JPH10258749A - Electrically powered steering device - Google Patents

Electrically powered steering device

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JPH10258749A
JPH10258749A JP6624497A JP6624497A JPH10258749A JP H10258749 A JPH10258749 A JP H10258749A JP 6624497 A JP6624497 A JP 6624497A JP 6624497 A JP6624497 A JP 6624497A JP H10258749 A JPH10258749 A JP H10258749A
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shaft
pinion
pinion shaft
rack
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Shinji Naruse
信治 成瀬
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Kayaba Industry Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To properly protect an assist force transmission mechanism or a torque detection device in a steering gear box from foreign matters such as muddy water even if a cover member of the end part of the steering gear box is broken. SOLUTION: In the housing of a steering gear box, an oil seal 60 is pressed into the opening part 4a of a connecting part housing 4 for housing an engaged part between the pinion gear 51 of a pinion shaft 2 and the rack gear 52 of a rack shaft 6 and, by sealing a gap between the output shaft 22 of the pinion shaft 2 and the opening part 4a, an assist force transmission mechanism, a torque detector, a bearing 42 for supporting the pinion shaft 2 or the like housed in a pinion side housing 3 together with the input shaft 21 side of the pinion shaft 2 is protected from the incursion of foreign matters from the open end of the housing.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電動パワーステア
リング装置のステアリングギヤボックスの改良に関す
る。
The present invention relates to an improvement in a steering gear box of an electric power steering device.

【0002】[0002]

【従来の技術】電動パワーステアリング装置では、ステ
アリングホイール等の操舵側からの入力トルクの大きさ
および方向をトルク検出装置で検出し、この入力トルク
の検出値にしたがった電動モータからのアシスト力を、
アシスト力伝達機構を介して操舵力に付与する。このよ
うな電動パワーステアリング装置のステアリングギヤボ
ックスにおいて、操舵側に連結するピニオン軸、トルク
検出装置、電動モータ、電動モータからのアシスト力伝
達機構等をユニット化した構成が、例えば特開平8−1
75403号公報や特開平8−34355号公報等に提
案されている。
2. Description of the Related Art In an electric power steering device, the magnitude and direction of input torque from a steering side such as a steering wheel is detected by a torque detection device, and an assisting force from an electric motor according to the detected value of the input torque is detected. ,
It is added to the steering force via the assist force transmission mechanism. In a steering gear box of such an electric power steering device, a configuration in which a pinion shaft connected to a steering side, a torque detection device, an electric motor, a mechanism for transmitting assist force from the electric motor, and the like are unitized is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-1.
It has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 75403 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-34355.

【0003】図3には、この特開平8−175403号
公報の電動パワーステアリング装置のステアリングギヤ
ボックスを断面図で示す。図示されるように、ピニオン
軸101は、軸受102を介してハウジングのピニオン
軸収容部103の上半部103aに軸支される入力軸1
04と、トーションバー105と、軸受106、107
を介してピニオン軸収容部103の下半部103bとラ
ック軸収容部108にそれぞれ軸支される出力軸109
から構成される。
FIG. 3 is a sectional view showing a steering gear box of the electric power steering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-175403. As shown, the pinion shaft 101 is connected to an input shaft 1 that is supported by a top half 103a of a pinion shaft receiving portion 103 of a housing via a bearing 102.
04, torsion bar 105, bearings 106, 107
The output shaft 109 is supported by the lower half 103b of the pinion shaft housing 103 and the rack shaft housing 108 via
Consists of

【0004】操舵側に連係する入力軸104は、中空部
110内に収装したトーションバー105を介して、出
力軸109と連結する。一方、ハウジングのピニオン軸
収容部103とラック軸収容部108との間の開口部1
11からラック軸収容部108側に突出した出力軸10
9外周にはピニオン112が形成され、このピニオン1
12と噛合するラック軸113が、図示されない車輪等
の被操舵側に連係する。
[0004] An input shaft 104 linked to the steering side is connected to an output shaft 109 via a torsion bar 105 housed in a hollow portion 110. On the other hand, the opening 1 between the pinion shaft receiving portion 103 and the rack shaft receiving portion 108 of the housing.
The output shaft 10 protruding from the rack shaft 11 toward the rack shaft housing 108
A pinion 112 is formed around the outer periphery of the pinion 9.
The rack shaft 113 that meshes with the wheel 12 is linked to a steered side such as wheels (not shown).

【0005】トルク検出装置は、差動変圧器115と、
スライド部材116から構成される。入力軸104およ
び出力軸109の外周に嵌合する円筒状のスライド部材
116は、入力軸104に形成された斜行案内部117
に係合するとともに、出力軸109に形成された縦方向
案内部118に係合し、入力トルクの大きさと方向にし
たがったトーションバー105の捩れ(入力軸104と
出力軸109との相対回転)は、スライド部材116の
ピニオン軸101方向の移動に変換され、差動変圧器1
15を介して検出される。
[0005] The torque detector comprises a differential transformer 115,
It is composed of a slide member 116. The cylindrical slide member 116 fitted on the outer periphery of the input shaft 104 and the output shaft 109 is provided with a skew guide portion 117 formed on the input shaft 104.
And the torsion of the torsion bar 105 according to the magnitude and direction of the input torque (relative rotation between the input shaft 104 and the output shaft 109). Is converted into the movement of the slide member 116 in the direction of the pinion shaft 101, and the differential transformer 1
15 is detected.

