JP2006264401A - Power steering device and its assembling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハンドルからの操舵力が伝達される入力軸と該入力軸にトーションバーを介して結合される出力軸とが一体化された組立体を備えるパワーステアリング装置およびその組立方法に関する。 The present invention relates to a power steering apparatus including an assembly in which an input shaft to which a steering force from a handle is transmitted and an output shaft coupled to the input shaft via a torsion bar are integrated, and an assembling method thereof.
パワーステアリング装置において、ハンドルからの操舵力が入力される入力軸は、トーションバーを介して出力軸と結合され、アクチュエータ(例えば電動モータ)が、トーションバーの捩れ量に基づいて検出される操舵トルクに応じた補助操舵力を発生する。このとき、トーションバーを介して一体化される入力軸および出力軸の、回転中心線方向での相対位置は、操舵トルクを検出するトルクセンサが基準点となる検出信号を発生する中立位置を占めるように設定され、その設定された相対位置にある入力軸と出力軸とが一体化されてハウジングに組み付けられる。 In a power steering apparatus, an input shaft to which a steering force from a steering wheel is input is coupled to an output shaft through a torsion bar, and a steering torque detected by an actuator (for example, an electric motor) based on a twist amount of the torsion bar. Auxiliary steering force according to the is generated. At this time, the relative positions of the input shaft and the output shaft integrated via the torsion bar in the direction of the rotation center line occupy a neutral position where the torque sensor for detecting the steering torque generates a detection signal serving as a reference point. The input shaft and the output shaft at the set relative position are integrated and assembled to the housing.
例えば特許文献1に開示された電動パワーステアリング装置では、入力軸、出力軸、トーションバー、操舵トルク検出手段およびウォームホイールが組み立てられた部分組立品が、1つのユニットとしてハウジングに挿入される。次いで、ハウジング下端の開口から挿入されたロックナットにより出力軸と軸受とがセットされて、出力軸が軸受を介してハウジングに支承される。前記部分組立品において、トーションバーは入力軸および出力軸にピンにより結合され、操舵トルク検出手段は入力軸にボルトにより取り付けられている。
ところで、入力軸および出力軸が一体化された組立体をハウジングに組み付ける際、出力軸に保持された軸受をハウジングに圧入、または出力軸をハウジングに保持された軸受に圧入する場合など、組立体に圧入方向への圧入荷重を加える必要がある。その場合、圧入荷重を入力軸に加えると、入力軸および出力軸の相対位置が設定位置からずれることがある。そうなると、トルクセンサが中立位置を占めるように、前記相対位置を調整する必要が生じ、パワーステアリング装置の組立の作業効率が低下する。 By the way, when assembling an assembly in which the input shaft and the output shaft are integrated into the housing, the assembly is pressed when the bearing held by the output shaft is press-fitted into the housing, or when the output shaft is press-fitted into the bearing held by the housing. It is necessary to apply a press-fitting load in the press-fitting direction. In that case, when a press-fit load is applied to the input shaft, the relative position of the input shaft and the output shaft may deviate from the set position. In this case, the relative position needs to be adjusted so that the torque sensor occupies the neutral position, and the work efficiency of the assembly of the power steering device is lowered.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、入力軸および出力軸が一体化された組立体のハウジングへの組付時に、入力軸および出力軸の相対位置が所定相対位置からずれることが防止され、しかも組立の作業効率の向上が可能なパワーステアリング装置およびその組付方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the relative position of the input shaft and the output shaft is set from a predetermined relative position when the assembly in which the input shaft and the output shaft are integrated is assembled to the housing. It is an object of the present invention to provide a power steering device and an assembling method thereof that are prevented from shifting and that can improve the work efficiency of assembly.
請求項1記載の発明は、ハンドルからの操舵力が入力される入力軸と前記入力軸にトーションバーを介して結合された出力軸とが一体化された組立体と、前記組立体を前記出力軸において回転可能に支持するハウジングと、前記トーションバーの捩れ量に基づいて操舵トルクを検出するトルクセンサとを備え、前記組立体において設定されている前記入力軸と前記出力軸との間の所定相対位置に対応して前記トルクセンサの基準位置が設定されるパワーステアリング装置において、前記出力軸には、前記組立体を前記ハウジングにおける組付位置に圧入するために、前記組立体を圧入方向に移動させる工具が係合可能な係合部が設けられるパワーステアリング装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided an assembly in which an input shaft to which a steering force from a steering wheel is input and an output shaft coupled to the input shaft via a torsion bar are integrated, and the assembly is output to the output shaft. A housing that is rotatably supported by a shaft; and a torque sensor that detects a steering torque based on a torsion amount of the torsion bar; and a predetermined amount between the input shaft and the output shaft set in the assembly In a power steering apparatus in which a reference position of the torque sensor is set corresponding to a relative position, the assembly is inserted in the press-fitting direction on the output shaft in order to press-fit the assembly into an assembly position in the housing. It is a power steering device provided with an engaging portion that can engage a tool to be moved.
