JP4775219B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device which prevents the influence of rolling action by a rolling ball circulating a deflector even though a ball nut is deformed when coupling a ball nut to a motor shaft by a punch. <P>SOLUTION: A key groove 50 is formed in a part of an outer periphery of a ball nut 21. An inner periphery of a motor shaft is deformed by driving a punch toward the key groove of the ball nut from an outer peripheral position P1 of a motor shaft 41, and engaged with the key groove of the ball nut. A deflector 25 is mounted at regular angle intervals in a circumferential direction of the ball nut and with intervals in an axial direction of the ball nut. The deflector mounted in one end of the ball nut is arranged in an angle position not opposed to a radial direction with respect to the key groove formed in the ball nut. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、ボールねじ装置を備えた電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus provided with a ball screw device.

一般に、電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転によって軸方向移動されるラック軸と、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、モータシャフトの回転運動をラック軸の軸方向運動に変換するボールねじ装置とを備えている。   In general, an electric power steering apparatus includes a rack shaft that is moved in the axial direction by the rotation of a steering shaft, an electric motor that rotates the motor shaft based on a steering torque generated on the steering shaft, and a rotational movement of the motor shaft that is a rack shaft. And a ball screw device for converting the movement into the axial motion.

ところで、ラック軸と同軸的に電動モータを配設したラック同軸型電動パワーステアリング装置においては、例えば、特許文献1に記載されているように、ラック軸にボールねじ軸を一体に設け、このボールねじ軸に転動ボールを介して螺合するボールナットを、締付けナットによってモータシャフトの一端に一体的に固定するようになっている。   By the way, in a rack coaxial electric power steering apparatus in which an electric motor is arranged coaxially with a rack shaft, for example, as described in Patent Document 1, a ball screw shaft is integrally provided on the rack shaft, and this ball A ball nut that is screwed onto the screw shaft via a rolling ball is integrally fixed to one end of the motor shaft by a tightening nut.

この種の電動パワーステアリング装置においては、締付けナットによってボールナットは、通常の操舵負荷に十分に耐え得る締付け力でモータシャフトに固定されているが、不測の事態によってボールナットに過度の負荷が作用した場合に締付けナットが緩んでも、ボールナットがモータシャフトに対して回転して操舵ができなくなることが生じないように、かしめ等によってボールナットをモータシャフトに固定するフェールセーフ対応が必要となる。   In this type of electric power steering device, the ball nut is fixed to the motor shaft with a tightening force that can sufficiently withstand a normal steering load, but an excessive load acts on the ball nut due to unforeseen circumstances. In this case, it is necessary to provide a fail-safe measure to fix the ball nut to the motor shaft by caulking or the like so that the ball nut does not rotate with respect to the motor shaft and cannot be steered even if the tightening nut is loosened.

かかるフェールセーフ対応の1つの手段として、例えば、図7に示すように、ボールナット1の一端側外周の円周上1か所には、ボールナット1を加工するための加工基準としてキー溝2が設けられるため、このキー溝2を利用して、ボールナット1をモータシャフト3に装着した後に、ボールナット1のキー溝2に対応するモータシャフト3の外周位置P1よりポンチを打ち込んで、モータシャフト3の内周の一部を内方に変形させ、この変形部をボールナット1のキー溝2に食い込ませることにより、ボールナット1がモータシャフト3に対して相対回転できないようにすることが考えられる。
特開2001−97232号公報
As one means for dealing with such fail-safe, for example, as shown in FIG. 7, a key groove 2 is provided as a processing reference for processing the ball nut 1 at one place on the circumference of the outer periphery of the ball nut 1. Since the key nut 2 is used to mount the ball nut 1 on the motor shaft 3, the punch is driven from the outer peripheral position P1 of the motor shaft 3 corresponding to the key groove 2 of the ball nut 1, It is possible to prevent the ball nut 1 from rotating relative to the motor shaft 3 by deforming a part of the inner periphery of the shaft 3 inward and causing the deformed portion to bite into the key groove 2 of the ball nut 1. Conceivable.
JP 2001-97232 A