【0006】この入力トルクの検出値にしたがってアシ
スト力を発生する電動モータ119はピニオン軸収容部
103に一体に保持され、リング部材120と進退部材
121から構成されるアシスト力伝達機構を介して、出
力軸109にアシスト力が付与される。
An electric motor 119 that generates an assisting force according to the detected value of the input torque is integrally held by a pinion shaft receiving portion 103, and is transmitted through an assisting force transmission mechanism including a ring member 120 and an advancing / retreating member 121. An assist force is applied to the output shaft 109.

【0007】図4には、特開平8−34355号公報の
電動パワーステアリング装置のステアリングギヤボック
スを断面図で示す。図示されるように、ハウジングのピ
ニオン軸収容部201の上半分を構成するカバー201
aに軸受202を介して支持された入力軸203は、ト
ーションバー204を介して、ピニオン軸収容部201
の下半分を構成するベース201bに軸受205および
軸受206を介して支持された出力軸207と連結す
る。ベース201bは同じくハウジングの一部を構成す
るラック軸収容部208側に開口し、このラック軸収容
部208内に収容されたラック軸209に、出力軸20
7外周に形成されたピニオンが噛合する。ラック軸20
9は図示されない被操舵側に連係する。
FIG. 4 is a sectional view showing a steering gear box of an electric power steering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-34355. As shown, a cover 201 constituting an upper half of a pinion shaft receiving portion 201 of a housing is provided.
a of the input shaft 203 supported on the pinion shaft 201 through a torsion bar 204.
Is connected to an output shaft 207 supported via a bearing 205 and a bearing 206 on a base 201b constituting the lower half. The base 201b is opened on the side of the rack shaft accommodating portion 208 which also forms a part of the housing, and the output shaft 20 is attached to the rack shaft 209 accommodated in the rack shaft accommodating portion 208.
The pinions formed on the outer periphery of the gear 7 mesh with each other. Rack shaft 20
9 is linked to a steered side (not shown).

【0008】また、トルク検出装置は、トーションバー
204の捩れにしたがってピニオン軸(入力軸203お
よび出力軸207)の軸方向にスライドするスライダ2
11、およびこのスライダ211のスライドを検出する
ポテンショメータ212から構成され、これらはカバー
201a内に収装される。
The torque detecting device is provided with a slider 2 which slides in the axial direction of the pinion shaft (input shaft 203 and output shaft 207) in accordance with the torsion of the torsion bar 204.
11 and a potentiometer 212 for detecting the sliding of the slider 211, which are housed in the cover 201a.

【0009】また、電動モータ213と出力軸207間
のアシスト力伝達機構は、電動モータ213出力軸外周
の小ハイポイドギヤ214と、この小ハイポイドギヤ2
14と噛合する出力軸207外周の大ハイポイドギヤ2
15から構成され、カバー201a内に収容されてい
る。
The assist force transmitting mechanism between the electric motor 213 and the output shaft 207 includes a small hypoid gear 214 on the outer periphery of the electric motor 213 and the small hypoid gear 2.
Large hypoid gear 2 on the outer periphery of the output shaft 207 that meshes with
15 and housed in the cover 201a.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
電動パワーステアリング装置において、図3のラック軸
113、図4のラック軸209は、それぞれステアリン
グギヤボックスの両端の開口から突出し、図示されない
タイロッドを介して被操舵側に連結するのであるが、こ
のラック軸113またはラック軸209とタイロッドと
の連結部には、防塵および防水用のブーツが被せられ、
ステアリングギヤボックス両端の開口からのラック軸収
容部108またはラック軸収容部201内への泥水等の
異物の侵入が防止されている(図1参照)。
By the way, in such an electric power steering apparatus, the rack shaft 113 in FIG. 3 and the rack shaft 209 in FIG. 4 respectively protrude from the openings at both ends of the steering gear box, and have tie rods (not shown). The rack shaft 113 or the connection between the rack shaft 209 and the tie rods is covered with dustproof and waterproof boots.
Foreign matter such as muddy water is prevented from entering the rack shaft housing 108 or the rack shaft housing 201 from the openings at both ends of the steering gear box (see FIG. 1).

【0011】しかしながら、このようなブーツは例えば
飛び石等でも破損しやすく、ブーツが破損した場合に
は、ラック軸収容部108またはラック軸収容部201
内には外部からの泥水等が侵入してしまうが、この場
合、上述した図3、図4に示すような従来のステアリン
グギヤボックスでは、泥水等がピニオン軸収容部103
側、またはピニオン軸収容部201側にまで到達してし
まう。
However, such a boot is easily damaged by, for example, a stepping stone, and if the boot is damaged, the rack shaft accommodating portion 108 or the rack shaft accommodating portion 201 is damaged.
Mud water or the like from the outside enters into the inside, but in this case, in the conventional steering gear box as shown in FIGS.
Side or the pinion shaft housing 201 side.

【0012】すなわち、図3の電動パワーステアリング
装置では、ラック軸収容部108とピニオン軸収容部1
03とは開口部111を介して連通しているので、破損
したブーツから侵入して来た泥水はそのままピニオン軸
収容部103内に侵入し、軸受106、アシスト力伝達
機構、トルク検出装置にまで達してしまう。
That is, in the electric power steering apparatus shown in FIG. 3, the rack shaft housing 108 and the pinion shaft housing 1
Since the muddy water that has entered from the damaged boot enters the pinion shaft receiving portion 103 as it is, the muddy water that has entered from the damaged boot enters the bearing 106, the assist force transmitting mechanism, and the torque detecting device. Will reach.

