイントの他端には図略の車輪がそれぞれ連結され、ラック軸20の軸方向の移動によって車輪の向きが変えられるようになっている。
In FIG. 1, the electric
図2において、ラック軸20の一端にはラック歯20aが形成され、このラック歯20aにピニオンシャフト21のピニオン歯21aが噛合している。ギヤハウジング11の一端にはギヤハウジング11の長手方向と交差する方向に延びるギヤ部13を有する。前記ピニオンシャフト21は、ラック軸20と交差する軸線回りにギヤハウジング11のギヤ部13にコロ軸受22と玉軸受23を介して回転可能に軸支されている。ラック軸20の軸線とピニオンシャフト21の軸線の両方に交差する方向にギヤハウジング11のギヤ部13にガイド穴16が形成され、このガイド穴16にラックガイド24が摺動可能に嵌挿されている。ガイド穴16の開口側にめねじ16aが形成され、めねじ16aに蓋25が螺着されている。蓋25とラックガイド24間にコイルバネ26が介挿され、このコイルバネ26はラック軸20をピニオンシャフト21に押付ける役目を持っている。ラックガイド24のラック軸20側にラック軸用シート27が取付けられ、このラック軸用シート27はラック軸20のラック歯20aと反対側の背面に滑り接触している。
In FIG. 2,
前記ピニオンシャフト20の一端側にこれと同軸に連結軸30を配置し、この連結軸30はコロ軸受31を介してピニオンシャフト20に回転可能に軸支され、連結軸30は玉軸受32を介してギヤハウジング11のギヤ部13に回転可能に軸支されている。連結軸30の内周側にこれと同軸にトーションバー33を配置し、トーションバー33の一端は連結軸30に連結され、トーションバー33の他端はピニオンシャフト21に連結されている。連結軸30の回転は、トーションバー33を介してピニオンシャフト21に伝達されるようになっている。連結軸30は、図略のステアリングコラムを介してハンドルに連結されている。
A
ギヤハウジング11内にはトルクセンサ40が設置されており、このトルクセンサ40はピニオンシャフト21と連結軸30の相対回転量、すなわちトーションバー33のねじれ量を見ることによって、連結軸30に作用するトルクを検出している。
A
図1において、ラック軸20の他端にはボールネジ部20bが形成され、このボールネジ部20bにボールナット50が多数のボールを介して螺合されている。ボールネジ部20bとボールナット50とでボールネジ51が構成される。ボールナット50の外周には円筒状のカラー52が嵌挿され、このカラー52は、一端に大径部52aを有し、他端に小径部52bを有し、大径部52aと小径部52b間に段部52cを有する。大径部52aの内周にめねじ52dが形成され、このめねじ52dに留め金53が螺着されている。前記ボールナット50の一端外周に鍔部50aを有し、この鍔部50aは前記段部52cと前記留め金53とで挟み込まれている。これによりボールナット50はカラー52と一体回転可能となる。
In FIG. 1, a
カラー52の外周に従動プーリ54が嵌挿され、この従動プーリ54は、カラー52の大径部52aに嵌挿される大径部54aと、カラー52の小径部52bに嵌挿される小径部54bと、大径部54aと小径部54b間に段部54cを有する。カラー52の外周に玉軸受55が嵌挿され、カラー52の一端外周におねじ52eが形成されている。おねじ52eにナット56が螺着され、従動プーリ54の小径部54bと玉軸受55をカラー52の段部52cとナット56とで挟み込むことにより、従動プーリ54と玉軸受55のカラー52に対する軸方向位置を拘束する。前記玉軸受55は、前記カラー52に固定される内輪55aと、後で述べるギヤハウジング11の支持部14の支持面61に嵌合される外輪55bと、内輪と外輪間を転動する転動体(ボール)55cを有する。
A driven
ギヤハウジング11の他端には半径方向に拡張した支持部14と蓋部15を有し、蓋部15は支持部14にボルト60で固定されている。支持部14の内周にラック軸20と同軸に円筒状の支持面61が形成され、この支持面61に前記玉軸受55の外輪55bが嵌合されている。支持面61の内径は玉軸受55の外輪55bよりも若干大きいので、支持面61と玉軸受55の外輪55b間に図4に示すような隙間aが存在する。蓋部15と玉軸受55の外輪間に第1のスペーサ62と第2のスペーサ63が介挿され、支持部14の段部64と玉軸受55の外輪間に第3のスペーサ65が介挿されている。第2のスペーサ63と第3のスペーサ65は、ゴム製で弾性変形可能である。第1のスペーサ62は、ギヤハウジング11と同材質であるアルミ製で、支持面61に圧入固定される。第1のスペーサ62は、第2のスペーサ63、玉軸受55が支持部14から抜けないように仮止めする機能を持ち、この状態において、第2のスペーサ63と第3のスペーサ65の玉軸受55の外輪55b側の側面は、玉軸受55の外輪55bを半径方向に案内する案内面63a、65aとして機能する。