ところで、この種の電動パワーステアリング装置においては、通常、ボールねじ軸5とボールナット1との間に介在される転動ボール6を循環するためのデフレクタ7が、ボールナット1の円周方向に等角度間隔に、かつボールナット1の軸線方向に間隔を有して通常4か所に装着される。そして、ボールナット1の軸線方向の両端に配置されたデフレクタ7とボールナット1の軸端までの距離は僅かしかなく、これら両端に配置されたデフレクタ7と同位相にキー溝を形成することはスペース上困難であるため、キー溝2は、両端に配置されたデフレクタ7と180度位相の異なる角度位置に形成するのが最も合理的である。   By the way, in this type of electric power steering apparatus, normally, a deflector 7 for circulating a rolling ball 6 interposed between the ball screw shaft 5 and the ball nut 1 is provided in the circumferential direction of the ball nut 1. It is usually mounted at four locations with equal angular intervals and with intervals in the axial direction of the ball nut 1. The distance between the deflector 7 disposed at both ends of the ball nut 1 in the axial direction and the shaft end of the ball nut 1 is very small, and the key groove is formed in the same phase as the deflector 7 disposed at both ends. Since it is difficult in terms of space, it is most reasonable to form the keyway 2 at an angular position that is 180 degrees out of phase with the deflectors 7 arranged at both ends.

しかしながら、キー溝2が、端部に配置されたデフレクタ7と180度位相の異なる角度位置に配置されていると、モータシャフト3の外周よりポンチを打ち込んで、ボールナット1をモータシャフト3に相対回転できないように結合すると、キー溝2と直径方向に対向するデフレクタ7、すなわち、上記した端部に配置されたデフレクタ7を通過する転動ボール7の循環に少なからず影響し、これにより作動音が発生する原因の1つであることが本件出願の発明者等によって知見された。   However, if the keyway 2 is arranged at an angular position 180 degrees out of phase with the deflector 7 arranged at the end, a punch is driven from the outer periphery of the motor shaft 3 so that the ball nut 1 is relative to the motor shaft 3. If it is coupled so that it cannot rotate, it will affect the circulation of the rolling ball 7 passing through the deflector 7 facing the keyway 2 in the diametrical direction, that is, the deflector 7 disposed at the above-described end portion, and thereby operating noise. It has been found by the inventors of the present application that this is one of the causes of the occurrence of.

この理由は、モータシャフト3の外周位置P1よりポンチを打ち込むと、図7に示すように、モータシャフト3、延いてはボールナット1が僅かではあるが楕円状に変形し、キー溝2と直径方向に対向するデフレクタ7とボールねじ軸5との間の隙間が僅かに縮小することが、1つの要因ではないかと推測される。なお、図7においては、理解を容易にするために、ボールナット1の変形を誇張して示しているが、実際上は数ミクロンのオーダの僅かな変形である。   This is because when the punch is driven from the outer peripheral position P1 of the motor shaft 3, as shown in FIG. 7, the motor shaft 3 and the ball nut 1 are slightly deformed into an elliptical shape, and the key groove 2 and the diameter are reduced. It is speculated that a slight reduction in the gap between the deflector 7 facing the direction and the ball screw shaft 5 may be one factor. In FIG. 7, the deformation of the ball nut 1 is exaggerated for easy understanding, but in practice it is a slight deformation on the order of several microns.

本発明は、上記した従来の問題点に着目してなされたもので、ポンチによるモータシャフトへのボールナットの結合時に、ボールナットが変形しても、デフレクタを循環する転動ボールの転動作用に影響を及ぼさないようにした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ものである。   The present invention has been made paying attention to the above-described conventional problems, and is used for rolling operation of a rolling ball that circulates in a deflector even when the ball nut is deformed when the ball nut is coupled to a motor shaft by a punch. It is an object of the present invention to provide an electric power steering apparatus that does not affect the operation.

