JP2007239782A - Fixing structure for ball screw nut and electric power steering device - Google Patents

Fixing structure for ball screw nut and electric power steering device Download PDF

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俊治 井上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing structure of a ball screw nut capable of securing smooth operation by restraining deformation of a ball screw nut. <P>SOLUTION: The ball screw nut 12 is screwed into an inner periphery of a hollow motor shaft 8 through a screw part 20 formed on an outer periphery. Thus, stress applied to fixing of the ball screw nut 12 with respect to the motor shaft 8 almost uniformly acts around an outer periphery of the ball screw nut 12 having the screw part 20. Therefore, deformation of the ball screw nut 12 can be restrained, distortion of a rolling passage accompanied by deformation can be prevented, and smooth rolling of balls can be secured. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、ボール螺子ナットの固定構造及び電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to a ball screw nut fixing structure and an electric power steering apparatus.

近年、車両用パワーステアリング装置として、モータを駆動源とする電動パワーステアリング装置(EPS)が広く採用されるようになっている。そして、このようなEPSには、ステアリング操作に応じて往復動可能に設けられたラック軸と、該ラック軸と同軸に配置されモータ駆動により回転する中空シャフトとを有し、該中空シャフトの回転をボール螺子機構にてラック軸の往復動に変換することにより操舵系にアシスト力を付与する所謂ラックアシスト型のものがある(例えば、特許文献1参照)。   In recent years, electric power steering devices (EPS) using a motor as a drive source have been widely adopted as vehicle power steering devices. Such an EPS has a rack shaft that can be reciprocated in accordance with a steering operation, and a hollow shaft that is arranged coaxially with the rack shaft and that is rotated by a motor drive. There is a so-called rack assist type that applies an assisting force to the steering system by converting the rotation into a reciprocating movement of the rack shaft by a ball screw mechanism (see, for example, Patent Document 1).

即ち、図3に示すように、こうしたラックアシスト型のEPSにおいて、ボール螺子機構40は、ラック軸41の外周に形成された螺子部42、及び中空シャフト43の内周に設けられたボール螺子ナット44、並びにこれら螺子部42とボール螺子ナット44との間に介在された複数のボール45により構成される。   That is, as shown in FIG. 3, in such a rack assist type EPS, the ball screw mechanism 40 includes a screw portion 42 formed on the outer periphery of the rack shaft 41 and a ball screw nut provided on the inner periphery of the hollow shaft 43. 44 and a plurality of balls 45 interposed between the screw portion 42 and the ball screw nut 44.

より具体的には、多くの場合、ボール螺子ナット44は、中空シャフト43の内周に形成された固定溝46内に内嵌され、該固定溝46に螺着されたロックナット47の締結力により該ロックナット47と固定溝46の側壁46aとの間に挟持されることにより中空シャフトと一体に固定される。そして、各ボール45は、互いに対向する上記螺子部42及びボール螺子ナット44内周の螺子溝48,49により形成された転動路内に配設され、該各ボール45が中空シャフト43の回転に伴い上記転動路内を転動することにより、中空シャフト43に対してラック軸41が軸方向に移動するように構成されている。
特開2003−335249号公報
More specifically, in many cases, the ball screw nut 44 is fitted in a fixing groove 46 formed on the inner periphery of the hollow shaft 43, and the fastening force of the lock nut 47 screwed into the fixing groove 46 is used. By being clamped between the lock nut 47 and the side wall 46a of the fixing groove 46, the hollow shaft is fixed integrally. Each ball 45 is disposed in a rolling path formed by the screw portions 42 and the screw grooves 48 and 49 on the inner periphery of the ball screw nut 44 facing each other. Accordingly, the rack shaft 41 is configured to move in the axial direction with respect to the hollow shaft 43 by rolling in the rolling path.
JP 2003-335249 A

しかしながら、上記のようにロックナットの締結力により該ロックナットと固定溝の側壁との間にボール螺子ナットを挟持する構成では、その締結力をボール螺子ナットの軸方向両端で受けるため、同ボール螺子ナットに軸方向の圧縮応力が作用する。このため、ボール螺子ナットに変形が生じやすく、それに伴う転動路の歪みによって各ボールの円滑な転動が妨げられるおそれがある。そして、EPSにおいては、こうした各ボールの動きの悪化が、操舵時における異音の発生や所謂ひっかかり感等の操舵フィーリングとして表面化するおそれがある。   However, in the configuration in which the ball screw nut is sandwiched between the lock nut and the side wall of the fixing groove as described above by the fastening force of the lock nut, the fastening force is received at both axial ends of the ball screw nut. An axial compressive stress acts on the screw nut. For this reason, deformation is likely to occur in the ball screw nut, and there is a risk that smooth rolling of each ball may be hindered by the accompanying distortion of the rolling path. In EPS, such a worsening of the movement of each ball may surface as a steering feeling such as generation of abnormal noise during steering or a so-called catching feeling.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ボール螺子ナットの変形を抑えてより円滑なる作動を確保することのできるボール螺子ナットの固定構造及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and its object is to fix a ball screw nut that can prevent deformation of the ball screw nut and ensure a smoother operation, and electric power. The object is to provide a steering device.

