JP2007261487A - Electric steering device - Google Patents

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Tetsuei Fujita
哲英 藤田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric steering device preventing fluctuation of preload applied to a rotating shaft and an input shaft of a speed reduction mechanism even when temperature is changed and having an electric motor suppressing increase in a load current. <P>SOLUTION: Even when the temperatures of the electric motor 6 and a housing 65 are changed, since materials of a motor case 61, the rotating shaft 64 and a worm gear 66 have approximately equal thermal expansion coefficients, the thermal deformation quantities of the motor case 61, the rotating shaft 64 and the worm gear 66 do not vary with each other and the preload applied to the worm gear 66 and the rotating shaft 64 by a deep groove type radial ball bearing 68 and a slide thrust bearing 673 is not increased/decreased. Therefore, even when the temperature is changed, since increase in load applied to the rotating shaft 64 during operation of the electric motor 6 can be suppressed, increase in the load current of the electric motor 6 can be suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は電動式ステアリング装置、特に、ステアリングホイールのチルト位置またはテレスコピック位置を、電動モータにより調整することができる電動式ステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric steering device, and more particularly to an electric steering device capable of adjusting a tilt position or a telescopic position of a steering wheel by an electric motor.

運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールのチルト位置やテレスコピック位置を調整する必要があり、このチルト位置、または、テレスコピック位置の調整を、電動モータを使用して楽に行うようにした電動式ステアリング装置がある。   It is necessary to adjust the tilt position and telescopic position of the steering wheel according to the driver's physique and driving posture, and this tilt position or telescopic position can be adjusted easily using an electric motor. Type steering device.

このような電動式ステアリング装置の電動モータは、電動モータの回転をウォームギヤとウォームホイールで構成される減速機構で減速して、コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達しているが、電動モータの正転時と逆転時で、ウォームギヤに作用する軸方向のスラスト力の方向が変化するため、ウォームギヤが軸方向に移動して異音を発生することがある。   The electric motor of such an electric steering device decelerates the rotation of the electric motor by a reduction mechanism composed of a worm gear and a worm wheel, and transmits it as a column tilt motion or telescopic motion. Since the direction of the axial thrust force acting on the worm gear changes during forward rotation and reverse rotation, the worm gear may move in the axial direction and generate noise.

このようなウォームギヤの異音を解消するために、ウォームギヤに予圧を付与して、ウォームギヤの軸方向のガタを排除するようにした電動モータとして、特許文献1、特許文献2に開示された電動モータがある。   In order to eliminate such abnormal noise of the worm gear, electric motors disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 are provided as electric motors in which preload is applied to the worm gear to eliminate axial play of the worm gear. There is.

図8は、特許文献1、特許文献2に開示されている電動モータの断面図である。図8に示すように、従来の電動モータ6は、有底円筒状のモータケース61を有し、モータケース61の内周面611には、マグネット62が固定されている。マグネット62の内側には、ロータコアとロータコイルを有する電機子63が回転可能に収容されている。   FIG. 8 is a cross-sectional view of the electric motor disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2. As shown in FIG. 8, the conventional electric motor 6 has a bottomed cylindrical motor case 61, and a magnet 62 is fixed to an inner peripheral surface 611 of the motor case 61. Inside the magnet 62, an armature 63 having a rotor core and a rotor coil is rotatably accommodated.

電機子63はその軸心に回転軸64を有している。モータケース61はマグネット62のヨークを兼ねており、モータケース61の左端のフランジ部612には、ハウジング65のフランジ部651が、図示しないボルトにより結合されている。ハウジング65はアルミニウム製で、内部に減速機構を内蔵している。   The armature 63 has a rotation shaft 64 at its axis. The motor case 61 also serves as a yoke for the magnet 62, and a flange portion 651 of the housing 65 is coupled to a flange portion 612 at the left end of the motor case 61 by a bolt (not shown). The housing 65 is made of aluminum and incorporates a speed reduction mechanism.

回転軸64の左端(図8の左側)には、ウォームギヤ(減速機構の入力軸)66が回転軸64と同一軸線上に一体的に成形され、ウォームギヤ66はハウジング65内(図8の左側)へ延出している。このウォームギヤ66がウォームホイール72に噛み合って減速機構を構成し、電動モータ6の回転軸64の回転を減速して、送りねじ71に伝達する。モータケース61、回転軸64(回転軸64と一体のウォームギヤ66)は、熱膨張係数が略等しい鉄系の材料で形成されている。   At the left end (left side in FIG. 8) of the rotation shaft 64, a worm gear (input shaft of the speed reduction mechanism) 66 is integrally formed on the same axis as the rotation shaft 64, and the worm gear 66 is in the housing 65 (left side in FIG. 8). It extends to. The worm gear 66 meshes with the worm wheel 72 to form a reduction mechanism, and the rotation of the rotary shaft 64 of the electric motor 6 is reduced and transmitted to the feed screw 71. The motor case 61 and the rotating shaft 64 (the worm gear 66 integral with the rotating shaft 64) are made of an iron-based material having substantially the same thermal expansion coefficient.

回転軸64はその右端外周が、すべり軸受(ラジアル荷重だけを軸支するジャーナル軸受)671によって回転可能に軸支されている。すべり軸受671の外周は、モータケース61の右端に圧入されると共に、回転軸64の外周とすべり軸受671の内周の嵌合は、すきまばめになっている。   The outer periphery of the rotation shaft 64 is rotatably supported by a slide bearing (journal bearing that supports only a radial load) 671. The outer periphery of the sliding bearing 671 is press-fitted into the right end of the motor case 61, and the fitting between the outer periphery of the rotating shaft 64 and the inner periphery of the sliding bearing 671 is a clearance fit.

回転軸64の左端(回転軸64がモータケース61のフランジ部612から突出した位置であって、回転軸64がウォームギヤ66に接続する位置の近傍)は、深みぞ形ラジアル玉軸受68によって回転可能に軸支されている。回転軸64の外周と深みぞ形ラジアル玉軸受68の内輪681の内周の嵌合は、すきまばめになっている。   The left end of the rotating shaft 64 (the position where the rotating shaft 64 protrudes from the flange portion 612 of the motor case 61 and the vicinity of the position where the rotating shaft 64 is connected to the worm gear 66) can be rotated by the deep groove radial ball bearing 68. Is pivotally supported. The fitting between the outer periphery of the rotating shaft 64 and the inner periphery of the inner ring 681 of the deep-groove radial ball bearing 68 is a clearance fit.

深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の外周は、ハウジング65のフランジ部651に形成された環状凹部652に内嵌している。深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の左端面は、環状凹部652の底面653に当接している。深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682と環状凹部652との嵌合は、しまりばめになっている。   The outer periphery of the outer ring 682 of the deep groove radial ball bearing 68 is fitted in an annular recess 652 formed in the flange portion 651 of the housing 65. The left end surface of the outer ring 682 of the deep groove radial ball bearing 68 is in contact with the bottom surface 653 of the annular recess 652. The fitting between the outer ring 682 and the annular recess 652 of the deep groove radial ball bearing 68 is an interference fit.

ウォームギヤ66はその左端部661の外周が、すべり軸受(ラジアル荷重だけを軸支するジャーナル軸受)672によって回転可能に軸支されている。すべり軸受672の外周は、ハウジング65の左端に形成された環状凹部654に圧入されると共に、ウォームギヤ66の左端部661の外周とすべり軸受672の内周の嵌合は、すきまばめになっている。   The outer periphery of the left end portion 661 of the worm gear 66 is rotatably supported by a slide bearing (journal bearing that supports only a radial load) 672. The outer periphery of the slide bearing 672 is press-fitted into an annular recess 654 formed at the left end of the housing 65, and the fit between the outer periphery of the left end portion 661 of the worm gear 66 and the inner periphery of the slide bearing 672 is a clearance fit. Yes.

