JP2009001240A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応してモータから補助操舵トルクを発生して減速機構により減速し、操舵機構の出力軸に伝達する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 detects a steering torque applied to a steering wheel by a torque sensor, generates an auxiliary steering torque from a motor corresponding to the detected steering torque, decelerates it by a speed reduction mechanism, and transmits it to an output shaft of the steering mechanism. The present invention relates to an electric power steering apparatus.
自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動するものが多かった。ところが、この種のパワーステアリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大きい(最大負荷時において、数馬力〜10馬力程度)ため、小排気量の軽自動車等への採用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下することが避けられなかった。 In a steering system of an automobile, a so-called power steering device that performs steering assist using an external power source is widely adopted. Conventionally, vane type hydraulic pumps have been used as power sources for power steering devices, and many of these hydraulic pumps are driven by an engine. However, this type of power steering device has a large engine drive loss due to the constant drive of the hydraulic pump (several horsepower to about 10 horsepower at the maximum load), so it can be used in small vehicles with small displacement. It was difficult, and it was unavoidable that the fuel consumption of a car with a relatively large displacement was reduced to a level that could not be ignored.
そこで、これらの問題を解決するものとして、モータを動力源とする電動パワーステアリング装置が近年注目されている。電動パワーステアリング装置には、モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長がある。 Therefore, in order to solve these problems, an electric power steering apparatus using a motor as a power source has been attracting attention in recent years. The electric power steering system uses an in-vehicle battery as the power source of the motor, so there is no direct engine drive loss, and since the motor is started only at the steering assist time, the fuel consumption can be prevented from being lowered. Is very easy to do.
電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、モータから補助操舵トルクを発生して、動力伝達機構(減速機構)により減速して操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。 In the electric power steering apparatus, an auxiliary steering torque is generated from the motor in response to the steering torque applied to the steering wheel, and is decelerated by the power transmission mechanism (deceleration mechanism) and transmitted to the output shaft of the steering mechanism. It has become.
この動力伝達機構として、ウォーム減速機構を用いた電動パワーステアリング装置では、モータの軸に取り付けたウォームに、ウォームホイールが噛合してあり、このウォームホイールは、操舵機構の出力軸、例えば、ピニオン軸やコラム軸に嵌合されている。 In an electric power steering apparatus using a worm reduction mechanism as the power transmission mechanism, a worm wheel meshes with a worm attached to a motor shaft, and this worm wheel is an output shaft of a steering mechanism, for example, a pinion shaft. And is fitted to the column shaft.
一方、乗用車用のステアリングギヤとしては、高剛性且つ軽量であること等から、現在ではラック・ピニオン式が主流となっている。ラック・ピニオン式ステアリングギヤを採用した電動パワーステアリング装置としては、ステアリングシャフトやピニオン自体を駆動するためにコラム側部にモータを配備したピニオンアシストタイプ(又はコラムアシストタイプ)等の他、電動式のボールねじ機構によりラックシャフトを駆動するボールねじ式ラックアシストタイプも用いられている。 On the other hand, as a steering gear for passenger cars, a rack and pinion type is currently mainstream because of its high rigidity and light weight. The electric power steering device adopting the rack and pinion type steering gear includes a pinion assist type (or column assist type) in which a motor is provided on the side of the column in order to drive the steering shaft and the pinion itself. A ball screw type rack assist type in which a rack shaft is driven by a ball screw mechanism is also used.
例えば、本願出願人は先願の特許文献1により電動パワーステアリング装置を提供しており、その出力軸には、動力補助モータ軸に一体関係にあるウォームに噛み合うウォームホイールの芯金部が、又この芯金部に隣接(あるいは近接)する位置に軸受の内輪が、各々外嵌・固定されている。この軸受は、環状の軸受支持部材の内周面に、その外輪が出力軸に形成された拡径段部まで圧入され、軸受支持部材の環状溝に掛かり止めした止輪で係止されることにより、軸受支持部材に対して出力軸方向に不動の状態で固定されている。
本発明は、上記先願に開示の電動パワーステアリング装置を改良して、想定外の荷重が止輪部に負荷された場合でも、止輪が軸受支持部材から外れるのを防止することができ、且つ出力軸の組立て工程中に、止輪の軸受支持部材への組み付け状態の良否が判断可能となる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。 The present invention improves the electric power steering device disclosed in the above-mentioned prior application, and even when an unexpected load is applied to the retaining ring portion, the retaining ring can be prevented from coming off from the bearing support member, It is another object of the present invention to provide an electric power steering device capable of determining whether or not the retaining ring is attached to the bearing support member during the assembly process of the output shaft.
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを操舵機構の出力軸に伝達する減速部を備え、前記出力軸を支持する軸受が軸受支持部材に内嵌され、該軸受は、前記軸受支持部材の内周に形成された環状溝に掛かり止めされるリング状の止輪と、前記出力軸に外嵌された、前記止輪とは別の部材とにより軸方向に不動に固定された電動パワーステアリング装置において、
前記止輪の内径寸法と、前記出力軸又は前記出力軸に外嵌される前記別部材の外径寸法との差によって形成される、前記止輪の内周と該止輪の内周と径方向で対向する前記出力軸又は前記出力軸に外嵌される前記別部材の外周との隙間の径方向の寸法が、該止輪の前記環状溝に対する掛かり代の径方向の長さより小さく設定されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention detects a steering torque applied to a steering wheel by a torque sensor, and responds to the detected steering torque from an electric motor. A speed reduction portion that transmits the auxiliary steering torque to be generated to the output shaft of the steering mechanism is provided, and a bearing that supports the output shaft is fitted into the bearing support member, and the bearing is formed on the inner periphery of the bearing support member. In the electric power steering apparatus fixed in the axial direction by a ring-shaped retaining ring that is hooked in an annular groove and a member different from the retaining ring that is externally fitted to the output shaft,
The inner circumference of the retaining ring, the inner circumference and the diameter of the retaining ring, which are formed by the difference between the inner diameter dimension of the retaining ring and the outer diameter dimension of the output shaft or the other member fitted on the output shaft. The radial dimension of the gap between the output shaft facing in the direction or the outer periphery of the other member fitted on the output shaft is set to be smaller than the radial length of the retaining margin with respect to the annular groove of the retaining ring. It is characterized by.
また、請求項2に記載の発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを操舵機構の出力軸に伝達する減速部を備え、前記出力軸を支持する軸受が軸受支持部材に内嵌され、該軸受は、前記軸受支持部材の内周に形成された環状溝に掛かり止めされるリング状の止輪と、前記出力軸に外嵌された、前記止輪とは別の部材とにより軸方向に不動に固定された電動パワーステアリング装置において、
前記止輪の軸方向で一方側の端面と、前記出力軸に外嵌される前記別部材の、前記止輪の前記一方側の端面と軸方向で対向する端面とで形成される隙間の軸方向の寸法が、該止輪の前記環状溝に対する掛かり代の軸方向の長さより小さく設定されていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus that detects a steering torque applied to a steering wheel by a torque sensor, and generates an auxiliary steering torque generated from an electric motor in response to the detected steering torque. A reduction gear that transmits to the output shaft of the steering mechanism is provided, and a bearing that supports the output shaft is fitted into a bearing support member, and the bearing is latched by an annular groove formed on the inner periphery of the bearing support member. An electric power steering apparatus fixedly fixed in the axial direction by a ring-shaped retaining ring and a member different from the retaining ring, which is externally fitted to the output shaft,
A shaft of a gap formed by an end surface on one side in the axial direction of the retaining ring and an end surface of the separate member that is externally fitted to the output shaft and that is opposed to the end surface on the one side of the retaining ring in the axial direction. The dimension in the direction is set to be smaller than the axial length of the hooking allowance with respect to the annular groove of the retaining ring.