The other end of the
蓋部15を支持部14にボルト60で固定すると、第1のスペーサ62は玉軸受55の外輪55b側へさらに圧入され、第2のスペーサ63と第3のスペーサ65は玉軸受55に密着するよう弾性変形し、玉軸受55の外輪は第1のスペーサ62、第2のスペーサ63、第3のスペーサ65を介して蓋部15と段部64で挟み込まれる。前記案内面63a、65aが玉軸受55の外輪55bに押付ける押圧面として機能し、前記第2のスペーサ63と第3のスペーサ65が軸方向の弾性力を付与する弾性体として機能する。
When the
この結果、ボールナット50、従動プーリ54、ラック軸20に対し軸方向の弾性力を付与した状態で支持でき、ラック軸20の軸方向の支持剛性が高まる。また、第2のスペーサ63と第3のスペーサ65はゴム製を使用しているため、第2のスペーサ63の案内面63aと第3のスペーサ65の案内面65aの摩擦係数が高く、第2のスペーサ63の案内面63aと外輪55b間、第3のスペーサ65の案内面65aと外輪55b間の摩擦力が高まり、ラック軸20の半径方向の支持剛性が高まる。蓋部15、第1のスペーサ62、第2のスペーサ63、第3のスペーサ65、段部64、ボルト60によって、ボールナット50、従動プーリ54、ラック軸20に軸方向の弾性力を付与する弾性保持装置80が構成される。
As a result, the
支持面61には図4に示すように2本のリング状の溝66、67が形成され、各溝66、67にOリング68、69が嵌め込まれている。これらのOリング68、69は、隙間aを埋めるような形でボールナット50を半径方向に弾性的に支持する。
As shown in FIG. 4, two ring-shaped
図1において、支持部14に支持面61と平行にモータ挿入穴14aが形成され、このモータ挿入穴14aに電動モータ70の駆動軸70aが挿入された状態で電動モータ70が支持部14に取付けられている。電動モータ70の駆動軸70aに駆動プーリ71が取付けられ、前記従動プーリ54と駆動プーリ71にタイミングベルト72が掛け渡されている。従動プーリ54と駆動プーリ71が互いに平行になるように、前記電動モータ70は支持部14に取付けられている。
In FIG. 1, a
ラック軸20はラック歯20aとボールネジ部20b間で円実部20cを有し、円実部20cに滑り軸受73が摺動可能に嵌合されている。図5に示すように円筒部12には挿通穴12aの他に摺動穴12bと大径穴12cが形成され、図6に示すように摺動穴12bは断面がトラック形状になるように形成されている。つまり、摺動穴12bはガイド穴14と同方向に円を延ばした形状に形成されている。
The
ガイド穴14と平行な方向が、円筒部12における定められた半径方向に相当する。円筒部12には滑り軸受73を挟んで定められた半径方向の両側にネジ穴12d、12eが形成され、各ネジ穴12d、12eに調整ネジ74、75が螺合されている。各調整ネジ74、75にロックナット76、77が螺合されている。前記ネジ穴12d、12eは前記定められた半径方向に形成されており、調整ネジ74、75は定められた半径方向に滑り軸受73に対し螺進する。ネジ穴12d、12eと調整ネジ74、75とロックナット76、77とで、滑り軸受73を定められた半径方向に移動させその位置に保持する調整保持装置78を構成する。
A direction parallel to the
図5において前記大径穴12cは摺動穴12b側で圧入穴12fを有し、この圧入穴12fに抜け防止部材79が圧入されている。摺動穴12bの滑り軸受73と対応する側面と抜け防止部材79の滑り軸受73側の側面が滑り軸受73を、ラック軸20の軸方向移動不能にかつ定められた半径方向に移動可能に案内する案内面12g、79aとして機能する。
In FIG. 5, the large-
ギヤハウジング11はアルミの材質で主に作られており、ダイキャスト金型によってギヤハウジング11を作るときに挿通穴12a、摺動穴12b、大径穴12c、圧入穴12fが同時に形成される。この後、ネジ切りタップによって、ネジ穴12d、12eが加工される。円筒状の支持面61は、切削によって所定の寸法に加工される。
The
次に、電動パワーステアリング装置の組付け動作について説明する。 Next, the assembly operation of the electric power steering apparatus will be described.