ハウジング65の左端には、予圧調整ねじ69がねじ込まれており、予圧調整ねじ69の端面691とウォームギヤ66の左端部661の左端面662との間には、すべりスラスト軸受673が介挿されている。また、モータケース61の右端と回転軸64の右端面641との間には、すべりスラスト軸受674が介挿されている。すべりスラスト軸受673及び674は、摩擦係数が小さく、耐摩耗性に優れた樹脂材料で成形されている。   A preload adjusting screw 69 is screwed into the left end of the housing 65, and a sliding thrust bearing 673 is interposed between the end surface 691 of the preload adjusting screw 69 and the left end surface 662 of the left end portion 661 of the worm gear 66. Yes. Further, a sliding thrust bearing 674 is inserted between the right end of the motor case 61 and the right end surface 641 of the rotating shaft 64. The sliding thrust bearings 673 and 674 are formed of a resin material having a small friction coefficient and excellent wear resistance.

予圧調整ねじ69を適度にねじ込み、すべりスラスト軸受673を介してウォームギヤ66を右方に押圧した後、ロックナット692を締め付けて、予圧調整ねじ69をハウジング65の左端に固定すると、回転軸64の右端面641がすべりスラスト軸受674に強く押圧される。従って、ウォームギヤ66及び回転軸64は、すべりスラスト軸受674とすべりスラスト軸受673によって、図8の左右両方向のスラスト力に対して予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。   When the preload adjusting screw 69 is appropriately screwed and the worm gear 66 is pressed to the right via the sliding thrust bearing 673 and then the lock nut 692 is tightened to fix the preload adjusting screw 69 to the left end of the housing 65, The right end face 641 is strongly pressed against the sliding thrust bearing 674. Accordingly, the worm gear 66 and the rotary shaft 64 are pre-loaded with the sliding force in the left and right directions in FIG. 8 by the sliding thrust bearing 674 and the sliding thrust bearing 673, and are free from backlash.

しかしながら、電動モータ6及びハウジング65の温度が変化すると、アルミニウム製のハウジング65は、鉄系の材料で形成されたモータケース61、回転軸64、ウォームギヤ66よりも熱膨張係数が大きいため、熱変形量が大きい。従って、低温時には、ウォームギヤ66及び回転軸64に作用する予圧が増加し、高温時には、ウォームギヤ66及び回転軸64に作用する予圧が減少する。   However, when the temperature of the electric motor 6 and the housing 65 changes, the aluminum housing 65 has a thermal expansion coefficient larger than that of the motor case 61, the rotating shaft 64, and the worm gear 66 formed of an iron-based material. The amount is large. Therefore, the preload acting on the worm gear 66 and the rotating shaft 64 increases at a low temperature, and the preload acting on the worm gear 66 and the rotating shaft 64 decreases at a high temperature.

従って、高温時には、ウォームギヤ66及び回転軸64の軸方向のガタによって、ウォームギヤ66及び回転軸64が軸方向に移動して異音を発生する。また、低温時には、予圧の増加によって、電動モータ6の作動時に回転軸64に加わる負荷が大きくなるため、電動モータ6の負荷電流が増加する問題が生じることがあった。   Accordingly, when the temperature is high, the worm gear 66 and the rotating shaft 64 move in the axial direction due to the backlash in the axial direction of the worm gear 66 and the rotating shaft 64, thereby generating noise. In addition, when the temperature is low, the load applied to the rotating shaft 64 is increased when the electric motor 6 is operated due to the increase of the preload.

特開平10−271753号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-271753 特開2001−69714号公報JP 2001-69714 A

本発明は、温度が変化しても、回転軸及び減速機構の入力軸に付与した予圧の変動が無く、負荷電流の増加を抑制した電動モータを有する電動式ステアリング装置を提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide an electric steering device having an electric motor that suppresses an increase in load current without fluctuations in preload applied to a rotating shaft and an input shaft of a speed reduction mechanism even when temperature changes. To do.

上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第1番目の発明は、車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、電動モータ、上記電動モータのモータケースに回転可能に軸支された回転軸、上記回転軸の回転を減速して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する減速機構を内蔵し、上記モータケースに結合されたハウジングを備えた電動式ステアリング装置において、上記電動モータの回転軸と減速機構の入力軸は同一軸線上に形成され、上記回転軸と入力軸は、入力軸よりも電動モータ側に設けられた軸受によって軸方向の両側に予圧が付与されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。   The above problem is solved by the following means. That is, the first invention is a steering shaft on which a steering wheel is mounted on the rear side of the vehicle body, the steering shaft is rotatably supported, and the tilt position is adjusted with the tilt center axis as a fulcrum, or the steering shaft A column capable of telescopic position adjustment along the central axis, an electric motor, a rotating shaft rotatably supported by a motor case of the electric motor, a rotation of the rotating shaft, decelerating rotation of the column, Alternatively, in the electric steering apparatus including a housing that is coupled to the motor case and includes a reduction mechanism that transmits the telescopic motion, the rotation shaft of the electric motor and the input shaft of the reduction mechanism are formed on the same axis. The rotating shaft and the input shaft are connected by a bearing provided closer to the electric motor than the input shaft. It is an electric steering apparatus according to claim preload on both sides in the axial direction is applied.

第2番目の発明は、車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、電動モータ、上記電動モータのモータケースに回転可能に軸支された回転軸、上記回転軸の回転を減速して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する減速機構を内蔵し、上記モータケースに結合されたハウジングを備えた電動式ステアリング装置において、上記電動モータの回転軸と減速機構の入力軸は同一軸線上に形成され、上記回転軸は軸方向の両端が各々軸受によって軸支され、上記回転軸を軸支する軸受のうち入力軸側の軸受は、上記回転軸を軸方向に移動不能に軸支し、上記回転軸を軸支する軸受のうち反入力軸側の軸受は、上記回転軸を軸支し、上記回転軸の反入力軸側の端部には、入力軸側に向かって予圧が付与されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。   A second aspect of the invention is a steering shaft on which a steering wheel is mounted on the rear side of the vehicle body, the steering shaft is rotatably supported, and the tilt position is adjusted with the tilt central axis as a fulcrum, or the center of the steering shaft A column capable of telescopic position adjustment along the axis, an electric motor, a rotary shaft rotatably supported by a motor case of the electric motor, a rotation of the rotary shaft, decelerating the rotation of the column, or In the electric steering apparatus including a housing that is coupled to the motor case and that has a built-in reduction mechanism that transmits the telescopic movement, the rotation shaft of the electric motor and the input shaft of the reduction mechanism are formed on the same axis, and the rotation The shaft is supported by bearings at both ends in the axial direction, and the shaft of the bearing that supports the rotating shaft is supported. That is, the bearing on the input shaft side supports the rotating shaft so as not to move in the axial direction, and the bearing on the counter-input shaft side among the bearings supporting the rotating shaft supports the rotating shaft and rotates the rotating shaft. The electric steering device is characterized in that a preload is applied to an end of the shaft on the side opposite to the input shaft toward the input shaft.

第3番目の発明は、第1番目または第2番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記減速機構の入力軸は、電動モータの反対側の端部が、上記減速機構のハウジングに軸方向に移動可能に軸支されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。   According to a third aspect of the present invention, in the electric steering apparatus of the first or second aspect of the invention, the input shaft of the speed reduction mechanism has an end on the opposite side of the electric motor connected to the housing of the speed reduction mechanism. An electric steering device is supported by a shaft so as to be movable in an axial direction.

第4番目の発明は、第1番目または第2番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記回転軸と減速機構の入力軸は一体的に成形されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electric steering apparatus according to any one of the first and second aspects, wherein the rotating shaft and the input shaft of the speed reduction mechanism are integrally formed. It is a steering device.

第5番目の発明は、第1番目または第2番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記回転軸と減速機構の入力軸は別体で形成され、回転軸から減速機構の入力軸に回転トルクを伝達可能に互いに連結されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the electric steering device of the first or second aspect, the rotation shaft and the input shaft of the speed reduction mechanism are formed separately, and the input shaft of the speed reduction mechanism is formed from the rotation shaft. The electric steering device is connected to each other so that rotational torque can be transmitted to each other.