好適には、請求項3に記載の発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを操舵機構の出力軸に伝達する減速部を備え、前記出力軸を支持する軸受が軸受支持部材に内嵌され、該軸受は、前記軸受支持部材の内周に形成された環状溝に掛かり止めされるリング状の止輪と、前記出力軸に外嵌された、前記止輪とは別の部材とにより軸方向に不動に固定された電動パワーステアリング装置において、
前記止輪の内径寸法と、前記出力軸又は前記出力軸に外嵌される前記別部材の外径寸法との差によって形成される、前記止輪の内周と該止輪の内周と径方向で対向する前記出力軸又は前記出力軸に外嵌される前記別部材の外周との隙間の径方向の寸法が、該止輪の前記環状溝に対する掛かり代の径方向の長さより小さく設定されており、且つ前記止輪の軸方向で一方側の端面と、前記出力軸に外嵌される前記別部材の、前記止輪の前記一方側の端面と軸方向で対向する端面とで形成される隙間の軸方向の寸法が、該止輪の前記環状溝に対する掛かり代の軸方向の長さより小さく設定されていることを特徴とする。
Preferably, in the electric power steering apparatus according to the third aspect of the present invention, auxiliary steering that detects a steering torque applied to the steering wheel by a torque sensor and generates from the electric motor in response to the detected steering torque. A speed reduction portion that transmits torque to the output shaft of the steering mechanism is provided, and a bearing that supports the output shaft is fitted into a bearing support member, and the bearing is engaged with an annular groove formed on the inner periphery of the bearing support member. In the electric power steering apparatus fixedly fixed in the axial direction by a ring-shaped retaining ring to be stopped and a member different from the retaining ring, which is externally fitted to the output shaft,
The inner circumference of the retaining ring, the inner circumference and the diameter of the retaining ring, which are formed by the difference between the inner diameter dimension of the retaining ring and the outer diameter dimension of the output shaft or the other member fitted on the output shaft. The radial dimension of the gap between the output shaft facing in the direction or the outer periphery of the other member fitted on the output shaft is set to be smaller than the radial length of the retaining margin with respect to the annular groove of the retaining ring. And an end face on one side in the axial direction of the retaining ring, and an end face of the separate member that is externally fitted to the output shaft, facing the end face on the one side of the retaining ring in the axial direction. The axial dimension of the gap is set to be smaller than the axial length of the hooking allowance of the retaining ring with respect to the annular groove.
また、請求項4に記載の発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを操舵機構の出力軸に伝達する減速部を備え、前記出力軸を支持する軸受が軸受支持部材に内嵌され、該軸受は、前記軸受支持部材の内周に形成された環状溝に掛かり止めされるリング状の止輪と、前記出力軸に外嵌された、前記止輪とは別の部材とにより軸方向に不動に固定された電動パワーステアリング装置において、
前記軸受支持部材に形成される止輪挿入用穴の半径rと、前記止輪の径方向の幅Lと、前記出力軸に外嵌される前記別部材の、前記止輪の内周と径方向で対向する外周の半径Rとの関係は、r−L<Rであることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus that detects a steering torque applied to a steering wheel by a torque sensor, and generates an auxiliary steering torque generated from the electric motor in response to the detected steering torque. A reduction gear that transmits to the output shaft of the steering mechanism is provided, and a bearing that supports the output shaft is fitted into a bearing support member, and the bearing is latched by an annular groove formed on the inner periphery of the bearing support member. An electric power steering apparatus fixedly fixed in the axial direction by a ring-shaped retaining ring and a member different from the retaining ring, which is externally fitted to the output shaft,
A radius r of a retaining ring insertion hole formed in the bearing support member, a radial width L of the retaining ring, and an inner circumference and a diameter of the separate member that are externally fitted to the output shaft. The relation with the radius R of the outer periphery facing in the direction is r−L <R.
好適には、請求項1乃至3に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを操舵機構の出力軸に伝達する減速部を備え、前記出力軸を支持する軸受が軸受支持部材に内嵌され、
該軸受は、前記軸受支持部材の内周に形成された環状溝に掛かり止めされるリング状の止輪と、前記出力軸に外嵌された、前記止輪とは別の部材とにより軸方向に不動に固定された電動パワーステアリング装置において、
前記軸受支持部材に形成される止輪挿入用穴の半径rと、前記止輪の径方向の幅Lと、前記出力軸に外嵌される前記別部材の、前記止輪の内周と径方向で対向する外周の半径Rとの関係は、r−L<Rであることを特徴とする。
Preferably, the electric power steering device according to
The bearing is axially formed by a ring-shaped retaining ring that is latched by an annular groove formed on the inner periphery of the bearing support member, and a member that is externally fitted to the output shaft and is separate from the retaining ring. In the electric power steering device fixedly fixed to
A radius r of a retaining ring insertion hole formed in the bearing support member, a radial width L of the retaining ring, and an inner circumference and a diameter of the separate member that are externally fitted to the output shaft. The relation with the radius R of the outer periphery facing in the direction is r−L <R.
以上のように、請求項1に記載の発明によれば、止輪と出力軸又は出力軸に外嵌される別部材との径方向の隙間寸法が、止輪の環状溝に対する掛かり代の径方向の長さより小さく設定されているので、想定外の荷重が止輪に負荷された場合に、止輪が軸心方向へずれたとしても、掛かり代が環状溝から完全に外れることはない。たとえ、止輪が軸心方向へずれて出力軸又は出力軸に外嵌される別部材に接触した状態になっても、逆方向の荷重が負荷された時に元の位置に戻ることもできるので、止輪が環状溝から完全に外れてしまって出力軸にガタが生じ、それが重大な故障に発展することを防止することができる。 As described above, according to the first aspect of the present invention, the radial clearance between the retaining ring and the output shaft or another member that is externally fitted to the output shaft is equal to the diameter of the allowance for the annular groove of the retaining ring. Since the length is set to be smaller than the length in the direction, even when an unexpected load is applied to the retaining ring, even if the retaining ring is displaced in the axial direction, the engagement allowance is not completely detached from the annular groove. Even if the retaining ring shifts in the axial direction and comes into contact with the output shaft or another member that is externally fitted to the output shaft, it can return to its original position when a reverse load is applied. In this case, it is possible to prevent the retaining ring from being completely removed from the annular groove and causing backlash in the output shaft, which can lead to a serious failure.
また、請求項2に記載の発明によれば、止輪と出力軸に外嵌される別部材との軸方向の隙間寸法が、止輪の環状溝に対する掛かり代の軸方向の長さより小さく設定されているので、想定外の荷重が止輪に負荷された場合に、止輪が軸方向へずれたとしても、掛かり代が環状溝から完全に外れることはない。 According to the second aspect of the present invention, the axial clearance between the retaining ring and another member fitted on the output shaft is set to be smaller than the axial length of the allowance for the annular groove of the retaining ring. Therefore, when an unexpected load is applied to the retaining ring, even if the retaining ring is displaced in the axial direction, the engagement allowance is not completely removed from the annular groove.
また、請求項3に記載の発明によれば、止輪と出力軸又は出力軸に外嵌される別部材との径方向の隙間寸法が、止輪の環状溝に対する掛かり代の径方向の長さより小さく設定され、且つ止輪と出力軸に外嵌される別部材との軸方向の隙間寸法が、止輪の環状溝に対する掛かり代の軸方向の長さより小さく設定されているので、想定外の荷重が止輪に負荷された場合に、止輪が径方向又は軸方向の何れへずれたとしても、掛かり代が環状溝から完全に外れることはない。 According to the invention described in claim 3, the radial clearance between the retaining ring and the output shaft or another member fitted on the output shaft is the radial length of the allowance with respect to the annular groove of the retaining ring. Since the axial clearance dimension between the retaining ring and another member fitted on the output shaft is set smaller than the axial length of the hooking allowance with respect to the annular groove of the retaining ring, it is unexpected. When the retaining ring is loaded on the retaining ring, even if the retaining ring is displaced in the radial direction or the axial direction, the engagement allowance is not completely removed from the annular groove.
また、請求項4に記載の発明によれば、軸受支持部材に形成される止輪挿入用穴の半径rと、止輪の径方向の幅Lと、出力軸に外嵌される別部材の、止輪の内周と径方向で対向する外周の半径Rとの関係は、r−L<Rと設定されているので、出力軸の組立て工程中に、止輪と出力軸に外嵌される別部材とが接触することにより、止輪の軸受支持部材への組み付け状況の良否を判断することができる。
According to the invention of
更に請求項5に記載の発明によれば、出力軸の組立て工程中に、止輪の軸受支持部材への組み付け状況の良否を判断することができ、且つ止輪に想定外の荷重が負荷された場合に、止輪が径方向又は軸方向の何れへずれたとしても、掛かり代が環状溝から完全に外れることはない。
Furthermore, according to the invention described in
以下、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、ピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置を示す概略構成図、図2は、図1の電動パワーステアリング装置のユニット部及びラックハウジングを示す部分断面図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a pinion assist type electric power steering device, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a unit portion and a rack housing of the electric power steering device of FIG.