ギヤハウジング11のギヤ部13にピニオンシャフト21と連結軸30とトルクセンサ40を組付けた状態から説明する。
The state where the
ギヤハウジング11の円筒部12の摺動穴12bに滑り軸受73を嵌め込み、ギヤハウジング11の円筒部12の圧入穴12fに抜け防止部材79を圧入する。ラック軸20のボールネジ部20bには別の組付けラインにてボールナット50が螺合され、ボールナット50にカラー52と従動プーリ54と玉軸受55とナット56が組付けられている。ギヤハウジング11の支持部14の支持面61に第3のスペーサ65を嵌め込み、溝66、67にOリング68、69を嵌め込む。このような状態で、先程のボールナット50、カラー52、従動プーリ54、玉軸受55、ナット56を組付けたラック軸20を、ギヤハウジング11の円筒部12の挿通穴12aに挿通し、さらに滑り軸受73、大径穴12cに挿通し、ラック軸20のラック歯20aをピニオンシャフト21のピニオン歯21aに噛合わせる。またさらに玉軸受55の外輪をギヤハウジング11の支持部14の支持面61に嵌め込み、このときにOリング68、69を半径方向外方に弾性変形させながらOリング68、69に玉軸受55の外輪を嵌め込む。
A sliding
次にギヤハウジング11の支持部14の支持面61に第1のスペーサ62を嵌め込み、支持面61に第2のスペーサ63を圧入して第2のスペーサ63と玉軸受55が支持部14から抜けないよう仮止めする。ただし、玉軸受55が半径方向に動ける程度に第1のスペーサ62を支持面61に圧入する。従動プーリ52にタイミングベルト72をかける。
Next, the
別の組付けラインにて電動モータ70の駆動軸70aに駆動プーリ71を予め取付けておく。駆動軸70aと駆動プーリ71をモータ挿入穴14aに挿入し、駆動プーリ71にタイミングベルト72をかける。電動モータ70を支持部14にボルトで固定する。
A
ネジ穴12d、12eに調整ネジ74、75を螺合させ、続いてタイミングベルト72に最適なベルトテンションが付与されるまで調整ネジ74のみを矢印F方向に螺進させる。この動作によって、滑り軸受73は摺動穴12bの案内面12gと抜け防止部材79の案内面79aに案内されてガイド穴14と平行な定められた半径方向(矢印F方向)に移動するとともにラック歯20aとピニオン歯21aの噛合い点を支点にしてラック軸20が傾き、ボールナット50、カラー52、従動プーリ54、玉軸受55、ナット56も第2のスペーサ63の案内面63aと第3のスペーサ65の案内面65aに案内されて、定められた半径方向に移動する。すなわち図3において、従動プーリ54は矢印Fの方向に移動し、駆動プーリ71の軸線Pと従動プーリ54の軸線Q間の距離が大きくなり、タイミングベルト72が伸ばされてベルトテンションが駆動プーリ71と従動プーリ54にかかる。
The adjustment screws 74 and 75 are screwed into the screw holes 12d and 12e, and then only the
ベルトテンションを保持するために、調整ネジ75を螺進させて調整ネジ74の先端を滑り軸受73に当接させ、各調整ネジ74、75にロックナット76、77を螺合させ、ロックナット76、77を円筒部12に当接させる。次に支持部14に蓋部15をボルト60で固定する。ボルト60の固定により玉軸受55の外輪は、第1のスペーサ62、第2のスペーサ63、第3のスペーサ64を介して蓋部15と段部64で挟み込まれ、玉軸受55の外輪55bは第2のスペーサ63の案内面63aと第3のスペーサ65の案内面65aで弾力的に挟みこまれた状態となる。
In order to hold the belt tension, the
続いて、電動パワーステアリング装置の動作について説明する。運転手がハンドルを回転させると、ハンドルの回転動作が連結軸30、トーションバー33を介してピニオンシャフト20に伝達され、ラック歯20aとピニオン歯21aによってピニオンシャフト20の回転がラック軸20の軸方向移動に変換される。回転トルクが発生した場合は、トーションバー33が捩れ、連結軸30とピニオンシャフト20間に相対回転が発生する。この相対回転をトルクセンサ40で検出すると、電動モータ70が作動し、電動モータ70の力を駆動プーリ71、タイミングベルト72、従動プーリ52、ボールナット50、ラック軸20に伝える。これによって、運転手がハンドルを回したい方向に電動モータ70がパワーアシストする。車輪からラック軸20にかかる外力は、主にピニオンシャフト21とラックガイド24の挟み込みで受けると同時に、滑り軸受73で受ける。ラック軸20にかかる外力は、補助的に第2のスペーサ63、第3のスペーサ65、Oリング68、69の弾性力で受け止める。
Next, the operation of the electric power steering device will be described. When the driver rotates the handle, the rotation of the handle is transmitted to the
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 The present invention is not limited to these embodiments, and can of course be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
