JP4400369B2 - Pinion-assisted electric power steering system - Google Patents

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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に応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生し、ウォーム減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達すると共に、当該出力軸のピニオンに噛合したラックを介して車輪を転舵するようにしたピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置に関し、装置の小型化及び組立性の向上を図ったピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention generates auxiliary steering torque from an electric motor in accordance with the steering torque applied to the steering wheel, decelerates it by the worm reducer, transmits it to the output shaft of the steering mechanism, and meshes with the pinion of the output shaft. BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pinion-assisted electric power steering apparatus in which wheels are steered through a rack, and to a pinion-assisted electric power steering apparatus that is reduced in size and improved in assemblability.

電動パワーステアリング装置の従来例としては、特許文献1に示されるように、ウォームとウォームホイールにより構成される減速機は、車両搭載状態において、ラック軸の上側に配置するのが一般的であった。   As a conventional example of an electric power steering apparatus, as shown in Patent Document 1, a reduction gear composed of a worm and a worm wheel is generally arranged on the upper side of a rack shaft in a vehicle-mounted state. .

図7は、従来例に係るピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。電動パワーステアリング装置51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である。出力軸52の上端部には、ウォーム減速機76のウォーム79と噛み合うウォームホイール77の芯金78が圧入されている。芯金78の上端面は、出力軸52の段部55に当接して、出力軸52に対して芯金78が上方に移動しないように規制している。ウォーム79は、図示しない操舵補助用の電動モータの出力軸に連結されている。   FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a conventional pinion-assisted electric power steering device. The electric power steering device 51 is a pinion assist type electric power steering device. A cored bar 78 of a worm wheel 77 that meshes with a worm 79 of a worm reducer 76 is press-fitted into the upper end portion of the output shaft 52. The upper end surface of the metal core 78 is in contact with the step portion 55 of the output shaft 52, and restricts the metal core 78 from moving upward with respect to the output shaft 52. The worm 79 is connected to an output shaft of a steering assist electric motor (not shown).

出力軸52は、ウォームホイール77の直下で、4点接触式のボール軸受65により下ギヤボックス69に軸支されている。出力軸52の溝57に装着してカシメられたカシメリング56は、ボール軸受65の内輪を、芯金78のボス部80の下端面との間で挟み込んでいる。また、ボール軸受65の外輪は、下ギヤボックス69に直接形成された軸受孔73に圧入され、この軸受穴45の雌ネジ74に螺合されたリングナット67によって軸方向に押圧されて、下ギヤボックス69に固定されている。   The output shaft 52 is pivotally supported by the lower gear box 69 by a four-point contact ball bearing 65 immediately below the worm wheel 77. A caulking ring 56 that is fitted into the groove 57 of the output shaft 52 and that is caulked sandwiches the inner ring of the ball bearing 65 with the lower end surface of the boss portion 80 of the core metal 78. Further, the outer ring of the ball bearing 65 is press-fitted into a bearing hole 73 formed directly in the lower gear box 69, and is pressed in the axial direction by a ring nut 67 screwed into the female screw 74 of the bearing hole 45. It is fixed to the gear box 69.

出力軸52の下端部は、二ードル軸受66により下ギヤボックス69にラジアル方向にのみ軸支されている。このようにして、出力軸52は、ボール軸受65によって、スラスト方向及びラジアル方向に支持されているため、下ギヤボックス69に対する出力軸52の支持基準は、出力軸52の上端部を支持するボール軸受65となっている。   The lower end portion of the output shaft 52 is supported by the lower gear box 69 only in the radial direction by a needle bearing 66. Thus, since the output shaft 52 is supported in the thrust direction and the radial direction by the ball bearing 65, the support reference of the output shaft 52 with respect to the lower gear box 69 is a ball that supports the upper end portion of the output shaft 52. A bearing 65 is provided.

下ギヤボックス69の上端面には、図示しないボルトによって上ギヤボックス72が固定されている。上ギヤボックス72には、入力軸82がボール軸受83によって回転可能に軸支されでいる。入力軸82は、図示しないステアリングシャフトを介してステアリングホイールに連結されている。入力軸82にその上端がピン84によって連結されたトーションバー85は、その下端がブッシュ86によって外周を軸支され、ブッシュ86より下方で、出力軸52の上端部に圧入により連結されている。   An upper gear box 72 is fixed to the upper end surface of the lower gear box 69 by bolts (not shown). An input shaft 82 is rotatably supported on the upper gear box 72 by a ball bearing 83. The input shaft 82 is connected to the steering wheel via a steering shaft (not shown). The torsion bar 85 whose upper end is connected to the input shaft 82 by a pin 84 is pivotally supported by the bush 86 at the lower end, and is press-fitted to the upper end of the output shaft 52 below the bush 86.

