JP6252045B2

JP6252045B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP6252045B2
Application number: JP2013181913A
Authority: JP
Inventors: 俊明尾形
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2013-09-03
Filing date: 2013-09-03
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-09-03
Also published as: JP2015047998A

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.

従来、車両の操舵機構に電動モータの動力を付与することにより運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。操舵機構として、例えば、ラックアンドピニオン機構が採用され、ステアリング操作に伴うピニオンの回転をピニオンに噛み合うラックを有する転舵軸の軸方向の移動に変換し、車両の転舵輪の舵角、すなわち車両の進行方向が変更されるようになっている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is known an electric power steering device that assists a driver's steering operation by applying power of an electric motor to a steering mechanism of a vehicle. As the steering mechanism, for example, a rack and pinion mechanism is employed, and the rotation of the pinion accompanying the steering operation is converted into the axial movement of the steered shaft having the rack meshing with the pinion, and the steered angle of the steered wheels of the vehicle, ie, the vehicle The direction of travel is changed.

電動パワーステアリング装置には、転舵軸に電動モータからのアシスト力が付与されるものがある。このような装置では、内部に転舵軸が挿通されるとともに、内周にねじ溝が形成されたボールねじナットが配設されている。ボールねじナットは、運転者のステアリングトルクに応じて、電動モータが駆動されることにより回転する。また、ボールねじナットに形成されたねじ溝と、転舵軸の外周に形成されたねじ溝との間に形成される転動路には、複数個の循環ボールが配置されている。そして、電動モータの駆動に伴う回転運動がボールねじナット及び複数個の循環ボールを介して転舵軸の軸方向への直線運動に変換される。 Some electric power steering apparatuses are provided with an assist force from an electric motor on a steered shaft. In such an apparatus, a steered shaft is inserted inside, and a ball screw nut having a thread groove formed on the inner periphery is disposed. The ball screw nut rotates when the electric motor is driven in accordance with the steering torque of the driver. A plurality of circulating balls are arranged in a rolling path formed between a thread groove formed on the ball screw nut and a thread groove formed on the outer periphery of the steered shaft. And the rotational motion accompanying the drive of an electric motor is converted into the linear motion to the axial direction of a steered shaft via a ball screw nut and a plurality of circulation balls.

ところで、上記電動パワーステアリング装置では、ハウジングとボールねじナットとの間に軸受が配設されており、ボールねじナットはハウジングに対して回転可能に支持されている。また、特許文献１に開示されているように、ボールねじナットの軸方向に対して軸受を変位可能に弾性保持する弾性部材が配設されたものが知られており、ステアリングの切り始め等における操舵感を向上させることが図られている。 By the way, in the electric power steering apparatus, a bearing is disposed between the housing and the ball screw nut, and the ball screw nut is rotatably supported with respect to the housing. Further, as disclosed in Patent Document 1, it is known that an elastic member that elastically holds a bearing so as to be displaceable with respect to the axial direction of the ball screw nut is provided. It is intended to improve the steering feeling.

具体的には、図６に示すように、電動パワーステアリング装置は、ハウジング１０１と、転舵軸１０２と、ボールねじナット１０３と、循環ボール１０４と、軸受１０５とを備えている。軸受１０５は、ハウジング１０１の内周面とボールねじナット１０３の外周面の間に配設され、軸受１０５の外周面とハウジング１０１の内周面とは、僅かな隙間を有している。転舵軸１０２の軸方向Ｚにおける、軸受１０５とハウジング１０１との隙間には、緩衝部材１０６を介して弾性部材１０７が配設され、軸受１０５は、両側から弾性部材１０７によって軸方向Ｚに弾性変位可能に挟持されている。 Specifically, as shown in FIG. 6, the electric power steering apparatus includes a housing 101, a steered shaft 102, a ball screw nut 103, a circulation ball 104, and a bearing 105. The bearing 105 is disposed between the inner peripheral surface of the housing 101 and the outer peripheral surface of the ball screw nut 103, and there is a slight gap between the outer peripheral surface of the bearing 105 and the inner peripheral surface of the housing 101. An elastic member 107 is disposed in the gap between the bearing 105 and the housing 101 in the axial direction Z of the steered shaft 102 via a buffer member 106, and the bearing 105 is elasticated in the axial direction Z by the elastic member 107 from both sides. It is clamped so that it can be displaced.

上記構成において、ステアリングが回動操作され始めると、ピニオンを介して転舵軸１０２に軸方向Ｚの力が加わる。これにより、転舵軸１０２が、ボールねじナット１０３の回転を伴わずに、軸方向Ｚに僅かに移動する。この転舵軸１０２の移動に伴って、ボールねじナット１０３及び軸受１０５が軸方向Ｚに移動する。この軸受１０５の移動に伴い、弾性部材１０７が弾性変形する。この状態で、電動モータ（図示略）を通じて、ボールねじナット１０３に回転力が加えられことで、ボールねじナット１０３の回転が円滑に開始される。そして、転舵軸１０２が円滑に軸方向Ｚへ移動を開始する。これにより、運転者の操舵感を向上させている。 In the above configuration, when the steering operation starts, a force in the axial direction Z is applied to the steered shaft 102 via the pinion. Thereby, the steered shaft 102 moves slightly in the axial direction Z without the rotation of the ball screw nut 103. As the steered shaft 102 moves, the ball screw nut 103 and the bearing 105 move in the axial direction Z. As the bearing 105 moves, the elastic member 107 is elastically deformed. In this state, rotation of the ball screw nut 103 is smoothly started by applying a rotational force to the ball screw nut 103 through an electric motor (not shown). Then, the steered shaft 102 starts moving smoothly in the axial direction Z. As a result, the driver's steering feeling is improved.

特開２００６−２２４９４５号公報JP 2006-224945 A

しかしながら、特許文献１の電動パワーステアリング装置では、通常ハウジングは軽量化の為にアルミニウム合金から形成され、軸受は鋼材から形成されているので、線膨張係数の違いにより低温時に、ハウジングと軸受の隙間が詰まり、軸受の軸方向への円滑な移動が妨げられるという問題があった。 However, in the electric power steering apparatus disclosed in Patent Document 1, the housing is usually made of an aluminum alloy for weight reduction, and the bearing is made of steel. Therefore, the gap between the housing and the bearing is low at a low temperature due to the difference in linear expansion coefficient. There is a problem that the smooth movement in the axial direction of the bearing is hindered.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、低温時においても、ハウジングに対して転舵軸を支持する軸受及びボールねじナットを軸方向に弾性的に変位可能とし、操舵感の低下を抑制することができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is to provide a bearing and a ball screw nut that support the steered shaft with respect to the housing even at low temperatures. An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that can be elastically displaced in the axial direction and can suppress a decrease in steering feeling.

