JP2004210064A - Vehicle steering system - Google Patents

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賢作 中村
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丈博 猿渡
Kazuaki Nagamatsu
和晃 永松
Atsuya Miyata
敦哉 宮田
Tetsuya Murakami
哲也 村上
Kiyousuke Yamanaka
享介 山中
Masato Mizuhara
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle steering system capable of accurate formation of a holding portion for holding a transmission bearing with a rotating cylinder without requiring much man-hour, mass-production, and reliable transmission from a rotary drive source for steering to a steering shaft. <P>SOLUTION: When transmission bearings R<SB>1</SB>to R<SB>4</SB>having an inner ring inclined at a given angle within the width of an outer ring are held by holding portions 21 to 24 formed in the axial cross-section of the rotation cylinder 2, the inner ring is engaged with thread groove 10 formed on the outer surface of a steering shaft 1, thereby facilitating the formation of the holding portions 21 to 24. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングホイール等の操舵部材の操作に応じて軸長方向に移動する操舵軸を備え、該操舵軸の移動を操舵用の車輪に伝えて操舵を行わせる構成とした車両用操舵装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両の操舵は、運転者によりなされる操舵部材の操作(一般的にはステアリングホイールの回転操作)を舵取機構中の操舵軸に伝え、該操舵軸の軸長方向の移動により操舵用の車輪(一般的には左右の前輪)を操舵せしめて行われる。
【0003】
このような車両用操舵装置として、近年、舵取機構の一部に付設された操舵補助用のモータ(回転駆動源)を運転者による操舵部材の操作に応じて駆動し、前記モータの回転力を操舵軸に伝えて操舵を補助する電動パワーステアリング装置が広く実用化されている。また、操舵部材から機械的に分離された舵取機構を備え、該舵取機構の一部に操舵用のモータ(回転駆動源)を付設し、操舵部材の操作方向及び操作量の検出結果、更には、車速の高低、旋回の有無、加減速の有無等の走行状態の検出結果に基づいて前記モータを駆動して、該モータの回転力を操舵軸に伝えて、この回転力のみにより舵取機構を動作させる構成とした分離式の操舵装置、所謂、ステアバイワイヤ式の操舵装置が開発されつつある。
【0004】
この種の車両用操舵装置においては、操舵補助用又は操舵用のモータの回転運動を直線運動に変換して操舵軸に伝えるための運動変換装置が用いられている。この運動変換装置は、舵取機構周辺の限られたスペース内に回転駆動源となるモータを含めて配設し得るように、コンパクトな構成であり、しかも高い伝動効率を有することが要求されている。
【0005】
このような要求に応え得る簡素な構成の運動変換装置の一つとして送りベアリングを用いてなる運動変換装置がある(例えば、特許文献1参照)。図5は、この運動変換装置を備える車両用操舵装置の要部を示す縦断面図であり、外周面に半円形断面を有するねじ溝10が形成された操舵軸1と、該操舵軸1と同軸上での回転自在に支持された回転筒2と、該回転筒2に内嵌保持された複数個(図においては4個)の送りベアリングR〜Rとを備えて構成されている。
【0006】
回転筒2は、その中途部を内輪として一体形成された玉軸受Bにより、筒形をなすハウジングHの内部に回転自在に支持され、図示しないモータからの伝動により、操舵軸1と同軸上にて回転するようになしてある。回転筒2内部の送りベアリングR〜Rは、外輪と内輪との間に多数のボールを保持し、内側に挿通された操舵軸1の外径よりも十分に大きい内径を有する玉軸受であり、回転筒2の内側に軸長方向に並設された各別の保持部2a〜2dの夫々に、ねじ溝10のリード角と略等しい傾斜角度を有して偏心保持されている。
【0007】
これらの送りベアリングR〜Rの内輪の内周面には、ねじ溝10の断面に対応する半円形の突起が周設されており、各送りベアリングR〜Rは、夫々の偏心により操舵軸1に近づいた周方向位置において前記突起を介してねじ溝10に係合させてある。なお、図中に白丸により示す両側の送りベアリングR,Rの係合位置は、図の表面側に設定され、図中に黒丸により示す中央の送りベアリングR,Rの係合位置は、図の裏面側に設定されており、更に、夫々の係合位置を軸心の両側に振り分け、4個の送りベアリングR〜Rにより操舵軸1の径方向の移動を拘束するようにしてある。
【0008】
以上の如く構成された車両用操舵装置において、モータからの伝動により回転筒2が軸回りに回転すると、該回転筒2に保持された4個の送りベアリングR〜Rの内輪がねじ溝10との係合を保って転動し、操舵軸1には、夫々の送りベアリングR〜Rの係合位置にねじ溝10の傾斜に沿って加わる作用力の軸方向分力が加わることとなり、この分力の作用により操舵軸1が軸長方向に移動して前述した操舵が補助される。
【0009】
【特許文献1】
特開2001−315655号公報
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
図6は、回転筒2への送りベアリングRの保持状態の説明図である。図示の如く、送りベアリングRを保持するための保持部2aは、送りベアリングRの外形に対応する半円形断面の凹所を回転筒2の内部に形成し、該凹所の開放側を接線方向に延長して、回転筒2の外周面に送りベアリングRの縦断面に対応する矩形断面の挿入口を開口せしめて構成されている。
【0011】
このような保持部2aへの送りベアリングRの保持は、該送りベアリングRを、図6中に矢符により示す如く、回転筒2外周の挿入口を経て保持部2a内に押し込み、保持部2aの底部を形成する半円形の凹所に突き当ててなされている。なお他の3つの送りベアリングR〜Rの保持部2b〜2d(図5参照)も、前記保持部2aと同様にして構成されている。
【0012】
図7は、以上の如き保持部2aの形成手順の説明図である。前述した形態をなす保持部2aは、まず図7(a)に示す如く、回転筒2の内部に一側に偏心した円形断面の空洞部2fを形成し、次に図7(b)に示す如く、空洞部2fの偏心側に延びる2本の接線間に挾まれた領域2gを回転筒2の外周面に至るまで除去することにより、図7(c)に示す如く、空洞部2fの半部を送りベアリングRを支持する半円形の凹所として残して実現される。
