JP2003040118A - Power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵補助力の発生
源としてモータを用いる動力舵取装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering apparatus using a motor as a source of steering assist force.
【0002】[0002]
【従来の技術】モータ等の回転駆動源の回転運動を直線
運動に変換する送りベアリングを用いてなる運動変換装
置を備えた動力舵取装置を、特願平10−532733
号及び特願2000−233601号に提案している。2. Description of the Related Art Japanese Patent Application No. 10-532733 discloses a power steering system equipped with a motion converting device using a feed bearing for converting the rotary motion of a rotary drive source such as a motor into a linear motion.
And Japanese Patent Application No. 2000-233601.
【0003】例えば図5に示す運動変換装置のように、
保持筒2が回転した場合、保持筒2に保持された送りベ
アリングR1 〜R4 が夫々の内輪34とねじ溝10との
係合を保って転動し、舵取軸1は、各送りベアリングR
1 〜R4 の係合部からねじ溝10の傾斜に沿って加わる
作用力の軸方向分力により押圧されて、軸長方向に移動
せしめられることとなり、保持筒2の回転運動が舵取軸
1の直線運動に変換される。For example, like the motion conversion device shown in FIG.
When the holding cylinder 2 rotates, the feed bearings R 1 to R 4 held by the holding cylinder 2 roll while maintaining the engagement between the respective inner races 34 and the thread grooves 10, and the steering shaft 1 moves each feed. Bearing R
It is pushed by the axial component force of the acting force applied along the inclination of the screw groove 10 from the engaging portion of 1 to R 4 and moved in the axial direction, so that the rotational movement of the holding cylinder 2 is changed. Converted to a linear motion of 1.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】舵取軸1を軸方向に移
動させる場合、送りベアリングR1 〜R4 には、舵取軸
1の移動方向成分の力が加わる。例えば図6に示すよう
に、舵取軸1が矢印M方向に移動する場合、送りベアリ
ングには、舵取軸1の移動方向と逆方向成分の力Fmを
含んだ矢印F方向に力が加わる。舵取軸1の軸方向に加
わる大きな力により、図7に示すように、送りベアリン
グのボール30が外輪36の肩部36aに乗り上げるこ
とがある。肩部36aにボール30が乗り上げると応力
集中が起き、破損や振動の原因となる。When the steering shaft 1 is moved in the axial direction, the feed bearings R 1 to R 4 receive the force of the component in the moving direction of the steering shaft 1. For example, as shown in FIG. 6, when the steering shaft 1 moves in the direction of arrow M, a force is applied to the feed bearing in the direction of arrow F including the force Fm of the component in the direction opposite to the moving direction of the steering shaft 1. . A large force applied in the axial direction of the steering shaft 1 may cause the ball 30 of the feed bearing to ride on the shoulder portion 36a of the outer ring 36, as shown in FIG. When the ball 30 rides on the shoulder portion 36a, stress concentration occurs, which causes damage or vibration.
【0005】肩部36aに乗り上がり等による応力集中
するのを防止する方法として、肩部36aを高くする
(図7のLを長くする)こと、すなわち、ボール30と接
触する軌道面の窪みを深くすることが考えられる。しか
し、肩部36aを高くした場合、図8(a)に示す送りベ
アリングの外輪36と内輪34間の側面の隙間Hは小さ
くなる。送りベアリングの製造は、例えば図8(b)に示
すように外輪36と内輪34を一周部で接触させ、接触
した周部の反対側にできた外輪36と内輪34間の大き
な隙間からボール30を押入して製造するため、隙間H
が小さくなった場合、図8(b)に示したボール30を押
し込む隙間が小さくなり、外輪36と内輪34間に装着
できるボール30の数が減少し、ボール1個の負荷が大
きくなり送りベアリングの寿命が短くなる。As a method for preventing stress concentration due to riding on the shoulder portion 36a, the shoulder portion 36a is raised.
(L in FIG. 7 may be lengthened), that is, the depth of the recess on the raceway surface that contacts the ball 30 may be increased. However, when the shoulder portion 36a is raised, the gap H on the side surface between the outer ring 36 and the inner ring 34 of the feed bearing shown in FIG. 8A becomes smaller. For manufacturing the feed bearing, for example, as shown in FIG. 8B, the outer ring 36 and the inner ring 34 are brought into contact with each other at one circumferential portion, and the ball 30 is moved from a large gap between the outer ring 36 and the inner ring 34 formed on the opposite side of the contacted circumferential portion. Since it is manufactured by pressing
8B, the gap for pushing the ball 30 shown in FIG. 8B becomes smaller, the number of balls 30 that can be mounted between the outer ring 36 and the inner ring 34 decreases, and the load of one ball increases and the feed bearing Shortens the life of.
