JP4930771B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain enhancement of durability of a ball screw fitting part and prevention of generation of noise in an electric power steering device. <P>SOLUTION: Output rotation of an electric motor 6 is transmitted to a first end 17a of a ball nut through a speed-reduction mechanism 7, a rotation member 22 and an elastic coupling 23, and is converted to movement in an axial direction X1 of a rack shaft 5. A first bearing 26 rotatably supports the rotation member 22. The elastic coupling 23 cancels a combination error (misalignment in position and angle) of the ball nut 17 and the rotation member 22. A second bearing 30 supports a second end 17b of the ball nut 17 in an axial direction and allows radial movement of the second end 17b. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、電動モータにより操舵補助力を発生する電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus that generates a steering assist force by an electric motor.

いわゆるラックアシストタイプの電動パワーステアリング装置として、操舵補助用の電動モータの出力回転を、ボールねじ機構によって、ラックを含む操舵軸の軸方向移動に変換する電動パワーステアリング装置が提案されている(特許文献1参照)。
例えば、操舵軸は、当該操舵軸を軸方向摺動可能に支持しつつラック軸をピニオンに押圧するためのラック軸支持装置と、操舵軸に形成されたねじ軸に螺合するボールナットと、ラックブッシュとを介して、ハウジングによって3点支持されている。通例、ラック軸支持装置は、ラック軸を挟んでピニオンとは正反対の位置に配置されている。ボールナットは、操舵軸の軸方向の位置に関して、ラック軸支持装置とラックブッシュとの間に配置されており、ボールナットの外周に、電動モータの出力回転を減速する減速機構の従動ギヤが一体に形成されている。
As a so-called rack assist type electric power steering device, there has been proposed an electric power steering device that converts output rotation of an electric motor for steering assistance into axial movement of a steering shaft including a rack by a ball screw mechanism (patent) Reference 1).
For example, the steering shaft includes a rack shaft support device for pressing the rack shaft against the pinion while supporting the steering shaft so as to be slidable in the axial direction, a ball nut screwed to a screw shaft formed on the steering shaft, Three points are supported by the housing via the rack bush. Usually, the rack shaft support device is disposed at a position opposite to the pinion across the rack shaft. The ball nut is disposed between the rack shaft support device and the rack bush with respect to the position of the steering shaft in the axial direction, and the driven gear of the speed reduction mechanism that reduces the output rotation of the electric motor is integrated with the outer periphery of the ball nut. Is formed.

しかしながら、各部品の製造寸法のばらつきや、ラックに対する外部入力(路面入力)の影響で、ラック軸に撓みを生じている。すなわち、ラック軸支持装置、ボールナットおよびラックブッシュにより支持されるラック軸の各部位が、同軸上には配置されてはいない。
このような状況下で、ボールナットがリジッドに支持されているため、上記の3点のうちの何れかの支持部位に、こじりを生じ、過大な径方向荷重が発生して異常摩耗が発生したり、何れかの支持部位に遊びが生じて異音を発生したりするという問題がある。
However, the rack shaft is bent due to variations in manufacturing dimensions of each component and the influence of external input (road surface input) to the rack. That is, each part of the rack shaft supported by the rack shaft support device, the ball nut and the rack bush is not arranged coaxially.
Under such circumstances, since the ball nut is supported rigidly, any one of the above three points is twisted, and an excessive radial load is generated, causing abnormal wear. There is a problem that play occurs in any one of the supporting parts and abnormal noise is generated.

一方、ボールナットの内部におけるねじ軸の撓みを抑制するために、ボールナットの両端部の内周とねじ軸との間に、滑り軸受として機能する一対の軸受を介在させる電動パワーステアリング装置が提案されている(例えば特許文献2参照)。
特開平5−262243号公報 特開2005−280555号公報
On the other hand, in order to suppress the bending of the screw shaft inside the ball nut, an electric power steering device is proposed in which a pair of bearings functioning as sliding bearings are interposed between the inner periphery of both ends of the ball nut and the screw shaft. (See, for example, Patent Document 2).
JP-A-5-262243 JP-A-2005-280555

特許文献2の電動パワーステアリング装置は、すべり軸受がねじ軸と摺動するため、摺動抵抗によるロストルクが大きくなるという問題がある。すべり軸受としての軸受の摩耗によって耐久性が低下するおそれがある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、ボールねじ嵌合部の耐久性を向上することができ、また異音発生を防止することができ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 electric power steering device of Patent Document 2 has a problem that loss torque due to sliding resistance increases because the slide bearing slides with the screw shaft. Durability may be reduced by wear of the bearing as a slide bearing.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device that can improve the durability of a ball screw fitting portion and can prevent occurrence of abnormal noise. To do.

