JP2005153638A

JP2005153638A - Electric power steering device

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Publication number: JP2005153638A
Application number: JP2003392813A
Authority: JP
Inventors: Toru Kamiya; 亨神谷; Masanori Natsume; 正則夏目; Masanari Torii; 雅成鳥居
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd; Favess Co Ltd; Toyoda Koki KK
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd; Favess Co Ltd; Toyoda Koki KK
Priority date: 2003-11-21
Filing date: 2003-11-21
Publication date: 2005-06-16

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device having high assembling accuracy of a gear mechanism for transmitting rotary torque of a motor and excellent quality. <P>SOLUTION: This device 1 comprises: a rack shaft 20; a substantially cylindrical ball screw nut 31 externally inserted into the rack shaft 20 by interposing a plurality of rolling balls 32; a sleeve 41 formed into a substantially cylindrical shape to be coaxially arranged on outer peripheral sides of the rack shaft 20 and the ball screw nut 31 and having a nut fitting part 416 formed to fit the ball nut 31 into the inner peripheral surface; the motor 40 for rotating the sleeve 41 via the gear mechanism 42; and a sleeve housing 12 including a motor mount part 124 and a hollow part 122 for storing the sleeve 41. An inside diameter of an insertion end part 120 of both end parts of the sleeve housing 12 is made larger than an outside diameter of the ball screw nut 31. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は，モータの回転トルクを利用して、車両ステアリングの操作に要する力を軽減する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 apparatus that uses a rotational torque of a motor to reduce a force required for vehicle steering operation.

従来より、例えば、モータの回転トルクを利用して、運転者のステアリング操作力を軽減するための車両用の電動パワーステアリング装置がある。
上記電動パワーステアリング装置としては、例えば、ボールねじ機構を介在してラックシャフトに外挿したスリーブを有してなり、上記モータ出力軸の回転によって上記スリーブを回転するように構成したものがある。このような電動パワーステアリング装置では、上記ボールねじ機構の作用により、上記スリーブの回転トルクを上記ラックシャフトの往復駆動力に変換している。さらに、例えば、上記モータ出力軸と上記スリーブとの間に歯車機構を配置し、この歯車機構を介して回転運動を伝達するように構成する場合がある（例えば、特許文献１参照。）。このような電動パワーステアリング装置を設計仕様に沿って適切に動作させるためには、上記歯車機構のバックラッシュやプリロード等の特性値を精度良く管理する必要がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, for example, there is an electric power steering device for a vehicle for reducing a driver's steering operation force by using a rotational torque of a motor.
As the electric power steering device, for example, there is a device having a sleeve externally attached to a rack shaft through a ball screw mechanism, and the sleeve is rotated by rotation of the motor output shaft. In such an electric power steering apparatus, the rotational torque of the sleeve is converted into the reciprocating driving force of the rack shaft by the action of the ball screw mechanism. Further, for example, a gear mechanism may be disposed between the motor output shaft and the sleeve, and the rotational motion may be transmitted via the gear mechanism (see, for example, Patent Document 1). In order to appropriately operate such an electric power steering apparatus in accordance with design specifications, it is necessary to accurately manage characteristic values such as backlash and preload of the gear mechanism.

しかしながら、上記従来の電動パワーステアリング装置では、次のような問題がある。すなわち、上記歯車機構を組み立てるに当たっては、予め、上記ボールねじ機構を組み付けた上記ラックシャフトを上記スリーブに組み込んでおく必要がある。
そのため、上記スリーブと上記モータとの間に配設される上記歯車機構単体で、そのバックラッシュやプリロード値等の特性値を計測、調整することは困難であった。それ故、従来では、上記ボールねじ機構や上記ラックシャフトを含めた全体の特性値を計測し、計測した全体の特性値から上記歯車機構の特性値を推定するよりほかなかった。
したがって、上記の電動パワーステアリング装置では、上記モータの回転トルクを上記スリーブに伝達するための歯車機構のバックラッシュやプリロード等の特性値を高精度に管理できないおそれがある。それ故、上記従来の電動パワーステアリング装置では、上記歯車機構の耐久性や伝達効率等の諸仕様について、実際の使用に際して要求される以上に余裕を持った設計を行う必要があった。 However, the conventional electric power steering device has the following problems. That is, when assembling the gear mechanism, it is necessary to previously incorporate the rack shaft with the ball screw mechanism into the sleeve.
Therefore, it has been difficult to measure and adjust the characteristic values such as the backlash and the preload value with the single gear mechanism disposed between the sleeve and the motor. Therefore, conventionally, there has been no other way than measuring the entire characteristic value including the ball screw mechanism and the rack shaft and estimating the characteristic value of the gear mechanism from the measured overall characteristic value.
Therefore, in the above electric power steering apparatus, there is a possibility that characteristic values such as backlash and preload of the gear mechanism for transmitting the rotational torque of the motor to the sleeve cannot be managed with high accuracy. Therefore, in the above conventional electric power steering device, it is necessary to design the various specifications such as the durability and transmission efficiency of the gear mechanism with more margin than required in actual use.

特開２００３−１２７８７９号公報JP 2003-127879 A

本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであり、モータの回転トルクを伝達する歯車機構の組み付け精度が高く、優れた品質の電動パワーステアリング装置を提供しようとするものである。 The present invention has been made in view of such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device having high quality with a high assembling accuracy of a gear mechanism for transmitting rotational torque of a motor.

本発明は、ステアリングピニオンと係合して該ステアリングピニオンの回転運動に従動して往復運動を行うように構成したラックシャフトと、
複数の転動ボールを介在して上記ラックシャフトに外挿する略円筒状のボールねじナットと、
上記ラックシャフト及び上記ボールねじナットの外周側に同軸上に配置するよう構成した略円筒形状をなし、その内周面に上記ボールねじナットを嵌入して固定するためのナット嵌合部を形成したスリーブと、
歯車機構を介して上記スリーブを回転させるよう、該スリーブの外周側に配置されたモータと、
該モータを取り付けるモータマウント部を含み、かつ、上記スリーブを回転可能に収容する中空部を含むスリーブハウジングとを有してなり、
上記スリーブハウジングの両端部のうち、上記スリーブの上記ナット嵌合部が開口する側に当たる挿入端部の内径は、上記ボールねじナットの外径よりも大きくしてあることを特徴とする電動パワーステアリング装置にある（請求項１）。 The present invention includes a rack shaft configured to engage with a steering pinion and perform a reciprocating motion following the rotational motion of the steering pinion;
A substantially cylindrical ball screw nut that is extrapolated to the rack shaft via a plurality of rolling balls;
A substantially cylindrical shape configured to be coaxially arranged on the outer peripheral side of the rack shaft and the ball screw nut is formed, and a nut fitting portion for fitting and fixing the ball screw nut on the inner peripheral surface thereof is formed. Sleeve,
A motor disposed on the outer peripheral side of the sleeve so as to rotate the sleeve via a gear mechanism;
A sleeve housing including a motor mount portion for mounting the motor, and a hollow portion for rotatably housing the sleeve;
An electric power steering characterized in that an inner diameter of an insertion end portion corresponding to an opening side of the nut fitting portion of the sleeve out of both end portions of the sleeve housing is larger than an outer diameter of the ball screw nut. In the apparatus (Claim 1).

ここで、上記挿入端部の内径が、上記ボールねじナットの外径よりも大きいとは、上記ラックシャフトの軸方向を基準の軸方向としたときに、上記挿入端部における上記軸方向に直交する断面の内周形状が、上記ボールねじナットにおける上記軸方向に直交する断面の外形状を包含する形状であることを意味している。
すなわち、本発明の電動パワーステアリング装置では、上記スリーブハウジングの上記挿入端部は、上記ボールねじナットを挿通できるように構成してある。
そのため、上記電動パワーステアリング装置によれば、予め、上記スリーブハウジングに上記スリーブ等を組み付けておき、その後、上記挿入端部側から上記ボールねじナットを外挿した上記ラックシャフトを組み付けることができる。
それ故、上記電動パワーステアリング装置では、その組み付け工程における上記ラックシャフトを組み付ける前の段階で、上記モータと上記スリーブとの間に配設した上記歯車機構のバッラッシュや歯当たり状態やプリロード等の特性値を精度良く計測し、これらの特性値を精度良く調整可能である。 Here, the inner diameter of the insertion end is larger than the outer diameter of the ball screw nut when the axial direction of the rack shaft is a reference axial direction and is orthogonal to the axial direction of the insertion end. This means that the inner peripheral shape of the cross section includes the outer shape of the cross section perpendicular to the axial direction of the ball screw nut.
That is, in the electric power steering apparatus of the present invention, the insertion end portion of the sleeve housing is configured so that the ball screw nut can be inserted therethrough.
Therefore, according to the electric power steering apparatus, the sleeve or the like is assembled to the sleeve housing in advance, and then the rack shaft in which the ball screw nut is externally inserted from the insertion end side can be assembled.
Therefore, in the electric power steering device, before the rack shaft is assembled in the assembling process, the gear mechanism disposed between the motor and the sleeve, such as a brush, a tooth contact state, a preload, etc. It is possible to accurately measure the characteristic values and adjust these characteristic values with high accuracy.

