JP5720941B2

JP5720941B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP5720941B2
Application number: JP2011093154A
Authority: JP
Inventors: 勇気坂東
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2011-04-19
Filing date: 2011-04-19
Publication date: 2015-05-20
Anticipated expiration: 2031-04-19
Also published as: JP2012224191A

Description

本発明は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.

操舵部材の操作による操舵力に、電動モータの駆動による操舵補助力（アシスト力）をベルト伝動手段を介して与えて操舵を行う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１を参照）。
特許文献１では、電動モータの回転軸に設けられた入力プーリと、ラック軸のねじ軸部にボールを介して嵌合するボールナットに設けられた出力プーリとの間に、ベルトが掛け渡されている。電動モータの駆動力によってベルトを介してボールナットが回転され、これに伴って、ねじ軸部を含むラック軸が軸方向に駆動され、操舵が補助される。 An electric power steering device has been proposed in which steering assist force (assist force) generated by driving an electric motor is applied to a steering force generated by an operation of a steering member via a belt transmission means to perform steering (see, for example, Patent Document 1). .
In Patent Document 1, a belt is stretched between an input pulley provided on a rotating shaft of an electric motor and an output pulley provided on a ball nut fitted to a screw shaft portion of a rack shaft via a ball. ing. The ball nut is rotated via the belt by the driving force of the electric motor, and accordingly, the rack shaft including the screw shaft portion is driven in the axial direction to assist the steering.

また、ボールナットを回転可能に支持する軸受の外輪がハウジングに固定されているので、ラック軸は、ボールねじの摩擦を上回る軸方向の力を受けて始めて、軸方向に始動することになる。このため、操舵フィーリングが悪い。 Further, since the outer ring of the bearing that rotatably supports the ball nut is fixed to the housing, the rack shaft is started in the axial direction only after receiving an axial force that exceeds the friction of the ball screw. For this reason, steering feeling is bad.

特開２００５−３４３４３４号公報JP 2005-343434 A

そこで、アシスト初期のラック軸の始動をスムーズにするために、下記の構造を採用することが考えられる。すなわち、ハウジングによって保持されボールナットを支持する軸受を軸方向に弾性支持し、アシスト初期に、その軸受を軸方向に可動させるようにする。具体的には、軸受の外輪の一対の端面と、各端面にそれぞれ対向するハウジングの段部およびハウジングに固定されたロックナットの端面との間に、それぞれ環状の弾性部材を介在させる。また、軸受の外輪の外周とハウジングの内周との嵌合をルーズとし、軸受が軸方向に移動し易くする。ルーズに嵌合されている軸受が径方向にがたつきを生じないように、ハウジングの内周の収容溝に配置されたＯリングを、軸受の外輪の外周に弾性的に接触させて、軸受を径方向にも弾性支持する。 Therefore, in order to smoothly start the rack shaft at the initial stage of assist, it is conceivable to adopt the following structure. That is, the bearing that is held by the housing and supports the ball nut is elastically supported in the axial direction, and the bearing is moved in the axial direction at the initial stage of assist. Specifically, an annular elastic member is interposed between the pair of end faces of the outer ring of the bearing, the stepped portion of the housing facing each end face, and the end face of the lock nut fixed to the housing. Further, the fitting between the outer periphery of the outer ring of the bearing and the inner periphery of the housing is loosened, so that the bearing can easily move in the axial direction. In order to prevent the loosely-fitted bearing from causing rattling in the radial direction, an O-ring arranged in the housing groove on the inner circumference of the housing is brought into elastic contact with the outer circumference of the outer ring of the bearing, thereby Is also elastically supported in the radial direction.

しかしながら、この場合、新たな問題の発生が予想される。すなわち、製造工程において、ハウジングの内周の収容溝にＯリングを挿入した後、ハウジング内に軸受を挿入して嵌合させるときに、Ｏリングがハウジングの内周と軸受の外輪の外周との間に噛み込んだり、破損したりするおそれがある。
そこで、Ｏリングを廃止し、一体型の弾性部材を用いることが考えられる。すなわち、一体型の弾性部材は、軸受の外輪の外周およびハウジングの内周の間に介在する円筒部（Ｏリングの代替えに相当）と、その円筒部の一対の端部から、それぞれ、径方向内方に延びる一対の環状フランジとを単一の材料で一体に形成する。 In this case, however, a new problem is expected to occur. That is, in the manufacturing process, when the O-ring is inserted into the housing groove on the inner periphery of the housing and then the bearing is inserted and fitted into the housing, the O-ring is formed between the inner periphery of the housing and the outer periphery of the outer ring of the bearing. There is a risk of biting in between or damage.
Therefore, it is conceivable to eliminate the O-ring and use an integral elastic member. In other words, the integrated elastic member has a cylindrical portion (corresponding to an alternative to the O-ring) interposed between the outer periphery of the outer ring of the bearing and the inner periphery of the housing, and a pair of ends of the cylindrical portion. A pair of annular flanges extending inward are integrally formed of a single material.

しかしながら、この場合、一体型の弾性部材の円筒部の径方向の弾性変形量が大きいことに起因して、非アシスト時とアシスト時との間で、軸受の径方向の移動量が大きくなり、その結果、ベルト張力の変動が大きくなる。このため、作動音が大きくなったり、耐久性が低下したりする。また、入力プーリおよび出力プーリの中心間距離が過度に短くなると、ベルトが緩くなり、ベルトとプーリの間で歯飛びを生ずるおそれがある。 However, in this case, due to the large amount of elastic deformation in the radial direction of the cylindrical portion of the integral elastic member, the amount of movement in the radial direction of the bearing increases between the non-assist time and the assist time, As a result, the belt tension varies greatly. For this reason, an operation sound becomes loud or durability falls. Further, if the distance between the centers of the input pulley and the output pulley becomes excessively short, the belt becomes loose and there is a possibility that tooth skipping occurs between the belt and the pulley.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、操舵フィーリングが良好であり、作動音が小さくて耐久性に優れた電動パワーステアリング装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device that has good steering feeling, low operating noise, and excellent durability.