これによれば、ハウジングへの組立体の圧入の際に、圧入荷重は係合部を通じて出力軸に加えられることから、圧入荷重により入力軸、トーションバーおよび出力軸の相対位置が変化することがなく、組立体の組付完了時にも、組立体の状態で設定されている入力軸および出力軸の所定相対位置が維持されるので、組立体の組付完了後に、トルクセンサが基準位置を占めるように、入力軸および出力軸の相対位置を調整する必要がない。 According to this, since the press-fitting load is applied to the output shaft through the engaging portion when the assembly is press-fitted into the housing, the relative positions of the input shaft, the torsion bar, and the output shaft may change due to the press-fitting load. In addition, when the assembly of the assembly is completed, the predetermined relative positions of the input shaft and the output shaft set in the state of the assembly are maintained, so that the torque sensor occupies the reference position after the assembly of the assembly is completed. Thus, there is no need to adjust the relative positions of the input shaft and the output shaft.
請求項2記載の発明は、請求項1記載のパワーステアリング装置において、前記組立体は、前記出力軸において前記ハウジングに保持された軸受または前記出力軸に保持された軸受を介して前記ハウジングに圧入され、前記ハウジングには、組付方向での前記出力軸の延長上に開口が設けられ、前記係合部は、前記出力軸の回転中心線方向で前記入力軸が位置する側とは反対側の端部で、前記組立体が前記軸受または前記ハウジングに圧入される直前にある状態で前記開口から前記ハウジングの外部に突出しない位置に設けられるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the power steering device according to the first aspect, the assembly is press-fitted into the housing via a bearing held by the output shaft or a bearing held by the output shaft. The housing is provided with an opening on the extension of the output shaft in the assembly direction, and the engaging portion is opposite to the side on which the input shaft is located in the rotation center line direction of the output shaft. At the end of the housing, the assembly is provided at a position that does not protrude from the opening to the outside of the housing in a state immediately before being pressed into the bearing or the housing.
これによれば、係合部は、出力軸において入力軸とは反対側の端部にあるので、入力軸に妨げられることなく圧入作業ができる。また、ハウジングへの圧入開始直前での組立体の位置でハウジング内に位置する係合部に、開口を通じてハウジング内に工具を挿入することで、圧入荷重を加えることができるので、係合部に圧入荷重を作用させるために、係合部をハウジングの外部に位置させる必要がない。 According to this, since the engaging portion is at the end of the output shaft opposite to the input shaft, the press-fitting operation can be performed without being obstructed by the input shaft. In addition, a press-fitting load can be applied to the engaging portion by inserting a tool into the housing through the opening in the engaging portion located in the housing at the position of the assembly just before the press-fitting into the housing. In order to apply the press-fit load, it is not necessary to position the engaging portion outside the housing.
請求項3記載の発明は、請求項2記載のパワーステアリング装置において、前記端部には、前記ハウジングに保持される別の軸受に支持されるジャーナル部と、前記別の軸受を前記回転中心線方向で固定するロックナットが螺合するネジ部とが設けられ、前記係合部は、前記ネジ部よりも前記端部の先端寄りに位置するものである。 According to a third aspect of the present invention, in the power steering device according to the second aspect, the end portion includes a journal portion supported by another bearing held by the housing, and the another bearing is connected to the rotation center line. And a screw portion into which a lock nut fixed in a direction is screwed, and the engagement portion is located closer to the tip of the end portion than the screw portion.
これによれば、工具は、ネジ部よりも先端寄りで係合部に係合するので、工具でネジ部を挟持した状態で圧入荷重を加える場合と異なり、ネジ部のネジ山が工具により潰されることがない。 According to this, since the tool engages with the engaging portion closer to the tip than the screw portion, the thread of the screw portion is crushed by the tool, unlike when a press-fitting load is applied while the screw portion is sandwiched by the tool. It will not be.
請求項4記載の発明は、ハンドルからの操舵力が入力される入力軸と前記入力軸にトーションバーを介して結合された出力軸とが一体化された組立体と、前記組立体を前記出力軸において回転可能に支持する前記ハウジングと、前記トーションバーの捩れ量に基づいて操舵トルクを検出する前記トルクセンサとを備え、前記組立体において設定されている前記入力軸と前記出力軸との間の所定相対位置に対応して前記トルクセンサの基準位置が設定されるパワーステアリング装置の組立方法において、圧入荷重を、前記出力軸、または前記出力軸に相対移動不能に結合されると共に前記組立体を構成する構成部材に加えることにより、前記組立体を前記ハウジングにおける組付位置に圧入するパワーステアリング装置の組立方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an assembly in which an input shaft to which a steering force from a steering wheel is input and an output shaft coupled to the input shaft via a torsion bar are integrated, and the assembly is output to the output shaft. A housing that is rotatably supported on a shaft; and the torque sensor that detects a steering torque based on a torsion amount of the torsion bar, and is provided between the input shaft and the output shaft set in the assembly. In a method of assembling a power steering apparatus in which a reference position of the torque sensor is set corresponding to a predetermined relative position, a press-fit load is coupled to the output shaft or the output shaft so as not to be relatively movable and the assembly. The assembly method of the power steering apparatus, in which the assembly is press-fitted into the assembly position in the housing by adding to the constituent members.