【0013】
さて、以上の如き保持部2aの形成手順において、空洞部2fは、例えば、回転筒2の端面からの中ぐり加工により形成され、この空洞部2fに連続する前記領域2gの除去は、例えば、回転筒2の外側からの放電加工により実現される。ところが保持部2aは、回転筒2の軸心に対して所定角度傾斜していることから、前述した形成手順において、特に、回転筒2の内側に形成される空洞部2fと、回転筒2の外側から除去される領域2gとの位置合わせが困難であり、保持部2aの加工に多大の工数を要する上、不良品の発生が避けられず、製品歩留りの悪化を招来するという問題があり、このことが、量産を難しくする要因となっている。
【0014】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、回転筒内に保持させる送りベアリングの改良により、該送りベアリングを保持する保持部の形成を多大の工数を要することなく高精度に行わせ得るようにし、量産性に優れ、操舵用の回転駆動源から操舵軸への伝動を確実に行わせることができる車両用操舵装置を提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1発明に係る車両用操舵装置は、軸長方向への移動自在に支持され、外周面にねじ溝が形成された操舵軸と、該操舵軸と同軸上での回転自在に支持された回転筒と、該回転筒の内部に軸長方向に並設された複数の保持部の夫々に偏心保持され、内周面の一か所を前記ねじ溝に係合させてある複数の送りベアリングとを備え、操舵用の回転駆動源からの伝動による前記回転筒の回転を、前記ねじ溝を案内とする前記送りベアリングの転動により前記操舵軸の軸長方向の移動に変換して操舵を行わせる車両用操舵装置において、前記送りベアリングは、前記保持部に嵌合保持される外輪と、該外輪の幅内にて前記ねじ溝のリード角と略等しい角度を有して傾斜する内輪と、該内輪と前記外輪との間に介装された複数の転動体とを備えることを特徴とする。
【0016】
本発明においては、回転筒の内部に保持される送りベアリングが、外輪の幅内においてねじ溝のリード角に対応する角度にて傾斜する内輪を備え、この送りベアリングを回転筒の内部に軸と直交する面内にて形成された保持部に保持させたとき、内輪がねじ溝に沿って傾斜して従来と同様にねじ溝に係合する構成とし、操舵用の回転駆動源からの伝動による回転筒の回転を操舵軸の軸長方向の移動に変換して操舵を行わせる。送りベアリングの保持部は、回転筒の軸と直交する面内に位置するから、多大の工数を要することなく高精度に形成できる。
【0017】
また本発明の第2発明に係る車両用操舵装置は、第1発明における回転筒が、軸長方向の一側において所定の径方向ギャップを有して支持してあることを特徴とする。
【0018】
この発明においては、回転筒の一側の支持を所定の径方向ギャップを介して実現し、種々の外力の作用により生じる操舵軸の撓みを径方向ギャップの範囲内において許容し、回転筒の回転を滑らかに操舵軸に伝達する。
【0019】
【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詳述する。図1は、本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図であり、操舵部材としてのステアリングホイールSの回転操作に応じて動作するラックピニオン式の舵取機構と、該舵取機構に付設された操舵補助用のモータ(回転駆動源)3とを備える電動パワーステアリング装置として構成されている。
【0020】
舵取機構は、図示しない車体の左右方向に延設された円筒形のラックハウジングHと、該ラックハウジングHの内部に軸長方向への移動自在に支持された操舵軸(ラック軸)1とを備えている。該操舵軸1の両端は、ラックハウジングHの両側に突出され、操舵用の車輪としての左右の前輪11,11のナックルアーム12,12に各別のタイロッド13,13を介して連結されており、操舵軸1の両方向の移動によりタイロッド13,13を介してナックルアーム12,12を押し引きし、左右の前輪11,11を操舵せしめる構成となっている。
【0021】
ラックハウジングHの一側半部には、これと軸心を交叉させてピニオンハウジングHが連設されており、該ピニオンハウジングHの内部には、軸回りでの回転自在にピニオン軸14が支持されている。ピニオン軸14は、ピニオンハウジングHの上方への突出部のみが図示してあり、この突出部は、両端にユニバーサルジョイント15,15を備える中間軸16を介してコラム軸17に連結されている。
【0022】
ピニオンハウジングHの内部に延設されたピニオン軸14の下部には、図示しないピニオンが一体に設けてある。また、ラックハウジングHの内部に支持された操舵軸1には、ピニオンハウジングHとの交叉位置を含めた適長に亘ってラック歯が形成されており、このラック歯が、ピニオン軸14下部の前記ピニオンに噛合させてある。
【0023】
コラム軸17は、円筒形をなすコラムハウジングHの内部に同軸上での回転自在に支持され、図示しない車室の内部に後上方に傾斜して固定支持されており、ステアリングホイールSは、コラムハウジングHの上部に突出するコラム軸17の上端部に嵌着固定されている。
【0024】
以上の構成により、操舵のためにステアリングホイールSが回転操作された場合、該ステアリングホイールSが嵌着固定されたコラム軸17が軸回りに回転し、この回転が中間軸16を介してピニオン軸14に伝わり、このピニオン軸14の回転が前記ピニオン及びラック歯の噛合部において操舵軸1の軸長方向の移動に変換され、この移動により前述の如く左右の前輪11,11が操舵される。
【0025】
このような操舵を補助する操舵補助用のモータ3は、ラックハウジングHの他側半部に、これと軸心を交叉させて取付けられ、ラックハウジングH内部の操舵軸1に以下の如く伝動構成されている。
【0026】
図2は、操舵補助用のモータ3の取付け部近傍のラックハウジングHの内部構成を示す縦断面図である。本図に示す如くモータ3は、ラックハウジングHに連設され、径方向外向きに突出する円筒形のモータハウジングHの端部に、軸長方向の位置調整のためのシム30を介してフランジ固定されており、ラックハウジングHの内部に突出するモータ軸31の先端部には、小傘歯車32が一体形成されている。
【0027】
ラックハウジングHの内部には、以上の如きモータ3の取付け位置に対応するように回転筒2が配してある。回転筒2は、軸長方向の一側を一対のアンギュラ玉軸受25,25により支持し、ラックハウジングH内部の操舵軸1と同軸上での回転自在とされている。アンギュラ玉軸受25,25は、ラックハウジングHに内嵌され、軸長方向の一側からの予圧ナット26の締め付けにより所定の予圧を付与して固定されており、回転筒2をラジアル方向及びスラスト方向に移動不可に支持している。
【0028】
予圧ナット26とラックハウジングHとの螺合部は、内奥側に向けて縮径するテーパねじとしてあり、予圧ナット26の緩みによる回転筒2の支持状態の不安定化を防止するようになしてある。予圧ナット26の緩みは、車両の走行中に加わる振動によって生じる外、ラックハウジングHと予圧ナット26の材質の相違による熱膨張率の差によっても生じる。前述の如くテーパねじによる緩み止めは、専用部品を追加することなく実現することができ、組み付け段階にて付与された予圧を維持し、回転筒2の確実な支持状態を保つことが可能となる。
【0029】