【0006】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、騒音が少なく高寿命な動力舵取装置を提供する
ことを目的とする。The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a power steering apparatus which has a low noise and a long life.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に係る動力舵取
装置は、周面に螺旋状の溝が形成され、操舵輪の回転に
よって軸方向に移動する舵取軸と、該舵取軸を中心に回
転する保持筒と、外輪が該保持筒に保持され、内輪が前
記溝に係合された複数の送りベアリングと、前記保持筒
を回転させる操舵補助用のモータとを備え、該モータに
よって前記保持筒を回転させ前記送りベアリングから前
記溝に加わる力によって前記舵取軸の軸方向への移動を
補助する動力舵取装置において、前記送りベアリングの
外輪は、2つの輪状外輪半体から構成されていることを
特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a power steering apparatus, wherein a spiral groove is formed on a peripheral surface of the power steering apparatus, and the steering shaft is axially moved by rotation of steering wheels. A holding cylinder that rotates around a center, a plurality of feed bearings in which an outer ring is held by the holding cylinder and an inner ring is engaged with the groove, and a motor for steering assist that rotates the holding cylinder. In the power steering device that rotates the holding cylinder by means of the force applied to the groove from the feed bearing to assist the axial movement of the steering shaft, the outer ring of the feed bearing is composed of two annular outer ring halves. It is characterized by being configured.
【0008】このような動力舵取装置は、運動変換装置
の送りベアリングの外輪を2つの輪状外輪半体に分割し
ており、外輪と内輪間のボール(転動体)を、2つの輪状
外輪半体間に挟み込んで送りベアリングが製造できるた
め、肩部の高さを高くしても、ボール数を減少させる必
要はない。In such a power steering apparatus, the outer ring of the feed bearing of the motion converting device is divided into two ring-shaped outer ring halves, and the ball (rolling element) between the outer ring and the inner ring is divided into two ring-shaped outer ring halves. Since the feed bearing can be manufactured by being sandwiched between the bodies, it is not necessary to reduce the number of balls even if the shoulder height is increased.
【0009】請求項2に係る動力舵取装置は、請求項1
において、前記送りベアリングは、前記外輪及び内輪間
に転動体を備え、前記保持筒は、前記転動体が、該転動
体を支持する前記外輪及び内輪の軌道面と4点で接触す
るように、前記2つの輪状外輪半体間に予圧を与えて前
記外輪を保持する保持手段を備えたことを特徴とする。A power steering apparatus according to a second aspect is the first aspect.
In the above, the feed bearing includes a rolling element between the outer ring and the inner ring, and the holding cylinder is configured such that the rolling element makes contact with the raceways of the outer ring and the inner ring supporting the rolling element at four points. Holding means for holding the outer ring by applying a preload between the two annular outer ring halves.
【0010】このような動力舵取装置は、運動変換装置
の送りベアリングの外輪を分割した2つの輪状外輪半体
を予圧を与えて保持することにより、ボール(転動体)を
外輪及び内輪の支持曲面と4点で接触させるので、振動
の発生防止と低騒音化することができる。In such a power steering system, the balls (rolling elements) are supported by the outer ring and the inner ring by preloading and holding the two ring-shaped outer ring halves obtained by dividing the outer ring of the feed bearing of the motion conversion device. Since it contacts the curved surface at four points, it is possible to prevent vibration and reduce noise.
【0011】請求項3に係る動力舵取装置は、請求項1
において、前記送りベアリングは、前記外輪及び内輪間
に転動体を備え、前記転動体は、該転動体を支持する前
記外輪及び内輪の軌道面と、略45度の接触角で接触す
ることを特徴とする。A power steering apparatus according to a third aspect is the first aspect.
The feed bearing includes a rolling element between the outer ring and the inner ring, and the rolling element makes contact with the raceways of the outer ring and the inner ring supporting the rolling element at a contact angle of about 45 degrees. And
【0012】このような動力舵取装置は、ボール(転動
体)が外輪及び内輪の軌道面と接触する位置を、舵取軸
に対して略45度をなす位置にすることができる。舵取
軸の軸方向に加わる力の保持力を大きくすることができ
ると共に肩部の乗り上げを防ぐことができる。In such a power steering apparatus, the position where the balls (rolling elements) come into contact with the raceways of the outer ring and the inner ring can be set at a position which forms an angle of about 45 degrees with respect to the steering shaft. The holding force of the force applied in the axial direction of the steering shaft can be increased and the shoulder can be prevented from riding up.
【0013】請求項4に係る動力舵取装置は、請求項1
〜3の何れかにおいて、前記保持筒は、前記舵取軸の軸
心と前記保持筒の回転中心軸とを一致させる調整手段を
備えたことを特徴とする。A power steering apparatus according to a fourth aspect is the first aspect.
In any one of 3 to 3, the holding cylinder is provided with an adjusting unit that matches an axis of the steering shaft with a rotation center axis of the holding cylinder.