前記目的を達成するため、請求項１の発明は、操舵補助力を発生する電動モータ（１４）と、前記電動モータの回転を減速する減速機構（１５）と、前記減速機構の出力回転を転舵軸（８）の軸方向（Ｘ１）の移動に変換する変換機構（１６）と、前記変換機構を収容するハウジング（１７）と、を備え、前記減速機構は、前記電動モータにより駆動される入力プーリ（１８）と、前記転舵軸を取り囲んで配置された出力プーリ（１９）と、前記入力プーリと前記出力プーリの間を連結するベルト（２０）と、を含み、前記変換機構は、前記転舵軸の一部に形成されたねじ軸（２１）と、前記ねじ軸とボール（２２）を介して螺合し前記出力プーリを一体回転可能に連結したボールナット（２３）と、前記ハウジングの軸受保持部（２４）によって保持され、前記ボールナットを回転可能に支持する軸受（２５）と、前記軸受の外輪（２６）の一対の端部（２７，２８）をそれぞれ受けることにより、前記外輪を軸方向および径方向（Ｙ１）に弾性支持する一対の弾性体（２９，３０）と、前記一対の弾性体間に配置され、前記軸受保持部に保持された環状の径方向ストッパ（３１）と、含み、各弾性体は、前記外輪の外周（２６ａ）に沿う円筒部（２９ａ，３０ａ）と、各前記円筒部の端部から径方向の内方に延び前記外輪の対応する端面（２６１，２６２）に沿う環状フランジ部（２９ｂ，３０ｂ）とを含み、前記径方向ストッパは、前記一対の弾性体の前記円筒部間に介在し、非アシスト時の前記ベルトの張力によって前記出力プーリが前記入力プーリ側へ付勢される付勢力によって、前記一対の弾性体の前記円筒部が弾性圧縮された状態で、前記径方向ストッパの内周（３１ｂ）の所定部と前記外輪の前記外周の所定部との間に所定の隙間量の隙間（Ｓ）が形成されている電動パワーステアリング装置（１）を提供する。 In order to achieve the object, the invention of claim 1 is directed to an electric motor (14) that generates a steering assist force, a speed reduction mechanism (15) that decelerates rotation of the electric motor, and an output rotation of the speed reduction mechanism. A conversion mechanism (16) that converts the rudder shaft (8) into movement in the axial direction (X1) and a housing (17) that houses the conversion mechanism, and the speed reduction mechanism is driven by the electric motor. An input pulley (18), an output pulley (19) disposed so as to surround the steered shaft, and a belt (20) connecting between the input pulley and the output pulley, the conversion mechanism comprising: A screw shaft (21) formed on a part of the steered shaft, a ball nut (23) screwed through the screw shaft and a ball (22) and connected to the output pulley so as to be integrally rotatable; In the bearing holding part (24) of the housing The outer ring is held in the axial direction and the diameter by receiving a bearing (25) rotatably supported by the ball nut and a pair of ends (27, 28) of the outer ring (26) of the bearing. A pair of elastic bodies (29, 30) elastically supporting in the direction (Y1), and an annular radial stopper (31) disposed between the pair of elastic bodies and held by the bearing holding portion, The elastic body extends along the outer periphery (26a) of the outer ring and the corresponding end face (261, 262) of the outer ring extending radially inward from the end of each cylindrical part. An annular flange portion (29b, 30b), and the radial stopper is interposed between the cylindrical portions of the pair of elastic bodies, and the output pulley moves toward the input pulley due to the tension of the belt when not assisting. Energizing force to be energized Therefore, in a state where the cylindrical portions of the pair of elastic bodies are elastically compressed, a predetermined gap amount is provided between the predetermined portion on the inner periphery (31b) of the radial stopper and the predetermined portion on the outer periphery of the outer ring. An electric power steering device (1) in which a gap (S) is formed is provided.

なお、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等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２のように、アシスト時の前記ベルトの張力によって、前記出力プーリが前記入力プーリ側へ付勢される付勢力によって、前記一対の弾性体の前記円筒部が弾性圧縮された状態で、前記径方向ストッパの前記内周の所定部と前記外輪の前記外周の前記所定部との間の隙間量がゼロになってもよい。 In addition, although the alphanumeric character in a parenthesis represents the corresponding component etc. in embodiment mentioned later, this does not mean that this invention should be limited to those embodiment as a matter of course. The same applies hereinafter.
As in claim 2, in the state in which the cylindrical portions of the pair of elastic bodies are elastically compressed by the biasing force that biases the output pulley toward the input pulley due to the tension of the belt during assisting. A gap amount between the predetermined portion on the inner periphery of the radial stopper and the predetermined portion on the outer periphery of the outer ring may be zero.

請求項３のように、前記非アシスト時における前記所定の隙間量は、２０μｍ〜７０μｍの範囲内に設定されていてもよい。 As in claim 3, the predetermined gap amount at the time of non-assist may be set within a range of 20 μm to 70 μm.

