JP2010069995A

JP2010069995A - Electric power steering device

Info

Publication number: JP2010069995A
Application number: JP2008238148A
Authority: JP
Inventors: Susumu Honaga; 進穂永
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2008-09-17
Filing date: 2008-09-17
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-17
Also published as: JP5217825B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of enhancing vehicle mountability by reducing the outside diameter of a shaft part of a driven gear and the outside diameter of a bearing supporting the shaft part. <P>SOLUTION: A driven gear 32 is fitted to the outer circumference of a ball nut 23 of a ball screw mechanism 24. The driven gear 32 is rotatably supported by a housing 20 via a bearing 35. There are provided a driven gear lock nut 40 for locking the driven gear 32 to a bearing 35 in the axial direction, and a ball nut lock nut 41 for locking the ball nut 23 to the driven gear 32 in the axial direction. The ball nut lock nut 41 is screw-engaged with the driven gear lock nut 40. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動モータによって駆動される駆動歯車および被動歯車を有する歯車減速機構ならびに該歯車減速機構を介して作動されるボールねじ機構を用いて操舵補助する電動パワーステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to a gear reduction mechanism having a drive gear and a driven gear driven by an electric motor, and an electric power steering device that assists steering by using a ball screw mechanism operated via the gear reduction mechanism.

電動パワーステアリング装置には、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されているように、ラック軸に形成したボールねじ軸にボールを介して螺合する回転可能なボールナットと平行に電動モータを配置し、電動モータのモータシャフトに駆動歯車を連結するとともに、ボールナットに被動歯車を取付け、これら駆動歯車と被動歯車とを中間歯車を介して噛合させた歯車減速機構を備えたモータ平行タイプの電動パワーステアリング装置がある。 The electric power steering apparatus includes, for example, an electric motor parallel to a rotatable ball nut that is screwed to a ball screw shaft formed on a rack shaft via a ball, as described in Patent Document 1 and Patent Document 2. A motor parallel type equipped with a gear reduction mechanism in which a drive gear is connected to a motor shaft of an electric motor, a driven gear is attached to a ball nut, and the drive gear and the driven gear are engaged via an intermediate gear. There is an electric power steering device.

この種の電動パワーステアリング装置においては、ハウジング内にボールナットおよび被動歯車を軸受によって回転可能に支持する必要があるが、特許文献１（図１）および特許文献２に記載されたものにおいては、ハウジング内にボールナットおよび被動歯車をボールねじ軸の軸方向に並設されているため、歯車減速機構およびボールねじ機構が軸方向に長くなっている。
特開２００５−２８０５５５号公報特開２００８−１０５６４９号公報 In this type of electric power steering apparatus, it is necessary to rotatably support a ball nut and a driven gear by a bearing in a housing. However, in those described in Patent Document 1 (FIG. 1) and Patent Document 2, Since the ball nut and the driven gear are arranged in the housing in the axial direction of the ball screw shaft, the gear reduction mechanism and the ball screw mechanism are elongated in the axial direction.
JP-A-2005-280555 JP 2008-105649 A

ところで、歯車減速機構およびボールねじ機構の軸方向寸法を短くするために、ハウジング内に被動歯車およびボールナットを径方向に重合して配置しようとすると、被動歯車を軸受の内輪に固定するために、例えば、被動歯車の軸部の外周に軸受の内輪に当接する段部を設け、被動歯車の軸部の端部外周に形成したねじ部に螺合する締付ナットを締付けることにより、軸受の内輪に被動歯車を軸方向に固定する必要がある。同様に、被動歯車の内周にボールナットを固定するために、例えば、被動歯車の軸部の内周にボールナットに設けたフランジ部等に当接する段部を設け、被動歯車の軸部の端部内周に形成したねじ部に螺合する締付ナットを締付けることにより、被動歯車にボールナットを軸方向に固定する必要がある。 By the way, in order to shorten the axial dimension of the gear reduction mechanism and the ball screw mechanism, when the driven gear and the ball nut are arranged in the housing in the radial direction, the driven gear is fixed to the inner ring of the bearing. For example, by providing a step portion that contacts the inner ring of the bearing on the outer periphery of the shaft portion of the driven gear, and tightening a tightening nut that is screwed to a screw portion formed on the outer periphery of the end portion of the shaft portion of the driven gear, It is necessary to fix the driven gear to the inner ring in the axial direction. Similarly, in order to fix the ball nut to the inner periphery of the driven gear, for example, a step portion that contacts a flange portion provided on the ball nut is provided on the inner periphery of the shaft portion of the driven gear, and the shaft portion of the driven gear is It is necessary to fix the ball nut to the driven gear in the axial direction by tightening a tightening nut that is screwed into a thread portion formed on the inner periphery of the end portion.

