JP2013210005A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
電動パワーステアリング装置では、ステアリング軸にトーションバーを介して連結されるピニオン軸をギヤハウジングに枢支し、ピニオン軸に噛合うラック軸をギヤハウジングに直線動可能に支持し、電動モータの駆動軸に連結されるウォームギヤをギヤハウジングに枢支し、ピニオン軸の中間部に固定されてウォームギヤに噛合うウォームホイールをギヤハウジングに枢支している。電動モータは、運転者がステアリング軸に加えた操舵トルクに応じた操舵アシストトルクを、ウォームギヤとウォームホイールの噛合い、ピニオン軸とラック軸の噛合いを介してラック軸に付与するものである。 In an electric power steering device, a pinion shaft connected to a steering shaft via a torsion bar is pivotally supported by a gear housing, and a rack shaft that meshes with the pinion shaft is supported by the gear housing so as to be linearly movable. A worm gear coupled to the gear housing is pivotally supported by the gear housing, and a worm wheel fixed to the intermediate portion of the pinion shaft and meshing with the worm gear is pivotally supported by the gear housing. The electric motor applies a steering assist torque corresponding to the steering torque applied by the driver to the steering shaft to the rack shaft through the engagement of the worm gear and the worm wheel and the engagement of the pinion shaft and the rack shaft.
このような電動パワーステアリング装置では、組立時に、ウォームギヤ等の部品の寸法誤差に影響されることなくウォームギヤとウォームホイールの軸間距離を簡易に設定するとともに、組立後に、ウォームギヤとウォームホイールの噛合いが経時変化したときに、それらの軸間距離を簡易に調整し、それらのバックラッシュを除去することが必要とされる。 In such an electric power steering device, the distance between the worm gear and the worm wheel can be easily set without being affected by the dimensional error of parts such as the worm gear during assembly, and the mesh between the worm gear and the worm wheel after assembly. As these change over time, it is necessary to easily adjust their interaxial distances to eliminate their backlash.
特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置では、ウォームギヤとウォームホイールとの噛合い部に予圧を加えるように、ウォームギヤの先端軸部を支持する軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有している。予圧手段の付勢力により、ウォームギヤとウォームホイールの軸間距離を調整し、それらのバックラッシュを除去するものである。 The electric power steering device described in Patent Document 1 has preload means for urging a bearing supporting the tip shaft portion of the worm gear in a predetermined preload direction so as to apply preload to the meshing portion of the worm gear and the worm wheel. doing. The distance between the shafts of the worm gear and the worm wheel is adjusted by the urging force of the preload means, and their backlash is removed.
このとき、特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置では、ウォームギヤの基端軸部に設けた環状凸部を軸受に支持している。これにより、ウォームギヤが基端側の軸受を中心として揺動可能に支持され、先端側の軸受を所定の予圧方向へ変位し得るようにすることで、ウォームギヤとウォームホイールのバックラッシュの除去を図るものである。 At this time, in the electric power steering device described in Patent Document 1, an annular convex portion provided on the proximal end shaft portion of the worm gear is supported by the bearing. As a result, the worm gear is supported so as to be able to swing around the base end side bearing, and the front end side bearing can be displaced in a predetermined preload direction, thereby eliminating backlash of the worm gear and the worm wheel. Is.
特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置では、ウォームギヤの基端軸部に環状凸部を設ける必要があり、コスト高になる。 In the electric power steering device described in Patent Document 1, it is necessary to provide an annular convex portion on the base end shaft portion of the worm gear, which increases the cost.
尚、ウォームギヤを基端側の軸受に揺動可能に支持するため、当該軸受を玉軸受とし、内外輪の軌道溝と玉との内部隙間を大きくすることも考えられる。 In order to swingably support the worm gear on the bearing on the base end side, it is conceivable that the bearing is a ball bearing and the internal clearance between the raceway groove and the ball of the inner and outer rings is increased.