請求項１の発明によれば、アシストしていないときのベルトの張力によって出力プーリが入力プーリ側へ付勢される付勢力と、弾性体の弾性反発力とが釣り合った状態で、軸受の外輪の外周の所定部と径方向ストッパの内周の所定部との間に、所定の隙間量の隙間が確保されている。したがって、アシスト開始時において、軸方向へ移動しようとする転舵軸が、ボールねじ機構の摩擦を振り切る前に、弾性体の対応する環状フランジが撓むことにより、軸受やボールナットとともに、転舵軸がスムーズに軸方向に始動できる。したがって、アシスト開始時の操舵フィーリングが良好である。 According to the first aspect of the present invention, the outer ring of the bearing is in a state where the biasing force that biases the output pulley toward the input pulley by the tension of the belt when not assisting is balanced with the elastic repulsion force of the elastic body. A gap having a predetermined gap amount is secured between a predetermined portion on the outer periphery of the outer peripheral portion and a predetermined portion on the inner periphery of the radial stopper. Therefore, at the start of the assist, the steered shaft to be moved in the axial direction is bent together with the bearing and the ball nut by bending the corresponding annular flange of the elastic body before shaking off the friction of the ball screw mechanism. The shaft can start smoothly in the axial direction. Therefore, the steering feeling at the start of the assist is good.

ここで、軸受の外輪の外周の前記所定部は、外輪の外周において、入力プーリに最も近い部分を含み、径方向ストッパの内周の前記所定部は、径方向ストッパの内周において、入力プーリに最も近い部分を含む。
また、アシスト時において、ベルトの張力が増大したときには、弾性体の円筒部が圧縮されて、軸受の外輪の外周の前記所定部と径方向ストッパの内周の前記所定部との間の前記隙間がゼロとなり、軸受の外輪の外周の前記所定部が、径方向ストッパによって受けられる。したがって、両プーリの中心間距離が過度に短縮することがないので、作動音が小さく、また、ベルトの歯飛びも生じない。また、弾性体の円筒部の最大圧縮量が規制されるので、耐久性を向上することができる。また、軸受の組込み前に、Ｏリングを収容溝に嵌合させる作業がなくなり、組立性が向上する。 Here, the predetermined portion of the outer periphery of the outer ring of the bearing includes a portion closest to the input pulley in the outer periphery of the outer ring, and the predetermined portion of the inner periphery of the radial stopper is the input pulley in the inner periphery of the radial stopper. The part closest to is included.
In addition, when the belt tension increases during the assist, the cylindrical portion of the elastic body is compressed, and the gap between the predetermined portion on the outer periphery of the outer ring of the bearing and the predetermined portion on the inner periphery of the radial stopper. Becomes zero, and the predetermined portion on the outer periphery of the outer ring of the bearing is received by the radial stopper. Accordingly, the distance between the centers of the two pulleys is not excessively shortened, so that the operation noise is small and the tooth skipping of the belt does not occur. Moreover, since the maximum compression amount of the cylindrical part of the elastic body is regulated, durability can be improved. In addition, the work of fitting the O-ring into the receiving groove is eliminated before the bearing is assembled, and the assemblability is improved.

請求項２の発明によれば、アシスト時には、軸受の外輪の外周の前記所定部と径方向ストッパの内周の前記所定部との間の前記隙間がゼロとなり、軸受の外輪の外周の前記所定部が、径方向ストッパの内周の前記所定部によって受けられる。したがって、アシスト時に両プーリの中心間距離が過度に短縮することがないので、作動音が小さく、また、ベルトの歯飛びも生じない。また、弾性体の円筒部の最大圧縮量が規制されるので、弾性体の耐久性を向上することができる。ひいては、電動パワーステアリング装置の耐久性を向上することができる。 According to the invention of claim 2, at the time of assist, the gap between the predetermined portion on the outer periphery of the outer ring of the bearing and the predetermined portion on the inner periphery of the radial stopper becomes zero, and the predetermined portion on the outer periphery of the outer ring of the bearing. The part is received by the predetermined part on the inner periphery of the radial stopper. Accordingly, the distance between the centers of the two pulleys is not excessively shortened at the time of assist, so that the operation noise is small and the tooth skipping of the belt does not occur. Moreover, since the maximum compression amount of the cylindrical portion of the elastic body is regulated, the durability of the elastic body can be improved. As a result, the durability of the electric power steering apparatus can be improved.

請求項３の発明によれば、非アシスト時における軸受の外輪の外周の前記所定部と径方向ストッパの内周の前記所定部との間には、２０μｍ以上の隙間が確保されることになるので、アシスト開始時に軸受をスムーズに移動させることができる。また、アシスト時における両プーリの中心間距離の短縮量が、前記隙間量に相当する７０μｍ以下の量となるので、作動音が小さく、また、ベルトの歯飛びも生じない。 According to the invention of claim 3, a gap of 20 μm or more is secured between the predetermined portion on the outer periphery of the outer ring of the bearing and the predetermined portion on the inner periphery of the radial stopper at the time of non-assist. Therefore, the bearing can be moved smoothly at the start of the assist. Further, since the amount of reduction in the distance between the centers of the two pulleys at the time of assist is an amount of 70 μm or less corresponding to the gap amount, the operation noise is small and the tooth skipping of the belt does not occur.

本発明の一実施の形態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 of one embodiment of the present invention. 電動パワーステアリング装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of an electric power steering device. 図２の要部の拡大図であり、非アシスト時の状態を示している。It is an enlarged view of the principal part of FIG. 2, and has shown the state at the time of non-assist. 電動パワーステアリング装置の要部の概略断面図であり、アシスト時の状態を示している。It is a schematic sectional drawing of the principal part of an electric power steering device, and has shown the state at the time of assistance.

