JP6314348B2 - Method for manufacturing power steering device - Google Patents

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Description

本発明は、パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a power steering apparatus.

この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。特許文献1には、電動モータの駆動力をボールねじ機構に伝達してラック軸にアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置が開示されている。   As this type of technique, a technique described in Patent Document 1 below is disclosed. Patent Document 1 discloses an electric power steering device that transmits driving force of an electric motor to a ball screw mechanism to apply assist force to a rack shaft.

特開2013-06517号公報JP 2013-06517 A

特許文献1に記載の技術では、ラック軸(転舵軸)の端部までボールねじ溝が切られており、ラック軸はボールねじ機構を介して複列アンギュラ玉軸受けによって片持ち支持されている。そのため、ラック軸が傾きやすく良好な軸支を行うことができない。
本発明は、上記問題に着目たもので、その目的とするところは、転舵軸の良好な軸支を可能にするパワーステアリング装置の製造方法を提供することである。
In the technique described in Patent Document 1, a ball screw groove is cut to the end of the rack shaft (steering shaft), and the rack shaft is cantilevered by a double row angular ball bearing via a ball screw mechanism. . For this reason, the rack shaft tends to be inclined and good shaft support cannot be performed.
The present invention focuses on the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a power steering device that enables good support of the steered shaft.

上記目的を達成するため、本発明の一実施形態に係るパワーステアリング装置の製造方法では、パワーステアリング装置は、ハウジングにあり、ハウジング内において転舵軸を軸方向に移動可能に軸支するすべり軸受と、転舵軸の転舵軸側ボールねじ溝よりも軸方向一端側にあり、すべり軸受によって軸支されるすべり面と、を有し、製造方法は、転舵軸の母材において転舵軸側ボールねじ溝が形成される領域とすべり面が形成される領域の表面を一度に研削加工する工程と、研削加工後に、転舵軸側ボールねじ溝を螺旋状の溝形状に切削加工する工程と、を有するIn order to achieve the above object, in a method for manufacturing a power steering apparatus according to an embodiment of the present invention, the power steering apparatus is in a housing, and a sliding bearing that pivotally supports the steered shaft so as to be movable in the axial direction in the housing. When located at one axial end side than the turning shaft side ball screw groove of the steering shaft has a sliding surface which is axially supported by the sliding bearing, the method includes turning the base material of the steered shaft The process of grinding the surface of the area where the shaft side ball screw groove is formed and the area where the sliding surface is formed at once, and after the grinding process, the steered shaft side ball screw groove is cut into a spiral groove shape And a process .

よって、転舵軸良好軸支を可能にするパワーステアリング装置の製造方法を提供できる。転舵軸の母材において転舵軸側ボールねじ溝が形成される領域とすべり面が形成される領域の表面を一度に研削加工することで、転舵軸側ボールねじ溝の歯先面と、すべり面とを一度に形成することができる。 Therefore, it is possible to provide a manufacturing method of a power steering apparatus which allows a good journalled of the steered shaft. By grinding the surface of the region where the steered shaft side ball screw groove is formed and the region where the sliding surface is formed in the base material of the steered shaft at once, the tooth tip surface of the steered shaft side ball screw groove and The sliding surface can be formed at a time.

実施例1のパワーステアリング装置の正面図である。1 is a front view of a power steering device according to Embodiment 1. FIG. 実施例1のパワーステアリング装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a power steering device of Embodiment 1. FIG. 実施例1の転舵軸にナットを挿入した状態の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a nut is inserted into the steered shaft according to the first embodiment. 実施例1の転舵軸にナットを挿入した状態の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a state in which a nut is inserted into the steered shaft according to the first embodiment.

[実施例1]
実施例1のパワーステアリング装置1について説明する。実施例1のパワーステアリング装置1は、電動モータ40の駆動力をボールねじ機構26を介して転舵軸10に伝達することで運転者の操舵力に対するアシスト力を付与するものである。
〔パワーステアリング装置の構成〕
図1はパワーステアリング装置1の正面図である。図2はパワーステアリング装置1の軸方向断面図である。
パワーステアリング装置1は、運転者が操舵したステアリングホイールの回転を、転舵輪を転舵させる転舵軸10に伝達する操舵機構2と、転舵軸10にアシスト力を付与するアシスト機構3とを有している。
[Example 1]
A power steering device 1 according to a first embodiment will be described. The power steering device 1 according to the first embodiment applies an assist force to the driver's steering force by transmitting the driving force of the electric motor 40 to the steered shaft 10 via the ball screw mechanism 26.
[Configuration of power steering system]
FIG. 1 is a front view of the power steering apparatus 1. FIG. FIG. 2 is a sectional view in the axial direction of the power steering apparatus 1.
The power steering apparatus 1 includes a steering mechanism 2 that transmits rotation of a steering wheel steered by a driver to a steered shaft 10 that steers steered wheels, and an assist mechanism 3 that applies assist force to the steered shaft 10. Have.