したがって、本発明の電動パワーステアリング装置は、上記歯車機構を精度良く調整できるため、上記モータの回転駆動力を上記スリーブに効率良く伝達できる優れた装置となる。
さらに、上記歯車機構の状態を良好に調整した上記電動パワーステアリング装置は、長期間の使用に渡って、その初期特性を維持し得る優れた品質を有するものとなる。 Therefore, the electric power steering apparatus of the present invention is an excellent apparatus that can efficiently transmit the rotational driving force of the motor to the sleeve because the gear mechanism can be adjusted with high accuracy.
Furthermore, the electric power steering apparatus in which the state of the gear mechanism is well adjusted has excellent quality capable of maintaining its initial characteristics over a long period of use.

本発明においては、上記スリーブハウジングは、上記挿入端部に連結されて上記ラックシャフトの上記往復運動を軸支するよう構成したエンドハウジング及び、上記挿入端部とは反対側の端部に連結されて上記ラックシャフトの上記往復運動を軸支するよう構成したベースハウジングと組み合わせて、上記ラックシャフトを内挿して収容するための３分割構造を呈するラックハウジングをなすよう構成してあることが好ましい（請求項２）。
この場合には、上記ラックハウジングの３分割構造を活用して、上記電動パワーステアリング装置を効率良く組み立てることができ、その生産性を向上することができる。
すなわち、上記ベースハウジングと上記スリーブハウジングとの分割構造によれば、例えば、上記スリーブにおける上記ベースハウジング側の端部を回転支持するベアリングの組み付け作業が容易になる。 In the present invention, the sleeve housing is coupled to an end housing that is coupled to the insertion end to pivotally support the reciprocating motion of the rack shaft, and to an end opposite to the insertion end. In combination with a base housing configured to pivotally support the reciprocating motion of the rack shaft, it is preferably configured to form a rack housing having a three-part structure for receiving and accommodating the rack shaft ( Claim 2).
In this case, the electric power steering apparatus can be efficiently assembled using the three-part structure of the rack housing, and the productivity can be improved.
That is, according to the divided structure of the base housing and the sleeve housing, for example, the assembly work of the bearing that rotatably supports the end of the sleeve on the base housing side is facilitated.

また、上記スリーブは、上記スリーブハウジングの内周面に支持される第１ベアリングと、上記ベースハウジングの内周面に支持される第２ベアリングとにより回転可能に支持してあることが好ましい（請求項３）。
この場合には、上記第１ベアリングと上記第２ベアリングとによる軸方向の２箇所の位置により、上記スリーブを確実性高く回転支持することができる。 The sleeve is preferably rotatably supported by a first bearing supported on the inner peripheral surface of the sleeve housing and a second bearing supported on the inner peripheral surface of the base housing. Item 3).
In this case, the sleeve can be rotationally supported with high reliability by two axial positions of the first bearing and the second bearing.

また、上記スリーブは、上記ナット嵌合部が開口する側の端部に第１ベアリングを外挿し、かつ、上記反対側の端部に第２ベアリングを外挿するように構成してあり、
上記歯車機構は、上記スリーブに外挿して固定した第１の歯車と、該第１の歯車と係合すると共に上記モータ出力軸に連結された第２の歯車とを有してなり、
上記スリーブハウジングは、上記スリーブを収容した後に上記挿入端部側の外方から上記第１ベアリングを装着できるように構成してあり、かつ、上記挿入端部の内径は、上記第１の歯車、上記スリーブ及び上記第２ベアリングのいずれの外径よりも大きくしてあることが好ましい（請求項４）。 In addition, the sleeve is configured to extrapolate the first bearing to the end on the side where the nut fitting portion opens, and to extrapolate the second bearing to the end on the opposite side,
The gear mechanism includes a first gear that is externally fixed to the sleeve, and a second gear that engages with the first gear and is coupled to the motor output shaft.
The sleeve housing is configured so that the first bearing can be mounted from the outside on the insertion end side after accommodating the sleeve, and the inner diameter of the insertion end is set to the first gear, It is preferable that the outer diameter of each of the sleeve and the second bearing is larger.

この場合には、例えば、まず、上記第１の傘歯車を装着してない上記スリーブを上記スリーブハウジングに収容することができる。そして、上記挿入端部側から挿入されて、上記スリーブの外周側を経由して上記第２ベアリングにまで至るように構成した専用工具等を用いて、上記第１ベアリングを固定するためのナット等を締め付けることができる。そしてその後、上記挿入端部から挿入する上記第１の傘歯車を上記スリーブの所定位置に外挿することができる。 In this case, for example, first, the sleeve without the first bevel gear can be accommodated in the sleeve housing. Then, a nut or the like for fixing the first bearing using a dedicated tool or the like that is inserted from the insertion end side and reaches the second bearing via the outer peripheral side of the sleeve Can be tightened. Thereafter, the first bevel gear inserted from the insertion end can be externally inserted at a predetermined position of the sleeve.

さらに、例えば、上記第１の傘歯車よりも上記第１ベアリングの外径が大きい場合には、予め、上記第１の傘歯車を外挿した上記スリーブを上記スリーブハウジングに収容することもできる。そして、上記挿入端部側から挿入されて、上記第１の傘歯車等の外周側を経て上記第１ベアリングにまで至るような専用工具等を準備すれば、上記第１ベアリングを固定するためのナット等を締め付けることが可能である。 Further, for example, when the outer diameter of the first bearing is larger than that of the first bevel gear, the sleeve in which the first bevel gear is extrapolated in advance can be accommodated in the sleeve housing. If a special tool or the like that is inserted from the insertion end side and reaches the first bearing through the outer peripheral side of the first bevel gear or the like is prepared, the first bearing is fixed. It is possible to tighten a nut or the like.

また、上記スリーブハウジングは、上記挿入端部に連結されて上記ラックシャフトの上記往復運動を軸支するよう構成したエンドハウジングと組み合わせて、上記ラックシャフトを内挿して収容するための２分割構造を呈するラックハウジングをなすよう構成してあることが好ましい（請求項５）。
上記挿入端部から上記スリーブ及び上記第１の傘歯車を挿入できるように構成すれば、上記スリーブハウジングにおける上記挿入端部とは反対側の端部側を広く開口させる必要がなくなる。それ故、上記スリーブハウジングの上記反対側の端部側に、別のハウジング部材を連結する必要がなくなるため、上記スリーブハウジングと上記エンドハウジングとからなる２分割構造として上記ラックハウジングを構成することができる。
そして、この場合には、上記電動パワーステアリング装置における上記ラックシャフトの軸方向の組み付け精度を向上でき、ボールねじ機構や、ベアリング等に作用させるプリロード等の精度を向上できると共に、転舵輪のアライメント特性等のステアリング特性を向上して、運転者の操作フィールを含む装置全体の品質をさらに向上することができる。 In addition, the sleeve housing is combined with an end housing that is connected to the insertion end portion and pivotally supports the reciprocating motion of the rack shaft, and has a two-part structure for inserting and accommodating the rack shaft. It is preferable that the rack housing is formed.
If the sleeve and the first bevel gear can be inserted from the insertion end, it is not necessary to widen the end of the sleeve housing opposite to the insertion end. Therefore, since it is not necessary to connect another housing member to the opposite end portion of the sleeve housing, the rack housing can be configured as a two-part structure including the sleeve housing and the end housing. it can.
In this case, the assembly accuracy in the axial direction of the rack shaft in the electric power steering device can be improved, the precision of the preload applied to the ball screw mechanism and the bearing can be improved, and the alignment characteristics of the steered wheels As a result, the quality of the entire apparatus including the driver's operation feeling can be further improved.