先ず、本発明に係わるピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置の全体構成の概略について説明する。 First, an outline of the overall configuration of a pinion assist type electric power steering apparatus according to the present invention will be described.
図1において、ステアリングホイール1は、ステアリングシャフト2の上部を構成するアッパーシャフト2aに連結されている。アッパーシャフト2aの下端は、ユニバ―サルジョイント4を介してロアシャフト2bの上端に連結され、さらに、ロアシャフト2bの下端は、ユニバーサルジョイント5を介して電動パワーステアリング装置の入力軸31に連結されている。
In FIG. 1, the
ラックハウジング8内には、ラック軸22(図2参照)が挿通され、ラック軸22は、その両端において、タイロッド9、10に連結されている。タイロッド9、10は、図示しない操向機構に連結されている。
A rack shaft 22 (see FIG. 2) is inserted into the rack housing 8, and the
電動パワーステアリング装置は、入力軸31、出力軸32、トルクセンサー部3、コントローラ13、電動モータ23及び減速部とから構成されている。
The electric power steering apparatus includes an
トルクセンサー部3は、入力軸31に伝達された操舵トルクを検出するものであり、例えば、操舵トルクを入力軸31及び出力軸32間に介挿したトーションバー33のねじれ角変位に変換し、このねじれ角変位を、磁気的又は機械的に検出するように構成され、操作者がステアリングホイール1を操舵操作することによって、入力軸31と出力軸32との間に生じるねじれの大きさと方向とに応じたアナログ電圧からなるトルク検出信号Tvを、コントローラ13に出力するようになっている。
The torque sensor unit 3 detects the steering torque transmitted to the
トルクセンサー部3は、例えば、ステアリングホイール1が中立状態にある場合には、所定の中立電圧をトルク検出信号Tvとして出力し、これよりステアリングホイール1を右旋した場合には、そのときの操舵トルクに応じて中立電圧より増加する電圧を、左旋した場合には、そのときの操舵トルクに応じて中立電圧より減少する電圧を出力するようになされている。
For example, when the
出力軸32の下端には、端部にピニオン30(図3参照)が設けられており、このピニオン30は、ラック軸22のラック歯に噛み合っている。出力軸32には、後述するように、減速部であるウォームギヤ機構を介して、モータ23の駆動力が伝達されるようになっている。入・出力軸31、32、モータ23、ウォームギヤ機構等は、ユニット部25(図2参照)内に組み込まれている。
A pinion 30 (see FIG. 3) is provided at the lower end of the
モータ23を駆動制御し、操舵系への操舵補助力の制御を行うための制御部であるコントローラ13が設けられている。コントローラ13は、車載のバッテリ16から電源供給されることによって作動する。バッテリ16の負極は接地され、その正極はエンジン始動を行うイグニッションスイッチ14及びヒューズ15aを介してコントロ―ラ13に接続されると共に、ヒューズ15bを介してコントローラ13に直接接続されており、このヒューズ15bを介して供給される電源は例えば、メモリバックアップ用に使用される。
A
コントローラ13は、トルクセンサー部3からのトルク検出信号Tvと、例えば、図示しない変速機の出力軸に配設された車速センサ17からの車速検出信号Vpとに基づきモータ23を駆動制御することができる。
The
図3は、本発明の第1実施の形態に係るピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置を示す軸方向断面図、図4は、図3のA部分を示す部分拡大図である。 FIG. 3 is an axial sectional view showing the pinion assist type electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a partially enlarged view showing a portion A of FIG.
図3に示すように、トーションバー33は、中空に形成した入力軸31の内部に延在して、その基端が出力軸32に圧入されており、その先端が固定ピン34により入力軸31の端部に固定されている。
As shown in FIG. 3, the
入力軸31の周囲には、トルクセンサー部3が設けられている。即ち、入力軸31の車両前方側(図3の下方側)には、トルクセンサー部3の検出用溝35が形成してあり、これらの溝35の径方向外方には、トルクセンサー部3のスリーブ36が配置されている。このスリーブ36は、出力軸32に加締め等により固定されている。スリーブ36の径方向外方には、コイル37や回路基板等が設けられている。スリーブ36には、検出用溝35に対向して軸方向に延びる複数の長方形窓36bが等間隔に形成されている。
A torque sensor unit 3 is provided around the
出力軸32には、電動モータ23の軸に取り付けたウォーム38に噛合したウォームホイール39が固定されている。ウォームホイール39は、出力軸32に外嵌固定した芯金39aと、この芯金39aに形成した樹脂製のギヤ歯39bとから成っている。
A
本実施の形態では、トルクセンサー部3、入・出力軸31、32、減速部及び電動モータ23は、ユニット部25を成し、ラックハウジング8に着脱可能に取り付けられる。
In the present embodiment, the torque sensor unit 3, the input /
ウォーム38及びウォームホイール39は、ギヤハウジング24と、このギヤハウジング24に一体的に形成された軸受支持部材20とに収納されている。ギヤハウジング24には車両後方(図3の上方)に延びるセンサハウジング24bが一体的に形成されている。
The
ユニット部25の入力軸31は、センサハウジング24bの内壁に介装した第1軸受18により軸支され、出力軸32は、環状の軸受支持部材20の内周面に内嵌した第2軸受21により軸支されている。第2軸受21はウォームホイール39の芯金39aに形成された基部39cの車両軸方向前端面に内輪21bの車両軸方向後端面が接触しており、ナット50の締付け力により、ナット50、基部39c、出力軸32、内輪21bが一体的に回転可能になるように固定される。
The
従って、運転者がステアリングホイール1を操舵することにより発生した操舵力は、入力軸31、トーションバー33、出力軸32、及びラックアンドピニオン式ステアリング装置を介して、図示しない転舵輪に伝達される。また、電動モータ23の回転力は、そのウォーム38及びウォームホイール39を介して出力軸32に伝達されるようになっており、電動モータ23の回転力及び回転方向をコントローラ13により適宜制御することにより、出力軸32に適切な操舵補助トルクを付与できるようになっている。
Therefore, the steering force generated when the driver steers the
第2軸受21は、図4に拡大して示すように、軸受支持部材20の内周面に、その外輪21aが段部20bまで圧入され、軸受支持部材20に設けた環状溝20aに内嵌した止輪27によって係止されることにより、軸受支持部材20に対して出力軸32の軸方向に不動の状態で固定されている。この第2軸受21は、4点接触軸受が望ましい。
As shown in an enlarged view in FIG. 4, the
止輪27の配置形態については、図4に示すように、止輪27の内径寸法と、出力軸32に外嵌した芯金39aの基部39cの外径寸法との差によって止輪27の内周と芯金39aの基部39cの外周との間に形成される隙間G1の径方向の寸法が、止輪27の環状溝20aに対する掛かり代の径方向の長さG2より小さくなる(G1<G2)ように設定されている。
As shown in FIG. 4, the inner ring dimension of the retaining
上記構成において、図4に示すように、止輪27の内周と芯金39aの基部39cの外周との隙間G1の径方向の寸法が、止輪27の環状溝20aに対する掛かり代の径方向の長さG2より小さく設定されているので、想定外の荷重が止輪27に負荷された場合に、止輪27が軸心方向へずれたとしても、止輪27の掛かり代が環状溝20aから外れることはない。たとえ、止輪27が軸心方向へずれて止輪27の内周が芯金39aの基部39cの外周に接触した状態になっても、逆方向の荷重が負荷された時に、所定の位置に戻ることも可能であるので、止輪27が環状溝20aから完全に外れてしまうことがなく、したがって出力軸32にガタが生じて重大な故障に発展することを防止することができる。
In the above configuration, as shown in FIG. 4, the radial dimension of the gap G1 between the inner periphery of the retaining
また、このように、止輪27と芯金39aとの隙間G1の径方向の寸法が比較的小さく設定されているので、第2軸受を内嵌した軸受支持部材20を出力軸32に組み付ける時、止輪27が適正な位置に組み付けられていないと、止輪27と芯金39aが接触し易くなっている。そのため、組立て工程において、止輪27の組み付けが良好かどうか判断することができる。したがって、止輪27の組み付け時のチェックと組み付け後のチェックのダブルチェックが可能である。
Since the radial dimension of the gap G1 between the retaining
図5は第1実施形態の変形例を示しており、図3におけるA部分に対応する拡大図である。第1変形例において、ウォームホイール39の芯金39aに形成された基部39cの車両前方側端部の外周は、縮径部39eを形成している。本変形例において、軸受支持部材20の形状及び構成は、図4の第1実施形態と同じであり、内周に形成された環状溝20aに掛止めされる止輪27とナット50とにより第2軸受21を軸方向に支持固定している。本変形例において、止輪27と芯金39aとの隙間G1は、止輪27の内周面と芯金39aの基部39cに形成された縮径部39eの外周との間となり、(止輪27と芯金39aの半径方向の隙間G1)<(止輪27の環状溝20aに対する掛かり代の半径方向長さG2)に設定する。
FIG. 5 shows a modification of the first embodiment, and is an enlarged view corresponding to a portion A in FIG. In the first modification, the outer periphery of the vehicle front side end portion of the
図6は本発明の第2実施形態について、第1実施形態と異なる部分(すなわち、図3のA部分に対応する部分)のみを示している。第2実施形態については、第1実施形態と異なる図6に示す部分について説明する。 FIG. 6 shows only a part different from the first embodiment (that is, a part corresponding to part A in FIG. 3) in the second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the part shown in FIG. 6 different from the first embodiment will be described.