【0014】このような動力舵取装置は、運動変換装置
の保持筒の回転中心軸を舵取軸と一致させることで、軸
ずれ回転による振動を防止することができる。In such a power steering apparatus, the rotation center axis of the holding cylinder of the motion converting apparatus is made to coincide with the steering axis, whereby vibration due to axis misalignment rotation can be prevented.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】以下、本発明をその実施の形態を
示す図面に基づいて具体的に説明する。図1に本発明に
係る動力舵取装置の一例を、図2に動力舵取装置が備え
る運動変換装置の一例を示す。動力舵取装置は、操舵補
助用のモータ5の回転を、運動変換装置を介してラック
軸(舵取軸)1に伝え、ラック軸1を軸長方向に移動させ
て操舵を補助する構成となっている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be specifically described below with reference to the drawings showing the embodiments thereof. FIG. 1 shows an example of a power steering apparatus according to the present invention, and FIG. 2 shows an example of a motion conversion apparatus included in the power steering apparatus. The power steering device transmits the rotation of the steering assisting motor 5 to the rack shaft (steering shaft) 1 via the motion conversion device and moves the rack shaft 1 in the axial direction to assist steering. Has become.
【0016】ラック軸1は、筒形をなすラックハウジン
グ40の内部に軸長方向へ移動自在に支承され、図示し
ない車体の左右方向に延設されている。ラックハウジン
グ40の両側に夫々突出するラック軸1の両端は、各別
のタイロッドを介して図示しない操向用車輪(一般的に
は左右の前輪)に連結されている。The rack shaft 1 is movably supported in the axial direction in a tubular rack housing 40, and extends in the left-right direction of a vehicle body (not shown). Both ends of the rack shaft 1 projecting on both sides of the rack housing 40 are connected to steering wheels (generally left and right front wheels) not shown through respective tie rods.
【0017】ラックハウジング40の中途部には、軸心
を交叉させてピニオンハウジング41が連設され、ピニ
オンハウジング41の内部には、回転自在にピニオン軸
42が支承されている。図1においてピニオン軸42
は、ピニオンハウジング41の上部への突出端のみが図
示してあり、この突出端を介して図示しない操舵輪(ス
テアリングホィール)に連結され、舵取のための舵輪の
操作に応じて軸回りに回転するようになしてある。A pinion housing 41 is continuously provided in the middle of the rack housing 40 so as to intersect the shaft center, and a pinion shaft 42 is rotatably supported inside the pinion housing 41. In FIG. 1, the pinion shaft 42
Shows only the projecting end of the pinion housing 41 to the upper part, and is connected to a steering wheel (steering wheel) not shown through this projecting end so as to rotate around the axis according to the operation of the steering wheel for steering. It is designed to rotate.
【0018】ピニオンハウジング41の内部に延設され
たピニオン軸42の下部には、図示しないピニオンが一
体的に形成してある。また、ラックハウジング40内に
支承されたラック軸1には、ピニオンハウジング41と
の交叉位置を含めた適長にわたって、ラック歯43が形
成され、ピニオン軸42の下部の前記ピニオンに噛合さ
せてある。そして、舵輪の操作に伴うピニオン軸42の
回転が、ピニオン軸42とラック歯43との噛合により
ラック軸1の軸長方向の移動に変換され、更に、ラック
ハウジング40内でのラック軸1の移動が、前記タイロ
ッドを介して左右の操向用車輪に伝達されて、これらの
車輪が前記舵輪の操作に応じて操舵されるラック・ピニ
オン式の舵取機構が構成されている。A pinion (not shown) is integrally formed on the lower portion of the pinion shaft 42 extending inside the pinion housing 41. Further, rack teeth 43 are formed on the rack shaft 1 supported in the rack housing 40 over an appropriate length including a position intersecting with the pinion housing 41, and are meshed with the pinion below the pinion shaft 42. . Then, the rotation of the pinion shaft 42 due to the operation of the steering wheel is converted into movement in the axial direction of the rack shaft 1 by the meshing of the pinion shaft 42 and the rack teeth 43, and further, the rack shaft 1 in the rack housing 40 is moved. A rack and pinion steering mechanism is configured in which movement is transmitted to the left and right steering wheels via the tie rods, and these wheels are steered in accordance with the operation of the steered wheels.
【0019】以上の如く行われる操舵を補助する操舵補
助用のモータ5は、ラックハウジング40の中途部を適
長にわたって拡径して一体的に構成された円筒形のモー
タハウジング50の内部に、モータハウジング50の内
周面に固設されたステータ51と、ステータ51の内側
に同軸的に配されたロータ52とを備える3相ブラシレ
スモータとして構成されている。The steering assisting motor 5 for assisting the steering operation as described above has a cylindrical motor housing 50 integrally formed by expanding the middle portion of the rack housing 40 over an appropriate length. It is configured as a three-phase brushless motor including a stator 51 fixedly provided on the inner peripheral surface of the motor housing 50 and a rotor 52 coaxially arranged inside the stator 51.