以下に本発明の実施の形態を説明する。
図１は車両用操舵装置の全体構成を示す模式図である。電動パワーステアリング装置１は、車体に固定されたステアリングコラム２によって回転可能に支持されたステアリングシャフト３を備えている。ステアリングシャフト３の上端３ａには、ステアリングホイール４が取り付けられ、ステアリングシャフト３の下端３ｂは、自在継手５Ａ、中間軸６及び自在継手５Ｂを介してピニオン軸７に接続されている。 Embodiments of the present invention will be described below.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a vehicle steering apparatus. The electric power steering apparatus 1 includes a steering shaft 3 rotatably supported by a steering column 2 fixed to the vehicle body. A steering wheel 4 is attached to the upper end 3a of the steering shaft 3, and the lower end 3b of the steering shaft 3 is connected to the pinion shaft 7 via a universal joint 5A, an intermediate shaft 6 and a universal joint 5B.

軸方向Ｘ１を車体の左右方向に向けるようにして転舵軸８が、車体前部の下部に水平状に配置されている。転舵軸８は、車体の下部に設けられたハウジング９に、軸方向Ｘ１に摺動可能に支持されている。転舵軸８は、その軸心回りには回転しない状態で、ハウジング９によって支持されている。
ハウジング９は、軸方向Ｘ１の一方側に偏った位置にピニオンハウジング１０を有しており、そのピニオンハウジング１０に、前記ピニオン軸７が回転可能に支持されている。 The steered shaft 8 is horizontally disposed at the lower part of the front portion of the vehicle body so that the axial direction X1 is directed in the left-right direction of the vehicle body. The steered shaft 8 is supported by a housing 9 provided at the lower part of the vehicle body so as to be slidable in the axial direction X1. The steered shaft 8 is supported by the housing 9 so as not to rotate about its axis.
The housing 9 has a pinion housing 10 at a position biased to one side in the axial direction X1, and the pinion shaft 7 is rotatably supported by the pinion housing 10.

ピニオン軸７のピニオンハウジング１０内の端部にはピニオン（図示略）が設けられ、そのピニオンが、転舵軸８に適長に亘って設けられたラック（図示略）と噛み合わされている。このような構成により、ピニオン軸７の回転により転舵軸８が軸方向Ｘ１に摺動するようになされている。ピニオン軸７および転舵軸８により、ラックアンドピニオン機構からなる転舵機構Ａが構成されている。 A pinion (not shown) is provided at an end of the pinion shaft 7 in the pinion housing 10, and the pinion is meshed with a rack (not shown) provided on the steered shaft 8 over an appropriate length. With such a configuration, the turning shaft 8 slides in the axial direction X <b> 1 by the rotation of the pinion shaft 7. The pinion shaft 7 and the steered shaft 8 constitute a steered mechanism A composed of a rack and pinion mechanism.

転舵軸８の各端部に、タイロッド１１及びナックルアーム１２を介して左右の転舵輪１３が連結されている。前記ステアリングホイール４を回転させることにより、転舵軸８を軸方向Ｘ１に摺動させて転舵輪１３の操舵が行われる。
ハウジング９は、前記ピニオンハウジング１０を有する筒状の第１ハウジング５１と、筒状の第２ハウジング５２とを組み合わせて構成されている。具体的には、第１ハウジング５１の端部を拡径して設けられた第１拡径ハウジング５３および第２ハウジング５２の端部を拡径して設けられた第２拡径ハウジング５４が、フランジ状の端部５３ａ，５４ａを互いに対向するように有している。これら対向する端部５３ａ，５４ａが突き合わされて、図示しない連結ねじにより、両拡径ハウジング５３，５４が連結されている。 Left and right steered wheels 13 are connected to each end of the steered shaft 8 via a tie rod 11 and a knuckle arm 12. By turning the steering wheel 4, the steered wheel 13 is steered by sliding the steered shaft 8 in the axial direction X <b> 1.
The housing 9 is configured by combining a cylindrical first housing 51 having the pinion housing 10 and a cylindrical second housing 52. Specifically, a first diameter-expanded housing 53 provided by expanding the end of the first housing 51 and a second diameter-expanded housing 54 provided by expanding the end of the second housing 52 are provided. It has flange-shaped end portions 53a and 54a so as to face each other. These opposed end portions 53a and 54a are abutted to each other, and both the enlarged housings 53 and 54 are connected by a connecting screw (not shown).

このようにして連結された両拡径ハウジング５３，５４によって、後述する機構収容ハウジング１７が構成されている。また、第１拡径ハウジング５３には、操舵補助力を発生する電動モータ１４が一体に保持されている。
図２に示すように、電動パワーステアリング装置１は、前記電動モータ１４と、電動モータ１４の回転を減速する減速機構としてのプーリ・ベルト機構１５と、プーリ・ベルト機構１５の出力回転を転舵軸８の軸方向Ｘ１の移動に変換する変換機構としてのボールねじ機構１６と、プーリ・ベルト機構１５およびボールねじ機構１６を収容する前記機構収容ハウジング１７とを備えている。 A mechanism housing housing 17 to be described later is constituted by the two enlarged housings 53 and 54 connected in this way. In addition, the electric motor 14 that generates a steering assist force is integrally held in the first diameter-expanded housing 53.
As shown in FIG. 2, the electric power steering apparatus 1 steers the electric motor 14, a pulley / belt mechanism 15 as a speed reduction mechanism that decelerates the rotation of the electric motor 14, and the output rotation of the pulley / belt mechanism 15. A ball screw mechanism 16 serving as a conversion mechanism that converts the movement of the shaft 8 in the axial direction X1 and the mechanism housing housing 17 that houses the pulley / belt mechanism 15 and the ball screw mechanism 16 are provided.