第6番目の発明は、第1番目または第2番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記電動モータのモータケースと回転軸は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, in the electric steering device of the first or second aspect, the motor case and the rotating shaft of the electric motor are formed of a material having substantially the same thermal expansion coefficient. This is an electric steering device.

第7番目の発明は、第1番目または第2番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されることを特徴とする電動式ステアリング装置である。   A seventh aspect of the invention is the electric steering device according to the first or second aspect of the invention, wherein the input shaft has a worm gear formed on the input shaft, and the column is tilted via a worm wheel meshing with the worm gear. Alternatively, the electric steering device is characterized in that telescopic motion is transmitted.

第8番目の発明は、第3番目から第6番目までのいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されることを特徴とする電動式ステアリング装置である。   An eighth aspect of the invention is the electric steering apparatus according to any one of the third to sixth aspects, wherein a worm gear is formed on the input shaft, and the column is tilted via a worm wheel meshing with the worm gear. It is an electric steering apparatus characterized in that movement or telescopic movement is transmitted.

本発明の電動式ステアリング装置では、同一軸線上に形成された電動モータの回転軸と減速機構の入力軸に対して、入力軸よりも電動モータ側に設けられた軸受によって軸方向の両側に予圧を付与している。従って、温度が変化しても、電動モータの回転軸及び減速機構の入力軸に付与した予圧の変動が無く、電動モータの作動時に回転軸に加わる負荷の増加を抑制できるため、電動モータの負荷電流の増加を抑制することが可能となる。   In the electric steering device of the present invention, the rotational axis of the electric motor and the input shaft of the speed reduction mechanism formed on the same axis are preloaded on both sides in the axial direction by bearings provided on the electric motor side of the input shaft. Is granted. Therefore, even if the temperature changes, there is no fluctuation in the preload applied to the rotating shaft of the electric motor and the input shaft of the speed reduction mechanism, and an increase in the load applied to the rotating shaft during operation of the electric motor can be suppressed. An increase in current can be suppressed.

図1は、本発明の電動式ステアリング装置1を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。図1に示すように、電動式ステアリング装置1は、ステアリングシャフト2を回動自在に軸支している。ステアリングシャフト2には、その右端(車体後方側)にステアリングホイール3が装着され、ステアリングシャフト2の左端(車体前方側)には、ユニバーサルジョイント101を介して中間シャフト102が連結されている。   FIG. 1 is an overall perspective view showing a state in which an electric steering device 1 of the present invention is attached to a vehicle. As shown in FIG. 1, the electric steering device 1 pivotally supports a steering shaft 2. A steering wheel 3 is attached to the steering shaft 2 at the right end (rear side of the vehicle body), and an intermediate shaft 102 is connected to the left end of the steering shaft 2 (front side of the vehicle body) via a universal joint 101.

中間シャフト102には、その左端にユニバーサルジョイント103が連結され、ユニバーサルジョイント103には、ラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ104が連結されている。   A universal joint 103 is connected to the left end of the intermediate shaft 102, and a steering gear 104 including a rack and pinion mechanism is connected to the universal joint 103.

運転者がステアリングホイール3を回転操作すると、ステアリングシャフト2、ユニバーサルジョイント101、中間シャフト102、ユニバーサルジョイント103を介して、その回転力がステアリングギヤ104に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介してタイロッド105を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。   When the driver rotates the steering wheel 3, the rotational force is transmitted to the steering gear 104 via the steering shaft 2, the universal joint 101, the intermediate shaft 102, and the universal joint 103, and the tie rod 105 is transmitted via the rack and pinion mechanism. To change the steering angle of the wheel.

図2は、ステアリングホイール3のチルト位置調整を電動モータで行う電動チルト式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a main part including a partial cross section showing an electric tilt type steering apparatus that adjusts the tilt position of the steering wheel 3 with an electric motor.

図2の左側(車体前方側)には、T字状の下部車体取付けブラケット51の上部に形成された取付け部511が、車体53に固定されており、取付け部511からピボット部512が下方に延びている。コラム4の左端は、ピボット部512に軸支されたピボットピン513を支点として、下部車体取付けブラケット51に揺動可能に支持されている。   On the left side (front side of the vehicle body) of FIG. 2, an attachment portion 511 formed on the upper portion of the T-shaped lower vehicle body attachment bracket 51 is fixed to the vehicle body 53, and the pivot portion 512 is downwardly moved from the attachment portion 511. It extends. The left end of the column 4 is swingably supported by the lower vehicle body mounting bracket 51 with a pivot pin 513 pivotally supported by the pivot portion 512 as a fulcrum.

図2の右側(車体後方側)には、L字状の上部車体取付けブラケット52の上部に形成された取付け部521が、車体53に固定されており、取付け部521からコラム支持部522が下方に延びている。コラム支持部522には、コラム4の右端の左右の側面がチルト位置調整可能に挟持されている。コラム4には、ステアリングシャフト2が回動自在に軸支され、ステアリングシャフト2には、その右端(車体後方側)にステアリングホイール3が装着されている。   On the right side (rear side of the vehicle body) in FIG. 2, an attachment portion 521 formed on the upper portion of the L-shaped upper vehicle body attachment bracket 52 is fixed to the vehicle body 53, and the column support portion 522 is downward from the attachment portion 521. It extends to. The column support portion 522 holds the left and right side surfaces of the column 4 so that the tilt position can be adjusted. A steering shaft 2 is rotatably supported on the column 4, and a steering wheel 3 is mounted on the steering shaft 2 at the right end (rear side of the vehicle body).

コラム4にはブラケット41が一体的に形成され、このブラケット41に、電動アクチュエータとしての電動モータ6が固定されている。また、ブラケット41の上軸支部41Aと下軸支部41Bには、図示しないころがり軸受を介して、送りねじ71の上下両端が各々軸支されている。   A bracket 41 is formed integrally with the column 4, and an electric motor 6 as an electric actuator is fixed to the bracket 41. In addition, the upper and lower ends of the feed screw 71 are pivotally supported by the upper shaft support portion 41A and the lower shaft support portion 41B of the bracket 41 via a rolling bearing (not shown).

電動モータ6の回転軸64には、ウォームギヤ66が一体的に形成され、送りねじ71に固定されたウォームホイール72がウォームギヤ66に噛み合っている。ウォームホイール72とウォームギヤ66で減速機構が構成され、電動モータ6の回転が送りねじ71に減速して伝達される。   A worm gear 66 is integrally formed on the rotating shaft 64 of the electric motor 6, and a worm wheel 72 fixed to the feed screw 71 is engaged with the worm gear 66. The worm wheel 72 and the worm gear 66 constitute a speed reduction mechanism, and the rotation of the electric motor 6 is decelerated and transmitted to the feed screw 71.

送りねじ71には、送りねじ71の回転を直線運動に変換するナット73が螺合している。送りねじ71とナット73で構成される送り機構は、送りねじ71の回転をナット73の直線運動に変換する送り機構である。   A nut 73 that converts the rotation of the feed screw 71 into a linear motion is screwed to the feed screw 71. The feed mechanism including the feed screw 71 and the nut 73 is a feed mechanism that converts the rotation of the feed screw 71 into a linear motion of the nut 73.

ナット73には図2の右側に、球面状の突起を有するボール74が一体的に形成されている。コラム支持部522の左端面522A(図2から見て)には円筒状のスリーブ75が一体的に形成され、ボール74の外周がスリーブ75の内周75Aに摺動可能に嵌入することで、球面継手を構成している。   A ball 74 having a spherical protrusion is integrally formed on the nut 73 on the right side of FIG. A cylindrical sleeve 75 is integrally formed on the left end surface 522A (as viewed from FIG. 2) of the column support portion 522, and the outer periphery of the ball 74 is slidably fitted into the inner periphery 75A of the sleeve 75. It constitutes a spherical joint.