上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、中空シャフトの内周にボール螺子機構のボール螺子ナットを固定するボール螺子ナットの固定構造であって、ボール螺子ナットは、外周に形成された螺子部を介して前記中空シャフトの内周に螺着されること、を要旨とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is a ball screw nut fixing structure for fixing a ball screw nut of a ball screw mechanism to the inner periphery of a hollow shaft, and the ball screw nut has an outer periphery. The gist is to be screwed to the inner periphery of the hollow shaft through a screw part formed in

上記構成によれば、中空シャフトに対するボール螺子ナットの固定にかかる応力は、螺子部が形成されたボール螺子ナットの外周に亘り略均等に作用する。従って、従来のごとく、ボール螺子ナットの軸方向両端を挟持する固定構造のように軸方向の圧縮応力が作用することがなく、これにより、同ボール螺子ナットの変形を抑えて、その変形に伴う転動路の歪みを防止し、各ボールの円滑なる転動を確保することができる。その結果、ボール螺子機構をより円滑に作動させることができる。   According to the above configuration, the stress applied to the fixing of the ball screw nut to the hollow shaft acts substantially evenly over the outer periphery of the ball screw nut in which the screw portion is formed. Therefore, unlike the conventional case, the axial compressive stress does not act as in the case of the fixing structure that clamps both ends of the ball screw nut in the axial direction, thereby suppressing the deformation of the ball screw nut and accompanying the deformation. It is possible to prevent distortion of the rolling path and ensure smooth rolling of each ball. As a result, the ball screw mechanism can be operated more smoothly.

請求項2に記載の発明は、前記ボール螺子ナットと前記中空シャフトとの間の相対回転を規制する回り止め手段を設けたこと、を要旨とする。
即ち、中空シャフトが回転しボール螺子機構が作動する際、ボール螺子ナットには、同ボール螺子ナットを中空シャフトと反対側に回転させる応力が作用する。従って、上記構成によれば、こうした応力の作用によってボール螺子ナットと中空シャフトとが相対回転することを防止して、中空シャフトに対してより確実にボール螺子ナットを固定することができる。
The gist of the invention described in claim 2 is that a detent means for restricting relative rotation between the ball screw nut and the hollow shaft is provided.
That is, when the hollow shaft rotates and the ball screw mechanism operates, a stress that rotates the ball screw nut to the side opposite to the hollow shaft acts on the ball screw nut. Therefore, according to the above configuration, the ball screw nut and the hollow shaft can be prevented from rotating relative to each other by the action of such stress, and the ball screw nut can be more securely fixed to the hollow shaft.

請求項3に記載の発明は、前記ボール螺子ナットの軸方向端部には、前記中空シャフトの内周に当接するインロー嵌合部が設けられること、を要旨とする。
即ち、ボール螺子ナットを中空シャフト内周に螺着した場合、その螺合部分のガタによりボール螺子ナットとモータシャフトとの間を高精度に同軸とすることが難しい。この点、上記構成によれば、ボール螺子ナットの軸方向端部に設けられたインロー嵌合部により同ボール螺子ナットの径方向移動及び軸ぶれが規制される。従って、簡素な構成にて容易に高い同軸度を確保することができる。
The gist of the invention described in claim 3 is that the axial end portion of the ball screw nut is provided with a spigot fitting portion that comes into contact with the inner periphery of the hollow shaft.
That is, when the ball screw nut is screwed to the inner periphery of the hollow shaft, it is difficult to make the ball screw nut and the motor shaft coaxial with high accuracy by the looseness of the screwed portion. In this regard, according to the above configuration, the radial movement and the shaft runout of the ball screw nut are regulated by the spigot fitting portion provided at the axial end portion of the ball screw nut. Therefore, high coaxiality can be easily ensured with a simple configuration.

尚、こうしたインロー嵌合部は、ボール螺子ナットの軸方向端部の少なくとも一方に設けることで足りるが、その軸方向両端に設けることで、より高い同軸度を確保することができる。そして、その形状は、特に限定されるものではないが、ボール螺子ナットの径方向の移動及び軸ぶれを規制するという機能を考慮した場合、同インロー嵌合部の外周が中空シャフト内周の全周に亘って当接する形状、即ち断面円環状、或いはこれに近い形状とするのが望ましい。   In addition, although it is sufficient to provide such a spigot fitting part in at least one of the axial direction edge parts of a ball screw nut, a higher coaxial degree can be ensured by providing in the axial direction both ends. The shape is not particularly limited, but when considering the function of restricting the radial movement and shaft runout of the ball screw nut, the outer periphery of the spigot fitting portion is the entire inner periphery of the hollow shaft. It is desirable to have a shape that makes contact over the circumference, that is, an annular cross section or a shape close to this.

請求項4に記載の発明は、前記螺子部と螺合する螺合部は、前記中空シャフトの内周に凹設された固定溝の底部に形成されるとともに、該底部には、ロックナットが螺合される第2の螺合部が形成され、前記ボール螺子ナットは、前記第2の螺合部に螺着された前記ロックナットの締結力により軸方向に押圧されること、を要旨とする。   According to a fourth aspect of the present invention, the threaded portion that is threadedly engaged with the threaded portion is formed at the bottom of a fixing groove that is recessed in the inner periphery of the hollow shaft, and a lock nut is formed on the bottom. A gist is that a second screwing portion to be screwed is formed, and the ball screw nut is pressed in an axial direction by a fastening force of the lock nut screwed to the second screwing portion. To do.