上記目的を達成するため、本発明は、操舵部材(2) と共に回転するピニオン(3) と、ピニオンに噛み合うラック(4) を有し、軸方向(X1)移動可能に筒状のハウジング(9) に収容されたラック軸(5) と、ラック軸の一部に形成されたねじ軸(18)と、上記ハウジング内でねじ軸にボール(19)を介して螺合するボールナット(17)と、ボールナットの第1の端部(17a) に継手(23;23A)を介して連結され、ボールナット(17)に回転駆動力を伝達する回転部材(22)と、ハウジングにより保持され上記回転部材を回転可能に支持する第1の軸受(26)と、ハウジングにより保持されボールナットの第2の端部(17b) を軸方向に支持し、上記第2の端部の径方向移動を許容する第2の軸受(30)と、を備え、上記継手は、上記回転部材と上記ボールナットの第1の端部との組合せ誤差を吸収する機能を有する弾性継手を含み、上記ボールナットの第2の端部と第2の軸受との間に低摩擦部材(34)が介在しており、上記第2の軸受は低摩擦部材を介してボールナットの第2の端部を軸方向に支持していることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention has a pinion (3) that rotates together with a steering member (2) and a rack (4) that meshes with the pinion, and a cylindrical housing (9) that is movable in the axial direction (X1). ) Housed in a rack shaft (5), a screw shaft (18) formed on a part of the rack shaft, and a ball nut (17) screwed into the screw shaft via a ball (19) in the housing A rotating member (22) connected to the first end (17a) of the ball nut via a joint (23; 23A) and transmitting a rotational driving force to the ball nut (17); The first bearing (26) that rotatably supports the rotating member and the second end (17b) of the ball nut held by the housing are supported in the axial direction, and the second end can be moved in the radial direction. A second bearing (30) to be allowed, and the joint absorbs a combination error between the rotating member and the first end of the ball nut. Comprise an elastic coupling having a that function, low-friction member (34) is interposed between the second end and the second bearing of the ball nut, the second bearing through the low-friction member The second end of the ball nut is supported in the axial direction .

本発明では、回転部材からの回転駆動力が継手を介してボールナットに伝達され、その回転が、ねじ軸を有するラック軸の軸方向移動に変換されて、操舵補助される。このとき、ボールナットの第1の端部と回転部材とを繋ぐ継手によって、回転部材に対するボールナットの組合せ誤差(偏心、偏角等)が許容されている一方、ボールナットの第2の端部は第2の軸受によって径方向移動が許容された状態で支持されている。   In the present invention, the rotational driving force from the rotating member is transmitted to the ball nut through the joint, and the rotation is converted into the axial movement of the rack shaft having the screw shaft to assist the steering. At this time, the joint connecting the first end of the ball nut and the rotating member allows a combination error (eccentricity, declination, etc.) of the ball nut with respect to the rotating member, while the second end of the ball nut. Is supported by the second bearing in a state in which radial movement is permitted.

したがって、仮に、ラック軸に撓みが生じていたとしても、ボールナットは、ラック軸の撓みに倣うようにして、ラック軸の径方向に変位することができる。これにより、ボールナットとこれを挿通するねじ軸(ラック軸)との間に、こじれが生ずることを防止でき、その結果、耐久性を向上することができる。また、ボールナットとねじ軸(ラック軸)との間で、がたつきによる異音が発生することを防止することができる。一方、ラック軸を軸方向に移動させるときの反力については、ボールナットを介して第2の軸受によって受けられる。
また、上記ボールナットの第2の端部と第2の軸受との間に低摩擦部材が介在しており、上記第2の軸受は低摩擦部材を介してボールナットの第2の端部を軸方向に支持しているので、ボールナットが径方向に円滑に移動でき、ラック軸のこじり発生を確実に防止することができる。低摩擦部材としては、例えばPTFEからなる合成樹脂板や合成樹脂被覆層を用いることができる。また、潤滑油含浸部材を用いることができる。
Therefore, even if the rack shaft is bent, the ball nut can be displaced in the radial direction of the rack shaft so as to follow the rack shaft. Thereby, it can prevent that a twist arises between a ball nut and the screw axis | shaft (rack axis | shaft) which penetrates this, As a result, durability can be improved. Further, it is possible to prevent the generation of noise due to rattling between the ball nut and the screw shaft (rack shaft). On the other hand, the reaction force when the rack shaft is moved in the axial direction is received by the second bearing via the ball nut.
Further, a low friction member is interposed between the second end portion of the ball nut and the second bearing, and the second bearing connects the second end portion of the ball nut via the low friction member. Since it is supported in the axial direction, the ball nut can move smoothly in the radial direction, and the rack shaft can be reliably prevented from being twisted. As the low friction member, for example, a synthetic resin plate made of PTFE or a synthetic resin coating layer can be used. Further, a lubricating oil impregnated member can be used.