パワーステアリング装置1の各構成要素は、第一ハウジング31、第二ハウジング32およびモータハウジング33からなるハウジング30内に収容されている。
転舵軸10は、第一ハウジング31および第二ハウジング32に収容されており、第二ハウジング32にはエンドブッシュ34によって軸支されている。
操舵機構2は、ステアリングホイールに連結する操舵入力軸80と、操舵入力軸80と一体に回転するピニオン81を有している。ピニオン81は、転舵軸10の外周に形成されたラックと噛み合っている。
アシスト機構3は、電動モータ40と、電動モータ40の出力を転舵軸10に伝達するボールねじ機構26とを有している。
電動モータ40は、運転者によりステアリングホイールに入力された操舵トルクおよび操舵量に応じてモータコントローラにより出力が制御されている。電動モータ40の出力回転軸40aには円柱状の入力プーリ35が一体に回転するように設けられている。
ボールねじ機構26は、ナット20と出力プーリ27とを有している。出力プーリ27の外見は円筒状の部材であって、ナット20に一体回転可能に固定されている。電動モータ40の駆動軸40aには円筒状の入力プーリ35が一体に回転するように固定されている。
Each component of the power steering device 1 is accommodated in a housing 30 including a first housing 31, a second housing 32, and a motor housing 33.
The steered shaft 10 is accommodated in a first housing 31 and a second housing 32, and is pivotally supported on the second housing 32 by an end bush 34.
The steering mechanism 2 includes a steering input shaft 80 connected to the steering wheel, and a pinion 81 that rotates integrally with the steering input shaft 80. The pinion 81 meshes with a rack formed on the outer periphery of the steered shaft 10.
The assist mechanism 3 includes an electric motor 40 and a ball screw mechanism 26 that transmits the output of the electric motor 40 to the steered shaft 10.
The output of the electric motor 40 is controlled by a motor controller in accordance with the steering torque and the steering amount input to the steering wheel by the driver. A cylindrical input pulley 35 is provided on the output rotation shaft 40a of the electric motor 40 so as to rotate integrally.
The ball screw mechanism 26 includes a nut 20 and an output pulley 27. The appearance of the output pulley 27 is a cylindrical member, and is fixed to the nut 20 so as to be integrally rotatable. A cylindrical input pulley 35 is fixed to the drive shaft 40a of the electric motor 40 so as to rotate integrally.

入力プーリ35と出力プーリ27との間にはベルト28が巻回されている。電動モータ40の駆動力は入力プーリ35、ベルト28、出力プーリ27を介してナット20に伝達される。入力プーリ35の外径は出力プーリ27の外径より小さく形成されている。
ナット20は、転舵軸10を包囲するように環状に形成され、転舵軸10に対し回転自在に設けられている。ナット20の内周には、螺旋状に溝が形成されており、この溝がナット側ボールねじ溝21を構成している。転舵軸10はラック形成部10aとねじ溝形成部10bの2本の部材を繋げて形成されている。ラック形成部10aの外周には前述のラックが形成されている。ねじ溝形成部10bの外周には螺旋状の溝が形成されており、この溝が転舵軸側ボールねじ溝11を構成している。
転舵軸10にナット20を挿入した状態で、ナット側ボールねじ溝21と転舵軸側ボールねじ溝11とによってボール循環溝12を形成している。ボール循環溝12内には金属製の複数のボール22が充填されている。ナット20が回転するとボール循環溝12内をボール22が移動することにより、ナット20に対して転舵軸10が長手方向に移動する。
転舵軸10の転舵軸側ボールねじ溝11よりも軸方向一端側の表面は滑らかに表面処理されておりすべり面13を構成している。前述のエンドブッシュ34はすべり面13を軸支している。すべり面13は、転舵軸10の軸方向の全可動範囲においてエンドブッシュ34と摺動可能な範囲に設けられている。
A belt 28 is wound between the input pulley 35 and the output pulley 27. The driving force of the electric motor 40 is transmitted to the nut 20 via the input pulley 35, the belt 28, and the output pulley 27. The outer diameter of the input pulley 35 is smaller than the outer diameter of the output pulley 27.
The nut 20 is formed in an annular shape so as to surround the steered shaft 10, and is provided so as to be rotatable with respect to the steered shaft 10. A groove is spirally formed on the inner periphery of the nut 20, and this groove forms a nut-side ball screw groove 21. The steered shaft 10 is formed by connecting two members, a rack forming portion 10a and a thread groove forming portion 10b. The aforementioned rack is formed on the outer periphery of the rack forming portion 10a. A spiral groove is formed on the outer periphery of the thread groove forming portion 10b, and this groove constitutes the steered shaft side ball screw groove 11.
In a state where the nut 20 is inserted into the steered shaft 10, a ball circulation groove 12 is formed by the nut-side ball screw groove 21 and the steered shaft-side ball screw groove 11. The ball circulation groove 12 is filled with a plurality of balls 22 made of metal. When the nut 20 rotates, the ball 22 moves in the ball circulation groove 12 so that the steered shaft 10 moves in the longitudinal direction with respect to the nut 20.
The surface of the steered shaft 10 on the one end side in the axial direction from the steered shaft side ball screw groove 11 is smoothly surfaced to constitute a sliding surface 13. The aforementioned end bush 34 pivotally supports the sliding surface 13. The sliding surface 13 is provided in a range that can slide with the end bush 34 in the entire movable range in the axial direction of the steered shaft 10.