【0013】また、図4の電動パワーステアリング装置
では、カバー201a内のトルク検出装置210が収容
される第1室Aと、アシスト力伝達機構である小ハイポ
イドギヤ214、大ハイポイドギヤ215が収容される
第2室Bとは、これらの室で使用される潤滑油(グリ
ス)が異なることからシール部材216でシールされて
いるが、ラック軸収容部208とベース201b内部と
はそのまま連通しているので、破損したブーツからラッ
ク軸収容部208内に侵入した泥水等はベース201b
内部を通って第2室Bまでは到達してしまう。
In the electric power steering apparatus shown in FIG. 4, a first chamber A in which the torque detecting device 210 in the cover 201a is accommodated, and a small hypoid gear 214 and a large hypoid gear 215 which are assist force transmitting mechanisms are accommodated. The two chambers B are sealed by the seal member 216 because the lubricating oil (grease) used in these chambers is different. However, since the rack shaft housing 208 and the inside of the base 201b communicate with each other as they are, Muddy water or the like that has entered the rack shaft housing 208 from the damaged boot is removed from the base 201b.
It reaches the second chamber B through the inside.

【0014】このように侵入して来た泥水は、図3の電
動パワーステアリング装置では、アシスト力伝達機構の
リング部材120および進退部材121、トルク検出装
置のスライド部材116、軸受102、軸受106等
を、また図4の電動パワーステアリング装置では、アシ
スト力伝達機構の小ハイポイドギヤ214、大ハイポイ
ドギヤ215、軸受206等を、それぞれ錆び付かせて
しまい、これは作動不良や固着の原因となる。
In the electric power steering apparatus shown in FIG. 3, the muddy water that has entered in this way is the ring member 120 and the advance / retreat member 121 of the assist force transmission mechanism, the slide member 116 of the torque detector, the bearing 102, the bearing 106, and the like. 4, the small hypoid gear 214, the large hypoid gear 215, the bearing 206, and the like of the assist force transmission mechanism are rusted, respectively, which causes malfunction and sticking.

【0015】本発明はこのような問題点に着目してなさ
れたものであり、ステアリングギヤボックスの端部のカ
バー部材が破損した場合でも、ステアリングギヤボック
ス内のアシスト力伝達機構やトルク検出装置等を泥水等
の異物から適切に保護し得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 present invention has been made in view of such a problem. Even when a cover member at an end of a steering gear box is damaged, an assist force transmitting mechanism, a torque detecting device, and the like in the steering gear box are provided. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device capable of appropriately protecting the vehicle from foreign substances such as muddy water.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、入力端に
おいてステアリングホイール側と連係するとともに出力
端側の外周にピニオンを備えたピニオン軸と、このピニ
オン軸外周のピニオンに噛合するとともに端部において
車輪側に連係するラック軸と、ピニオン軸への入力トル
クを検出するトルク検出装置と、このトルク検出装置か
らの検出信号に基づいて操舵にアシスト力を付与する電
動モータと、前記ピニオン軸およびラック軸を収容する
ハウジングと、前記ラック軸の端部が延び出すこのハウ
ジングの開放端をカバーするカバー部材とを備えた電動
パワーステアリング装置において、前記ハウジングが前
記ピニオン軸の入力端側を収容する領域と、前記ハウジ
ングが前記ラック軸を収容する領域との間にシール部材
を設け、前記カバー部材の破損時に前記ハウジングの端
部から侵入した異物が前記ハウジングがピニオン軸の入
力端側を収容する領域にまで侵入しないようにするとと
もに、前記トルク検出装置を前記ハウジングがピニオン
軸の入力端側を収容する領域に収容した。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a pinion shaft having an input end connected to a steering wheel side and having a pinion on an outer periphery on an output end side; A rack shaft linked to the wheel side in the section, a torque detection device for detecting an input torque to a pinion shaft, an electric motor for applying an assist force to steering based on a detection signal from the torque detection device, and the pinion shaft An electric power steering apparatus comprising: a housing for accommodating a rack shaft; and a cover member for covering an open end of the housing from which an end of the rack shaft extends, wherein the housing accommodates an input end side of the pinion shaft. A seal member is provided between a region where the housing accommodates the rack shaft and a region where the housing accommodates the rack shaft. When the member is damaged, foreign matter that has entered from the end of the housing is prevented from entering the region where the housing accommodates the input end side of the pinion shaft, and the torque detecting device is connected to the input end side of the pinion shaft. Was accommodated in the area for containing.

【0017】第2の発明は、前記電動モータからのアシ
スト力を前記ピニオン軸に伝達するアシスト力伝達機構
を備え、このアシスト力伝達機構を前記ハウジングがピ
ニオン軸の入力端側を収容する領域に収容した。
According to a second aspect of the present invention, there is provided an assist force transmitting mechanism for transmitting an assist force from the electric motor to the pinion shaft, and the assist force transmitting mechanism is provided in an area where the housing accommodates the input end side of the pinion shaft. Housed.