上記構成によれば、ロックナットの締結により軸方向に押圧されることで、ボール螺子ナットの螺子部と中空シャフト側の螺合部との間の摩擦力が大となり、これにより、ボール螺子ナットと中空シャフトとの間の相対回転が規制される。従って、より強固にボール螺子ナット1を中空シャフトに固定することができるとともに、その軸方向の押圧力は、螺子部の螺子山で受ける構成であるため、同ボール螺子ナットの変形を招くこともない。尚、上記のように、このロックナットによる締結自体、回り止め手段としての機能を有するが、ロックナットを螺着する際のボール螺子ナットの回転(所謂「連れ回り」)を考慮して、他の回り止め手段を併用するのがより効果的である。   According to the above configuration, when the lock nut is pressed in the axial direction, the frictional force between the screw portion of the ball screw nut and the screwed portion on the hollow shaft side is increased. And the relative rotation between the hollow shaft and the hollow shaft is restricted. Therefore, the ball screw nut 1 can be more firmly fixed to the hollow shaft, and the axial pressing force is received by the screw thread of the screw portion, which may cause deformation of the ball screw nut. Absent. Note that, as described above, the lock nut itself has a function as an anti-rotation means, but in consideration of the rotation of the ball screw nut when the lock nut is screwed (so-called “accompaniment”), It is more effective to use the anti-rotation means together.

請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のボール螺子ナットの固定構造を有するボール螺子機構によりモータの回転をラック軸の往復動に変換する電動パワーステアリング装置であること、を要旨とする。   The invention according to claim 5 is an electric power for converting the rotation of the motor into a reciprocating movement of the rack shaft by the ball screw mechanism having the ball screw nut fixing structure according to any one of claims 1 to 4. The gist is that it is a steering device.

上記構成によれば、ボール螺子機構の円滑なる作動を確保して、高い静粛性と良好な操舵フィーリングを実現することができる。   According to the said structure, the smooth operation | movement of a ball screw mechanism is ensured and high silence and favorable steering feeling can be implement | achieved.

本発明によれば、その目的は、ボール螺子ナットの変形を抑えてより円滑なる作動を確保することが可能なボール螺子ナットの固定構造及び電動パワーステアリング装置を提供することができる。   According to the present invention, the object of the present invention is to provide a ball screw nut fixing structure and an electric power steering device capable of ensuring a smoother operation by suppressing deformation of the ball screw nut.

以下、本発明をボール螺子機構を備えたラックアシスト型の電動パワーステアリング装置(EPS)に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、EPS1は、ステアリング操作により回転するピニオン軸2、及び該ピニオン軸2の回転に応じて軸方向に往復動することにより操舵輪(図示略)の舵角を変更するラック軸3に加え、駆動源としてのモータ4、並びに該モータ4の回転をラック軸3の往復動に変換する変換手段としてのボール螺子機構5を備えている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in a rack assist type electric power steering apparatus (EPS) provided with a ball screw mechanism will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the EPS 1 includes a pinion shaft 2 that rotates by a steering operation, and a rack that changes the steering angle of a steered wheel (not shown) by reciprocating in the axial direction according to the rotation of the pinion shaft 2. In addition to the shaft 3, a motor 4 as a drive source and a ball screw mechanism 5 as conversion means for converting the rotation of the motor 4 into reciprocating movement of the rack shaft 3 are provided.

詳述すると、EPS1は、略円筒状に形成されたハウジング6を備えており、ラック軸3は、該ハウジング6の軸線方向に沿って貫設されている。そして、ラック軸3は、ハウジング6に設けられたラックガイド7及びすべり軸受(図示せず)に軸支されることによりその軸方向に沿って往復動可能に支持されている。また、ハウジング6内には、ピニオン軸2がラック軸3と交差する状態で回転可能に支承されており、ラック軸3は、ラックガイド7に押圧されることにより同ピニオン軸2と噛合されている。尚、ピニオン軸2の一端には、ステアリングシャフトが連結されており、該ステアリングシャフトの先端には、ステアリングホイールが固定されている(図示略)。そして、ステアリング操作に伴ってピニオン軸2が回転し、その回転がラック軸3の往復動に変換されることにより、操舵輪(図示略)の舵角が変更されるようになっている。   More specifically, the EPS 1 includes a housing 6 formed in a substantially cylindrical shape, and the rack shaft 3 is provided along the axial direction of the housing 6. The rack shaft 3 is supported by a rack guide 7 and a slide bearing (not shown) provided in the housing 6 so that the rack shaft 3 can reciprocate along the axial direction. In the housing 6, the pinion shaft 2 is rotatably supported in a state of intersecting with the rack shaft 3, and the rack shaft 3 is engaged with the pinion shaft 2 by being pressed by the rack guide 7. Yes. A steering shaft is connected to one end of the pinion shaft 2, and a steering wheel is fixed to the tip of the steering shaft (not shown). Then, the pinion shaft 2 rotates in accordance with the steering operation, and the rotation is converted into the reciprocating motion of the rack shaft 3, whereby the steering angle of the steered wheels (not shown) is changed.