（実施例１）
本例は、ＤＣモータ４０の回転トルクを伝達する歯車機構４２単体での検査工程を実施し得るように構成した電動パワーステアリング装置１に関する例である。本例の内容について、図１〜図７を用いて説明する。
本例の電動パワーステアリング装置１は、図１に示すごとく、ステアリングピニオン（図示略）と係合して該ステアリングピニオンの回転運動に従動して往復運動を行うように構成したラックシャフト２０と、複数の転動ボール３２を介在してラックシャフト２０に外挿する略円筒状のボールねじナット３１と、ラックシャフト２０及びボールねじナット３１の外周側に同軸上に配置するよう構成した略円筒形状をなし、その内周面にボールねじナット３１を嵌入して固定するためのナット嵌合部４１６を形成したスリーブ４１と、歯車機構４２を介してスリーブ４１を回転させるよう、該スリーブ４１の外周側に配置されたモータ４０と、該モータ４０を取り付けるモータマウント部１２４を含み、かつ、スリーブ４１を回転可能に収容する中空部１２２を含むスリーブハウジング１２とを有してなる装置である。
上記スリーブハウジング１２の両端部のうち、上記スリーブ４１のナット嵌合部４１６が開口する側に当たる挿入端部１２０の内径は、上記ボールねじナット３１の外径よりも大きくしてある。
以下に、この内容について詳しく説明する。 (Example 1)
This example is an example relating to the electric power steering apparatus 1 configured to be able to carry out an inspection process with a single gear mechanism 42 that transmits the rotational torque of the DC motor 40. The contents of this example will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus 1 of the present example includes a rack shaft 20 that is configured to engage with a steering pinion (not shown) and follow a rotational movement of the steering pinion to perform a reciprocating movement, A substantially cylindrical ball screw nut 31 extrapolated to the rack shaft 20 with a plurality of rolling balls 32 interposed therebetween, and a substantially cylindrical shape configured to be coaxially disposed on the outer peripheral side of the rack shaft 20 and the ball screw nut 31 And a sleeve 41 having a nut fitting portion 416 for fitting and fixing the ball screw nut 31 on the inner peripheral surface thereof, and an outer periphery of the sleeve 41 so that the sleeve 41 is rotated via the gear mechanism 42. A motor 40 disposed on the side, and a motor mount 124 to which the motor 40 is attached, and the sleeve 41 is rotatably accommodated. It is a device made and a sleeve housing 12 which includes a hollow portion 122.
Of the both ends of the sleeve housing 12, the inner diameter of the insertion end 120 corresponding to the side where the nut fitting portion 416 of the sleeve 41 opens is larger than the outer diameter of the ball screw nut 31.
This content will be described in detail below.

本例の電動パワーステアリング装置１は、図１に示すごとく、例えば、ラックアンドピニオン式のギヤ係合構造を有するステアリング機構（図示略）に対して、ＤＣモータ４０が生じる回転トルクをアシスト力として入力するように構成した装置である。
なお、上記ＤＣモータ４０としては、ブラシレスモータでも、ブラシ付きモータであっても良い。また、ＤＣモータ４０に代えて交流モータを採用することも可能である。 As shown in FIG. 1, the electric power steering device 1 of this example uses, for example, a rotational torque generated by the DC motor 40 as an assisting force for a steering mechanism (not shown) having a rack and pinion type gear engagement structure. A device configured to input.
The DC motor 40 may be a brushless motor or a motor with a brush. In addition, an AC motor can be employed instead of the DC motor 40.

本例の電動パワーステアリング装置１では、上記ステアリングギヤ機構とは独立して、ＤＣモータ４０を備えたパワーアシスト部１５を配設してある。該パワーアシスト部１５は、図１に示すごとく、ステアリングギヤ機構を構成するラックシャフト２０の外周側に形成してある。
本例のパワーアシスト部１５は、上記のごとく、ラックシャフト２０の外周側に同軸上に配設したボールねじ機構３０を介設してラックシャフト２０に外挿した略円筒形状のスリーブ４１と、歯車機構４２を介在してスリーブ４１を回転させるよう構成したＤＣモータ４０と、ラックシャフト２０を軸方向に貫通させた状態で収容するラックハウジング１０とから構成してある。そして、本例では、上記スリーブハウジング１２は、３分割構造を呈するラックハウジング１０の一部として構成してある。 In the electric power steering apparatus 1 of this example, a power assist unit 15 including a DC motor 40 is disposed independently of the steering gear mechanism. As shown in FIG. 1, the power assist portion 15 is formed on the outer peripheral side of the rack shaft 20 constituting the steering gear mechanism.
As described above, the power assist unit 15 of the present example includes a substantially cylindrical sleeve 41 that is externally attached to the rack shaft 20 via the ball screw mechanism 30 that is coaxially disposed on the outer peripheral side of the rack shaft 20; The DC motor 40 is configured to rotate the sleeve 41 with the gear mechanism 42 interposed therebetween, and the rack housing 10 that accommodates the rack shaft 20 in a state of passing through the rack shaft 20 in the axial direction. In this example, the sleeve housing 12 is configured as a part of the rack housing 10 having a three-part structure.

上記スリーブ４１は、同図に示すごとく、ラックシャフト２０の外周側に同軸上に配置するように構成してある。このスリーブ４１は、上記軸方向における後述するベースハウジング１３側となる端部に支持部４１２を有している。また、後述するエンドハウジング１１側となる端部には、支持部４１２よりも大径の支持部４１１を有している。そして、本例のスリーブ４１は、支持部４１１に外挿した第１ベアリング６１と、支持部４１２に外挿した第２ベアリング６２を介して、ラックハウジング１０の内周側に回転可能に保持されるように構成してある。 As shown in the figure, the sleeve 41 is configured to be coaxially disposed on the outer peripheral side of the rack shaft 20. The sleeve 41 has a support portion 412 at an end portion on the base housing 13 side to be described later in the axial direction. Further, a support portion 411 having a diameter larger than that of the support portion 412 is provided at an end portion on the end housing 11 side which will be described later. The sleeve 41 of this example is rotatably held on the inner peripheral side of the rack housing 10 via the first bearing 61 extrapolated to the support portion 411 and the second bearing 62 extrapolated to the support portion 412. It is comprised so that.

本例のスリーブ４１の中間部分の外周には、図１に示すごとく、上記歯車機構４２を構成する第１の傘歯車４２１を外挿して固定するための歯車支持部４１５を形成してある。この歯車支持部４１５は、圧入融着により固定した上記第１の傘歯車４２１を支持するように構成してある。
さらに、上記スリーブ４１における支持部４１１の内周側には、ボールねじナット３１を嵌入するためのナット嵌合部４１６を形成してある。このナット嵌合部４１６は、図示しない打ち込みキーを用いて、嵌入した上記ボールねじナット３１を固定するように構成してある。また、上記スリーブ４１の内周面には、ナット嵌合部４１６に隣接してネジ部を形成してある。該ネジ部は、上記ボールねじナット３１に対して上記軸方向の予荷重を負荷するためのナット４１７を螺入するように構成してある。 As shown in FIG. 1, a gear support portion 415 for extrapolating and fixing the first bevel gear 421 constituting the gear mechanism 42 is formed on the outer periphery of the intermediate portion of the sleeve 41 of this example. The gear support portion 415 is configured to support the first bevel gear 421 fixed by press-fitting and fusion.
Further, a nut fitting portion 416 for fitting the ball screw nut 31 is formed on the inner peripheral side of the support portion 411 in the sleeve 41. The nut fitting portion 416 is configured to fix the inserted ball screw nut 31 using a driving key (not shown). Further, a thread portion is formed on the inner peripheral surface of the sleeve 41 adjacent to the nut fitting portion 416. The threaded portion is configured to screw a nut 417 for applying the axial preload to the ball screw nut 31.