請求項１に係る発明は、ステアリングの回動に伴い軸方向に移動する転舵軸と、前記転舵軸を軸方向に移動可能に内包するアルミニウム合金製のハウジングと、前記転舵軸に複数個の循環ボールを介して螺合されるとともに、電動モータを通じて回転駆動されると前記転舵軸を軸方向に移動させるボールねじナットと、前記ハウジングの内側に配置される鋼製の外輪と、前記ボールねじナットの外周面に接する内輪と、前記外輪及び前記内輪間で転動する転動体とを有し、前記ボールねじナットを前記ハウジングに対して回転可能に支持する軸受と、前記軸受を軸方向に弾性的に変位可能に保持する弾性部材と、を備え、前記ハウジングの内周面に形成された外側スライド溝と、前記軸受の前記外輪の外周面に形成された内側スライド溝と、前記外側スライド溝と前記内側スライド溝との間に前記転舵軸の軸方向へ複数個のボールが配置されたボール列とを有するボールスライド機構を前記軸受の外周に複数配置し、前記ボールねじナットに作用する径方向の荷重のうち、前記荷重が大きい方向に配置された前記ボールスライド機構の前記ボール列の列数は、他の前記ボールスライド機構の前記ボール列の列数より多く設けられていることを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a turning shaft that moves in the axial direction as the steering turns, an aluminum alloy housing that includes the turning shaft so as to be movable in the axial direction, and a plurality of the turning shafts. A ball screw nut that is screwed through a plurality of circulating balls and that moves the steered shaft in the axial direction when rotated through an electric motor; and a steel outer ring disposed inside the housing; A bearing having an inner ring in contact with an outer peripheral surface of the ball screw nut, a rolling element that rolls between the outer ring and the inner ring, and rotatably supporting the ball screw nut with respect to the housing; An elastic member that is elastically displaceable in the axial direction, and an outer slide groove formed on the inner peripheral surface of the housing, and an inner slide groove formed on the outer peripheral surface of the outer ring of the bearing, Arranging a plurality of balls slide mechanism having a ball train in which a plurality of balls in the axial direction of the steering shaft is disposed between the Kisotogawa slide groove and the inner slide grooves on the outer periphery of the bearing, the ball screw Of the radial loads acting on the nuts, the number of rows of the ball rows of the ball slide mechanism arranged in the direction in which the load is larger is provided than the number of rows of the ball rows of the other ball slide mechanisms. It is characterized by.

上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、アルミニウム合金製のハウジングの内周面に形成された外側スライド溝と軸受の外輪の外周面に形成された内側スライド溝との間に複数個のボールが配置されたボール列を有するボールスライド機構が軸受の外周に複数配置されている。また、軸受は、弾性部材により軸方向に弾性的に変位可能に保持されている。 According to the invention according to claim 1 configured as described above, between the outer slide groove formed on the inner peripheral surface of the aluminum alloy housing and the inner slide groove formed on the outer peripheral surface of the outer ring of the bearing. A plurality of ball slide mechanisms each having a ball row in which a plurality of balls are arranged are arranged on the outer periphery of the bearing. The bearing is held by an elastic member so as to be elastically displaceable in the axial direction.

このため、線膨張係数の違いにより、低温時にアルミニウム合金製ハウジングと鋼製の軸受の外輪とで収縮量が異なっても、ハウジングと軸受の外輪との間に配置されたボールスライド機構のボールが転動することにより、軸受が軸方向に弾性的に変位することができる。 For this reason, even if the shrinkage differs between the aluminum alloy housing and the outer ring of the steel bearing at low temperatures due to the difference in the linear expansion coefficient, the ball of the ball slide mechanism disposed between the housing and the outer ring of the bearing By rolling, the bearing can be elastically displaced in the axial direction.

従って、ステアリングが回動操作され始めると、転舵軸が軸方向に僅かに移動し、ハウジングと軸受の外輪との間に配置されたボールスライド機構のボールが転動することにより、転舵軸に対してボールねじナット及び軸受が一体となって弾性部材の弾性力に抗しつつ移動する。この状態で電動モータを通じてボールねじナットに回転力が伝えられ、ボールねじナットの回転が円滑に開始されるので、転舵軸の軸方向への円滑な動き出しを実現することができる。 Therefore, when the steering is started to rotate, the steered shaft slightly moves in the axial direction, and the ball of the ball slide mechanism arranged between the housing and the outer ring of the bearing rolls, thereby turning the steered shaft. On the other hand, the ball screw nut and the bearing move together while resisting the elastic force of the elastic member. In this state, the rotational force is transmitted to the ball screw nut through the electric motor, and the rotation of the ball screw nut is smoothly started, so that it is possible to realize a smooth movement in the axial direction of the steered shaft.

さらに、ボールねじナットに作用する径方向の荷重のうち、荷重が大きい方向に配置されたボールスライド機構のボール列の列数は、他のボールスライド機構のボール列の列数より多く設けられている。このため、ボールねじナットに作用する径方向の荷重が大きい方向へのラジアル剛性を高くすることができ、ボールねじナットの転舵軸に対する傾きを低減することができる。従って、ボールねじナットと転舵軸との間に介装される循環ボールの軌道面との隙間が詰まることがなく、転舵軸を滑らかに軸方向に移動させることができる。
Further , among the radial loads acting on the ball screw nut, the number of rows of the ball rows of the ball slide mechanism arranged in the direction in which the load is large is provided more than the number of rows of the ball rows of the other ball slide mechanisms. Yes. For this reason, the radial rigidity to the direction where the radial load which acts on a ball screw nut is large can be made high, and the inclination with respect to the turning shaft of a ball screw nut can be reduced. Therefore, the turning shaft can be smoothly moved in the axial direction without clogging the gap between the raceway surface of the circulating ball interposed between the ball screw nut and the turning shaft.

請求項２に係る発明は、ステアリングの回動に伴い軸方向に移動する転舵軸と、前記転舵軸を軸方向に移動可能に内包するアルミニウム合金製のハウジングと、前記転舵軸に複数個の循環ボールを介して螺合されるとともに、電動モータを通じて回転駆動されると前記転舵軸を軸方向に移動させるボールねじナットと、前記ハウジングの内側に配置される鋼製の外輪と、前記ボールねじナットの外周面に接する内輪と、前記外輪及び前記内輪間で転動する転動体とを有し、前記ボールねじナットを前記ハウジングに対して回転可能に支持する軸受と、前記軸受を軸方向に弾性的に変位可能に保持する弾性部材と、を備え、前記ハウジングの内周面に形成された外側スライド溝と、前記軸受の前記外輪の外周面に形成された内側スライド溝と、前記外側スライド溝と前記内側スライド溝との間に前記転舵軸の軸方向へ複数個のボールが配置されたボール列とを有するボールスライド機構を前記軸受の外周に複数配置し、前記ボールねじナットに作用する径方向の荷重のうち、前記荷重が大きい方向に配置された前記ボールスライド機構の前記ボール列の前記ボールの個数は、他の前記ボールスライド機構の前記ボール列の前記ボールの個数より多く設けられていることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a turning shaft that moves in the axial direction as the steering turns, an aluminum alloy housing that includes the turning shaft so as to be movable in the axial direction, and a plurality of the turning shafts. A ball screw nut that is screwed through a plurality of circulating balls and that moves the steered shaft in the axial direction when rotated through an electric motor; and a steel outer ring disposed inside the housing; A bearing having an inner ring in contact with an outer peripheral surface of the ball screw nut, a rolling element that rolls between the outer ring and the inner ring, and rotatably supporting the ball screw nut with respect to the housing; An elastic member that is elastically displaceable in the axial direction, and an outer slide groove formed on the inner peripheral surface of the housing, and an inner slide groove formed on the outer peripheral surface of the outer ring of the bearing, Arranging a plurality of balls slide mechanism having a ball train in which a plurality of balls in the axial direction of the steering shaft is disposed between the Kisotogawa slide groove and the inner slide grooves on the outer periphery of the bearing, the ball screw of radial load acting on the nut, number number of the balls of the ball train in the load is arranged in the large direction the ball slide mechanism, the ball train in the other of the ball slide mechanism of the ball and it is provided more than number number.

上記のように構成した請求項２に係る発明によれば、ボールねじナットに作用する径方向の荷重のうち、前記荷重が大きい方向に配置されたボールスライド機構のボール列のボールの個数は、他のボールスライド機構のボール列のボールの個数より多く設けられている。このため、請求項１に係る発明と同様な効果を得ることができる。
According to the invention according to claim 2 configured as described above, among the radial loads acting on the ball screw nut, the number of balls in the ball row of the ball slide mechanism arranged in the direction in which the load is large is: There are more than the number of balls in the ball row of the other ball slide mechanism. For this reason, the same effect as that of the invention according to claim 1 can be obtained.