このように支持された回転筒2は、中途部外周に周設された大傘歯車27を備えており、この大傘歯車27は、モータ3のモータ軸31の先端に設けられた小傘歯車32に噛合させてある。ここで小傘歯車32は、前述の如く操舵補助用のモータ3のモータ軸31に一体形成され、該モータ軸31に対して高い同心性を有しており、大傘歯車27との噛合は、モータハウジングHへのモータ3の組み付け時に、両者間に介装される前記シム30の厚さ調整により良好に実現される。
【0030】
以上の構成により回転筒2には、操舵補助用のモータ3の駆動に伴うモータ軸31の回転が小傘歯車32及び大傘歯車27を介して伝動され、この伝動に応じて回転筒2は、アンギュラ玉軸受25,25による支持下にて軸回りに回転する。
【0031】
一方、回転筒2の他側は、ラックハウジングHの内面に嵌着された環状の支持ブッシュ28に所定の径方向ギャップδを有して対向させ、この径方向ギャップδの範囲内での変位を許容して支持されている。このような支持により回転筒2は、前述した回転中に操舵軸1の撓みに追随した変位が可能である。操舵軸1の撓みは、両端に連結された左右の前輪10,10に加わる路面反力、及び前述したピニオンとラック歯との噛合部に加わる噛合反力等の外力の作用により不可避に生じるものであり、この撓みに追随した回転筒2の変位により、後述する運動変換を高効率に行わせることができる。
【0032】
なお図2においては、ラックハウジングHに内嵌された支持ブッシュ28と回転筒2の外周面との間に径方向ギャップδを確保してあるが、これとは逆に、回転筒2に環状の支持ブッシュを外嵌し、ラックハウジングHの内周面との間に径方向ギャップを確保する構成としてもよく、更には、ラックハウジングH及び回転筒2の双方に環状の支持ブッシュを嵌着し、これらの支持ブッシュ間に径方向ギャップを確保する構成としてもよい。また図2においては、ラックハウジングHと回転筒2との間の径方向ギャップδを拡大して示してあるが、この径方向ギャップδの適正値は 0.1〜 0.2mm程度である。
【0033】
以上の如く支持された回転筒2の内部には、4個の送りベアリングR〜Rが内嵌保持されている。また回転筒2の内側に同軸をなして挿通された操舵軸1の外周面には、半円形断面を有するねじ溝10が回転筒2の内側への対向部を含めて、操舵軸1の移動ストロークに対応する長さ範囲に亘って形成されている。
【0034】
図3は、本発明に係る車両用操舵装置において用いられる送りベアリングの縦断面図である。なお本図には、送りベアリングRが図示されているが、他の送りベアリングR〜Rも同一の構成を有している。
【0035】
図示の如く送りベアリングRは、ともに円環状をなす外輪40と内輪41とを、両者の対向周面に形成された転動溝に係合する多数のボール(転動体)42,42…を介して組み付けてなる玉軸受として構成されている。ここで外輪40は、内側に位置する内輪41に比して広幅に形成されており、内輪41は、外輪40の幅内において所定の傾斜角度θだけ傾斜させて組み付けられている。この組み付けは、外輪40の内周面に設けたボール42,42…の転動溝を前述した傾斜角度θを有して加工することにより実現し得る。なお、内輪41の傾斜角度θは、操舵軸1の外周面に設けたねじ溝10のリード角θ(図2参照)と略等しくなるように設定されている。
【0036】
また、送りベアリングRの内輪41は、操舵軸1の外径よりも十分に大きい内径を有しており、この内輪41の内周面には、図示の如く、操舵軸1の外周面に設けられたねじ溝10と対応する半円形断面を有する係合突起43が周設されている。
【0037】
このように構成された送りベアリングRは、回転筒2の内側に設けた保持部21に外輪40を嵌め込み、径方向に所定の偏心量を有して偏心保持させてあり、この偏心により操舵軸1に最も近付いた周方向位置において、内輪41に周設された係合突起43を操舵軸1外周のねじ溝10に係合させてある。
【0038】
この係合位置は、図2中に白丸により示す如く、係合突起43を備える内輪41の傾斜がねじ溝10のリード角θと整合する位置にてなされるが、本発明において用いる送りベアリングRの内輪41は、外輪40に対して傾斜角度θを有して傾けてあり、この傾斜角度θがリード角θと略等しく設定してある上、外輪40の幅内に収めてあることから、外輪40を保持する保持部21は、回転筒2の軸心と直交する面内において所定長偏心した円孔とすることができる。
【0039】
送りベアリングRと同一の構成を有する送りベアリングR,R,Rも同様に、前記保持部21の一側に軸長方向に並べて設けた各別の保持部22,23,24に夫々の外輪40を保持させ、内輪42に設けた係合突起43をねじ溝10に係合させてあり、これらの保持部22,23,24も、回転筒2の軸心と直交する面内において所定長偏心した円孔とすることができる。
【0040】
なお、図2中に白丸により示す両側の2個の送りベアリングR,Rの係合位置は、図の表面側に設定され、図2中に黒丸により示す中央の2個の送りベアリングR,Rの係合位置は、図の裏面側に設定されており、更に、夫々の側の係合位置を、操舵軸1の軸心の両側に振り分けてあり、4個の送りベアリングR〜Rにより操舵軸1の径方向の移動を拘束するようにしてある。
【0041】
以上の如く構成された車両用操舵装置においては、操舵補助用のモータ3からの伝動により回転筒2が軸回りに回転した場合、送りベアリングR〜Rの内輪がねじ溝10との係合を保って転動し、操舵軸1には、各送りベアリングR〜Rにねじ溝10の傾斜に沿って加わる作用力の軸方向分力が加わり、この分力の作用により操舵軸1が軸長方向に移動し、この移動に応じて前述の如くなされる操舵が補助される。
【0042】
以上の操舵補助を高効率にて行わせるには、操舵軸1外周のねじ溝10と送りベアリングR〜Rの夫々とが良好な係合状態を保つ必要があり、このために、回転筒2に設けた保持部21〜24に保持された送りベアリングR〜Rが高精度に位置決めされ、またこの位置決めが、多大の工数を要することなく実現される必要がある。
【0043】
図4は、回転筒2への送りベアリングRの保持状態の説明図である。送りベアリングRを保持する保持部21は、図中に破線により示す如く、送りベアリングRの外形に対応する半円形断面の凹所を回転筒2の内部に形成し、該凹所の開放側を接線方向に延長して、回転筒2の外周面に送りベアリングRの縦断面に対応する矩形の挿入口を開口せしめて構成されている。図4中に2点鎖線により略示する送りベアリングRの組み付けは、図4中に矢符により示す如く、回転筒2外周の挿入口を経て保持部21内に押し込み、保持部21の底部を形成する半円形の凹所に突き当て、この突き当て部の内周面を操舵軸1外周のねじ溝10に係合させて、図2に示す如くなされる。
【0044】
以上の如き保持部21は、前記図7に示すように、回転筒2の内側での中ぐり加工により、一側に偏心した円形断面の空洞部2fを設け、次に、回転筒2の外側からの放電加工により、空洞部2fの偏心側に延びる2本の接線間に挾まれた領域2gを除去するという従来と同様の加工手順により形成することができる。
【0045】
ここで、送りベアリングRの保持部21は、前述の如く、回転筒2の軸心と直交する面に対して傾斜を有しない円孔であり、空洞部2fの形成のための中ぐり加工を高精度に行わせることができる上、これに続く領域2gの除去時に、回転筒2の外側からの正確な加工位置の割り出しが可能であり、回転筒2の内側空洞部2fに対して正確に連続する領域2gが除去され、図4に示す保持部21を精度良く形成することができる。
【0046】