また、本発明は、上記ラック軸の軸方向移動を案内するガイド(12)、およびガイドを付勢することによりラック軸をピニオン側へ付勢する付勢部材(13)を含むラック軸案内装置(10)と、上記ハウジングにより保持され、ラック軸を支持するラックブッシュ(16)と、を備え、上記ボールナットは、ラック軸の軸方向に関して、上記ラック軸案内装置とラックブッシュとの間に配置されている場合がある(請求項2)。この場合、ラック軸を当該ラック軸の軸方向に関して、ボールナットを挟んだ両側で、ラックブッシュおよびラック軸案内装置により支持することになり、ラック軸をこじれを生じさせることなく安定して支持することができる。   Further, the present invention provides a rack shaft guide device including a guide (12) for guiding the axial movement of the rack shaft and a biasing member (13) for biasing the rack shaft toward the pinion by biasing the guide. (10) and a rack bush (16) supported by the housing and supporting the rack shaft, and the ball nut is disposed between the rack shaft guide device and the rack bush with respect to the axial direction of the rack shaft. It may be arranged (Claim 2). In this case, the rack shaft is supported by the rack bush and the rack shaft guide device on both sides of the ball nut with respect to the axial direction of the rack shaft, and the rack shaft is stably supported without causing twisting. be able to.

上記継手はオルダム継手(23A) を含んでいてもよい(請求項)。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
The joint may contain a O Dame joint (23A) (claim 3).
In the above description, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、操舵部材2と、この操舵部材2と図示しないステアリングシャフトおよび中間軸等を介して連結され、操舵部材2と共に回転するピニオン3と、このピニオン3に噛み合うラック4を有して車両の左右方向に延びる操舵軸としてのラック軸5とを有している。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 includes a steering member 2, a pinion 3 that is connected to the steering member 2 via a steering shaft and an intermediate shaft (not shown), and rotates together with the steering member 2, and the pinion. 3 and a rack shaft 5 as a steering shaft extending in the left-right direction of the vehicle.

ラック軸5の両端部にはそれぞれタイロッド6が結合されており、各タイロッド6は対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する操向輪(図示せず)に連結されている。操舵部材2が操作されると、この回転がピニオン3およびラック4によって、車両の左右方向に沿ってのラック軸5の直線運動に変換される。これにより、操向輪の転舵が達成される。   Tie rods 6 are coupled to both ends of the rack shaft 5, and each tie rod 6 is connected to a corresponding steering wheel (not shown) via a corresponding knuckle arm (not shown). When the steering member 2 is operated, this rotation is converted by the pinion 3 and the rack 4 into a linear motion of the rack shaft 5 along the left-right direction of the vehicle. This achieves steering of the steered wheels.

一方、操舵部材2に負荷される操舵トルクおよび車速センサにより検出された車速に基づいて制御される操舵補助用の電動モータ6が備えられている。具体的には、電動モータ6の出力回転が、減速機構7を介して運動変換機構としてのボールねじ機構8に伝達されて、ラック軸5の軸方向X1への移動に変換され、操舵が補助される。本電動パワーステアリング装置1はいわゆるラックアシストタイプである。   On the other hand, an electric motor 6 for assisting steering is provided that is controlled based on the steering torque loaded on the steering member 2 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor. Specifically, the output rotation of the electric motor 6 is transmitted to the ball screw mechanism 8 as a motion conversion mechanism through the speed reduction mechanism 7 and converted into movement in the axial direction X1 of the rack shaft 5 to assist steering. Is done. The electric power steering apparatus 1 is a so-called rack assist type.

ラック軸5は筒状のハウジング9内に収容され、支持されている。ハウジング9の一端部9aには、ラック軸5をピニオン9側へ付勢しつつラック軸5を軸方向X1に摺動自在に支持するラック軸案内装置10が設けられている。
ラック軸案内装置10は、ハウジング9の一部にハウジング9の径方向に突出形成された支持筒11と、支持筒11の深さ方向に進退可能に支持され、ラック軸5を軸方向X1にスライド自在に案内するガイド12と、このガイド12を付勢することによりラック軸5をピニオン3へ向けて付勢する例えば圧縮コイルばねからなる付勢部材13と、この付勢部材13の付勢力を調整するために支持筒11の入口内周のねじ部に螺合された調整ボルト14と、この調整ボルト14を支持筒11に固定するロックナット15とを備えている。
The rack shaft 5 is housed and supported in a cylindrical housing 9. A rack shaft guide device 10 that slidably supports the rack shaft 5 in the axial direction X1 while urging the rack shaft 5 toward the pinion 9 is provided at one end 9a of the housing 9.
The rack shaft guide device 10 is supported by a part of the housing 9 so as to protrude in the radial direction of the housing 9, and is supported so as to be able to advance and retract in the depth direction of the support tube 11, and the rack shaft 5 is moved in the axial direction X1. A guide 12 that is slidably guided, a biasing member 13 made of, for example, a compression coil spring that biases the rack shaft 5 toward the pinion 3 by biasing the guide 12, and a biasing force of the biasing member 13 Adjustment bolt 14 screwed into the threaded portion of the inner periphery of the inlet of the support cylinder 11 and a lock nut 15 that fixes the adjustment bolt 14 to the support cylinder 11 are provided.