ステアリングホイール3のチルト位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチを操作すると、電動モータ6の回転軸64が正逆いずれかの方向に回転駆動される。すると、電動モータ6の回転軸64の回転が、ウォームギヤ66からウォームホイール72に減速して伝達され、ウォームホイール72と一体の送りねじ71が回転することにより、例えば、ナット73が送りねじ71に沿って軸方向に下降する。   When it is necessary to adjust the tilt position of the steering wheel 3, when a switch (not shown) is operated, the rotating shaft 64 of the electric motor 6 is rotationally driven in either the forward or reverse direction. Then, the rotation of the rotating shaft 64 of the electric motor 6 is transmitted by decelerating from the worm gear 66 to the worm wheel 72, and the feed screw 71 integrated with the worm wheel 72 rotates, for example, the nut 73 becomes the feed screw 71. Along the axis.

すると、ナット73と一体のボール74もコラム4に対して下降し、ボール74がスリーブ75に嵌合しているため、コラム4が上方にチルト移動する。また、ボール74が上昇した場合には、コラム4は下方にチルト移動する。コラム4がチルト移動すると、ボール74はスリーブ75の内周75A内で、自由に回転及び摺動するため、コラム4のチルト移動を阻害したり、ボール74とスリーブ75との間に、不要な応力や摩擦を生じさせることがない。   Then, the ball 74 integral with the nut 73 is also lowered with respect to the column 4 and the ball 74 is fitted to the sleeve 75, so that the column 4 is tilted upward. Further, when the ball 74 rises, the column 4 tilts downward. When the column 4 is tilted, the ball 74 is freely rotated and slid within the inner circumference 75A of the sleeve 75, so that the tilt movement of the column 4 is obstructed and is unnecessary between the ball 74 and the sleeve 75. There is no stress or friction.

図3は、ステアリングホイール3のテレスコピック位置調整を電動モータで行う電動テレスコピック式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。図4は図3の下面図である。   FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a main part including a partial cross section showing an electric telescopic steering device that adjusts the telescopic position of the steering wheel 3 with an electric motor. FIG. 4 is a bottom view of FIG.

中空円筒状のアウターコラム42には、インナーコラム43が軸方向(図3の左右方向)にテレスコピック摺動可能に嵌合している。アウターコラム42の下部には、矩形形状の開口部45が形成され、この開口部45を通して、インナーコラム43に固定したスリーブ75が、下向きに外方に突出している。開口部45は、テレスコピック位置調整時にスリーブ75の外周が開口部45の前端45A、後端45Bに当接することで、ストッパとしての機能を果たし、また、インナーコラム43の回転方向の回り止めの機能も果たしている。   An inner column 43 is fitted to the hollow cylindrical outer column 42 so as to be telescopically slidable in the axial direction (left-right direction in FIG. 3). A rectangular opening 45 is formed in the lower portion of the outer column 42, and a sleeve 75 fixed to the inner column 43 protrudes outward through the opening 45. The opening 45 functions as a stopper when the outer periphery of the sleeve 75 comes into contact with the front end 45A and the rear end 45B of the opening 45 when adjusting the telescopic position, and also functions to prevent the inner column 43 from rotating in the rotational direction. Also plays.

インナーコラム43には、ステアリングシャフト2が回動自在に軸支され、ステアリングシャフト2には、その右端(車体後方側)にステアリングホイール3が装着されている。アウターコラム42の下面には、開口部45を挟んで前後に、前軸支部44A、後軸支部44Bが下向きに突出して一体に形成され、図示しないころがり軸受を介して、送りねじ71の前後両端が各々軸支されている。また、アウターコラム42の側面には、電動モータ6が固定されている。   A steering shaft 2 is rotatably supported on the inner column 43, and a steering wheel 3 is mounted on the steering shaft 2 at the right end (rear side of the vehicle body). A front shaft support portion 44A and a rear shaft support portion 44B are integrally formed on the lower surface of the outer column 42 so as to protrude forward and backward with the opening 45 therebetween, and both front and rear ends of the feed screw 71 via a rolling bearing (not shown). Are pivotally supported. The electric motor 6 is fixed to the side surface of the outer column 42.

電動モータ6の回転軸64には、ウォームギヤ66が一体的に形成され、送りねじ71に固定されたウォームホイール72がウォームギヤ66に噛み合っている。ウォームホイール72とウォームギヤ66で減速機構が構成され、電動モータ6の回転が送りねじ71に減速して伝達される。   A worm gear 66 is integrally formed on the rotating shaft 64 of the electric motor 6, and a worm wheel 72 fixed to the feed screw 71 is engaged with the worm gear 66. The worm wheel 72 and the worm gear 66 constitute a speed reduction mechanism, and the rotation of the electric motor 6 is decelerated and transmitted to the feed screw 71.

送りねじ71には、送りねじ71の回転を直線運動に変換するナット73が螺合している。ナット73には、上方に球面状の突起を有するボール74が一体的に形成されており、ボール74の外周が上記スリーブ75の内周75Aに摺動可能に嵌入することで、球面継手を構成している。   A nut 73 that converts the rotation of the feed screw 71 into a linear motion is screwed to the feed screw 71. The nut 73 is integrally formed with a ball 74 having a spherical projection on the upper side, and the outer periphery of the ball 74 is slidably fitted into the inner periphery 75A of the sleeve 75 to constitute a spherical joint. is doing.

ステアリングホイール3のテレスコピック位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチを操作すると、電動モータ6が正逆いずれかの方向に回転駆動される。すると、電動モータ6の回転が、ウォームギヤ66からウォームホイール72に減速して伝達され、ウォームホイール72と一体の送りねじ71が回転することにより、例えば、ナット73が送りねじ71に沿って、左方向(車体前方側)に移動する。   When it is necessary to adjust the telescopic position of the steering wheel 3, when the switch (not shown) is operated, the electric motor 6 is rotationally driven in either the forward or reverse direction. Then, the rotation of the electric motor 6 is decelerated and transmitted from the worm gear 66 to the worm wheel 72, and the feed screw 71 integral with the worm wheel 72 rotates, for example, the nut 73 moves along the feed screw 71 to the left. Move in the direction (vehicle front side).

すると、ナット73と一体のボール74も左方向に移動し、ボール74がスリーブ75に嵌合しているため、インナーコラム43が左方向にテレスコピック移動する。また、ボール74が右方向(車体後方側)に移動した場合には、インナーコラム43は右方向にテレスコピック移動する。インナーコラム43がテレスコピック移動すると、ボール74はスリーブ75の内周75A内で、自由に回転及び摺動するため、インナーコラム43のテレスコピック移動を阻害したり、ボール74とスリーブ75との間に、不要な応力や摩擦を生じさせることがない。   Then, the ball 74 integral with the nut 73 also moves leftward, and the ball 74 is fitted to the sleeve 75, so that the inner column 43 telescopically moves leftward. Further, when the ball 74 moves in the right direction (rear side of the vehicle body), the inner column 43 moves telescopically in the right direction. When the inner column 43 moves telescopically, the ball 74 freely rotates and slides within the inner circumference 75A of the sleeve 75, so that the telescopic movement of the inner column 43 is hindered, or between the ball 74 and the sleeve 75, Unnecessary stress and friction are not generated.

次に、本発明の実施例1の電動モータ6の詳細な構造について説明する。   Next, the detailed structure of the electric motor 6 according to the first embodiment of the present invention will be described.

図5は、本発明の実施例1の電動モータ6の断面図である。電動モータ6は、有底円筒状のモータケース61を有し、モータケース61の内周面611には、マグネット62が固定されている。マグネット62の内側には、ロータコアとロータコイルを有する電機子63が回転可能に収容されている。   FIG. 5 is a cross-sectional view of the electric motor 6 according to the first embodiment of the present invention. The electric motor 6 has a bottomed cylindrical motor case 61, and a magnet 62 is fixed to an inner peripheral surface 611 of the motor case 61. Inside the magnet 62, an armature 63 having a rotor core and a rotor coil is rotatably accommodated.

電機子63はその軸心に回転軸64を有している。モータケース61はマグネット62のヨークを兼ねており、モータケース61の左端のフランジ部612には、ハウジング65のフランジ部651が、図示しないボルトにより結合されている。ハウジング65はアルミニウム製で、内部に減速機構を内蔵している。   The armature 63 has a rotation shaft 64 at its axis. The motor case 61 also serves as a yoke for the magnet 62, and a flange portion 651 of the housing 65 is coupled to a flange portion 612 at the left end of the motor case 61 by a bolt (not shown). The housing 65 is made of aluminum and incorporates a speed reduction mechanism.