上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明の特徴は、ギヤハウジングと、該ギヤハウジングに軸方向に移動可能に貫挿されラックピニオン機構を介して入力軸に連結されるラック軸と、該ラック軸と同軸的に前記ギヤハウジング内に配置された電動モータと、該電動モータの回転出力を前記ラック軸の軸方向運動に変換するボールねじ装置とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記ボールねじ装置は、前記ラック軸に一体に設けられたボールねじ軸と、前記電動モータによって回転されるモータシャフトに装着され前記ボールねじ軸に転動ボールを介して螺合するボールナットと、前記モータシャフトに螺合され前記ボールナットを前記モータシャフトの端面に締付ける締付けナットとを備え、前記ボールナットの外周一部にキー溝を形成し、前記モータシャフトの外周より前記ボールナットの前記キー溝に向けてポンチを打ち込んで前記モータシャフトの内周を変形させて前記ボールナットの前記キー溝に係合させるとともに、前記デフレクタを、前記ボールナットの円周方向に等角度間隔に、かつ前記ボールナットの軸線方向に間隔を有して装着し、前記ボールナットに形成したキー溝に対して、前記ボールナットの一端部に装着された前記デフレクタを直径方向に対向しない角度位置に配置したことである。   In order to solve the above-mentioned problems, a feature of the invention described in claim 1 is that a gear housing and a rack shaft that is inserted through the gear housing so as to be movable in the axial direction and coupled to an input shaft via a rack and pinion mechanism. An electric power steering apparatus comprising: an electric motor disposed coaxially with the rack shaft in the gear housing; and a ball screw device that converts a rotational output of the electric motor into an axial movement of the rack shaft. The ball screw device includes: a ball screw shaft provided integrally with the rack shaft; and a ball nut mounted on a motor shaft rotated by the electric motor and screwed to the ball screw shaft via a rolling ball; A tightening nut that is screwed onto the motor shaft and fastens the ball nut to an end surface of the motor shaft. A key groove is formed in the portion, and a punch is driven from the outer periphery of the motor shaft toward the key groove of the ball nut to deform the inner periphery of the motor shaft and engage with the key groove of the ball nut. The deflector is mounted at equiangular intervals in the circumferential direction of the ball nut and at intervals in the axial direction of the ball nut, and the ball nut is inserted into the key groove formed in the ball nut. That is, the deflector mounted on one end is disposed at an angular position that does not face the diameter direction.

請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1において、前記ボールナットに形成したキー溝に対して、前記ボールナットの一端部に装着された前記デフレクタを90度異なる角度位置に配置したことである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the deflector mounted on one end of the ball nut is disposed at an angular position different by 90 degrees with respect to the keyway formed in the ball nut. It is.

請求項1に係る発明によれば、デフレクタを、ボールナットの円周方向に等角度間隔に、かつボールナットの軸線方向に間隔を有して装着された複数のデフレクタのうちのボールナットのキー溝側に対応するデフレクタを、キー溝と直径方向に対向しない角度位置に配置したので、モータシャフトの外周よりボールナットのキー溝に向けてポンチを打ち込むことにより、仮にボールナットが変形しても、デフレクタを循環する転動ボールの転動作用への影響を少なくすることができる。   According to the first aspect of the present invention, the key of the ball nut among the plurality of deflectors mounted at equal angular intervals in the circumferential direction of the ball nut and at intervals in the axial direction of the ball nut. Since the deflector corresponding to the groove side is arranged at an angular position that does not face the key groove in the diametrical direction, even if the ball nut is deformed by driving the punch from the outer periphery of the motor shaft toward the key groove of the ball nut The influence on the rolling motion of the rolling ball circulating through the deflector can be reduced.

請求項2に係る発明によれば、ボールナットに形成したキー溝を、ボールナットの一端部に装着されたデフレクタと90度異なる角度位置に配置したので、モータシャフトの外周よりボールナットのキー溝に向けてポンチを打ち込むことによる影響を最少に抑えることができる。   According to the second aspect of the present invention, the key groove formed on the ball nut is disposed at an angular position that is 90 degrees different from the deflector attached to one end of the ball nut. The effect of driving a punch toward the side can be minimized.

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本実施の形態のデフレクタ式ボールねじ装置を備えた電動式パワーステアリング装置10の全体を示すもので、当該電動式パワーステアリング装置10は、車両の左右方向に延在して配設されたハウジング11を備え、ハウジング11には、図略のステアリングホイールによって回転されるピニオン軸12と、ピニオン軸12に噛合うラック歯13aを形成したラック軸13と、ラック軸13と同軸的に配設した電動モータ14と、電動モータ14の回転運動をラック軸13の軸方向運動に変換するボールねじ装置15等が備えられている。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an entire electric power steering apparatus 10 including a deflector-type ball screw device according to the present embodiment. The electric power steering apparatus 10 extends in the left-right direction of the vehicle. The housing 11 includes a pinion shaft 12 that is rotated by a steering wheel (not shown), a rack shaft 13 that has rack teeth 13 a that mesh with the pinion shaft 12, and the rack shaft 13 coaxially. The arranged electric motor 14 and a ball screw device 15 for converting the rotational movement of the electric motor 14 into the axial movement of the rack shaft 13 are provided.