〔ナットの構成〕
ナット20はベアリング24によって第一ハウジング31に回転自在に軸支されている。ベアリング24は、アウタレース24aとインナレース24bとを有している。アウタレース24aとインナレース24bとの間にはボール24cが設けられている。インナレース24bは、ナット20の軸方向一端側(操舵機構2側)に、ナット20と一体に形成されている。
図3は転舵軸10にナット20を挿入した状態の斜視図である。図4は図3の図からボールチューブ23を分解した状態の図である。
ナット20の本体部20aの外周にはボール循環溝12に接続する接続通路20b,20cが形成されている。ボール22は、接続通路20b,20cからボール循環溝12内に充填される。接続通路20b,20cには、接続通路20b,20cを繋ぐボールチューブ23が挿入されている。ボールチューブ23の中央部付近には、チューブクリップ25が被せられている。チューブクリップ25の両端部には、ボルト29が貫通するボルト孔25aが形成されている。ナット20の本体部20aには、ボルト29が挿入されるボルト孔20cが形成されている。
ボール循環溝12にボール22を充填したのちに、ボール22が充填されたボールチューブ23を接続通路20b,20cに挿入する。ボールチューブ23にチューブクリップ25を被せた状態で、ボルト29によりチューブクリップ25をナット20に固定することにより、ボールチューブ23をナット20に保持している。
[Configuration of nut]
The nut 20 is rotatably supported on the first housing 31 by a bearing 24. The bearing 24 has an outer race 24a and an inner race 24b. A ball 24c is provided between the outer race 24a and the inner race 24b. The inner race 24b is formed integrally with the nut 20 on one axial end side (steering mechanism 2 side) of the nut 20.
FIG. 3 is a perspective view of the steered shaft 10 with the nut 20 inserted. FIG. 4 is an exploded view of the ball tube 23 from the view of FIG.
Connection passages 20b and 20c connected to the ball circulation groove 12 are formed on the outer periphery of the main body 20a of the nut 20. The ball 22 is filled into the ball circulation groove 12 from the connection passages 20b and 20c. A ball tube 23 connecting the connection passages 20b and 20c is inserted into the connection passages 20b and 20c. A tube clip 25 is covered near the center of the ball tube 23. Bolt holes 25 a through which the bolts 29 pass are formed at both ends of the tube clip 25. Bolt holes 20c into which bolts 29 are inserted are formed in the main body portion 20a of the nut 20.
After the ball 22 is filled in the ball circulation groove 12, the ball tube 23 filled with the ball 22 is inserted into the connection passages 20b and 20c. The ball tube 23 is held on the nut 20 by fixing the tube clip 25 to the nut 20 with a bolt 29 while the ball clip 23 is covered with the tube clip 25.