【0020】前記ロータ52は、ラック軸1の外径より
も大なる内径を有する円筒の外周に、ステータ51の内
面にわずかな隙間を有して対向する磁極53を保持して
構成されており、左右一対の玉軸受54,55により、
モータハウジング50の軸心回りに回転自在に支承さ
れ、ステータ51への通電に応じて正逆両方向に回転す
るようになしてある。このようなモータ5の回転は、ロ
ータ52の一側に構成された運動変換装置の動作によ
り、ラック軸1の軸長方向の移動に変換されて伝達され
るようにしてある。The rotor 52 is constructed by holding the magnetic poles 53 facing each other with a slight gap on the inner surface of the stator 51 on the outer circumference of a cylinder having an inner diameter larger than the outer diameter of the rack shaft 1. , A pair of left and right ball bearings 54, 55
It is rotatably supported around the axis of the motor housing 50, and rotates in both forward and reverse directions according to the energization of the stator 51. The rotation of the motor 5 is converted into movement in the axial direction of the rack shaft 1 and transmitted by the operation of the motion conversion device arranged on one side of the rotor 52.
【0021】運動変換装置は、図5に示す従来の運動変
換装置と同様、周面に螺旋状の溝(以下、ねじ溝という)
10が形成されたラック軸(舵取軸)1を中心に回転する
保持筒6と、内輪34の一周部がねじ溝10に係合され
るように外輪32が保持筒6に保持された複数の送りベ
アリングR1 〜R4 とを備え、送りベアリングR1〜R4
が回転したときに前記一周部からねじ溝10へ加えら
れる力によってラック軸1を軸方向へ移動させる。Similar to the conventional motion converting device shown in FIG. 5, the motion converting device has a spiral groove (hereinafter referred to as a screw groove) on its peripheral surface.
A holding cylinder 6 that rotates around a rack shaft (steering shaft) 1 on which the 10 is formed, and a plurality of outer rings 32 that are held by the holding cylinder 6 so that one circumferential portion of the inner ring 34 is engaged with the thread groove 10. and a feed bearing R 1 to R 4 of the feed bearing R 1 to R 4
When the rack rotates, the rack shaft 1 is moved in the axial direction by the force applied to the thread groove 10 from the one circumferential portion.
【0022】送りベアリングR1 〜R4 は、外輪32と
内輪34との間に多数のボール(転動体)30を備えた玉
軸受であり、内側に挿通されたラック軸1の外径よりも
大なる内径を有する。保持筒6は、モータハウジング5
0を同側に延長してなる筒形のハウジング3の内部に玉
軸受20により支持され、ロータ52の一側(玉軸受5
5による支持側)端部に連結ブラケット56を介して同
軸的に連結され、モータ5の回転に応じてラック軸1を
中心に回転する回転筒として構成されている。The feed bearings R 1 to R 4 are ball bearings provided with a large number of balls (rolling elements) 30 between the outer ring 32 and the inner ring 34, and are larger than the outer diameter of the rack shaft 1 inserted inside. Has a large inner diameter. The holding cylinder 6 is the motor housing 5
0 is extended to the same side, and is supported by a ball bearing 20 inside a cylindrical housing 3 and one side of the rotor 52 (ball bearing 5
5, which is coaxially connected to the end of the rack 5 via a connecting bracket 56, and is configured as a rotary cylinder that rotates around the rack shaft 1 in accordance with the rotation of the motor 5.
【0023】送りベアリングR1 〜R4 は、保持筒6の
軸心と直交する面内において夫々別の方向に偏心した状
態に保持されている。この偏心は、保持筒6の回転中心
軸の軸方向両端部に位置する2個の送りベアリングR
1 ,R4 が略同方向となり、同じく中央に位置する2
個の送りベアリングR2,R3 が略同方向となるよう
に、夫々略等しい量だけ偏心されている。各送りベアリ
ングR1 〜R4 は、夫々の偏心により最も近づいた周方
向位置において、内輪34に設けた突起を介してラック
軸1のねじ溝10に係合されている。The feed bearings R 1 to R 4 are held eccentrically in different directions in a plane orthogonal to the axis of the holding cylinder 6. This eccentricity is caused by the two feed bearings R located at both axial ends of the rotation center axis of the holding cylinder 6.
1 and R 4 are in the same direction, and are also located in the center 2
The feed bearings R 2 and R 3 are eccentric by substantially equal amounts so that they are in substantially the same direction. The feed bearings R 1 to R 4 are engaged with the thread groove 10 of the rack shaft 1 via the protrusions provided on the inner ring 34 at the circumferential positions closest to each other due to their eccentricity.
【0024】図2においては、送りベアリングR1 ,R
4 の係合位置がラック軸1の周方向において一致し、同
様に送りベアリングR2 ,R3 の係合位置が一致するか
のように図示されているが、これらの係合位置は周方向
にずらしてあり、ラック軸1は異なる4方から支えられ
た状態になっている。また、保持筒6は、玉軸受20に
より、筒形をなすハウジング3の内部に回転自在に支持
されており、モータ5からの伝動により、ラック軸1を
回転中心軸にして回転するようになしてある。In FIG. 2, the feed bearings R 1 , R
It is illustrated that the engagement positions of 4 coincide with each other in the circumferential direction of the rack shaft 1 and the engagement positions of the feed bearings R 2 and R 3 also coincide with each other. The rack shaft 1 is in a state of being supported from four different directions. Further, the holding cylinder 6 is rotatably supported inside the cylindrical housing 3 by a ball bearing 20, and is configured to be rotated by the transmission from the motor 5 with the rack shaft 1 as the rotation center axis. There is.