ところが、例えばウォームギヤを0.45度揺動させるために必要な上述の内部隙間は0.029mmとなり、これはウォームギヤの基端軸部が装填された内輪の振動及び異音、ひいてはウォームギヤの振動及び異音の原因になる。このウォームギヤの揺動角度を更に大きくするために内部隙間を更に大きくとる場合には、内輪が外輪の軸方向へも変位できるようになり、これも振動及び異音の原因になるし、玉が内外輪の溝肩に乗り上げる肩乗り上げ率と面圧が大きくなり、耐久性が著しく低下する。 However, for example, the above-mentioned internal clearance necessary for swinging the worm gear by 0.45 degrees is 0.029 mm. This is due to the vibration and noise of the inner ring in which the base end shaft portion of the worm gear is loaded, and thus the vibration and noise of the worm gear. Cause. In order to further increase the swing angle of this worm gear, the inner ring can be displaced in the axial direction of the outer ring, which also causes vibration and noise, The shoulder riding rate and the surface pressure that ride on the groove shoulders of the inner and outer rings are increased, and the durability is significantly reduced.
本発明の課題は、電動モータにより駆動される駆動歯車が、一端側の軸受を中心として揺動可能に支持されるとともに、他端側の軸受を予圧手段により所定の予圧方向へ付勢されてなる電動パワーステアリング装置において、一端側の軸受の内部隙間を大きくすることなく、駆動歯車を大きく揺動可能にすることにある。 An object of the present invention is that a drive gear driven by an electric motor is supported so as to be swingable around a bearing on one end side, and the bearing on the other end side is urged in a predetermined preload direction by preload means. In the electric power steering apparatus as described above, the drive gear can be greatly swung without increasing the internal clearance of the bearing on one end side.
請求項1に係る発明は、電動モータにより駆動される駆動歯車の両端をギヤハウジングに設けた軸受に枢支するとともに、駆動歯車に噛合う従動歯車を操舵軸に固定し、駆動歯車と従動歯車との噛合い部に予圧を加えるように、従動歯車の軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有してなり、駆動歯車は、一端側の軸受を中心として揺動可能に支持されるとともに、他端側の軸受を予圧手段により所定の予圧方向へ付勢されてなる電動パワーステアリング装置において、前記一端側の軸受が、玉軸受であり、外輪の軌道溝が、玉の曲率半径の110〜124%の曲率半径をもつ1つの円弧からなり、その曲率中心を該軌道溝の幅方向中央に設けた1点接触の断面形状を有し、内輪の軌道溝が、玉の曲率半径の100%をこえる曲率半径をそれぞれもつ2つの円弧からなり、それらの曲率中心を該軌道溝の幅方向中央の両側に設けた2点接触の断面形状を有してなるようにしたものである。 According to the first aspect of the present invention, both ends of the drive gear driven by the electric motor are pivotally supported by bearings provided in the gear housing, and the driven gear meshing with the drive gear is fixed to the steering shaft. And a preload means for urging the bearing of the driven gear in a predetermined preload direction so that the preload is applied to the meshing portion with the engagement portion, and the drive gear is supported to be swingable about the bearing on one end side. In addition, in the electric power steering apparatus in which the bearing on the other end side is urged in a predetermined preload direction by the preloading means, the bearing on the one end side is a ball bearing, and the raceway groove of the outer ring is a radius of curvature of the ball. It has a one-point contact cross-sectional shape in which the center of curvature is provided at the center in the width direction of the raceway groove, and the raceway groove of the inner ring is the radius of curvature of the ball. Each with a radius of curvature exceeding 100% One of consists arc is obtained by their centers of curvature such that a two-point contact of the cross section which is provided on both sides of the widthwise center of said track groove.
(請求項1)
(a)駆動歯車の一端側を揺動可能にする軸受において、外輪の軌道溝が、玉の曲率半径の110〜124%の曲率半径をもつ1つの円弧からなり、その曲率中心を該軌道溝の幅方向中央に設けた1点接触の断面形状を有するものにした。玉が外輪の軌道溝と1点接触するものとしたから、これにより、内外輪の軌道溝と玉との内部隙間を小さくしながら、ギヤハウジングに固定された外輪に対し、駆動歯車の一端軸部が支持された内輪を大きく揺動できる。
(Claim 1)
(a) In a bearing capable of swinging one end side of the drive gear, the raceway groove of the outer ring is composed of one circular arc having a curvature radius of 110 to 124% of the curvature radius of the ball, and the center of the curvature is the raceway groove. The cross-sectional shape of a one-point contact provided in the center in the width direction is used. Since the ball is in contact with the raceway groove of the outer ring at one point, this reduces the internal clearance between the raceway groove of the inner and outer races and the ball, and the one end shaft of the drive gear with respect to the outer ring fixed to the gear housing. The inner ring on which the part is supported can be swung greatly.