〔作用〕
転舵軸10は、応力集中を避けるために外径は軸方向全体に渡ってできるだけ均一であることが望まれる。このような条件のもと、転舵軸ボールねじ溝11を転造加工によって形成しようとすると、転舵軸10のねじ溝形成部10bの軸方向全体に渡って転舵軸側ボールねじ溝11が形成されることとなる。
ねじ溝形成部10bの端部まで転舵軸側ボールねじ溝11が形成されると、ハウジング30に対して転舵軸10を軸支する軸受は、転舵軸側ボールねじ溝11に当接することとなる。そのため、転舵軸10が軸方向に移動すると転舵軸側ボールねじ溝11の段差によって軸受が損傷しやすくなる。また段差によって振動や騒音が生じる。また転舵軸側ボールねじ溝11の山の部分のみが軸受と接触することなるため、転舵軸10自体も損傷しやすくなる。
これらの問題の発生を抑制するために、転舵軸10と軸受とクリアランスを大きめにとり、転舵軸に大きな力が作用したときにのみ軸受で荷重を受けることもできる。しかし、この解決方法では、転舵軸10をしっかり軸支することができず、転舵軸10にガタつきが生じてしまう。
[Action]
The steered shaft 10 is desired to have an outer diameter that is as uniform as possible over the entire axial direction in order to avoid stress concentration. Under such conditions, when the steered shaft ball screw groove 11 is formed by rolling, the steered shaft side ball screw groove 11 extends over the entire axial direction of the thread groove forming portion 10b of the steered shaft 10. Will be formed.
When the steered shaft side ball screw groove 11 is formed up to the end of the thread groove forming portion 10b, the bearing that supports the steered shaft 10 with respect to the housing 30 contacts the steered shaft side ball screw groove 11. It will be. Therefore, when the steered shaft 10 moves in the axial direction, the bearing is easily damaged by the step of the steered shaft side ball screw groove 11. In addition, vibration and noise are generated by the step. Further, since only the mountain portion of the steered shaft side ball screw groove 11 comes into contact with the bearing, the steered shaft 10 itself is easily damaged.
In order to suppress the occurrence of these problems, the clearance between the steered shaft 10 and the bearing can be increased, and the load can be received by the bearing only when a large force acts on the steered shaft. However, in this solution, the steered shaft 10 cannot be supported firmly, and the steered shaft 10 is rattled.

そこで実施例1では、切削加工によって転舵軸側ボールねじ溝11を形成するようにした。転造加工と異なり、切削加工は転舵軸10の外径が軸方向全体で均一であっても部分的にボールねじ溝を形成することができる。これにより、転舵軸10の転舵軸側ボールねじ溝11よりも一端側に、ねじ溝が切られていない滑らかに表面処理されたすべり面13を形成することができる。そして、すべり面13において、エンドブッシュ34が転舵軸10を軸支するようにした。
これにより、すべり軸受であるエンドブッシュ34が転舵軸10と接触する部分を表面が滑らかなすべり面13とすることができる。よって、振動や騒音を抑制し、エンドブッシュ34や転舵軸10の破損を抑制することができる。また転舵軸10とエンドブッシュ34とのクリアランスを小さくすることができるため、転舵軸10のガタつきを抑制することができる。
Therefore, in Example 1, the steered shaft side ball screw groove 11 is formed by cutting. Unlike the rolling process, the cutting process can partially form the ball screw groove even if the outer diameter of the steered shaft 10 is uniform in the entire axial direction. As a result, it is possible to form a smooth surface-treated slide surface 13 in which no screw groove is cut, at one end side of the steered shaft side ball screw groove 11 of the steered shaft 10. The end bush 34 pivotally supports the steered shaft 10 on the sliding surface 13.
As a result, the portion where the end bushing 34, which is a sliding bearing, contacts the steered shaft 10 can be the sliding surface 13 having a smooth surface. Therefore, vibration and noise can be suppressed, and damage to the end bush 34 and the steered shaft 10 can be suppressed. Further, since the clearance between the steered shaft 10 and the end bush 34 can be reduced, the rattling of the steered shaft 10 can be suppressed.