上述した実施形態は、従動回転体として従動プーリを使用し、駆動回転体として駆動プーリを使用した例について述べたが、従動回転体として従動ギヤを使用し、駆動回転体として駆動ギヤを使用しても良い。この場合、従動ギヤと駆動ギヤが噛合い、電動モータの力は駆動ギヤ、従動ギヤを介してボールナットに伝わる。従動ギヤと駆動ギヤの軸間距離を最適なものにすることによって、ギヤ同士の噛合いによる音、振動を少なくでき、ギヤの回転方向のバックラッシュを少なくできる。 In the above-described embodiment, the driven pulley is used as the driven rotator and the driving pulley is used as the driving rotator. However, the driven gear is used as the driven rotator, and the driving gear is used as the driving rotator. May be. In this case, the driven gear and the drive gear mesh with each other, and the force of the electric motor is transmitted to the ball nut through the drive gear and the driven gear. By optimizing the inter-shaft distance between the driven gear and the drive gear, it is possible to reduce the noise and vibration caused by the meshing between the gears, and to reduce backlash in the rotational direction of the gear.
11:ギヤハウジング、12:円筒部、12g:案内面、20:ラック軸、20a:ラック歯、20b:ボールネジ部、21:ピニオンシャフト、21a:ピニオン歯、50:ボールナット、54:従動プーリ(従動回転体)、55:玉軸受、63:第2のスペーサ、63a:案内面、65:第3のスペーサ、65a:案内面、70:電動モータ、70a:駆動軸、71:駆動プーリ(駆動回転体)、72:タイミングベルト、73:滑り軸受、74:調整ネジ、75:調整ネジ、76:ロックナット、77:ロックナット、78:調整保持装置、79:抜け防止部材、79a:案内面、80:弾性保持装置 11: gear housing, 12: cylindrical portion, 12g: guide surface, 20: rack shaft, 20a: rack teeth, 20b: ball screw portion, 21: pinion shaft, 21a: pinion teeth, 50: ball nut, 54: driven pulley ( Driven rotor), 55: ball bearing, 63: second spacer, 63a: guide surface, 65: third spacer, 65a: guide surface, 70: electric motor, 70a: drive shaft, 71: drive pulley (drive) Rotating body), 72: Timing belt, 73: Sliding bearing, 74: Adjustment screw, 75: Adjustment screw, 76: Lock nut, 77: Lock nut, 78: Adjustment holding device, 79: Preventing member, 79a: Guide surface 80: Elastic holding device
Claims (8)
前記ボールナットと前記従動回転体を前記ギヤハウジングに従動回転体と駆動回転体の軸間距離が変化するよう定められた半径方向に移動可能に設け、前記ラック軸を摺動可能に案内支持する滑り軸受を前記ギヤハウジングに前記半径方向に移動可能に設け、前記半径方向に滑り軸受を移動させてその位置に保持する調整保持装置をギヤハウジングに設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A rack shaft is inserted into the gear housing so as to be movable in the axial direction, a rack tooth is formed on one end side of the rack shaft, a ball screw portion is formed on the other end side, and a pinion shaft is formed to mesh with the rack teeth. Is rotatably supported on the gear housing about an axis intersecting the rack shaft, and a ball nut meshing with the ball screw portion and a driven rotating body rotating integrally therewith are rotatably supported on the gear housing, and driven. In the electric power steering apparatus in which the drive rotating body that transmits the rotation with the rotating body and rotates about the axis parallel to the rotating body is rotationally connected to the drive shaft of the electric motor, and the electric motor is attached to the gear housing.