トーションバー85に作用するトルクを検出するトルクセンサー87は、センサーシャフト部88、検出コイル90及び91、円筒部材92から構成されている。センサーシャフト部88は、入力軸82の下端に形成され、上ギヤボックス72の内側に圧入されたヨーク89に、検出コイル90及び91が配置されている。円筒部材92は、センサーシャフト部88と検出コイル90及び91の間に配置されている。   A torque sensor 87 that detects torque acting on the torsion bar 85 includes a sensor shaft portion 88, detection coils 90 and 91, and a cylindrical member 92. The sensor shaft portion 88 is formed at the lower end of the input shaft 82, and the detection coils 90 and 91 are disposed in a yoke 89 press-fitted inside the upper gear box 72. The cylindrical member 92 is disposed between the sensor shaft portion 88 and the detection coils 90 and 91.

円筒部材92は出力軸52の上端に固定され、センサーシャフト部88に軸方向に延びた複数の凸条が円周方向に等間隔に形成されている。円筒部材92には、検出コイル90及び91に対向する位置に、円周方向に等間隔に複数の長方形の窓が形成されている。   The cylindrical member 92 is fixed to the upper end of the output shaft 52, and a plurality of ridges extending in the axial direction on the sensor shaft portion 88 are formed at equal intervals in the circumferential direction. In the cylindrical member 92, a plurality of rectangular windows are formed at equal intervals in the circumferential direction at positions facing the detection coils 90 and 91.

ステアリングホイールを操作して入力軸82が回転すると、その回転力がトーションバー85を介して出力軸52に伝達される。この時、舵輪側の抵抗によって、入力軸82と出力軸52を連結するトーションバー6 3に捩れが生じ、センサーシャフト部88の表面の凸条と円筒部材92の窓との間に相対回転が生じる。この相対回転で、センサーシャフト部88に発生する磁束が増減し、この磁束の増減を検出コイル90及び91がインダククンスの変化として検出する。この検出結果から、ト−ションバー85に作用するトルクを検出し、電動モータを駆動してウォーム79を所要の操舵補助力で回転させる。ウォーム79の回転は、ウォームホイール77、出力軸52、ピニオン53を介してラック54に伝達され、ラック54に連結された図示しないタイロッドを介して舵輪の向きを変更する。   When the input shaft 82 is rotated by operating the steering wheel, the rotational force is transmitted to the output shaft 52 via the torsion bar 85. At this time, the torsion bar 63 connecting the input shaft 82 and the output shaft 52 is twisted due to the resistance on the steering wheel side, and relative rotation is caused between the protrusion on the surface of the sensor shaft portion 88 and the window of the cylindrical member 92. Arise. With this relative rotation, the magnetic flux generated in the sensor shaft portion 88 increases and decreases, and the increase and decrease of the magnetic flux is detected by the detection coils 90 and 91 as a change in inductance. From this detection result, torque acting on the torsion bar 85 is detected, and the electric motor is driven to rotate the worm 79 with a required steering assist force. The rotation of the worm 79 is transmitted to the rack 54 via the worm wheel 77, the output shaft 52, and the pinion 53, and the direction of the steering wheel is changed via a tie rod (not shown) connected to the rack 54.

ラックガイド93は、ラック54の背面にローラ96をアジヤストカバー97によって常時押し付けている。ローラ96は、軸94にニードル軸受95によって回転可能に軸支されている。アジヤストカバー97は、皿バネを介してラック54の背面にローラ96を押し付けている。これによって、ピニオン53とラック54との噛み合い部のバックラッシュを無くし、ラック54が円滑に移動するようにしている。   The rack guide 93 always presses the roller 96 against the back surface of the rack 54 with an adjust cover 97. The roller 96 is rotatably supported on a shaft 94 by a needle bearing 95. The adjust cover 97 presses the roller 96 against the back surface of the rack 54 via a disc spring. As a result, the backlash at the meshing portion between the pinion 53 and the rack 54 is eliminated, and the rack 54 moves smoothly.

電動式パワーステアリング装置51は、ウォームホイール77の直下に出力軸52の支持基準となるボール軸受65があるため、電動式パワーステアリング装置周辺の温度変化があっても、ウォームホイール77とウォーム79との噛み合い位置が出力軸52の軸方向にずれる量がわずかで済む。従って、常時正常な噛み合い状態が維持され、噛み合い部の騒音の発生や、歯面の摩耗が発生しない。   Since the electric power steering device 51 has a ball bearing 65 that serves as a support reference for the output shaft 52 immediately below the worm wheel 77, the worm wheel 77, the worm 79, The amount by which the meshing position is shifted in the axial direction of the output shaft 52 is small. Therefore, a normal meshing state is always maintained, and no noise is generated at the meshing portion and tooth surface wear does not occur.