第2実施形態においても、入力軸31、出力軸32、芯金39a、止輪27、第2軸受21およびナット50の構成部材の配置は第1実施形態と同様である。第2実施形態において、芯金39aの基部39cは、図5に示す第1実施形態の変形例同様、車両前方側端部が縮径部39eとされ、止輪27の内周は縮径部39eの外周に径方向に対向している。第2実施形態が第1実施形態と異なるのは、止輪27の配置状態にある。
Also in the second embodiment, the arrangement of the constituent members of the
第2実施形態において、図6に示すように、止輪27の車両軸方向後端面と、出力軸32に外嵌した芯金39aの基部39cの車両軸方向前端面とによって作られる隙間G3の軸方向の寸法が、止輪27の環状溝20aに対する掛かり代の軸方向の長さG4より小さくなる(G3<G4)ように設定されている。
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, the gap G <b> 3 formed by the vehicle axial direction rear end surface of the retaining
上記構成において、図6に示すように、止輪27の車両軸方向後端面と芯金39aの車両軸方向前端面との隙間G3の軸方向の寸法が、止輪27の環状溝20aに対する掛かり代の軸方向の長さG4より小さく設定されているので、想定外の荷重が止輪27に負荷された場合に、止輪27が軸方向へずれたとしても、掛かり代G4が環状溝20aから外れることはない。たとえ、止輪27が軸方向へずれても、逆方向の荷重が負荷された時に、所定の位置に戻ることも可能であるので、止輪27が環状溝20aから完全に外れてしまって、出力軸32にガタが生じ、それが重大な故障に発展することを防止することができる。
In the above configuration, as shown in FIG. 6, the axial dimension of the gap G3 between the rear end surface in the vehicle axial direction of the retaining
このように、止輪27と芯金39aとの隙間G3の軸方向の寸法が比較的小さく設定されており、止輪27と芯金39aが接触し易くなっているため、第2軸受21を内嵌した軸受支持部材20の出力軸32への組み付け時、止輪27が適正な位置に組み付けられていないと止輪27と芯金39aが接触するため、組立て工程において、止輪27の組み付けが良好かどうか判断することができる。したがって、第1実施形態と同様に、止輪27の組み付け時と組付け後のダブルチェックが可能である。
Thus, the axial dimension of the gap G3 between the retaining
図7は、本発明の第3実施形態を示している。第3実施形態においても、入力軸31、出力軸32、芯金39a、止輪27、第2軸受21およびナット50の構成部材の配置は第1および第2実施形態と同様である。
FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention. Also in the third embodiment, the arrangement of the constituent members of the
第3実施形態は、第1実施形態と第2実施形態との両特徴的構成を備えている。すなわち、第3実施形態において、止輪27と芯金39aとの間の径方向隙間の関係(G1<G2)は第1実施形態と同じであり、また止輪27と芯金39aとの軸方向隙間の関係(G3<G4)は第2実施形態と同じである。従って、第3実施形態は第1および第2実施形態両者の効果を有している。
The third embodiment includes both characteristic configurations of the first embodiment and the second embodiment. That is, in the third embodiment, the radial gap relationship between the retaining
図8は本発明の第4実施形態を示しており、図9は第4実施形態の変形例を示しており、それぞれ第2軸受21を内嵌した軸受支持部材20の出力軸32への組み付け中の状態を示している。
FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 9 shows a modification of the fourth embodiment, in which the
図8および図9に示す第4実施形態およびその変形例において、入力軸31、出力軸32、芯金39a、止輪27、第2軸受21およびナット50の構成部材の配置は上述の実施形態と同じである。第4実施形態では、出力軸32に外嵌された芯金39aの基部39cに縮径部39eは形成されておらず、その変形例では縮径部39eが形成されている。
In the fourth embodiment shown in FIGS. 8 and 9 and its modification, the arrangement of the constituent members of the
第4実施形態およびその変形例において、軸受支持部材20の内径側になる止輪挿入用穴20cの半径rと、止輪27の半径方向の幅Lと、芯金39aの基部39cの外周又は基部39cに形成された縮径部39eの外周の半径Rとの間には、(r−L<R)の関係がある。
In the fourth embodiment and its modification, the radius r of the retaining
止輪挿入用穴20cの半径rと、止輪27の半径方向の幅Lと、芯金39aの基部39cの外周又は基部39cに形成された縮径部39eの外周の半径Rとの関係をこのように設定することにより、第2軸受21を内嵌した軸受支持部材20の出力軸への組み付け時に、止輪27の組み付け状態の良否を判断できる。即ち、図8及び図9において、第2軸受21を内嵌した軸受支持部材20を出力軸32に外嵌した後、内輪21bをナット50によって車両後方側に締付けていく時、止輪27が所定の組み付け位置である環状溝20aに掛かり止めされていないと、外輪21aの車両軸方向後端面は止輪27に接触し、止輪27が組付け不完全であることを検知可能である。仮に止輪27の組付けが不完全であっても、ナット50を締付ければ最終的に止輪27は環状溝20aに嵌ることが可能である。このため、ナット50の締付け工程でも止輪27の不完全組付けの流出が防止できる。
The relationship between the radius r of the retaining
一方、止輪27が環状溝20aに適正に組み付けられていれば、軸受21は、その内輪21bの車両軸方向後端面が芯金39aの基部39c又は基部39cの縮径部39eの車両軸方向前端面に接触するまで、つまり、所定の締付け位置まで締付けることができる。
On the other hand, if the retaining
このように、軸受支持部材20の止輪挿入用穴20cの半径rと、止輪27の半径方向の幅Lと、芯金39aの基部39cの外周又は基部39cに形成された縮径部39eの外周の半径Rとの関係を(r−L<R)とすることにより、第2軸受21を内嵌した軸受支持部材20の出力軸32への組み付け時に止輪27と芯金39aの基部39cが接触するため、組立て工程において止輪27の組み付け状態の良否を判断できる。
Thus, the radius r of the retaining
また、第4実施形態と、上述した第1乃至第3実施形態を組み合わせることも可能である。例えば、第1実施形態と第4実施形態の組み合わせでは、止輪27と芯金39aとの間の径方向隙間の関係は(G1<G2)であり、かつ軸受支持部材20の止輪挿入用穴20cの半径rと、止輪27の半径方向の幅Lと、芯金39aの基部39cの外周又は基部39cに形成された縮径部39eの外周の半径Rとの関係は(r−L<R)となる。この場合、第1及び第4実施形態両者の効果を有することとなる。第2実施形態と第4実施形態との組み合わせの場合、第3実施形態と第4実施形態との組み合わせの場合も同様に、それぞれの実施形態の効果を有することとなる。
Also, the fourth embodiment and the first to third embodiments described above can be combined. For example, in the combination of the first embodiment and the fourth embodiment, the relationship of the radial gap between the retaining
図10は本発明の第5実施形態を示している。第5実施形態において、コラムチューブ100内にはステアリングシャフト102が図示のない軸受により回転自在に支持されている。
FIG. 10 shows a fifth embodiment of the present invention. In the fifth embodiment, a
コラムチューブ100の車両前方側には、動力補助機構が設けられている。動力補助機構部のハウジングは、車両後方側のギヤハウジング124と車両前方側でこれに固設されたカバー114とから成る。
A power assist mechanism is provided on the front side of the
ギヤハウジング124は車両後方側軸方向延在部113aに後述するトルクセンサー部103を収納している。
The
ギヤハウジング124は車両前方側でカバー114とともに形成する空間内に後述の如く減速部を格納している。
The
ステアリングホイール(図示なし)側のシャフト部材131は車両前方側でギヤハウジング124内へと延びており、動力補助機構部の入力軸となっている(以降、シャフト部材131は入力軸と記すことにする)。
A
ギヤハウジング124の軸方向ほぼ中間部の内径側とカバー114の内径部に形成された軸受支持部材120とにはそれぞれ第1の転がり軸受118と第2の転がり軸受121が設けられ、これら一対の転がり軸受118と121を介して動力補助機構部の出力軸132がギヤハウジング124に入力軸131と同軸に支持されている。出力軸132は車両後端部がギヤハウジング124の軸方向延在部113a内を車両後方に延びて入力軸131の車両前端部端面に対向している。
A first rolling bearing 118 and a second rolling bearing 121 are provided on the inner diameter side of the substantially middle portion of the