回転軸64の左端(図5の左側)には、ウォームギヤ(減速機構の入力軸)66が回転軸64と同一軸線上に一体的に成形され、ウォームギヤ66はハウジング65内(図5の左側)へ延出している。このウォームギヤ66が、上記したウォームホイール(減速機構の出力軸)72に噛み合って減速機構を構成し、電動モータ6の回転軸64の回転を減速して、送りねじ71に伝達する。モータケース61、回転軸64(回転軸64と一体のウォームギヤ66)は、熱膨張係数が略等しい鉄系の材料で形成されている。   At the left end (left side in FIG. 5) of the rotation shaft 64, a worm gear (input shaft of the speed reduction mechanism) 66 is integrally formed on the same axis as the rotation shaft 64, and the worm gear 66 is in the housing 65 (left side in FIG. 5). It extends to. The worm gear 66 meshes with the worm wheel (output shaft of the speed reduction mechanism) 72 described above to form a speed reduction mechanism. The speed of the rotation shaft 64 of the electric motor 6 is reduced and transmitted to the feed screw 71. The motor case 61 and the rotating shaft 64 (the worm gear 66 integral with the rotating shaft 64) are made of an iron-based material having substantially the same thermal expansion coefficient.

回転軸64はその右端外周が、すべり軸受(ラジアル荷重だけを軸支するジャーナル軸受)671によって回転可能に軸支されている。すべり軸受671の外周は、モータケース61の右端に圧入されると共に、回転軸64の外周とすべり軸受671の内周の嵌合は、すきまばめになっている。   The outer periphery of the rotation shaft 64 is rotatably supported by a slide bearing (journal bearing that supports only a radial load) 671. The outer periphery of the sliding bearing 671 is press-fitted into the right end of the motor case 61, and the fitting between the outer periphery of the rotating shaft 64 and the inner periphery of the sliding bearing 671 is a clearance fit.

回転軸64の左端(回転軸64がモータケース61のフランジ部612から突出した位置であって、回転軸64がウォームギヤ66に接続する位置の近傍)は、深みぞ形ラジアル玉軸受68等のころがり軸受によって回転可能に軸支されている。深みぞ形ラジアル玉軸受68は回転軸64の外周に圧入されて、回転軸64の外周と深みぞ形ラジアル玉軸受68の内輪681の内周の嵌合は、しまりばめになっている。   The left end of the rotating shaft 64 (the position where the rotating shaft 64 protrudes from the flange portion 612 of the motor case 61 and the vicinity of the position where the rotating shaft 64 is connected to the worm gear 66) is rolling of a deep groove radial ball bearing 68 or the like. It is rotatably supported by a bearing. The deep groove radial ball bearing 68 is press-fitted into the outer periphery of the rotary shaft 64, and the fit between the outer periphery of the rotary shaft 64 and the inner periphery of the inner ring 681 of the deep groove radial ball bearing 68 is an interference fit.

深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の外周は、ハウジング65のフランジ部651に形成された環状凹部652に内嵌している。深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の左端面は、環状凹部652の底面653に当接している。深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682と環状凹部652との嵌合は、しまりばめでもすきまばめでもよい。   The outer periphery of the outer ring 682 of the deep groove radial ball bearing 68 is fitted in an annular recess 652 formed in the flange portion 651 of the housing 65. The left end surface of the outer ring 682 of the deep groove radial ball bearing 68 is in contact with the bottom surface 653 of the annular recess 652. The outer ring 682 and the annular recess 652 of the deep groove radial ball bearing 68 may be fitted to each other by an interference fit or a clearance fit.

ウォームギヤ66はその左端部661の外周が、すべり軸受(ラジアル荷重だけを軸支するジャーナル軸受)672によって回転可能に軸支されている。すべり軸受672の外周は、ハウジング65の左端に形成された環状凹部654に圧入されると共に、ウォームギヤ66の左端部661の外周とすべり軸受672の内周の嵌合は、すきまばめになっている。また、環状凹部654の底面655と、ウォームギヤ66の左端部661の左端面662との間には、隙間δが形成されている。   The outer periphery of the left end portion 661 of the worm gear 66 is rotatably supported by a slide bearing (journal bearing that supports only a radial load) 672. The outer periphery of the slide bearing 672 is press-fitted into an annular recess 654 formed at the left end of the housing 65, and the fit between the outer periphery of the left end portion 661 of the worm gear 66 and the inner periphery of the slide bearing 672 is a clearance fit. Yes. Further, a gap δ is formed between the bottom surface 655 of the annular recess 654 and the left end surface 662 of the left end portion 661 of the worm gear 66.

モータケース61の右端には、予圧調整ねじ69がねじ込まれており、予圧調整ねじ69の端面691と回転軸64の右端面641との間には、すべりスラスト軸受673が介挿されている。すべりスラスト軸受673は、摩擦係数が小さく、耐摩耗性に優れた樹脂材料で成形されている。   A preload adjusting screw 69 is screwed into the right end of the motor case 61, and a sliding thrust bearing 673 is interposed between the end surface 691 of the preload adjusting screw 69 and the right end surface 641 of the rotating shaft 64. The sliding thrust bearing 673 is formed of a resin material having a small friction coefficient and excellent wear resistance.

予圧調整ねじ69を適度にねじ込み、すべりスラスト軸受673を介して回転軸64を左方に押圧した後、ロックナット692を締め付けて、予圧調整ねじ69をモータケース61の右端に固定すると、深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の左端面が、ハウジング65の環状凹部652の底面653に強く押圧される。   When the preload adjusting screw 69 is properly screwed in and the rotary shaft 64 is pressed to the left via the sliding thrust bearing 673, the lock nut 692 is tightened, and the preload adjusting screw 69 is fixed to the right end of the motor case 61. The left end surface of the outer ring 682 of the radial ball bearing 68 is strongly pressed against the bottom surface 653 of the annular recess 652 of the housing 65.

従って、ウォームギヤ66及び回転軸64は、深みぞ形ラジアル玉軸受68とすべりスラスト軸受673によって、図5の左右両方向のスラスト力に対して予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。すなわち、ウォームギヤ66及び回転軸64に予圧を付与する深みぞ形ラジアル玉軸受68、及び、すべりスラスト軸受673が、ウォームギヤ66よりも電動モータ6側に配置されている。   Accordingly, the worm gear 66 and the rotating shaft 64 are pre-loaded against the thrust force in both the left and right directions in FIG. 5 by the deep-groove radial ball bearing 68 and the sliding thrust bearing 673 so that there is no backlash. That is, a deep groove radial ball bearing 68 that applies preload to the worm gear 66 and the rotating shaft 64 and a sliding thrust bearing 673 are arranged closer to the electric motor 6 than the worm gear 66.

この状態で、電動モータ6及びハウジング65の温度が変化しても、モータケース61、回転軸64、ウォームギヤ66は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されているため、お互いの熱変形量に差が無く、深みぞ形ラジアル玉軸受68とすべりスラスト軸受673によって、ウォームギヤ66及び回転軸64に付与された予圧は増減しない。従って、温度が変化しても、電動モータの作動時に回転軸に加わる負荷の増加を抑制できるため、電動モータ6の負荷電流の増加を抑制できる。また、環状凹部654の底面655と、ウォームギヤ66の左端面662との間には、隙間δが形成されているため、ウォームギヤ66とハウジング65の熱変形量の差を吸収することができる。   In this state, even if the temperature of the electric motor 6 and the housing 65 changes, the motor case 61, the rotating shaft 64, and the worm gear 66 are formed of materials having substantially the same thermal expansion coefficient. There is no difference, and the preload applied to the worm gear 66 and the rotary shaft 64 is not increased or decreased by the deep groove radial ball bearing 68 and the sliding thrust bearing 673. Therefore, even if the temperature changes, an increase in load applied to the rotating shaft during operation of the electric motor can be suppressed, so that an increase in load current of the electric motor 6 can be suppressed. Further, since a gap δ is formed between the bottom surface 655 of the annular recess 654 and the left end surface 662 of the worm gear 66, the difference in the amount of thermal deformation between the worm gear 66 and the housing 65 can be absorbed.