本発明によれば、低温時においても、ハウジングに対して転舵軸を支持する軸受及びボールねじナットを軸方向に弾性的に変位可能とし、操舵感の低下を抑制することができる電動パワーステアリング装置を提供することができる。 According to the present invention, the electric power steering capable of elastically displacing the bearing and the ball screw nut that supports the steered shaft with respect to the housing in the axial direction even at a low temperature, and suppressing a reduction in steering feeling. An apparatus can be provided.

本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置を説明する模式図である。1 is a schematic diagram for explaining an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図１のボールねじ機構を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ball screw mechanism of FIG. 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 本発明の第２実施形態におけるボールねじ機構を示す図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the AA line of FIG. 2 which shows the ball screw mechanism in 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態におけるボールねじ機構を示す図３のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the BB line of FIG. 3 which shows the ball screw mechanism in 3rd Embodiment of this invention. 従来の電動パワーステアリング装置のボールねじ機構を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the ball screw mechanism of the conventional electric power steering apparatus.

(第１実施形態)
以下、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置について図面を参照しつつ説明する。 (First embodiment)
Hereinafter, an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、ステアリング２に連結されるコラムシャフト１１と、コラムシャフト１１に自在継手１２を介して連結されるインターミディエイトシャフト１３と、インターミディエイトシャフト１３に自在継手１４を介して連結されるピニオンシャフト１５と、ピニオンシャフト１５の先端部に設けられたピニオン１５ａに噛み合うラック２１ｂが形成されて車両の左右方向に延びる転舵軸２１とを有している。 As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus 1 is freely connected to a column shaft 11 coupled to the steering 2, an intermediate shaft 13 coupled to the column shaft 11 via a universal joint 12, and the intermediate shaft 13. A pinion shaft 15 connected via a joint 14 and a steered shaft 21 formed with a rack 21b that meshes with a pinion 15a provided at the tip of the pinion shaft 15 and extending in the left-right direction of the vehicle.

ここで、図１における左右方向が転舵軸２１の軸方向Ｚとして規定され、軸方向Ｚに直交する方向が転舵軸２１の径方向Ｒとして規定される。 Here, the left-right direction in FIG. 1 is defined as the axial direction Z of the steered shaft 21, and the direction orthogonal to the axial direction Z is defined as the radial direction R of the steered shaft 21.

転舵軸２１は、円柱状に形成され、自身の軸方向Ｚに移動可能に、ハウジング３０に形成された貫通孔３０ａに挿通されている。転舵軸２１の両端部には、それぞれボールジョイント２２が連絡され、さらにその各ボールジョイント２２にはタイロッド２３が連結されている。さらに、各タイロッド２３の先端にはナックル４が連結されている。転舵軸２１が軸方向Ｚに移動することで、タイロッド２３及びナックル４を介して転舵輪３に力が伝達されて、転舵輪３の転舵角を変化させることができる。 The steered shaft 21 is formed in a columnar shape, and is inserted into a through hole 30a formed in the housing 30 so as to be movable in its own axial direction Z. Ball joints 22 are connected to both ends of the steered shaft 21, and a tie rod 23 is connected to each ball joint 22. Further, a knuckle 4 is connected to the tip of each tie rod 23. When the steered shaft 21 moves in the axial direction Z, force is transmitted to the steered wheels 3 through the tie rods 23 and the knuckle 4, and the steered angle of the steered wheels 3 can be changed.

ハウジング３０は、アルミニウム合金等により形成され、第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２とを備える。両ハウジング部３１，３２は軸方向Ｚに接離可能に構成されている。 The housing 30 is formed of an aluminum alloy or the like, and includes a first housing part 31 and a second housing part 32. Both housing parts 31, 32 are configured to be able to contact and separate in the axial direction Z.

第１ハウジング部３１は、転舵軸２１の外形に応じた筒状の本体部３１ａと本体部３１ａより大径筒状の左端部３１ｂとからなる。すなわち、第１ハウジング部３１は、本体部３１ａ及び左端部３１ｂが連結されて段差付き円筒状に形成される。 The 1st housing part 31 consists of the cylindrical main body part 31a according to the external shape of the steering shaft 21, and the left end part 31b of a cylindrical shape larger diameter than the main body part 31a. That is, the first housing portion 31 is formed in a cylindrical shape with a step by connecting the main body portion 31a and the left end portion 31b.

第２ハウジング部３２の右端部３２ａは、第１ハウジング部３１の左端部３１ｂと同一径の円筒状に形成されている。また、第２ハウジング部３２の左部３２ｂは、第１ハウジング部３１の本体部３１ａと同一径の円筒状に形成されている。第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２は、第１ハウジング部３１の左端部３１ｂと第２ハウジング部３２の右端部３２ａにおいて互いに嵌め込まれ結合されている。 The right end portion 32 a of the second housing portion 32 is formed in a cylindrical shape having the same diameter as the left end portion 31 b of the first housing portion 31. Further, the left part 32 b of the second housing part 32 is formed in a cylindrical shape having the same diameter as the main body part 31 a of the first housing part 31. The first housing part 31 and the second housing part 32 are fitted and coupled to each other at the left end part 31 b of the first housing part 31 and the right end part 32 a of the second housing part 32.

第１ハウジング部３１の本体部３１ａの下側には、電動モータ４１が設置されている。電動モータ４１の軸線と転舵軸２１の軸線は、平行に配置されている。電動モータ４１の出力軸４１ａは、図中左側に向かって延出するとともに第２ハウジング部３２の右端部３２ａ内に挿通されている。電動モータ４１の出力軸４１ａには、駆動プーリ４６が固定され出力軸４１ａと一体回転する。 An electric motor 41 is installed below the main body portion 31 a of the first housing portion 31. The axis of the electric motor 41 and the axis of the steered shaft 21 are arranged in parallel. An output shaft 41 a of the electric motor 41 extends toward the left side in the drawing and is inserted into the right end portion 32 a of the second housing portion 32. A drive pulley 46 is fixed to the output shaft 41a of the electric motor 41 and rotates integrally with the output shaft 41a.

転舵軸２１の外周には、左端から一定範囲にわたってねじ部２１ａが形成されている。このねじ部２１ａの外周には、電動モータ４１の回転力を受けるボールねじ機構４３が設けられている。ボールねじ機構４３は、電動モータ４１の回転運動を転舵軸２１の直線運動に変換する。電動モータ４１の回転力の利用を通じて転舵軸２１の動作が補助されることにより、運転者のステアリング２の操作が補助される。 A threaded portion 21 a is formed on the outer periphery of the steered shaft 21 over a certain range from the left end. A ball screw mechanism 43 that receives the rotational force of the electric motor 41 is provided on the outer periphery of the screw portion 21a. The ball screw mechanism 43 converts the rotational motion of the electric motor 41 into the linear motion of the steered shaft 21. By assisting the operation of the steered shaft 21 through the use of the rotational force of the electric motor 41, the driver's operation of the steering wheel 2 is assisted.

次に本実施形態の電動パワーステアリング装置１のボールねじ機構４３について、図２、図３を参照して説明する。図２は、ボールねじ機構４３を示す断面図であり、図３のＢ−Ｂ断面を示している。 Next, the ball screw mechanism 43 of the electric power steering apparatus 1 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the ball screw mechanism 43, and shows a cross section taken along the line BB of FIG.