(b)外輪の軌道溝の曲率半径を玉の曲率半径の110〜124%にしたから、外輪に対して内輪が大きく揺動しても、玉が内外輪の溝肩に乗り上げる肩乗り上げ率と面圧の上昇を抑えることができ、耐久性に悪影響を与えることがない。 (b) Since the radius of curvature of the raceway groove of the outer ring is set to 110 to 124% of the radius of curvature of the ball, even if the inner ring swings greatly with respect to the outer ring, the shoulder riding rate at which the ball rides on the groove shoulder of the inner and outer rings The increase in surface pressure can be suppressed, and the durability is not adversely affected.
(c)内輪の軌道溝が、玉の曲率半径の100%をこえる曲率半径をそれぞれもつ2つの円弧からなり、それらの曲率中心を該軌道溝の幅方向中央の両側に設けた2点接触の断面形状を有するものにした。玉が内輪の軌道溝と2点接触するものとしたから、外輪の軸方向への内輪の変位を抑えることができる。 (c) The inner ring raceway groove is composed of two arcs each having a radius of curvature exceeding 100% of the radius of curvature of the ball, and the center of curvature is provided on both sides of the center in the width direction of the raceway groove. It had a cross-sectional shape. Since the ball is in contact with the raceway groove of the inner ring at two points, the displacement of the inner ring in the axial direction of the outer ring can be suppressed.
電動パワーステアリング装置10は、図1、図2に示す如く、不図示のブラケットにより車体に固定されるギヤハウジング11A、11Bを有する。そして、ステアリングホイール(不図示)が結合される入力軸12にトーションバー13を介して出力軸14(操舵軸)を連結している。ギヤハウジング11B内には、トーションバー13のねじれに応じた入力軸12と出力軸14の相対回転変位量によって運転者がステアリングホイールに加えた操舵トルクを検出するトルクセンサ15が内蔵されている。入力軸12と出力軸14は、軸受12A、14A、14Bを介してギヤハウジング11A、11Bに枢支される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the electric
ギヤハウジング11Aには、出力軸14のピニオンに噛合うラックを備えたラック軸16が左右直線動可能に支持されている。尚、ギヤハウジング11A内でラック軸16の一端を挟んで出力軸14のピニオンと相対する部分には、キャップ17により背面支持されるばね18によりラック軸16のラックを出力軸14のピニオンに押圧するラックガイド19が内蔵されている。
A
電動モータ20がギヤハウジング11Bに固定される。電動モータ20に接続されて駆動されるウォームギヤ21(駆動歯車)の両端の軸部22、23が、図2、図3に示す如く、出力軸14の軸と交差、本実施例では直交するように、軸受22A、23Aを介してギヤハウジング11Bに枢支される。電動モータ20の駆動軸20Aにはカップリング24が圧入され、図4に示す如く、ウォームギヤ21の軸部22にはカップリング25が圧入され、カップリング24とカップリング25がエチレンプロピレンゴム等からなるゴム継手26により連結される。ゴム継手26はゴム弾性を有し、環状中空芯26Aの外周に放射状をなす突起部26Bを備える。カップリング24の羽根部24A(不図示)とカップリング25の羽根部25Aがゴム継手26の周方向で相隣る各突起部26Bの対向間隙に順に嵌合され、電動モータ20の回転力がゴム継手26を介してウォームギヤ21に伝達される。
The