【0025】送りベアリングR1 〜R4 の外輪32は、
図3に示すように、2つの輪状外輪半体(以下、半輪と
いう)32p,32qに分割されている。外輪32を2
つの半輪32p,32qに分割しているため、ボール3
0を半輪32pと32qとで挟み込んで送りベアリング
を製造できる。よって、肩部32aを高くした場合で
も、ボール数を減少させる必要はなく、さらに、外輪3
2及び内輪34間にほぼ隙間なくボール30を挿入する
こともできる。The outer ring 32 of the feed bearings R 1 to R 4 is
As shown in FIG. 3, it is divided into two ring-shaped outer ring halves (hereinafter referred to as half wheels) 32p and 32q. 2 outer ring 32
The ball 3 is divided into two half wheels 32p and 32q.
It is possible to manufacture a feed bearing by sandwiching 0 between the half wheels 32p and 32q. Therefore, it is not necessary to reduce the number of balls even when the shoulder portion 32a is raised, and the outer ring 3
It is also possible to insert the ball 30 with almost no gap between the inner ring 34 and the inner ring 34.
【0026】保持筒6は、送りベアリングR1 〜R4 を
嵌入する保持部2a〜2dが設けられている。図4は、
保持筒6の一側半部を略示する外観斜視図であり、2個
の送りベアリングR1 ,R2 の保持構造が示されてい
る。送りベアリングR2 を保持させるための保持部2b
は、図4に示す如く、対象となる送りベアリングR2 の
外形に対応する半円形断面の溝穴を保持筒6の内部に形
成し、該溝穴の開放側を接線方向に延長した保持筒6の
外周に嵌入口2sが設けられている。このような保持部
2bへの送りベアリングR2 の保持は、図4中に矢符で
示す如く、保持筒6外周の嵌入口2sを経て保持部2b
内に押し込まれた送りベアリングR2 を、保持部2bの
底を形成する半円形の溝穴に突き当て、突き当て半部の
略中央に対応する送りベアリングR2 の内面を、図2に
示す如く、ラック軸1外周のねじ溝10に係合せしめて
実現されている。なお、残りの送りベアリングR3 につ
いても、保持部2bと同様の形態をなす保持部2c内に
同様にして保持されている。The holding tube 6, is holding unit 2a~2d fitting the feed bearing R 1 to R 4 are provided. Figure 4
FIG. 3 is an external perspective view schematically showing one half of a holding cylinder 6, showing a holding structure for two feed bearings R 1 and R 2 . Holding part 2b for holding the feed bearing R 2
As shown in FIG. 4, a holding cylinder in which a groove hole having a semicircular cross section corresponding to the outer shape of the feed bearing R 2 of interest is formed inside the holding cylinder 6, and the open side of the groove hole is extended tangentially. A fitting inlet 2 s is provided on the outer circumference of 6. Such holding of the feed bearing R 2 on the holding portion 2b is carried out via the fitting inlet 2s on the outer periphery of the holding cylinder 6 as shown by the arrow in FIG.
The feed bearing R 2 pushed in is abutted against a semicircular slot forming the bottom of the holding portion 2b, and the inner surface of the feed bearing R 2 corresponding to approximately the center of the abutting half is shown in FIG. As described above, it is realized by engaging with the thread groove 10 on the outer periphery of the rack shaft 1. The remaining feed bearing R 3 is also held in the holding portion 2c having the same configuration as the holding portion 2b in the same manner.
【0027】保持筒6の端部には、図4に示すように、
送りベアリングR1 を保持させるための保持部2aが形
成されている。この保持部2aは、送りベアリングR1
の外径と略等しい内径を有する円孔であり、保持筒6の
軸心に対して所定長偏心した位置に、同側の端面に連続
して形成されている。このような保持部2aに対し、送
りベアリングR1 は、保持筒6の端部から図4中に矢符
で示す如く圧入され、図2に示す如く、保持部2aの底
面に一側を突き当て、止輪2tにより軸方向への移動不
可に拘束して保持されている。止輪2tは、リング形状
をしており、止輪2tの周部と保持部2a内面にねじ山
及びねじ溝を形成し、止輪2tを保持部2aにねじ止め
し、送りベアリングR1 を保持する。残りの送りベアリ
ングR4は、保持部2aと同様の形態をなす保持部2d
内に同様にして保持される。At the end of the holding tube 6, as shown in FIG.