また、本実施形態では、モータ4には、中空円筒状のモータシャフト8を有するブラシレスモータが採用されており、同モータ4は、そのステータ9がハウジング6内周に固定されるとともに、モータシャフト8内にラック軸3が挿通されることにより、該ラック軸3と同軸に配置されている。そして、モータシャフト8は、その両端近傍が軸受10a,10bに軸支されることにより回転可能にハウジング6に支持されている。   In the present embodiment, a brushless motor having a hollow cylindrical motor shaft 8 is employed as the motor 4. The motor 4 has a stator 9 fixed to the inner periphery of the housing 6 and a motor shaft. The rack shaft 3 is inserted into the rack 8 so as to be coaxial with the rack shaft 3. The motor shaft 8 is rotatably supported by the housing 6 by virtue of pivotal support at both ends near the bearings 10a and 10b.

一方、本実施形態では、ボール螺子機構5は、ラック軸3の外周に形成された螺子部11、及びモータシャフト8の内周に設けられたボール螺子ナット12、並びにこれら螺子部11とボール螺子ナット12との間に介在された複数のボール13により構成されている。具体的には、本実施形態では、ボール螺子ナット12は略円筒状に形成されており、同ボール螺子ナット12の内周、及び螺子部11の外周には、それぞれ螺子溝15,16が螺刻されている。そして、各ボール13は、これら対向する各螺子溝15,16により形成された螺旋状の転動路内に転動可能に配設されている。   On the other hand, in the present embodiment, the ball screw mechanism 5 includes a screw portion 11 formed on the outer periphery of the rack shaft 3, a ball screw nut 12 provided on the inner periphery of the motor shaft 8, and the screw portion 11 and the ball screw. It is composed of a plurality of balls 13 interposed between the nuts 12. Specifically, in the present embodiment, the ball screw nut 12 is formed in a substantially cylindrical shape, and screw grooves 15 and 16 are threaded on the inner periphery of the ball screw nut 12 and the outer periphery of the screw portion 11, respectively. It is engraved. Each ball 13 is arranged to roll in a spiral rolling path formed by the opposing screw grooves 15 and 16.

即ち、螺子部11及びボール螺子ナット12は、これら各ボール13を介して螺合されており、各ボール13は、ラック軸3とボール螺子ナット12との間の相対回転、即ちボール螺子ナット12が固定されたモータシャフト8の回転に伴い、その負荷を受けつつ転動路内を転動する。尚、本実施形態のボール螺子機構5では、ボール螺子ナット12に配設された複数のこま部材(図示略)によって隣接する転動路の2点間を各々連通する所謂デフレクタ方式が採用されており、転動路内を転動した各ボール13は、これら各こま部材を通過することにより転動路内を無限循環する。そして、この各ボール13の転動によってラック軸3とボール螺子ナット12との軸方向の相対位置が変位することにより、モータシャフト8の回転がラック軸3の往復動に変換され、これにより操舵系にアシスト力が付与されるようになっている。   That is, the screw portion 11 and the ball screw nut 12 are screwed together via these balls 13, and each ball 13 rotates relative to the rack shaft 3 and the ball screw nut 12, that is, the ball screw nut 12. As the motor shaft 8 is fixed, it rolls in the rolling path while receiving the load. In the ball screw mechanism 5 of the present embodiment, a so-called deflector system is employed in which a plurality of top members (not shown) disposed on the ball screw nut 12 communicate with each other between two adjacent rolling paths. The balls 13 that have rolled in the rolling path circulate infinitely in the rolling path by passing through these top members. As the balls 13 roll, the relative position in the axial direction of the rack shaft 3 and the ball screw nut 12 is displaced, so that the rotation of the motor shaft 8 is converted into the reciprocating motion of the rack shaft 3. Assist power is given to the system.

(ボール螺子ナットの固定構造)
次に、本実施形態のEPSにおけるボール螺子ナットの固定構造について説明する。
本実施形態では、ボール螺子ナット12は、中空シャフトであるモータシャフト8の内周において同モータシャフト8と同軸となるように螺着されている。詳述すると、図2に示すように、本実施形態では、略円筒状をなすボール螺子ナット12の外周には、螺旋状の螺子山を有する螺子部20が形成されている。また、モータシャフト8の一端(同図中右側の端部)の内周には、環状の固定溝21が凹設されており、該固定溝21の底部21aには、上記ボール螺子ナット12の螺子部20に対応する螺旋状の螺子溝が螺刻された螺合部22が形成されている。そして、ボール螺子ナット12は、その螺子部20とモータシャフト8側の螺合部22とが螺合することにより同モータシャフト8の内周に螺着されている。
(Ball screw nut fixing structure)
Next, the fixing structure of the ball screw nut in the EPS of this embodiment will be described.
In this embodiment, the ball screw nut 12 is screwed so as to be coaxial with the motor shaft 8 on the inner periphery of the motor shaft 8 that is a hollow shaft. More specifically, as shown in FIG. 2, in this embodiment, a screw portion 20 having a helical thread is formed on the outer periphery of a ball screw nut 12 having a substantially cylindrical shape. An annular fixing groove 21 is formed in the inner periphery of one end of the motor shaft 8 (the right end in the figure), and the ball screw nut 12 is formed in the bottom 21a of the fixing groove 21. A threaded portion 22 is formed in which a spiral thread groove corresponding to the threaded portion 20 is threaded. The ball screw nut 12 is screwed onto the inner periphery of the motor shaft 8 by screwing the screw portion 20 and the screw portion 22 on the motor shaft 8 side.