実施例1では、軸受671、672、673はすべり軸受であるが、玉軸受やころ軸受等のころがり軸受にしてもよい。また、深みぞ形ラジアル玉軸受68は、アンギュラ形ラジアル玉軸受にしてもよい。   In the first embodiment, the bearings 671, 672, and 673 are sliding bearings, but may be rolling bearings such as ball bearings and roller bearings. Further, the deep groove radial ball bearing 68 may be an angular radial ball bearing.

次に本発明の実施例2を説明する。実施例2は実施例1の変形例であり、ウォームギヤ66及び回転軸64に予圧を付与する軸受を、全てモータケース61側に配置した例である。以下の説明では、上記実施例1と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例1と同一部品には同一番号を付して説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is a modification of the first embodiment, and is an example in which all bearings for applying preload to the worm gear 66 and the rotating shaft 64 are arranged on the motor case 61 side. In the following description, only structural portions and operations different from those of the first embodiment will be described, and overlapping descriptions will be omitted. The same parts as those in the first embodiment will be described with the same numbers.

図6は、本発明の実施例2の電動モータ6の断面図である。図6に示すように、回転軸64がウォームギヤ66に接続する位置の近傍を軸支する深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の外周は、ハウジング65のフランジ部651側では無く、モータケース61のフランジ部612に形成された環状凹部613に内嵌している。そして、深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の左端面は、環状凹部613の底面614に当接している。深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682と環状凹部613との嵌合は、しまりばめでもすきまばめでもよい。   FIG. 6 is a sectional view of the electric motor 6 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the outer periphery of the outer ring 682 of the deep groove-shaped radial ball bearing 68 that supports the vicinity of the position where the rotating shaft 64 is connected to the worm gear 66 is not the flange portion 651 side of the housing 65, but the motor case 61. Is fitted into an annular recess 613 formed in the flange portion 612. The left end surface of the outer ring 682 of the deep groove radial ball bearing 68 is in contact with the bottom surface 614 of the annular recess 613. The outer ring 682 of the deep groove radial ball bearing 68 and the annular recess 613 may be fitted to each other by an interference fit or a clearance fit.

また、回転軸64の外周と深みぞ形ラジアル玉軸受68の内輪681の内周の嵌合は、実施例1と同様にしまりばめでもよいが、すきまばめでもよい。深みぞ形ラジアル玉軸受68は、モータケース61の内側で回転軸64を軸支している。さらに、回転軸64には段差面642が形成され、深みぞ形ラジアル玉軸受68の内輪681の右端面に段差面642が当接している。   Further, the fitting of the outer periphery of the rotating shaft 64 and the inner periphery of the inner ring 681 of the deep groove radial ball bearing 68 may be an interference fit as in the first embodiment, but may be a clearance fit. The deep groove radial ball bearing 68 supports the rotating shaft 64 inside the motor case 61. Further, a step surface 642 is formed on the rotating shaft 64, and the step surface 642 is in contact with the right end surface of the inner ring 681 of the deep groove radial ball bearing 68.

予圧調整ねじ69を適度にねじ込み、すべりスラスト軸受673を介して回転軸64を左方に押圧すると、回転軸64の段差面642によって深みぞ形ラジアル玉軸受68が左方に押圧され、深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の左端面が、環状凹部613の底面614に強く押圧される。   When the preload adjusting screw 69 is appropriately screwed and the rotating shaft 64 is pressed to the left via the sliding thrust bearing 673, the deep radial radial ball bearing 68 is pressed to the left by the step surface 642 of the rotating shaft 64, and the depth groove The left end surface of the outer ring 682 of the radial ball bearing 68 is strongly pressed against the bottom surface 614 of the annular recess 613.

その後、ロックナット692を締め付けて、予圧調整ねじ69をモータケース61の右端に固定すると、ウォームギヤ66及び回転軸64は、深みぞ形ラジアル玉軸受68とすべりスラスト軸受673によって、図6の左右両方向のスラスト力に対して予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。すなわち、ウォームギヤ66及び回転軸64に予圧を付与する深みぞ形ラジアル玉軸受68、及び、すべりスラスト軸受673が、ウォームギヤ66よりもモータケース61側(電動モータ6側)に配置されている。   After that, when the lock nut 692 is tightened and the preload adjusting screw 69 is fixed to the right end of the motor case 61, the worm gear 66 and the rotary shaft 64 are moved in both the left and right directions of FIG. 6 by the deep radial ball bearing 68 and the sliding thrust bearing 673. A preload is applied to the thrust force, and there is no play. That is, the deep groove type radial ball bearing 68 and the sliding thrust bearing 673 for applying preload to the worm gear 66 and the rotating shaft 64 are arranged closer to the motor case 61 (electric motor 6 side) than the worm gear 66.

この状態で、電動モータ6及びハウジング65の温度が変化しても、モータケース61、回転軸64、ウォームギヤ66は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されているため、お互いの熱変形量に差が無く、深みぞ形ラジアル玉軸受68とすべりスラスト軸受673によって、ウォームギヤ66及び回転軸64に付与された予圧は増減しない。従って、温度が変化しても、電動モータの作動時に回転軸に加わる負荷の増加を抑制できるため、電動モータ6の負荷電流の増加を抑制できる。   In this state, even if the temperature of the electric motor 6 and the housing 65 changes, the motor case 61, the rotating shaft 64, and the worm gear 66 are formed of materials having substantially the same thermal expansion coefficient. There is no difference, and the preload applied to the worm gear 66 and the rotary shaft 64 is not increased or decreased by the deep groove radial ball bearing 68 and the sliding thrust bearing 673. Therefore, even if the temperature changes, an increase in load applied to the rotating shaft during operation of the electric motor can be suppressed, so that an increase in load current of the electric motor 6 can be suppressed.

次に本発明の実施例3を説明する。実施例3は実施例2の変形例であり、ウォームギヤ66と回転軸64を一体に成形するのでは無く、ウォームギヤ66と回転軸64を各々別体で成形した後、同一軸線上に連結した例である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. The third embodiment is a modification of the second embodiment, in which the worm gear 66 and the rotating shaft 64 are not molded integrally, but the worm gear 66 and the rotating shaft 64 are molded separately and then connected on the same axis. It is. In the following description, only structural portions and operations different from the above embodiment will be described, and redundant description will be omitted. Further, the same parts as those in the above embodiment will be described with the same numbers.

図7は、本発明の実施例3の電動モータ6の断面図である。図7に示すように、回転軸64とウォームギヤ66は各々別体で成形され、回転軸64からウォームギヤ66に回転トルクを伝達可能に、カップリング643によって同一軸線上に連結されている。モータケース61、回転軸64、ウォームギヤ66は、熱膨張係数が略等しい鉄系の材料で形成されている。各々別体で成形された回転軸64とウォームギヤ66を連結する手段は、カップリング643に限定されるものではなく、セレーションやスプライン、ゴムカップリング等、回転トルクを伝達可能なものであればよい。   FIG. 7 is a sectional view of the electric motor 6 according to the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the rotating shaft 64 and the worm gear 66 are formed separately, and are coupled on the same axis by a coupling 643 so that rotational torque can be transmitted from the rotating shaft 64 to the worm gear 66. The motor case 61, the rotating shaft 64, and the worm gear 66 are formed of an iron-based material having substantially the same thermal expansion coefficient. The means for connecting the rotary shaft 64 and the worm gear 66 that are separately formed is not limited to the coupling 643, but may be any means capable of transmitting rotational torque, such as serrations, splines, and rubber couplings. .