また、下側のニードル軸受66の外輪が圧入される軸受孔75と、上側のボール軸受65の外輪が圧入される軸受孔73は、同じ下ギヤボックス69に形成され、しかも、軸受孔73側からのボーリングエ具による通し加工が可能なため、加工持聞か短く、軸受孔同士の同芯度が向上する。従って、ウォームホイール77の振れが小さく、噛み合い部の騒音や、歯面の摩耗を抑制することができる。   Further, a bearing hole 75 into which the outer ring of the lower needle bearing 66 is press-fitted and a bearing hole 73 into which the outer ring of the upper ball bearing 65 is press-fitted are formed in the same lower gear box 69, and the bearing hole 73 side. Since boring through the boring tool is possible, the working time is short and the concentricity between the bearing holes is improved. Therefore, the vibration of the worm wheel 77 is small, and noise at the meshing portion and wear on the tooth surface can be suppressed.

さらに、上側のボール軸受65の外輪が圧入される軸受孔73は、下ギヤボックス69に直接形成されているため、軸受孔の加工誤差が累積せず、軸受孔同士の同芯度が向上するため、ウォームホイールの振れを小さく押さえることができる。   Further, since the bearing hole 73 into which the outer ring of the upper ball bearing 65 is press-fitted is directly formed in the lower gear box 69, processing errors of the bearing holes are not accumulated, and the concentricity between the bearing holes is improved. Therefore, it is possible to suppress the worm wheel shake to a small extent.

リングナット67の締付けは以下の方法で行われる。リングナット67の上端面には、係合凹部(溝または穴)68が同一円周上に複数形成され、ウォームホイール77の芯金78には、係合凹部68と同一円周上に、係合凹部68と同じ角度位置に、複数の工具挿通孔81が形成されている。   The ring nut 67 is tightened by the following method. A plurality of engaging recesses (grooves or holes) 68 are formed on the same circumference on the upper end surface of the ring nut 67, and the core metal 78 of the worm wheel 77 is engaged on the same circumference as the engaging recesses 68. A plurality of tool insertion holes 81 are formed at the same angular position as the joint recess 68.

二股形状の締付け工具を工具挿通孔81を通して、係合凹部68に差し込み、締付け工具を回せば、リングナット67が回転してボール軸受65の外輪を締付けることができる。このリングナット67の締付け動作と同期して、工具挿通孔81を有する芯金78、ウォームホイール77が締付け工具によって回される。そのため、ウォームホイール77が固定された出力軸52、ピニオン53が回転し、結果としてピニオン53に噛み合うラック54が移動する。
特願2004−073398号
If a bifurcated tightening tool is inserted into the engaging recess 68 through the tool insertion hole 81 and the tightening tool is turned, the ring nut 67 rotates and the outer ring of the ball bearing 65 can be tightened. In synchronization with the tightening operation of the ring nut 67, the metal core 78 having the tool insertion hole 81 and the worm wheel 77 are rotated by the tightening tool. Therefore, the output shaft 52 and the pinion 53 to which the worm wheel 77 is fixed rotate, and as a result, the rack 54 that meshes with the pinion 53 moves.
Japanese Patent Application No. 2004-073398

ところで、搭載車両のレイアウト上の制約から、ウォーム減速機をラックの下側に配置する構造が用いられる場合もある。   By the way, the structure which arrange | positions a worm reduction gear under a rack may be used from the restrictions on the layout of a mounting vehicle.

しかしながら、ウォーム減速機をラックの下側に配置した場合、ウォームホイールは、出力軸のピニオンより下側に嵌合される構造となるので、従来例(図7)とは逆側であるギヤボックスの下側より、出力軸をギヤボックスに挿入しなければならない。   However, when the worm speed reducer is arranged on the lower side of the rack, the worm wheel is structured to be fitted below the pinion of the output shaft, so that the gear box is on the opposite side to the conventional example (FIG. 7). From below, the output shaft must be inserted into the gearbox.

この時、出力軸に設けられたトルクセンサー部(センサースリーブ)及び上側軸受部は、ピニオンより外径が大きい。その結果、ラックをギヤボックスに挿入した状態では、組立ができないという問題がある。   At this time, the torque sensor portion (sensor sleeve) and the upper bearing portion provided on the output shaft have an outer diameter larger than that of the pinion. As a result, there is a problem that assembly is not possible with the rack inserted into the gear box.

なお、従来例(図7)の場合には、ギヤボックスの上側より、出力軸を挿入しており、この時、ラックの側方を通過する出力軸の先端部分(ピニオンより先の部分)は、ピニオンより外径が小さいので、ラックとの干渉は発生しない。   In the case of the conventional example (FIG. 7), the output shaft is inserted from the upper side of the gear box, and at this time, the tip end portion of the output shaft passing through the side of the rack (the portion ahead of the pinion) is Since the outer diameter is smaller than the pinion, there is no interference with the rack.

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、ウォーム減速機がラックの下側に配置してある場合であっても、その組立時に、出力軸(ピニオン)がラックに干渉せずに、比較的容易に組み立てることができる、ピニオン・アシスト式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 has been made in view of the above-described circumstances, and even when the worm reduction gear is arranged on the lower side of the rack, the output shaft (pinion) is attached to the rack at the time of assembly. An object of the present invention is to provide a pinion-assisted electric power steering device that can be assembled relatively easily without interference.