また実施例1では、すべり面13を転舵軸10の軸方向の全可動範囲においてエンドブッシュ34と摺動可能な範囲に設けた。
これにより、エンドブッシュ34が転舵軸側ボールねじ溝11に接触することがないため、エンドブッシュの損傷を抑制することができる。
また実施例1では、転舵軸側ボールねじ溝11が形成される領域の転舵軸10の母材の外径と、すべり面13が形成される領域の転舵軸10の母材の外径を同径とした。
転舵軸側ボールねじ溝11が形成される部分を大径とし、すべり面13が形成される部分を小径とすれば、転造加工により転舵軸10の端部にすべり面13を設けつつ転舵軸側ボールねじ溝11を形成することは可能である。しかし、転舵軸10の転舵軸側ボールねじ溝11が形成される領域の径と、すべり面13が形成される領域の径とが異なることとなる。そのため、転舵軸10に応力集中する箇所が生じてしまい、転舵軸10が損傷するおそれがある。また、転舵軸側ボールねじ溝11が形成される部分の強度と、すべり面13が形成される部分の強度が異なるため、焼き入れを行った際に生じる曲げが大きくなるおそれがある。また、すべり面13の端部にタイロッドを接続するが、接続部の外径が小さくなり、接続部分の強度が確保できないおそれがある。また、接続作業時の作業性が悪化するおそれがある。
Further, in Example 1, the sliding surface 13 is provided in a range in which the sliding surface 13 can slide with the end bush 34 in the entire movable range in the axial direction of the steered shaft 10.
Thereby, since the end bush 34 does not contact the steered shaft side ball screw groove 11, damage to the end bush can be suppressed.
In Example 1, the outer diameter of the base material of the steered shaft 10 in the region where the steered shaft side ball screw groove 11 is formed and the outer surface of the base material of the steered shaft 10 in the region where the sliding surface 13 is formed. The diameter was the same.
If the portion where the steered shaft side ball screw groove 11 is formed has a large diameter and the portion where the slide surface 13 is formed has a small diameter, the slip surface 13 is provided at the end of the steered shaft 10 by rolling. It is possible to form the steered shaft side ball screw groove 11. However, the diameter of the region where the steered shaft side ball screw groove 11 of the steered shaft 10 is formed is different from the diameter of the region where the sliding surface 13 is formed. For this reason, a portion where stress concentrates on the steered shaft 10 occurs, and the steered shaft 10 may be damaged. In addition, since the strength of the portion where the steered shaft side ball screw groove 11 is formed and the strength of the portion where the sliding surface 13 is formed are different, there is a possibility that bending occurring when quenching is increased. Further, although the tie rod is connected to the end portion of the sliding surface 13, the outer diameter of the connecting portion becomes small, and there is a possibility that the strength of the connecting portion cannot be ensured. In addition, workability during connection work may be deteriorated.

一方、実施例1では、転舵軸10の径が軸方向全体にわたってほぼ均一とすることができる。このため、応力集中を抑制し、転舵軸10の損傷を抑制することができる。また,焼き入れ時の曲げを抑制することができる。また、タイロッドを接続する部分の外径を確保することができる。このため、タイロッドとの接続部分の強度を確保することができる。更に、接続作業時の作業性を向上させることができる。
また実施例1では、転舵軸側ボールねじ溝11の形成領域を高周波焼き入れにより熱処理を行うようにした。
高周波焼き入れは、筒状の装置内に転舵軸10を挿入して熱処理を行うことができる。これにより、長尺形状の転舵軸10であっても、転舵軸側ボールねじ溝11の形成領域のみに部分的に熱処理を行うことができ、熱処理作業効率を向上させることができる。
また実施例1では、転舵軸10に転舵軸側ボールねじ溝11を切削加工する前に、ボールねじ溝11の形成領域と、すべり面13の形成領域の表面を研削加工するようにした。
これにより、転舵軸側ボールねじ溝11の歯先面と、すべり面13の表面とを一度に研削加工することができ、転舵軸10の軸方向全体の外径寸法を整えることができる。
On the other hand, in Example 1, the diameter of the steered shaft 10 can be made substantially uniform over the entire axial direction. For this reason, stress concentration can be suppressed and damage to the steered shaft 10 can be suppressed. In addition, bending during quenching can be suppressed. Moreover, the outer diameter of the part which connects a tie rod is securable. For this reason, the intensity | strength of a connection part with a tie rod is securable. Furthermore, workability at the time of connection work can be improved.
In Example 1, the region where the steered shaft side ball screw groove 11 is formed is heat-treated by induction hardening.
In the induction hardening, heat treatment can be performed by inserting the steered shaft 10 into a cylindrical apparatus. Thereby, even in the case of the elongated steered shaft 10, the heat treatment can be partially performed only on the formation region of the steered shaft side ball screw groove 11, and the heat treatment work efficiency can be improved.
Further, in Example 1, before the turning shaft side ball screw groove 11 is cut on the turning shaft 10, the surface of the formation region of the ball screw groove 11 and the formation region of the sliding surface 13 is ground. .
Thereby, the tooth tip surface of the steered shaft side ball screw groove 11 and the surface of the sliding surface 13 can be ground at a time, and the outer diameter dimension of the entire axial direction of the steered shaft 10 can be adjusted. .