このとき、図3に示す如く、ウォームギヤ21の軸部22のための軸受22Aの外輪111はギヤハウジング11Bに螺着されるベアリングナット27によりギヤハウジング11Bの段差孔に固定され、軸受22Aの内輪112はウォームギヤ21の軸部22に設けたフランジ22Fと軸部22に圧入されたカップリング25により挟持される。これにより、ウォームギヤ21は軸方向へのガタなくギヤハウジング11Bに支持される。また、ウォームギヤ21はゴム継手26の弾性により、軸受22Aの幅方向中央近傍位置を中心として若干揺動できる。ウォームギヤ21のこの揺動はゴム継手26の弾性変形により吸収される。また、ゴム継手26の中空芯26Aの中空部に装填されたばね、本実施例では圧縮コイルばね28が、カップリング24の端面とウォームギヤ21の軸部22の端面との間に圧縮状態で装填され、ウォームギヤ21の軸方向に生じ得る振動を吸収する。
At this time, as shown in FIG. 3, the
電動モータ20により駆動されるウォームギヤ21に噛合うウォームホイール29(従動歯車)が出力軸14の中間部に固定されている。電動モータ20はトルクセンサ15が検出した操舵トルクに応じて駆動され、この電動モータ20のトルクがウォームギヤ21とウォームホイール29の噛合い部を介して出力軸14に伝達され、ひいてはラック軸16に操舵アシスト力になって付与され、運転者がステアリングホイールに加えた操舵トルクをアシストする。
A worm wheel 29 (driven gear) that meshes with a
電動パワーステアリング装置10にあっては、ウォームギヤ21とウォームホイール29の噛合い部のバックラッシュを除去するため、ウォームギヤ21とウォームホイール29の噛合い部に予圧を加える予圧手段30を有する。予圧手段30は、ウォームギヤ21の軸部23に設けた軸受23Aを所定の予圧方向へ付勢する。
The electric
予圧手段30は、図5〜図7に示す如く、軸受ケース40とシートラバー50とばね60とを有する。
As shown in FIGS. 5 to 7, the preload means 30 has a bearing
軸受ケース40は、図8に示す如く、環状体41(後述するC字状の環状体)からなるものとされ、環状体41の外周の周方向の1ヵ所から半径方向外方に短円筒状の筒突部42が突出されている。軸受ケース40は、ウォームギヤ21の軸部23のための軸受23Aを収容する軸受収容孔43を環状体41の内周に備える。また、軸受ケース40は、軸受23Aを付勢するためのばね、本実施例ではコイルばね60が挿通される丸孔状のばね挿通孔44を上記軸受収容孔43の周方向の1ヵ所に交差させるように、筒突部42に備える。軸受収容孔43は環状体41の軸方向に貫通形成され、ばね挿通孔44は環状体41の半径方向に合致する筒突部42の軸方向に貫通形成される。
As shown in FIG. 8, the bearing
予圧手段30は、軸受ケース40を含油ポリアセタール樹脂等のプラスチックからなる無給油ブッシュとし、ギヤハウジング11Bを金属からなるものにしている。
In the preload means 30, the bearing
ここで、軸受ケース40は、図8に示す如く、周方向の1ヵ所を切り離したC字状の環状体41からなる。軸受23Aが軸受収容孔43に収容された軸受ケース40の環状体41は、ギヤハウジング11Bに設けた孔状ケース取付部81に縮径状態で取付けられる。即ち、軸受ケース40は、ケース取付部81に取付けられた環状体41の縮径状態で、ウォームギヤ21の軸部23のための軸受23Aを抱持する軸受収容孔43を形成し、軸受23Aの外周に接して該軸受23Aを所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面101を軸受収容孔43の内周に備える。軸受ケース40に備えるガイド面101は、環状体41の上述の縮径状態で相対して平行をなす2つの平面状ガイド面101、101からなる。軸受ケース40の軸受収容孔43に収容された軸受23Aの内輪は、ウォームギヤ21の軸部23の小径端に設けた段差端面23Bに当接する。
Here, as shown in FIG. 8, the bearing
尚、軸受ケース40の環状体41は、C字状に切り離されて周方向で相対する一方の突片41Aを該環状体41の軸方向の一端面の側に設け、他方の突片41Bを該環状体41の軸方向の他端面の側に設けてある。環状体41の上述の縮径状態で、突片41Aと突片41Bは周方向の一定範囲にて相並び得るように設定されている。
The
予圧手段30は、図5に示す如く、軸受ケース40の筒突部42に備えたばね挿通孔44の開口端面(筒突部42の端面42A)に筒状のシートラバー50を当接し、このシートラバー50の内径部にばね60を装填可能にしている。即ち、軸受23Aを収容した軸受ケース40の環状体41がギヤハウジング11Bに設けたケース取付部81に取付けられ、軸受ケース40の筒突部42がギヤハウジング11Bに設けたラバー装填孔82に装填され、ばね60を収容したシートラバー50がこのラバー装填孔82に装填されるときに、該シートラバー50が軸受ケース40のばね挿通孔44の開口端面(筒突部42の端面42A)に当接される。そして更に、ギヤハウジング11Bのラバー装填孔82の開口まわりの蓋取付面71に固定される蓋70の内面がシートラバー50の外側端面に密着せしめられる。蓋70は、ボルト72によりギヤハウジング11Bの蓋取付面71に固定される。