上記の目的を達成するため、本発明の請求項1に係るピニオン・アシスト式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に応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生し、ウォーム減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達すると共に、当該出力軸のピニオンに噛合したラックを介して車輪を転舵するようにしたピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置に於いて、
前記ウォーム減速機は、前記ラックの下側に配置してあり、
ギヤボックスの内径面の前記ラック反対側には、前記出力軸の逃げ溝が設けてあることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a pinion-assisted electric power steering apparatus according to claim 1 of the present invention generates auxiliary steering torque from an electric motor in accordance with steering torque applied to a steering wheel, and performs worm deceleration. In the pinion assist type electric power steering device that is decelerated by the machine and transmitted to the output shaft of the steering mechanism, and the wheel is steered through the rack meshed with the pinion of the output shaft.
The worm speed reducer is disposed on the lower side of the rack;
A clearance groove for the output shaft is provided on the inner diameter surface of the gear box on the opposite side of the rack.

本発明の請求項2に係るピニオン・アシスト式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に応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生し、ウォーム減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達すると共に、当該出力軸のピニオンに噛合したラックを介して車輪を転舵するようにしたピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置に於いて、
前記ウォーム減速機は、前記ラックの下側に配置してあり、
前記ラックのギヤ部の端部には、欠歯部が設けてあることを特徴とする。
The pinion assist type electric power steering apparatus according to claim 2 of the present invention generates auxiliary steering torque from the electric motor in accordance with the steering torque applied to the steering wheel, and decelerates it by the worm speed reducer. In the pinion assist type electric power steering device that transmits to the output shaft and steers the wheel via the rack meshed with the pinion of the output shaft,
The worm speed reducer is disposed on the lower side of the rack;
An end portion of the gear portion of the rack is provided with a missing tooth portion.

本発明の請求項3に係るピニオン・アシスト式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に応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生し、ウォーム減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達すると共に、当該出力軸のピニオンに噛合したラックを介して車輪を転舵するようにしたピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置に於いて、
前記ウォーム減速機は、前記ラックの下側に配置してあり、
ギヤボックスの内径面の前記ラック反対側には、前記出力軸の逃げ溝が設けてあり、且つ、
前記ラックのギヤ部の端部には、欠歯部が設けてあることを特徴とする。
According to a third aspect of the present invention, a pinion assist type electric power steering apparatus generates an auxiliary steering torque from an electric motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and decelerates the worm reduction gear to reduce the steering mechanism. In the pinion assist type electric power steering device that transmits to the output shaft and steers the wheel via the rack meshed with the pinion of the output shaft,
The worm speed reducer is disposed on the lower side of the rack;
A clearance groove of the output shaft is provided on the opposite side of the inner diameter surface of the gear box to the rack, and
An end portion of the gear portion of the rack is provided with a missing tooth portion.

本発明によれば、ギヤボックスの内径面の前記ラック反対側には、出力軸の逃げ溝が設けてあり、及び/又は、ラックのギヤ部の端部には、欠歯部が設けてあることから、ウォーム減速機がラックの下側に配置してある場合であっても、その組立時に、出力軸(ピニオン)がラックに干渉せずに、比較的容易に組み立てることができる。   According to the present invention, the clearance groove of the output shaft is provided on the opposite side of the inner diameter surface of the gear box to the rack, and / or the tooth missing portion is provided at the end of the gear portion of the rack. Therefore, even when the worm reduction gear is arranged on the lower side of the rack, the output shaft (pinion) can be assembled relatively easily without interfering with the rack at the time of assembly.

以下、本発明の実施の形態に係るピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a pinion-assisted electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

先ず、図1を参照して、ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の組立完成品について説明し、その後、図2乃至図6を参照して、ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の組立工程を説明する。   First, a completed assembly of the pinion-assisted electric power steering apparatus will be described with reference to FIG. 1, and then an assembly process of the pinion-assisted electric power steering apparatus will be described with reference to FIGS. To do.

(ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の組立完成品)
図1は、本発明の実施の形態に係るピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。
(Complete assembly of pinion-assist type electric power steering device)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a pinion-assisted electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

本実施の形態では、ウォーム減速機10がラック21の下側に配置してある。すなわち、車両下側(車両前方側)から上側(車両後方側)にわたって、下側ギヤボックス1、上側ギヤボックス2、及びセンサーボックス3が配置してある。   In the present embodiment, the worm speed reducer 10 is disposed below the rack 21. That is, the lower gear box 1, the upper gear box 2, and the sensor box 3 are arranged from the vehicle lower side (vehicle front side) to the upper side (vehicle rear side).

下側ギヤボックス1内には、出力軸4の下部が下側軸受5により回転自在に支持してあり、出力軸4の先端部には、ロックナット6が螺合してあり、また、エンドカバー7により被覆してある。   In the lower gear box 1, the lower part of the output shaft 4 is rotatably supported by the lower bearing 5, and a lock nut 6 is screwed to the tip of the output shaft 4, and the end Covered with a cover 7.