上記ボールねじナット３１は、図１に示すごとく、その内周面に螺旋状のボールねじ溝３１０を形成してなる略円筒状を呈する部材であって、スリーブ４１とラックシャフト２０とを係合するボールねじ機構３０を構成する部材である。一方、ラックシャフト２０の外周面には、その軸方向における所定の範囲に螺旋状のボールねじ溝２００を設けてある。
そして、ラックシャフト２０とボールねじナット３１とは、上記ボールねじ溝２００と上記ボールねじ溝３１０とを組み合わせてなる略円形断面形状の間隙に複数の転動ボールを転動可能に収容して上記ボールねじ機構３０を形成している。 As shown in FIG. 1, the ball screw nut 31 is a member having a substantially cylindrical shape in which a spiral ball screw groove 310 is formed on the inner peripheral surface thereof. The sleeve 41 and the rack shaft 20 are engaged with each other. It is a member which comprises the ball screw mechanism 30 to do. On the other hand, on the outer peripheral surface of the rack shaft 20, a spiral ball screw groove 200 is provided in a predetermined range in the axial direction.
The rack shaft 20 and the ball screw nut 31 accommodate a plurality of rolling balls in a substantially circular cross-sectional gap formed by combining the ball screw groove 200 and the ball screw groove 310 in a rollable manner. A ball screw mechanism 30 is formed.

上記歯車機構４２は、図１に示すごとく、スリーブ４１の外周側に同軸上に嵌合固定した略円環状の上記第１の傘歯車４２１と、継手機構４３を介在して上記ＤＣモータ４０のモータ出力軸４０１と連結した第２の傘歯車４２２とを相互に係合させてなる係合構造である。
なお、本例では、ラックシャフト２０とＤＣモータ４０のモータ出力軸４０１とが、およそ３４度の傾斜角を有する斜交傘歯車機構として上記歯車機構４２を構成している。なお、上記の傾斜角に代えて、ラックシャフト２０とモータ出力軸４０１との傾斜角は９０度を含む角度範囲で任意に変更することができる。例えば、電動パワーステアリング装置１を搭載する車両の搭載スペースを考慮して、上記傾斜角を適切に設定することが好ましい。 As shown in FIG. 1, the gear mechanism 42 includes a substantially annular first bevel gear 421 that is coaxially fitted and fixed to the outer peripheral side of the sleeve 41, and a coupling mechanism 43. This is an engagement structure in which a second bevel gear 422 connected to a motor output shaft 401 is engaged with each other.
In this example, the rack shaft 20 and the motor output shaft 401 of the DC motor 40 constitute the gear mechanism 42 as an oblique bevel gear mechanism having an inclination angle of approximately 34 degrees. Instead of the above-described inclination angle, the inclination angle between the rack shaft 20 and the motor output shaft 401 can be arbitrarily changed within an angle range including 90 degrees. For example, it is preferable to appropriately set the tilt angle in consideration of the mounting space of the vehicle on which the electric power steering device 1 is mounted.

上記ラックハウジング１０は、図１に示すごとく、ＤＣモータ４０のモータマウント部１２４を含むスリーブハウジング１２と、該スリーブハウジング１２の上記挿入端部１２０に連結するエンドハウジング１１と、上記スリーブハウジング１２の反対側の端部に連結するベースハウジング１３とを組み合わせてなる３分割構造のハウジングである。
上記ベースハウジング１３は、上記スリーブハウジング１２と連結するためのフランジ部１３９を形成したハウジングであって、その内周面には、複列のラジアルベアリングである上記第２ベアリング６２の外周面を支持する支持面１３６を形成してある。そして、ベースハウジング１３の支持面１３６は、上記スリーブ４１に外挿した上記第２ベアリング６２を嵌入するように構成してある。このベースハウジング１３は、上記ラックシャフト２０の上記往復運動を摺動支持するように軸支するための図示しないシャフトブッシュを有してなる。 As shown in FIG. 1, the rack housing 10 includes a sleeve housing 12 including a motor mount portion 124 of the DC motor 40, an end housing 11 connected to the insertion end portion 120 of the sleeve housing 12, and the sleeve housing 12. This is a housing having a three-part structure in which a base housing 13 connected to the opposite end is combined.
The base housing 13 is a housing in which a flange portion 139 for connecting to the sleeve housing 12 is formed, and an inner peripheral surface thereof supports an outer peripheral surface of the second bearing 62 which is a double row radial bearing. A support surface 136 is formed. The support surface 136 of the base housing 13 is configured to fit the second bearing 62 that is externally attached to the sleeve 41. The base housing 13 has a shaft bush (not shown) for supporting the rack shaft 20 so as to slide and support the reciprocating motion of the rack shaft 20.

さらに、同図に示すごとく、上記ベースハウジング１３の内周面のうち、上記支持面１３６に対して上記軸方向に隣接する内周面には、上記第２ベアリング６２の外輪に対して上記軸方向の予荷重を作用する予圧ナット６２１を螺入するためのねじ部を形成してある。
そして、上記ベースハウジング１３は、上記支持面１３６に上記第２ベアリング６２を配置した状態で、上記予圧ナット６２１を締め込むことにより上記第２ベアリング６２に対して上記軸方向の予荷重を負荷し得るように構成してある。 Further, as shown in the figure, of the inner peripheral surface of the base housing 13, the inner peripheral surface adjacent to the support surface 136 in the axial direction has the shaft with respect to the outer ring of the second bearing 62. A thread portion for screwing a preload nut 621 that applies a preload in the direction is formed.
The base housing 13 applies the preload in the axial direction to the second bearing 62 by tightening the preload nut 621 with the second bearing 62 disposed on the support surface 136. It is configured to obtain.

上記スリーブハウジング１２は、図１に示すごとく、略円筒状をなすハウジング部材である。このスリーブハウジング１２は、略円筒状の内部にラックシャフト２０及びスリーブ４１を収容するための中空部１２２を形成してなると共に、上記ＤＣモータ４０及び継手機構４３を含むモータユニット４０２を収容するためのモータマウント部１２４を外周側に配設してなる。
上記モータマウント部１２４は、上記モータユニット４０２の略円筒形状を呈する先端部を挿入するための円筒形状を呈してなると共に上記中空部１２２に連通する内部空間を形成してなる。また、上記モータマウント部１２４の外部に向けて開口する端部には、上記モータユニット４０２をボルト結合するためのフランジ部を形成してある。そして、本例のモータマウント部１２４は、上記フランジ部にモータユニットをボルト結合するように構成してある。モータマウント部１２４に収容したモータユニット４０２では、その先端から突出する上記第２の傘歯車４２２の側面に形成した歯面が、上記中空部１２２側に対面するようにしてある。
なお、本例では、上記中空部１２２に収容したラックシャフト２０の軸方向に対して、上記モータ出力軸４０１の軸方向が３４度傾くように上記モータマウント部１２４を形成してある。 As shown in FIG. 1, the sleeve housing 12 is a housing member having a substantially cylindrical shape. The sleeve housing 12 is formed with a hollow portion 122 for accommodating the rack shaft 20 and the sleeve 41 inside a substantially cylindrical shape, and for accommodating the motor unit 402 including the DC motor 40 and the joint mechanism 43. The motor mount 124 is arranged on the outer peripheral side.
The motor mount portion 124 has a cylindrical shape for inserting a tip portion having a substantially cylindrical shape of the motor unit 402 and forms an internal space communicating with the hollow portion 122. Further, a flange portion for bolting the motor unit 402 is formed at an end portion that opens toward the outside of the motor mount portion 124. And the motor mount part 124 of this example is comprised so that a motor unit may be bolt-coupled to the said flange part. In the motor unit 402 housed in the motor mount portion 124, the tooth surface formed on the side surface of the second bevel gear 422 protruding from the tip thereof faces the hollow portion 122 side.
In this example, the motor mount portion 124 is formed so that the axial direction of the motor output shaft 401 is inclined by 34 degrees with respect to the axial direction of the rack shaft 20 accommodated in the hollow portion 122.