ハウジング9の他端部9bの内周には、ラック軸5を挿通させてこれを支持する筒状のラックブッシュ16が保持されている。
ボールねじ機構8は、ラック軸5を取り囲み、ラック軸5を軸方向X1に移動可能に支持する回転筒としてのボールナット17と、ラック軸5の一部に形成されるねじ軸18と、ボールナット17とねじ軸18との間に介在し、ボールナット17およびねじ軸18に係合する複数のボール(転動体)19とを備える。
A cylindrical rack bush 16 that holds the rack shaft 5 and supports the rack shaft 5 is held on the inner periphery of the other end portion 9 b of the housing 9.
The ball screw mechanism 8 surrounds the rack shaft 5 and supports a ball nut 17 as a rotating cylinder that supports the rack shaft 5 so as to be movable in the axial direction X1, a screw shaft 18 formed on a part of the rack shaft 5, and a ball A plurality of balls (rolling elements) 19 interposed between the nut 17 and the screw shaft 18 and engaged with the ball nut 17 and the screw shaft 18 are provided.

ボールねじ機構8では、ボールナット17とねじ軸18がボール19を介して螺合する。ボールねじ機構8は、ボールナット17の内周のねじ溝とねじ軸18の外周のねじ溝との間をボール19が循環する、いわゆる内部循環形式または外部循環形式の一般的な構成である。
電動モータ6は、ハウジング9に固定されたモータハウジング20と、回転軸21とを有している。電動モータ6の出力回転は、減速機構7により減速されて筒状の回転部材22に伝達され、さらに、継手としての弾性継手23を介してボールナット17に伝達されるようになっている。
In the ball screw mechanism 8, the ball nut 17 and the screw shaft 18 are screwed together via a ball 19. The ball screw mechanism 8 has a general configuration of a so-called internal circulation type or external circulation type in which a ball 19 circulates between an inner thread groove of the ball nut 17 and an outer thread groove of the screw shaft 18.
The electric motor 6 has a motor housing 20 fixed to the housing 9 and a rotating shaft 21. The output rotation of the electric motor 6 is decelerated by the speed reduction mechanism 7 and transmitted to the cylindrical rotating member 22, and further transmitted to the ball nut 17 through an elastic joint 23 as a joint.

減速機構7は、電動モータ6の回転軸21に一体回転可能な小径の駆動ギヤ24と、回転部材22と一体回転可能に設けられ、上記駆動ギヤ24に噛み合う大径の被動ギヤ25とを備えている。
回転部材22は、一対の第1の軸受26を介してハウジング9に回転可能に且つ軸方向移動不能に支持されている。被動ギヤ25は、一対の第1の軸受26間において、回転部材22の外周に一体回転可能に嵌合されている。
The speed reduction mechanism 7 includes a small-diameter drive gear 24 that can rotate integrally with the rotary shaft 21 of the electric motor 6, and a large-diameter driven gear 25 that can rotate integrally with the rotary member 22 and meshes with the drive gear 24. ing.
The rotating member 22 is supported by the housing 9 via a pair of first bearings 26 so as to be rotatable and not movable in the axial direction. The driven gear 25 is fitted on the outer periphery of the rotating member 22 so as to be integrally rotatable between the pair of first bearings 26.