これによれば、ハウジングへの組立体の圧入の際に、圧入荷重は出力軸または構成部材に加えられることから、請求項1記載の発明と同様に、組立体の組付完了時にも、組立体の状態で設定されている入力軸および出力軸の所定相対位置が維持されるので、組立体の組付完了後に、トルクセンサが基準位置を占めるように、入力軸および出力軸の相対位置を調整する必要がない。 According to this, since the press-fitting load is applied to the output shaft or the component member when the assembly is press-fitted into the housing, the assembly is completed even when the assembly of the assembly is completed as in the first aspect of the invention. Since the predetermined relative position of the input shaft and output shaft set in the three-dimensional state is maintained, the relative position of the input shaft and output shaft should be adjusted so that the torque sensor occupies the reference position after assembly of the assembly is completed. There is no need to adjust.
請求項1記載の発明によれば、次の効果が奏される。すなわち、ハウジングへの組立体の組付により、入力軸および出力軸の相対位置が所定相対位置からずれることが防止され、組立体の組付後にその相対位置を調整する必要がないので、パワーステアリング装置の組立の作業効率が向上する。 According to invention of Claim 1, the following effect is show | played. That is, the assembly of the assembly to the housing prevents the relative position of the input shaft and the output shaft from deviating from a predetermined relative position, and there is no need to adjust the relative position after the assembly is assembled. The work efficiency of assembling the apparatus is improved.
請求項2記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、入力軸に妨げられることなく圧入作業ができるので、圧入作業が容易になり、しかも圧入開始前に係合部をハウジングの外部に位置させる必要がないので、出力軸ひいてはパワーステアリング装置が回転中心線方向で大型化することが抑制される。
According to invention of
請求項3記載の発明によれば、引用された請求項記載の発明の効果に加えて、次の効果が奏される。すなわち、ネジ部のネジ山が工具により潰されることがなく、工具によるネジ部の損傷が防止される。 According to invention of Claim 3, in addition to the effect of the invention of the cited claim, there exist the following effects. That is, the thread of the thread portion is not crushed by the tool, and damage to the thread portion by the tool is prevented.
請求項4記載の発明によれば、請求項1記載の発明と同様の効果が奏される。 According to the fourth aspect of the invention, the same effect as that of the first aspect of the invention can be achieved.
以下、本発明の実施形態を図1〜図3を参照して説明する。
図1を参照すると、本発明が適用されたパワーステアリング装置1は、運転者がハンドル2に加える操舵力が連動機構(図示されず)を介して入力されるギヤボックス3と、ギヤボックス3から出力される操舵力を操舵輪に伝達する1対のタイロッド4a,4bを備える伝達機構と、運転者による操舵力を軽減する補助操舵力を発生する電動モータ25を有する補助操舵力発生機構5とを備えるラック・ピニオン型の電動パワーステアリング装置である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Referring to FIG. 1, a power steering device 1 to which the present invention is applied includes a gear box 3 into which a steering force applied to a
ギヤボックス3は、車体に取り付けられるハウジング6と、ハンドル2からの操舵力が伝達される入力軸11を備える入力部10と、ハウジング6内に収納されて入力部10からの操舵力を前記伝達機構に出力するラック軸22を備えるラック・ピニオン機構とを備える。