さらに、上記スリーブハウジング１２は、図１に示すごとく、上記中空部１２２における上記挿入端部１２０側の内周面に、上記スリーブ４１を軸支する上記第１ベアリング６１の外周面に当接する支持面１２６を有してなる。そして、上記挿入端部１２０には、エンドハウジング１１を連結するためのフランジ部１２８を形成してある。
特に、上記挿入端部１２０は、その内径を、上記ボールねじナット３１の外径よりも大きく構成してある。すなわち、本例の上記挿入端部１２０は、上記ボールねじナット３１を上記中空部１２２内に向けて挿入可能なように形成してある。
したがって、本例のスリーブハウジング１２によれば、中空部１２２にスリーブ４１を配置した後に、ボールねじナット３１を含む上記ボールねじ機構３０を組み付けたラックシャフト２０を上記挿入端部１２０側から挿入していくことができる。 Further, as shown in FIG. 1, the sleeve housing 12 is supported on the inner peripheral surface of the hollow portion 122 on the insertion end portion 120 side so as to contact the outer peripheral surface of the first bearing 61 that pivotally supports the sleeve 41. It has a surface 126. A flange portion 128 for connecting the end housing 11 is formed on the insertion end portion 120.
In particular, the insertion end 120 has an inner diameter larger than the outer diameter of the ball screw nut 31. That is, the insertion end portion 120 of this example is formed so that the ball screw nut 31 can be inserted into the hollow portion 122.
Therefore, according to the sleeve housing 12 of this example, after the sleeve 41 is arranged in the hollow portion 122, the rack shaft 20 assembled with the ball screw mechanism 30 including the ball screw nut 31 is inserted from the insertion end portion 120 side. Can continue.

上記エンドハウジング１１は、図１に示すごとく、上記スリーブハウジング１２側の端部に連結用のフランジ部１１８を有してなる略円筒状を呈するものである。そして、このエンドハウジング１１は、上記スリーブハウジング１２に対してフランジ部１１８をネジ固定するように構成してある。一方、エンドハウジング１１における上記フランジ部１１８側とは反対側の端部の内径は、上記ラックシャフト２０の外径よりも若干大きく形成してあり、その内周面には、ラックシャフト２０の上記往復運動を摺動支持するよう軸支するための略円筒状のシャフトブッシュ１１５を配置してある。 As shown in FIG. 1, the end housing 11 has a substantially cylindrical shape having a connecting flange portion 118 at an end portion on the sleeve housing 12 side. The end housing 11 is configured such that the flange portion 118 is fixed to the sleeve housing 12 with screws. On the other hand, the inner diameter of the end portion of the end housing 11 opposite to the flange portion 118 is slightly larger than the outer diameter of the rack shaft 20, and the rack shaft 20 has the inner diameter on the inner peripheral surface thereof. A substantially cylindrical shaft bush 115 for pivotally supporting the reciprocating motion is provided.

次に、本例の電動パワーステアリング装置１のうち上記パワーアシスト部１５を組み付ける手順について説明する。
まず、図２に示すごとく、予め、第１の傘歯車４２１を嵌合固定したスリーブ４１を準備する。そして、該スリーブ４１に対して、支持部４１２側から上記予圧ナット６２１と、第２ベアリング６２とをこの順番で外挿する。その後、該第２ベアリング６２に対して所定の軸方向の予荷重が作用するよう予圧ナット４１９を締め付ける。
次に、図３に示すごとく、ベースハウジング１３の内周面である支持面１３６と、上記第２ベアリング６２の外周面とが当接するようにベースハウジング１３に向けて上記スリーブ４１を嵌入する。このとき、ベースハウジング１３の内周面のネジ部に予圧ナット６２１を螺入しながら、上記スリーブ４１を嵌入していく。そして最後に、上記予圧ナット６２１を所定の締め付けトルクによって締め付けることで、上記第２ベアリング６２に対して所定の軸方向の予荷重を作用させる。 Next, a procedure for assembling the power assist unit 15 in the electric power steering apparatus 1 of this example will be described.
First, as shown in FIG. 2, a sleeve 41 to which a first bevel gear 421 is fitted and fixed is prepared in advance. And the said preload nut 621 and the 2nd bearing 62 are extrapolated with respect to this sleeve 41 from the support part 412 side in this order. Thereafter, the preload nut 419 is tightened so that a predetermined axial load is applied to the second bearing 62.
Next, as shown in FIG. 3, the sleeve 41 is fitted toward the base housing 13 so that the support surface 136 that is the inner peripheral surface of the base housing 13 and the outer peripheral surface of the second bearing 62 come into contact with each other. At this time, the sleeve 41 is fitted while the preload nut 621 is screwed into the threaded portion of the inner peripheral surface of the base housing 13. Finally, the preload nut 621 is tightened with a predetermined tightening torque to apply a predetermined axial preload to the second bearing 62.

次に、図４に示すごとく、支持面１２６に第１ベアリング６１を配置したスリーブハウジング１２を用意する。そして、この第１ベアリング６１に対して上記スリーブ４１を内挿していくと共に、上記ベースハウジング１３のフランジ部１３９と、スリーブハウジング１２のフランジ部１２９とが相互に当接するまで近づけていきボルト結合する。そうすると、第１ベアリング６１の内周側には、スリーブ４１の端部の外周面をなす支持部４１１が嵌入される。 Next, as shown in FIG. 4, the sleeve housing 12 in which the first bearing 61 is disposed on the support surface 126 is prepared. Then, the sleeve 41 is inserted into the first bearing 61, and the flange portion 139 of the base housing 13 and the flange portion 129 of the sleeve housing 12 are brought close to each other until bolts are coupled. . Then, the support portion 411 that forms the outer peripheral surface of the end portion of the sleeve 41 is fitted into the inner peripheral side of the first bearing 61.

次に、図５に示すごとく、ＤＣモータ４０を収容すると共に、継手機構４３を介してモータ出力軸４０１を第２の傘歯車４２２に連結したモータユニット４０２を準備する。そして、上記スリーブハウジング１２のモータマウント部１２４の内部に、モータユニット４０２の略円柱状を呈する先端部を収容した状態で、スリーブハウジング１２とモータユニット４０２とをボルト結合する。このとき、モータユニット４０２の先端側に突出する第２の傘歯車４２２と、スリーブ４１の外周側に嵌合固定した第１の傘歯車４２１とが相互に係合し、上記歯車機構４２が形成される。
ここで、上記歯車機構４２のバックラッシュやプリロード値を計測すれば、ラックシャフト２０やボールねじ機構３０とは独立して、歯車機構４２単体での精度の高い計測値を得ることができる。そして、精度高く計測した特性値に基づけば、上記歯車機構４２の歯当たり状態やバックラッシュやプリロード値等を、設計仕様に従って精度良く調整することができる。 Next, as shown in FIG. 5, a motor unit 402 is prepared in which the DC motor 40 is accommodated and the motor output shaft 401 is connected to the second bevel gear 422 via the joint mechanism 43. Then, the sleeve housing 12 and the motor unit 402 are bolted together in a state in which the substantially cylindrical end portion of the motor unit 402 is accommodated inside the motor mount portion 124 of the sleeve housing 12. At this time, the second bevel gear 422 protruding to the tip end side of the motor unit 402 and the first bevel gear 421 fitted and fixed to the outer peripheral side of the sleeve 41 are engaged with each other to form the gear mechanism 42. Is done.
Here, if the backlash or preload value of the gear mechanism 42 is measured, a highly accurate measurement value of the gear mechanism 42 alone can be obtained independently of the rack shaft 20 and the ball screw mechanism 30. Based on the characteristic values measured with high accuracy, the tooth contact state, backlash, preload value, and the like of the gear mechanism 42 can be adjusted with high accuracy according to the design specifications.

その後、図６に示すごとく、外周側に上記ボールねじ機構３０を組み付けたラックシャフト２０を準備する。そして、スリーブ４１を組み付けたスリーブハウジング１２に対して、その挿入端部１２０側から上記ラックシャフト２０を挿入していく。ここでは、スリーブ４１のナット嵌合部４１６内にボールねじナット３１が嵌入するまで、上記ラックシャフト２０を前進させていく。
そして、その後、ラックシャフト２０における挿入方向の後端側からナット４１７を外挿していき、ナット嵌合部４１６に隣接するネジ部に螺入する。このとき、ナット４１７を所定の締め付けトルクにより締め付けることにより、ボールねじ機構３０に設計仕様に従った所定の軸方向の予荷重を作用することができる。
そして、最後に、ラックシャフト２０の後端側からエンドハウジング１１を外挿していき、該エンドハウジング１１のフランジ部１１８をスリーブハウジング１２のフランジ部１２８にボルト結合すれば、本例の電動パワーステアリング装置１を構成する上記パワーアシスト部１５（図１）を精度良く組み立てることができる。 Thereafter, as shown in FIG. 6, a rack shaft 20 in which the ball screw mechanism 30 is assembled on the outer peripheral side is prepared. Then, the rack shaft 20 is inserted into the sleeve housing 12 assembled with the sleeve 41 from the insertion end portion 120 side. Here, the rack shaft 20 is advanced until the ball screw nut 31 is fitted into the nut fitting portion 416 of the sleeve 41.
Then, after that, the nut 417 is extrapolated from the rear end side in the insertion direction of the rack shaft 20 and is screwed into a screw portion adjacent to the nut fitting portion 416. At this time, by tightening the nut 417 with a predetermined tightening torque, a predetermined axial preload according to the design specifications can be applied to the ball screw mechanism 30.
Finally, the end housing 11 is extrapolated from the rear end side of the rack shaft 20, and the flange portion 118 of the end housing 11 is bolted to the flange portion 128 of the sleeve housing 12. The power assist portion 15 (FIG. 1) constituting the device 1 can be assembled with high accuracy.