第1の軸受26は、ハウジング9の内周に保持された外輪27と、回転部材22の外周に一体回転可能に嵌合された内輪28と、外輪27および内輪28の間に介在する転動体29とを備えている。
ボールナット17は、軸方向に対向する第1の端部17aと第2の端部17bとを有している。ボールナット17の第1の端部17aとこれに対向する回転部材22の端部22aとの間に、上記の弾性継手23が介在している。弾性継手23は、回転部材22の回転をボールナット17に伝達する働きをする。また、弾性継手23は、回転部材22に対するボールナット17の第1の端部17aの組合せ誤差を吸収(すなわち、所定量の偏心と所定量の偏角とを許容)することができるように弾性部材により構成されている。
The first bearing 26 includes an outer ring 27 held on the inner periphery of the housing 9, an inner ring 28 fitted to the outer periphery of the rotating member 22 so as to be integrally rotatable, and a rolling element interposed between the outer ring 27 and the inner ring 28. 29.
The ball nut 17 has a first end portion 17a and a second end portion 17b that face each other in the axial direction. The elastic joint 23 is interposed between the first end 17a of the ball nut 17 and the end 22a of the rotating member 22 facing the first end 17a. The elastic joint 23 functions to transmit the rotation of the rotating member 22 to the ball nut 17. Further, the elastic joint 23 is elastic so as to absorb a combination error of the first end portion 17a of the ball nut 17 with respect to the rotating member 22 (that is, allow a predetermined amount of eccentricity and a predetermined amount of deviation angle). It is comprised by the member.

ボールナット17の第2の端部17bは、第2の軸受30によって、軸方向に支持されている。第2の軸受30は、ハウジング9に保持された第1の軌道輪31と、第1の軌道輪31に対向する第2の軌道輪32と、第1の軌道輪31および第2の軌道輪32間に介在する転動体33とを備えている。
また、第2の軌道輪32とボールナット17の第2の端部17bとの間には、低摩擦部材34が介在している。上記第2の軸受30は、低摩擦部材34を介して、ボールナット17の第2の端部17bを軸方向に支持している。低摩擦部材34としては、例えばPTFEからなり、第2の軌道輪32に保持されてボールナット17の第2の端部17bに低摩擦で摺接する環状の合成樹脂板を用いることができる。
The second end 17 b of the ball nut 17 is supported in the axial direction by the second bearing 30. The second bearing 30 includes a first race ring 31 held in the housing 9, a second race ring 32 facing the first race ring 31, the first race ring 31 and the second race ring. And rolling elements 33 interposed between the two.
A low friction member 34 is interposed between the second race ring 32 and the second end 17 b of the ball nut 17. The second bearing 30 supports the second end portion 17 b of the ball nut 17 in the axial direction via a low friction member 34. As the low friction member 34, for example, an annular synthetic resin plate made of PTFE and held in the second race ring 32 and in sliding contact with the second end portion 17b of the ball nut 17 with low friction can be used.

低摩擦部材34として、PTFEからなる合成樹脂被覆層を用いてもよい。また、潤滑油含浸部材を用いてもよい。また、低摩擦部材34は、ボールナット17の第2の端部17bに保持されて、第2の軌道輪32に対して摺接するものであってもよい。
次いで、分解斜視図である図2および断面図である図3を参照して、弾性継手23は、環状をなす主体部44と、主体部44から放射方向に延びる複数の係合腕45とを含む。複数の係合腕45は、主体部44の周方向Y1に等間隔で配置される。各係合腕45は、それぞれ周方向Y1に対向する一対の動力伝達面46を有している。弾性継手23は、例えば合成ゴム製又はポリウレタン等の合成樹脂製である。
As the low friction member 34, a synthetic resin coating layer made of PTFE may be used. A lubricating oil impregnated member may be used. Further, the low friction member 34 may be held by the second end 17 b of the ball nut 17 and slidably contact the second race ring 32.
Next, referring to FIG. 2 that is an exploded perspective view and FIG. 3 that is a cross-sectional view, the elastic joint 23 includes an annular main body 44 and a plurality of engagement arms 45 that extend radially from the main body 44. Including. The plurality of engaging arms 45 are arranged at equal intervals in the circumferential direction Y1 of the main body 44. Each engagement arm 45 has a pair of power transmission surfaces 46 facing each other in the circumferential direction Y1. The elastic joint 23 is made of, for example, synthetic rubber or synthetic resin such as polyurethane.

弾性継手23は、筒状の回転部材22の端部22aおよび筒状のボールナット17の第1の端部17aの互いの対向面53,54間に介在しており、各対向面53,54のそれぞれに、弾性継手23の係合腕45に係合する係合要素が設けられている。
具体的には、回転部材22の端部22aの対向面53には、上記係合要素としての複数の第1の係合突起55が突出形成されている。これらの第1の係合突起55は、回転部材22の周方向に等間隔で配置されている。同様に、ボールナット17の第1の端部17aの対向面54には、上記係合要素としての複数の第2の係合突起56が突出形成されている。これらの第2の係合突起56は、ボールナット17の周方向に等間隔で配置されている。
The elastic joint 23 is interposed between the opposing surfaces 53 and 54 of the end portion 22a of the cylindrical rotating member 22 and the first end portion 17a of the cylindrical ball nut 17. Each is provided with an engagement element that engages with the engagement arm 45 of the elastic joint 23.
Specifically, a plurality of first engagement protrusions 55 as the engagement elements are formed to protrude on the facing surface 53 of the end 22 a of the rotating member 22. These first engaging protrusions 55 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the rotating member 22. Similarly, a plurality of second engagement protrusions 56 as the engagement elements are formed on the opposing surface 54 of the first end 17a of the ball nut 17 so as to protrude. These second engaging protrusions 56 are arranged at equal intervals in the circumferential direction of the ball nut 17.