As shown in FIG. 5, the preload means 30 abuts the
ここで、シートラバー50は、図5、図7に示す如く、ギヤハウジング11Bのラバー装填孔82に装填される筒状体からなり、筒状体51の基端部に外方に張り出るフランジ51Fを備え、筒状体51の先端部に外周に段差部51Sを設けた細径部51Aを備える。シートラバー50のフランジ51Fは、ギヤハウジング11Bのラバー挿填孔82の開口に設けた環状くぼみ部82Aに嵌め込まれ、該ラバー装填孔82の開口まわりの蓋取付面71に固定される蓋70の内面により挟圧される。シートラバー50の細径部51Aは、軸受ケース40の筒突部42に備えたばね挿通孔44に挿通され、細径部51Aの外周の段差部51Sが軸受ケース40のばね挿通孔44の開口端面(筒突部42の端面42A)に当接される。
Here, as shown in FIGS. 5 and 7, the
予圧手段30は、ギヤハウジング11Bに軸受ケース40のための位置決め部91を設け、軸受ケース40に設けた被位置決め部92を上記位置決め部91に係合させ、ギヤハウジング11Bのケース取付部81に対する軸受ケース40の取付位置を位置決めしている。ギヤハウジング11Bの位置決め部91は該ギヤハウジング11Bに設けたラバー装填孔82からなるものとされる。軸受ケース40の被位置決め部92は環状体41の半径方向外方に突出させた筒突部42からなるものとされる。軸受ケース40の筒突部42が前述の如くにギヤハウジング11Bのラバー装填孔82に装填され、ギヤハウジング11Bのケース取付部81に対する軸受ケース40の取付位置が位置決めされる。
The preload means 30 is provided with a
従って、電動パワーステアリング装置10においてウォームギヤ21を組込む場合には、軸受ケース40の環状体41に抱持された軸受23Aを軸部23に挿着したウォームギヤ21が、ギヤハウジング11Bにおける電動モータ20の取付側から挿入される。軸受ケース40の環状体41が縮径されながらギヤハウジング11Bのケース取付部81に挿入されるとともに、軸受ケース40の筒突部42がギヤハウジング11Bにおけるケース取付部81の側からラバー装填孔82に対して斜交方向から挿入される。軸受ケース40の環状体41、筒突部42がギヤハウジング11Bのケース取付部81、ラバー装填孔82のそれぞれに挿入された後、環状体41がケース取付部81内でその縮径状態を若干緩和されて取付完了となる。軸受ケース40の環状体41が取付完了となったとき、軸受ケース40の2つのガイド面101、101は相対して平行をなす。
Therefore, when the
更に、シートラバー50とばね60がギヤハウジング11Bのラバー装填孔82に外方から装填される。シートラバー50が軸受ケース40のばね挿通孔44の開口端面(筒突部42の端面42A)に当接され、このシートラバー50の内径部にばね60が装填される。そして、蓋70がギヤハウジング11Bのラバー装填孔82の開口まわりの蓋取付面71に固定される。蓋70の内面がシートラバー50とばね60の外側端面に上から圧接し、シートラバー50の端面に密着するものになる。
Further, the
次に、ギヤハウジング11Bに螺着される前述のベアリングナット27により、ウォームギヤ21の軸部22に挿着されている軸受22Aがギヤハウジング11Bの段差孔に固定される。ウォームギヤ21は軸受22Aの軸方向中央近傍位置を中心として若干揺動できる。
Next, the bearing 22A inserted into the
こうして、予圧手段30のばね60がウォームギヤ21の軸受23Aを所定の予圧方向へ付勢し、ウォームギヤ21はばね60のばね力により軸受22Aの軸方向中央近傍位置を中心として揺動し、ウォームギヤ21とウォームホイール29の噛合い部に予圧を加えることができ、噛合い部のバックラッシュをなくすものになる。しかも、予圧手段30は軸受ケース40のガイド面101の存在により、ウォームギヤ21の軸受23Aを正しく所定の予圧方向へ移動させるから、ウォームギヤ21はウォームホイール29の軸長方向に関して適正な噛合位置を保持することができるとともに、噛合反力の変動によるウォームギヤ21のラジアル方向への移動をスムースに行なわせることができる。
Thus, the
しかるに、電動パワーステアリング装置10にあっては、ウォームギヤ21の一端軸部22のための軸受22Aの内部隙間を大きくとることなく、ウォームギヤ21を大きく揺動可能にするため、下記(i)〜(iii)の構成を具備する。
However, in the electric
(i)軸受22Aを3点接触玉軸受とする。
3点接触玉軸受22Aは、図6に示す如く、外輪111及び内輪112と、これらの内外輪の軌道溝111A、112Aの間に転動自在に配列された多数の玉113と、不図示の保持器と、内外輪間の環状開口部をシールする不図示のシール板とを備える。
(i) The bearing 22A is a three-point contact ball bearing.