他の送りベアリングR〜Rの保持部22〜24についても同様に、多くの工数を要することなく高精度に形成することができ、保持部21〜24に保持された送りベアリングR〜Rの正確な位置決めが可能となり、操舵補助用のモータ3からに伝動による操舵補助を高効率にて行わせることができる。
【0047】
以上の如きモータ3からの伝動による操舵補助がなされた場合、操舵軸1を支持するラックハウジングHには、モータ3の回転反力及び回転慣性の作用により軸回りの回転モーメントが発生する。図1に示す如くラックハウジングHには、ピニオンハウジングHの交叉位置の近傍に、内部のラック軸1を挾んだ両側に張り出すように固定ブラケット18,18が設けてあり、これらの固定ブラケット18,18により車体に固定されている。この固定により、前記回転モーメントの影響を排除し、前述した操舵補助を安定して行わせることができる。なおこの支持構造は、モータ3の回転運動を操舵軸1の移動に変換すべく、ボールねじ等の他の運動変換装置を備える場合にも有効である。
【0048】
なお以上の実施の形態においては、4個の送りベアリングR〜Rを備える構成について述べたが、3個、又は5個以上の送りベアリングを備える構成とすることもできる。
【0049】
また以上の実施の形態においてはラックピニオン式の舵取機構を備える車両において、操舵軸としてのラック軸に操舵補助用のモータの回転を伝える電動パワーステアリング装置への適用例について述べたが、本発明は、操舵のために軸長方向に移動する操舵軸を備え、該操舵軸に操舵補助用のモータの回転を伝達する構成としたあらゆる形式の電動パワーステアリング装置への適用が可能であり、更には、電動モータ3以外の回転駆動源を備える場合にも適用可能である。
【0050】
また本発明は、パワーステアリング装置に限らず、操舵部材から機械的に分離された舵取機構を備え、該舵取機構の一部に操舵用のモータを付設して、該モータの回転のみによって操舵を行わせる構成としたステアバイワイヤ式の操舵装置においても、前記モータから操舵軸への伝動のために適用することができ、同様の効果が得られる。
【0051】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る車両用操舵装置においては、回転筒に保持され操舵軸の外周のねじ溝に係合する送りベアリングの保持部を、回転筒の軸断面内に多くの工数を要することなく高精度に形成することができ、回転筒の回転から操舵軸の軸長方向移動への確実な運動変換を量産可能に提供することが可能となる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。
【図2】操舵補助用のモータの取付け部近傍のラックハウジングの内部構成を示す縦断面図である。
【図3】本発明に係る車両用操舵装置において用いられる送りベアリングの縦断面図である。
【図4】回転筒への送りベアリングの保持状態の説明図である。
【図5】送りベアリングを用いた運動変換装置を備える従来の車両用操舵装置の要部を示す縦断面図である。
【図6】従来の車両用操舵装置における回転筒への送りベアリングの保持状態の説明図である。
【図7】送りベアリングの保持部の形成手順の説明図である。
【符号の説明】
1 操舵軸
2 回転筒
3 モータ(回転駆動源)
10 ねじ溝
40 外輪
41 内輪
42 ボール(転動体)
21〜24 保持部
〜R 送りベアリング
δ 径方向ギャップ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vehicle steering apparatus having a steering shaft that moves in an axial direction in response to operation of a steering member such as a steering wheel, and transmitting the movement of the steering shaft to a steering wheel to perform steering. About.
[0002]
[Prior art]
In steering of a vehicle, an operation of a steering member (generally, a rotation operation of a steering wheel) performed by a driver is transmitted to a steering shaft in a steering mechanism, and a steering wheel is moved by moving the steering shaft in an axial direction. (Generally, the left and right front wheels) are steered.
[0003]
In recent years, as such a vehicle steering system, a steering assist motor (rotation drive source) attached to a part of a steering mechanism is driven in accordance with an operation of a steering member by a driver, and a rotational force of the motor is used. The electric power steering device which assists the steering by transmitting the information to the steering shaft has been widely put into practical use. Further, a steering mechanism mechanically separated from the steering member is provided, and a steering motor (rotational drive source) is attached to a part of the steering mechanism, and a detection result of an operation direction and an operation amount of the steering member is provided. Further, the motor is driven based on a detection result of a traveling state such as a vehicle speed, turning, presence or absence of acceleration and deceleration, and the torque of the motor is transmitted to a steering shaft. 2. Description of the Related Art A separation-type steering device configured to operate a steering mechanism, that is, a so-called steer-by-wire steering device is being developed.