弾性継手23の各係合腕45が、それぞれ対応する第1の係合突起55および第2の係合突起56の間に介在している。すなわち、弾性継手23の組立状態で、図3に示すように、第1および第2の係合突起55,56が周方向に交互に配置され、周方向に相隣接する第1および第2の係合突起55,56間に、弾性継手23の対応する係合腕45が挟持される。   Each engagement arm 45 of the elastic joint 23 is interposed between the corresponding first engagement protrusion 55 and second engagement protrusion 56. That is, in the assembled state of the elastic joint 23, as shown in FIG. 3, the first and second engaging protrusions 55 and 56 are alternately arranged in the circumferential direction, and the first and second adjacent ones in the circumferential direction are adjacent to each other. A corresponding engagement arm 45 of the elastic joint 23 is sandwiched between the engagement protrusions 55 and 56.

換言すると、周方向に隣接する第1および第2の係合突起55,56が、弾性継手23の対応する係合腕45を周方向に挟んで互いに噛み合わされている。これにより、回転部材22およびボールナット17の両者が、弾性継手23を介して回転方向(周方向)に連結されて、両者間にトルク伝達が可能とされている。
また、第1および第2の係合突起55,56は、弾性継手23の対応する係合腕45への動力伝達面57,58をそれぞれ含む。また、係合腕45は、回転部材22の端部22aおよびボールナット17の第1の端部17a間に、軸方向に締め代を持って挟持されており、その弾性反発力によって、ボールナット17を第2の軸受30側へ向かう軸方向に弾性的に付勢している。
In other words, the first and second engaging protrusions 55 and 56 adjacent in the circumferential direction are meshed with each other with the corresponding engaging arm 45 of the elastic joint 23 sandwiched in the circumferential direction. Thereby, both the rotating member 22 and the ball nut 17 are connected in the rotation direction (circumferential direction) via the elastic joint 23, and torque transmission is enabled between them.
Further, the first and second engagement protrusions 55 and 56 include power transmission surfaces 57 and 58 to the corresponding engagement arms 45 of the elastic joint 23, respectively. Further, the engagement arm 45 is sandwiched between the end 22a of the rotating member 22 and the first end 17a of the ball nut 17 with a tight margin in the axial direction. 17 is elastically urged in the axial direction toward the second bearing 30 side.

本実施の形態によれば、電動モータ6の出力回転が、減速機構7を介して回転部材22に伝達され、回転部材22からの回転駆動力が弾性継手23を介してボールナット17に伝達される。そのボールナット17の回転が、ねじ軸18を有するラック軸5の軸方向移動に変換されて、操舵補助される。
このとき、ボールナット17の第1の端部17aと回転部材22とを繋ぐ弾性継手23によって、回転部材22に対するボールナット17の偏心、偏角が許容されている。一方、ボールナットの第2の端部17bは第2の軸受30によって径方向移動が許容された状態で支持されている。
According to the present embodiment, the output rotation of the electric motor 6 is transmitted to the rotating member 22 via the speed reduction mechanism 7, and the rotational driving force from the rotating member 22 is transmitted to the ball nut 17 via the elastic joint 23. The The rotation of the ball nut 17 is converted into the axial movement of the rack shaft 5 having the screw shaft 18 to assist steering.
At this time, the eccentricity and declination of the ball nut 17 with respect to the rotating member 22 are allowed by the elastic joint 23 that connects the first end 17 a of the ball nut 17 and the rotating member 22. On the other hand, the second end portion 17b of the ball nut is supported by the second bearing 30 in a state in which radial movement is permitted.

したがって、仮に、製造誤差や外力負荷が原因で、ラック軸5に撓みが生じていたとしても、ボールナット17は、ラック軸5の撓みに倣うようにして、ラック軸5の径方向に変位することができる。したがって、ボールナット17とこれを挿通するねじ軸18との間に、こじれが生ずることを防止でき、その結果、耐久性を向上することができる。
また、ボールナット17とねじ軸18との間で、がたつきによる異音が発生することを防止することができる。
Therefore, even if the rack shaft 5 is bent due to a manufacturing error or an external force load, the ball nut 17 is displaced in the radial direction of the rack shaft 5 so as to follow the bending of the rack shaft 5. be able to. Therefore, it is possible to prevent twisting between the ball nut 17 and the screw shaft 18 through which the ball nut 17 is inserted. As a result, durability can be improved.
Moreover, it is possible to prevent abnormal noise due to rattling between the ball nut 17 and the screw shaft 18.