The gear box 3 includes a
ハウジング6は、入力軸11を回転可能に支持する第1ハウジングとしての第1端部ハウジング7と、軸方向において、第1端部ハウジング7の端部7bに結合される端部9aを有する筒状の第2ハウジングとしての中間ハウジング9と、中間ハウジング9の別の端部9bに結合される端部8aを有する筒状の第3ハウジングとしての第2端部ハウジング8とから構成される。そして、3つのハウジング7〜9に跨ってラック軸22が収納される。
The
図2を併せて参照すると、第1端部ハウジング7は、ラック軸22に沿って延びる筒状部7eを有する第1ハウジング部7cと、第1ハウジング部7cにボルトB1により結合されて第1ハウジング部7cと共同して収納室Gを形成する第2ハウジング部7dとから構成される。円筒状の筒状部7eは、端部7bと、ラック軸22の端部22aとタイロッド4aとの結合部を覆う防塵ブーツDが取り付けられる別の端部7aとを有する。第2端部ハウジング8は、端部8aと、ラック軸22の別の端部22bとタイロッド4bとの間を覆う防塵ブーツDが取り付けられる別の端部8bとを有する。また、中間ハウジング9は、筒状部7eおよび円筒状の第2端部ハウジング8に比べて薄肉の円筒状部材により構成され、端部9aを有するほぼ均一な径の径小部9cと、端部9bを有すると共に小径部9cよりも内径および外径が大径でほぼ均一な径の大径部9dとを有する。
第1ハウジング部7c、中間ハウジング9および第2端部ハウジング8により、ラック軸22が挿通する挿通孔Hが形成される。そして、挿通孔Hの1対の端部開口Ha,Hbが、両端部7a,8bにそれぞれ形成される。
Referring also to FIG. 2, the
The
なお、明細書または特許請求の範囲において、軸方向、径方向および周方向とは、それぞれ、ラック軸22の中心軸線L2が延びる方向、中心軸線L2を中心とする径方向および中心軸線L2を中心とする周方向であり、また断面とは、中心軸線L2に直交する平面での断面である。
In the specification or claims, the axial direction, the radial direction, and the circumferential direction are respectively the direction in which the central axis L2 of the
入力部10は、後述するトルクセンサ14に保持される軸受15を介して第2ハウジング部7dに回転可能に支持される入力軸11と、入力軸11に同軸にかつトーションバー13を介して相対回転可能に一体に結合される出力軸12と、トーションバー13の捩れ量に基づいて操舵トルクを検出するトルクセンサ14とを備える。トーションバー13がその結合部としてのセレーション部13aにおいて結合される出力軸12は、収納室Gで1対の玉軸受からなる軸受16,17を介して第1ハウジング部7cに回転可能に支持される。
The
図2,図3を参照すると、入力軸11、トーションバー13および出力軸12は、後述するウォームホイール26b、トルクセンサ14および第2ハウジング部7dと共に、第1ハウジング部7cに組み付けられる前に、予め組み立てられて一体化された1つの組立体Mに構成され、該組立体Mの状態で第1ハウジング部7cに組み付けられる。このとき、トーションバー13は、結合手段としてのピン18により入力軸11に結合され、トーションバー13に設けられるセレーション部13aにおいて結合手段としての圧入により出力軸12に結合される。組立体Mにおいて、後述する回転中心線方向Aでの入力軸11、トーションバー13および出力軸12の相対位置は、トルクセンサ14が基準点となる検出信号を発生する基準位置を占めるように、所定相対位置に設定されている。
Referring to FIGS. 2 and 3, the
収納室Gの外部で第2ハウジング部7dに取り付けられるトルクセンサ14は、トーションバー13の捩れ量に比例して入力軸11の回転中心線L1の方向A(以下、「回転中心線方向A」という。)に移動する被検出部としての円環状のコア14aと、該コア14aの位置を検出する検出部としての1対のコイル14b,14cとを備える。
The
より具体的には、コア14aを保持する円筒状のホルダ14dが、回転中心線方向Aに平行に移動可能に入力軸11および出力軸12に嵌合され、1対のコイル14b,14cを保持するセンサ本体14eが、第2ハウジング部7dにボルトB2により固定される。そして、入力軸11には、ホルダ14dの周壁に設けられた螺旋溝(図示されず)に嵌合するピン(図示されず)が固定され、出力軸12には、ホルダ14dの周壁に設けられた1対の案内溝14fにそれぞれ嵌合してホルダ14dを回転中心線方向Aに平行に移動可能に案内するに1対のピン14gが固定される。
More specifically, a
ここで、前記所定相対位置と、1対のコイル14b,14cに対するコア14aに位置に基づいて設定される前記基準位置としての中立位置とは、次のようにして設定される。
入力軸11が、出力軸12に結合されたトーションバー13に挿入されて、出力軸12およびトーションバー13に回転可能な状態で組み付けられる。次いで、入力軸11および出力軸12が第2ハウジング部7dに挿入され、ホルダ14dが入力軸11および出力軸12に嵌合された後、ホルダ14dを覆うように入力軸11に挿入されたセンサ本体14eが、第2ハウジング部7dにボルトB2により結合される。この状態で、トーションバー13に対して入力軸11を回転させ、前記螺旋溝を通じてホルダ14dを回転中心線方向Aに移動させることにより、1対のコイル14b,14cに対する回転中心線方向Aでのコア14aの位置が調整されて、前記中立位置が決定される。そして、この中立位置が得られたときの出力軸12およびトーションバー13に対する入力軸11の相対位置が、前記所定相対位置になる。この状態で、トーションバー13に予め形成された挿入孔13cに整合する挿入孔11cが入力軸11に形成され、該それら挿入孔11c,13cにピン18が圧入されて、組立体Mが得られる。したがって、少なくとも入力軸11と出力軸12とトーションバー13とトルクセンサ14とが一体化された組立体Mにおいては、入力軸11と出力軸12との間の前記所定相対位置に対応してトルクセンサ14の前記中立位置が設定されている。