減速機構としてのプーリ・ベルト機構１５は、電動モータ１４により駆動される入力プーリ１８と、転舵軸８を取り囲んで配置された出力プーリ１９と、入力プーリ１８および出力プーリ１９に巻き回されて両プーリ１８，１９を連結するベルト２０とを含む。各プーリ１８，１９は歯付きプーリにより構成され、ベルト２０は歯付きベルトにより構成されている。入力プーリ１８は、筒状をなし、電動モータ１４の回転軸１４ａに一体回転可能に連結されている。 A pulley / belt mechanism 15 as a speed reduction mechanism is wound around an input pulley 18 driven by an electric motor 14, an output pulley 19 disposed around the steered shaft 8, an input pulley 18 and an output pulley 19. And a belt 20 connecting both pulleys 18 and 19. Each pulley 18 and 19 is constituted by a toothed pulley, and the belt 20 is constituted by a toothed belt. The input pulley 18 has a cylindrical shape and is coupled to the rotary shaft 14a of the electric motor 14 so as to be integrally rotatable.

変換機構としてのボールねじ機構１６は、転舵軸８の一部に形成されたねじ軸２１と、ねじ軸２１とボール２２を介して螺合し且つ出力プーリ１９を一体回転可能に且つ軸方向相対移動不能に連結したボールナット２３とを備えている。
また、ボールねじ機構１６は、機構収容ハウジング１７の軸受保持部２４によって保持され、ボールナット２３を回転可能に支持する軸受２５と、その軸受２５の外輪２６の第１端部２７および第２端部２８をそれぞれ受けることにより、外輪２６を軸方向Ｘ１および径方向Ｙ１に弾性支持する第１弾性体２９および第２弾性体３０と、第１弾性体２９および第２弾性体３０の間に配置され、軸受保持部２４に嵌合保持された環状の径方向ストッパ３１とを備えている。軸受保持部２４は、第１拡径ハウジング５３の外周壁の内周に設けられている。 The ball screw mechanism 16 as a conversion mechanism is screwed together via a screw shaft 21 formed on a part of the steered shaft 8 via the screw shaft 21 and the ball 22, and the output pulley 19 can be rotated integrally and in the axial direction. And a ball nut 23 connected so as not to be relatively movable.
The ball screw mechanism 16 is held by the bearing holding portion 24 of the mechanism housing housing 17 and rotatably supports the ball nut 23, and the first end portion 27 and the second end portion of the outer ring 26 of the bearing 25. By receiving the respective portions 28, the outer ring 26 is disposed between the first elastic body 29 and the second elastic body 30 that elastically support the outer ring 26 in the axial direction X1 and the radial direction Y1, and between the first elastic body 29 and the second elastic body 30. And an annular radial stopper 31 fitted and held in the bearing holding portion 24. The bearing holding portion 24 is provided on the inner periphery of the outer peripheral wall of the first diameter-enlarged housing 53.

図２および拡大図である図３を参照して、第１弾性体２９は、外輪２６の外周２６ａに沿う第１円筒部２９ａと、第１円筒部２９ａの端部から径方向内方に延び外輪２６の第１端面２６１に沿う第１環状フランジ部２９ｂとを含む。第２弾性体３０は、外輪２６の外周２６ａに沿う第２円筒部３０ａと、第２円筒部３０ａの端部から径方向内方に延び外輪２６の第２端面２６２に沿う第２環状フランジ部３０ｂとを含む。各弾性体２９，３０の材料としては、例えばウレタン樹脂が用いられる。 2 and FIG. 3 which is an enlarged view, the first elastic body 29 extends radially inward from the first cylindrical portion 29a along the outer periphery 26a of the outer ring 26 and the end of the first cylindrical portion 29a. 1st annular flange part 29b along the 1st end surface 261 of the outer ring | wheel 26 is included. The second elastic body 30 includes a second cylindrical portion 30a along the outer periphery 26a of the outer ring 26, and a second annular flange portion extending radially inward from the end of the second cylindrical portion 30a and extending along the second end surface 262 of the outer ring 26. 30b. As a material of each elastic body 29, 30, for example, urethane resin is used.

径方向ストッパ３１は、第１弾性体２９の第１円筒部２９ａと、第２弾性体３０の第２円筒部３０ａとの間に介在している。具体的には、第１円筒部２９ａおよび第２円筒部３０ａの対向端部間に介在している。径方向ストッパ３１の材料としては、例えば機構収容ハウジング１７と同じ金属材料である、例えばアルミニウム合金が用いられる。径方向ストッパ３１の材料として、硬質の合成樹脂を用いてもよい。 The radial stopper 31 is interposed between the first cylindrical portion 29 a of the first elastic body 29 and the second cylindrical portion 30 a of the second elastic body 30. Specifically, it is interposed between the opposed end portions of the first cylindrical portion 29a and the second cylindrical portion 30a. As a material for the radial stopper 31, for example, an aluminum alloy, which is the same metal material as that of the mechanism housing housing 17, is used. A hard synthetic resin may be used as the material of the radial stopper 31.