下側ギヤボックス1内には、ウォーム減速機10が収納してあり、出力軸4には、ウォームホイール11の芯金11aが圧入・嵌合してある。ウォームホイール11は、樹脂製のギヤ歯11bを有している。このウォームホイール11には、ウォーム12が噛合してあり、このウォーム12は、図示しない電動モータにより駆動されるようになっている。   A worm reduction gear 10 is housed in the lower gear box 1, and a core metal 11 a of a worm wheel 11 is press-fitted and fitted to the output shaft 4. The worm wheel 11 has resin gear teeth 11b. A worm 12 is meshed with the worm wheel 11, and the worm 12 is driven by an electric motor (not shown).

上側ギヤボックス2の下側には、出力軸4のためのブッシュ13とオイルシール14とが設けてある。出力軸4のピニオン20には、ラック21が噛合してある。   A bush 13 and an oil seal 14 for the output shaft 4 are provided below the upper gear box 2. A rack 21 is engaged with the pinion 20 of the output shaft 4.

ラックガイド22は、ラック21の背面にローラ23をアジヤストカバー24によって常時押し付けている。ローラ23は、軸25にニードル軸受26によって回転可能に軸支されている。   The rack guide 22 always presses the roller 23 against the back surface of the rack 21 with an adjust cover 24. The roller 23 is rotatably supported on a shaft 25 by a needle bearing 26.

アジヤストカバー24は、皿バネを介してラック21の背面にローラ23を押し付けている。これによって、ピニオン20とラック21との噛み合い部のバックラッシュを無くし、ラック21が円滑に移動するようにしている。   The adjust cover 24 presses the roller 23 against the back surface of the rack 21 via a disc spring. As a result, the backlash of the meshing portion between the pinion 20 and the rack 21 is eliminated, and the rack 21 moves smoothly.

また、上側ギヤボックス2の上部には、上側軸受27により、出力軸4の上部が回転自在に支持してある。   Further, the upper part of the output shaft 4 is rotatably supported by the upper bearing 27 on the upper part of the upper gear box 2.

センサーボックス3内には、軸受31を介して、入力軸30が回転自在に支持してある。   An input shaft 30 is rotatably supported in the sensor box 3 via a bearing 31.

入力軸30は、図示しないステアリングシャフトを介してステアリングホイールに連結されている。入力軸30にその上端がピン32によって連結されたトーションバー33は、出力軸4の上端部に圧入により連結されている。   The input shaft 30 is connected to the steering wheel via a steering shaft (not shown). The torsion bar 33 whose upper end is connected to the input shaft 30 by a pin 32 is connected to the upper end portion of the output shaft 4 by press fitting.

トーションバー33に作用するトルクを検出するトルクセンサー34は、センサーシャフト部35、検出コイル36及び37、円筒部材38から構成されている。センサーシャフト部35は、入力軸30の下端に形成され、センサーボックス3の内側に圧入されたヨーク39に、検出コイル36及び37が配置されている。円筒部材38は、センサーシャフト部35と検出コイル36及び37の間に配置されている。   A torque sensor 34 that detects torque acting on the torsion bar 33 includes a sensor shaft portion 35, detection coils 36 and 37, and a cylindrical member 38. The sensor shaft portion 35 is formed at the lower end of the input shaft 30, and detection coils 36 and 37 are arranged on a yoke 39 press-fitted inside the sensor box 3. The cylindrical member 38 is disposed between the sensor shaft portion 35 and the detection coils 36 and 37.

円筒部材38は、出力軸4に固定され、センサーシャフト部35に軸方向に延びた複数の凸条が円周方向に等間隔に形成されている。円筒部材38には、検出コイル36及び37に対向する位置に、円周方向に等間隔に複数の長方形の窓が形成されている。   The cylindrical member 38 is fixed to the output shaft 4, and a plurality of ridges extending in the axial direction on the sensor shaft portion 35 are formed at equal intervals in the circumferential direction. In the cylindrical member 38, a plurality of rectangular windows are formed at equal intervals in the circumferential direction at positions facing the detection coils 36 and 37.

ステアリングホイールを操作して入力軸30が回転すると、その回転力がトーションバー33を介して出力軸4に伝達される。   When the input shaft 30 is rotated by operating the steering wheel, the rotational force is transmitted to the output shaft 4 via the torsion bar 33.

この時、舵輪側の抵抗によって、入力軸30と出力軸4を連結するトーションバー33に捩れが生じ、センサーシャフト部35の表面の凸条と円筒部材38の窓との間に相対回転が生じる。   At this time, the torsion bar 33 that connects the input shaft 30 and the output shaft 4 is twisted due to the resistance on the steering wheel side, and relative rotation occurs between the protrusion on the surface of the sensor shaft portion 35 and the window of the cylindrical member 38. .

この相対回転で、センサーシャフト部35に発生する磁束が増減し、この磁束の増減を検出コイル36及び37がインダククンスの変化として検出する。   With this relative rotation, the magnetic flux generated in the sensor shaft portion 35 increases and decreases, and the increase and decrease of the magnetic flux is detected by the detection coils 36 and 37 as a change in inductance.