このように、被動歯車およびボールナットを径方向に重合配置するためには、被動歯車の軸部の外周および内周にそれぞれ段部とねじ部を設ける必要があるため、必然的に被動歯車の軸部の肉厚を大きくせざるを得ず、このために、被動歯車の軸部の外径およびこれを支持する軸受の外径が大きくなり、車両への搭載性に制約を受ける問題があった。 Thus, in order to overlap the driven gear and the ball nut in the radial direction, it is necessary to provide a stepped portion and a threaded portion on the outer periphery and the inner periphery of the shaft portion of the driven gear, respectively. The thickness of the shaft portion has to be increased, and for this reason, the outer diameter of the shaft portion of the driven gear and the outer diameter of the bearing that supports the driven gear are increased, and there is a problem that the mounting property to the vehicle is restricted. It was.

本発明は、上記した従来の問題を解消するためになされたもので、被動歯車の軸部の外径およびこれを支持する軸受の外径を小さくして、車両搭載性を向上させた電動パワーステアリング装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and has reduced the outer diameter of the shaft portion of the driven gear and the outer diameter of the bearing that supports the electric power to improve vehicle mountability. An object of the present invention is to provide a steering device.

上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、電動モータによって駆動される駆動歯車および被動歯車を有する歯車減速機構ならびに該歯車減速機構を介して作動されるボールねじ機構を用いて操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、前記ボールねじ機構のボールナットの外周に前記被動歯車を嵌合し、前記被動歯車を軸受によりハウジングに回転可能に支持し、前記被動歯車を前記軸受に対し軸方向に固定する被動歯車ロックナットと、前記ボールナットを前記被動歯車に対し軸方向に固定するボールナットロックナットとを備え、前記ボールナットロックナットを前記被動歯車ロックナットにねじ係合したことである。 In order to solve the above problems, the feature of the invention according to claim 1 is that a gear reduction mechanism having a drive gear and a driven gear driven by an electric motor, and a ball screw mechanism operated via the gear reduction mechanism are used. An electric power steering device for assisting steering, wherein the driven gear is fitted to the outer periphery of a ball nut of the ball screw mechanism, the driven gear is rotatably supported by a housing by a bearing, and the driven gear is supported by the bearing. And a ball nut lock nut for fixing the ball nut to the driven gear in the axial direction. The ball nut lock nut is screw-engaged with the driven gear lock nut. It is that.

請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記被動歯車ロックナットの内周に、前記被動歯車の軸部の外周に形成されたねじ部にねじ係合するねじ部を備え、前記被動歯車ロックナットのねじ部に、前記ボールナットロックナットの外周に形成したねじ部をねじ係合し、前記ボールナットロックナットと前記被動歯車の軸部の端部との間に、前記ボールナットに設けたフランジ部を配置し、該フランジ部を前記ボールナットロックナットと前記軸部の端部との間で挟持して固定することである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the driven gear locknut includes a screw portion that is screw-engaged with a screw portion that is formed on an outer periphery of the shaft portion of the driven gear. A threaded portion formed on the outer periphery of the ball nut lock nut is screw-engaged with a threaded portion of the driven gear lock nut, and the ball nut is interposed between the ball nut lock nut and the end of the shaft portion of the driven gear. A flange portion provided on the shaft, and the flange portion is sandwiched and fixed between the ball nut lock nut and the end portion of the shaft portion.

請求項１に係る発明によれば、ボールねじ機構のボールナットの外周に被動歯車を嵌合し、被動歯車を軸受によりハウジングに回転可能に支持し、被動歯車を軸受に対し軸方向に固定する被動歯車ロックナットと、ボールナットを被動歯車に対し軸方向に固定するボールナットロックナットとを備え、ボールナットロックナットを被動歯車ロックナットにねじ係合したので、ボールナットと被動歯車とを径方向に重合してハウジング内に回転支持する場合においても、被動歯車に被動歯車ロックナットをねじ係合するねじ部を形成するだけで、被動歯車を軸受に対し軸方向に固定できるとともに、ボールナットを被動歯車に対し軸方向に固定することができる。これにより、被動歯車の外周および内周にねじ部を設ける必要がなくなり、被動歯車の肉厚を小さくできるので、被動歯車の外径およびこれを支持する軸受の外径を小さくすることができ、電動パワーステアリング装置の小型化かつ軽量化を可能にできる。 According to the first aspect of the present invention, the driven gear is fitted to the outer periphery of the ball nut of the ball screw mechanism, the driven gear is rotatably supported on the housing by the bearing, and the driven gear is fixed to the bearing in the axial direction. A driven gear lock nut and a ball nut lock nut that fixes the ball nut to the driven gear in the axial direction are provided, and the ball nut lock nut is screw-engaged with the driven gear lock nut. In the case of overlapping in the direction and rotatingly supported in the housing, the driven gear can be fixed in the axial direction with respect to the bearing by simply forming a threaded portion for screwing the driven gear locknut on the driven gear. Can be fixed axially to the driven gear. Thereby, there is no need to provide threaded portions on the outer periphery and inner periphery of the driven gear, and the thickness of the driven gear can be reduced, so that the outer diameter of the driven gear and the outer diameter of the bearing that supports the driven gear can be reduced. The electric power steering device can be reduced in size and weight.