Here, the predetermined relative position and the neutral position as the reference position set based on the position of the
The
そして、入力軸11と出力軸12とがトーションバー13に捩れを生じさせつつ相対回転すると、コア14aが入力軸11および各コイル14b,14cに対して、前記中立位置から回転中心線方向Aに変位して、その相対的な変位量および変位方向に応じて各コイル14b,14cのインダクタンスが変化し、このインダクタンスの変化に基づいて操舵トルクが検出される。
なお、トルクセンサ14は、車両の走行中に異物との衝突を防止するための保護カバー19(図1参照)により部分的に覆われる。
When the
The
図1〜図3を参照すると、前記ラック・ピニオン機構は、出力軸12に形成されて出力軸12と一体に回転するピニオン21と、ピニオン21と噛合するラック部23が形成されたラック軸22とを備える。1対の軸受16,17は、出力軸12において、回転中心線方向Aでピニオン21を挟んで位置する両端部12a,12bにそれぞれ設けられる1対のジャーナル部12c,12dをそれぞれ支持する。そして、出力軸12およびピニオン21の回転中心線は、回転中心線L1に一致する。
1 to 3, the rack and pinion mechanism includes a
また、第1ハウジング部7cには、回転中心線方向Aで、第2ハウジング部7dが取り付けられる端部7c1とは反対側の端部7c2に開口70が設けられる。開口70は、第1ハウジング部7cへの出力軸12の組付方向での出力軸12の延長上に位置し、端部7c2にねじ込まれて固定される閉塞部材としてのプラグ71により閉塞される。ここで、組付方向は回転中心線方向Aと同じである。
The
そして、出力軸12において、回転中心線方向Aで入力軸11が位置する側とは反対側にあって開口70を貫通している端部12bには、ピニオン21寄りから順に、ジャーナル部12dと、軸受16とは別の軸受17を回転中心線方向Aで固定するネジ部品であるロックナット72が螺合するネジ部12eと、組立体Mを組付方向に移動させる工具80が組付方向で係合可能な係合部73とが、それぞれ出力軸12に一体成形されて設けられる。したがって、ジャーナル部12dおよびネジ部12eよりも出力軸12の先端寄りに位置する係合部73は、ジャーナル部12dおよびネジ部12eの外径よりも小さな外径を有すると共に出力軸12の先端になっている大径部73aと、大径部73aよりも小径の外径を有すると共にピニオン21寄りに位置する小径部73bとから構成される。さらに、係合部73の小径部73bは工具80により、圧入方向(組付方向に一致する。)に直交する方向から挟持される形状であり、挟持された状態では、出力軸12の回転が阻止される。
Then, in the
図1,図2を参照すると、パワーステアリング装置1が車両に搭載された状態で左右方向に延びて配置されるラック軸22は、ラック部23を除いてほぼ円柱面からなる外周面を有し、パワーステアリング装置1に備えられる後述する支持構造によりハウジング6に軸方向に往復運動可能に支持される。ラック軸22の一部が軸方向での所定範囲に渡って中心軸線L2に平行に切り欠かれた切欠き部に形成された歯部23aを有するラック部23は、ラック軸22の前記外周面の一部である背面23bを有し、ラック部23を該背面23bにおいて押圧するラックガイド31によりピニオン21に押し付けられている。
Referring to FIGS. 1 and 2, a
前記伝達機構は、ラック軸22の両端部22a,22bに、それぞれ結合部としてのボールジョイント24a,24bを介して連結される1対のタイロッド4a,4bと、各タイロッド4a,4bと操舵輪とを連結するリンク機構(図示されず)とを備える。
The transmission mechanism includes a pair of
転舵時にラック軸22に補助操舵力を付加する補助操舵力発生機構5は、トルクセンサ14で検出された操舵トルクが入力される電子制御ユニット(図示されず)により制御されるアクチュエータとしての電動モータ25と、電動モータ25の回転力をラック軸22に伝達する伝動機構としてのウォームギヤ26とを備える。収納室G内に収納されるウォームギヤ26は、第1ハウジング部7cに取り付けらる電動モータ25の回転軸と一体に回転するウォーム26aと、出力軸12に結合されて出力軸12と一体に回転するウォームホイール26bとから構成される。
The auxiliary steering
それゆえ、パワーステアリング装置1において、転舵すべく運転者がハンドル2に加えた操舵力が入力軸11に伝達されると、入力軸11はトーションバー13に捩りを生じさせつつ出力軸12およびピニオン21を回転させ、ピニオン21により駆動されたラック軸22が軸方向に移動する。同時に、トルクセンサ14により検出される操舵トルクに比例して作動する電動モータ25が、ウォームギヤ26、出力軸12およびピニオン21を介してラック軸22を軸方向に移動させる。このため、電動モータ25で発生した補助操舵力がラック軸22に伝達されて、運転者の操舵力が軽減される。
Therefore, in the power steering apparatus 1, when the steering force applied by the driver to the