[0004]
2. Description of the Related Art In a vehicle steering apparatus of this type, a motion conversion apparatus for converting a rotational motion of a steering assisting or steering motor into a linear motion and transmitting the linear motion to a steering shaft is used. This motion conversion device is required to have a compact configuration and high transmission efficiency so that it can be disposed in a limited space around the steering mechanism, including a motor serving as a rotational drive source. I have.
[0005]
As one of the motion converting devices having a simple configuration capable of meeting such a demand, there is a motion converting device using a feed bearing (for example, see Patent Document 1). FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a main part of a vehicle steering system provided with the motion conversion device. The steering shaft 1 has a screw groove 10 having a semicircular cross section formed on an outer peripheral surface thereof. a rotary cylinder 2 which is rotatably supported in coaxially (in FIG. 4) a plurality which is internally fitted held on the rotary cylinder 2 is constituted by a feed bearing R a to R d of .
[0006]
The rotary cylinder 2 is rotatably supported inside a cylindrical housing H by a ball bearing B integrally formed with an intermediate portion thereof as an inner ring, and is coaxial with the steering shaft 1 by transmission from a motor (not shown). To rotate. Feed bearing R a to R d of the inner rotating cylinder 2 retains a plurality of balls between the outer ring and the inner ring, with the ball bearing having a sufficiently large inner diameter than the insertion has an outer diameter of the steering shaft 1 inside In addition, each of the other holding portions 2 a to 2 d arranged in parallel in the axial direction inside the rotary cylinder 2 is eccentrically held at an inclination angle substantially equal to the lead angle of the thread groove 10.
[0007]
The inner peripheral surface of the inner ring of the feed bearing R a to R d, semicircular protrusions are circumferentially provided corresponding to the cross section of the thread groove 10, the feed bearing R a to R d are each eccentric At the circumferential position close to the steering shaft 1, and is engaged with the thread groove 10 via the projection. The engagement positions of the feed bearings R a and R d on both sides indicated by white circles in the figure are set on the front side of the figure, and the engagement positions of the center feed bearings R b and R c indicated by black circles in the figure. It is set on the back side of the figure, further, distributing the engagement position of the respective both sides of the axis, so as to restrain the radial movement of the steering shaft 1 by four feed bearing R a to R d It is.
[0008]
The vehicular steering device constructed as above, when the rotating cylinder 2 through the transmission from the motor to rotate around the axis, four feed bearing R a to R inner screw groove of d held on the rotary cylinder 2 rolls while maintaining the engagement with 10, the steering shaft 1, axial component force acting force to the engagement position of the feed bearing R a to R d each applied along the inclination of the thread groove 10 is applied As a result, the steering shaft 1 moves in the axial direction by the action of the component force, and the above-described steering is assisted.
[0009]
[Patent Document 1]
JP 2001-315655 A
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 6 is an explanatory diagram of a state in which the feed bearing Ra is held on the rotary cylinder 2. As shown, the holding portion 2a for holding the feed bearing R a forms a recess semicircular cross section corresponding to the outer shape of the feed bearing R a on the inside of the rotating cylinder 2, the open side of the recess extend in a tangential direction, and is constituted by allowed opening the insertion opening of rectangular cross-section corresponding to the longitudinal section of the bearing R a feed on the outer peripheral surface of the rotating cylinder 2.
[0011]
Retention of such feed bearing R a on the holding portion 2a, the said transmission Ri bearing R a, as shown by arrow in FIG. 6, pushed into the holding portion 2a through the rotating cylinder 2 periphery of the insertion opening, the holding It is made to abut against a semicircular recess forming the bottom of the portion 2a. Note (see FIG. 5) holding portion 2b~2d of the other three feed bearing R b to R d are also configured in the same manner as the holding portion 2a.
[0012]
FIG. 7 is an explanatory diagram of a procedure for forming the holding section 2a as described above. As shown in FIG. 7A, the holding portion 2a having the above-described form first forms a hollow portion 2f having a circular cross section eccentric to one side inside the rotary cylinder 2, and then shown in FIG. 7B. By removing the region 2g sandwiched between the two tangents extending to the eccentric side of the cavity 2f to the outer peripheral surface of the rotary cylinder 2, the half of the cavity 2f is removed as shown in FIG. part is leaving implemented as a semi-circular recess for supporting the bearing R a send.
[0013]
Now, in the procedure for forming the holding portion 2a as described above, the hollow portion 2f is formed by, for example, boring from the end face of the rotary cylinder 2, and the removal of the region 2g continuous with the hollow portion 2f is performed, for example, This is realized by electric discharge machining from the outside of the rotary cylinder 2. However, since the holding portion 2a is inclined at a predetermined angle with respect to the axis of the rotating cylinder 2, in the above-described forming procedure, particularly, the hollow portion 2f formed inside the rotating cylinder 2 and the rotating cylinder 2 There is a problem that it is difficult to align with the region 2g to be removed from the outside, it takes a lot of man-hours to process the holding portion 2a, and it is inevitable that defective products are generated, resulting in deterioration of product yield. This is a factor that makes mass production difficult.
[0014]
The present invention has been made in view of such circumstances, and by improving a feed bearing held in a rotating cylinder, it is possible to form a holding portion for holding the feed bearing with high accuracy without requiring a large number of steps. It is an object of the present invention to provide a vehicle steering apparatus which is excellent in mass productivity and can reliably transmit power from a steering rotary drive source to a steering shaft.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
A steering apparatus for a vehicle according to a first aspect of the present invention includes a steering shaft supported movably in an axial direction and having a thread groove formed on an outer peripheral surface, and rotatably supported coaxially with the steering shaft. The rotating cylinder and a plurality of holding portions eccentrically held in each of a plurality of holding portions arranged in parallel in the axial direction inside the rotating cylinder, and a portion of an inner peripheral surface is engaged with the screw groove. A feed bearing, and converting the rotation of the rotary cylinder by transmission from a rotational drive source for steering into a movement in the axial direction of the steering shaft by rolling of the feed bearing guided by the screw groove. In the steering apparatus for a vehicle that performs steering, the feed bearing is inclined with an outer ring fitted and held in the holding portion and an angle substantially equal to a lead angle of the thread groove within a width of the outer ring. The vehicle includes an inner ring, and a plurality of rolling elements interposed between the inner ring and the outer ring. And wherein the door.