請求項２に係る発明によれば、被動歯車ロックナットの内周に、被動歯車の軸部の外周に形成されたねじ部にねじ係合するねじ部を備え、被動歯車ロックナットのねじ部に、ボールナットロックナットの外周に形成したねじ部をねじ係合し、ボールナットロックナットと被動歯車の軸部の端部との間に、ボールナットに設けたフランジ部を配置し、フランジ部をボールナットロックナットと軸部の端部との間で挟持して固定する構成であるので、被動歯車の軸部に形成したねじ部にねじ係合する被動歯車ロックナットのねじ部を用いて、ボールナットのフランジ部をボールナットロックナットによって軸方向に固定することができる。 According to the second aspect of the present invention, the inner periphery of the driven gear lock nut is provided with a screw portion that is screw-engaged with a screw portion formed on the outer periphery of the shaft portion of the driven gear, and the screw portion of the driven gear lock nut The threaded portion formed on the outer periphery of the ball nut lock nut is screw-engaged, and the flange portion provided on the ball nut is disposed between the ball nut lock nut and the end of the shaft portion of the driven gear, and the flange portion is Since it is configured to be clamped and fixed between the ball nut lock nut and the end portion of the shaft portion, using the screw portion of the driven gear lock nut that is screw-engaged with the screw portion formed on the shaft portion of the driven gear, The flange portion of the ball nut can be fixed in the axial direction by a ball nut lock nut.

以下本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１０の模式図を示し、図２は電動パワーステアリング装置１０に内蔵された歯車減速機構１１部分の断面図を示す。 A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an electric power steering apparatus 10 according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of a gear reduction mechanism 11 part built in the electric power steering apparatus 10.

図１において、電動パワーステアリング装置１０は、転舵輪１２を転舵するためにステアリングホイール１３に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト１４と、ステアリングシャフト１４からの操舵トルクにより転舵輪１２を転舵する、例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構１５と、ステアリングシャフト１４と操舵機構１５とを連結する軸継手としての中間軸１６とを備えている。 In FIG. 1, an electric power steering apparatus 10 steers a steered wheel 12 by a steering shaft 14 that transmits a steering torque applied to a steering wheel 13 to steer the steered wheel 12, and the steering torque from the steering shaft 14. For example, a steering mechanism 15 composed of a rack and pinion mechanism, and an intermediate shaft 16 as a shaft coupling connecting the steering shaft 14 and the steering mechanism 15 are provided.

操舵機構１５は、入力軸としてのピニオン軸１７と、自動車の横方向（直進方向と直交する方向）に延びる転舵軸としてのラック軸１８と、ピニオン軸１７およびラック軸１８を支持するハウジング２０とを有している。ピニオン軸１７は、ハウジング２０に回動可能に支持され、ラック軸１８は、ハウジング２０に直線往復移動可能に支持されている。ピニオン軸１７のピニオン歯１７ａは、ラック軸１８のラック歯１８ａに噛合されている。ラック軸１８の両端部は、タイロッドおよびナックルアームを介して転舵輪１２に連結されている。 The steering mechanism 15 includes a pinion shaft 17 serving as an input shaft, a rack shaft 18 serving as a steered shaft extending in a lateral direction of the automobile (a direction orthogonal to the straight traveling direction), and a housing 20 that supports the pinion shaft 17 and the rack shaft 18. And have. The pinion shaft 17 is rotatably supported by the housing 20, and the rack shaft 18 is supported by the housing 20 so as to be linearly reciprocable. The pinion teeth 17 a of the pinion shaft 17 are meshed with the rack teeth 18 a of the rack shaft 18. Both ends of the rack shaft 18 are coupled to the steered wheels 12 via tie rods and knuckle arms.