図２に示すように、ボールねじ機構４３は、第２ハウジング部３２の右端部３２ａと、第１ハウジング部３１の左端部３１ｂとが形成する内部空間に、駆動プーリ４６、従動プーリ４７、ベルト３３とともに収納される。 As shown in FIG. 2, the ball screw mechanism 43 includes a drive pulley 46, a driven pulley 47, a belt in an internal space formed by the right end portion 32 a of the second housing portion 32 and the left end portion 31 b of the first housing portion 31. 33 is stored together.

ボールねじ機構４３は、ボールねじナット４５と複数個の循環ボール４４とを有している。ボールねじナット４５は、転舵軸２１のねじ部２１ａに沿って配列される複数個の循環ボール４４を介して転舵軸２１に螺合されている。循環ボール４４は、転舵軸２１のねじ部２１ａとボールねじナット４５のねじ部とで形成される螺旋溝の内部を循環して転動している。ボールねじナット４５は、ハウジング３０における第１ハウジング部３１と第２ハウジング部３２との間に位置している。 The ball screw mechanism 43 includes a ball screw nut 45 and a plurality of circulation balls 44. The ball screw nut 45 is screwed to the steered shaft 21 via a plurality of circulation balls 44 arranged along the threaded portion 21 a of the steered shaft 21. The circulation ball 44 circulates and rolls inside a spiral groove formed by the screw portion 21 a of the steered shaft 21 and the screw portion of the ball screw nut 45. The ball screw nut 45 is located between the first housing part 31 and the second housing part 32 in the housing 30.

ボールねじナット４５における第１ハウジング部３１側には、従動プーリ４７が螺合されている。これにより、ボールねじナット４５と従動プーリ４７は、一体回転可能とされている。 A driven pulley 47 is screwed onto the first housing part 31 side of the ball screw nut 45. Thereby, the ball screw nut 45 and the driven pulley 47 can be rotated integrally.

従動プーリ４７と駆動プーリ４６との間にはベルト３３が巻き掛けられている。従って、電動モータ４１の回転は、電動モータ４１の出力軸４１ａに固定された駆動プーリ４６から、ベルト３３を介して従動プーリ４７に伝達され、ひいてはボールねじナット４５に伝達される。本実施形態では、駆動プーリ４６と従動プーリ４７は歯付きプーリにより構成され、ベルト３３は歯付きベルトにより構成されている。 A belt 33 is wound between the driven pulley 47 and the driving pulley 46. Accordingly, the rotation of the electric motor 41 is transmitted from the drive pulley 46 fixed to the output shaft 41 a of the electric motor 41 to the driven pulley 47 via the belt 33 and eventually to the ball screw nut 45. In this embodiment, the drive pulley 46 and the driven pulley 47 are constituted by toothed pulleys, and the belt 33 is constituted by a toothed belt.

ボールねじナット４５の外周面には、軸受５０が嵌合され、ボールねじナット４５をハウジング３０に対して回転可能に支持している。 A bearing 50 is fitted to the outer peripheral surface of the ball screw nut 45 and supports the ball screw nut 45 so as to be rotatable with respect to the housing 30.

軸受５０は、複列アンギュラ玉軸受であり、外輪５１と、内輪５２と、転動体５３とを備える。内輪５２は、鋼材等により略円環状に形成され、内輪５２の内周面にはボールねじナット４５が嵌合されている。外輪５１も、内輪５２と同様に鋼材等により略円環状に形成されている。外輪５１の外周面と第２ハウジング部３２の右端部３２ａの内周面との間には、後述するボールスライド機構６０が複数配置されている。外輪５１と内輪５２との間に複数の転動体５３が転動可能に配置されている。転動体５３としては、玉が適用されている。本実施形態の軸受５０では、軸受５０の周方向Ｔに沿って配列される複数の転動体５３が、軸方向Ｚに沿って、２列設けられている。内輪５２はボールねじナット４５と一体で回転する。このとき、内輪５２は、転動体５３を回転させつつ、外輪５１に対して回転する。 The bearing 50 is a double-row angular ball bearing and includes an outer ring 51, an inner ring 52, and rolling elements 53. The inner ring 52 is formed in a substantially annular shape with a steel material or the like, and a ball screw nut 45 is fitted to the inner peripheral surface of the inner ring 52. Similarly to the inner ring 52, the outer ring 51 is also formed in a substantially annular shape by a steel material or the like. A plurality of ball slide mechanisms 60 described later are arranged between the outer peripheral surface of the outer ring 51 and the inner peripheral surface of the right end portion 32a of the second housing portion 32. A plurality of rolling elements 53 are arranged between the outer ring 51 and the inner ring 52 so as to be able to roll. Balls are applied as the rolling elements 53. In the bearing 50 of the present embodiment, a plurality of rolling elements 53 arranged along the circumferential direction T of the bearing 50 are provided in two rows along the axial direction Z. The inner ring 52 rotates integrally with the ball screw nut 45. At this time, the inner ring 52 rotates with respect to the outer ring 51 while rotating the rolling elements 53.

ボールねじナット４５における従動プーリ４７と反対側の外周縁部には、ボールねじナット４５の径方向Ｒに突出したフランジ４５ａが形成されている。軸受５０の内輪５２は、ボールねじナット４５の外周面において、従動プーリ４７をボールねじナット４５にねじ込むことにより、フランジ４５ａと従動プーリ４７との間に位置決めされている。 A flange 45 a protruding in the radial direction R of the ball screw nut 45 is formed on the outer peripheral edge portion of the ball screw nut 45 opposite to the driven pulley 47. The inner ring 52 of the bearing 50 is positioned between the flange 45 a and the driven pulley 47 by screwing the driven pulley 47 into the ball screw nut 45 on the outer peripheral surface of the ball screw nut 45.

第１ハウジング部３１の左端部３１ｂにおける外輪５１側の先端には係止部３１ｃが形成される。また、第２ハウジング部３２の右端部３２ａにおける外輪５１と軸方向Ｚに離間した部位には係止部３２ｃが形成される。軸方向Ｚにおける外輪５１と各係止部３１ｃ，３２ｃとの隙間には弾性部材５４が配置されている。弾性部材５４は、円環状の皿ばね又はウェーブワッシャ等であって、外輪５１の側面と係止部３１ｃ，３２ｃの側面に接する位置に設けられている。軸受５０は、弾性部材５４の弾性力によって軸方向Ｚに変位可能に保持されている。 A locking portion 31 c is formed at the tip of the left end portion 31 b of the first housing portion 31 on the outer ring 51 side. Further, a locking portion 32 c is formed at a portion of the right end portion 32 a of the second housing portion 32 that is separated from the outer ring 51 in the axial direction Z. An elastic member 54 is disposed in the gap between the outer ring 51 and the locking portions 31c and 32c in the axial direction Z. The elastic member 54 is an annular disc spring or wave washer or the like, and is provided at a position in contact with the side surface of the outer ring 51 and the side surfaces of the locking portions 31c and 32c. The bearing 50 is held so as to be displaceable in the axial direction Z by the elastic force of the elastic member 54.