ハウジング11は、円筒状のモータハウジング16と、モータハウジング16の両端に同軸上に嵌合された中空状のラックハウジング17、18からなり、ラックハウジング17、18に形成された取付部17a、18aを介して図略の車体ボディに支持されるようになっている。   The housing 11 includes a cylindrical motor housing 16 and hollow rack housings 17 and 18 that are coaxially fitted to both ends of the motor housing 16, and mounting portions 17 a and 18 a formed on the rack housings 17 and 18. It is designed to be supported by a vehicle body not shown.

ハウジング11には、ラック軸13が軸方向に摺動可能に貫挿され、ラック軸13の両端は、タイロッドを介して左右の操向車輪に連結され、ラック軸13の軸動によって操向車輪が左右方向に操向されるようになっている。   A rack shaft 13 is inserted into the housing 11 so as to be slidable in the axial direction, and both ends of the rack shaft 13 are connected to left and right steering wheels via tie rods. Is steered in the left-right direction.

ラック軸13の一端にはボールねじ装置15を構成するボールねじ軸20が形成されている。ボールねじ装置15は、図2に示すように、外周面に螺旋状のねじ溝20aを有するボールねじ軸20と、内周面に螺旋状のねじ溝21aを有するボールナット21と、ボールねじ軸20のねじ溝20aとボールナット21のねじ溝21aとの間で形成されるボール軌道23内を転動する複数の転動ボール24と、隣接する2つのねじ溝20a、21a間で転動ボール24をリターンするデフレクタ25とによって構成されている。ボールナット21は後述する電動モータ14のロータを構成するモータシャフト41内に装着され、図3に示すように、締付けナット26によるねじ締めによってモータシャフト41に一体的に固定されている。これにより、モータシャフト41によるボールナット21の正逆回転によって、ボールねじ軸20とともにラック軸13が軸方向に往復動されるようになる。   A ball screw shaft 20 constituting the ball screw device 15 is formed at one end of the rack shaft 13. As shown in FIG. 2, the ball screw device 15 includes a ball screw shaft 20 having a spiral thread groove 20a on the outer peripheral surface, a ball nut 21 having a spiral thread groove 21a on the inner peripheral surface, and a ball screw shaft. A plurality of rolling balls 24 that roll in the ball raceway 23 formed between the 20 screw grooves 20a and the screw groove 21a of the ball nut 21, and a rolling ball between two adjacent screw grooves 20a and 21a. And a deflector 25 that returns 24. The ball nut 21 is mounted in a motor shaft 41 that constitutes a rotor of the electric motor 14 described later, and is fixed integrally to the motor shaft 41 by screwing with a tightening nut 26 as shown in FIG. Thus, the rack shaft 13 is reciprocated in the axial direction together with the ball screw shaft 20 by forward and reverse rotation of the ball nut 21 by the motor shaft 41.

ボールナット21には、ねじ山を挟む2つのねじ溝21aに跨って斜めに略長円形状の嵌合穴31が半径方向に貫通して形成され、嵌合穴31は軸方向位置および周方向位置を互いに違えて円周上複数(4か所)設けられている。嵌合穴31には段部31aが形成され、嵌合穴31に後述する構成のデフレクタ25が段部31aに係合する位置に装着されるようになっている。デフレクタ25には、2つのねじ溝21a間をなめらかに接続する断面が半円弧状で、長手方向に略S字状に形成されたリターン溝35が凹設されている。   The ball nut 21 is formed with a substantially oval fitting hole 31 obliquely extending across the two screw grooves 21a sandwiching the screw thread in the radial direction. The fitting hole 31 has an axial position and a circumferential direction. Plural (4 places) are provided on the circumference with different positions. A step portion 31 a is formed in the fitting hole 31, and a deflector 25 having a configuration to be described later is attached to the fitting hole 31 at a position where the deflector 25 is engaged with the step portion 31 a. The deflector 25 is provided with a return groove 35 having a semicircular cross section that smoothly connects the two screw grooves 21a and a substantially S-shape in the longitudinal direction.