これにより、ステアリングホイール１３が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト１４等を介して操舵機構１５に伝達され、ピニオン軸１７が回転される。ピニオン軸１７の回転は、ピニオン歯１７ａおよびラック歯１８ａによって、ラック軸１８の直線移動に変換され、これによって転舵輪１２が転舵される。 Thereby, when the steering wheel 13 is steered, the steering torque is transmitted to the steering mechanism 15 via the steering shaft 14 and the like, and the pinion shaft 17 is rotated. The rotation of the pinion shaft 17 is converted into linear movement of the rack shaft 18 by the pinion teeth 17a and the rack teeth 18a, whereby the steered wheels 12 are steered.

ラック軸１８には、図２に示すように、ボールねじ軸２１が一体的に形成され、ボールねじ軸２１に多数のボール２２を介して螺合するボールナット２３が、ラック軸１８と同心的にハウジング２０内に回転可能に支持されている。かかるボールねじ軸２１、ボール２２およびボールナット２３によって、ボールナット２３の回転をボールねじ軸２１の軸方向運動に変換するボールねじ機構２４を構成している。 As shown in FIG. 2, a ball screw shaft 21 is integrally formed on the rack shaft 18, and a ball nut 23 that is screwed onto the ball screw shaft 21 via a large number of balls 22 is concentric with the rack shaft 18. The housing 20 is rotatably supported. The ball screw shaft 21, the ball 22, and the ball nut 23 constitute a ball screw mechanism 24 that converts the rotation of the ball nut 23 into the axial motion of the ball screw shaft 21.

さらに、電動パワーステアリング装置１０には、操舵トルクを検出するトルクセンサ２５（図１参照）と、トルクセンサ２５の出力に基づいて制御され、操舵トルクをアシストする電動モータ２６と、電動モータ２６の回転を減速する歯車減速機構１１が設けられている。歯車減速機構１１は、電動モータ２６によって駆動される駆動歯車３１と、ボールナット２３に設けられた被動歯車３２と、これら駆動歯車３１および被動歯車３２に噛合し、駆動歯車３１の回転を被動歯車３２に伝達する中間歯車３３とによって構成されている。 Further, the electric power steering apparatus 10 includes a torque sensor 25 (see FIG. 1) that detects steering torque, an electric motor 26 that is controlled based on the output of the torque sensor 25 and assists the steering torque, and an electric motor 26. A gear reduction mechanism 11 that reduces the rotation is provided. The gear reduction mechanism 11 meshes with the drive gear 31 driven by the electric motor 26, the driven gear 32 provided on the ball nut 23, and the drive gear 31 and the driven gear 32, and the rotation of the drive gear 31 is driven by the driven gear 31. And an intermediate gear 33 that transmits to 32.

ボールナット２３は、ハウジング２０に装着された軸受３５によって被動歯車３２を介してボールねじ軸２１と同一軸線上に支持されている。軸受３５は、複列のボールベアリングからなり、軸受３５の外輪３５ａはハウジング２０の内周に嵌合され、締付ナット３６によって軸方向に固定されている。ボールナット２３の外周には、中間歯車３３に噛合する被動歯車３２が一体的に嵌着されている。 The ball nut 23 is supported on the same axis as the ball screw shaft 21 via a driven gear 32 by a bearing 35 attached to the housing 20. The bearing 35 is formed of a double row ball bearing. An outer ring 35 a of the bearing 35 is fitted to the inner periphery of the housing 20 and is fixed in the axial direction by a tightening nut 36. A driven gear 32 that meshes with the intermediate gear 33 is integrally fitted to the outer periphery of the ball nut 23.