また、本実施形態では、モータシャフト8側の固定溝21には、上記ボール螺子ナット12が螺着された螺合部22よりも開口部側(同図中右側)に第2の螺合部23が形成されており、同第2の螺合部23には、略円筒状をなすロックナット24が螺着されている。そして、ボール螺子ナット12は、その開口部側の一端がこのロックナット24の一端に当接することにより、同ロックナット24の締結力によって軸方向に押圧されるようになっている。尚、本実施形態では、ボール螺子ナット12の内部側端部(同図中左側)は、固定溝21の側壁21bには当接されていない。   Further, in the present embodiment, the second screwing portion is located in the fixing groove 21 on the motor shaft 8 side on the opening side (right side in the figure) of the screwing portion 22 to which the ball screw nut 12 is screwed. 23 is formed, and a lock nut 24 having a substantially cylindrical shape is screwed to the second screwing portion 23. The ball screw nut 12 is pressed in the axial direction by the fastening force of the lock nut 24 when one end on the opening side of the ball screw nut 12 abuts on one end of the lock nut 24. In the present embodiment, the inner side end (the left side in the figure) of the ball screw nut 12 is not in contact with the side wall 21 b of the fixing groove 21.

更に、本実施形態では、ボール螺子ナット12の軸方向両端には、それぞれモータシャフト8の内周に当接する第1インロー嵌合部25及び第2インロー嵌合部26が形成されている。   Furthermore, in this embodiment, a first spigot fitting portion 25 and a second spigot fitting portion 26 that are in contact with the inner periphery of the motor shaft 8 are formed at both ends in the axial direction of the ball screw nut 12.

具体的には、ボール螺子ナット12の内部側端部(同図中左側)には、同ボール螺子ナット12の軸方向に延びる円筒状の第1インロー嵌合部25が形成されており、同第1インロー嵌合部25の外周は、ボール螺子ナット12が螺着された固定溝21よりもモータシャフト8の内部側において同固定溝21に隣接して設けられた環状の嵌合溝27の内周に当接されている。一方、ボール螺子ナット12の開口部側端部(同図中右側)には、同ボール螺子ナット12の径方向に突設された環状の第2インロー嵌合部26が形成されている。そして、同第2インロー嵌合部26は、対向する固定溝21内の上記螺合部22と第2の螺合部23との間の非螺子溝形成部分に当接されている。尚、本実施形態では、固定溝21は、ボール螺子ナット12が螺着される螺合部22が形成された第1溝28と、ロックナット24が螺着される第2の螺合部23が形成された第2溝29とからなり、同第2溝29は、第1溝28よりもその溝深さが深く設定されている。そして、上記第2インロー嵌合部26が当接する非螺子溝形成部分は、この第2溝29内に形成されている。   Specifically, a cylindrical first spigot fitting portion 25 extending in the axial direction of the ball screw nut 12 is formed at an inner side end portion (left side in the figure) of the ball screw nut 12. The outer periphery of the first spigot fitting portion 25 is an annular fitting groove 27 provided adjacent to the fixing groove 21 on the inner side of the motor shaft 8 than the fixing groove 21 to which the ball screw nut 12 is screwed. It is in contact with the inner periphery. On the other hand, an annular second spigot fitting portion 26 protruding in the radial direction of the ball screw nut 12 is formed at the opening side end portion (right side in the figure) of the ball screw nut 12. The second spigot fitting portion 26 is in contact with a non-thread groove forming portion between the screwed portion 22 and the second screwed portion 23 in the fixed groove 21 facing each other. In the present embodiment, the fixing groove 21 includes a first groove 28 in which a screwing portion 22 into which the ball screw nut 12 is screwed and a second screwing portion 23 in which the lock nut 24 is screwed. The second groove 29 has a groove depth deeper than that of the first groove 28. A non-thread groove forming portion with which the second spigot fitting portion 26 abuts is formed in the second groove 29.

また、本実施形態では、モータシャフト8には、上記ボール螺子ナット12の螺着位置において同モータシャフト8の筒壁8aを径方向に貫通する螺子孔30が形成されるとともに、ボール螺子ナット12の外周には、同螺子孔30に対応する位置に上記螺子山の形成されない平坦部31が設けられている。そして、上記螺子孔30に螺着された止め螺子32の先端をボール螺子ナット12側の平坦部31に当接させて締め付けることにより、その締結力によってモータシャフト8とボール螺子ナット12との相対回転を規制する回り止め手段が構成されている。   In the present embodiment, the motor shaft 8 is formed with a screw hole 30 penetrating the cylindrical wall 8a of the motor shaft 8 in the radial direction at the screwing position of the ball screw nut 12, and the ball screw nut 12 Is provided with a flat portion 31 where no screw thread is formed at a position corresponding to the screw hole 30. Then, the front end of the set screw 32 screwed into the screw hole 30 is brought into contact with the flat portion 31 on the ball screw nut 12 side and tightened, whereby the relative force between the motor shaft 8 and the ball screw nut 12 is determined by the fastening force. Anti-rotation means for restricting rotation is configured.