ボールスライド機構６０は、外側スライド溝６１と、内側スライド溝６２と、複数個のボール６３が配置されたボール列６４とを有する。図３に示すように、ボールスライド機構６０は、軸受５０の外輪５１の外周面と第２ハウジング部３２の右端部３２aの内周面との間に形成され、かつ軸受５０の周方向Ｔに等分に３個配置されている。より具体的には、ボールスライド機構６０の１個は、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置され、他の２個は、周方向Ｔに１２０度間隔で配置されている。 The ball slide mechanism 60 includes an outer slide groove 61, an inner slide groove 62, and a ball row 64 in which a plurality of balls 63 are arranged. As shown in FIG. 3, the ball slide mechanism 60 is formed between the outer peripheral surface of the outer ring 51 of the bearing 50 and the inner peripheral surface of the right end portion 32 a of the second housing portion 32, and in the circumferential direction T of the bearing 50. Three of them are arranged equally. More specifically, one of the ball slide mechanisms 60 is disposed on a line segment connecting the center of the steered shaft 21 and the center of the output shaft 41a of the electric motor 41, and the other two are in the circumferential direction T. Are arranged at intervals of 120 degrees.

外側スライド溝６１は、第２ハウジング部３２の右端部３２aの内周面に、ゴシックアーク状、すなわち２つの円弧をつなぎ合わせた形状に形成されている。内側スライド溝６２は、軸受５０の外輪５１の外周面にゴシックアーク状に形成されている。外側スライド溝６１と内側スライド溝６２は、同じ溝形状を有する。 The outer slide groove 61 is formed on the inner peripheral surface of the right end portion 32a of the second housing portion 32 in a Gothic arc shape, that is, a shape in which two arcs are connected. The inner slide groove 62 is formed in a gothic arc shape on the outer peripheral surface of the outer ring 51 of the bearing 50. The outer slide groove 61 and the inner slide groove 62 have the same groove shape.

ボール列６４は、外側スライド溝６１と内側スライド溝６２にまたがり、軸方向Ｚに配置されている。図２に示すように、各ボール列６４は、３個のボール６３を軸方向Ｚにおいて等間隔に有している。各ボール６３は、例えば軸受鋼からなる球体により形成され、外側スライド溝６１と内側スライド溝６２に接触し、保持器６５によって転動可能に保持されている。なお、本実施形態では、各ボール列６４のボール６３の個数を３個として構成したが、ボール６３の個数は３個に限定されず、任意の個数でよい。 The ball row 64 spans the outer slide groove 61 and the inner slide groove 62 and is disposed in the axial direction Z. As shown in FIG. 2, each ball row 64 has three balls 63 at equal intervals in the axial direction Z. Each ball 63 is formed of, for example, a spherical body made of bearing steel, contacts the outer slide groove 61 and the inner slide groove 62, and is held by a retainer 65 so as to be able to roll. In the present embodiment, the number of balls 63 in each ball row 64 is three, but the number of balls 63 is not limited to three and may be any number.

ボールスライド機構６０によって、軸受５０及びボールねじナット４５は、ハウジング３０に対して軸方向Ｚに相対移動することを許容されている。また、軸受５０及びボールねじナット４５は、ハウジング３０に対して径方向Ｒへの相対移動を規制され、軸受５０の外輪５１は、ハウジング３０に対して周方向Ｔへの相対回転を規制されている。 The ball slide mechanism 60 allows the bearing 50 and the ball screw nut 45 to move relative to the housing 30 in the axial direction Z. Further, the bearing 50 and the ball screw nut 45 are restricted in relative movement in the radial direction R with respect to the housing 30, and the outer ring 51 of the bearing 50 is restricted in relative rotation in the circumferential direction T with respect to the housing 30. Yes.

上記のように構成された電動パワーステアリング装置１によれば、アルミニウム合金製のハウジング３０の内周面に形成された外側スライド溝６１と、鋼製の軸受５０の外輪５１の外周面に形成された内側スライド溝６２と、外側スライド溝６１と内側スライド溝６２との間に軸方向Ｚに配置された複数個のボール６３とを有するボールスライド機構６０が、ハウジング３０と軸受５０の外輪５１との間に周方向Ｔに複数配置されている。また、軸受５０は、弾性部材５４の弾性力によって軸方向Ｚに変位可能に保持されている。 According to the electric power steering apparatus 1 configured as described above, the outer slide groove 61 formed on the inner peripheral surface of the aluminum alloy housing 30 and the outer peripheral surface of the outer ring 51 of the steel bearing 50 are formed. A ball slide mechanism 60 having a plurality of balls 63 arranged in the axial direction Z between the outer slide groove 61 and the inner slide groove 62, and the outer ring 51 of the housing 30 and the bearing 50. Are arranged in the circumferential direction T. The bearing 50 is held so as to be displaceable in the axial direction Z by the elastic force of the elastic member 54.

このため、線膨張係数の違いにより、低温時にアルミニウム合金製ハウジング３０と鋼製の軸受５０の外輪５１とで収縮量が異なっても、ハウジング３０と軸受５０の外輪５１との間に配置されたボールスライド機構６０のボール６３が転動することにより、軸受５０が軸方向Ｚに弾性的に変位することができる。 For this reason, even if the amount of contraction differs between the aluminum alloy housing 30 and the outer ring 51 of the steel bearing 50 due to the difference in the linear expansion coefficient, it is disposed between the housing 30 and the outer ring 51 of the bearing 50. The ball 50 of the ball slide mechanism 60 rolls, so that the bearing 50 can be elastically displaced in the axial direction Z.

従って、ステアリング２が回動操作され始めると、転舵軸２１が軸方向Ｚに僅かに移動し、ハウジング３０と軸受５０の外輪５１との間に配置されたボールスライド機構６０のボール６３が転動することにより、転舵軸２１に対してボールねじナット４５及び軸受５０が弾性部材５４の弾性力に抗しつつ移動する。この状態で電動モータ４１を通じてボールねじナット４５に回転力が伝えられ、ボールねじナット４５の回転が円滑に開始されるので、転舵軸２１の軸方向Ｚへの円滑な動き出しを実現することができる。よって、運転者の操舵感の低下を抑制することができる。 Therefore, when the steering 2 starts to rotate, the steered shaft 21 slightly moves in the axial direction Z, and the ball 63 of the ball slide mechanism 60 disposed between the housing 30 and the outer ring 51 of the bearing 50 rolls. By moving, the ball screw nut 45 and the bearing 50 move against the steered shaft 21 against the elastic force of the elastic member 54. In this state, the rotational force is transmitted to the ball screw nut 45 through the electric motor 41 and the rotation of the ball screw nut 45 is smoothly started, so that the turning movement of the steered shaft 21 in the axial direction Z can be realized. it can. Therefore, it is possible to suppress a decrease in the driver's steering feeling.

また、路面からの反力を転舵輪３が受けた場合、即座にボールスライド機構６０によって、転舵軸２１とボールねじナット４５と軸受５０とを、弾性部材５４の弾性力に抗しつつ軸方向Ｚに移動させることができる。転舵軸２１の軸方向Ｚへの移動により、転舵軸２１のラック２１ｂに噛合するピニオン１５ａを有するピニオンシャフト１５が回動し、インターミディエイトシャフト１３等を介してステアリング２が回動する。従って、運転者は、路面情報を迅速かつ的確に知ることが可能となる。 Further, when the steered wheel 3 receives a reaction force from the road surface, the ball slide mechanism 60 immediately causes the steered shaft 21, the ball screw nut 45, and the bearing 50 to move against the elastic force of the elastic member 54. It can be moved in the direction Z. By the movement of the steered shaft 21 in the axial direction Z, the pinion shaft 15 having the pinion 15a meshing with the rack 21b of the steered shaft 21 rotates, and the steering 2 rotates through the intermediate shaft 13 and the like. Therefore, the driver can know the road surface information quickly and accurately.