ボールナット21へのデフレクタ25の組込みは、デフレクタ25をその脚部33側よりボールナット21の嵌合穴31に挿入し、嵌合穴31の段部31aに係合させる。その状態で、かしめ等の手段によってデフレクタ25をボールナット21に固着することにより、デフレクタ25の放射方向への移動が規制されるようになっている。この状態においては、デフレクタ25は、図2に示すように、隣接するねじ溝21a間に跨ってねじ溝21aと交差するように配置される。   Assembling of the deflector 25 into the ball nut 21 is performed by inserting the deflector 25 into the fitting hole 31 of the ball nut 21 from the leg 33 side and engaging with the step 31 a of the fitting hole 31. In this state, the deflector 25 is fixed to the ball nut 21 by means such as caulking, whereby the movement of the deflector 25 in the radial direction is restricted. In this state, as shown in FIG. 2, the deflector 25 is disposed so as to cross between the screw grooves 21 a across the adjacent screw grooves 21 a.

これにより、デフレクタ25を装着したボールナット21にボールねじ軸20が組み込まれると、リターン溝35の両端部がボールねじ軸20とボールナット21とのねじ溝20a、21a間になめらかに接続される。これによって、転動ボール24をボールねじ軸20とボールナット21間の無限状のボール軌道23を循環するボール循環通路40が構成される。そして、このボール循環通路40は軸方向に複数組(4組)並設され、ボールねじ装置15が構成される。   Thus, when the ball screw shaft 20 is incorporated into the ball nut 21 to which the deflector 25 is mounted, both end portions of the return groove 35 are smoothly connected between the screw grooves 20 a and 21 a between the ball screw shaft 20 and the ball nut 21. . As a result, a ball circulation passage 40 that circulates the rolling ball 24 through an infinite ball raceway 23 between the ball screw shaft 20 and the ball nut 21 is formed. Then, a plurality of sets (four sets) of the ball circulation passages 40 are arranged in the axial direction, and the ball screw device 15 is configured.

ところで、上記したボールナット21には、図4および図5に示すように、ボールナット21にねじ溝21aや嵌合穴31等を加工するための加工基準となるキー溝50が、一端外周に形成されている。本実施の形態においては、かかるキー溝50を利用して、イレギュラが生じても、ボールナット21がモータシャフト41に対して相対回転しないようなフェイルセーフが採られている。すなわち、締付けナット26によってボールナット21をモータシャフト41にねじ締め固定した後に、キー溝50に対応するモータシャフト41の外周位置P1(図3参照)よりポンチを打ち込むことにより、モータシャフト41の内周を変形させてキー溝50内に食い込ませることにより、たとえ、締付けナット26によってボールナット21の回り止めができなくなっても、ボールナット21をモータシャフト41に対して相対回転できないようにしている。   By the way, as shown in FIGS. 4 and 5, the above-described ball nut 21 has a key groove 50 as a processing reference for processing the screw groove 21 a, the fitting hole 31, and the like on the ball nut 21 at one end outer periphery. Is formed. In the present embodiment, the key groove 50 is used to provide a fail safe so that the ball nut 21 does not rotate relative to the motor shaft 41 even if irregularity occurs. That is, after the ball nut 21 is screwed and fixed to the motor shaft 41 by the tightening nut 26, a punch is driven in from the outer peripheral position P1 (see FIG. 3) of the motor shaft 41 corresponding to the key groove 50. By deforming the circumference and biting it into the key groove 50, the ball nut 21 can be prevented from rotating relative to the motor shaft 41 even if the ball nut 21 cannot be stopped by the tightening nut 26. .