A holding portion 2a for holding the feed bearing R 1 is formed. This holding portion 2a is provided with a feed bearing R 1
Is a circular hole having an inner diameter substantially equal to the outer diameter, and is formed continuously at the end surface on the same side at a position eccentric to the axial center of the holding cylinder 6 by a predetermined length. The feed bearing R 1 is press-fitted into the holding portion 2a from the end of the holding cylinder 6 as indicated by the arrow in FIG. 4, and one side is projected to the bottom surface of the holding portion 2a as shown in FIG. It is held so as to be immovable in the axial direction by a stop ring 2t. The retaining ring 2t has a ring shape, and a thread and a thread groove are formed on the peripheral portion of the retaining ring 2t and the inner surface of the holding portion 2a. The retaining ring 2t is screwed to the retaining portion 2a, and the feed bearing R 1 is attached. Hold. The remaining feed bearing R 4 has a holding portion 2d having the same shape as the holding portion 2a.
Similarly retained within.
【0028】保持部2b,2cと、保持部2a,2d及
び止輪2tとは、送りベアリングR 2 ,R3 の外輪32
及び内輪34間のボール30が、外輪36及び内輪34
の軌道面と4点で接触するように、半輪32pと32q
とに予圧を与える所定の隙間を設けて外輪32を保持す
る手段として動作する。図3に示すように、内輪34と
2点、外輪32の半輪32p,32qと夫々1点で接触
する。また、本実施例に限らず、付勢部材を設けて予圧
を与えるようにしてもよい。Holding portions 2b and 2c, holding portions 2a and 2d and
And retaining ring 2t are feed bearings R 2 , R3 Outer ring 32
And the ball 30 between the inner ring 34 and the outer ring 36 and the inner ring 34.
Half wheels 32p and 32q so that they contact the raceway surface of
Hold the outer ring 32 with a predetermined gap that gives a preload to
Acts as a means to As shown in FIG.
Two points, contact with half wheels 32p and 32q of outer ring 32 at one point each
To do. Further, not limited to the present embodiment, a biasing member is provided to preload
May be given.
【0029】送りベアリングのボール30が、外輪36
及び内輪の軌道と略45度の接触角で接触する。The ball 30 of the feed bearing is replaced by the outer ring 36.
And the inner ring orbit at a contact angle of about 45 degrees.
【0030】運動変換装置は、ラック軸1が保持筒6の
回転中心軸と一致させるために、送りベアリングR2 ,
R3 の保持位置を調整する手段を備える。図2に示すよ
うに、保持部2b,2cの半円形をなす溝穴の略中央
に、保持筒6の周壁を径方向に貫通するねじ孔を形成
し、これらのねじ孔に螺合する調整ねじ2f,2fの先
端を対応する送りベアリングR2 ,R3 の外面に当接さ
せる。調整ねじ2f,2fを夫々ねじ孔内にて螺進させ
ると、これらの先端に当接する送りベアリングR2,R3
は位置調整され、保持筒6の回転中心軸の軸方向に対
するラック軸1の軸方向が調整でき、例えば両者の軸中
心を一致させることができる。図面では、調整ねじを送
りベアリングR2 ,R3 にのみ設けているが、必要に応
じて送りベアリングR1 ,R4 にもうけてもよい。In the motion converting apparatus, in order to make the rack shaft 1 coincide with the rotation center axis of the holding cylinder 6, the feed bearings R 2 ,
A means for adjusting the holding position of R 3 is provided. As shown in FIG. 2, screw holes penetrating the peripheral wall of the holding cylinder 6 in the radial direction are formed substantially at the centers of the semicircular slots of the holding portions 2b and 2c, and the screw holes are screwed into these screw holes. screw 2f, it is brought into contact with the tip of 2f to the outer surface of the corresponding feed bearing R 2, R 3. When the adjusting screws 2f and 2f are respectively advanced in the screw holes, the feed bearings R 2 and R 3 that come into contact with the tips of these screws are attached.
The position of the rack shaft 1 is adjusted, and the axial direction of the rack shaft 1 with respect to the axial direction of the rotation center shaft of the holding cylinder 6 can be adjusted. For example, both shaft centers can be aligned. Although the adjusting screws are provided only on the feed bearings R 2 and R 3 in the drawing, they may be provided on the feed bearings R 1 and R 4 if necessary.
【0031】運動変換装置に備えられた送りベアリング
R1 〜R4 が4点接触となるように、外輪32を構成す
る半輪32pと32qとの間隔を調整してある。4点接
触にすることで、ベアリングは最良の状態となり、寿命
を長くすることができる。The distance between the half wheels 32p and 32q constituting the outer ring 32 is adjusted so that the feed bearings R 1 to R 4 provided in the motion converting device are in four-point contact. By making four-point contact, the bearing is in the best condition and the life can be extended.
【0032】運動変換装置に備えられた送りベアリング
R1 〜R4 の外輪32の肩部32aは高く、ラック軸1
が軸方向に移動するときに外輪32に加わる負荷が、前
記軸方向に対して45度の方向にかかるように、外輪3
2を構成する半輪32pと32qとの間隔を調整してあ
るため、肩部32aに負荷が加わることを防止し、送り
ベアリングR1 〜R4 に加わる負荷をラック軸1と平行
及び垂直な方向に分散できる。肩部32aに乗り上げが
発生しないので、騒音の発生を防止できる。The shoulders 32a of the feed provided to the motion converter bearing R 1 to R 4 of the outer ring 32 is high, the rack shaft 1
So that the load applied to the outer ring 32 when moving in the axial direction is applied in a direction of 45 degrees with respect to the axial direction.