（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図面に参照しつつ説明する。なお、本実施形態と上記第１実施形態との相違点は、軸受５０の周方向Ｔに配置した３個のボールスライド機構６０のうち、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構６０の有するボール列６４の列数にある。ボールスライド機構６０の構成以外は、第１実施形態と同じである。このため、説明の便宜上、同一の構成については同一の符号を付してその説明の一部又は全部を省略する。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that among the three ball slide mechanisms 60 arranged in the circumferential direction T of the bearing 50, the center of the steered shaft 21 and the output shaft 41 a of the electric motor 41. Is the number of rows of ball rows 64 of the ball slide mechanism 60 arranged on the line segment connecting the center of the ball. Except for the configuration of the ball slide mechanism 60, the configuration is the same as that of the first embodiment. For this reason, for convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same components, and a part or all of the explanation is omitted.

第１実施形態では、図２及び図３に示すように、軸受５０の外輪５１の外周面と第２ハウジング部３２の右端部３２aの内周面との間に形成され、かつ軸受５０の周方向Ｔに等分に３個配置されている各ボールスライド機構６０は、３個のボール６３が配置されたボール列６４をそれぞれ１列ずつ有している。 In the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, it is formed between the outer peripheral surface of the outer ring 51 of the bearing 50 and the inner peripheral surface of the right end portion 32 a of the second housing portion 32, and the circumference of the bearing 50. Each of the three ball slide mechanisms 60 arranged equally in the direction T has one row of balls 64 on which three balls 63 are arranged.

これに対して、第２実施形態では、図４に示すように、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構７０は、ボール列６４を２列備えている。ボールスライド機構７０の各ボール列６４は、上記線分に対し対称に所定の隙間を有して配置されている。各ボール列６４に対し、外側スライド溝６１が第２ハウジング部３２の右端部３２aの内周面にそれぞれ形成され、内側スライド溝６２が軸受５０の外輪５１の外周面にそれぞれ形成されている。 On the other hand, in 2nd Embodiment, as shown in FIG. 4, the ball | bowl slide mechanism 70 arrange | positioned on the line segment which connects the center of the turning shaft 21 and the center of the output shaft 41a of the electric motor 41 is as follows. Two ball rows 64 are provided. Each ball row 64 of the ball slide mechanism 70 is arranged with a predetermined gap symmetrically with respect to the line segment. For each ball row 64, an outer slide groove 61 is formed on the inner peripheral surface of the right end portion 32a of the second housing portion 32, and an inner slide groove 62 is formed on the outer peripheral surface of the outer ring 51 of the bearing 50, respectively.

ボールスライド機構７０の各ボール列６４は、第１実施形態と同様に、軸方向Ｚに３個のボール６３を有している。各ボール６３は、それぞれ対応する外側スライド溝６１と内側スライド溝６２に接触し、保持器６５によって転動可能に保持されている。なお、本実施形態では、ボールスライド機構７０の保持器６５は、各ボール列６４にそれぞれ１個備えているが、一体に連結した保持器としてもよい。 Each ball row 64 of the ball slide mechanism 70 has three balls 63 in the axial direction Z as in the first embodiment. Each ball 63 is in contact with the corresponding outer slide groove 61 and inner slide groove 62 and is held by a retainer 65 so as to be able to roll. In the present embodiment, one retainer 65 of the ball slide mechanism 70 is provided for each ball row 64, but a retainer integrally connected may be used.

そして、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分の外輪５１の中心から周方向Ｔに１２０度、２４０度の位置には、それぞれ第１実施形態と同様に、軸方向Ｚに３個のボール６３が配置された１列のボール列６４を有するボールスライド機構６０が形成されている。なお、本実施形態では、ボールスライド機構７０のボール列６４の列数を２列とし、他のボールスライド機構６０のボール列６４の列数を１列とした例を示したが、これに限定されず、ボールスライド機構７０のボール列６４の列数が他のボールスライド機構６０のボール列６４の列数より多く設けられていればよい。 And at the positions of 120 degrees and 240 degrees in the circumferential direction T from the center of the outer ring 51 of the line segment connecting the center of the steered shaft 21 and the center of the output shaft 41a of the electric motor 41, respectively, as in the first embodiment. In addition, a ball slide mechanism 60 having a single row of balls 64 in which three balls 63 are arranged in the axial direction Z is formed. In the present embodiment, the example in which the number of the ball rows 64 of the ball slide mechanism 70 is two and the number of the ball rows 64 of the other ball slide mechanisms 60 is one is shown. However, the present invention is not limited thereto. Instead, the number of rows of the ball rows 64 of the ball slide mechanism 70 may be larger than the number of rows of the ball rows 64 of the other ball slide mechanisms 60.

第２実施形態におけるボールねじ機構４３の軸方向Ｚの断面図、すなわち図４におけるＢ−Ｂ断面は、第１実施形態に示した図２と同様である。第２実施形態のボールスライド機構７０は、図２の図面下側のボールスライド機構６０に相当する。なお、各ボール列６４が備えるボール６３の個数は３個に限定されず、任意の個数であってよい。 A sectional view in the axial direction Z of the ball screw mechanism 43 in the second embodiment, that is, a BB section in FIG. 4 is the same as that in FIG. 2 shown in the first embodiment. The ball slide mechanism 70 of the second embodiment corresponds to the ball slide mechanism 60 on the lower side of FIG. Note that the number of balls 63 included in each ball row 64 is not limited to three, and may be any number.

上記のように構成された第２実施形態の電動パワーステアリング装置１においても、第１実施形態と同様な効果が得られる。 In the electric power steering apparatus 1 of the second embodiment configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

さらに、ベルト３３を介して電動モータ４１の駆動力をボールねじナット４５等に伝達する電動パワーステアリング装置１においては、ベルト３３による荷重が、転舵軸２１の中心から出力軸４１aの中心へ向かう方向（図４においては、上から下へ向かう方向）へ、一体に結合された従動プーリ４７とボールねじナット４５と軸受５０に作用する。 Furthermore, in the electric power steering apparatus 1 that transmits the driving force of the electric motor 41 to the ball screw nut 45 or the like via the belt 33, the load due to the belt 33 is directed from the center of the steered shaft 21 to the center of the output shaft 41a. It acts on the driven pulley 47, the ball screw nut 45, and the bearing 50 that are integrally coupled in a direction (a direction from the top to the bottom in FIG. 4).

第２実施形態の電動パワーステアリング装置１は、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構７０のボール列６４の列数は、他の周方向Ｔに配置したボールスライド機構６０のボール列６４の列数より多く設けられている。すなわち、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重のうち、荷重が大きい方向に、他のボールスライド機構６０よりボール列６４の列数が多く設けられたボールスライド機構７０が配置されている。 In the electric power steering apparatus 1 according to the second embodiment, the number of rows of ball rows 64 of the ball slide mechanism 70 arranged on a line segment connecting the center of the steered shaft 21 and the center of the output shaft 41a of the electric motor 41 is as follows. The number of the ball rows 64 of the ball slide mechanism 60 arranged in the other circumferential direction T is larger than the number of rows. That is, the ball slide mechanism 70 provided with a larger number of rows of ball rows 64 than the other ball slide mechanisms 60 is arranged in the direction of larger load among the radial loads acting on the ball screw nut 45.

これにより、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重が大きい方向へのラジアル剛性を高くすることができ、ボールねじナット４５の転舵軸２１に対する傾きを低減することができる。従って、ボールねじナット４５と転舵軸２１との間に介装される循環ボール４４の軌道面との隙間が詰まることがなく、循環ボール４４の円滑な転動を確保でき、作動音や振動などを低く抑え、転舵軸２１を滑らかに軸方向Ｚに移動させることができる。 Thereby, the radial rigidity to the direction where the radial load which acts on the ball screw nut 45 is large can be increased, and the inclination of the ball screw nut 45 with respect to the steered shaft 21 can be reduced. Accordingly, the clearance between the ball surface of the circulating ball 44 interposed between the ball screw nut 45 and the steered shaft 21 is not clogged, and smooth rolling of the circulating ball 44 can be ensured. Etc. can be kept low, and the steered shaft 21 can be smoothly moved in the axial direction Z.