ラック軸22の前記支持構造について説明する。
この支持構造は、ハウジング6に保持されてラック軸22を軸方向に移動可能に支持する支持手段と、ハウジング6に対する前記支持手段の移動を規制するストッパ手段とから構成される。
The support structure for the
The support structure includes support means that is held by the
前記支持手段は、第1ハウジング部7cに保持されるラックガイド31および第1支持部材としての第1端部ブッシュ41と、第2端部ハウジング8に保持される第2支持部材としての第2端部ブッシュ51と、中間ハウジング9に保持されると共に軸方向で両端部ブッシュ41,51の間に配置される第3支持部材としての中間ブッシュ61とから構成される。各ブッシュ41,51,61が対応するハウジング7,8,9に保持された後、ラック軸22が環状の各ブッシュ41,51,61に挿入される。
The support means includes a
第1ハウジング部7cに形成されて筒状部7eから突出する保持部30の挿入孔30aに挿入される円柱状のラックガイド31は、ラック部23の背面23bに面接触する低摩擦部材からなるシート部材31aを有する。そして、ラックガイド31は、保持部30に螺着されるキャップ32との間に配置されたバネ33の弾発力によりラック部23をピニオン21に押し付けることにより、ラック軸22を軸方向に摺動可能に支持する。
The
図1を参照すると、合成樹脂製の円環状のブッシュ41は、軸方向で、ピニオン21とラック部23との噛合部またはラックガイド31を挟んでブッシュ61とは反対側に配置され、ブッシュ41にはラック部23が挿通されている。そして、ブッシュ41は、ラックガイド31と端部開口Haとの間で筒状部7eの一部である保持部40に保持されて、ラック軸22を背面23bにおいて摺動可能に支持する。
Referring to FIG. 1, an
端部7aに設けられて端部開口Haを有する第3挿入孔H2は、挿通孔Hにおいて、軸方向での一方向のラックストロークを規定するラック軸22に設けられる当接部としてのボールジョイント24aが進入可能な部分である。端部開口Haから保持部40に軽圧入の状態で挿入されるブッシュ41は、保持部40の段部40cに当接して、挿入方向での移動が規制され、保持部40に圧入されて固定されるストッパとしての金属製の円環状のリング49により、反挿入方向(すなわち、挿入方向とは反対方向)への移動が規制されて、保持部40からの抜止がなされる。保持部40の段部40dに当接して挿入方向での移動が規制されるリング49は、該リング49にボールジョイント24aが当接することから、ラックストロークを規定するストッパを兼ねる。それゆえ、ブッシュ41については、段部40cおよびリング49により前記ストッパ手段が構成される。
The third insertion hole H2 provided in the
合成樹脂製の円環状のブッシュ51は、軸方向での他方向のラックストロークを規定すべくラック軸22に設けられる当接部としてのボールジョイント24bと当接するストッパとしての端部8bの一部である保持部50に保持される。ブッシュ51は、その内周面の全周で、ラック軸22を摺動可能に支持する。保持部50には、端部開口Hbとの間に挿通孔Hの一部であって第2端部ハウジング8に設けられる挿通孔部分H3を挟んで該挿通孔部分H3よりも大径の挿入孔50aが設けられる。縮径されて端部開口Hbから挿通孔部分H3を経て挿入孔50aに挿入されたブッシュ51は、保持部50において、挿通孔Hと挿入孔50aとにより形成される1対の段部50b,50cに当接して、挿入方向および反挿入方向での移動がそれぞれ規制される。それゆえ、ブッシュ51については、両段部50b,50cにより前記ストッパ手段が構成される。なお、ブッシュ51には、縮径を容易にするためにスリットが設けられもよい。
An
合成樹脂製の円環状のブッシュ61は、ラックストロークの範囲においてラック部23が挿通しない位置で、両保持部40,50の間または両保持部30,50の間に位置する大径部9dの一部である保持部60に保持されて、径方向内方に凸状の湾曲部61cにおいてラック軸22を摺動可能に支持する。それゆえ、ブッシュ61は、軸方向で、両ブッシュ41,51の間、またはラックガイド31とブッシュ51との間に位置する。そして、ブッシュ61の軸方向での移動を規制する前記ストッパ手段は、小径部9cと大径部9dとの段差部により構成される段部60cと、金属製、例えば鋼製の薄肉の板材からプレス加工により形成されるリング62とから構成される。
An
ブッシュ61およびリング62は、中間ハウジング9が第2端部ハウジング8と結合される前に、挿通孔Hの一部であって端部9bに設けられる挿通孔部分H4の開口H4aから、軸方向に挿通孔部分H4に挿入される。そして、保持部60において、段部60cは挿入方向でのブッシュ61の移動を規制し、リング62は、保持部60内にブッシュ61と同じ挿入方向で挿入されて反挿入方向でのブッシュ61の移動を規制する。
The
図1,図3を参照して、パワーステアリング装置1の組立の手順について説明する。
まず、出力軸12にウォームホイール26bが一体に結合された後、前述のようにトーションバー13、入力軸11、第2ハウジング部7d、トルクセンサ14が一体に結合されて、入力軸11、トーションバー13、出力軸12、ウォームホイール26b、トルクセンサ14および第2ハウジング部7dが一体化された組立体Mが得られる。
A procedure for assembling the power steering apparatus 1 will be described with reference to FIGS.