[0016]
In the present invention, the feed bearing held inside the rotary cylinder includes an inner ring inclined at an angle corresponding to the lead angle of the thread groove within the width of the outer ring, and the feed bearing and the shaft are provided inside the rotary cylinder. When held by a holding portion formed in a plane perpendicular to the plane, the inner ring is inclined along the screw groove and engages with the screw groove as in the conventional case, and is transmitted by a rotation drive source for steering. The rotation of the rotating cylinder is converted into movement in the axial direction of the steering shaft to perform steering. Since the holding portion of the feed bearing is located in a plane orthogonal to the axis of the rotary cylinder, it can be formed with high accuracy without requiring a large number of steps.
[0017]
Further, a steering apparatus for a vehicle according to a second invention of the present invention is characterized in that the rotary cylinder according to the first invention is supported with a predetermined radial gap on one side in the axial direction.
[0018]
In the present invention, one side of the rotary cylinder is supported through a predetermined radial gap, the deflection of the steering shaft caused by the action of various external forces is allowed within the range of the radial gap, and rotation of the rotary cylinder is achieved. To the steering shaft smoothly.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments. FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a vehicle steering system according to the present invention, and illustrates a rack-and-pinion type steering mechanism that operates in accordance with a rotation operation of a steering wheel S as a steering member, and the steering mechanism. And a motor (rotary drive source) 3 for assisting steering provided to the vehicle.
[0020]
Steering mechanism includes a rack housing H 1 lateral direction extending the cylindrical of the vehicle body, not shown, movably supported by the steering shaft in the interior of the rack housing H 1 to axial direction (the rack shaft) 1 is provided. Both ends of the steering shaft 1 is projected on both sides of the rack housing H 1, are connected via the tie rods 13 and 13 each to the knuckle arms 12, 12 of the left and right front wheels 11 and 11 as the wheels for steering The knuckle arms 12, 12 are pushed and pulled via the tie rods 13 by the movement of the steering shaft 1 in both directions, so that the left and right front wheels 11, 11 are steered.
[0021]
On one side half portion of the rack housing H 1, to cross it and the shaft center and the pinion housing H 2 is continuously provided, the inside of the pinion housing H 2, rotatably pinion shaft at axis 14 are supported. The pinion shaft 14, only the projecting portion of the upper pinion housing H 2 is Yes illustrated, the projecting portion is connected to the column shaft 17 through the intermediate shaft 16 provided with universal joints 15, 15 at both ends .
[0022]
At the bottom of the pinion shaft 14 which extends inside the pinion housing H 2, a pinion (not shown) is provided integrally. The rack on the steering shaft 1 supported inside the housing H 1, and the rack teeth are formed over a suitable length, including the intersecting position between the pinion housing H 2, the rack teeth, the pinion shaft 14 It is engaged with the lower pinion.
[0023]
Column shaft 17 is rotatably supported in coaxially inside the column housing H 3 having a cylindrical shape is fixedly supported inclined rearward and upward in the interior of the passenger compartment (not shown), a steering wheel S is is fitted fixed to the upper end of the column shaft 17 which projects at the top of the column housing H 3.
[0024]
With the above configuration, when the steering wheel S is rotated for steering, the column shaft 17 to which the steering wheel S is fitted and fixed rotates around the axis, and this rotation is performed via the intermediate shaft 16 and the pinion shaft. The rotation of the pinion shaft 14 is converted into a movement in the axial direction of the steering shaft 1 at the meshing portion of the pinion and the rack teeth, and the left and right front wheels 11, 11 are steered as described above.
[0025]
Motor 3 for steering assistance for assisting such a steering, the other side half portion of the rack housing H 1, mounted by crossing it the axis, the following as the rack housing H 1 inside the steering shaft 1 Transmission is configured.
[0026]
Figure 2 is a longitudinal sectional view showing the internal configuration of the rack housing H 1 of the mounting portion near the motor 3 for steering assist. Motor 3 as shown in the figure, is provided continuously to the rack housing H 1, the end of the cylindrical motor housing H 4 projecting radially outward, via a shim 30 for adjusting the position of the axial direction are flange fixing Te to the distal end of the motor shaft 31 which projects into the interior of the rack housing H 1, the small bevel gear 32 is integrally formed.
[0027]
Inside the rack housing H 1, the rotary cylinder 2 so as to correspond to the mounting position of the above-described motor 3 are arranged. Rotating cylinder 2 is rotatable in the one side in the axial direction is supported by a pair of angular ball bearings 25 and 25, the rack housing H 1 inside the steering shaft 1 coaxially with. Angular contact ball bearings 25, 25 are fitted in the rack housing H 1, is fixed by applying a predetermined preload by tightening the preload nut 26 from one side in the axial direction, the rotating cylinder 2 and the radial direction It is supported so that it cannot move in the thrust direction.
[0028]
Threaded portion of the preload nut 26 and the rack housing H 1 is located a tapered thread whose diameter decreases toward the innermost side, so as to prevent destabilization of the supported state of the rotating cylinder 2 by loosening the preload nut 26 There is something. Loosening of the preload nut 26 is caused by the difference in thermal expansion coefficient due to external, the difference in the material of the rack housing H 1 and preload nut 26 caused by vibration applied during driving of the vehicle. As described above, the loosening prevention by the tapered screw can be realized without adding a dedicated part, and the preload applied in the assembling stage can be maintained, and the rotating cylinder 2 can be reliably supported. .
[0029]
The rotating cylinder 2 supported in this manner has a large bevel gear 27 provided on the outer periphery of the middle part, and the large bevel gear 27 is a small bevel gear provided at the tip of the motor shaft 31 of the motor 3. 32. Here, the small bevel gear 32 is formed integrally with the motor shaft 31 of the steering assist motor 3 as described above, has high concentricity with the motor shaft 31, and meshes with the large bevel gear 27. , during assembly of the motor 3 to the motor housing H 4, it is better implemented by the thickness adjustment of the shim 30 interposed therebetween.
[0030]
With the above configuration, the rotation of the motor shaft 31 accompanying the driving of the steering assist motor 3 is transmitted to the rotary cylinder 2 via the small bevel gear 32 and the large bevel gear 27, and in accordance with this transmission, the rotary cylinder 2 , And rotates about an axis under the support of the angular ball bearings 25, 25.