Since the spacing between the half wheels 32p and 32q that form part 2 is adjusted, it is possible to prevent a load from being applied to the shoulder portion 32a and to apply a load to the feed bearings R 1 to R 4 in parallel or perpendicularly to the rack shaft 1. Can be dispersed in any direction. Since the shoulder portion 32a does not ride on the shoulder portion 32a, noise can be prevented.
【0033】また、外輪32を構成する半輪32pと3
2qとの間隔の調整は、送りベアリングR1 ,R4 を止
輪2tで保持する、または、送りベアリングR2 ,R3
を保持部2b,2cに嵌入するだけでよく、容易に行う
ことができる。送りベアリングR1 〜R4 を保持筒6に
保持したとき、半輪32pと32qとの間隔の調整は完
了している。Further, the half wheels 32p and 3 constituting the outer ring 32 are
To adjust the distance from 2q, the feed bearings R 1 and R 4 are held by the snap ring 2t, or the feed bearings R 2 and R 3 are held.
It suffices to fit the holding parts 2b and 2c into the holding parts 2b and 2c, which can be easily performed. When the feed bearings R 1 to R 4 are held by the holding cylinder 6, the adjustment of the distance between the half wheels 32p and 32q is completed.
【0034】また、以上の実施の形態においては、4個
の送りベアリングR1 〜R4 を備える構成について述べ
たが、本発明に係る運動変換装置は、3個、又は5個以
上の送りベアリングを備えた構成とすることもできる。
また、図3に示した、ボール30から外輪32(図では
輪32p)に加わる力の方向Fは、ラック軸の移動方向
に対して45度をなす方向であるが、この角度は45度
に限定はされず、任意の角度とすることができる。45
度よりも小さい角度の場合は、ラック軸の軸方向に加わ
る力が大きくなり、肩部に負荷が加わる可能性が大きく
なる。45度よりも大きい角度の場合は、ラック軸へ加
わる負荷が大きくなる。Further, in the above-mentioned embodiments, the configuration provided with four feed bearings R 1 to R 4 has been described, but the motion conversion device according to the present invention has three or more feed bearings. It is also possible to adopt a configuration provided with.
Further, the direction F of the force applied from the ball 30 to the outer ring 32 (ring 32p in the figure) shown in FIG. 3 is a direction forming 45 degrees with respect to the moving direction of the rack shaft, but this angle is 45 degrees. The angle is not limited and can be set to an arbitrary angle. 45
When the angle is smaller than the degree, the force applied in the axial direction of the rack shaft becomes large, and the possibility that a load is applied to the shoulder portion becomes large. When the angle is larger than 45 degrees, the load applied to the rack shaft becomes large.
【0035】[0035]
【発明の効果】本発明の動力舵取装置によれば、送りベ
アリングの外輪を2つの輪状外輪半体に分割しているた
め、外輪と内輪間のボール(転動体)を2つの輪状外輪半
体間に挟み込んで送りベアリングを製造することができ
るので、肩部を高くした場合でも、ボール数を減少させ
る必要はない。肩部を高くすることにより、肩部に負荷
が加わり難くなるため、騒音の発生を防止することがで
きる。According to the power steering apparatus of the present invention, since the outer ring of the feed bearing is divided into two ring-shaped outer ring halves, the ball (rolling element) between the outer ring and the inner ring is divided into two ring-shaped outer ring halves. Since the feed bearing can be manufactured by being sandwiched between the bodies, it is not necessary to reduce the number of balls even when the shoulder is raised. By increasing the height of the shoulder portion, it is difficult to apply a load to the shoulder portion, so that it is possible to prevent noise from being generated.
【0036】また、本発明の動力舵取装置によれば、送
りベアリングの外輪を構成する2つの輪状外輪半体の間
隔を所定角度に保持することにより、ボール(転動体)を
外輪及び内輪の軌道面と4点で接触させることができ
る。4点接触にすることで、ベアリングは最良の状態と
なり、寿命を長くすることができる。Further, according to the power steering apparatus of the present invention, the balls (rolling elements) are retained between the outer ring and the inner ring by maintaining the distance between the two ring-shaped outer ring halves constituting the outer ring of the feed bearing at a predetermined angle. It can contact the raceway surface at four points. By making four-point contact, the bearing is in the best condition and the life can be extended.
【0037】また、本発明の動力舵取装置によれば、ボ
ール(転動体)が外輪及び内輪の軌道面と接触する角度を
45度前後にすることにより、舵取軸の軸方向に加わる
力と舵取軸に垂直な方向に加わる力の保持力を大きくす
ることができると共に肩部の乗り上げを防ぐことができ
る。Further, according to the power steering apparatus of the present invention, the force applied in the axial direction of the steering shaft is set by setting the angle at which the balls (rolling elements) contact the raceways of the outer ring and the inner ring to around 45 degrees. It is possible to increase the holding force of the force applied in the direction perpendicular to the steering axis and prevent the shoulder from riding up.