First, after the
第1ハウジング部7cに、ラック軸22が挿通され、かつウォーム26aが回転可能に支持された状態で、組立体Mが、第1ハウジング部7cにおける組付位置に向けて移動するよう、軸受16が圧入により固定された第1ハウジング部7cに挿入される。そして、係合部73、ネジ部12e、ジャーナル部12dおよびピニオン21が軸受16に順次挿通される。軸受16に圧入される出力軸12のジャーナル部12cが軸受16に圧入される直前の位置になった状態で、係合部73は、開口70から第1ハウジング部7cの外部に突出しない位置にある。
The
その後、ジャーナル部12cを軸受16に圧入するために、係合部73に係合する工具80が開口70を通じて第1ハウジング部7c内に挿入され、係合部73に係合した工具80を介して、組立体Mを組付方向に引く圧入荷重(圧入するための荷重)を係合部73に加えることにより、ジャーナル部12cが軸受16に圧入され、出力軸12、ひいては組立体Mが、第1ハウジング部7cにおける組付位置に圧入されて、組み付けられる(図3(B)参照)。この状態で、ピニオン21はラック部23に噛合し、ウォームホイール26bはウォーム26aと噛合している。そして、第2ハウジング部7dがボルトB1により第1ハウジング部7cに固定される。
Thereafter, in order to press-fit the
次いで、係合部73から工具80が外されて、ジャーナル部12dを支持する軸受17が、開口70を通じて第1ハウジング部7cおよびジャーナル部12dに挿入された後、ネジ部12eにロックナット72を螺合することにより、出力軸12に対して回転中心線方向Aでの軸受17の抜止めがなされた後、プラグ71が、開口70を塞ぐように第1ハウジング部7cの端部7c2にねじ込まれ、軸受17の外輪を第1ハウジング部7cに固定する。
Next, after the
次に、前述のように構成された実施形態の作用および効果について説明する。
組立体Mにおいて設定されている入力軸11と出力軸12との間の前記所定相対位置に対応してトルクセンサ14の前記中立位置が設定されるパワーステアリング装置1において、出力軸12には、組立体Mを第1ハウジング部7cにおける組付位置に圧入するために、組立体Mを圧入方向に移動させる工具80が係合可能な係合部73が設けられることにより、第1ハウジング部7cへの組立体Mの圧入の際に、圧入荷重は係合部73を通じて出力軸12に加えられることから、圧入荷重により入力軸11、トーションバー13および出力軸12の相対位置が変化することがなく、組立体Mの組付完了時にも、組立体Mの状態で設定されている入力軸11および出力軸12の前記所定相対位置およびトルクセンサ14の前記中立位置が維持されるので、組立体Mの組付完了後に、トルクセンサ14が中立位置を占めるように、入力軸11および出力軸12の相対位置を調整する必要がない。この結果、第1ハウジング部7cへの組立体Mの組付により、入力軸11および出力軸12の相対位置が前記所定相対位置からずれること、したがってコア14aとコイル14b,14cとの間の回転中心線方向Aでの相対位置に基づくトルクセンサ14の前記中立位置からのずれが防止され、組立体Mの組付後にその相対位置を調整する必要がないので、パワーステアリング装置1の組立の作業効率が向上する。
Next, operations and effects of the embodiment configured as described above will be described.
In the power steering apparatus 1 in which the neutral position of the
組立体Mは、出力軸12において第1ハウジング部7cに保持された軸受16に圧入され、第1ハウジング部7cには、組付方向での出力軸12の延長上に開口70が設けられ、係合部73は、出力軸12の回転中心線方向Aで入力軸11が位置する側とは反対側の端部12bで、組立体Mが軸受16に圧入される直前にある状態で開口70から第1ハウジング部7cの外部に突出しない位置に設けられる。これにより、係合部73は、出力軸12において入力軸11とは反対側の端部12bにあるので、入力軸11に妨げられることなく圧入作業ができる。また、第1ハウジング部7cへの圧入開始直前での組立体Mの位置で第1ハウジング部7c内に位置する係合部73に、開口70を通じて第1ハウジング部7c内に工具80を挿入することで、圧入荷重を加えることができるので、係合部73に圧入荷重を作用させるために、係合部73を第1ハウジング部7cの外部に位置させる必要がない。この結果、入力軸11に妨げられることなく圧入作業ができるので、圧入作業が容易になり、しかも圧入開始前に係合部73を第1ハウジング部7cの外部に位置させる必要がないので、出力軸12ひいてはパワーステアリング装置1が回転中心線方向Aで大型化することが抑制される。
The assembly M is press-fitted into a
出力軸12の端部12bには、第1ハウジング部7cに保持される軸受17に支持されるジャーナル部12dと、軸受17を回転中心線方向Aで固定するロックナット72が螺合するネジ部12eとが設けられ、係合部73は、ネジ部12eよりも端部12bの先端寄りに位置することにより、工具80はネジ部12eよりも先端寄りで係合部73に係合するので、さらに具体的には小径部73bを挟持した状態で係合部73に係合するので、工具80でネジ部12eを挟持した状態で圧入荷重を加える場合と異なり、ネジ部12eのネジ山が工具80により潰されることがなく、工具80によるネジ部12eの損傷が防止される。
At the
以下、前述した実施形態の一部の構成を変更した実施形態について、変更した構成に関して説明する。
係合部73は、圧入開始直前の状態で開口70から第1ハウジング部7cの外部に突出していてもよい。
組立体Mは、出力軸12に保持された軸受16を有し、該軸受16が第1ハウジング部7cに圧入されることで、組立体Mが出力軸12において軸受16を介して第1ハウジング部7cに圧入されてもよい。
Hereinafter, an embodiment in which a part of the configuration of the above-described embodiment is changed will be described with respect to the changed configuration.