この検出結果から、ト−ションバー33に作用するトルクを検出し、電動モータを駆動してウォーム12を所要の操舵補助力で回転させる。ウォーム12の回転は、ウォームホイール11、出力軸4、ピニオン20を介してラック21に伝達され、ラック21に連結された図示しないタイロッドを介して舵輪の向きを変更する。   From this detection result, the torque acting on the torsion bar 33 is detected, and the electric motor is driven to rotate the worm 12 with a required steering assist force. The rotation of the worm 12 is transmitted to the rack 21 via the worm wheel 11, the output shaft 4, and the pinion 20, and changes the direction of the steering wheel via a tie rod (not shown) connected to the rack 21.

さて、本実施の形態では、上側ギヤボックス2の内径面のラック21の反対側には、出力軸4の逃げ溝40が設けてあり、及び/又は、ラック21のギヤ歯部21aの端部には、欠歯部21bが設けてある(図3(b)参照)。   In the present embodiment, the clearance groove 40 of the output shaft 4 is provided on the opposite side of the rack 21 on the inner diameter surface of the upper gear box 2 and / or the end portion of the gear tooth portion 21 a of the rack 21. Is provided with a missing tooth portion 21b (see FIG. 3B).

これにより、後述するように、ウォーム減速機10がラック21の下側に配置してある場合であっても、その組立時に、出力軸4(ピニオン20)がラック21に干渉せずに、比較的容易に組み立てることができる。   Thus, as will be described later, even when the worm speed reducer 10 is arranged on the lower side of the rack 21, the output shaft 4 (pinion 20) does not interfere with the rack 21 during the assembly, and the comparison is made. Can be assembled easily.

(ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の組立工程)
図2は、ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の第1組立工程を示す模式図である。
(Assembly process of pinion-assisted electric power steering device)
FIG. 2 is a schematic diagram showing a first assembly process of the pinion-assisted electric power steering device.

図3(a)は、ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の第2組立工程を示す模式図であり、(b)は、(a)のb−b線に沿った断面図である。   Fig.3 (a) is a schematic diagram which shows the 2nd assembly process of a pinion assist type electric power steering apparatus, (b) is sectional drawing along the bb line of (a).

図4は、ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の第3組立工程を示す模式図である。   FIG. 4 is a schematic diagram showing a third assembly process of the pinion-assisted electric power steering device.

図5は、ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の第4組立工程を示す模式図である。   FIG. 5 is a schematic diagram showing a fourth assembly process of the pinion-assisted electric power steering device.

図6は、ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の第5組立工程を示す模式図である。   FIG. 6 is a schematic diagram showing a fifth assembly process of the pinion-assisted electric power steering device.

また、本実施の形態では、上述したように、上側ギヤボックス2の内径面のラック21の反対側には、出力軸4の逃げ溝40が設けてあり、及び/又は、ラック21のギヤ歯部21aの端部には、欠歯部21bが設けてある(図3(b)参照)。   Further, in the present embodiment, as described above, the clearance groove 40 of the output shaft 4 is provided on the opposite side of the rack 21 on the inner diameter surface of the upper gear box 2 and / or the gear teeth of the rack 21. A missing tooth portion 21b is provided at the end of the portion 21a (see FIG. 3B).

図2の第1組立工程では、入・出力軸4,30を、上側ギヤボックス2の下側から挿入する。   In the first assembly step of FIG. 2, the input / output shafts 4 and 30 are inserted from the lower side of the upper gear box 2.

この際、出力軸4のピニオン20を、ラック21に干渉しないように、逃げ溝40側に寄せるようにして挿入する。   At this time, the pinion 20 of the output shaft 4 is inserted so as to approach the clearance groove 40 so as not to interfere with the rack 21.

図3(a)(b)の第2組立工程は、出力軸4の(ラック21を通過する範囲で)最大径部が通過している状態を示している。   3A and 3B show a state where the maximum diameter portion of the output shaft 4 is passing (in a range passing through the rack 21).

図3(b)において、Xは、逃げ溝40の中心を示す線であり、Yは、組立後の出力軸4の中心を示す線であり、組立時には、両者の間の間隔寸法Zだけ、出力軸4を、ラック21に干渉しないように、逃げ溝40側に寄せるようにして挿入する。   In FIG. 3 (b), X is a line indicating the center of the escape groove 40, Y is a line indicating the center of the output shaft 4 after assembly, and at the time of assembly, only the distance dimension Z between the two The output shaft 4 is inserted so as to approach the clearance groove 40 so as not to interfere with the rack 21.

なお、逃げ溝40は、図示例では、略円弧形状であるが、出力軸4の最大径部を逃がすことができればよく、その形状は、問わない。   In the illustrated example, the escape groove 40 has a substantially arc shape. However, the escape groove 40 may be any shape as long as the maximum diameter portion of the output shaft 4 can be escaped.