〔効果〕
(1) ステアリングホイールの回転に伴い転舵輪を転舵させる転舵軸10と、転舵軸10の長手方向を第一軸方向としたとき、転舵軸10の第一軸方向の所定範囲において転舵軸10の外周側に設けられ、切削加工によって螺旋状の溝形状に形成された転舵軸側ボールねじ溝11と、転舵軸10を包囲するように環状に形成された本体部20aを備え、転舵軸10に対し回転自在に設けられたナット20と、ナット20の内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、転舵軸側ボールねじ溝11と共に螺旋状のボール循環溝12を構成するナット側ボールねじ溝21と、ナット20の回転軸を第二軸方向とし、ナット20の回転軸周りの方向を周方向としたとき、ナット20の第二軸方向における端面、またはナット20の外周面の周方向所定範囲においてナットの外部に開口するとともに、ナット側ボールねじ溝21と連通するように形成された接続通路20b,20c(ボール挿入通路)と、ナット20に設けられ、接続通路20b,20cの外部への開口を封止するボールチューブ23(封止部材)と、接続通路20b,20cを介してナット20内に挿入されるとともに、ボール循環溝12内おいて移動可能に設けられた複数のボール22と、転舵軸10およびナット20を収容するハウジング30と、ハウジング30に設けられ、ハウジング30内において転舵軸10を第一軸方向に移動可能に軸支するエンドブッシュ34(すべり軸受)と、転舵軸10の転舵軸側ボールねじ溝11よりも第一軸方向一端側に設けられ、エンドブッシュ34によって軸支されるすべり面13と、ナット20を回転駆動し、ナット20の回転が転舵軸10の軸方向運動に変換されることにより転舵軸10に操舵力を付与する電動モータ40と、を有するようにした。
よって、振動や騒音を抑制し、エンドブッシュ34や転舵軸10の破損を抑制することができる。また転舵軸10のガタつきを抑制することができる。
〔effect〕
(1) When the steered shaft 10 that steers the steered wheels with the rotation of the steering wheel and the longitudinal direction of the steered shaft 10 is the first axial direction, within a predetermined range of the first axial direction of the steered shaft 10 A steered shaft side ball screw groove 11 provided on the outer peripheral side of the steered shaft 10 and formed into a spiral groove shape by cutting, and a main body portion 20a formed in an annular shape so as to surround the steered shaft 10 A nut 20 that is rotatably provided to the steered shaft 10, and is provided on the inner peripheral side of the nut 20, has a spiral groove shape, and has a spiral shape together with the ball screw groove 11 on the steered shaft side. When the rotation axis of the nut-side ball screw groove 21 and the nut 20 constituting the ball circulation groove 12 is the second axial direction and the direction around the rotation axis of the nut 20 is the circumferential direction, the nut 20 in the second axial direction Open to the outside of the nut in the circumferential direction predetermined range of the end surface or the outer peripheral surface of the nut 20 A connection passage 20b, 20c (ball insertion passage) formed so as to communicate with the ball screw groove 21 and a ball tube 23 (sealing) provided in the nut 20 and sealing the opening to the outside of the connection passage 20b, 20c Member), a plurality of balls 22 which are inserted into the nut 20 through the connection passages 20b and 20c, and are movably provided in the ball circulation groove 12, and the steered shaft 10 and the nut 20 are accommodated. A housing 30, an end bush 34 (slide bearing) that is provided in the housing 30 and supports the steered shaft 10 so as to be movable in the first axial direction in the housing 30, and a steered shaft-side ball screw of the steered shaft 10 The sliding surface 13 provided on one end side in the first axial direction than the groove 11 and pivotally supported by the end bush 34 and the nut 20 are rotationally driven, and the rotation of the nut 20 is converted into the axial motion of the steered shaft 10. An electric motor 40 for applying a steering force to the steered shaft 10 by It was made to have.
Therefore, vibration and noise can be suppressed, and damage to the end bush 34 and the steered shaft 10 can be suppressed. Further, rattling of the steered shaft 10 can be suppressed.

(2) すべり面13は、エンドブッシュ34上を転舵軸10が摺動する全域に形成されるようにした。
よって、エンドブッシュの損傷を抑制することができる。
(3) 転舵軸側ボールねじ溝11が形成される領域の転舵軸10の母材の外径とすべり面13が形成される領域の転舵軸10の母材の外径を同径とした。
よって、応力集中を抑制し、転舵軸10の損傷を抑制することができる。また焼き入れ時の曲げを抑制することができる。また、タイロッドとの接続部分の強度を確保することができる。更に、接続作業時の作業性を向上させることができる。
(4) 転舵軸10の転舵軸側ボールねじ溝11の形成領域を、高周波焼き入れにより熱処理した。
よって、転舵軸側ボールねじ溝11の形成領域のみに部分的に熱処理を行うことができ、熱処理効率を向上させることができる。
(5) 転舵軸側ボールねじ溝11の切削加工前に転舵軸側ボールねじ溝11の形成領域とすべり面13の形成領域の表面に研削加工を施すようにした。
よって、転舵軸側ボールねじ溝11の歯先面と、すべり面13の表面とを一度に研削加工することができ、転舵軸10の軸方向全体の外径寸法を整えることができる。
(2) The sliding surface 13 is formed on the end bush 34 in the entire area where the steered shaft 10 slides.
Therefore, damage to the end bush can be suppressed.
(3) The outer diameter of the base material of the steered shaft 10 in the region where the steered shaft side ball screw groove 11 is formed and the outer diameter of the base material of the steered shaft 10 in the region where the sliding surface 13 is formed are the same diameter. It was.
Therefore, stress concentration can be suppressed and damage to the steered shaft 10 can be suppressed. Further, bending during quenching can be suppressed. Moreover, the strength of the connecting portion with the tie rod can be ensured. Furthermore, workability at the time of connection work can be improved.
(4) The formation region of the turning shaft side ball screw groove 11 of the turning shaft 10 was heat-treated by induction hardening.
Therefore, heat treatment can be partially performed only on the formation region of the steered shaft side ball screw groove 11, and heat treatment efficiency can be improved.
(5) Before cutting the steered shaft side ball screw groove 11, the surface of the steered shaft side ball screw groove 11 forming region and the surface of the sliding surface 13 forming region is ground.
Therefore, the tooth tip surface of the steered shaft side ball screw groove 11 and the surface of the sliding surface 13 can be ground at once, and the outer diameter dimension of the entire steered shaft 10 in the axial direction can be adjusted.