The engaging
The assembly M has a
係合部73は、出力軸12に取り付けられる、出力軸12とは別個の部材により構成されてもよい。出力軸12に相対移動不能に結合されると共に組立体Mを構成する構成部材に圧入荷重を加えることにより、組立体Mが第1ハウジング部7cにおける組付位置に圧入されてもよい。
前記実施形態では、電動モータ25の回転力がウォームギヤ26,出力軸12およびピニオン21を介してラック軸22に伝達されたが、ウォームギヤ26が、出力軸12に結合されることなく、したがって出力軸12およびピニオン21を介することなくラック軸22に電動モータの回転力を伝達する型式の電動パワーステアリング装置であってもよく、また前記伝動機構としてウォームギヤ26が使用されない電動パワーステアリング装置であってもよい。さらに、本発明が適用されるパワーステアリング装置は、補助操舵力発生機構が電動モータ以外のアクチュエータを備えるパワーステアリング装置であってもよい。そして、これらの場合には、ロックナット72により出力軸12に対する軸受17の抜止めがなされる際に、工具80で係合部73の小径部73bを挟持することにより、出力軸12の回転が阻止されることから、軸受17を固定するロックナット72を出力軸12に螺合するときのロックナット72と出力軸12との共回りが防止されるので、軸受17の組付作業が容易になり、パワーステアリング装置の組立の作業効率が向上する。
The engaging
In the above embodiment, the rotational force of the
1…パワーステアリング装置、2…ハンドル、3…ギヤボックス、5…補助操舵力発生機構、6〜9ハウジング、10…入力部、11…入力軸、12…出力軸、13…トーションバー、14…トルクセンサ、15〜17…軸受、18…ピン、19…保護カバー、21…ピニオン、22…ラック軸、23…ラック部、25…電動モータ、26…ウォームギヤ、30…保持部、31…ラックガイド、32…キャップ、33…バネ、40…保持部、41…ブッシュ、49…リング、50…保持部、51…ブッシュ、60…保持部、60c…段部、61…ブッシュ、62…リング、70…開口、71…プラグ、72…ロックナット、73…係合部、80…工具、
B1,B2…ボルト、G…収納室、D…防塵ブーツ、H…挿通孔、M…組立体、A…回転中心線方向。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Power steering apparatus, 2 ... Handle, 3 ... Gear box, 5 ... Auxiliary steering force generation mechanism, 6-9 housing, 10 ... Input part, 11 ... Input shaft, 12 ... Output shaft, 13 ... Torsion bar, 14 ... Torque sensor, 15-17 ... bearing, 18 ... pin, 19 ... protective cover, 21 ... pinion, 22 ... rack shaft, 23 ... rack part, 25 ... electric motor, 26 ... worm gear, 30 ... holding part, 31 ... rack guide 32 ... Cap, 33 ... Spring, 40 ... Holding part, 41 ... Bushing, 49 ... Ring, 50 ... Holding part, 51 ... Bushing, 60 ... Holding part, 60c ... Step part, 61 ... Bushing, 62 ... Ring, 70 ... Opening, 71 ... Plug, 72 ... Lock nut, 73 ... Engagement part, 80 ... Tool,
B1, B2 ... bolts, G ... storage chamber, D ... dustproof boot, H ... insertion hole, M ... assembly, A ... direction of rotation center line.
Claims (4)
前記出力軸には、前記組立体を前記ハウジングにおける組付位置に圧入するために、前記組立体を圧入方向に移動させる工具が係合可能な係合部が設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。 An assembly in which an input shaft to which a steering force from a handle is input and an output shaft coupled to the input shaft via a torsion bar are integrated, and a housing that rotatably supports the assembly on the output shaft And a torque sensor for detecting a steering torque based on a torsion amount of the torsion bar, and the torque corresponding to a predetermined relative position between the input shaft and the output shaft set in the assembly In the power steering device in which the reference position of the sensor is set,
The output shaft is provided with an engaging portion capable of engaging with a tool for moving the assembly in the press-fitting direction in order to press-fit the assembly into an assembly position in the housing. apparatus.
圧入荷重を、前記出力軸、または前記出力軸に相対移動不能に結合されると共に前記組立体を構成する構成部材に加えることにより、前記組立体を前記ハウジングにおける組付位置に圧入することを特徴とするパワーステアリング装置の組立方法。
An assembly in which an input shaft to which a steering force from a handle is input and an output shaft coupled to the input shaft via a torsion bar are integrated, and the assembly is rotatably supported on the output shaft. A housing and a torque sensor for detecting a steering torque based on a torsion amount of the torsion bar, and corresponding to a predetermined relative position between the input shaft and the output shaft set in the assembly; In the assembly method of the power steering apparatus in which the reference position of the torque sensor is set,
The assembly is press-fitted into an assembly position in the housing by applying a press-fit load to the output shaft or a component member that is coupled to the output shaft so as not to move relative to the output shaft. A method for assembling the power steering apparatus.
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