この場合、キー溝50は、図4および図5に示すように、ボールナット21の最も端部寄りに配設されるデフレクタ25が嵌合される嵌合穴31の角度位置に対して90度異なる角度位置に形成されている。このために、締付けナット26によってボールナット21をモータシャフト41にねじ締め固定した後に、モータシャフト41の外周のポンチ打ち込み位置(P1)は、図6に示すように、ポンチ打ちによる影響を及ぼすデフレクタ25の角度位置に対して90度異なる位置となる。換言すれば、ポンチの打ち込み方向は、デフレクタ25を循環する転動ボール24の転動方向に沿った方向となり、デフレクタ25に侵入する転動ボール24およびデフレクタ25より排出する転動ボール24の通路面積への影響を少なくすることができる。   In this case, as shown in FIGS. 4 and 5, the key groove 50 is 90 degrees with respect to the angular position of the fitting hole 31 into which the deflector 25 arranged closest to the end of the ball nut 21 is fitted. They are formed at different angular positions. Therefore, after the ball nut 21 is screwed and fixed to the motor shaft 41 by the tightening nut 26, the punch driving position (P1) on the outer periphery of the motor shaft 41 is affected by punching as shown in FIG. The position differs by 90 degrees with respect to the 25 angular positions. In other words, the punching direction is the direction along the rolling direction of the rolling ball 24 circulating through the deflector 25, and the path of the rolling ball 24 entering the deflector 25 and the rolling ball 24 discharged from the deflector 25. The influence on the area can be reduced.

従って、このような構成のボールねじ装置15を用いた電動パワーステアリング装置10を搭載した車両においては、ハンドル操舵に伴ってデフレクタ25を通過する際の転動ボール24の転動負荷を小さくすることができ、転動ボール24がなめらかに転動できるので、摺動音(作動音)を低減でき、操舵フィーリングも向上することができる。   Accordingly, in a vehicle equipped with the electric power steering device 10 using the ball screw device 15 having such a configuration, the rolling load of the rolling ball 24 when passing through the deflector 25 is reduced as the steering wheel is steered. Since the rolling ball 24 can roll smoothly, the sliding sound (operation sound) can be reduced and the steering feeling can be improved.

電動モータ14は、ボールねじ装置15を介してボールねじ軸20(ラック軸13)に軸方向のアシスト力を付与するもので、中空状のロータからなるモータシャフト41とステータ42とから構成されている。モータシャフト41はモータハウジング16に軸受43,44を介して回転可能に軸承され、このモータシャフト41の中空穴内にボールねじ軸20が同軸的に貫挿されている。モータシャフト41の外周には平板状の永久磁石45が複数接着され、この永久磁石45に対向するようにステータ42がモータハウジング16の内周に装着されている。ステータ42は複数のコイル46を備え、コイル46への通電によって発生する磁束を永久磁石45に作用させることにより、モータシャフト41が回転されるようになっている。   The electric motor 14 applies an assist force in the axial direction to the ball screw shaft 20 (rack shaft 13) via the ball screw device 15, and includes a motor shaft 41 formed of a hollow rotor and a stator 42. Yes. The motor shaft 41 is rotatably supported by the motor housing 16 via bearings 43 and 44, and the ball screw shaft 20 is coaxially inserted into the hollow hole of the motor shaft 41. A plurality of flat permanent magnets 45 are bonded to the outer periphery of the motor shaft 41, and a stator 42 is mounted on the inner periphery of the motor housing 16 so as to face the permanent magnet 45. The stator 42 includes a plurality of coils 46, and the motor shaft 41 is rotated by causing the magnetic flux generated by energizing the coils 46 to act on the permanent magnet 45.

次に、上記のように構成された電動パワーステアリング装置10の動作について説明する。図略のステアリングホイールを操舵すると、操舵トルクが図略の入力軸に伝達され、ピニオン軸12とラック歯13aとによるラックピニオン機構を介してラック軸13が軸方向に移動される。   Next, the operation of the electric power steering apparatus 10 configured as described above will be described. When a steering wheel (not shown) is steered, steering torque is transmitted to an input shaft (not shown), and the rack shaft 13 is moved in the axial direction via a rack and pinion mechanism including the pinion shaft 12 and the rack teeth 13a.