入力軸131の車両前方側拡径端部131cには、トーションバー133の基端が圧入固定してあり、このトーションバー133は、中空に形成した出力軸132の内部を延在して、その先端が出力軸132の端部に固定ピン105aにより固定してある。出力軸132の車両前方側には、自在継手(図示略)を介して中間シャフト(図示略)が連結される。出力軸132の車両前方側は、自在継手(図示なし)、中間シャフト(図示なし)、ラックアンドピニオン機構(図示なし)等を介して、転舵輪に連結されている。
The base end of the
出力軸132には、電動モータ123の軸に取り付けたウォーム138に噛合したウォームホイール139が固定されている。ウォームホイール139は、出力軸132に外嵌固定した芯金139aと、この芯金139aに形成した樹脂製のギヤ歯139bとから成っている。
A
本実施の形態では、トルクセンサー部103、減速部、入・出力軸131、132及び電動モータ123は、一体に構成されてユニット部125を成している。
In the present embodiment, the
ウォーム138及びウォームホイール139は、ギヤハウジング124と、このギヤハウジング124に圧入・嵌合した軸受支持部材120とに収納されている。即ち、軸受支持部材120は、軸方向及び径方向に不動の状態でギヤハウジング124に支持されている。
The
出力軸132は、ギヤハウジング124の内壁に介装した第1軸受118と軸受支持部材120の内周面に内嵌した第2軸受121により軸支されている。第2軸受121はウォームホイール139の芯金139aに形成された基部139cの車両軸方向前端面に内輪121bの車両軸方向後端面が接触しており、ナット150の締付け力により、ナット150、基部139c、出力軸132、内輪121bが一体的に回転可能になるように固定される。
The
第2軸受121は、軸受支持部材120の内周面にその外輪121aが圧入され、軸受支持部材120の内周面に設けた環状溝120aに掛かり止めした止輪127によって係止される外輪121aと、内輪121bが出力軸132に螺合するナット150により芯金139aを介して出力軸132の拡径部端面132aに押し付けられることにより、軸受支持部材120に対して出力軸132の軸方向に不動の状態で固定されている。
The
図10に示すA部の構造は、図4乃至図9を参照して説明した各実施形態又はその変形例の構造に、そのまま置き換えることができる。 The structure of the A part shown in FIG. 10 can be directly replaced with the structure of each embodiment described with reference to FIGS.
次に、図11乃至図18を参照して、本発明の第6乃至第10実施形態を説明する。図11以降に示す実施形態が上述の実施形態と異なる点は、上述の実施形態において、止輪27又は127が第2軸受21又は121の車両軸方向で後方側に配置されているのに対し、図11乃至図18に示す実施形態において、止輪227又は327が第2の軸受221又は321の車両軸方向で前方側に配置されている点である。
Next, with reference to FIGS. 11 to 18, sixth to tenth embodiments of the present invention will be described. The embodiment shown in FIG. 11 and subsequent figures is different from the above-described embodiment in that, in the above-described embodiment, the retaining
以下、図11以下を参照して詳述する。 This will be described in detail below with reference to FIG.
図11は、本発明の第6実施形態に係るピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置を示す軸方向断面図、図12は、図11のA部分を示す部分拡大図である。 FIG. 11 is an axial sectional view showing a pinion assist type electric power steering apparatus according to a sixth embodiment of the present invention, and FIG. 12 is a partially enlarged view showing a portion A of FIG.
図11に示すように、トーションバー233は、中空に形成した入力軸231の内部に延在して、その基端が出力軸232に圧入されており、その先端が固定ピン234により入力軸231の端部に固定されている。
As shown in FIG. 11, the
入力軸231の周囲には、トルクセンサー部203が設けられている。即ち、入力軸231の車両前方側(図11の下方側)には、トルクセンサー部203の検出用溝235が形成してあり、これらの溝235の径方向外方には、トルクセンサー部203のスリーブ236が配置されている。このスリーブ236は、出力軸232に加締め等により固定されている。スリーブ236の径方向外方には、コイル237や回路基板等が設けられている。スリーブ236には、検出用溝235に対向して軸方向に延びる複数の長方形窓236bが等間隔に形成されている。
A
出力軸232には、電動モータ223の軸に取り付けたウォーム238に噛合したウォームホイール239が固定されている。ウォームホイール239は、出力軸232に外嵌固定した芯金239aと、この芯金239aに形成した樹脂製のギヤ歯239bとから成っている。
A
本実施の形態では、トルクセンサー部203、入・出力軸231、232を含めた減速部及び電動モータ223は、ユニット部225を成し、図示しないラックハウジングに着脱可能に取り付けられる。
In the present embodiment, the
ウォーム238及びウォームホイール239は、ギヤハウジング224と、このギヤハウジング224に一体的に形成された軸受支持部材220とに収納されている。ギヤハウジング224には車両後方(図3の上方)に延びるセンサハウジング224bが一体的に形成されている。
The
ユニット部225の入力軸231は、センサハウジング224bの内壁に介装した第1軸受218により軸支され、出力軸232は、環状の軸受支持部材220の内周面に内嵌した第2軸受221により軸支されている。第2軸受221はウォームホイール239の芯金239aに形成された基部239cの車両軸方向前端面に内輪221bの車両軸方向後端面が接触しており、ナット250の締付け力により、ナット250、基部239c、出力軸232、内輪221bが一体的に回転可能になるように固定される。
The
第2軸受221は、図12に拡大して示すように、その外輪221aの車両軸方向後端面が軸受支持部材220の内周面に形成された段部220bまで圧入され、車両軸方向前端面が軸受支持部材220に設けた環状溝220aに掛かり止めされた止輪227によって係止され、内輪221bが出力軸232に螺合されたナット250により軸方向に締付けられることにより、軸受支持部材220に対して出力軸232の軸方向に不動の状態で固定されている。止輪227の内周は出力軸232に螺合したナット250の外周に径方向に対向している。
As shown in an enlarged view in FIG. 12, the
止輪227の配置形態については、図12に示すように、止輪227の内径寸法と、出力軸232に螺合したナット250の外径寸法との差によって形成される、止輪227の内周とナット250の外周との隙間G1の径方向の寸法が、止輪227の環状溝220aに対する掛かり代の径方向の長さG2より小さくなる(G1<G2)ように設定されている。
As shown in FIG. 12, the inner ring dimension of the retaining
上記構成において、図12に示すように、止輪227の内周とナット250の外周との隙間G1の半径方向の寸法が、止輪227の環状溝220aに対する掛かり代の径方向の長さG2より小さく設定されているので、想定外の荷重が止輪227に負荷された場合に、止輪227が軸心方向へずれたとしても、止輪227の掛かり代が環状溝220aから外れることはない。たとえ、止輪227が軸心方向へずれて止輪227の内周がナット250の外周に接触した状態になっても、逆方向の荷重が負荷された時に、所定の位置に戻ることも可能であるので、止輪227が環状溝220aから完全に外れてしまうことがなく、したがって出力軸232にガタが生じて重大な故障に発展することを防止することができる。
In the above configuration, as shown in FIG. 12, the radial dimension of the gap G1 between the inner periphery of the retaining
このように、止輪227とナット250との隙間G1の径方向の寸法が比較的小さく設定されているので、第2軸受221を内嵌した軸受支持部材220の出力軸232への組み付け時、止輪227が適正な位置に組み付けられていないと、止輪227とナット250が接触し易くなっている。そのため、組み立て工程において、止輪227の組み付けが良好かどうか判断することができる。したがって、止輪227の組み付け時のチェックと組み付け後のチェックのダブルチェックが可能である。
Thus, since the dimension in the radial direction of the gap G1 between the retaining
図13は上記第6実施形態の第1変形例を示している。第1変形例においては、ナット250の車両軸方向後端部の外周は、縮径部250eを形成している。本変形例において、軸受支持部材220の形状及び構成は、図12の第6実施形態と同じであり、内周に形成された環状溝220aに掛止めされる止輪227とナット250とにより第2軸受221を軸方向に支持している。止輪227の内周は出力軸232に螺合したナット250の縮径部250eの外周に径方向に対向している。
FIG. 13 shows a first modification of the sixth embodiment. In the first modification, the outer periphery of the rear end portion of the