【0018】[0018]

【作用】第1の発明では、ステアリングホイール側から
ピニオン軸に入力トルクが入力されると、ピニオン軸外
周のピニオンがラック軸を摺動させ、このラック軸と連
係する車輪側が操舵されるが、操舵力にはトルク検出装
置が検出する入力トルクの大きさおよび方向にしたがっ
た電動モータからのアシスト力が付与され、操舵に適切
なパワーアシストがなされる。この場合、ラック軸の先
端はハウジング開放端から突出して車輪側に連係する
が、本発明によれば、このハウジング開放端をカバーす
るカバー部材が飛石等で破損して開放端から泥水等の異
物が侵入した場合でも、ハウジングがピニオン軸の入力
端側を収容する領域と、ハウジングがラック軸を収容す
る領域との間に設けられたシール部材により、ピニオン
軸の入力端側を収容する領域には異物の侵入が防止され
る。したがって、この領域に収容されているトルク検出
装置や、ピニオン軸を支持する軸受等は、泥水等の異物
により錆び付き等の悪影響を受けることはなく、作動不
良や固着が起こることはないので、電動パワーステアリ
ング装置の適確な作動が保証され、装置の信頼性が著し
く向上する。
According to the first aspect of the invention, when an input torque is input to the pinion shaft from the steering wheel side, the pinion on the outer periphery of the pinion shaft slides on the rack shaft, and the wheel side linked to the rack shaft is steered. The steering force is provided with an assist force from the electric motor according to the magnitude and direction of the input torque detected by the torque detection device, and power assist appropriate for steering is performed. In this case, the tip of the rack shaft projects from the open end of the housing and is linked to the wheel side. However, according to the present invention, the cover member that covers the open end of the housing is damaged by flying stones or the like, and foreign matter such as muddy water from the open end. When the housing enters the pinion shaft, the housing accommodates the input end of the pinion shaft and the housing accommodates the rack shaft. Prevents entry of foreign matter. Therefore, the torque detecting device and the bearing supporting the pinion shaft accommodated in this region are not adversely affected by rust or the like due to foreign matter such as muddy water, and do not malfunction or stick. Proper operation of the electric power steering device is guaranteed, and the reliability of the device is significantly improved.

【0019】第2の発明では、アシスト力伝達機構は、
ハウジングがピニオン軸の入力端側を収容する領域にお
いて、シール部材により泥水等の異物から保護されるの
で、アシスト力伝達に支障が生じることはなく、電動パ
ワーステアリング装置の適確な作動が保証され、装置の
信頼性が著しく向上する。
In the second invention, the assist force transmission mechanism includes:
In the area where the housing accommodates the input end side of the pinion shaft, the sealing member protects the foreign matter such as muddy water, so that the transmission of the assist force is not hindered, and the correct operation of the electric power steering device is guaranteed. In addition, the reliability of the device is significantly improved.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて、本発
明の実施の形態について説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0021】図1には、電動パワーステアリング装置の
ステアリングギヤボックスの全体構成を示す。
FIG. 1 shows the overall structure of a steering gear box of an electric power steering apparatus.

【0022】図示されるように、ステアリングギヤボッ
クスのハウジング1は、ピニオン軸2の入力側を収装す
るピニオン側ハウジング3と、ピニオンギヤ51とラッ
クギヤ52の噛合部(図2参照)を収容する連結部ハウ
ジング4、および連結部ハウジング4から延び出すラッ
ク軸6を収容するラック側ハウジング5から構成され
る。ピニオン側ハウジング3は連結部ハウジング4上部
をカバーするように装着され、ピニオン軸2に加えて、
後述するように、トルク検出装置およびアシスト力伝達
機構が収容され、電動モータ20が取り付けられる。
As shown in the figure, a housing 1 of the steering gear box is connected to a pinion-side housing 3 for accommodating an input side of a pinion shaft 2 and a meshing portion (see FIG. 2) of a pinion gear 51 and a rack gear 52. The housing includes a housing 4 and a rack-side housing 5 that houses a rack shaft 6 extending from the connection housing 4. The pinion-side housing 3 is mounted so as to cover the upper part of the connecting portion housing 4, and in addition to the pinion shaft 2,
As will be described later, the torque detection device and the assist force transmission mechanism are housed, and the electric motor 20 is attached.

【0023】ステアリングギヤボックスのハウジング1
両端の開放端1a、1bから突出したラック軸6の両端
部は、それぞれボールジョイント7、8を介して、図示
されない被操舵側に接続するタイロッド9、10と連結
される。このラック軸6両端とタイロッド9、10との
連結部にはそれぞれカバー部材としてのブーツ11、ブ
ーツ12が被せられ、ギヤボックスハウジング1内の防
塵および防水が図られている。
[0023] Housing 1 for steering gear box
Both ends of the rack shaft 6 protruding from the open ends 1a and 1b at both ends are connected to tie rods 9 and 10 connected to a steered side (not shown) via ball joints 7 and 8, respectively. Boots 11 and 12 as a cover member are put on the connecting portions between both ends of the rack shaft 6 and the tie rods 9 and 10, respectively, so as to prevent dust and water in the gear box housing 1.

【0024】図2は、図1に示した電動パワーステアリ
ング装置のA−A断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of the electric power steering apparatus taken along line AA of FIG.