入力軸に与えられた操舵トルクは図略のトルクセンサにより検出され、また、図略の回転角検出センサによって電動モータ14のモータシャフト41の回転位置等が検出される。これら操舵トルクおよびモータシャフト41の回転位置等に基づいて電動モータ14が制御され、アシスト力が発生される。電動モータ14によるアシスト力は、ボールねじ装置15によってラック軸13の軸方向移動に変換され、運転者によるステアリングホイールの操舵力が軽減される。   The steering torque applied to the input shaft is detected by a torque sensor (not shown), and the rotational position of the motor shaft 41 of the electric motor 14 is detected by a rotation angle detection sensor (not shown). The electric motor 14 is controlled based on the steering torque and the rotational position of the motor shaft 41, and an assist force is generated. The assist force generated by the electric motor 14 is converted into the axial movement of the rack shaft 13 by the ball screw device 15, and the steering force of the steering wheel by the driver is reduced.

ところで、本実施の形態においては、図6に示すように、ボールナット21に形成したキー溝50を、ボールナット21の最も端部寄りに配設されたデフレクタ25の角度位置に対して90度異なる角度位置が配置したため、締付けナット26によってボールナット21をモータシャフト41にねじ締め固定した後に、モータシャフト41の外周位置P1よりポンチを打ち込むことにより、仮にボールナット21が楕円状に僅かに変形しても、デフレクタ25がボールナット21の変形によってボールねじ軸20との隙間が変化しない関係に配置されているため、デフレクタ25を循環する転動ボール24の転動作用にはほとんど影響を及ぼさないようにすることができる。換言すれば、ポンチの打ち込み方向は、デフレクタ25を出入りする転動ボール24の出入り方向に沿った方向となり、デフレクタ25に侵入する転動ボール24およびデフレクタ25より排出する転動ボール24の通路面積への影響を最少にすることができる。   By the way, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the key groove 50 formed in the ball nut 21 is 90 degrees with respect to the angular position of the deflector 25 disposed closest to the end of the ball nut 21. Since the different angular positions are arranged, the ball nut 21 is screwed and fixed to the motor shaft 41 by the tightening nut 26, and then the punch is driven from the outer peripheral position P1 of the motor shaft 41, so that the ball nut 21 is slightly deformed into an elliptical shape. Even so, since the deflector 25 is arranged in such a relationship that the gap with the ball screw shaft 20 does not change due to the deformation of the ball nut 21, it hardly affects the rolling operation of the rolling ball 24 circulating through the deflector 25. Can not be. In other words, the punching direction is the direction along the direction of the rolling ball 24 entering and exiting the deflector 25, and the passage area of the rolling ball 24 entering the deflector 25 and the rolling ball 24 discharged from the deflector 25. The impact on can be minimized.

従って、このような構成のボールねじ装置15を用いた電動パワーステアリング装置10を搭載した車両においては、ハンドル操舵に伴ってデフレクタ25を通過する際の転動ボール24の転動負荷を小さくすることができ、転動ボール24の摺動音を低減でき、操舵フィーリングを向上することができる。   Accordingly, in a vehicle equipped with the electric power steering device 10 using the ball screw device 15 having such a configuration, the rolling load of the rolling ball 24 when passing through the deflector 25 is reduced as the steering wheel is steered. The sliding sound of the rolling ball 24 can be reduced, and the steering feeling can be improved.

上記した実施の形態においては、ボールナット21の最も端部寄りに配設されたデフレクタ25と、キー溝50との角度関係を、90度ずらした例について説明したが、当該デフレクタ25とキー溝50との対応関係は、必ずしも90度に限定されるものではなく、少なくとも直径線上に対応する位置関係より、所定角度、好ましくは45度以上ずらすことによっても、上記した効果を享受できるものである。   In the above-described embodiment, the example in which the angular relationship between the deflector 25 disposed closest to the end of the ball nut 21 and the key groove 50 is shifted by 90 degrees has been described. The correspondence relationship with 50 is not necessarily limited to 90 degrees, and the above-described effects can also be enjoyed by shifting by a predetermined angle, preferably 45 degrees or more, from the positional relationship corresponding to at least the diameter line. .