非アシスト時において、ベルト２０の張力によって出力プーリ１９が入力プーリ１８側へ付勢されている。その付勢力によって、第１弾性体２９の第１円筒部２９ａおよび第２弾性体３０の第２円筒部３０ａが、弾性圧縮されている。このように、非アシスト時に、第１円筒部２９ａおよび第２円筒部３０ａが弾性圧縮された状態で、径方向ストッパ３１の内周３１ｂの所定部と外輪２６の外周２６ａの所定部との間に、所定の隙間量の隙間Ｓが形成されている。 At the time of non-assist, the output pulley 19 is biased toward the input pulley 18 by the tension of the belt 20. Due to the biasing force, the first cylindrical portion 29a of the first elastic body 29 and the second cylindrical portion 30a of the second elastic body 30 are elastically compressed. As described above, between the predetermined portion of the inner periphery 31b of the radial stopper 31 and the predetermined portion of the outer periphery 26a of the outer ring 26 in a state where the first cylindrical portion 29a and the second cylindrical portion 30a are elastically compressed during non-assist. In addition, a gap S having a predetermined gap amount is formed.

径方向ストッパ３１の内周３１ｂの所定部は、内周３１ｂにおいて、入力プーリ１８に最も近い部分を含み、外輪２６の外周２６ａの所定部は、外周２６ａにおいて、入力プーリ１８に最も近い部分を含む。
ボールナット２３の一端に、径方向外方に延びる環状フランジ３２が設けられている。ボールナット２３の外周２３ａに、筒状のボールナットカバー３３が一体回転可能に連結され、そのボールナットカバー３３の外周３３ａに、出力プーリ１９が一体回転可能に連結されている。 The predetermined portion of the inner periphery 31b of the radial stopper 31 includes a portion closest to the input pulley 18 in the inner periphery 31b, and the predetermined portion of the outer periphery 26a of the outer ring 26 includes a portion closest to the input pulley 18 in the outer periphery 26a. Including.
An annular flange 32 extending radially outward is provided at one end of the ball nut 23. A cylindrical ball nut cover 33 is connected to the outer periphery 23a of the ball nut 23 so as to be integrally rotatable, and the output pulley 19 is connected to the outer periphery 33a of the ball nut cover 33 so as to be integrally rotatable.

筒状のボールナットカバー３３は、ボールナット２３の外周２３ａに沿う小径部３４とボールナット２３の環状フランジ３２の外径に沿う大径部３５とを備えている。ボールナットカバー３３の内周において、小径部３４と大径部３５の間に、段部３６が形成されている。
ボールナットカバー３３の大径部３５の内周のねじ部にねじ込まれた環状のねじ部材３７と、前記段部３６との間に、ボールナット２３の環状フランジ３２が挟持されることにより、ボールナット２３およびボールナットカバー３３が、一体回転可能に且つ軸方向相対移動不能に連結されている。また、ボールナットカバー３３の外周３３ａにおいて、小径部３４および大径部３５の間には、段部３８が形成されている。 The cylindrical ball nut cover 33 includes a small diameter portion 34 along the outer periphery 23 a of the ball nut 23 and a large diameter portion 35 along the outer diameter of the annular flange 32 of the ball nut 23. On the inner periphery of the ball nut cover 33, a step portion 36 is formed between the small diameter portion 34 and the large diameter portion 35.
An annular flange 32 of the ball nut 23 is sandwiched between an annular screw member 37 screwed into an inner peripheral thread portion of the large-diameter portion 35 of the ball nut cover 33 and the stepped portion 36, whereby the ball The nut 23 and the ball nut cover 33 are connected so as to be integrally rotatable and immovable in the axial direction. Further, a stepped portion 38 is formed between the small diameter portion 34 and the large diameter portion 35 on the outer periphery 33 a of the ball nut cover 33.

一方、出力プーリ１９は、筒状をなして、ボールナットカバー３３の外周３３ａに沿っている。具体的には、出力プーリ１９は、小径部３４の外周に沿う小径部３９と、ボールナットカバー３３の大径部３５の外周に沿う大径部４０とを有している。
ボールナットカバー３３の小径部３４の外周には、出力プーリ１９の小径部３９と、軸受２５の内輪４１とが嵌合され、また、ナット４２がねじ嵌合されている。これにより、出力プーリ１９の小径部３９および軸受２５の内輪４１が、ボールナットカバー３３の段部３８とナット４２との間に挟持されている。その結果、ボールナットカバー３３に、出力プーリ１９および軸受２５の内輪４１が、一体回転可能に且つ軸方向相対移動不能に連結されている。 On the other hand, the output pulley 19 has a cylindrical shape and extends along the outer periphery 33 a of the ball nut cover 33. Specifically, the output pulley 19 has a small diameter portion 39 along the outer periphery of the small diameter portion 34 and a large diameter portion 40 along the outer periphery of the large diameter portion 35 of the ball nut cover 33.
A small-diameter portion 39 of the output pulley 19 and an inner ring 41 of the bearing 25 are fitted to the outer periphery of the small-diameter portion 34 of the ball nut cover 33, and a nut 42 is screw-fitted. Thereby, the small diameter portion 39 of the output pulley 19 and the inner ring 41 of the bearing 25 are sandwiched between the step portion 38 of the ball nut cover 33 and the nut 42. As a result, the output pulley 19 and the inner ring 41 of the bearing 25 are connected to the ball nut cover 33 so as to be able to rotate together and not to move in the axial direction.