被動歯車３２は、図３に示すように、軸方向の一端に中間歯車３３に噛合する歯部３７を備え、軸方向の他端に軸受３５の内輪３５ｂに嵌合する軸部３８を備えている。軸部３８の中央部の外周には、軸受３５の内輪３５ｂの一端に当接する段部３８ａが形成され、軸部３８の端部外周には、ねじ部３８ｂが形成されている。軸部３８のねじ部３８ｂには、軸受３５の内輪３５ｂの他端に当接する被動歯車ロックナット４０の内周に形成されたねじ部４０ａがねじ係合（螺合）されている。これにより、被動歯車ロックナット４０を締付けることにより、軸受３５の内輪３５ｂが軸部３８の段部３８ａと被動歯車ロックナット４０との間で挟持され、軸受３５の内輪３５ｂに被動歯車３２が一体的に固定される。ここで、被動歯車ロックナット４０は、被動歯車３２の軸部３８の端部より大きく突出（オーバハング）した軸方向長さを有している。 As shown in FIG. 3, the driven gear 32 includes a tooth portion 37 that meshes with the intermediate gear 33 at one end in the axial direction, and a shaft portion 38 that fits the inner ring 35 b of the bearing 35 at the other end in the axial direction. Yes. A step portion 38 a that abuts one end of the inner ring 35 b of the bearing 35 is formed on the outer periphery of the central portion of the shaft portion 38, and a screw portion 38 b is formed on the outer periphery of the end portion of the shaft portion 38. A threaded portion 40 a formed on the inner periphery of the driven gear locknut 40 that contacts the other end of the inner ring 35 b of the bearing 35 is threadedly engaged (threaded) with the threaded portion 38 b of the shaft portion 38. Thus, by tightening the driven gear lock nut 40, the inner ring 35 b of the bearing 35 is sandwiched between the stepped portion 38 a of the shaft portion 38 and the driven gear lock nut 40, and the driven gear 32 is integrated with the inner ring 35 b of the bearing 35. Fixed. Here, the driven gear locknut 40 has an axial length that protrudes (overhangs) more greatly than the end of the shaft portion 38 of the driven gear 32.

被動歯車３２の内周には、ボールナット２３が嵌合され、ボールナット２３の一端に、被動歯車３２の軸部３８の端部に当接するフランジ部２３ａが形成されている。被動歯車３２の軸部３８の外周にねじ係合された被動歯車ロックナット４０のねじ部４０ａには、ボールナット２３のフランジ部２３ａに当接するボールナットロックナット４１の外周に形成したねじ部４１ａがねじ係合されている。これにより、ボールナットロックナット４１を締付けることにより、ボールナット２３のフランジ部２３ａが被動歯車３２の軸部３８の端部とボールナットロックナット４１との間で挟持され、被動歯車３２にボールナット２３が一体的に固定される。 A ball nut 23 is fitted to the inner periphery of the driven gear 32, and a flange portion 23 a that abuts the end portion of the shaft portion 38 of the driven gear 32 is formed at one end of the ball nut 23. The threaded portion 40 a of the driven gear locknut 40 that is threadedly engaged with the outer periphery of the shaft portion 38 of the driven gear 32 includes a threaded portion 41 a formed on the outer periphery of the ball nut locknut 41 that contacts the flange portion 23 a of the ballnut 23. Are screw-engaged. Thus, by tightening the ball nut lock nut 41, the flange portion 23 a of the ball nut 23 is sandwiched between the end of the shaft portion 38 of the driven gear 32 and the ball nut lock nut 41, and the driven gear 32 receives the ball nut 23 is fixed integrally.

このように、被動歯車３２の軸部３２の外周にねじ係合する被動歯車ロックナット４０は、その内周にボールナット２３のフランジ部２３ａとボールナットロックナット４１とを収容するに十分な軸方向長さを有している。なお、図３中４２は、被動歯車３２の一端内周をハウジング２０に回転可能に支持する補助軸受である。 Thus, the driven gear locknut 40 that is screw-engaged with the outer periphery of the shaft portion 32 of the driven gear 32 has a shaft sufficient to accommodate the flange portion 23a of the ball nut 23 and the ball nut locknut 41 on the inner periphery thereof. It has a directional length. In FIG. 3, reference numeral 42 denotes an auxiliary bearing that rotatably supports the inner periphery of one end of the driven gear 32 on the housing 20.

上記した構成により、ボールナット２３と被動歯車３２とを径方向に重合してハウジング２０内に回転支持する場合でも、被動歯車３２の軸部３８には、その外周に段部３８ａとねじ部３８ｂを設けるだけで、軸受３５の内輪３５ｂに被動歯車３２を固定できるとともに、被動歯車３２にボールナット２３を固定することができる。これにより、被動歯車３２の軸部３８の肉厚を小さくすることができ、被動歯車３２の外径およびこれを支持する軸受３５の外径を小さくできるようになる。 With the above-described configuration, even when the ball nut 23 and the driven gear 32 are overlapped in the radial direction and rotatably supported in the housing 20, the shaft portion 38 of the driven gear 32 has a stepped portion 38a and a screw portion 38b on its outer periphery. The driven gear 32 can be fixed to the inner ring 35 b of the bearing 35 and the ball nut 23 can be fixed to the driven gear 32 simply by providing the bearing 35. Thereby, the thickness of the shaft portion 38 of the driven gear 32 can be reduced, and the outer diameter of the driven gear 32 and the outer diameter of the bearing 35 that supports the driven gear 32 can be reduced.