回転軸64の左端(回転軸64がカップリング643に連結する位置の近傍)は、深みぞ形ラジアル玉軸受68によって軸支され、深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の外周は、実施例2と同様に、モータケース61のフランジ部612に形成された環状凹部613に内嵌している。そして、深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の左端面は、環状凹部613の底面614に当接している。深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682と環状凹部613との嵌合は、しまりばめでもすきまばめでもよい。   The left end of the rotating shaft 64 (near the position where the rotating shaft 64 is connected to the coupling 643) is pivotally supported by a deep groove radial ball bearing 68, and the outer periphery of the outer ring 682 of the deep groove radial ball bearing 68 is the embodiment. 2, the motor case 61 is fitted into an annular recess 613 formed in the flange portion 612. The left end surface of the outer ring 682 of the deep groove radial ball bearing 68 is in contact with the bottom surface 614 of the annular recess 613. The outer ring 682 of the deep groove radial ball bearing 68 and the annular recess 613 may be fitted to each other by an interference fit or a clearance fit.

また、回転軸64の外周と深みぞ形ラジアル玉軸受68の内輪681の内周の嵌合は、しまりばめでもすきまばめでもよい。深みぞ形ラジアル玉軸受68は、モータケース61の内側で回転軸64を軸支している。さらに、実施例2と同様に、回転軸64には段差面642が形成され、深みぞ形ラジアル玉軸受68の内輪681の右端面に段差面642が当接している。   Further, the fitting of the outer periphery of the rotating shaft 64 and the inner periphery of the inner ring 681 of the deep groove radial ball bearing 68 may be an interference fit or a clearance fit. The deep groove radial ball bearing 68 supports the rotating shaft 64 inside the motor case 61. Further, similarly to the second embodiment, a step surface 642 is formed on the rotating shaft 64, and the step surface 642 is in contact with the right end surface of the inner ring 681 of the deep groove radial ball bearing 68.

予圧調整ねじ69を適度にねじ込み、すべりスラスト軸受673を介して回転軸64を左方に押圧すると、回転軸64の段差面642によって深みぞ形ラジアル玉軸受68が左方に押圧され、深みぞ形ラジアル玉軸受68の外輪682の左端面が、環状凹部613の底面614に強く押圧される。   When the preload adjusting screw 69 is appropriately screwed and the rotating shaft 64 is pressed to the left via the sliding thrust bearing 673, the deep radial radial ball bearing 68 is pressed to the left by the step surface 642 of the rotating shaft 64, and the depth groove The left end surface of the outer ring 682 of the radial ball bearing 68 is strongly pressed against the bottom surface 614 of the annular recess 613.

その後、ロックナット692を締め付けて、予圧調整ねじ69をモータケース61の右端に固定すると、ウォームギヤ66及び回転軸64は、深みぞ形ラジアル玉軸受68とすべりスラスト軸受673によって、図7の左右両方向のスラスト力に対して予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。すなわち、ウォームギヤ66及び回転軸64に予圧を付与する深みぞ形ラジアル玉軸受68、及び、すべりスラスト軸受673が、ウォームギヤ66よりもモータケース61側(電動モータ6側)に配置されている。   After that, when the lock nut 692 is tightened and the preload adjusting screw 69 is fixed to the right end of the motor case 61, the worm gear 66 and the rotary shaft 64 are moved in both the left and right directions of FIG. 7 by the deep radial ball bearing 68 and the sliding thrust bearing 673. A preload is applied to the thrust force, and there is no play. That is, the deep groove type radial ball bearing 68 and the sliding thrust bearing 673 for applying preload to the worm gear 66 and the rotating shaft 64 are arranged closer to the motor case 61 (electric motor 6 side) than the worm gear 66.

この状態で、電動モータ6及びハウジング65の温度が変化しても、モータケース61、回転軸64、ウォームギヤ66は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されているため、お互いの熱変形量に差が無く、深みぞ形ラジアル玉軸受68とすべりスラスト軸受673によって、ウォームギヤ66及び回転軸64に付与された予圧は増減しない。従って、温度が変化しても、電動モータの作動時に回転軸に加わる負荷の増加を抑制できるため、電動モータ6の負荷電流の増加を抑制できる。   In this state, even if the temperature of the electric motor 6 and the housing 65 changes, the motor case 61, the rotating shaft 64, and the worm gear 66 are formed of materials having substantially the same thermal expansion coefficient. There is no difference, and the preload applied to the worm gear 66 and the rotary shaft 64 is not increased or decreased by the deep groove radial ball bearing 68 and the sliding thrust bearing 673. Therefore, even if the temperature changes, an increase in load applied to the rotating shaft during operation of the electric motor can be suppressed, so that an increase in load current of the electric motor 6 can be suppressed.

上記実施例においては、電動モータ6のモータケース61の内周面611にマグネット62が固定され、回転軸に電機子63が取り付けられているが、モータケース61の内周面611に電機子を固定し、回転軸にマグネットを取り付けたブラシレスモータに適用してもよい。   In the above embodiment, the magnet 62 is fixed to the inner peripheral surface 611 of the motor case 61 of the electric motor 6 and the armature 63 is attached to the rotating shaft, but the armature is attached to the inner peripheral surface 611 of the motor case 61. You may apply to the brushless motor which fixed and attached the magnet to the rotating shaft.

また、上記実施例において、下記のような構造を採用すれば、深みぞ形ラジアル玉軸受68を中心にして、ウォームギヤ66及び回転軸64が振れ回りするのを防止することができるため、好ましい。すなわち、回転軸64の右端面641の軸心に、右側に向かって拡径する円錐状の孔を形成し、すべりスラスト軸受673の左端面に、この円錐状の孔と相補助的に係合する円錐状の突起、または、球状の突起を形成する。つまり、回転軸と滑り軸受の接触部軸芯を凹凸嵌合させる。または、右側のすべり軸受671の内周と回転軸64の外周との間、及び、左側のすべり軸受672の内周とウォームギヤ66の左端部661の外周との間に、径方向内側に予圧をかけ、回転軸64及びウォームギヤ66が軸方向に移動可能で、かつ、径方向のガタが無いようにすればよい。   In the above embodiment, it is preferable to employ the following structure because the worm gear 66 and the rotating shaft 64 can be prevented from swinging around the deep groove radial ball bearing 68. That is, a conical hole whose diameter increases toward the right side is formed in the axial center of the right end surface 641 of the rotating shaft 64, and the left end surface of the sliding thrust bearing 673 is engaged with the conical hole in a complementary manner. A conical or spherical protrusion is formed. That is, the contact shaft of the rotating shaft and the sliding bearing is concavo-convexly fitted. Alternatively, a preload is applied radially inward between the inner periphery of the right slide bearing 671 and the outer periphery of the rotary shaft 64 and between the inner periphery of the left slide bearing 672 and the outer periphery of the left end 661 of the worm gear 66. In other words, the rotation shaft 64 and the worm gear 66 can be moved in the axial direction without any radial play.

また、上記実施例においては、ウォームギヤとウォームホイールで構成される減速機構に適用した例を示したが、はすば歯車、平歯車、かさ歯車等で構成される減速機構に適用してもよい。また、上記実施例においては、テレスコピック位置調整またはチルト位置調整のどちらか一方のみを行うステアリング装置に適用した例を示したが、テレスコピック位置とチルト位置の両方を調整可能なステアリング装置に適用してもよい。   Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to a speed reduction mechanism composed of a worm gear and a worm wheel. . In the above embodiment, an example is shown in which the present invention is applied to a steering device that performs only one of telescopic position adjustment and tilt position adjustment. However, the present invention is applied to a steering device that can adjust both the telescopic position and tilt position. Also good.