以上、本実施形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
(1)ボール螺子ナット12は、外周に形成された螺子部20を介して中空状のモータシャフト8内周に螺着される。このため、モータシャフト8に対するボール螺子ナット12の固定にかかる応力は、螺子部20が形成されたボール螺子ナット12の外周に亘り略均等に作用する。従って、従来のごとく、ボール螺子ナット12の軸方向両端を挟持する固定構造のように軸方向の圧縮応力が作用することがなく、これにより同ボール螺子ナット12の変形を抑えて、同変形に伴う転動路の歪みを防止し、各ボールの円滑なる転動を確保することができる。その結果、ボール螺子機構5をより円滑に作動させることができ、これにより高い静粛性と良好な操舵フィーリングを実現することができるようになる。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(1) The ball screw nut 12 is screwed to the inner periphery of the hollow motor shaft 8 via a screw portion 20 formed on the outer periphery. For this reason, the stress applied to the fixation of the ball screw nut 12 with respect to the motor shaft 8 acts substantially equally over the outer periphery of the ball screw nut 12 on which the screw portion 20 is formed. Therefore, unlike the prior art, the axial compressive stress does not act as in the case of the fixing structure that clamps both ends of the ball screw nut 12 in the axial direction, thereby suppressing the deformation of the ball screw nut 12 and making the same deformation. Accordingly, it is possible to prevent the rolling path from being distorted and to ensure smooth rolling of each ball. As a result, the ball screw mechanism 5 can be operated more smoothly, thereby realizing high silence and good steering feeling.

(2)モータシャフト8には、同モータシャフト8の筒壁8aを径方向に貫通する螺子孔30が形成されるとともに、ボール螺子ナット12の外周には、同螺子孔30に対応する位置に上記螺子山の形成されない平坦部31が設けられる。そして、上記螺子孔30に螺着された止め螺子32の先端をボール螺子ナット12側の平坦部31に当接させて締め付けることにより、その締結力によってモータシャフト8とボール螺子ナット12との相対回転を規制する回り止め手段が構成される。   (2) The motor shaft 8 is formed with a screw hole 30 that penetrates the cylindrical wall 8a of the motor shaft 8 in the radial direction, and on the outer periphery of the ball screw nut 12 at a position corresponding to the screw hole 30. The flat part 31 in which the thread is not formed is provided. Then, the front end of the set screw 32 screwed into the screw hole 30 is brought into contact with the flat portion 31 on the ball screw nut 12 side and tightened, whereby the relative force between the motor shaft 8 and the ball screw nut 12 is determined by the fastening force. A detent means for restricting rotation is configured.

即ち、モータシャフト8が回転しボール螺子機構5が作動する際、ボール螺子ナット12には、同ボール螺子ナット12をモータシャフト8と反対側に回転させる応力が作用する。従って、上記構成によれば、こうした応力の作用によってボール螺子ナット12とモータシャフト8とが相対回転することを防止して、モータシャフト8に対してより確実にボール螺子ナット12を固定することができる。   That is, when the motor shaft 8 rotates and the ball screw mechanism 5 operates, a stress that rotates the ball screw nut 12 to the side opposite to the motor shaft 8 acts on the ball screw nut 12. Therefore, according to the above configuration, the ball screw nut 12 and the motor shaft 8 are prevented from rotating relative to each other by the action of such stress, and the ball screw nut 12 can be more securely fixed to the motor shaft 8. it can.

(3)ボール螺子ナット12の軸方向両端には、それぞれモータシャフト8の内周に当接する第1インロー嵌合部25及び第2インロー嵌合部26が形成される。
即ち、ボール螺子ナット12をモータシャフト8内周に螺着した場合、その螺合部分のガタによりボール螺子ナット12とモータシャフト8との間を高精度に同軸とすることが難しい。この点、上記構成によれば、ボール螺子ナット12の軸方向両端に設けられた第1インロー嵌合部25及び第2インロー嵌合部26により同ボール螺子ナット12の径方向の移動及び軸ぶれが規制される。従って、簡素な構成にて容易に高い同軸度を確保することができる。
(3) A first spigot fitting portion 25 and a second spigot fitting portion 26 that are in contact with the inner periphery of the motor shaft 8 are formed at both axial ends of the ball screw nut 12.
That is, when the ball screw nut 12 is screwed to the inner periphery of the motor shaft 8, it is difficult to make the ball screw nut 12 and the motor shaft 8 coaxial with high accuracy by the looseness of the screwed portion. In this regard, according to the above configuration, the ball screw nut 12 is moved and shaken in the radial direction by the first spigot fitting portion 25 and the second spigot fitting portion 26 provided at both axial ends of the ball screw nut 12. Is regulated. Therefore, high coaxiality can be easily ensured with a simple configuration.

(4)固定溝21には、ボール螺子ナット12が螺着された螺合部22とともに第2の螺合部23が形成され、同第2の螺合部23には、略円筒状をなすロックナット24が螺着される。そして、ボール螺子ナット12は、その開口部側の一端がこのロックナット24の一端に当接することにより、同ロックナット24の締結力によって軸方向に押圧される。   (4) The fixing groove 21 is formed with a second screwing portion 23 together with a screwing portion 22 to which the ball screw nut 12 is screwed, and the second screwing portion 23 has a substantially cylindrical shape. A lock nut 24 is screwed. The ball screw nut 12 is pressed in the axial direction by the fastening force of the lock nut 24 when one end on the opening side of the ball screw nut 12 comes into contact with one end of the lock nut 24.