As shown in FIG. 6, the three-point contact ball bearing 22A includes an
(ii)外輪111の軌道溝111Aは、玉113の曲率半径の110〜124%の曲率半径をもつ1つの円弧rからなり、その曲率中心aを軌道溝111Aの幅方向中央L(内外輪111、112のそれぞれの幅方向中央点と、玉113の中心oを通る面)に設けた1点接触の断面形状を有する。玉113は、軌道溝111Aの円弧rのA点と接触する。
(ii) The
(iii)内輪112の軌道溝112Aは、玉113の曲率半径の100%をこえる曲率半径をそれぞれもつ2つの円弧r1、r2からなり、それらの曲率中心b、cを軌道溝112Aの幅方向中央Lの両側に設けた2点接触の断面形状を有する。玉113は、軌道溝112Aの円弧r1のB点と円弧r2のC点と接触する。曲率中心bはB点と玉113の中心oを結ぶ線上にあり、曲率中心cはC点と玉113の中心oを結ぶ線上にある。
(iii) The
従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)ウォームギヤ21の一端側を揺動可能にする軸受22Aにおいて、外輪111の軌道溝111Aが、玉113の曲率半径の110〜124%の曲率半径をもつ1つの円弧rからなり、その曲率中心oを該軌道溝111Aの幅方向中央Lに設けた1点接触の断面形状を有するものにした。玉113が外輪111の軌道溝111Aと1点接触するものとしたから、これにより、内外輪111、112の軌道溝111A、112Aと玉113との内部隙間を小さくしながら、ギヤハウジング11Bに固定された外輪111に対し、ウォームギヤ21の一端軸部が支持された内輪112を大きく揺動できる。
Therefore, according to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) In the
(b)外輪111の軌道溝111Aの曲率半径を玉113の曲率半径の110〜124%にしたから、外輪111に対して内輪112が大きく揺動しても、玉113が内外輪111、112の溝肩に乗り上げる肩乗り上げ率と面圧の上昇を抑えることができ、耐久性に悪影響を与えることがない。
(b) Since the radius of curvature of the
(c)内輪112の軌道溝112Aが、玉113の曲率半径の100%をこえる曲率半径をそれぞれもつ2つの円弧r1、r2からなり、それらの曲率中心b、cを該軌道溝112Aの幅方向中央Lの両側に設けた2点接触の断面形状を有するものにした。玉113が内輪112の軌道溝112Aと2点接触するものとしたから、外輪111の軸方向への内輪112の変位を抑えることができる。
(c) The
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、駆動歯車(ウォームギヤ)の軸受は転がり軸受に限らず、滑り軸受でも良い。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention. For example, the drive gear (worm gear) bearing is not limited to a rolling bearing, but may be a sliding bearing.
また、駆動歯車をウォームギヤ、従動歯車をウォームホイールとするものに限らず、駆動歯車をハイポイドピニオンとし、従動歯車をハイポイドホイールとするものでも良い。また、駆動歯車と従動歯車にベベルギヤを用いても良い。 The drive gear is not limited to a worm gear and the driven gear is a worm wheel, but the drive gear may be a hypoid pinion and the driven gear may be a hypoid wheel. Further, bevel gears may be used for the drive gear and the driven gear.
また、軸受ケースは周方向の一部を切り離したC字状の環状体からなるものに限らず、周方向に連続する環状体からなるものでも良い。 Further, the bearing case is not limited to a C-shaped annular body that is partially cut off in the circumferential direction, and may be composed of an annular body that is continuous in the circumferential direction.