The ball nut and the driven rotating body are provided so as to be movable in a radial direction so that a distance between the driven rotating body and the driving rotating body of the gear housing changes, and the rack shaft is slidably guided and supported. An electric power steering device, wherein a sliding bearing is provided in the gear housing so as to be movable in the radial direction, and an adjustment holding device is provided in the gear housing for moving the sliding bearing in the radial direction and holding the sliding bearing in its position.
前記従動回転体は従動プーリであり、前記駆動回転体は駆動プーリであり、従動プーリと駆動プーリにタイミングベルトを掛け渡したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein
An electric power steering apparatus, wherein the driven rotating body is a driven pulley, the driving rotating body is a driving pulley, and a timing belt is stretched between the driven pulley and the driving pulley.
前記従動回転体は従動ギヤであり、前記駆動回転体は駆動ギヤであり、従動ギヤと駆動ギヤは互いに噛合することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein
An electric power steering apparatus, wherein the driven rotator is a driven gear, the drive rotator is a drive gear, and the driven gear and the drive gear mesh with each other.
前記ギヤハウジング内に滑り軸受を半径方向に移動可能に案内支持する案内面が設けられていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 In the electric power steering device according to claim 1, 2, 3,
An electric power steering device characterized in that a guide surface is provided in the gear housing for guiding and supporting the sliding bearing so as to be movable in the radial direction.
前記調整保持装置は、滑り軸受を挟んで両側にギヤハウジングに螺合され滑り軸受に進退可能に当接する一対の調整ネジであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 In the electric power steering device according to claim 1, 2, 3,
The electric power steering device according to claim 1, wherein the adjusting and holding device is a pair of adjusting screws that are screwed into the gear housing on both sides of the sliding bearing and abut against the sliding bearing so as to be able to advance and retract.
前記ボールナットを前記ギヤハウジングに回転可能に軸支するために、転がり軸受をボールナットとギヤハウジング間に配置し、転がり軸受は、ボールナットに軸方向移動不能に取り付けられる内輪と、ギヤハウジングに嵌合される外輪と、内輪と外輪間で転動する転動体からなり、ボールナットと前記従動回転体をギヤハウジングに半径方向に移動可能に設けるために、ギヤハウジング内に前記外輪を半径方向に案内する案内面が設けられていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein
In order to rotatably support the ball nut on the gear housing, a rolling bearing is disposed between the ball nut and the gear housing, and the rolling bearing is attached to the ball nut and the inner ring attached to the ball nut so as not to move in the axial direction. An outer ring to be fitted and a rolling element that rolls between an inner ring and an outer ring, and the outer ring is arranged in the gear housing in the radial direction so that the ball nut and the driven rotating body are provided in the gear housing so as to be movable in the radial direction. An electric power steering device characterized in that a guide surface for guiding is provided.
前記外輪の半径方向移動調整終了後において、前記案内面を外輪に軸方向の弾性力を付与した状態で保持する弾性保持装置を前記ギヤハウジングに設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 6,
An electric power steering apparatus according to claim 1, wherein an elastic holding device is provided in the gear housing for holding the guide surface in a state where an axial elastic force is applied to the outer ring after adjustment of the radial movement of the outer ring.
前記弾性保持装置として外輪の軸方向両側にゴム製のスペーサを配置し、スペーサの外輪側に案内面を形成したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 7,
2. An electric power steering apparatus according to claim 1, wherein a rubber spacer is disposed on both axial sides of the outer ring as the elastic holding device, and a guide surface is formed on the outer ring side of the spacer.
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