[他の実施例]
以上、本発明を実施例1に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例1に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
実施例1では、ナット20の接続通路20b,20cからボール循環溝12内にボール22を充填するようにしている。これをナット20の軸方向側面からボール循環溝12に貫通する孔を形成し、この孔からボール22を充填するようにしても良い。この場合、ボール22を充填する孔を封止する必要がある。
実施例1では、転舵軸側ボールねじ溝11を切削加工により形成すると記載したが、切削加工には研削加工も含まれる。
[Other embodiments]
As described above, the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration of each invention is not limited to the first embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. Are included in the present invention.
In the first embodiment, the balls 22 are filled into the ball circulation groove 12 from the connection passages 20b and 20c of the nut 20. A hole penetrating the ball circulation groove 12 from the axial side surface of the nut 20 may be formed, and the ball 22 may be filled from this hole. In this case, it is necessary to seal the hole filling the ball 22.
In the first embodiment, it is described that the steered shaft side ball screw groove 11 is formed by cutting, but the cutting includes grinding.

[請求項以外の技術的思想]
更に、上記実施例から把握しうる請求項以外の技術的思想について、以下に記載する。
(A) 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記すべり面は、前記すべり軸受上を前記転舵軸が摺動する全域に形成されることを特徴とするパワーステアリング装置。
(B) 請求項1に記載のパワーステアリング装置において、
前記転舵軸の前記転舵軸側ボールねじ溝形成領域は高周波焼き入れにより熱処理されることを特徴とするパワーステアリング装置。
[Technical thought other than claims]
Further, technical ideas other than the claims that can be grasped from the above-described embodiment will be described below.
(A) In the power steering device according to claim 1,
The power steering device according to claim 1, wherein the sliding surface is formed in an entire area where the turning shaft slides on the sliding bearing.
(B) In the power steering device according to claim 1,
The power steering apparatus, wherein the turning shaft side ball screw groove forming region of the turning shaft is heat-treated by induction hardening.

10 転舵軸
11 転舵軸側ボールねじ溝
12 ボール循環溝
13 すべり面
20 ナット
20a 本体部
20b,20c 接続通路(ボール挿入通路)
21 ナット側ボールねじ溝
22 ボール
23 ボールチューブ(封止部材)
30 ハウジング
34 エンドブッシュ(すべり軸受)
40 電動モータ
10 Steering shaft
11 Steering shaft side ball screw groove
12 Ball circulation groove
13 Sliding surface
20 nuts
20a body
20b, 20c Connection passage (ball insertion passage)
21 Nut side ball screw groove
22 balls
23 Ball tube (sealing material)
30 Housing
34 End bush (slide bearing)
40 Electric motor

Claims (3)