本変形例において、止輪227とナット250との隙間G1は、止輪227の内周とナット250の縮径部250eの外周との間となり、(止輪27とナット50の半径方向の隙間G1)<(止輪27の環状溝20aに対する掛かり代の半径方向長さG2)に設定する。
In this modification, the gap G1 between the retaining
止輪227がこのように配置されているため、本変形例は、第1実施形態の第1変形例と同様の効果を有する。
Since the retaining
図14は本発明の第7実施形態について、第6実施形態と異なる部分(すなわち、図11におけるA部分に対応する部分)のみを示している。第7実施形態については、第6実施形態と異なる図14に示す部分について説明する。 FIG. 14 shows only a part different from the sixth embodiment (that is, a part corresponding to part A in FIG. 11) in the seventh embodiment of the present invention. In the seventh embodiment, a part shown in FIG. 14 different from the sixth embodiment will be described.
第7実施形態においても、入力軸231、出力軸232、芯金239a、止輪227、第2軸受221およびナット250の構成部材の配置は第6実施形態と同様である。第7実施形態において、ナット250の車両軸方向後端部は、図13に示す第6実施形態の変形例同様、その外周が縮径部250eとされ、止輪227の内周は縮径部250eの外周に径方向に対向している。
Also in the seventh embodiment, the arrangement of the constituent members of the
第7実施形態が第6実施形態と異なるのは、止輪227の配置状態にある。
The seventh embodiment is different from the sixth embodiment in the arrangement state of the retaining
第7実施形態において、図14に示すように、止輪227の車両軸方向前端面と、出力軸232に螺合したナット250の車両軸方向後端面250dとによって作られる隙間G3の軸方向の寸法が、止輪227の環状溝220aに対する掛かり代の軸方向の長さG4より小さくなる(G3<G4)ように設定されている。
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 14, the axial direction of the gap G3 formed by the vehicle axial direction front end surface of the retaining
上記構成において、図14に示すように、止輪227の車両軸方向前端面とナット250の車両後方側端面250dとの隙間G3の軸方向の寸法が、止輪227の環状溝220aに対する掛かり代の軸方向の長さG4より小さく設定されているので、想定外の荷重が止輪227に負荷された場合に、止輪227が軸方向へずれたとしても、掛かり代が環状溝220aから外れることはない。たとえ、止輪227が軸方向へずれても、逆方向の荷重が負荷された時に、所定の位置に戻ることも可能であるので、止輪227が環状溝220aから完全に外れてしまって、出力軸232にガタが生じ、それが重大な故障に発展することを防止することができる。
In the above configuration, as shown in FIG. 14, the axial dimension of the gap G3 between the front end surface in the vehicle axial direction of the retaining
このように、止輪227とナット250との隙間G3の軸方向の寸法が比較的小さく設定されており、止輪227とナット250が接触し易くなっているため、第2軸受221を内嵌した軸受支持部材220の出力軸232への組み付け時、止輪227が適正な位置に組み付けられていないと止輪227とナット250が接触するため、組立て工程において、止輪227の組み付けが良好かどうか判断することができる。したがって、止輪227の組み付け時と組付け後のダブルチェックが可能である。
As described above, the axial dimension of the gap G3 between the retaining
図15は、本発明の第8実施形態を示している。第8実施形態においても、入力軸231、出力軸232、芯金239a、止輪227、第2軸受221およびナット250の構成部材の配置は第6および第7実施形態と同様である。
FIG. 15 shows an eighth embodiment of the present invention. Also in the eighth embodiment, the arrangement of the constituent members of the
第8実施形態は、第6実施形態と第7実施形態との両特徴的構成を備えている。すなわち、第8実施形態において、止輪227とナット250との間の径方向隙間の関係(G1<G2)は第6実施形態と同じであり、また止輪227とナット250との軸方向隙間の関係(G3<G4)は第7実施形態と同じである。従って、第8実施形態は第6および第7実施形態両者の効果を有している。
The eighth embodiment includes both characteristic configurations of the sixth embodiment and the seventh embodiment. That is, in the eighth embodiment, the radial clearance relationship (G1 <G2) between the retaining
図16は本発明の第9実施形態を示しており、図17は第9実施形態の変形例を示しており、それぞれ第2軸受221を内嵌した軸受支持部材220の出力軸232への組み付け中の状態示している。
FIG. 16 shows a ninth embodiment of the present invention, and FIG. 17 shows a modification of the ninth embodiment, in which the
図16および図17に示す第9実施形態およびその変形例において、入力軸231、出力軸232、芯金239a、止輪227、第2軸受221およびナット250の構成部材の配置は上述の第6乃至第8実施形態と同じである。第9実施形態およびその変形例において、軸受支持部材220の内周側になる止輪挿入用穴220cの半径rと、止輪227の半径方向の幅Lと、ナット250の外周又はナット250の車両後方側端部に形成された縮径部250eの外周の半径Rとの間には、(r−L<R)の関係がある。
In the ninth embodiment and its modification shown in FIGS. 16 and 17, the arrangement of the constituent members of the
止輪挿入穴220cの半径rと、止輪227の半径方向の幅Lと、ナット250の外周又はナット250に形成された縮径部250eの外周の半径Rとの関係をこのように設定することにより、第2軸受221を内嵌した軸受支持部材220の出力軸232への組み付け時に、止輪227の組み付け状態の良否を判断できる。即ち、図16及び17において、第2軸受221を内嵌した軸受支持部材220を出力軸232に外嵌した後、ナット250を軸方向で車両後方に締付けていくと、止輪227が所定の組み付け位置である環状溝220aに組み付けられていないと、ナット250の車両後方側端面が止輪227に接触し、止輪227が組付け不完全であることを検知可能である。仮に止輪227の組付けが不完全であっても、ナット250を締付ければ最終的に止輪227は環状溝220aに嵌ることが可能である。このため、ナット250の締付け工程でも止輪227の不完全組付けの流出が防止できる。
The relationship between the radius r of the retaining
一方、止輪227が環状溝220aに適正に組み付けられていれば、軸受221は、その内輪221bの車両軸方向前端面がナット250の車両軸方向後端面に接触するまで、つまり、所定の締付け位置まで締付けることができる。 (図12及び図13参照)。
On the other hand, if the retaining
このように、軸受支持部材220の止輪挿入穴220cの半径rと、止輪227の半径方向の幅Lと、ナット250の外周又はナット250に形成された縮径部250eの外周の半径Rとの関係を(r−L<R)とすることにより、第2軸受221を内嵌した軸受支持部材232の出力軸232への組み付け時に止輪227とナット250が接触するため、組立て工程において止輪227の組み付け状態の良否を判断できる。
Thus, the radius r of the retaining
また、第9実施形態と、上述した第6乃至第8実施形態を組み合わせることも可能である。例えば、第6実施形態と第9実施形態の組み合わせでは、止輪227と芯金239aとの間の径方向隙間の関係は(G1<G2)であり、かつ軸受支持部材220の止輪挿入穴220cの半径rと、止輪227の半径方向の幅Lと、ナット250の外周又はナット250に形成された縮径部250eの外周の半径Rとの関係は(r−L<R)となる。この場合、第6及び第9実施形態両者の効果を有することとなる。第7実施形態と第9実施形態との組み合わせの場合、第6実施形態と第9実施形態との組み合わせの場合も同様に、それぞれの実施形態の効果を有することとなる。
Further, the ninth embodiment and the sixth to eighth embodiments described above can be combined. For example, in the combination of the sixth embodiment and the ninth embodiment, the relationship of the radial gap between the retaining
図18は本発明の第10実施形態を示している。
第10実施形態において、コラムチューブ300内にはステアリングシャフト302が図示のない軸受により回転自在に支持されている。
FIG. 18 shows a tenth embodiment of the present invention.