[0031]
On the other hand, the other side of the rotating cylinder 2, a rack housing a predetermined radial gap in the support bush 28 of the fitting is an annular the inner surface of the H 1 [delta] is opposed, within the scope of this radial gap [delta] It is supported to allow displacement. With such support, the rotating cylinder 2 can be displaced following the deflection of the steering shaft 1 during the rotation described above. The deflection of the steering shaft 1 is inevitably caused by external force such as a road surface reaction force applied to the left and right front wheels 10 and 10 connected to both ends and a meshing reaction force applied to the meshing portion between the pinion and the rack teeth. By the displacement of the rotary cylinder 2 following the deflection, the motion conversion described later can be performed with high efficiency.
[0032]
In FIG. 2, a radial gap δ is secured between the support bush 28 fitted in the rack housing H 1 and the outer peripheral surface of the rotary cylinder 2. fitted around the annular support bush may be configured to secure the radial gap between the inner peripheral surface of the rack housing H 1, further, annular support bushing on both the rack housing H 1 and rotating barrel 2 May be fitted to secure a radial gap between these support bushes. In Figure 2 also, there is shown an enlarged view of the radial gap δ between the rack housing H 1 and the rotary cylinder 2, but a proper value of the radial gap δ is the order of 0.1 to 0.2 mm .
[0033]
Four feed bearings R 1 to R 4 are internally fitted and held inside the rotating cylinder 2 supported as described above. A screw groove 10 having a semicircular cross-section is provided on the outer peripheral surface of the steering shaft 1 which is inserted coaxially inside the rotary cylinder 2, including a portion facing the inside of the rotary cylinder 2. It is formed over a length range corresponding to the stroke.
[0034]
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a feed bearing used in the vehicle steering system according to the present invention. Note that this figure is the feed bearing R 1 is illustrated, other feed bearing R 2 to R 4 have the same configuration.
[0035]
Bearing R 1 Feed As illustrated, the outer ring 40 and inner ring 41 forming together an annular, multiple engaging with both opposing peripheral surface formed rolling groove of ball (rolling elements) 42, 42 ... It is configured as a ball bearing that is assembled through the ball bearing. Here, the outer ring 40 is formed wider than the inner ring 41 located on the inner side, and the inner ring 41 is assembled by being inclined at a predetermined inclination angle θ within the width of the outer ring 40. This assembling can be realized by machining the rolling grooves of the balls 42 provided on the inner peripheral surface of the outer race 40 with the above-described inclination angle θ. Note that the inclination angle θ of the inner ring 41 is set to be substantially equal to the lead angle θ 0 (see FIG. 2) of the thread groove 10 provided on the outer peripheral surface of the steering shaft 1.
[0036]
The inner ring 41 of the feed bearing R 1 has an inner diameter sufficiently larger than the outer diameter of the steering shaft 1, and the inner peripheral surface of the inner ring 41 has, as shown in FIG. An engagement protrusion 43 having a semicircular cross section corresponding to the provided screw groove 10 is provided around the periphery.
[0037]
Feed bearing R 1 configured in this way, fit the outer ring 40 in the holding portion 21 provided on the inner side of the rotating cylinder 2, Yes eccentric is held with a predetermined eccentricity radially, steered by the eccentric At a position in the circumferential direction closest to the shaft 1, an engagement protrusion 43 provided around the inner race 41 is engaged with the thread groove 10 on the outer periphery of the steering shaft 1.
[0038]
This engagement position is made at a position where the inclination of the inner ring 41 provided with the engagement protrusion 43 matches the lead angle θ 0 of the thread groove 10 as shown by a white circle in FIG. The inner race 41 of R 1 is inclined with an inclination angle θ with respect to the outer race 40, and the inclination angle θ is set to be substantially equal to the lead angle θ 0, and is stored within the width of the outer race 40. Therefore, the holding portion 21 holding the outer ring 40 can be a circular hole eccentric by a predetermined length in a plane orthogonal to the axis of the rotating cylinder 2.
[0039]
Similarly, the feed bearings R 2 , R 3 , and R 4 having the same configuration as the feed bearing R 1 are provided on separate holding portions 22, 23, and 24 provided on one side of the holding portion 21 in the axial direction. The respective outer races 40 are held, and the engagement projections 43 provided on the inner race 42 are engaged with the screw grooves 10. These holding parts 22, 23, 24 are also in a plane perpendicular to the axis of the rotary cylinder 2. In this case, a circular hole having a predetermined length eccentricity can be obtained.
[0040]
The engagement positions of the two feed bearings R 1 , R 4 on both sides indicated by white circles in FIG. 2 are set on the front side of the figure, and the center two feed bearings R indicated by black circles in FIG. The engagement positions of R 2 and R 3 are set on the back side of the drawing, and the engagement positions on each side are distributed to both sides of the axis of the steering shaft 1. the 1 to R 4 are so as to restrain the radial movement of the steering shaft 1.
[0041]
The vehicular steering device constructed as described above, when the rotary cylinder 2 is rotated around the axis through the transmission from the motor 3 for steering assist, engaging the inner race screw groove 10 of the feed bearing R 1 to R 4 The steering shaft 1 rolls, and the steering shaft 1 is subjected to an axial component of the acting force applied to each of the feed bearings R 1 to R 4 along the inclination of the screw groove 10. 1 moves in the axial direction, and the steering as described above is assisted in accordance with this movement.
[0042]
In order to perform the above steering assist with high efficiency, it is necessary that the thread groove 10 on the outer periphery of the steering shaft 1 and each of the feed bearings R 1 to R 4 maintain a good engagement state. feed bearing R 1 to R 4 which is held by the holder 21 to 24 provided in the cylinder 2 is positioned with high accuracy, also the positioning needs to be implemented without requiring a great deal of man-hours.
[0043]
Figure 4 is an explanatory view of a holding state of the feed bearing R 1 to the rotating cylinder 2. Holding unit 21 for holding the feed bearing R 1, as shown by the dashed line in the figure, to form a recess semicircular cross section corresponding to the outer shape of the feed bearing R 1 in the interior of the rotating cylinder 2, the opening of the recess by extending the side in the tangential direction, and is constituted by allowed opening a rectangular insertion opening corresponding to the longitudinal section of the bearing R 1 sends to the outer peripheral surface of the rotating cylinder 2. As shown by the arrow in FIG. 4, the feed bearing R 1 , which is schematically indicated by a two-dot chain line, is pushed into the holding portion 21 through the insertion port on the outer periphery of the rotary cylinder 2, and is attached to the bottom of the holding portion 21. The inner peripheral surface of this abutting portion is engaged with the thread groove 10 on the outer periphery of the steering shaft 1 to form the structure as shown in FIG.