【0038】また、本発明の動力舵取装置によれば、舵
取軸の軸方向の向きを調整して、舵取軸の軸中心に、保
持筒の回転中心軸と一致させることができる。Further, according to the power steering apparatus of the present invention, the axial direction of the steering shaft can be adjusted so that the axial center of the steering shaft coincides with the rotation center axis of the holding cylinder.
【図1】本発明に係る動力舵取装置の一例を示す一部破
断正面図である。FIG. 1 is a partially cutaway front view showing an example of a power steering apparatus according to the present invention.
【図2】本発明に係る動力舵取装置が備える運動変換装
置の一例を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing an example of a motion conversion device included in the power steering device according to the present invention.
【図3】図2に示す送りベアリングの要部拡大図であ
る。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the feed bearing shown in FIG.
【図4】送りベアリングの装着手順の説明図である。FIG. 4 is an explanatory view of a procedure for mounting a feed bearing.
【図5】従来の動力舵取装置が備える運動変換装置の一
例を示す縦断面図である。FIG. 5 is a vertical cross-sectional view showing an example of a motion conversion device included in a conventional power steering device.
【図6】図5に示す運動変換装置の要部拡大図である。6 is an enlarged view of a main part of the motion conversion device shown in FIG.
【図7】図6に示す送りベアリングの要部拡大図であ
る。7 is an enlarged view of a main part of the feed bearing shown in FIG.
【図8】送りベアリングの製造の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of manufacturing a feed bearing.
1 ラック軸(舵取軸) 6 保持筒 2a,2b,2c,2d 保持部(保持手段) 2f 調整ねじ 2s 嵌入口 2t 止輪 10 ねじ溝 30 ボール(転動体) 32 外輪 32p,32q 輪状外輪半体 32a 肩部 34 内輪 R1 〜R4 送りベアリング1 rack shaft (steering shaft) 6 holding cylinders 2a, 2b, 2c, 2d holding portion (holding means) 2f adjusting screw 2s fitting inlet 2t snap ring 10 thread groove 30 ball (rolling element) 32 outer ring 32p, 32q ring-shaped outer ring half body 32a shoulder 34 the inner ring R 1 to R 4 feed bearings
Claims (4)
回転によって軸方向に移動する舵取軸と、該舵取軸を中
心に回転する保持筒と、外輪が該保持筒に保持され、内
輪が前記溝に係合された複数の送りベアリングと、前記
保持筒を回転させる操舵補助用のモータとを備え、該モ
ータによって前記保持筒を回転させ前記送りベアリング
から前記溝に加わる力によって前記舵取軸の軸方向への
移動を補助する動力舵取装置において、 前記送りベアリングの外輪は、2つの輪状外輪半体から
構成されていることを特徴とする動力舵取装置。1. A steering shaft having a spiral groove formed on a peripheral surface thereof, the steering shaft moving axially by rotation of the steering wheel, a holding cylinder rotating about the steering shaft, and an outer ring serving as the holding cylinder. A plurality of feed bearings that are held and whose inner ring is engaged with the groove and a steering assist motor that rotates the holding cylinder are provided, and the holding cylinder is rotated by the motor and is added to the groove from the feed bearing. A power steering apparatus for assisting axial movement of the steering shaft by a force, wherein the outer ring of the feed bearing is composed of two ring-shaped outer ring halves.
輪間に転動体を備え、 前記保持筒は、前記転動体が、該転動体を支持する前記
外輪及び内輪の軌道面と4点で接触するように、前記2
つの輪状外輪半体間に予圧を与えて前記外輪を保持する
保持手段を備えたことを特徴とする請求項1記載の動力
舵取装置。2. The feed bearing includes a rolling element between the outer ring and the inner ring, and the holding cylinder has the rolling element in contact with raceway surfaces of the outer ring and the inner ring supporting the rolling element at four points. Like the above 2
2. The power steering apparatus according to claim 1, further comprising holding means for holding the outer ring by applying a preload between the two half halves of the outer ring.
輪間に転動体を備え、 前記転動体は、該転動体を支持する前記外輪及び内輪の
軌道面と、略45度の接触角で接触することを特徴とす
る請求項1記載の動力舵取装置。3. The feed bearing includes a rolling element between the outer ring and the inner ring, and the rolling element makes contact with raceway surfaces of the outer ring and the inner ring supporting the rolling element at a contact angle of about 45 degrees. The power steering apparatus according to claim 1, wherein:
保持筒の回転中心軸とを一致させる調整手段を備えたこ
とを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の動力舵取
装置。4. The holding cylinder according to claim 1, further comprising adjusting means for aligning an axis of the steering shaft with a rotation center axis of the holding cylinder. Power steering device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001225088A JP2003040118A (en) | 2001-07-25 | 2001-07-25 | Power steering device |
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