In the tenth embodiment, a
コラムチューブ300の車両前方側には、動力補助機構が設けられている。動力補助機構部のハウジングは、車両後方側のギヤハウジング324と車両前方側でこれに固設されたカバー314とから成る。
A power assist mechanism is provided on the front side of the
ギヤハウジング324は車両後方側軸方向延在部313aに後述するトルクセンサー部303を収納している。
The
ギヤハウジング324は車両前方側でカバー314とともに形成する空間内に後述の如く減速部を格納している。
The
ステアリングホイール(図示なし)側のシャフト部材331は車両前方側でギヤハウジング324内へと延びており、動力補助機構部の入力軸となっている(以降、シャフト部材331は入力軸と記すことにする)。
A
ギヤハウジング324の軸方向ほぼ中間部の内径側とカバー314の内径部に形成された軸受支持部材320とにはそれぞれ第1の転がり軸受318と第2の転がり軸受321が設けられ、これら一対の転がり軸受318と321を介して動力補助機構部の出力軸332がギヤハウジング324に入力軸331と同軸に支持されている。出力軸332は車両後端部がギヤハウジング324の軸方向延在部313a内を車両後方に延びて入力軸331の車両前端部端面に対向している。
A first rolling bearing 318 and a second rolling bearing 321 are provided on a
入力軸331の車両前方側拡径端部331cには、トーションバー333の基端が圧入固定してあり、このトーションバー333は、中空に形成した出力軸332の内部を延在して、その先端が出力軸332の端部に固定ピン305aにより固定してある。出力軸332の車両前方側には、自在継手(図示略)を介して中間シャフト(図示略)が連結される。出力軸332の車両前方側は、自在継手(図示なし)、中間シャフト(図示なし)、ラックアンドピニオン機構(図示なし)等を介して、転舵輪に連結されている。
The base end of the
出力軸332には、電動モータ323の軸に取り付けたウォーム338に噛合したウォームホイール339が固定されている。ウォームホイール339は、出力軸332に外嵌固定した芯金339aと、この芯金339aに形成した樹脂製のギヤ歯339bとから成っている。
A
本実施の形態では、トルクセンサー部303、上記減速部、入・出力軸331、332及び電動モータ323は、一体に構成されてユニット部325を成している。
In the present embodiment, the
ウォーム338及びウォームホイール339は、ギヤハウジング324と、このギヤハウジング324に圧入・嵌合した軸受支持部材320とに収納されている。即ち、軸受支持部材320は、軸方向及び径方向に不動の状態でギヤハウジング324に支持されている。
The
出力軸332は、ギヤハウジング324の内壁に介装した第1軸受318と軸受支持部材320の内周面に内嵌した第2軸受321により軸支されている。第2軸受321はウォームホイール339の芯金339aに形成された基部339cの車両軸方向前端面に内輪321bの車両軸方向後端面が接触しており、ナット350の締付け力により、ナット350、基部339c、出力軸332、内輪321bが一体的に回転可能になるように固定されている。
The
第2軸受321は、軸受支持部材320の内周面にその外輪321aが圧入され、軸受支持部材320の内周面に設けた環状溝320aに掛かり止めした止輪327によって係止される外輪321aと、内輪321bが出力軸332に螺合するナット350により芯金339aを介して出力軸332の拡径部側面320bに押し付けられることにより、軸受支持部材320に対して出力軸332の軸方向に不動の状態で固定されている。
The second bearing 321 has an
図18に示すA部分の構造は上述の図12乃至図17を参照して説明した各実施形態又はその変形例の構造に、そのまま置き換えることができる。 The structure of the portion A shown in FIG. 18 can be replaced as it is with the structure of each embodiment described with reference to FIGS.
以上説明したように、本発明は様々なタイプの電動パワーステアリング装置に適用が可能であり、上記各実施形態及び変形例に限定されるものではない。 As described above, the present invention can be applied to various types of electric power steering devices, and is not limited to the above embodiments and modifications.
なお、上記各実施例及び変形例において、止輪とウォームホイールの芯金との半径方向の隙間G1と、止輪の環状溝に対する掛かり代の半径方向長さG2の大小を設定する方法については、掛かり代の長さG2を従来のままにして、止輪の内径をより小さくすることにより隙間G1の方を小さく設定することができる。しかし、この方法に限定されず、隙間G1の方を従来のままにして、掛かり代の長さG2の方を大きく設定することもできる。 In each of the above-described embodiments and modifications, the method of setting the size of the radial gap G1 between the retaining ring and the core metal of the worm wheel and the radial length G2 of the engagement margin with respect to the annular groove of the retaining ring is as follows. The clearance G1 can be set smaller by making the inner diameter of the retaining ring smaller while keeping the length G2 of the hanging allowance unchanged. However, the present invention is not limited to this method, and the gap G1 can be set to be larger while the gap G1 is left as it is.
後者の場合は、止輪の掛かり代の外径をより大きくし、且つ軸受支持部材により深い環状溝を形成する必要があり、2部品を変更することになるので、隙間G1の方を小さくする場合よりも変更工程が増すことになる。そのような点を考慮して、事情に応じ、最適な方式を適宜選択することができる。 In the latter case, it is necessary to make the outer diameter of the retaining ring engaging margin larger and to form a deep annular groove by the bearing support member, which changes two parts, so the gap G1 is made smaller. The change process will increase more than the case. In consideration of such points, an optimum method can be appropriately selected according to circumstances.