上記構成によれば、ロックナット24の締結により軸方向に押圧されることで、ボール螺子ナット12の螺子部20とモータシャフト8側の螺合部22との間の摩擦力が大となり、これにより、ボール螺子ナット12とモータシャフト8との間の相対回転が規制される。従って、より強固にボール螺子ナット12をモータシャフト8に固定することができるとともに、その軸方向の押圧力は、螺子部20の各螺子山で受ける構成であるため、同ボール螺子ナット12の変形を招くこともない。そして、ロックナット24を螺着する際のボール螺子ナット12の回転(所謂「連れ回り」)は、上記(2)の構成により防止することができる。   According to the above configuration, when the lock nut 24 is pressed in the axial direction, the frictional force between the screw portion 20 of the ball screw nut 12 and the screwing portion 22 on the motor shaft 8 side becomes large. Thus, the relative rotation between the ball screw nut 12 and the motor shaft 8 is restricted. Accordingly, the ball screw nut 12 can be more firmly fixed to the motor shaft 8, and the axial pressing force is received by each screw thread of the screw portion 20, so that the deformation of the ball screw nut 12 is reduced. Will not be invited. The rotation of the ball screw nut 12 when the lock nut 24 is screwed (so-called “following”) can be prevented by the configuration (2).

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、本発明を中空状のモータシャフト8を有しラック軸3とモータ4が同軸式のラックアシスト型のEPS1に具体化した。しかし、これに限らず、中空シャフトの内周に設けられたボール螺子ナットを有するボール螺子機構を変換手段として用いるものであれば、ラック軸に対してモータ軸が斜交配置されたラッククロス式や平行配置された並列式等、その他の形式のEPSに具体化してもよく、さらにはEPS以外の用途に具体化してもよい。
In addition, you may change this embodiment as follows.
In the present embodiment, the present invention is embodied in a rack assist type EPS 1 having a hollow motor shaft 8 and the rack shaft 3 and the motor 4 being coaxial. However, the present invention is not limited to this, and if a ball screw mechanism having a ball screw nut provided on the inner periphery of the hollow shaft is used as the conversion means, a rack cross type in which the motor shaft is obliquely arranged with respect to the rack shaft. It may be embodied in other types of EPS such as a parallel type arranged in parallel, or may be embodied in applications other than EPS.

・本実施形態では、ボール螺子ナット12の軸方向両端に、それぞれモータシャフト8の内周に当接する第1インロー嵌合部25及び第2インロー嵌合部26を形成したが、軸方向の何れか一方に、このようなインロー嵌合部を設ける構成としてもよい。   In the present embodiment, the first spigot fitting portion 25 and the second spigot fitting portion 26 that are in contact with the inner periphery of the motor shaft 8 are formed on both ends of the ball screw nut 12 in the axial direction. On the other hand, it is good also as a structure which provides such an inlay fitting part.

・更に、本実施形態では、第1インロー嵌合部25は軸方向に延びる円筒状に、第2インロー嵌合部26は、外周から径方向に突出する環状に形成することとしたが、インロー嵌合部の形状は、同ボール螺子ナット12の径方向の移動及び軸ぶれを規制可能な形状であれば、このような断面円環状の形状でなくともよい。ただし、インロー嵌合部をモータシャフト8内周の全周に亘って当接させることが可能である点を考慮すれば、断面円環状、或いはこれに近い形状とするのが望ましい。   -Furthermore, in this embodiment, although the 1st spigot fitting part 25 was formed in the cylindrical shape extended in an axial direction, and the 2nd spigot fitting part 26 was formed in the cyclic | annular form protruded from an outer periphery, The shape of the fitting portion may not be such an annular shape in cross section as long as it is a shape that can regulate the radial movement and shaft runout of the ball screw nut 12. However, considering that the spigot fitting portion can be brought into contact with the entire inner periphery of the motor shaft 8, it is desirable to have an annular cross-section or a shape close thereto.

・本実施形態では、モータシャフト8の筒壁8aを径方向に貫通する螺子孔30、ボール螺子ナット12の外周において同螺子孔30に対応する位置に設けられた平坦部31、及び螺子孔30に螺着された止め螺子32により回り止め手段を構成したが、回り止め手段は、これ以外の構成により具現化してもよい。   In the present embodiment, the screw hole 30 that penetrates the cylindrical wall 8 a of the motor shaft 8 in the radial direction, the flat portion 31 provided at a position corresponding to the screw hole 30 on the outer periphery of the ball screw nut 12, and the screw hole 30 Although the anti-rotation means is constituted by the set screw 32 screwed to the anti-rotation means, the anti-rotation means may be embodied by other configurations.

電動パワーステアリング装置(EPS)の概略構成図。The schematic block diagram of an electric power steering device (EPS). 本実施形態のボール螺子機構の断面図。Sectional drawing of the ball screw mechanism of this embodiment. 従来のボール螺子機構の断面図。Sectional drawing of the conventional ball screw mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1…電動パワーステアリング装置(EPS)、3…ラック軸、4…モータ、5…ボール螺子機構、8…モータシャフト、12…ボール螺子ナット、13…ボール、20…螺子部、21…固定溝、21a…底部、22…螺合部、23…第2の螺合部、24…ロックナット、25…第1インロー嵌合部、26…第2インロー嵌合部、30…螺子孔、31…平坦部、32…止め螺子。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device (EPS), 3 ... Rack shaft, 4 ... Motor, 5 ... Ball screw mechanism, 8 ... Motor shaft, 12 ... Ball screw nut, 13 ... Ball, 20 ... Screw part, 21 ... Fixed groove, 21a ... bottom part, 22 ... screwing part, 23 ... second screwing part, 24 ... lock nut, 25 ... first spigot fitting part, 26 ... second spigot fitting part, 30 ... screw hole, 31 ... flat 32, set screw.