上記のように、本例の電動パワーステアリング装置１では、スリーブハウジング１２の挿入端部１２０は、ボールねじナット３１を外挿したラックシャフト２０を挿入可能なように形成してある。
そのため、電動パワーステアリング装置１によれば、予め、スリーブハウジング１２に上記スリーブ４１等を組み付けておき、その後、上記挿入端部１２０側からボールねじナット３１を外挿したラックシャフト２０を組み付けることができる。
それ故、本例の電動パワーステアリング装置１では、その組み付け工程におけるラックシャフト２０を組み付ける前の段階で、ＤＣモータ４０とスリーブ４１との間に配設した上記歯車機構４２のバッラッシュや歯当たり状態やプリロード等の特性を精度良く計測し、これらを高精度に調整可能である。 As described above, in the electric power steering apparatus 1 of this example, the insertion end 120 of the sleeve housing 12 is formed so that the rack shaft 20 with the ball screw nut 31 inserted can be inserted.
Therefore, according to the electric power steering apparatus 1, the sleeve 41 and the like are assembled in the sleeve housing 12 in advance, and then the rack shaft 20 in which the ball screw nut 31 is extrapolated from the insertion end 120 side is assembled. it can.
Therefore, in the electric power steering apparatus 1 of the present example, the brush mechanism or the tooth contact of the gear mechanism 42 disposed between the DC motor 40 and the sleeve 41 is a stage before the rack shaft 20 is assembled in the assembly process. It is possible to accurately measure characteristics such as state and preload and adjust them with high accuracy.

したがって、本発明の電動パワーステアリング装置１は、上記歯車機構４２を精度良く調整できるため、ＤＣモータ４０の回転駆動力をスリーブ４１に効率良く伝達できる優れた装置となる。
さらに、設計仕様に沿って上記歯車機構４２を精密に調整した本例の電動パワーステアリング装置１は、長期間の使用に渡って、その初期特性を維持し得る優れた品質を有するものとなる。 Therefore, the electric power steering apparatus 1 according to the present invention is an excellent apparatus capable of efficiently transmitting the rotational driving force of the DC motor 40 to the sleeve 41 because the gear mechanism 42 can be adjusted with high accuracy.
Furthermore, the electric power steering apparatus 1 of the present example in which the gear mechanism 42 is precisely adjusted according to the design specifications has excellent quality capable of maintaining the initial characteristics over a long period of use.

なお、図７に示すごとく、スリーブハウジング１２の挿入端部１２０側の開口部に対してエンドハウジング１１を連結する本例の構造に代えて、エンドナット１４によって封止する構造とすることもできる。
同図に示すごとく、延設された挿入端部１２０においては、図１のフランジ部１２８に代えて、その内周面に上記エンドナット１４を螺入するためのねじ部を形成してある。そして、挿入端部１２０には、内周側にシャフトブッシュ１１５を配設してなると共に、外周面にねじ部を形成してなる略円筒状のエンドナット１４を螺入してある。 As shown in FIG. 7, instead of the structure of the present example in which the end housing 11 is connected to the opening on the insertion end portion 120 side of the sleeve housing 12, a structure in which the end housing 14 is sealed may be employed. .
As shown in the figure, in the extended insertion end portion 120, a screw portion for screwing the end nut 14 is formed on the inner peripheral surface in place of the flange portion 128 of FIG. The insertion end portion 120 is provided with a shaft bush 115 on the inner peripheral side, and is screwed with a substantially cylindrical end nut 14 formed with a screw portion on the outer peripheral surface.

（実施例２）
本例は、スリーブハウジング１２と、エンドハウジング１１とからなる２分割構造のラックハウジング１０を有する電動パワーステアリング装置１に関する例である。この内容について、図８〜図１２を用いて説明する。
本例のスリーブハウジング１２は、図８に示すごとく、実施例１における上記ベースハウジングと上記スリーブハウジングとをボルト結合して一体化したごとき構造を有している。 (Example 2)
This example is an example relating to the electric power steering apparatus 1 having a rack housing 10 having a two-part structure composed of a sleeve housing 12 and an end housing 11. The contents will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 8, the sleeve housing 12 of this example has a structure in which the base housing and the sleeve housing in Example 1 are integrated by bolting.

また、本例では、実施例１と略同様の組み付け手順を実現するため、スリーブ４１の歯車支持部４１５の構造を変更してある。すなわち、本例のスリーブ４１では、スリーブハウジング１２の挿入端部１２０側から第１の傘歯車４２１を外挿できるよう、該傘歯車４２１の内径を大きくしてある。また、第１の傘歯車４２１の大径化に伴って歯車支持部４１５の外径を大径化してある。そして、スリーブ４１に外挿した第１の傘歯車４２１を固定するために、挿入端部１２０側から差し込み可能な打込みキー４１３を利用して両者を嵌合固定するようにしてある。 In this example, the structure of the gear support portion 415 of the sleeve 41 is changed in order to realize an assembly procedure substantially similar to that of the first embodiment. That is, in the sleeve 41 of this example, the inner diameter of the bevel gear 421 is increased so that the first bevel gear 421 can be extrapolated from the insertion end portion 120 side of the sleeve housing 12. Further, the outer diameter of the gear support portion 415 is increased with the increase in the diameter of the first bevel gear 421. And in order to fix the 1st bevel gear 421 extrapolated in the sleeve 41, both are fitted and fixed using the driving key 413 which can be inserted from the insertion end part 120 side.

本例の電動パワーステアリング装置１のパワーアシスト部１５を組み付ける手順について説明する。
まず、図９に示すごとく、予め、上記スリーブ４１の支持部４１２側から上記予圧ナット６２１と、第２ベアリング６２とをこの順番で外挿し、該第２ベアリング６２に対して所定の軸方向の予荷重が作用するよう予圧ナット４１９を締め付ける。その後、スリーブハウジング１２の内周面である支持面１３６と、上記第２ベアリング６２の外周面とが当接するようにスリーブハウジング１２の挿入端部１２０側から上記スリーブ４１を嵌入する。このとき、上記支持面１３６に隣接するネジ部に予圧ナット６２１を螺入しながら、上記スリーブ４１を嵌入させていく。そして最後に、上記予圧ナット６２１を所定の締め付けトルクによって締め付けることで上記第２ベアリング６２に対して所定の軸方向の予荷重を作用させる。
なお、ここでは、上記挿入端部１２０側から挿入可能であって、かつ、スリーブ４１の外周側を経由して予圧ナット６２１に係合可能に構成した専用工具を用いて、上記予圧ナット６２１の締め付けを行うのが好ましい。 The procedure for assembling the power assist unit 15 of the electric power steering apparatus 1 of this example will be described.
First, as shown in FIG. 9, the preload nut 621 and the second bearing 62 are extrapolated in this order from the support portion 412 side of the sleeve 41 in advance, and a predetermined axial direction with respect to the second bearing 62 is obtained. The preload nut 419 is tightened so that the preload acts. Thereafter, the sleeve 41 is inserted from the insertion end 120 side of the sleeve housing 12 so that the support surface 136 that is the inner peripheral surface of the sleeve housing 12 and the outer peripheral surface of the second bearing 62 abut. At this time, the sleeve 41 is fitted while the preload nut 621 is screwed into the screw portion adjacent to the support surface 136. Finally, the preload nut 621 is tightened with a predetermined tightening torque to apply a predetermined axial preload to the second bearing 62.
Here, the preload nut 621 can be inserted from the insertion end 120 side by using a dedicated tool that can be engaged with the preload nut 621 via the outer peripheral side of the sleeve 41. It is preferable to perform tightening.