本実施の形態では、第1には、上側ギヤボックス2の内径面のラック21の反対側には、出力軸4の逃げ溝40が設けてあることから、組立時、この逃げ溝40側に出力軸4をずらしながら挿入することができるので、ラック21が上側ギヤボックス2に組込み済の場合でも、出力軸4(ピニオン20)がラック21に干渉せずに、組み立てることが可能となる。   In the present embodiment, firstly, since the clearance groove 40 of the output shaft 4 is provided on the opposite side of the rack 21 on the inner diameter surface of the upper gear box 2, the clearance groove 40 side is provided at the time of assembly. Since the output shaft 4 can be inserted while being shifted, the output shaft 4 (pinion 20) can be assembled without interfering with the rack 21 even when the rack 21 is already assembled in the upper gear box 2.

第2には、上側ギヤボックス2に出力軸4を挿入する際に、図3(b)に示すように、ラック21のギヤ歯部21aの端部の欠歯部21bに、出力軸4の最大径部の位置を合せることにより、ラック21と出力軸4との干渉寸法が小さくすることができる。   Secondly, when the output shaft 4 is inserted into the upper gear box 2, as shown in FIG. 3B, the output shaft 4 is connected to the missing tooth portion 21 b of the end portion of the gear tooth portion 21 a of the rack 21. By matching the position of the maximum diameter portion, the interference dimension between the rack 21 and the output shaft 4 can be reduced.

このため、上述した逃げ溝40の大きさが小さくなり、結果的に、上側ギヤボックス2の小型化が可能になる。   For this reason, the size of the escape groove 40 described above is reduced, and as a result, the upper gear box 2 can be reduced in size.

また、ラック21と出力軸4との干渉具合によっては、逃げ溝40を設けることなしに、出力軸4の上側ギヤボックス2ヘの組立てが可能になる。   Further, depending on the interference between the rack 21 and the output shaft 4, the output shaft 4 can be assembled to the upper gear box 2 without providing the escape groove 40.

図4の第3組立工程では、出力軸4を、組立後の中心位置に変位する。   In the third assembly step of FIG. 4, the output shaft 4 is displaced to the center position after assembly.

図5の第4組立工程では、上側軸受27と、下側ギヤボックス1とを取付ける。   In the fourth assembly step of FIG. 5, the upper bearing 27 and the lower gear box 1 are attached.

図6の第5組立工程では、下側軸受5、ロックナット6、及び、エンドカバー7等を取付ける。   In the fifth assembly step of FIG. 6, the lower bearing 5, the lock nut 6, the end cover 7 and the like are attached.

これにより、組立が完了する。本実施の形態では、上記のように、上側ギヤボックス2の内径面のラック21の反対側には、出力軸4の逃げ溝40が設けてあり、及び/又は、ラック21のギヤ歯部21aの端部には、欠歯部21bが設けてある。これにより、ウォーム減速機10がラック21の下側に配置してある場合であっても、その組立時に、出力軸4(ピニオン20)がラック21に干渉せずに、比較的容易に組み立てることができる。   Thereby, the assembly is completed. In the present embodiment, as described above, the clearance groove 40 of the output shaft 4 is provided on the opposite side of the rack 21 on the inner diameter surface of the upper gear box 2 and / or the gear tooth portion 21 a of the rack 21. A tooth missing portion 21b is provided at the end of the. Thereby, even when the worm speed reducer 10 is arranged on the lower side of the rack 21, the output shaft 4 (pinion 20) can be assembled relatively easily without interfering with the rack 21 during assembly. Can do.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible.

本発明の実施の形態に係るピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a pinion-assisted electric power steering device according to an embodiment of the present invention. ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の第1組立工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st assembly process of a pinion assist type electric power steering device. (a)は、ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の第2組立工程を示す模式図であり、(b)は、(a)のb−b線に沿った断面図である。(A) is a schematic diagram which shows the 2nd assembly process of a pinion assist type electric power steering device, (b) is sectional drawing along the bb line of (a). ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の第3組立工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 3rd assembly process of a pinion assist type electric power steering device. ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の第4組立工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 4th assembly process of a pinion assist type electric power steering device. ピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の第5組立工程を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 5th assembly process of a pinion assist type electric power steering device. 従来例に係るピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the pinion assist type electric power steering device according to the conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