本発明の電動式ステアリング装置を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。1 is an overall perspective view showing a state where an electric steering device of the present invention is attached to a vehicle. 本発明の電動チルト式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。It is a principal part schematic block diagram including the partial cross section which shows the electric tilt type steering apparatus of this invention. 本発明の電動テレスコピック式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。It is a principal part schematic block diagram including the partial cross section which shows the electric telescopic steering device of this invention. 図3の下面図である。FIG. 4 is a bottom view of FIG. 3. 本発明の実施例1の電動モータの断面図である。It is sectional drawing of the electric motor of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の電動モータの断面図である。It is sectional drawing of the electric motor of Example 2 of this invention. 本発明の実施例3の電動モータの断面図である。It is sectional drawing of the electric motor of Example 3 of this invention. 従来の電動式ステアリング装置に使用される電動モータの断面図である。It is sectional drawing of the electric motor used for the conventional electric steering device.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動式ステアリング装置
101 ユニバーサルジョイント
102 中間シャフト
103 ユニバーサルジョイント
104 ステアリングギヤ
105 タイロッド
2 ステアリングシャフト
3 ステアリングホイール
4 コラム
41 ブラケット
41A 上軸支部
41B 下軸支部
42 アウターコラム
43 インナーコラム
44A 前軸支部
44B 後軸支部
45 開口部
45A 前端
45B 後端
51 下部車体取付けブラケット
511 取付け部
512 ピボット部
513 ピボットピン
52 上部車体取付けブラケット
521 取付け部
522 コラム支持部
522A 左端面
53 車体
6 電動モータ
61 モータケース
611 内周面
612 フランジ部
613 環状凹部
614 底面
62 マグネット
63 電機子
64 回転軸
641 右端面
642 段差面
643 カップリング
65 ハウジング
651 フランジ部
652 環状凹部
653 底面
654 環状凹部
655 底面
66 ウォームギヤ
661 左端部
662 左端面
671、672 すべり軸受
673 すべりスラスト軸受
674 すべりスラスト軸受
68 深みぞ形ラジアル玉軸受
681 内輪
682 外輪
69 予圧調整ねじ
691 端面
692 ロックナット
71 送りねじ
72 ウォームホイール
73 ナット
74 ボール
75 スリーブ
75A 内周
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric steering device 101 Universal joint 102 Intermediate shaft 103 Universal joint 104 Steering gear 105 Tie rod 2 Steering shaft 3 Steering wheel 4 Column 41 Bracket 41A Upper shaft support portion 41B Lower shaft support portion 42 Outer column 43 Inner column 44A Front shaft support portion 44B Rear shaft Supporting portion 45 Opening portion 45A Front end 45B Rear end 51 Lower vehicle body mounting bracket 511 Mounting portion 512 Pivot portion 513 Pivot pin 52 Upper vehicle body mounting bracket 521 Mounting portion 522 Column support portion 522A Left end surface 53 Car body 6 Electric motor 61 Motor case 611 Inner peripheral surface 612 Flange portion 613 Annular recess 614 Bottom surface 62 Magnet 63 Armature 64 Rotating shaft 641 Right end surface 642 Differential surface 643 Coupling 65 Housing 651 Flange portion 652 Annular recess 653 Bottom surface 654 Annular recess 655 Bottom surface 66 Worm gear 661 Left end portion 662 Left end surface 671, 672 Slide bearing 673 Slide thrust bearing 674 Slide thrust bearing 68 Deep groove radial ball 1 Inner ring-shaped radial bearing 1 682 Outer ring 69 Preload adjusting screw 691 End face 692 Lock nut 71 Feed screw 72 Worm wheel 73 Nut 74 Ball 75 Sleeve 75A Inner circumference

Claims (8)

車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、
上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、
電動モータ、
上記電動モータのモータケースに回転可能に軸支された回転軸、
上記回転軸の回転を減速して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する減速機構を内蔵し、上記モータケースに結合されたハウジングを備えた電動式ステアリング装置において、
上記電動モータの回転軸と減速機構の入力軸は同一軸線上に形成され、
上記回転軸と入力軸は、入力軸よりも電動モータ側に設けられた軸受によって軸方向の両側に予圧が付与されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
A steering shaft with a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle body,
A column capable of pivotally supporting the steering shaft and adjusting a tilt position with a tilt center axis as a fulcrum or a telescopic position adjustment along the center axis of the steering shaft,
Electric motor,
A rotating shaft rotatably supported on the motor case of the electric motor,
In the electric steering apparatus comprising a housing coupled to the motor case, incorporating a speed reduction mechanism for decelerating the rotation of the rotating shaft and transmitting the tilt motion or telescopic motion of the column,
The rotating shaft of the electric motor and the input shaft of the speed reduction mechanism are formed on the same axis,
The electric steering device according to claim 1, wherein the rotary shaft and the input shaft are preloaded on both sides in the axial direction by a bearing provided closer to the electric motor than the input shaft.
車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、
上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、
電動モータ、
上記電動モータのモータケースに回転可能に軸支された回転軸、
上記回転軸の回転を減速して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する減速機構を内蔵し、上記モータケースに結合されたハウジングを備えた電動式ステアリング装置において、
上記電動モータの回転軸と減速機構の入力軸は同一軸線上に形成され、
上記回転軸は軸方向の両端が各々軸受によって軸支され、
上記回転軸を軸支する軸受のうち入力軸側の軸受は、上記回転軸を軸方向に移動不能に軸支し、
上記回転軸を軸支する軸受のうち反入力軸側の軸受は、上記回転軸を軸支し、
上記回転軸の反入力軸側の端部には、入力軸側に向かって予圧が付与されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
A steering shaft with a steering wheel mounted on the rear side of the vehicle body,
A column capable of pivotally supporting the steering shaft and adjusting a tilt position with a tilt center axis as a fulcrum or a telescopic position adjustment along the center axis of the steering shaft,
Electric motor,
A rotating shaft rotatably supported on the motor case of the electric motor,
In the electric steering apparatus comprising a housing coupled to the motor case, incorporating a speed reduction mechanism for decelerating the rotation of the rotating shaft and transmitting the tilt motion or telescopic motion of the column,
The rotating shaft of the electric motor and the input shaft of the speed reduction mechanism are formed on the same axis,
The rotating shaft is axially supported by bearings at both ends in the axial direction,
Of the bearings that support the rotating shaft, the bearing on the input shaft side supports the rotating shaft so that it cannot move in the axial direction,
Of the bearings that support the rotating shaft, the bearing on the side opposite to the input shaft supports the rotating shaft,
An electric steering device, wherein a preload is applied to an end of the rotating shaft on the side opposite to the input shaft toward the input shaft.
請求項1または請求項2のいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記減速機構の入力軸は、電動モータの反対側の端部が、上記減速機構のハウジングに軸方向に移動可能に軸支されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
In the electric steering device according to claim 1 or 2,
The electric steering apparatus, wherein an input shaft of the speed reduction mechanism has an end opposite to the electric motor supported on the housing of the speed reduction mechanism so as to be movable in the axial direction.
請求項1または請求項2のいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記回転軸と減速機構の入力軸は一体的に成形されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
In the electric steering device according to claim 1 or 2,
An electric steering apparatus, wherein the rotating shaft and the input shaft of the speed reduction mechanism are integrally formed.
請求項1または請求項2のいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記回転軸と減速機構の入力軸は別体で形成され、回転軸から減速機構の入力軸に回転トルクを伝達可能に互いに連結されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
In the electric steering device according to claim 1 or 2,
The electric steering apparatus, wherein the rotating shaft and the input shaft of the speed reduction mechanism are formed separately and are connected to each other so as to transmit rotational torque from the rotating shaft to the input shaft of the speed reduction mechanism.
請求項1または請求項2のいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記電動モータのモータケースと回転軸は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
In the electric steering device according to claim 1 or 2,
The electric steering apparatus according to claim 1, wherein the motor case and the rotary shaft of the electric motor are formed of a material having substantially the same thermal expansion coefficient.
請求項1または請求項2のいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
In the electric steering device according to claim 1 or 2,
A worm gear is formed on the input shaft, and a tilting motion or a telescopic motion is transmitted to the column via a worm wheel meshing with the worm gear.
請求項3から請求項6までのいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
In the electric steering device according to any one of claims 3 to 6,
A worm gear is formed on the input shaft, and a tilting motion or a telescopic motion is transmitted to the column via a worm wheel meshing with the worm gear.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3722192A1 (en) * 2019-04-11 2020-10-14 Robert Bosch GmbH Shaft assembly, drive unit and drive device

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