【0025】図示されるように、ピニオン軸2は、入力
軸21、出力軸22、およびトーションバー23から構
成される。入力軸21は一端を突出させながらピニオン
側ハウジング3に収容され、突出端側で図示されない操
舵側(ステアリングホイール等)と連係するとともに、
この突出端を軸受24を介してピニオン側ハウジング3
内周面に、また他端を出力軸22の内径穴25に、それ
ぞれ支持される。また、入力軸21の中空部26にはト
ーションバー23が収容され、このトーションバー23
の一端はピン27を介して入力軸21に固定されるとと
もに、他端はセレーション28を介して出力軸22に固
定される。これにより、入力軸21と出力軸22は入力
トルクによるトーションバー23の捩れ分だけ相対回転
するようになっている。
As shown, the pinion shaft 2 includes an input shaft 21, an output shaft 22, and a torsion bar 23. The input shaft 21 is housed in the pinion-side housing 3 with one end protruding, and is linked with a steering side (steering wheel or the like) (not shown) on the protruding end side.
This protruding end is connected to the pinion side housing 3 via a bearing 24.
The other end is supported by the inner peripheral surface of the output shaft 22 and the other end is supported by the inner diameter hole 25 of the output shaft 22. A torsion bar 23 is housed in the hollow portion 26 of the input shaft 21.
Is fixed to the input shaft 21 via a pin 27, and the other end is fixed to the output shaft 22 via a serration 28. Thus, the input shaft 21 and the output shaft 22 are relatively rotated by the amount of twist of the torsion bar 23 due to the input torque.

【0026】このピニオン軸2の外周にはスリーブ30
が装着される。このスリーブ30内周の入力軸21側に
は雌型のヘリカルスプライン31が形成され、このヘリ
カルスプライン31は、入力軸21の軸受24と内径穴
25の間の部分の外周に形成された雄型のヘリカルスプ
ライン32と噛合する。また、スリーブ30の出力軸2
2側の内周面にはピニオン軸2方向に延びる軸方向溝3
3が形成され、この軸方向溝33には出力軸22に圧入
されたピン34が係合する。これにより、入力トルクに
したがってトーションバー23が捩れ、入力軸21と出
力軸22とが相対回転したときには、スリーブ30が、
ヘリカルスプライン31、32からなるカム機構の螺旋
軌道に沿って、ピニオン軸2の軸方向に摺動するように
なっている。
A sleeve 30 is provided around the outer periphery of the pinion shaft 2.
Is attached. A female helical spline 31 is formed on the inner periphery of the sleeve 30 on the input shaft 21 side, and the helical spline 31 is a male helical spline formed on the outer periphery of a portion between the bearing 24 and the inner diameter hole 25 of the input shaft 21. Mesh with the helical spline 32 of the above. Also, the output shaft 2 of the sleeve 30
An axial groove 3 extending in the direction of the pinion shaft 2 is formed on the inner peripheral surface on the second side.
A pin 34 press-fitted into the output shaft 22 is engaged with the axial groove 33. Thereby, when the torsion bar 23 is twisted according to the input torque, and the input shaft 21 and the output shaft 22 rotate relatively, the sleeve 30
It slides in the axial direction of the pinion shaft 2 along the spiral trajectory of the cam mechanism including the helical splines 31 and 32.

【0027】一方、スリーブ30外周には段部35が形
成され、この段部35にはピニオン側ハウジング3側方
に装着されたポテンショメータ36の検出レバー37が
係合する。これにより、スリーブ30のピニオン軸2方
向の動きにしたがって検出レバー37が動かされ、入力
トルクの大きさおよび方向が検出される。なお、ポテン
ショメータ36には、検出レバー37を段部35に圧接
する図示されないバネ部材が内蔵され、検出レバー37
の段部35とが一体に動くようにされるとともに、スリ
ーブ30のガタが防止されている。トルク検出装置は、
このポテンショメータ36とスリーブ30とから構成さ
れる。
On the other hand, a step 35 is formed on the outer periphery of the sleeve 30, and a detection lever 37 of a potentiometer 36 mounted on the side of the pinion side housing 3 is engaged with the step 35. Thus, the detection lever 37 is moved according to the movement of the sleeve 30 in the direction of the pinion shaft 2, and the magnitude and direction of the input torque are detected. The potentiometer 36 has a built-in spring member (not shown) for pressing the detection lever 37 against the step portion 35.
Of the sleeve 30 is prevented, and the backlash of the sleeve 30 is prevented. The torque detector is
It comprises the potentiometer 36 and the sleeve 30.

【0028】出力軸22の外周にはカラー41が圧入さ
れ、ピニオン側ハウジング3と連結部ハウジング4の接
合部分に設けられた軸受42の内輪がこのカラー41外
周に形成された鍔部41aとこの鍔部41a下方のリン
グ43との間で軸方向に拘束されながら係止される。な
お、このリング43は、カラー41外周の溝に挿入後、
径方向に塑性変形させて、カラー41に固定されたもの
である。出力軸22の入力軸21側は、この軸受42で
回転自在に支持されるとともに、連結部ハウジング4内
に収容される出力軸22の先端側は、連結部ハウジング
4の軸受穴44に圧入された軸受45に回転自在に支持
されている。なお、この軸受45は連結部ハウジング4
内にあり、後述するオイルシール60では泥水等から保
護されないので、あらかじめ錆びの問題が生じない非鉄
系の材料のものを使用するとよい。
A collar 41 is press-fitted on the outer periphery of the output shaft 22, and an inner ring of a bearing 42 provided at a joint portion between the pinion side housing 3 and the connecting portion housing 4 is formed with a flange portion 41 a formed on the outer periphery of the collar 41. Locked while being restrained in the axial direction with the ring 43 below the flange 41a. After inserting the ring 43 into the groove on the outer periphery of the collar 41,
It is plastically deformed in the radial direction and fixed to the collar 41. The input shaft 21 side of the output shaft 22 is rotatably supported by the bearing 42, and the distal end side of the output shaft 22 housed in the connecting portion housing 4 is pressed into a bearing hole 44 of the connecting portion housing 4. The bearing 45 is rotatably supported by the bearing 45. The bearing 45 is connected to the connecting portion housing 4.
Since the oil seal 60 is not protected from muddy water and the like by an oil seal 60 described later, a non-ferrous material that does not cause a problem of rust in advance may be used.