第１弾性体２９の第１円筒部２９ａおよび第２弾性体３０の第２円筒部３０ａは、軸受２５の外輪２６の外周２６ａと、第１拡径ハウジング５３の内周の軸受保持部２４との間に、弾性的に圧縮された状態で介在している。また、径方向ストッパ３１は、第１拡径ハウジング５３の内周の軸受保持部２４に嵌合されている。
第１弾性体２９の第１環状フランジ部２９ｂは、第１拡径ハウジング５３の段部５３ｂと軸受２５の外輪２６の第１端面２６１との間に介在している。また、第２弾性体３０の第２環状フランジ部３０ｂは、環状のスペーサ４３と、軸受２５の外輪２６の第２端面２６２との間に介在している。スペーサ４３は、第１拡径ハウジング５３の内周にルーズに嵌合され、且つ、スペーサ４３の端面４３ａが、第２拡径ハウジング５４の端面に突き当てられている。 The first cylindrical portion 29 a of the first elastic body 29 and the second cylindrical portion 30 a of the second elastic body 30 are the outer periphery 26 a of the outer ring 26 of the bearing 25, and the bearing holding portion 24 on the inner periphery of the first expanded housing 53. In between, it is interposed in an elastically compressed state. Further, the radial stopper 31 is fitted to the bearing holding portion 24 on the inner periphery of the first enlarged housing 53.
The first annular flange portion 29 b of the first elastic body 29 is interposed between the step portion 53 b of the first diameter-expanded housing 53 and the first end surface 261 of the outer ring 26 of the bearing 25. Further, the second annular flange portion 30 b of the second elastic body 30 is interposed between the annular spacer 43 and the second end surface 262 of the outer ring 26 of the bearing 25. The spacer 43 is loosely fitted to the inner periphery of the first enlarged diameter housing 53, and the end face 43 a of the spacer 43 is abutted against the end face of the second enlarged diameter housing 54.

本実施の形態によれば、図２のようにアシストしていないときのベルト２０の張力によって出力プーリ１９が入力プーリ１８側へ（図２において下方へ）付勢される付勢力と、両弾性体２９，３０の弾性反発力とが釣り合った状態で、図３に示すように、軸受２５の外輪２６の外周２６ａの所定部（外周２６ａにおいて、入力プーリ１８に最も近い部分を含む）と径方向ストッパ３１の内周３１ｂの所定部（内周３１ｂにおいて、入力プーリ１８に最も近い部分を含む）との間に、所定の隙間量の隙間Ｓが確保されている。 According to the present embodiment, the urging force that urges the output pulley 19 toward the input pulley 18 (downward in FIG. 2) by the tension of the belt 20 when not assisting as shown in FIG. In a state where the elastic repulsive forces of the bodies 29 and 30 are balanced, as shown in FIG. 3, a predetermined portion (including a portion closest to the input pulley 18 in the outer periphery 26a) of the outer periphery 26a of the outer ring 26 of the bearing 25 and a diameter. A gap S of a predetermined gap amount is secured between a predetermined portion of the inner periphery 31b of the direction stopper 31 (including a portion closest to the input pulley 18 in the inner periphery 31b).

したがって、アシスト開始時において、軸方向Ｘ１へ移動しようとする転舵軸８が、ボールねじ機構１６の摩擦を振り切る前に、対応する弾性体２９または３０の対応する環状フランジ２９ｂまたは３０ｂが撓むことにより、軸受２５やボールナット２３とともに、転舵軸８がスムーズに軸方向Ｘ１に始動できる。したがって、アシスト開始時の操舵フィーリングが良好である。 Accordingly, at the start of the assist, the corresponding annular flange 29b or 30b of the corresponding elastic body 29 or 30 bends before the steered shaft 8 which is about to move in the axial direction X1 shakes off the friction of the ball screw mechanism 16. Thus, together with the bearing 25 and the ball nut 23, the steered shaft 8 can be started in the axial direction X1 smoothly. Therefore, the steering feeling at the start of the assist is good.

また、アシスト時には、非アシスト時と比較してベルト２０の張力が大きいので、該張力によって両弾性体２９，３０の円筒部２９ａ，３０ａが圧縮されて、図４に示すように、軸受２５の外輪２６の外周２６ａの前記所定部と径方向ストッパ３１の内周３１ｂの前記所定部との間の隙間量がゼロとなり、軸受２５の外輪２６の外周２６ａの前記所定部が、径方向ストッパ３１によって受けられる。 Further, since the tension of the belt 20 is larger at the time of assisting than at the time of non-assisting, the cylindrical portions 29a, 30a of both elastic bodies 29, 30 are compressed by the tension, and as shown in FIG. The gap amount between the predetermined portion of the outer periphery 26 a of the outer ring 26 and the predetermined portion of the inner periphery 31 b of the radial stopper 31 becomes zero, and the predetermined portion of the outer periphery 26 a of the outer ring 26 of the bearing 25 becomes the radial stopper 31. Received by.

したがって、アシスト時に両プーリ１８，１９の中心間距離が過度に短縮することがないので、作動音が小さく、また、ベルトの歯飛びも生じない。また、弾性体２９，３０の円筒部２９ａ，３０ａの最大圧縮量が規制されるので、弾性体２９，３０の耐久性を向上することができる。ひいては、電動パワーステアリング装置１の耐久性を向上することができる。また、軸受２５の組込み前に、Ｏリングを収容溝に嵌合させる作業がなくなり、組立性が向上する。 Therefore, since the distance between the centers of the pulleys 18 and 19 is not excessively shortened at the time of assist, the operation noise is small and the tooth skipping of the belt does not occur. Moreover, since the maximum compression amount of the cylindrical portions 29a and 30a of the elastic bodies 29 and 30 is restricted, the durability of the elastic bodies 29 and 30 can be improved. As a result, the durability of the electric power steering apparatus 1 can be improved. In addition, the work of fitting the O-ring into the receiving groove is eliminated before the bearing 25 is assembled, and the assemblability is improved.