なお、ハウジング２０は、軸受３５を装着するハウジング部２０ａと、その両側に結合されたハウジング部２０ｂ、２０ｃに分割され、ハウジング部２０ａに予め軸受３５、被動歯車３２およびボールナット２３を組付けた状態で、ハウジング部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ相互を結合できるように構成されている。 The housing 20 is divided into a housing portion 20a for mounting the bearing 35 and housing portions 20b and 20c coupled to both sides thereof, and the bearing 35, the driven gear 32 and the ball nut 23 are assembled in advance to the housing portion 20a. In this state, the housing portions 20a, 20b, and 20c can be coupled to each other.

ボールねじ軸２１とボールナット２３との間に介在された多数のボール２２は、ボールねじ軸２１とボールナット２３との間に形成されたボール転動軌道内を転動するようになっており、ボール転動軌道を転動したボール２２は、ボールナット２３に取付けられたリターンチューブ４３内を通ってボール転動軌道に戻されるようになっている。 A large number of balls 22 interposed between the ball screw shaft 21 and the ball nut 23 roll in a ball rolling track formed between the ball screw shaft 21 and the ball nut 23. The ball 22 that has rolled on the ball rolling track is returned to the ball rolling track through the return tube 43 attached to the ball nut 23.

リターンチューブ４３を取付けるために、ボールナット２３の外周の円周上一部には、図３に示すように、平坦状に切欠いた取付け座２３ｂが形成され、この取付け座２３ｂにリターンチューブ４３がリターンチューブホルダ４４によって保持されるようになっている。リターンチューブ４３はパイプを略Ｕ字状に曲げ加工して形成され、図３の２点鎖線で示すように、中央部に直線部４３ａと、両端部に直線部４３ａより直角に折り曲げられた両端脚部４３ｂ、４３ｃを有し、両端脚部４３ｂ、４３ｃは取付け座２３ｂに開口された図略のチューブ挿入孔に挿入され、ボール転動軌道の両端部に接続される。 In order to mount the return tube 43, as shown in FIG. 3, a mounting seat 23b that is notched in a flat shape is formed on a part of the outer circumference of the ball nut 23, and the return tube 43 is attached to the mounting seat 23b. It is held by a return tube holder 44. The return tube 43 is formed by bending a pipe into a substantially U shape. As shown by a two-dot chain line in FIG. 3, the return tube 43 is bent at a right angle from the straight line 43a at the center and the straight line 43a at both ends. It has leg portions 43b and 43c, and both end leg portions 43b and 43c are inserted into tube insertion holes (not shown) opened in the mounting seat 23b and connected to both end portions of the ball rolling track.

ボールナット２３の取付け座２３ｂには、リターンチューブ４３の直線部４３ａを収容する断面半円状の収容溝２３ｃが形成され、リターンチューブ４３の直線部４３ａは収容溝２３ｃにほぼ半周が収容され、残りの半周が取付け座２３ｂ上より突出されている。リターンチューブホルダ４４は、薄板状のプレートからなり、リターンチューブホルダ４４の中央部に、リターンチューブ４３の直線部４３ａに係合するＶ字状係合部４４ａが形成されている。リターンチューブホルダ４４の両端部は、皿ビス４５によってボールナット２３の取付け座２３ｂに固定されている。皿ビス４５は、リターンチューブホルダ４４の板厚と略同一高さの頭部を持ち、皿ビス４５がリターンチューブホルダ４４の上面より突出しないようになっている。 The mounting seat 23b of the ball nut 23 is formed with a semicircular accommodating groove 23c that accommodates the straight portion 43a of the return tube 43, and the straight portion 43a of the return tube 43 is accommodated in the accommodating groove 23c approximately half a circumference, The remaining half circumference protrudes from the mounting seat 23b. The return tube holder 44 is made of a thin plate, and a V-shaped engaging portion 44 a that engages with the straight portion 43 a of the return tube 43 is formed at the center of the return tube holder 44. Both end portions of the return tube holder 44 are fixed to a mounting seat 23 b of the ball nut 23 by a countersunk screw 45. The countersunk screw 45 has a head that is substantially the same height as the plate thickness of the return tube holder 44 so that the countersunk screw 45 does not protrude from the upper surface of the return tube holder 44.