1 下側ギヤボックス
2 上側ギヤボックス
3 センサーボックス
4 出力軸
5 下側軸受
6 ロックナット
7 エンドカバー
10 ウォーム減速機
11 ウォームホイール
11a 芯金
11b ギヤ歯
12 ウォーム
13 ブッシュ
14 オイルシール
20 ピニオン
21 ラック
21a ギヤ歯部
21b 欠歯部
22 ラックガイド
23 ローラ
24 アジャストカバー
25 軸
26 ニードル軸受
27 上側軸受
30 入力軸
31 軸受
32 ピン
33 トーションバー
34 トルクセンサー
35 センサーシャフト部
36、37 検出コイル
38 円筒部材
39 ヨーク
40 逃げ溝
51 電動パワーステアリング装置
52 出力軸
53 ピニオン
54 ラック
55 段部
56 カシメリング
57 溝
65 ボール軸受
66 ニードル軸受
67 リングナット
68 係合凹部
69 下ギヤボックス
72 上ギヤボックス
73 軸受孔
74 雌ネジ
75 軸受孔
76 ウォーム減速機
77 ウォームホイール
78 芯金
79 ウォーム
80 ボス部
81 工具挿通孔
82 入力軸
83 ボール軸受
84 ピン
85 トーションバー
86 ブッシュ
87 トルクセンサー
88 センサーシャフト部
89 ヨーク
90、91 検出コイル
92 円筒部材
93 ラックガイド
94 軸
95 ニードル軸受
96 ローラ
97 アジャストカバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower gear box 2 Upper gear box 3 Sensor box 4 Output shaft 5 Lower bearing 6 Lock nut 7 End cover 10 Worm speed reducer 11 Worm wheel 11a Core metal 11b Gear tooth 12 Worm 13 Bush 14 Oil seal 20 Pinion 21 Rack 21a Gear tooth portion 21b Missing tooth portion 22 Rack guide 23 Roller 24 Adjust cover 25 Shaft 26 Needle bearing 27 Upper bearing 30 Input shaft 31 Bearing 32 Pin 33 Torsion bar 34 Torque sensor 35 Sensor shaft portion 36, 37 Detection coil 38 Cylindrical member 39 Yoke 40 Escape Groove 51 Electric Power Steering Device 52 Output Shaft 53 Pinion 54 Rack 55 Step 56 Caulking 57 Groove 65 Ball Bearing 66 Needle Bearing 67 Ring Nut 68 Joint recess 69 Lower gear box 72 Upper gear box 73 Bearing hole 74 Female screw 75 Bearing hole 76 Worm speed reducer 77 Worm wheel 78 Core metal 79 Worm 80 Boss part 81 Tool insertion hole 82 Input shaft 83 Ball bearing 84 Pin 85 Torsion bar 86 Bush 87 Torque sensor 88 Sensor shaft part 89 Yoke 90, 91 Detection coil 92 Cylindrical member 93 Rack guide 94 Shaft 95 Needle bearing 96 Roller 97 Adjust cover

Claims (3)

ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生し、ウォーム減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達すると共に、当該出力軸のピニオンに噛合したラックを介して車輪を転舵するようにしたピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置に於いて、
前記ウォーム減速機は、前記ラックの下側に配置してあり、
ギヤボックスの内径面の前記ラック反対側には、前記出力軸の逃げ溝が設けてあることを特徴とするピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置。
Auxiliary steering torque is generated from the electric motor according to the steering torque applied to the steering wheel, decelerated by the worm reducer, transmitted to the output shaft of the steering mechanism, and via the rack meshed with the pinion of the output shaft. In the pinion assist type electric power steering device that steers the wheel,
The worm speed reducer is disposed on the lower side of the rack;
A pinion-assisted electric power steering apparatus, wherein a clearance groove for the output shaft is provided on the opposite side of the inner diameter surface of the gear box to the rack.
ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生し、ウォーム減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達すると共に、当該出力軸のピニオンに噛合したラックを介して車輪を転舵するようにしたピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置に於いて、
前記ウォーム減速機は、前記ラックの下側に配置してあり、
前記ラックのギヤ部の端部には、欠歯部が設けてあることを特徴とするピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置。
Auxiliary steering torque is generated from the electric motor according to the steering torque applied to the steering wheel, decelerated by the worm reducer, transmitted to the output shaft of the steering mechanism, and via the rack meshed with the pinion of the output shaft. In the pinion assist type electric power steering device that steers the wheel,
The worm speed reducer is disposed on the lower side of the rack;
A pinion-assist type electric power steering apparatus, wherein an end portion of a gear portion of the rack is provided with a toothless portion.
ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生し、ウォーム減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達すると共に、当該出力軸のピニオンに噛合したラックを介して車輪を転舵するようにしたピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置に於いて、
前記ウォーム減速機は、前記ラックの下側に配置してあり、
ギヤボックスの内径面の前記ラック反対側には、前記出力軸の逃げ溝が設けてあり、且つ、
前記ラックのギヤ部の端部には、欠歯部が設けてあることを特徴とするピニオン・アシスト式電動パワーステアリング装置。
Auxiliary steering torque is generated from the electric motor according to the steering torque applied to the steering wheel, decelerated by the worm reducer, transmitted to the output shaft of the steering mechanism, and via the rack meshed with the pinion of the output shaft. In the pinion assist type electric power steering device that steers the wheel,
The worm speed reducer is disposed on the lower side of the rack;
A clearance groove of the output shaft is provided on the opposite side of the inner diameter surface of the gear box to the rack, and
A pinion-assist type electric power steering apparatus, wherein an end portion of a gear portion of the rack is provided with a toothless portion.
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