その後、図１０に示すごとく、スリーブ４１に対して、挿入端部側１２０から第１の傘歯車４２１を外挿して、この第１の傘歯車４２１を歯車支持部４１５の外周側に配置する。そしてさらに、第１の傘歯車４２１と歯車支持部４１５との間に形成したキー溝に対して、打込みキー４１３を打ち込むことにより両者を嵌合固定する。その後、スリーブ４１の支持部４１１とスリーブハウジング１２の内周面である支持面１２６との間に配置される第１ベアリング６１を、挿入端部１２０側から挿入していき、さらに、ナットを締め付けて固定する。 Thereafter, as shown in FIG. 10, the first bevel gear 421 is extrapolated from the insertion end side 120 to the sleeve 41, and the first bevel gear 421 is arranged on the outer peripheral side of the gear support portion 415. Further, the driving key 413 is driven into a keyway formed between the first bevel gear 421 and the gear support portion 415 so that both are fitted and fixed. Thereafter, the first bearing 61 disposed between the support portion 411 of the sleeve 41 and the support surface 126 which is the inner peripheral surface of the sleeve housing 12 is inserted from the insertion end portion 120 side, and further the nut is tightened. And fix.

次に、図１１に示すごとく、ＤＣモータ４０を収容すると共に、継手機構４３を介してモータ出力軸４０１を第２の傘歯車４２２に連結したモータユニット４０２を用意する。そして、上記スリーブハウジング１２のモータマウント部１２４の内部に、モータユニット４０２の略円柱状を呈する先端部を収容した状態で、スリーブハウジング１２とモータユニット４０２とをボルト結合する。このとき、モータユニット４０２の先端側に突出する第２の傘歯車４２２と、スリーブ４１の外周側に嵌合固定した第１の傘歯車４２１とが相互に係合し、上記歯車機構４２が形成される。
ここで、上記歯車機構４２のバックラッシュやプリロード値を計測すれば、実施例１と同様に、ラックシャフト２０やボールねじ機構３０とは独立して、歯車機構４２単体での精度の高い計測値を得ることができる。そして、精度高く計測した特性値に基づけば、上記歯車機構４２の歯当たり状態やバックラッシュやプリロード値等を、設計仕様に沿って精密に調整することができる。 Next, as shown in FIG. 11, a motor unit 402 is prepared in which the DC motor 40 is accommodated and the motor output shaft 401 is connected to the second bevel gear 422 via the joint mechanism 43. Then, the sleeve housing 12 and the motor unit 402 are bolted together in a state in which the substantially cylindrical end portion of the motor unit 402 is accommodated inside the motor mount portion 124 of the sleeve housing 12. At this time, the second bevel gear 422 protruding to the tip end side of the motor unit 402 and the first bevel gear 421 fitted and fixed to the outer peripheral side of the sleeve 41 are engaged with each other to form the gear mechanism 42. Is done.
Here, if the backlash and preload value of the gear mechanism 42 are measured, the measured value with high accuracy of the gear mechanism 42 alone is independent of the rack shaft 20 and the ball screw mechanism 30 as in the first embodiment. Can be obtained. Based on the characteristic values measured with high accuracy, the tooth contact state, backlash, preload value and the like of the gear mechanism 42 can be precisely adjusted according to the design specifications.

その後、図１２に示すごとく、外周側に上記ボールねじ機構３０を形成してなるラックシャフト２０を用意する。そして、スリーブ４１を組み付けたスリーブハウジング１２に対して、その挿入端部１２０側から上記ラックシャフト２０を挿入していく。ここでは、スリーブ４１のナット嵌合部４１６内に、ボールねじナット３１が嵌入されるまで上記ラックシャフト２０を前進させていく。そして、その後、ラックシャフト２０における挿入方向の後端側からナット４１７を外挿していき、ナット嵌合部４１６に隣接するネジ部に螺入する。このとき、ナット４１７を所定の締め付けトルクにより締め付けすることにより、ボールねじ機構３０に所定の軸方向の予荷重を作用させることができる。
そして、最後に、ラックシャフト２０の後端側からエンドハウジング１１を外挿していき、該エンドハウジング１１のフランジ部１１８をスリーブハウジング１２のフランジ部１２８にボルト結合することにより本例の電動パワーステアリング装置１のパワーアシスト部１５（図８）を組み立てることができる。
なお、その他の構成及び作用効果については、実施例１と同様である。 Thereafter, as shown in FIG. 12, a rack shaft 20 having the ball screw mechanism 30 formed on the outer peripheral side is prepared. Then, the rack shaft 20 is inserted into the sleeve housing 12 assembled with the sleeve 41 from the insertion end portion 120 side. Here, the rack shaft 20 is advanced until the ball screw nut 31 is inserted into the nut fitting portion 416 of the sleeve 41. Then, after that, the nut 417 is extrapolated from the rear end side in the insertion direction of the rack shaft 20 and is screwed into a screw portion adjacent to the nut fitting portion 416. At this time, by tightening the nut 417 with a predetermined tightening torque, a predetermined axial load can be applied to the ball screw mechanism 30.
Finally, the end housing 11 is extrapolated from the rear end side of the rack shaft 20, and the flange portion 118 of the end housing 11 is bolted to the flange portion 128 of the sleeve housing 12, so that the electric power steering of this example is performed. The power assist unit 15 (FIG. 8) of the device 1 can be assembled.
Other configurations and operational effects are the same as those in the first embodiment.

（比較例１）
本例は、従来の電動パワーステアリング装置９の構造及び、その組み付け手順について説明する例である。本例の内容について、図１３〜図１５を用いて説明する。
本例の電動パワーステアリング装置９のパワーアシスト部９１を形成するラックハウジング９１０は、図１３に示すごとく、第１のハウジング９１１と、第２のハウジング９１２との２分割構造を呈している。そして、第１のハウジング９１１の構造は、実施例１における上記スリーブハウジング１２（図１）とエンドハウジング１１（図１）とをボルト結合した後の結合構造と略同一の構造を有している。 (Comparative Example 1)
This example is an example for explaining the structure of the conventional electric power steering device 9 and its assembly procedure. The contents of this example will be described with reference to FIGS.
The rack housing 910 that forms the power assist portion 91 of the electric power steering apparatus 9 of the present example has a two-part structure of a first housing 911 and a second housing 912 as shown in FIG. The structure of the first housing 911 has substantially the same structure as the connecting structure after the sleeve housing 12 (FIG. 1) and the end housing 11 (FIG. 1) in Example 1 are connected to each other by bolts. .

本例の電動パワーステアリング装置９のパワーアシスト部９１を組み付ける手順について説明する。
まず、図１４に示すごとく、予め、第１の傘歯車９２１及び第２ベアリング９６２を嵌合固定したスリーブ９４１に対して、ボールねじ機構９３０を外設したラックシャフト９２０を内挿してなる中間組み付け体を準備しておく。そして、この中間組み付け体の軸方向における第２ベアリング９６２の側から第２のハウジング９１２を外挿する。 A procedure for assembling the power assist portion 91 of the electric power steering apparatus 9 of this example will be described.
First, as shown in FIG. 14, an intermediate assembly in which a rack shaft 920 having a ball screw mechanism 930 provided therein is inserted into a sleeve 941 in which a first bevel gear 921 and a second bearing 962 are fitted and fixed in advance. Prepare your body. Then, the second housing 912 is extrapolated from the second bearing 962 side in the axial direction of the intermediate assembly.

次に、図１５に示すごとく、支持面９２６に第１ベアリング９６１を配置した第１のハウジング９１１を用意する。そして、上記スリーブ９４１を組み付けた第２のハウジング９１２のフランジ部９２９と、第１のハウジング９１１のフランジ部９１９とを相互に当接させてボルト結合する。このとき、第１ベアリング９６１の内周側にスリーブ９４１の端部を嵌入させる。 Next, as shown in FIG. 15, a first housing 911 in which a first bearing 961 is disposed on a support surface 926 is prepared. Then, the flange portion 929 of the second housing 912 assembled with the sleeve 941 and the flange portion 919 of the first housing 911 are brought into contact with each other and bolted. At this time, the end of the sleeve 941 is fitted into the inner peripheral side of the first bearing 961.