これにより、ボールナット２３にリターンチューブ４３の両端脚部４３ｂ、４３ｃを挿入し、リターンチューブホルダ４４によってリターンチューブ４３をボールナット２３に固定することにより、ボールねじ軸２１とボールナット２３との間で形成されるボール転動軌道の一端側と他端側が、リターンチューブ４３により互いに接続されて無限軌道が構成される。このような構成により、ボールナット２３が回転されると、ボール２２を転動させながらボールねじ軸２１が軸線方向に移動され、ボール２２はボールナット２３の回転方向に応じて、ボール転動軌道の一端側もしくは他端側よりリターンチューブ４３内に押し出され、リターンチューブ４３によりリターンされて再びボール転動軌道内に戻される。 As a result, both end legs 43 b and 43 c of the return tube 43 are inserted into the ball nut 23, and the return tube 43 is fixed to the ball nut 23 by the return tube holder 44, whereby the ball screw shaft 21 and the ball nut 23 are positioned. One end side and the other end side of the ball rolling track formed by the above are connected to each other by a return tube 43 to form an endless track. With such a configuration, when the ball nut 23 is rotated, the ball screw shaft 21 is moved in the axial direction while rolling the ball 22, and the ball 22 moves according to the rotation direction of the ball nut 23. Is pushed into the return tube 43 from one end side or the other end side thereof, returned by the return tube 43, and returned to the ball rolling track again.

上記したリターンチューブ４３の取付け構成により、被動歯車３２に内周に対面するボールナット２３の取付け座２３ａにリターンチューブ４３を配設するにも係わらず、ボールナット２３の外径を極力小さくすることができ、上記した被動歯車ロックナット４０を用いた被動歯車３２およびボールナット２３の取付け構成と相俟って、被動歯車３２および軸受３５の外径を可及的に小さくすることが可能となる。 Due to the mounting structure of the return tube 43 described above, the outer diameter of the ball nut 23 is made as small as possible even though the return tube 43 is disposed on the mounting seat 23a of the ball nut 23 facing the inner periphery of the driven gear 32. In combination with the mounting structure of the driven gear 32 and the ball nut 23 using the driven gear locknut 40 described above, the outer diameters of the driven gear 32 and the bearing 35 can be made as small as possible. .

ハウジング２０には、図２に示すように、電動モータ２６がラック軸１８と平行に設置されている。電動モータ２６のモータシャフトは、駆動歯車３１を設けた駆動歯車軸５１の一端に回転連結されている。駆動歯車軸５１は、ハウジング２０に軸受５２を介して回転可能に支持されている。また、ハウジング２０には、ボールナット２３と駆動歯車軸５１との間に、中間歯車軸５３が駆動歯車軸５１と平行に配置されている。中間歯車軸５３は、ハウジング２０に軸受５４を介して回転可能に支持されている。中間歯車軸５３上には、中間歯車３３が一体的に設けられ、中間歯車３３は駆動歯車３１および被動歯車３２にそれぞれ噛合されている。 As shown in FIG. 2, an electric motor 26 is installed in the housing 20 in parallel with the rack shaft 18. The motor shaft of the electric motor 26 is rotationally connected to one end of a drive gear shaft 51 provided with a drive gear 31. The drive gear shaft 51 is rotatably supported by the housing 20 via a bearing 52. Further, in the housing 20, an intermediate gear shaft 53 is disposed in parallel with the drive gear shaft 51 between the ball nut 23 and the drive gear shaft 51. The intermediate gear shaft 53 is rotatably supported by the housing 20 via a bearing 54. An intermediate gear 33 is integrally provided on the intermediate gear shaft 53, and the intermediate gear 33 is engaged with the drive gear 31 and the driven gear 32, respectively.

上記した駆動歯車３１、中間歯車３３および被動歯車３２によって、電動モータ２６の回転をボールナット２３に減速して伝達する歯車減速機構１１を構成している。 The drive gear 31, the intermediate gear 33, and the driven gear 32 described above constitute the gear reduction mechanism 11 that reduces and transmits the rotation of the electric motor 26 to the ball nut 23.

上記した構成の電動パワーステアリング装置１０によれば、ステアリングホイール１３を操舵すると、操舵トルクがピニオン軸１７に入力され、ピニオン軸１７とラック軸１８とによる操舵機構１５を介してラック軸１８が軸方向に移動される。 According to the electric power steering apparatus 10 configured as described above, when the steering wheel 13 is steered, the steering torque is input to the pinion shaft 17, and the rack shaft 18 is pivoted via the steering mechanism 15 formed by the pinion shaft 17 and the rack shaft 18. Moved in the direction.