（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を図面に参照しつつ説明する。なお、本実施形態と上記第１実施形態との相違点は、軸受５０の周方向Ｔに配置した３個のボールスライド機構６０のうち、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構６０の有するボール列６４のボール６３の個数にある。ボールスライド機構６０の構成以外は、第１実施形態と同じである。このため、説明の便宜上、同一の構成については同一の符号を付してその説明の一部又は全部を省略する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that among the three ball slide mechanisms 60 arranged in the circumferential direction T of the bearing 50, the center of the steered shaft 21 and the output shaft 41 a of the electric motor 41. The number of balls 63 in the ball row 64 included in the ball slide mechanism 60 arranged on a line segment connecting with the center of the ball. Except for the configuration of the ball slide mechanism 60, the configuration is the same as that of the first embodiment. For this reason, for convenience of explanation, the same reference numerals are given to the same components, and a part or all of the explanation is omitted.

第１実施形態では、図２及び図３に示すように、軸受５０の外輪５１の外周面と第２ハウジング部３２の右端部３２aの内周面との間に形成され、かつ軸受５０の周方向Ｔに等分に３個配置されている各ボールスライド機構６０は、それぞれ３個のボール６３が配置されたボール列６４を有している。 In the first embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, it is formed between the outer peripheral surface of the outer ring 51 of the bearing 50 and the inner peripheral surface of the right end portion 32 a of the second housing portion 32, and the circumference of the bearing 50. Each of the three ball slide mechanisms 60 equally divided in the direction T has a ball row 64 in which three balls 63 are arranged.

これに対して、第３実施形態では、図５に示すように、図面下側のボールスライド機構８０のボール列６４は、５個のボール６３を軸方向Ｚにおいて等間隔に有している。第３実施形態におけるボールねじ機構４３の径方向Ｒの断面図、すなわち図５におけるＡ−Ａ断面は、第１実施形態に示した図３と同様である。図３において、第３実施形態のボールスライド機構８０は、図２の転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構６０に相当する。ボールスライド機構８０のボール列６４の各ボール６３は、第１実施形態と同様に、それぞれ対応する外側スライド溝６１と内側スライド溝６２に接触し、保持器６５によって転動可能に保持されている。 On the other hand, in the third embodiment, as shown in FIG. 5, the ball row 64 of the ball slide mechanism 80 on the lower side of the drawing has five balls 63 at equal intervals in the axial direction Z. The sectional view in the radial direction R of the ball screw mechanism 43 in the third embodiment, that is, the AA section in FIG. 5 is the same as FIG. 3 shown in the first embodiment. In FIG. 3, the ball slide mechanism 80 of the third embodiment corresponds to the ball slide mechanism 60 disposed on the line segment connecting the center of the steered shaft 21 and the center of the output shaft 41 a of the electric motor 41 in FIG. 2. To do. As in the first embodiment, each ball 63 of the ball row 64 of the ball slide mechanism 80 contacts the corresponding outer slide groove 61 and inner slide groove 62 and is held by the retainer 65 so as to be able to roll. .

そして、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分の外輪５１の中心から周方向Ｔに１２０度、２４０度の位置には、それぞれ第１実施形態と同様に、軸方向Ｚに３個のボール６３が配置されたボール列６４を有するボールスライド機構６０が形成されている。なお、本実施形態では、ボールスライド機構８０のボール列６４のボール６３の個数を５個とし、他のボールスライド機構６０のボール列６４のボール６３の個数を３個とした例を示したが、これに限定されず、ボールスライド機構８０のボール列６４のボール６３の個数が他のボールスライド機構６０のボール列６４のボール６３の個数より多く設けられていればよい。 And at the positions of 120 degrees and 240 degrees in the circumferential direction T from the center of the outer ring 51 of the line segment connecting the center of the steered shaft 21 and the center of the output shaft 41a of the electric motor 41, respectively, as in the first embodiment. Further, a ball slide mechanism 60 having a ball row 64 in which three balls 63 are arranged in the axial direction Z is formed. In the present embodiment, the number of balls 63 in the ball row 64 of the ball slide mechanism 80 is five, and the number of balls 63 in the ball row 64 of the other ball slide mechanisms 60 is three. Without being limited thereto, the number of balls 63 in the ball row 64 of the ball slide mechanism 80 may be larger than the number of balls 63 in the ball row 64 of other ball slide mechanisms 60.

上記のように構成された第３実施形態の電動パワーステアリング装置１においても、第１実施形態と同様な効果が得られる。 In the electric power steering apparatus 1 of the third embodiment configured as described above, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

さらに、ベルト３３を介して電動モータ４１の駆動力をボールねじナット４５等に伝達する電動パワーステアリング装置１において、第３実施形態の電動パワーステアリング装置１では、転舵軸２１の中心と電動モータ４１の出力軸４１aの中心とを結ぶ線分上に配置されたボールスライド機構８０のボール列６４のボール６３の個数は、他の周方向Ｔに配置したボールスライド機構６０のボール列６４のボール６３の個数より多く設けられている。すなわち、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重のうち、荷重が大きい方向に、他のボールスライド機構６０よりボール列６４のボール６３の個数が多く設けられたボールスライド機構８０が配置されている。 Furthermore, in the electric power steering apparatus 1 that transmits the driving force of the electric motor 41 to the ball screw nut 45 or the like via the belt 33, in the electric power steering apparatus 1 of the third embodiment, the center of the steered shaft 21 and the electric motor. The number of balls 63 in the ball row 64 of the ball slide mechanism 80 arranged on a line segment connecting the center of the output shaft 41a of the ball 41 is equal to that of the ball row 64 of the ball slide mechanism 60 arranged in the other circumferential direction T. More than 63 are provided. That is, the ball slide mechanism 80 provided with a larger number of balls 63 in the ball row 64 than the other ball slide mechanisms 60 is arranged in the direction of larger load among the radial loads acting on the ball screw nut 45. Yes.

これにより、第２実施形態と同様に、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重が大きい方向へのラジアル剛性を高くすることができ、ボールねじナット４５の転舵軸２１に対する傾きを低減することができる。従って、ボールねじナット４５と転舵軸２１との間に介装される循環ボール４４の軌道面との隙間が詰まることがなく、循環ボール４４の円滑な転動を確保でき、作動音や振動などを低く抑え、転舵軸２１を滑らかに軸方向Ｚに移動させることができる。 As a result, as in the second embodiment, the radial rigidity in the direction in which the radial load acting on the ball screw nut 45 is large can be increased, and the inclination of the ball screw nut 45 with respect to the steered shaft 21 is reduced. be able to. Accordingly, the clearance between the ball surface of the circulating ball 44 interposed between the ball screw nut 45 and the steered shaft 21 is not clogged, and smooth rolling of the circulating ball 44 can be ensured. Etc. can be kept low, and the steered shaft 21 can be smoothly moved in the axial direction Z.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、以下の実施形態に変更することも可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be changed as appropriate without departing from the gist of the present invention. For example, it is possible to change to the following embodiment.

上記実施形態では、ボールスライド機構は、周方向Ｔに等分に配置しているが、各ボールスライド機構の周方向Ｔへの配置角度は、任意であってよい。また、ボールスライド機構の個数も周方向Ｔに３個に配置されているが、３個より多くてもよい。 In the above embodiment, the ball slide mechanisms are equally arranged in the circumferential direction T. However, the arrangement angle of each ball slide mechanism in the circumferential direction T may be arbitrary. Also, the number of ball slide mechanisms is three in the circumferential direction T, but may be more than three.