【0029】また、出力軸22の外周にはウォームホイ
ール47が圧入され、このウォームホイール47は電動
モータ20の出力が連係するウォーム46と噛合してい
る。このウォーム46およびウォームホイール47がア
シスト力伝達機構を構成し、トルク検出装置からの入力
トルクの大きさおよび方向にしたがった電動モータ20
からのアシスト力が、ウォーム46およびウォームホイ
ール47を介して出力軸22に付与されるようになって
いる。
A worm wheel 47 is pressed into the outer periphery of the output shaft 22, and the worm wheel 47 meshes with a worm 46 to which the output of the electric motor 20 is linked. The worm 46 and the worm wheel 47 constitute an assist force transmission mechanism, and the electric motor 20 according to the magnitude and direction of the input torque from the torque detector.
Is applied to the output shaft 22 via the worm 46 and the worm wheel 47.

【0030】出力軸22先端外周のピニオンギヤ51
は、開口部4aから連結部ハウジング4内に収装され、
ラック軸6のラックギヤ52と噛合している。このラッ
ク軸6はプレッシャパッド53を介してスプリング54
により背面を付勢され、ピニオンギヤ51とラックギヤ
52との噛合が確保される。なお、スプリング54は、
連結部ハウジング4にナット55により固定されたプラ
グ56に組み付けられている。
The pinion gear 51 on the outer periphery of the tip of the output shaft 22
Are housed in the connecting portion housing 4 through the opening 4a,
It meshes with the rack gear 52 of the rack shaft 6. The rack shaft 6 is connected to a spring 54 via a pressure pad 53.
As a result, the rear surface is urged, and the engagement between the pinion gear 51 and the rack gear 52 is ensured. The spring 54 is
It is assembled to a plug 56 fixed to the connecting portion housing 4 by a nut 55.

【0031】さらに、この開口部4aの端部には段差部
4bが形成され、この段差部4bには、本発明の特徴と
なる構成として、オイルシール60が圧入されている。
このオイルシール60により、オイルシール60は連結
部ハウジング4の開口部4aと出力軸22との間に生じ
た環状の隙間は閉鎖され、仮に図1に示したブーツ11
または12が破損してステアリングギヤボックスのハウ
ジング1両端部から泥水等の異物が侵入したとしても、
この異物のピニオン側ハウジング3側への侵入は防止さ
れ、ピニオン側ハウジング3内のアシスト力伝達機構、
トルク検出装置、軸受42等が保護されるようになって
いる。
Further, a step 4b is formed at an end of the opening 4a, and an oil seal 60 is press-fitted into the step 4b as a feature of the present invention.
With this oil seal 60, the oil seal 60 closes an annular gap created between the opening 4a of the connecting portion housing 4 and the output shaft 22, and temporarily closes the boot 11 shown in FIG.
Or, even if 12 is damaged and foreign matter such as muddy water enters from both ends of the housing 1 of the steering gear box,
This foreign matter is prevented from entering the pinion side housing 3 side, and an assist force transmission mechanism in the pinion side housing 3 is provided.
The torque detecting device, the bearing 42 and the like are protected.

【0032】なお、入力軸21の突出端側にはオイルシ
ール61が圧入され、また、入力軸21の中空部内周面
とトーションバー23との間にはOリング62が、ピニ
オン側ハウジング3と連結部ハウジング4との接合部に
はOリング63が、ポテンショメータ36のピニオン側
ハウジング3への装着部にはOリング64が、それぞれ
設けられ、ピニオン側ハウジング3内のシールが図られ
ている。
An oil seal 61 is press-fitted into the protruding end of the input shaft 21, an O-ring 62 is provided between the inner peripheral surface of the hollow portion of the input shaft 21 and the torsion bar 23, and An O-ring 63 is provided at a joint portion with the connecting portion housing 4, and an O-ring 64 is provided at a portion where the potentiometer 36 is attached to the pinion-side housing 3, thereby sealing the inside of the pinion-side housing 3.

【0033】つぎに作用を説明する。Next, the operation will be described.

【0034】本発明のパワーステアリング装置におい
て、ステアリングホイール等の操舵側から入力トルクが
入力軸21に入力されると、入力軸21とトーションバ
ー23を介して連結する出力軸22の回転により、出力
軸22外周のピニオンがラック軸6を摺動させ、このラ
ック軸6と連係する被操舵側が操舵されるが、この出力
軸22の回転トルクには、トーションバー23の捩れに
基づいてトルク検出装置(スリーブ30およびポテンシ
ョメータ36)が検出する入力トルクの大きさおよび方
向にしたがった電動モータ20からのアシストトルク
が、アシスト力伝達機構(ウォーム46およびウォーム
ホイール47)を介して付与され、操舵に適切なパワー
アシストがなされる。
In the power steering apparatus according to the present invention, when an input torque is input to the input shaft 21 from a steering side such as a steering wheel, the output shaft 22 is connected to the input shaft 21 via the torsion bar 23 to output the torque. The pinion on the outer periphery of the shaft 22 slides the rack shaft 6, and the steered side associated with the rack shaft 6 is steered. The rotational torque of the output shaft 22 includes a torque detecting device based on the torsion of the torsion bar 23. The assist torque from the electric motor 20 according to the magnitude and direction of the input torque detected by the (sleeve 30 and the potentiometer 36) is applied via the assist force transmission mechanism (the worm 46 and the worm wheel 47) and is suitable for steering. Power assist is performed.