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、前記実施の形態では、アシスト時には、隙間Ｓがゼロになるようにしたが、これに限らず、アシスト時において、ベルト２０の張力が所定値以上になったときに、隙間Ｓがゼロになるように、両弾性体２９，３０の弾性や隙間Ｓの隙間量を設定してもよい。その他、本発明は、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment. In the above-described embodiment, the gap S is zero at the time of assist. However, the present invention is not limited to this, and the tension of the belt 20 at the time of assist. The elasticity of both elastic bodies 29 and 30 and the gap amount of the gap S may be set so that the gap S becomes zero when becomes greater than or equal to a predetermined value. In addition, the present invention can be variously modified within the scope of the claims.

１…電動パワーステアリング装置、３…ステアリングシャフト、４…ステアリングホイール、６…中間軸、７…ピニオン軸、８…転舵軸、１３…転舵輪、１４…電動モータ、１５…プーリ・ベルト機構（減速機構）、１６…ボールねじ機構（変換機構）、１７…機構収容ハウジング、１８…入力プーリ、１９…出力プーリ、２０…ベルト、２１…ねじ軸、２２…ボール、２３…ボールナット、２３ａ…外周、２４…軸受保持部、２５…軸受、２６…外輪、２６ａ…外周、２６１…第１端面、２６２…第２端面、２７…第１端部、２８…第２端部、２９…第１弾性体、２９ａ…第１円筒部、２９ｂ…第１環状フランジ部、３０…第２弾性体、３０ａ…第２円筒部、３０ｂ…第２環状フランジ部、３１…径方向ストッパ、３１ｂ…内周、３２…環状フランジ、３３…ボールナットカバー、３３ａ…外周、３４…小径部、３５…大径部、３６…段部、３７…ねじ部材、３８…段部、３９…小径部、４０…大径部、４１…内輪、４２…ナット、４３…スペーサ、５１…第１ハウジング、５２…第２ハウジング、Ｓ…隙間、Ｘ１…軸方向、Ｙ１…径方向 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device, 3 ... Steering shaft, 4 ... Steering wheel, 6 ... Intermediate shaft, 7 ... Pinion shaft, 8 ... Steering shaft, 13 ... Steering wheel, 14 ... Electric motor, 15 ... Pulley belt mechanism ( Deceleration mechanism), 16 ... Ball screw mechanism (conversion mechanism), 17 ... Mechanism housing housing, 18 ... Input pulley, 19 ... Output pulley, 20 ... Belt, 21 ... Screw shaft, 22 ... Ball, 23 ... Ball nut, 23a ... Outer circumference, 24 ... bearing holding portion, 25 ... bearing, 26 ... outer ring, 26a ... outer circumference, 261 ... first end face, 262 ... second end face, 27 ... first end, 28 ... second end, 29 ... first Elastic body, 29a ... 1st cylindrical part, 29b ... 1st annular flange part, 30 ... 2nd elastic body, 30a ... 2nd cylindrical part, 30b ... 2nd annular flange part, 31 ... Radial direction stopper, 31b ... Inner circumference , 32 ... ring Flange 33 ... ball nut cover 33a ... outer periphery 34 ... small diameter portion 35 ... large diameter portion 36 ... step portion 37 ... screw member 38 ... step portion 39 ... small diameter portion 40 ... large diameter portion 41 ... inner ring, 42 ... nut, 43 ... spacer, 51 ... first housing, 52 ... second housing, S ... gap, X1 ... axial direction, Y1 ... radial direction

Claims

An electric motor that generates steering assist force;
A speed reduction mechanism for reducing the rotation of the electric motor;
A conversion mechanism for converting the output rotation of the speed reduction mechanism into movement in the axial direction of the steered shaft;
A housing for accommodating the conversion mechanism,
The speed reduction mechanism includes an input pulley driven by the electric motor, an output pulley disposed around the steered shaft, and a belt connecting the input pulley and the output pulley.
The conversion mechanism includes a screw shaft formed on a part of the steered shaft, a ball nut screwed to the screw shaft via a ball and coupled to the output pulley so as to be integrally rotatable, and a bearing holding of the housing A bearing that is supported by the portion and rotatably supports the ball nut, and a pair of elastic bodies that elastically support the outer ring in the axial direction and the radial direction by receiving a pair of ends of the outer ring of the bearing, respectively. An annular radial stopper disposed between the pair of elastic bodies and held by the bearing holder,
Each elastic body includes a cylindrical portion along the outer periphery of the outer ring, and an annular flange portion extending inward in the radial direction from an end portion of each cylindrical portion and along a corresponding end surface of the outer ring,
The radial stopper is interposed between the cylindrical portions of the pair of elastic bodies,
The inner periphery of the radial stopper is in a state in which the cylindrical portions of the pair of elastic bodies are elastically compressed by the biasing force that biases the output pulley toward the input pulley due to the tension of the belt during non-assist. An electric power steering device in which a gap of a predetermined gap amount is formed between the predetermined portion of the outer ring and the predetermined portion of the outer periphery of the outer ring.

2. The radial direction according to claim 1, wherein the cylindrical portions of the pair of elastic bodies are elastically compressed by an urging force that urges the output pulley toward the input pulley due to the tension of the belt at the time of assisting. An electric power steering apparatus in which a gap amount between the predetermined portion on the inner periphery of the stopper and the predetermined portion on the outer periphery of the outer ring becomes zero.

3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the predetermined gap amount at the non-assist time is set in a range of 20 μm to 70 μm.