最後に、図１３に示すごとく、ＤＣモータ９４０を収容すると共に、継手機構９０３を介して第２の傘歯車９２２とモータ出力軸９０１とを連結したモータユニット９０２を用意する。そして、上記第１のハウジング９１１のモータマウント部９２４の内部に、モータユニット９０２の先端部を収容した状態で、第１のハウジング９１１とモータユニット９０２とをボルト結合する。
このとき、モータユニット９０２の先端側に突出する第２の傘歯車９２２と、スリーブ９４１の外周側に嵌合固定した第１の傘歯車９２１とを相互に係合させて、上記歯車機構９４２を形成する。 Finally, as shown in FIG. 13, a motor unit 902 that accommodates the DC motor 940 and connects the second bevel gear 922 and the motor output shaft 901 via the joint mechanism 903 is prepared. Then, the first housing 911 and the motor unit 902 are bolted together with the tip of the motor unit 902 accommodated inside the motor mount 924 of the first housing 911.
At this time, the second bevel gear 922 protruding to the front end side of the motor unit 902 and the first bevel gear 921 fitted and fixed to the outer peripheral side of the sleeve 941 are engaged with each other, so that the gear mechanism 942 is engaged. Form.

ここで、上記歯車機構９４２のバックラッシュやプリロード値を計測しようとしても、上記第１の傘歯車９２１側には、既にボールねじ機構９３０を介してラックシャフト９２０が連結されている。
そのため、上記歯車機構９４２単体で、その特性値を直接的に計測することは不可能である。上記歯車機構９４２と上記ボールねじ機構９３０とを組み合わせた全体の特性値のみしか計測できない。
それ故、本例の電動パワーステアリング装置９では、例えば、予め、歯車機構９４２を組み立てる前に、スリーブ９４１とラックシャフト９２０とを連結するボールねじ機構９３０の特性値を計測しておき、この特性値を上記全体の特性値から差し引くことで、間接的に上記歯車機構９４２の特性を推定するよりほかなかった。
なお、その他の構成については実施例１と同様である。 Here, even if an attempt is made to measure the backlash or preload value of the gear mechanism 942, the rack shaft 920 is already connected to the first bevel gear 921 side via the ball screw mechanism 930.
Therefore, it is impossible to directly measure the characteristic value of the gear mechanism 942 alone. Only the entire characteristic value combining the gear mechanism 942 and the ball screw mechanism 930 can be measured.
Therefore, in the electric power steering apparatus 9 of this example, for example, before assembling the gear mechanism 942, the characteristic value of the ball screw mechanism 930 that connects the sleeve 941 and the rack shaft 920 is measured in advance. By subtracting the value from the overall characteristic value, the characteristic of the gear mechanism 942 could only be estimated indirectly.
Other configurations are the same as those in the first embodiment.

実施例１における、電動パワーステアリング装置のパワーアシスト部の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of the power-assist part of the electric power steering apparatus in Example 1. FIG. 実施例１における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その１。Explanatory drawing 1 which shows the assembly | attachment procedure of the electric power steering apparatus in Example 1. FIG. 実施例１における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その２。Explanatory drawing 2 which shows the assembly | attachment procedure of the electric power steering apparatus in Example 1. FIG. 実施例１における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その３。Explanatory drawing 3 which shows the assembly | attachment procedure of the electric power steering apparatus in Example 1. FIG. 実施例１における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その４。Explanatory drawing 4 which shows the assembly | attachment procedure of the electric power steering apparatus in Example 1. FIG. 実施例１における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その５。Explanatory drawing 5 which shows the assembly | attachment procedure of the electric power steering apparatus in Example 1. FIG. 実施例１における、その他の電動パワーステアリング装置のパワーアシスト部の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of the power-assist part of the other electric power steering apparatus in Example 1. FIG. 実施例２における、電動パワーステアリング装置のパワーアシスト部の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of the power-assist part of the electric power steering apparatus in Example 2. FIG. 実施例２における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その１。Explanatory drawing 1 which shows the assembly | attachment procedure of the electric power steering apparatus in Example 2. FIG. 実施例２における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その２。Explanatory drawing 2 which shows the assembly | attachment procedure of the electric power steering apparatus in Example 2. FIG. 実施例２における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その３。Explanatory drawing 3 which shows the assembly | attachment procedure of the electric power steering apparatus in Example 2. FIG. 実施例２における、電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その４。Explanatory drawing 4 which shows the assembly | attachment procedure of the electric power steering apparatus in Example 2. FIG. 比較例１における、従来の電動パワーステアリング装置のパワーアシスト部の断面構造を示す断面図。Sectional drawing which shows the cross-section of the power-assist part of the conventional electric power steering apparatus in the comparative example 1. 比較例１における、従来の電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その１。Explanatory drawing 1 which shows the assembly | attachment procedure of the conventional electric power steering apparatus in the comparative example 1. FIG. 比較例１における、従来の電動パワーステアリング装置の組み付け手順を示す説明図その２。Explanatory drawing 2 which shows the assembly | attachment procedure of the conventional electric power steering apparatus in the comparative example 1. FIG.

Explanation of symbols

１電動パワーステアリング装置
１０ラックハウジング
１１エンドハウジング
１２スリーブハウジング
１２４モータマウント部
１２０挿入端部
１３ベースハウジング
１５パワーアシスト部
２０ラックシャフト
３０ボールねじ機構
３１ボールねじナット
３２転動ボール
４０ＤＣモータ
４１スリーブ
４０１モータ出力軸
４１６ナット嵌合部
４２歯車機構
４２１第１の傘歯車
４２２第２の傘歯車
６１第１ベアリング
６２第２ベアリング DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power steering apparatus 10 Rack housing 11 End housing 12 Sleeve housing 124 Motor mount part 120 Insertion end part 13 Base housing 15 Power assist part 20 Rack shaft 30 Ball screw mechanism 31 Ball screw nut 32 Rolling ball 40 DC motor 41 Sleeve 401 Motor output shaft 416 Nut fitting portion 42 Gear mechanism 421 First bevel gear 422 Second bevel gear 61 First bearing 62 Second bearing

Claims

A rack shaft configured to engage with the steering pinion and follow the rotational movement of the steering pinion to perform reciprocating motion;
A substantially cylindrical ball screw nut that is extrapolated to the rack shaft via a plurality of rolling balls;
A substantially cylindrical shape configured to be coaxially arranged on the outer peripheral side of the rack shaft and the ball screw nut is formed, and a nut fitting portion for fitting and fixing the ball screw nut on the inner peripheral surface thereof is formed. Sleeve,
A motor disposed on the outer peripheral side of the sleeve so as to rotate the sleeve via a gear mechanism;
A sleeve housing including a motor mount portion for mounting the motor, and a hollow portion for rotatably housing the sleeve;
An electric power steering characterized in that an inner diameter of an insertion end portion corresponding to an opening side of the nut fitting portion of the sleeve out of both end portions of the sleeve housing is larger than an outer diameter of the ball screw nut. apparatus.

2. The sleeve housing according to claim 1, wherein the sleeve housing is connected to the insertion end and is connected to an end housing configured to pivotally support the reciprocating motion of the rack shaft, and an end opposite to the insertion end. In combination with a base housing configured to pivotally support the reciprocating motion of the rack shaft, the rack shaft is configured to form a rack housing having a three-part structure for receiving and accommodating the rack shaft. Electric power steering device.

3. The sleeve according to claim 2, wherein the sleeve is rotatably supported by a first bearing supported on the inner peripheral surface of the sleeve housing and a second bearing supported on the inner peripheral surface of the base housing. An electric power steering device.

2. The sleeve according to claim 1, wherein the sleeve is configured such that the first bearing is extrapolated to an end portion on the side where the nut fitting portion is opened, and the second bearing is extrapolated to an end portion on the opposite side. Yes,
The gear mechanism includes a first gear that is externally fixed to the sleeve, and a second gear that engages with the first gear and is coupled to the motor output shaft.
The sleeve housing is configured so that the first bearing can be mounted from the outside on the insertion end side after accommodating the sleeve, and the inner diameter of the insertion end is set to the first gear, An electric power steering apparatus, wherein the outer diameter of each of the sleeve and the second bearing is larger.

5. The sleeve housing according to claim 4, wherein the sleeve housing is connected to the insertion end and is combined with an end housing configured to pivotally support the reciprocating motion of the rack shaft, so that the rack shaft is inserted and accommodated. An electric power steering apparatus characterized in that it is configured to form a rack housing having a divided structure.