上記実施形態では、軸受５０は、複列アンギュラ玉軸受であったが、例えば、単列の玉軸受等の他の種類の軸受であってもよい。 In the above embodiment, the bearing 50 is a double-row angular ball bearing, but may be another type of bearing such as a single-row ball bearing.

第１実施形態において、電動モータ４１の軸線と転舵軸２１の軸線とが別軸上に配置された電動パワーステアリング装置１を例として挙げたが、電動モータの軸線と転舵軸の軸線とが同軸上になるように配置された電動パワーステアリング装置（特開２００２−１４５０８０号公報等参照）に適用してもよい。 In the first embodiment, the electric power steering device 1 in which the axis of the electric motor 41 and the axis of the steered shaft 21 are arranged on different axes is taken as an example, but the axis of the electric motor and the axis of the steered shaft May be applied to an electric power steering device (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-145080 etc.) arranged so as to be coaxial.

第３実施形態において、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重が大きい方向に配置されたボールスライド機構８０のボール６３の個数を他のボールスライド機構６０のボール６３の個数より多く設けているが、ボールスライド機構８０と他のボールスライド機構６０のボール６３の個数を等しくして、ボールスライド機構８０のボール６３とその軌道面である外側スライド溝６１及び内側スライド溝６２とのクリアランスを他のボールスライド機構６０のボール６３とその軌道面とのクリアランスより小さくしてもよい。また、ボール６３とその軌道面とのクリアランスを小さくする実施形態と、第２実施形態と、第３実施形態とを適宜組み合わせて、ボールねじナット４５に作用する径方向の荷重が大きい方向に配置されたボールスライド機構のラジアル剛性を高めてもよい。 In the third embodiment, the number of balls 63 of the ball slide mechanism 80 arranged in the direction in which the radial load acting on the ball screw nut 45 is large is provided more than the number of balls 63 of the other ball slide mechanisms 60. However, the number of balls 63 of the ball slide mechanism 80 and the other ball slide mechanism 60 is made equal, and the clearance between the ball 63 of the ball slide mechanism 80 and the outer slide groove 61 and the inner slide groove 62 which are the raceway surfaces is changed. The clearance between the ball 63 of the ball slide mechanism 60 and its track surface may be smaller. Further, the embodiment in which the clearance between the ball 63 and the raceway surface thereof is reduced, the second embodiment, and the third embodiment are appropriately combined and arranged in the direction in which the radial load acting on the ball screw nut 45 is large. The radial rigidity of the ball slide mechanism may be increased.

１：電動パワーステアリング装置、２：ステアリング、３：転舵輪、
４：ナックル、１１：コラムシャフト、１２，１４：自在継手、
１３：インターミディエイトシャフト、１５：ピニオンシャフト、
１５ａ：ピニオン、２１：転舵軸、２１ａ：ねじ部、２１ｂ：ラック、
２２：ボールジョイント、２３：タイロッド、３０：ハウジング、
３０ａ：貫通孔、３１：第１ハウジング部、３１ａ：本体部、３１ｂ：左端部、
３１ｃ，３２ｃ：係止部、３２：第２ハウジング部、３２ａ：右端部、
３２ｂ：左部、３３：ベルト、４１：電動モータ、４１ａ：出力軸、
４３：ボールねじ機構、４４：循環ボール、４５：ボールねじナット、
４５ａ：フランジ、４６：駆動プーリ、４７：従動プーリ、５０：軸受、
５１：外輪、５２：内輪、５３：転動体、５４：弾性部材、
６０：ボールスライド機構、６１：外側スライド溝、６２：内側スライド溝、
６３：ボール、６４：ボール列、６５：保持器、
７０，８０：ボールスライド機構、
１０１：ハウジング、１０２：転舵軸、１０３：ボールねじナット、
１０４：循環ボール、１０５：軸受、１０６：緩衝部材、１０７：弾性部材、
Ｚ：軸方向、Ｒ：径方向、Ｔ：周方向 1: electric power steering device, 2: steering, 3: steered wheels,
4: Knuckle, 11: Column shaft, 12, 14: Universal joint,
13: Intermediate shaft, 15: Pinion shaft,
15a: Pinion, 21: Steering shaft, 21a: Screw part, 21b: Rack,
22: Ball joint, 23: Tie rod, 30: Housing,
30a: Through hole, 31: First housing part, 31a: Main body part, 31b: Left end part,
31c, 32c: locking part, 32: second housing part, 32a: right end part,
32b: left part, 33: belt, 41: electric motor, 41a: output shaft,
43: Ball screw mechanism, 44: Circulating ball, 45: Ball screw nut,
45a: flange, 46: driving pulley, 47: driven pulley, 50: bearing,
51: outer ring, 52: inner ring, 53: rolling element, 54: elastic member,
60: Ball slide mechanism, 61: Outer slide groove, 62: Inner slide groove,
63: Ball, 64: Ball row, 65: Cage,
70, 80: ball slide mechanism,
101: Housing, 102: Steering shaft, 103: Ball screw nut,
104: Circulating ball, 105: Bearing, 106: Buffer member, 107: Elastic member,
Z: axial direction, R: radial direction, T: circumferential direction

Claims

A steered shaft that moves in the axial direction as the steering rotates,
A housing made of aluminum alloy containing the steered shaft movably in the axial direction;
A ball screw nut that is screwed to the steered shaft via a plurality of circulating balls and that moves the steered shaft in the axial direction when rotated through an electric motor;
An outer ring made of steel disposed inside the housing, an inner ring in contact with an outer peripheral surface of the ball screw nut, and a rolling element that rolls between the outer ring and the inner ring, the ball screw nut being the housing A bearing rotatably supported against,
An elastic member that holds the bearing in an axially displaceable manner, and
The outer slide groove formed on the inner peripheral surface of the housing, the inner slide groove formed on the outer peripheral surface of the outer ring of the bearing, and the steering shaft between the outer slide groove and the inner slide groove. A plurality of ball slide mechanisms having a ball row in which a plurality of balls are arranged in the axial direction are arranged on the outer periphery of the bearing ,
Of the radial loads acting on the ball screw nut, the number of rows of the ball rows of the ball slide mechanism arranged in the direction in which the load is large is greater than the number of rows of the ball rows of the other ball slide mechanisms. An electric power steering apparatus characterized by being provided in large numbers .

A steered shaft that moves in the axial direction as the steering rotates,
  A housing made of aluminum alloy containing the steered shaft movably in the axial direction;
  A ball screw nut that is screwed to the steered shaft via a plurality of circulating balls and that moves the steered shaft in the axial direction when rotated through an electric motor;
  An outer ring made of steel disposed inside the housing, an inner ring in contact with an outer peripheral surface of the ball screw nut, and a rolling element that rolls between the outer ring and the inner ring, the ball screw nut being the housing A bearing rotatably supported against,
  An elastic member that holds the bearing in an axially displaceable manner, and
  The outer slide groove formed on the inner peripheral surface of the housing, the inner slide groove formed on the outer peripheral surface of the outer ring of the bearing, and the steering shaft between the outer slide groove and the inner slide groove. A plurality of ball slide mechanisms having a ball row in which a plurality of balls are arranged in the axial direction are arranged on the outer periphery of the bearing,
Of the radial loads acting on the ball screw nut, the number of balls in the ball row of the ball slide mechanism arranged in the direction in which the load is large is the number of balls in the ball row of other ball slide mechanisms. An electric power steering device characterized in that it is provided more than the number of balls.