[0044]
As shown in FIG. 7, the holding portion 21 as described above is provided with a hollow portion 2f having a circular cross section eccentric to one side by boring inside the rotary cylinder 2, and then, outside the rotary cylinder 2. , A region 2g sandwiched between two tangents extending toward the eccentric side of the cavity 2f can be formed by a machining procedure similar to the conventional one.
[0045]
Here, the holding portion 21 of the feed bearing R 1 is as described above, a circular hole having no inclined relative to a plane orthogonal to the axis of the rotary cylinder 2, boring for forming the cavity portion 2f Can be performed with high accuracy, and at the time of the subsequent removal of the region 2g, an accurate machining position can be determined from the outside of the rotary cylinder 2 and the inner cavity 2f of the rotary cylinder 2 can be accurately determined. 4g can be removed, and the holding portion 21 shown in FIG. 4 can be formed with high accuracy.
[0046]
Similarly, the holding parts 22 to 24 of the other feed bearings R 2 to R 4 can be formed with high accuracy without requiring many man-hours, and the feed bearings R 1 to R 1 held by the holding parts 21 to 24 can be formed. the exact positioning of the R 4 is possible, it is possible to perform steering assist by transmitting at a high efficiency from the motor 3 for steering assist.
[0047]
If the steering assist by transmitting from the motor 3, such as more was made, the rack housing H 1 for supporting the steering shaft 1, the rotation moment about the axis is generated by the action of the rotation of the motor 3 reaction forces and rotational inertia. The rack housing H 1 as shown in FIG. 1, in the vicinity of the crossover position of the pinion housing H 2, the fixed bracket 18 and 18 so as to project on both sides sandwiching the interior of the rack shaft 1 is provided with, these It is fixed to the vehicle body by fixing brackets 18,18. By this fixing, the influence of the rotational moment can be eliminated, and the above-described steering assist can be stably performed. Note that this support structure is also effective in a case where another motion conversion device such as a ball screw is provided to convert the rotational motion of the motor 3 into the movement of the steering shaft 1.
[0048]
In the above embodiment, a configuration including four feed bearings R 1 to R 4 has been described, but a configuration including three or five or more feed bearings may be employed.
[0049]
Further, in the above embodiment, an example of application to an electric power steering device that transmits the rotation of a steering assist motor to a rack shaft as a steering shaft in a vehicle including a rack and pinion type steering mechanism has been described. The present invention is applicable to any type of electric power steering device having a steering shaft that moves in the axial direction for steering, and configured to transmit the rotation of a steering assist motor to the steering shaft, Furthermore, the present invention can be applied to a case where a rotary drive source other than the electric motor 3 is provided.
[0050]
In addition, the present invention is not limited to the power steering device, but includes a steering mechanism mechanically separated from the steering member, and a steering motor is attached to a part of the steering mechanism, and only the rotation of the motor is used. Also in a steer-by-wire type steering apparatus configured to perform steering, the present invention can be applied for transmission from the motor to a steering shaft, and the same effect can be obtained.
[0051]
【The invention's effect】
As described in detail above, in the vehicle steering system according to the present invention, the holding portion of the feed bearing, which is held by the rotating cylinder and engages with the thread groove on the outer periphery of the steering shaft, requires a large number of man-hours in the axial cross section of the rotating cylinder. The present invention has excellent effects such as being able to be formed with high accuracy without necessity and being able to mass-produce a reliable motion conversion from rotation of the rotary cylinder to movement of the steering shaft in the axial length direction. Play.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a vehicle steering system according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an internal configuration of a rack housing near a mounting portion of a steering assist motor.
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a feed bearing used in the vehicle steering system according to the present invention.
FIG. 4 is an explanatory diagram of a holding state of a feed bearing on a rotary cylinder.
FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a main part of a conventional vehicle steering system provided with a motion conversion device using a feed bearing.
FIG. 6 is an explanatory view of a state in which a feed bearing is held on a rotary cylinder in a conventional vehicle steering system.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a procedure for forming a holding portion of the feed bearing.
[Explanation of symbols]
1 Steering shaft 2 Rotating cylinder 3 Motor (rotation drive source)
10 Screw groove 40 Outer ring 41 Inner ring 42 Ball (rolling element)
21 to 24 Holding parts R 1 to R 4 Feed bearing δ Radial gap

Claims (2)

軸長方向への移動自在に支持され、外周面にねじ溝が形成された操舵軸と、該操舵軸と同軸上での回転自在に支持された回転筒と、該回転筒の内部に軸長方向に並設された複数の保持部の夫々に偏心保持され、内周面の一か所を前記ねじ溝に係合させてある複数の送りベアリングとを備え、操舵用の回転駆動源からの伝動による前記回転筒の回転を、前記ねじ溝を案内とする前記送りベアリングの転動により前記操舵軸の軸長方向の移動に変換して操舵を行わせる車両用操舵装置において、
前記送りベアリングは、前記保持部に嵌合保持される外輪と、
該外輪の幅内にて前記ねじ溝のリード角と略等しい角度を有して傾斜する内輪と、
該内輪と前記外輪との間に介装された複数の転動体と
を備えることを特徴とする車両用操舵装置。
A steering shaft movably supported in the axial length direction and having a thread groove formed on an outer peripheral surface thereof; a rotating cylinder rotatably supported coaxially with the steering shaft; and a shaft length inside the rotating cylinder. A plurality of feed bearings, each of which is eccentrically held by a plurality of holding portions arranged side by side in the direction, and a portion of an inner peripheral surface is engaged with the screw groove, and a plurality of feed bearings are provided from a rotational drive source for steering. In the vehicle steering device, the rotation of the rotary cylinder due to transmission is converted into movement in the axial direction of the steering shaft by the rolling of the feed bearing with the screw groove serving as a guide, thereby performing steering.
The feed bearing, an outer ring fitted and held in the holding portion,
An inner ring inclined at an angle substantially equal to the lead angle of the screw groove within the width of the outer ring,
A vehicle steering system comprising a plurality of rolling elements interposed between the inner wheel and the outer wheel.
前記回転筒は、軸長方向の一側において所定の径方向ギャップを有して支持してある請求項1記載の車両用操舵装置。The vehicle steering system according to claim 1, wherein the rotary cylinder is supported with a predetermined radial gap on one side in the axial direction.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111656052A (en) * 2018-01-19 2020-09-11 日本精工株式会社 Nut, feed screw mechanism, and electric position adjustment device for steering wheel
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