本発明の実施の形態を示す電動パワーステアリング装置の全体図である。1 is an overall view of an electric power steering apparatus showing an embodiment of the present invention. 図1の2−2線に沿って切断したボールねじ装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ball screw apparatus cut | disconnected along 2-2 line | wire of FIG. 図1のモータシャフトに対するボールナットの組付け状態を示す図である。It is a figure which shows the assembly | attachment state of the ball nut with respect to the motor shaft of FIG. ボールナットを示す外観図である。It is an external view which shows a ball nut. 図4の矢印5方向から見た図である。It is the figure seen from the arrow 5 direction of FIG. 本発明の実施の形態に係るボールナットのキー溝とデフレクタとの関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the relationship between the keyway of the ball nut which concerns on embodiment of this invention, and a deflector. 本発明の実施の形態との比較例を示すボールナットのキー溝とデフレクタとの関係図である。It is a related figure of the keyway of a ball nut and a deflector which shows a comparative example with an embodiment of the invention.

符号の説明Explanation of symbols

10・・・電動式パワーステアリング装置、13・・・ラック軸、14・・・電動モータ、15・・・ボールねじ装置、20・・・ボールねじ軸、21a・・・ボールねじ溝、21・・・ボールナット、21a・・・ねじ溝、24・・・転動ボール、25・・・デフレクタ、26・・・締付けナット、31・・・嵌合穴、41・・・モータシャフト、50・・・キー溝、P1・・・ポンチ打ち込み位置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric power steering device, 13 ... Rack shaft, 14 ... Electric motor, 15 ... Ball screw device, 20 ... Ball screw shaft, 21a ... Ball screw groove, 21. .. Ball nut, 21a... Thread groove, 24 .. rolling ball, 25 .. deflector, 26 .. tightening nut, 31 .. fitting hole, 41. ..Key groove, P1 ... punch driving position.

Claims (2)

ギヤハウジングと、該ギヤハウジングに軸方向に移動可能に貫挿されラックピニオン機構を介して入力軸に連結されるラック軸と、該ラック軸と同軸的に前記ギヤハウジング内に配置された電動モータと、該電動モータの回転出力を前記ラック軸の軸方向運動に変換するボールねじ装置とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記ボールねじ装置は、前記ラック軸に一体に設けられたボールねじ軸と、前記電動モータによって回転されるモータシャフトに装着され前記ボールねじ軸に転動ボールを介して螺合するボールナットと、前記モータシャフトに螺合され前記ボールナットを前記モータシャフトの端面に締付ける締付けナットとを備え、
前記ボールナットの外周一部にキー溝を形成し、前記モータシャフトの外周より前記ボールナットの前記キー溝に向けてポンチを打ち込んで前記モータシャフトの内周を変形させて前記ボールナットの前記キー溝に係合させるとともに、
前記デフレクタを、前記ボールナットの円周方向に等角度間隔に、かつ前記ボールナットの軸線方向に間隔を有して装着し、前記ボールナットに形成したキー溝に対して、前記ボールナットの一端部に装着された前記デフレクタを直径方向に対向しない角度位置に配置したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A gear housing, a rack shaft that is inserted in the gear housing so as to be movable in the axial direction and connected to an input shaft via a rack and pinion mechanism, and an electric motor that is coaxially arranged in the gear housing with the rack shaft And a ball screw device that converts the rotational output of the electric motor into the axial movement of the rack shaft, wherein the ball screw device is provided integrally with the rack shaft. A ball nut mounted on a motor shaft rotated by the electric motor and screwed to the ball screw shaft via a rolling ball, and screwed to the motor shaft and fastened to the end surface of the motor shaft A clamping nut,
A key groove is formed in a part of the outer periphery of the ball nut, and a punch is driven from the outer periphery of the motor shaft toward the key groove of the ball nut to deform the inner periphery of the motor shaft, whereby the key of the ball nut is deformed. Engaging with the groove,
The deflector is mounted at equiangular intervals in the circumferential direction of the ball nut and with an interval in the axial direction of the ball nut, and one end of the ball nut with respect to a keyway formed in the ball nut. An electric power steering device characterized in that the deflector mounted on a portion is disposed at an angular position that does not oppose the diameter direction.
請求項1において、前記ボールナットに形成したキー溝に対して、前記ボールナットの一端部に装着された前記デフレクタを90度異なる角度位置に配置したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。   2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the deflector mounted on one end of the ball nut is disposed at an angular position different by 90 degrees with respect to a keyway formed in the ball nut.
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