パワーステアリング装置の製造方法であって、
前記パワーステアリング装置は、
ステアリングホイールの回転に伴い転舵輪を転舵させる転舵軸と、
前記転舵軸の長手方向を第一軸方向としたとき、前記転舵軸の前記第一軸方向の所定範囲において前記転舵軸の外周側にあり、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝と、
前記転舵軸を包囲する環状本体部を備え、前記転舵軸に対し回転自在であるナットと、
前記ナットの内周側にあり、螺旋状の溝形状を有し、前記転舵軸側ボールねじ溝と共に螺旋状のボール循環溝を構成するナット側ボールねじ溝と、
前記ボール循環溝内移動可能複数のボールと、
前記転舵軸および前記ナットを収容するハウジングと、
前記ハウジングにあり、前記ハウジング内において前記転舵軸を前記第一軸方向に移動可能に軸支するすべり軸受と、
前記転舵軸の前記転舵軸側ボールねじ溝よりも前記第一軸方向一端側にあり、前記すべり軸受によって軸支されるすべり面と、
前記ナットを回転駆動し、前記ナットの回転が前記転舵軸の軸方向運動に変換されることにより前記転舵軸に操舵力を付与する電動モータと、
を有し、
前記製造方法は、
前記転舵軸の母材において前記転舵軸側ボールねじ溝が形成される領域と前記すべり面が形成される領域の表面を一度に研削加工する工程と、
前記研削加工後に、前記転舵軸側ボールねじ溝を前記螺旋状の溝形状に切削加工する工程と、
を有する、
パワーステアリング装置の製造方法
A method of manufacturing a power steering device,
The power steering device is
A steered shaft that steers steered wheels as the steering wheel rotates,
When the longitudinal direction of the steering shaft and the first axial direction, is in the outer periphery of the steering shaft in the first axial direction in a predetermined range of the steering shaft, the steering shaft having a spiral groove shape Side ball screw groove,
A body portion of an annular surrounding the steering shaft, and the nut is rotatable relative to said steering shaft,
A nut-side ball screw groove that is on the inner peripheral side of the nut, has a spiral groove shape, and forms a spiral ball circulation groove together with the steered shaft-side ball screw groove;
A plurality of balls capable of moving the ball circulation groove,
A housing for housing the steered shaft and the nut;
A slide bearing which is in the housing and pivotally supports the steered shaft so as to be movable in the first axial direction in the housing;
A sliding surface which is on one end side in the first axial direction of the steered shaft side ball screw groove of the steered shaft and is pivotally supported by the slide bearing;
An electric motor that rotates the nut and applies a steering force to the steered shaft by converting the rotation of the nut into an axial motion of the steered shaft;
I have a,
The manufacturing method includes:
Grinding the surface of the region where the steered shaft side ball screw groove is formed and the region where the sliding surface is formed in the base material of the steered shaft at a time;
After the grinding process, cutting the steered shaft side ball screw groove into the spiral groove shape;
Having
A method for manufacturing a power steering apparatus.
請求項1に記載のパワーステアリング装置の製造方法において、
前記転舵軸側ボールねじ溝が形成される領域の前記転舵軸の母材の外径と前記すべり面が形成される領域の前記転舵軸の母材の外径は同径であるパワーステアリング装置の製造方法
In the method of manufacturing a power steering device according to claim 1,
The outer diameter of the base material of the steered shaft in the region where the steered shaft side ball screw groove is formed and the outer diameter of the base material of the steered shaft in the region where the sliding surface is formed are the same diameter , A method for manufacturing a power steering apparatus.
請求項1または2に記載のパワーステアリング装置の製造方法において、
前記パワーステアリング装置は、
前記ナットの回転軸を第二軸方向とし、前記ナットの回転軸周りの方向を周方向としたとき、前記ナットの前記第二軸方向における端面、または前記ナットの外周面の前記周方向所定範囲において前記ナットの外部に開口するとともに、前記ナット側ボールねじ溝と連通するボール挿入通路を有し
前記製造方法は、
前記ボール挿入通路を介して前記ナット内に前記複数のボールを挿入する工程と
前記ボール挿入通路の前記外部への開口を封止部材により封止する工程と、
を有する、パワーステアリング装置の製造方法
In the method of manufacturing a power steering device according to claim 1 or 2 ,
The power steering device is
When the rotation axis of the nut is the second axial direction and the direction around the rotation axis of the nut is the circumferential direction, the end surface in the second axial direction of the nut or the predetermined circumferential range of the outer peripheral surface of the nut And having a ball insertion passage that opens to the outside of the nut and communicates with the nut-side ball screw groove,
The manufacturing method includes:
Inserting a plurality of balls into the nut through the ball insertion path,
Sealing the outside opening of the ball insertion passage with a sealing member ;
A method for manufacturing a power steering apparatus.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH06504B2 (en) * 1985-12-09 1994-01-05 株式会社ユニシアジェックス Electric power steering device
US4841790A (en) * 1988-05-27 1989-06-27 General Motors Corporation Electro mechanical actuator
JP3623922B2 (en) * 2001-02-14 2005-02-23 本田技研工業株式会社 Electric power steering device
JP2002310254A (en) * 2001-04-13 2002-10-23 Koyo Seiko Co Ltd Ball screw device and electric power steering device using the same
JP2005263149A (en) * 2004-03-22 2005-09-29 Nsk Ltd Electric power steering device
JP4539292B2 (en) * 2004-11-01 2010-09-08 株式会社ジェイテクト Rack bar

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