Claims (5)

中空シャフトの内周にボール螺子機構のボール螺子ナットを固定するボール螺子ナットの固定構造であって、
ボール螺子ナットは、外周に形成された螺子部を介して前記中空シャフトの内周に螺着されること、を特徴とするボール螺子ナットの固定構造。
A ball screw nut fixing structure for fixing a ball screw nut of a ball screw mechanism to the inner periphery of the hollow shaft,
A ball screw nut fixing structure, wherein the ball screw nut is screwed to the inner periphery of the hollow shaft via a screw part formed on the outer periphery.
請求項1に記載のボール螺子ナットの固定構造において、
前記ボール螺子ナットと前記中空シャフトとの間の相対回転を規制する回り止め手段を設けたこと、を特徴とするボール螺子ナットの固定構造。
In the ball screw nut fixing structure according to claim 1,
A structure for fixing a ball screw nut, characterized in that a detent means for restricting relative rotation between the ball screw nut and the hollow shaft is provided.
請求項1又は請求項2に記載のボール螺子ナットの固定構造において、
前記ボール螺子ナットの軸方向端部には、前記中空シャフトの内周に当接するインロー嵌合部が設けられること、を特徴とするボール螺子ナットの固定構造。
In the ball screw nut fixing structure according to claim 1 or 2,
The ball screw nut fixing structure is characterized in that an inlay fitting portion that comes into contact with an inner periphery of the hollow shaft is provided at an axial end portion of the ball screw nut.
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載のボール螺子ナットの固定構造において、
前記螺子部と螺合する螺合部は、前記中空シャフトの内周に凹設された固定溝の底部に形成されるとともに、該底部には、ロックナットが螺合される第2の螺合部が形成され、前記ボール螺子ナットは、前記第2の螺合部に螺着された前記ロックナットの締結力により軸方向に押圧されること、を特徴とするボール螺子ナットの固定構造。
In the fixation structure of the ball screw nut according to any one of claims 1 to 3,
A threaded portion that is threadedly engaged with the threaded portion is formed at the bottom of a fixing groove that is recessed in the inner periphery of the hollow shaft, and a second threaded engagement with a lock nut is threaded on the bottom. And the ball screw nut is pressed in the axial direction by a fastening force of the lock nut screwed to the second screwing portion.
請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のボール螺子ナットの固定構造を有するボール螺子機構によりモータの回転をラック軸の往復動に変換する電動パワーステアリング装置。   An electric power steering device that converts rotation of a motor into reciprocating movement of a rack shaft by a ball screw mechanism having the ball screw nut fixing structure according to any one of claims 1 to 4.
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010179836A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Nippon Soken Inc Electric power steering device
JP2010179835A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Nippon Soken Inc Electric power steering device
CN101983296A (en) * 2008-04-09 2011-03-02 高村笃男 Cylinder device
EP2289765A1 (en) 2009-08-31 2011-03-02 JTEKT Corporation Electric power steering system
EP2289764A1 (en) 2009-08-31 2011-03-02 JTEKT Corporation Electric power steering system
CN102097888A (en) * 2009-12-11 2011-06-15 山洋电气株式会社 Linear actuator
JP2014024357A (en) * 2012-07-24 2014-02-06 Jtekt Corp Electric power steering apparatus
KR20200001829A (en) * 2018-06-28 2020-01-07 주식회사 만도 Steer-By-Wire type steering system for vehicle

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101983296A (en) * 2008-04-09 2011-03-02 高村笃男 Cylinder device
JP2010179836A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Nippon Soken Inc Electric power steering device
JP2010179835A (en) * 2009-02-06 2010-08-19 Nippon Soken Inc Electric power steering device
US8397859B2 (en) 2009-08-31 2013-03-19 Jtekt Corporation Electric power steering system
EP2289764A1 (en) 2009-08-31 2011-03-02 JTEKT Corporation Electric power steering system
US8230963B2 (en) 2009-08-31 2012-07-31 Jtekt Corporation Electric power steering system
EP2289765A1 (en) 2009-08-31 2011-03-02 JTEKT Corporation Electric power steering system
CN102097888A (en) * 2009-12-11 2011-06-15 山洋电气株式会社 Linear actuator
US20110138947A1 (en) * 2009-12-11 2011-06-16 Sanyo Denki Co., Ltd. Linear actuator
JP2011141027A (en) * 2009-12-11 2011-07-21 Sanyo Denki Co Ltd Linear actuator
US8770052B2 (en) * 2009-12-11 2014-07-08 Sanyo Denki Co., Ltd. Linear actuator
JP2014024357A (en) * 2012-07-24 2014-02-06 Jtekt Corp Electric power steering apparatus
KR20200001829A (en) * 2018-06-28 2020-01-07 주식회사 만도 Steer-By-Wire type steering system for vehicle
KR102431451B1 (en) 2018-06-28 2022-08-11 주식회사 만도 Steer-By-Wire type steering system for vehicle

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