1 ステアリングホイール
2、102、302 ステアリングシャフト
2a アッパーシャフト
2b ロアシャフト
3、103、203、303 トルクセンサー部
4、5 ユニバーサルジョイント
8 ラックハウジング
9、10 タイロッド
13 コントローラ(制御部)
14 イグニッションスイッチ
15a、15b ヒューズ
16 バッテリ
17 車速センサ
18、118、228、318 第1軸受
20、120、220、320 軸受支持部材
20a、120a、220a、320a 環状溝
20b、120b、220b、320b 段部
20c、220c 止輪挿入用穴
21、121、221、321 第2軸受
21a、121a、221a、321a 外輪
21b、121b、221b、321b 内輪
22 ラック軸
23、123、223、323 モータ
24、124、224、324 ギヤハウジング
24b、224b センサハウジング
25、125、225、325 ユニット部
27、127、227、327 止輪
30、230 ピニオン
31、131、231、331 入力軸
32、132、232、332 出力軸
32a、132a、232a、332a 拡径部端面
33、133、233、333 トーションバー
35、235 検出用溝
36、136、236、336 スリーブ
37 237 コイル
38、138、238、338 ウォーム
39、139、239、339 ウォームホイール
39a、139a、239a、339a 芯金
39b、139b、239b、339b ギヤ歯
39c、139c、239c、339c 基部
39e 縮径部
50 150 250 350 ナット
113a、313a 延在部
114、314 カバー
250e 縮径部
DESCRIPTION OF
14
Claims (5)
前記出力軸を支持する軸受が軸受支持部材に内嵌され、
該軸受は、前記軸受支持部材の内周に形成された環状溝に掛かり止めされるリング状の止輪と、前記出力軸に外嵌された、前記止輪とは別の部材とにより軸方向に不動に固定された電動パワーステアリング装置において、
前記止輪の内径寸法と、前記出力軸又は前記出力軸に外嵌される前記別部材の外径寸法との差によって形成される、前記止輪の内周と該止輪の内周と径方向で対向する前記出力軸又は前記出力軸に外嵌される前記別部材の外周との隙間の径方向の寸法が、該止輪の前記環状溝に対する掛かり代の径方向の長さより小さく設定されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A torque sensor detects a steering torque applied to the steering wheel, and includes a deceleration unit that transmits auxiliary steering torque generated from the electric motor in response to the detected steering torque to the output shaft of the steering mechanism,
A bearing that supports the output shaft is fitted into a bearing support member,
The bearing is axially formed by a ring-shaped retaining ring that is latched by an annular groove formed on the inner periphery of the bearing support member, and a member that is externally fitted to the output shaft and is separate from the retaining ring. In the electric power steering device fixedly fixed to
The inner circumference of the retaining ring, the inner circumference and the diameter of the retaining ring, which are formed by the difference between the inner diameter dimension of the retaining ring and the outer diameter dimension of the output shaft or the other member fitted on the output shaft. The radial dimension of the gap between the output shaft facing in the direction or the outer periphery of the other member fitted on the output shaft is set to be smaller than the radial length of the retaining margin with respect to the annular groove of the retaining ring. An electric power steering device.
前記出力軸を支持する軸受が軸受支持部材に内嵌され、
該軸受は、前記軸受支持部材の内周に形成された環状溝に掛かり止めされるリング状の止輪と、前記出力軸に外嵌された、前記止輪とは別の部材とにより軸方向に不動に固定された電動パワーステアリング装置において、
前記止輪の軸方向で一方側の端面と、前記出力軸に外嵌される前記別部材の、前記止輪の前記一方側の端面と軸方向で対向する端面とで形成される隙間の軸方向の寸法が、該止輪の前記環状溝に対する掛かり代の軸方向の長さより小さく設定されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A torque sensor detects a steering torque applied to the steering wheel, and includes a deceleration unit that transmits auxiliary steering torque generated from the electric motor in response to the detected steering torque to the output shaft of the steering mechanism,
A bearing that supports the output shaft is fitted into a bearing support member,
The bearing is axially formed by a ring-shaped retaining ring that is latched by an annular groove formed on the inner periphery of the bearing support member, and a member that is externally fitted to the output shaft and is separate from the retaining ring. In the electric power steering device fixedly fixed to
A shaft of a gap formed by an end surface on one side in the axial direction of the retaining ring and an end surface of the separate member that is externally fitted to the output shaft and that is opposed to the end surface on the one side of the retaining ring in the axial direction. The electric power steering device is characterized in that a direction dimension is set to be smaller than an axial length of a hooking allowance of the retaining ring with respect to the annular groove.
前記出力軸を支持する軸受が軸受支持部材に内嵌され、
該軸受は、前記軸受支持部材の内周に形成された環状溝に掛かり止めされるリング状の止輪と、前記出力軸に外嵌された、前記止輪とは別の部材とにより軸方向に不動に固定された電動パワーステアリング装置において、
前記止輪の内径寸法と、前記出力軸又は前記出力軸に外嵌される前記別部材の外径寸法との差によって形成される、前記止輪の内周と該止輪の内周と径方向で対向する前記出力軸又は前記出力軸に外嵌される前記別部材の外周との隙間の径方向の寸法が、該止輪の前記環状溝に対する掛かり代の径方向の長さより小さく設定されており、且つ前記止輪の軸方向で一方側の端面と、前記出力軸に外嵌される前記別部材の、前記止輪の前記一方側の端面と軸方向で対向する端面とで形成される隙間の軸方向の寸法が、該止輪の前記環状溝に対する掛かり代の軸方向の長さより小さく設定されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A torque sensor detects a steering torque applied to the steering wheel, and includes a deceleration unit that transmits auxiliary steering torque generated from the electric motor in response to the detected steering torque to the output shaft of the steering mechanism,
A bearing that supports the output shaft is fitted into a bearing support member,
The bearing is axially formed by a ring-shaped retaining ring that is latched by an annular groove formed on the inner periphery of the bearing support member, and a member that is externally fitted to the output shaft and is separate from the retaining ring. In the electric power steering device fixedly fixed to
The inner circumference of the retaining ring, the inner circumference and the diameter of the retaining ring, which are formed by the difference between the inner diameter dimension of the retaining ring and the outer diameter dimension of the output shaft or the other member fitted on the output shaft. The radial dimension of the gap between the output shaft facing in the direction or the outer periphery of the other member fitted on the output shaft is set to be smaller than the radial length of the retaining margin with respect to the annular groove of the retaining ring. And an end face on one side in the axial direction of the retaining ring, and an end face of the separate member that is externally fitted to the output shaft, facing the end face on the one side of the retaining ring in the axial direction. The electric power steering device is characterized in that the axial dimension of the gap is set smaller than the axial length of the hooking allowance of the retaining ring with respect to the annular groove.
前記出力軸を支持する軸受が軸受支持部材に内嵌され、
該軸受は、前記軸受支持部材の内周に形成された環状溝に掛かり止めされるリング状の止輪と、前記出力軸に外嵌された、前記止輪とは別の部材とにより軸方向に不動に固定された電動パワーステアリング装置において、
前記軸受支持部材に形成される止輪挿入用穴の半径rと、前記止輪の径方向の幅Lと、前記出力軸に外嵌される前記別部材の、前記止輪の内周と径方向で対向する外周の半径Rとの関係は、r−L<Rであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A torque sensor detects a steering torque applied to the steering wheel, and includes a deceleration unit that transmits auxiliary steering torque generated from the electric motor in response to the detected steering torque to the output shaft of the steering mechanism,
A bearing that supports the output shaft is fitted into a bearing support member,
The bearing is axially formed by a ring-shaped retaining ring that is latched by an annular groove formed on the inner periphery of the bearing support member, and a member that is externally fitted to the output shaft and is separate from the retaining ring. In the electric power steering device fixedly fixed to
A radius r of a retaining ring insertion hole formed in the bearing support member, a radial width L of the retaining ring, and an inner circumference and a diameter of the separate member that are externally fitted to the output shaft. An electric power steering device characterized in that a relationship with a radius R of an outer periphery facing in a direction is r−L <R.
前記出力軸を支持する軸受が軸受支持部材に内嵌され、
該軸受は、前記軸受支持部材の内周に形成された環状溝に掛かり止めされるリング状の止輪と、前記出力軸に外嵌された、前記止輪とは別の部材とにより軸方向に不動に固定された電動パワーステアリング装置において、
前記軸受支持部材に形成される止輪挿入用穴の半径rと、前記止輪の径方向の幅Lと、前記出力軸に外嵌される前記別部材の、前記止輪の内周と径方向で対向する外周の半径Rとの関係は、r−L<Rであることを特徴とする請求項1乃至3に記載の電動パワーステアリング装置。 A torque sensor detects a steering torque applied to the steering wheel, and includes a deceleration unit that transmits auxiliary steering torque generated from the electric motor in response to the detected steering torque to the output shaft of the steering mechanism,
A bearing that supports the output shaft is fitted into a bearing support member,
The bearing is axially formed by a ring-shaped retaining ring that is latched by an annular groove formed on the inner periphery of the bearing support member, and a member that is externally fitted to the output shaft and is separate from the retaining ring. In the electric power steering device fixedly fixed to
A radius r of a retaining ring insertion hole formed in the bearing support member, a radial width L of the retaining ring, and an inner circumference and a diameter of the separate member that are externally fitted to the output shaft. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a relationship with a radius R of an outer periphery facing in a direction is r-L <R.
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