ピニオン軸１７に入力された操舵トルクは、トルクセンサ２５により検出され、検出された操舵トルクに基づいて電動モータ２６が回転制御され、補助トルクを発生させる。電動モータ２６による補助トルクは、駆動歯車軸５１に設けた駆動歯車３１、およびアイドル歯車３３、被動歯車３２を介してボールナット２３に伝達され、ボールナット２３の回転によりラック軸１８が軸方向に移動され、運転者によるステアリングホイール１３の操舵力が軽減される。 The steering torque input to the pinion shaft 17 is detected by the torque sensor 25, and the electric motor 26 is rotationally controlled based on the detected steering torque to generate auxiliary torque. The auxiliary torque by the electric motor 26 is transmitted to the ball nut 23 via the drive gear 31 provided on the drive gear shaft 51, the idle gear 33, and the driven gear 32, and the rack shaft 18 is moved in the axial direction by the rotation of the ball nut 23. The steering force of the steering wheel 13 by the driver is reduced.

上記した実施の形態においては、歯車減速機構１１を、駆動歯車３１、中間歯車３３および被動歯車３２で構成した例について説明したが、中間歯車３３を省略して、駆動歯車３１と被動歯車３２とを直接噛合させるようにしてもよく、逆に、複数の中間歯車を介して駆動歯車３１と被動歯車３２とを回転連結するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the example in which the gear reduction mechanism 11 includes the drive gear 31, the intermediate gear 33, and the driven gear 32 has been described. However, the intermediate gear 33 is omitted, and the drive gear 31, the driven gear 32, and the like. The drive gear 31 and the driven gear 32 may be rotationally connected via a plurality of intermediate gears.

また、上記した実施の形態においては、リターンチューブ４３を保持するリターンチューブホルダ４４を皿ビス４５によってボールナット２３に固定することによって、ボールナット２３の外径も小さくすることができる例について述べたが、かかる構成は本発明にとって必ずしも必要な要件ではなく、また、ボール２２の循環方式も、リターンチューブ式に限定されるものではなく、デフレクタを用いたボール循環方式に変更することも可能である。 In the above-described embodiment, an example has been described in which the outer diameter of the ball nut 23 can be reduced by fixing the return tube holder 44 holding the return tube 43 to the ball nut 23 with the countersunk screw 45. However, such a configuration is not necessarily a requirement for the present invention, and the circulation method of the ball 22 is not limited to the return tube type, and can be changed to a ball circulation method using a deflector. .

以上、本発明を実施の形態に即して説明したが、本発明は実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得るものである。 Although the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the configurations described in the embodiments, and does not depart from the gist of the present invention described in the claims. It can take various forms.

本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１の歯車減速機構部分の断面図である。It is sectional drawing of the gear reduction mechanism part of FIG. 図２の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of FIG.

Explanation of symbols

１０…電動パワーステアリング装置、１１…歯車減速機構、１７…ピニオン軸、１８…ラック軸、２０…ハウジング、２１…ボールねじ軸、２３…被動歯車軸（ボールナット）、２４…ボールねじ機構、２６…電動モータ、３１…駆動歯車、３２…被動歯車、３３…中間歯車、３５…軸受、３８…軸部、３８ａ…段部、３８ｂ…ねじ部、４０…被動歯車ロックナット、４０ｂ…ねじ部、４１…ボールナットロックナット、４１ｂ…ねじ部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric power steering apparatus, 11 ... Gear reduction mechanism, 17 ... Pinion shaft, 18 ... Rack shaft, 20 ... Housing, 21 ... Ball screw shaft, 23 ... Driven gear shaft (ball nut), 24 ... Ball screw mechanism, 26 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Electric motor, 31 ... Drive gear, 32 ... Driven gear, 33 ... Intermediate gear, 35 ... Bearing, 38 ... Shaft part, 38a ... Step part, 38b ... Screw part, 40 ... Driven gear lock nut, 40b ... Screw part, 41... Ball nut lock nut, 41 b.

Claims

A gear reduction mechanism having a drive gear and a driven gear driven by an electric motor, and an electric power steering device for assisting steering using a ball screw mechanism operated via the gear reduction mechanism,
A driven gear locknut that fits the driven gear to the outer periphery of a ball nut of the ball screw mechanism, rotatably supports the driven gear on a housing by a bearing, and fixes the driven gear to the bearing in an axial direction; An electric power steering apparatus comprising: a ball nut lock nut that fixes the ball nut to the driven gear in an axial direction, and the ball nut lock nut is screw-engaged with the driven gear lock nut.

The threaded portion of the driven gear locknut according to claim 1, further comprising a threaded portion that is threadedly engaged with a threaded portion formed on an outer periphery of the shaft portion of the driven gear. A thread portion formed on the outer periphery of the ball nut lock nut is screw-engaged, and a flange portion provided on the ball nut is disposed between the ball nut lock nut and the end portion of the shaft portion of the driven gear, An electric power steering apparatus characterized in that a flange portion is sandwiched and fixed between the ball nut lock nut and an end portion of the shaft portion.