また、ラック軸5を当該ラック軸5の軸方向X1に関して、ボールナット17を挟んだ両側で、ラックブッシュ16およびラック軸案内装置10により支持することになり、ラック軸5をこじれを生じさせることなく安定して支持することができる。
また、ボールナット17の第2の端部17bと第2の軸受30との間に低摩擦部材34が介在しているので、ボールナット17が径方向に円滑に移動でき、この点からも、ラック軸5のこじり発生を確実に防止することができる。
Further, the rack shaft 5 is supported by the rack bush 16 and the rack shaft guide device 10 on both sides of the ball nut 17 with respect to the axial direction X1 of the rack shaft 5, and the rack shaft 5 is twisted. And can be supported stably.
Further, since the low friction member 34 is interposed between the second end portion 17b of the ball nut 17 and the second bearing 30, the ball nut 17 can smoothly move in the radial direction. It is possible to reliably prevent the rack shaft 5 from being twisted.

上記の実施の形態では、ボールナット17と回転部材22とを接続する継手として弾性継手23を用いたが、これに代えて、図4に示すようなオルダム継手23Aを用いることができる。
オルダム継手23Aは、ラック軸5を挿通させるために筒状をなす継手本体61を備えている。その継手本体61は、相対向する第1および第2の端部62,63を有している。第1の端部62には第1のスライド溝64が形成され、第2の端部63には第2のスライド溝65が形成されている。
In the above embodiment, the elastic joint 23 is used as a joint for connecting the ball nut 17 and the rotating member 22, but an Oldham joint 23A as shown in FIG. 4 can be used instead.
The Oldham joint 23A includes a joint body 61 having a cylindrical shape so that the rack shaft 5 can be inserted therethrough. The joint body 61 has first and second end portions 62 and 63 that face each other. A first slide groove 64 is formed in the first end portion 62, and a second slide groove 65 is formed in the second end portion 63.

第1のスライド溝64は、回転部材22の端部22aに形成された断面矩形の突条からなる第1のスライダ66に嵌め合わされおり、第1のスライド溝64と第1のスライダ66とで、第1の滑り対偶68を構成している。
また、第2のスライド溝65は、ボールナット17の第1の端部17aに形成された断面矩形の突条からなるスライダ67に嵌め合わされおり、第2のスライド溝65と第2のスライダ67とで、第2の滑り対偶69を構成している。
The first slide groove 64 is fitted into a first slider 66 formed of a ridge having a rectangular cross section formed in the end 22 a of the rotating member 22, and the first slide groove 64 and the first slider 66 The first sliding pair 68 is configured.
The second slide groove 65 is fitted to a slider 67 formed of a protrusion having a rectangular cross section formed in the first end portion 17 a of the ball nut 17, and the second slide groove 65 and the second slider 67 are fitted. And constitutes a second slip pair 69.

第1の滑り対偶68の滑り方向Z1と第2の滑り対偶69の滑り方向Z2とは、互いに異なる方向とされている。例えば互いに直交する方向とされている。
第1のスライダ66は、互いに平行な一対の動力伝達面70を有しており、第1のスライド溝64は上記一対の動力伝達面70に滑り接触する一対の動力伝達面71を有している。同様に、第2のスライダ67は、互いに平行な一対の動力伝達面72を含み、第2のスライド溝65は、上記一対の動力伝達面72に滑り接触する一対の動力伝達面73を有している。
The sliding direction Z1 of the first sliding pair 68 and the sliding direction Z2 of the second sliding pair 69 are different from each other. For example, the directions are orthogonal to each other.
The first slider 66 has a pair of power transmission surfaces 70 that are parallel to each other, and the first slide groove 64 has a pair of power transmission surfaces 71 that are in sliding contact with the pair of power transmission surfaces 70. Yes. Similarly, the second slider 67 includes a pair of power transmission surfaces 72 that are parallel to each other, and the second slide groove 65 has a pair of power transmission surfaces 73 that are in sliding contact with the pair of power transmission surfaces 72. ing.

本実施の形態においても、オルダム継手23Aが回転部材22に対するボールナット17の所定量の偏心を許容し、また、微小量の偏角を許容するので、耐久性向上と異音発生の防止という、図2の実施の形態と同様の効果を奏することができる。なお、本実施の形態において、継手本体61を弾性部材により構成しているので、上記の偏心、偏角の許容度を向上することができる。 Also in the present embodiment, the Oldham coupling 23A allows a predetermined amount of eccentricity of the ball nut 17 with respect to the rotating member 22, and also allows a minute amount of deviation, thereby improving durability and preventing the generation of abnormal noise. The same effect as the embodiment of FIG. 2 can be obtained. In the present embodiment, since the fitting body 61 is constituted by an elastic member, it is possible to improve the above eccentricity tolerance of declination.