【0035】ところで、出力軸22からのトルクを被操
舵側に伝達するラック軸6の先端は、ボールジョイント
7、8を介してタイロッド9、10と接続しているが、
この接続部はブーツ11、12によりカバーされ、開放
端1a、1bからハウジング1内への泥水等の異物の侵
入が防止されている。しかしながら、車両の走行中の飛
石等によりこのブーツ11、12が破損することがあ
り、この場合にはハウジング1の開放端1a、1bから
ステアリングギヤボックス内部に泥水等の異物が侵入し
てしまう。
The tip of the rack shaft 6 for transmitting the torque from the output shaft 22 to the steered side is connected to the tie rods 9 and 10 via ball joints 7 and 8,
The connecting portion is covered by boots 11 and 12 to prevent foreign matter such as muddy water from entering the housing 1 from the open ends 1a and 1b. However, the boots 11 and 12 may be damaged by flying stones or the like while the vehicle is running. In this case, foreign matter such as muddy water enters the inside of the steering gear box from the open ends 1a and 1b of the housing 1.

【0036】これに対して、本発明では、出力軸22外
周の開口部4aにはオイルシール60が圧入され、この
オイルシール60が開口部4aと出力軸22との隙間を
閉鎖するようになっているので、ステアリングギヤボッ
クスのハウジング1の開放端1a、1bから侵入した異
物は、ピニオン側ハウジング3内側にまで侵入すること
はない。したがって、本発明では、ピニオン側ハウジン
グ3内に収容されたアシスト力伝達機構(ウォーム46
およびウォームホイール47)、トルク検出装置(スリ
ーブ30およびポテンショメータ36)、入力軸21を
軸支する軸受24、出力軸22を軸支する軸受42等に
泥水等の異物が到達して、例えば錆び付き等を起こすこ
とはなく、これらの装置の作動不良や固着は防止される
ので、パワーステアリング装置の適確な作動が保証され
る。
On the other hand, in the present invention, the oil seal 60 is press-fitted into the opening 4a on the outer periphery of the output shaft 22, and the oil seal 60 closes the gap between the opening 4a and the output shaft 22. Therefore, foreign matter that has entered from the open ends 1a and 1b of the housing 1 of the steering gear box does not enter the inside of the pinion-side housing 3. Therefore, in the present invention, the assist force transmission mechanism (the worm 46) housed in the pinion-side housing 3 is used.
And a worm wheel 47), a torque detecting device (sleeve 30 and potentiometer 36), a bearing 24 supporting the input shaft 21, a bearing 42 supporting the output shaft 22, and the like. The operation of these devices is prevented from malfunctioning and sticking, and proper operation of the power steering device is guaranteed.

【0037】なお、図1、図2に示した実施の形態で
は、アシスト力伝達機構(ウォーム46およびウォーム
ホイール47)はピニオン軸2を収容するピニオン側ハ
ウジング3内に設けられ、電動モータ20からのアシス
ト力は出力軸22に与えられるようになっているが、本
発明は、電動モータ20およびアシスト力伝達機構を入
力トルクが与えられるピニオン軸2とは離して配置し、
電動モータ20からのアシスト力をアシスト力伝達機構
(例えば第2のピニオン)を介してラック軸6に直接作
用させるようにした電動パワーステアリング装置に対し
ても当然に適用することができ、この場合にも、ステア
リングギヤボックス内の軸受およびトルク検出装置等を
泥水等の異物侵入から有効に保護することができる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the assist force transmission mechanism (the worm 46 and the worm wheel 47) is provided in the pinion-side housing 3 that accommodates the pinion shaft 2, and the electric motor 20 Is applied to the output shaft 22. However, in the present invention, the electric motor 20 and the assist force transmission mechanism are arranged separately from the pinion shaft 2 to which the input torque is applied,
Naturally, the present invention can also be applied to an electric power steering device in which the assist force from the electric motor 20 is applied directly to the rack shaft 6 via an assist force transmission mechanism (for example, a second pinion). In addition, it is possible to effectively protect the bearing, the torque detecting device, and the like in the steering gear box from foreign matter intrusion such as muddy water.

【0038】[0038]

【発明の効果】第1の発明によれば、このハウジング開
放端をカバーするカバー部材が飛石等で破損して開放端
から泥水等の異物が侵入した場合でも、ハウジングがピ
ニオン軸の入力端側を収容する領域と、ハウジングがラ
ック軸を収容する領域との間に設けられたシール部材に
より、ピニオン軸の入力端側を収容する領域には異物の
侵入が防止される。したがって、この領域に収容されて
いるトルク検出装置や、ピニオン軸を支持する軸受等
は、泥水等の異物により錆び付き等の悪影響を受けるこ
とはなく、作動不良や固着が起こることはないので、電
動パワーステアリング装置の適確な作動が保証され、装
置の信頼性が著しく向上する。
According to the first aspect of the present invention, even if the cover member covering the open end of the housing is broken by a flying stone or the like and foreign matter such as muddy water enters from the open end, the housing remains on the input end side of the pinion shaft. The seal member provided between the area for housing the rack shaft and the area for housing the rack shaft prevents foreign matter from entering the area for housing the input end side of the pinion shaft. Therefore, the torque detecting device and the bearing supporting the pinion shaft accommodated in this region are not adversely affected by rust or the like due to foreign matter such as muddy water, and do not malfunction or stick. Proper operation of the electric power steering device is guaranteed, and the reliability of the device is significantly improved.