本発明は、電動モータにより駆動される駆動歯車の両端をギヤハウジングに設けた軸受に枢支するとともに、駆動歯車に噛合う従動歯車を操舵軸に固定し、駆動歯車と従動歯車との噛合い部に予圧を加えるように、従動歯車の軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有してなり、駆動歯車は、一端側の軸受を中心として揺動可能に支持されるとともに、他端側の軸受を予圧手段により所定の予圧方向へ付勢されてなる電動パワーステアリング装置において、前記一端側の軸受が、玉軸受であり、外輪の軌道溝が、玉の曲率半径の110〜124%の曲率半径をもつ1つの円弧からなり、その曲率中心を該軌道溝の幅方向中央に設けた1点接触の断面形状を有し、内輪の軌道溝が、玉の曲率半径の100%をこえる曲率半径をそれぞれもつ2つの円弧からなり、それらの曲率中心を該軌道溝の幅方向中央の両側に設けた2点接触の断面形状を有してなるものにした。これにより、電動モータにより駆動される駆動歯車が、一端側の軸受を中心として揺動可能に支持されるとともに、他端側の軸受を予圧手段により所定の予圧方向へ付勢されてなる電動パワーステアリング装置において、一端側の軸受の内部隙間を大きくすることなく、駆動歯車を大きく揺動可能にすることができる。 In the present invention, both ends of a driving gear driven by an electric motor are pivotally supported by bearings provided in a gear housing, and a driven gear meshing with the driving gear is fixed to a steering shaft, and the meshing between the driving gear and the driven gear is performed. Preload means for urging the bearing of the driven gear in a predetermined preload direction so as to apply preload to the part, and the drive gear is supported so as to be swingable around the bearing on one end side. In the electric power steering apparatus in which the end-side bearing is urged in a predetermined preload direction by the preload means, the one end-side bearing is a ball bearing, and the raceway groove of the outer ring has a radius of curvature of the ball of 110 to 124. It has a one-point contact cross-sectional shape with a center of curvature provided in the center in the width direction of the raceway groove, and the raceway groove of the inner ring provides 100% of the radius of curvature of the ball. Two arcs with different radii of curvature? It was in that their center of curvature having a two-point contact of the cross section which is provided on both sides of the widthwise center of said track groove. As a result, the drive gear driven by the electric motor is supported so as to be able to swing around the bearing on one end side, and the electric power generated by urging the bearing on the other end side in a predetermined preload direction by the preloading means. In the steering device, the driving gear can be greatly swung without increasing the internal clearance of the bearing on one end side.
10 電動パワーステアリング装置
11A、11B ギヤハウジング
14 出力軸(操舵軸)
20 電動モータ
21 ウォームギヤ(駆動歯車)
22A 一端側の軸受
23A 他端側の軸受
29 ウォームホイール(従動歯車)
30 予圧手段
111 外輪
111A 軌道溝
112 内輪
112A 軌道溝
113 玉
10 Electric
20
22A One end side bearing 23A The other end side bearing 29 Warm wheel (driven gear)
30 Preload means 111
Claims (1)
駆動歯車は、一端側の軸受を中心として揺動可能に支持されるとともに、他端側の軸受を予圧手段により所定の予圧方向へ付勢されてなる電動パワーステアリング装置において、
前記一端側の軸受が、玉軸受であり、
外輪の軌道溝が、玉の曲率半径の110〜124%の曲率半径をもつ1つの円弧からなり、その曲率中心を該軌道溝の幅方向中央に設けた1点接触の断面形状を有し、
内輪の軌道溝が、玉の曲率半径の100%をこえる曲率半径をそれぞれもつ2つの円弧からなり、それらの曲率中心を該軌道溝の幅方向中央の両側に設けた2点接触の断面形状を有してなることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 Both ends of the drive gear driven by the electric motor are pivotally supported by bearings provided in the gear housing, the driven gear meshing with the drive gear is fixed to the steering shaft, and preload is applied to the meshing portion between the drive gear and the driven gear. In addition, it has a preload means for urging the bearing of the driven gear in a predetermined preload direction,
In the electric power steering device, the drive gear is supported so as to be swingable around a bearing on one end side, and the bearing on the other end side is urged in a predetermined preload direction by a preload means.
The bearing on the one end side is a ball bearing;
The outer ring raceway groove is composed of one circular arc having a curvature radius of 110 to 124% of the curvature radius of the ball, and has a one-point contact cross-sectional shape with the center of curvature provided in the center in the width direction of the raceway groove,
The inner ring raceway groove is composed of two circular arcs each having a radius of curvature exceeding 100% of the radius of curvature of the ball, and has a two-point contact cross-sectional shape with the centers of curvature provided on both sides of the center in the width direction of the raceway groove. An electric power steering apparatus comprising:
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