その他、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。   In addition, various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.

本発明の一実施の形態としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device as one embodiment of the present invention. 上記電動パワーステアリング装置の、弾性継手を含む要部の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the principal part containing an elastic joint of the said electric power steering device. 弾性継手の断面図である。It is sectional drawing of an elastic coupling. 本発明の別の実施の形態の電動パワーステアリング装置の要部としてのオルダム継手の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the Oldham coupling as a principal part of the electric power steering device of another embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…電動パワーステアリング装置、2…操舵部材、3…ピニオン、4…ラック、5…ラック軸、6…電動モータ、7…減速機構、8…ボールねじ機構、9…ハウジング、10…ラック軸案内装置、12…ガイド、13…付勢部材、16…ラックブッシュ、17…ボールナット、17a…第1の端部、17b…第2の端部、18…ねじ軸、19…ボール、22…回転部材、23…弾性継手(継手)、23A…オルダム継手、26…第1の軸受、30…第2の軸受、34…低摩擦部材   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device, 2 ... Steering member, 3 ... Pinion, 4 ... Rack, 5 ... Rack shaft, 6 ... Electric motor, 7 ... Reduction mechanism, 8 ... Ball screw mechanism, 9 ... Housing, 10 ... Rack shaft guide Device: 12 ... Guide, 13 ... Biasing member, 16 ... Rack bush, 17 ... Ball nut, 17a ... First end, 17b ... Second end, 18 ... Screw shaft, 19 ... Ball, 22 ... Rotation 23, elastic joint (joint), 23A ... Oldham joint, 26 ... first bearing, 30 ... second bearing, 34 ... low friction member

Claims (3)

操舵部材と共に回転するピニオンと、
ピニオンに噛み合うラックを有し、軸方向移動可能に筒状のハウジングに収容されたラック軸と、
ラック軸の一部に形成されたねじ軸と、
上記ハウジング内でねじ軸にボールを介して螺合するボールナットと、
ボールナットの第1の端部に継手を介して連結され、ボールナットに回転駆動力を伝達する回転部材と、
ハウジングにより保持され上記回転部材を回転可能に支持する第1の軸受と、
ハウジングにより保持されボールナットの第2の端部を軸方向に支持し、上記第2の端部の径方向移動を許容する第2の軸受と、を備え、
上記継手は、上記回転部材と上記ボールナットの第1の端部との組合せ誤差を吸収する機能を有する弾性継手を含み、
上記ボールナットの第2の端部と第2の軸受との間に低摩擦部材が介在しており、上記第2の軸受は低摩擦部材を介してボールナットの第2の端部を軸方向に支持し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 pinion that rotates with the steering member;
A rack shaft that has a rack that meshes with the pinion and is accommodated in a cylindrical housing so as to be axially movable;
A screw shaft formed on a part of the rack shaft;
A ball nut screwed into the screw shaft via a ball in the housing;
A rotating member connected to the first end of the ball nut via a joint and transmitting a rotational driving force to the ball nut;
A first bearing held by a housing and rotatably supporting the rotating member;
A second bearing that is held by the housing and supports the second end of the ball nut in the axial direction and allows radial movement of the second end;
The joint includes an elastic joint having a function of absorbing a combination error between the rotating member and the first end of the ball nut ,
A low friction member is interposed between the second end of the ball nut and the second bearing, and the second bearing is axially connected to the second end of the ball nut via the low friction member. An electric power steering device characterized by being supported by
請求項1において、上記ラック軸の軸方向移動を案内するガイド、およびガイドを付勢することによりラック軸をピニオン側へ付勢する付勢部材を含むラック軸案内装置と、
上記ハウジングにより保持され、ラック軸を支持するラックブッシュと、を備え、
上記ボールナットは、ラック軸の軸方向に関して、上記ラック軸案内装置とラックブッシュとの間に配置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。
The rack shaft guide device according to claim 1, comprising: a guide that guides the axial movement of the rack shaft; and a biasing member that biases the rack shaft toward the pinion by biasing the guide;
A rack bush held by the housing and supporting the rack shaft,
The electric power steering device according to claim 1, wherein the ball nut is disposed between the rack shaft guide device and a rack bush in the axial direction of the rack shaft.
請求項1または2において、上記継手はオルダム継手を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the joint includes an Oldham joint.
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