【0039】第2の発明によれば、アシスト力伝達機構
は、ハウジングがピニオン軸の入力端側を収容する領域
において、シール部材により泥水等の異物から保護され
るので、アシスト力伝達に支障が生じることはなく、電
動パワーステアリング装置の適確な作動が保証され、装
置の信頼性が著しく向上する。
According to the second aspect of the present invention, the assist force transmission mechanism is protected from foreign matter such as muddy water by the seal member in the region where the housing accommodates the input end side of the pinion shaft, so that the assist force transmission is not hindered. This does not occur, correct operation of the electric power steering device is guaranteed, and the reliability of the device is significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態のステアリングギヤボック
スの全体構成を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an overall configuration of a steering gear box according to an embodiment of the present invention.

【図2】同じく図1のステアリングギヤボックスのA−
A断面図である。
FIG. 2 shows the steering gear box of FIG.
It is A sectional drawing.

【図3】従来のステアリングギヤボックスを示す断面図
である。
FIG. 3 is a sectional view showing a conventional steering gear box.

【図4】他の従来のステアリングギヤボックスを示す断
面図である。
FIG. 4 is a sectional view showing another conventional steering gear box.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ハウジング 1a 開放端 1b 開放端 2 ピニオン軸 3 ピニオン側ハウジング 4 連結部ハウジング 4a 開口部 4b 段差部 5 ラック側ハウジング 6 ラック軸 7 ボールジョイント 8 ボールジョイント 9 タイロッド 10 タイロッド 11 ブーツ 12 ブーツ 20 電動モータ 21 入力軸 22 出力軸 23 トーションバー 30 スリーブ 36 ポテンショメータ 46 ウォーム 47 ウォームホイール 51 ピニオンギヤ 52 ラックギヤ 60 オイルシール DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Housing 1a Open end 1b Open end 2 Pinion shaft 3 Pinion side housing 4 Connecting part housing 4a Opening 4b Stepped part 5 Rack side housing 6 Rack shaft 7 Ball joint 8 Ball joint 9 Tie rod 10 Tie rod 11 Boot 12 Boot 20 Electric motor 21 Input shaft 22 Output shaft 23 Torsion bar 30 Sleeve 36 Potentiometer 46 Worm 47 Worm wheel 51 Pinion gear 52 Rack gear 60 Oil seal

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】入力端においてステアリングホイール側と
連係するとともに出力端側の外周にピニオンを備えたピ
ニオン軸と、 このピニオン軸外周のピニオンに噛合するとともに端部
において車輪側に連係するラック軸と、 ピニオン軸への入力トルクを検出するトルク検出装置
と、 このトルク検出装置からの検出信号に基づいて操舵にア
シスト力を付与する電動モータと、 前記ピニオン軸およびラック軸を収容するハウジング
と、 前記ラック軸の端部が延び出すこのハウジングの開放端
をカバーするカバー部材とを備えた電動パワーステアリ
ング装置において、 前記ハウジングが前記ピニオン軸の入力端側を収容する
領域と、前記ハウジングが前記ラック軸を収容する領域
との間にシール部材を設け、前記カバー部材の破損時に
前記ハウジングの端部から侵入した異物が前記ハウジン
グがピニオン軸の入力端側を収容する領域にまで侵入し
ないようにするとともに、前記トルク検出装置を前記ハ
ウジングがピニオン軸の入力端側を収容する領域に収容
したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
1. A pinion shaft linked to a steering wheel at an input end and provided with a pinion on an outer periphery on an output end side, and a rack shaft engaged with a pinion on an outer periphery of the pinion shaft and linked to a wheel at an end. A torque detection device that detects an input torque to a pinion shaft; an electric motor that applies assisting force to steering based on a detection signal from the torque detection device; a housing that houses the pinion shaft and a rack shaft; An electric power steering apparatus comprising: a cover member that covers an open end of the housing from which an end of a rack shaft extends; and an area in which the housing houses an input end side of the pinion shaft; and the housing includes the rack shaft. A seal member is provided between the housing member and the housing. Foreign matter intruding from the end of the pinion is prevented from entering the region where the housing accommodates the input end side of the pinion shaft, and the torque detecting device is moved to the region where the housing accommodates the input end side of the pinion shaft. An electric power steering device characterized by being housed.
【請求項2】前記電動モータからのアシスト力を前記ピ
ニオン軸に伝達するアシスト力伝達機構を備え、このア
シスト力伝達機構を前記ハウジングがピニオン軸の入力
端側を収容する領域に収容したことを特徴とする請求項
1に記載の電動パワーステアリング装置。
2. An assist force transmitting mechanism for transmitting an assist force from the electric motor to the pinion shaft, wherein the housing accommodates the assist force transmitting mechanism in an area for accommodating an input end side of the pinion shaft. The electric power steering device according to claim 1, wherein
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