JP2023108847A

JP2023108847A - Electric power steering device and rack shaft for electric power steering device

Info

Publication number: JP2023108847A
Application number: JP2022010115A
Authority: JP
Inventors: 清貴飯島; Kiyotaka Iijima; 星治上野; Seiji Ueno
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2023-08-07

Abstract

To facilitate ensuring a contact area between a tooth flank of a rack tooth and a tooth flank of a pinion tooth in each on a steering side and an assist side in spite of a manufacturing error of a rack shaft.SOLUTION: Of a tooth flank of a tooth of a steering-side rack 28, a tooth flank of a tooth in a range in a tooth width direction range overlapping with the steering-side rack 28 of a steering-side pinion 25, a tooth flank of a tooth of an assist-side rack 29, and a tooth flank of a tooth in a tooth width direction range overlapping with the assist-side rack 29 of an assist-side pinion 41, in at least a part in a tooth muscle direction of the tooth flank of the tooth of the steering-side rack 28 and/or a part of the tooth flank of a tooth in a tooth width direction range overlapping with the steering-side rack 28 of the steering-side pinion 25, crowning processing is executed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、デュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置、および、該装置を構成するラック軸に関する。 The present invention relates to a dual pinion electric power steering device and a rack shaft that constitutes the device.

自動車のステアリング装置は、運転者が回転操作するステアリングホイールの回転を、ステアリングシャフト、中間シャフトなどを介してステアリングギヤユニットの操舵側ピニオン軸に伝達し、さらに、操舵側ピニオン軸の回転運動を、操舵側ピニオン軸と噛合する、ステアリングギヤユニットのラック軸の直線運動に変換することに基づいて、左右の操舵輪に舵角を付与するように構成されている。 An automobile steering device transmits the rotation of a steering wheel, which is rotated by a driver, to the pinion shaft on the steering side of a steering gear unit via a steering shaft, an intermediate shaft, and the like. A steering angle is imparted to the left and right steered wheels based on conversion into linear motion of the rack shaft of the steering gear unit, which meshes with the steering-side pinion shaft.

ステアリング装置の分野では、ステアリングホイールの回転操作に要する力を軽減するため、操舵力伝達経路にアシスト駆動力を付与するように構成された、電動パワーステアリング装置が普及している。電動パワーステアリング装置には、操舵力伝達経路に対するアシスト駆動力の付与の仕方が異なる、各種の形式が存在する。 2. Description of the Related Art In the field of steering devices, an electric power steering device configured to apply an assist driving force to a steering force transmission path has become widespread in order to reduce the force required to rotate a steering wheel. There are various types of electric power steering devices, each having a different method of applying an assist driving force to a steering force transmission path.

本発明の対象となるデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置は、たとえば特開２００２－１５４４４２号公報（特許文献１）などに記載されているように、ラック軸に噛合するピニオン軸として、操舵側ピニオン軸のほか、アシスト側ピニオン軸を備える。すなわち、ラック軸は、軸方向一方側部分の外周面の周方向一部に操舵側ラック、および、軸方向他方側部分の外周面の周方向一部にアシスト側ラックを有し、軸方向両側の端部が操舵輪に連結される。操舵側ピニオン軸は、外周面に操舵側ラックと噛合する操舵側ピニオンを有し、ステアリングホイールの回転操作により回転駆動される。アシスト側ピニオン軸は、外周面にアシスト側ラックと噛合するアシスト側ピニオンを有し、電動モータにより回転駆動される。自動車の運転時には、電動モータからアシスト側ピニオン軸を介してラック軸にアシスト駆動力を付与することにより、ステアリングホイールの回転操作に要する力が軽減される。 A dual-pinion type electric power steering apparatus to which the present invention is applied has a steering-side pinion as a pinion shaft that meshes with a rack shaft, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-154442 (Patent Document 1), for example. In addition to the shaft, it has an assist side pinion shaft. That is, the rack shaft has a steering-side rack on a part of the outer circumferential surface of the one-side portion in the axial direction, and an assist-side rack on a part of the outer circumferential surface of the other-side portion in the axial direction. are connected to the steering wheels. The steering-side pinion shaft has a steering-side pinion that meshes with the steering-side rack on its outer peripheral surface, and is rotationally driven by the rotating operation of the steering wheel. The assist-side pinion shaft has an assist-side pinion that meshes with the assist-side rack on its outer peripheral surface, and is rotationally driven by an electric motor. When the automobile is driven, the force required to rotate the steering wheel is reduced by applying an assist driving force from the electric motor to the rack shaft via the assist-side pinion shaft.

なお、本発明に関連する先行技術文献として、特開２００５－５３３２７号公報（特許文献２）がある。該公報には、電動モータからラック軸に対し、ボールねじ機構を介してアシスト駆動力を付与する形式（以下、本明細書では、ボールねじ式と称する）の電動パワーステアリング装置が記載されている。さらに、該公報には、ボールねじ式の電動パワーステアリング装置に関して、操舵側ピニオンの歯の歯面に、クラウニング加工を施す技術が記載されている。該公報に記載された構造では、このような技術を採用することにより、操舵側ピニオンの歯の歯面と操舵側ラックの歯の歯面との接触位置が歯筋方向に移動することを許容することに基づいて、ボールねじ機構の雄ねじ部とナットとの互いの中心軸間の傾き量を抑え、ボールねじ機構の動作を円滑にしている。 As a prior art document related to the present invention, there is Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-53327 (Patent Document 2). This publication describes an electric power steering apparatus in which an electric motor applies an assist driving force to a rack shaft via a ball screw mechanism (hereinafter referred to as a ball screw type in this specification). . Furthermore, the publication describes a technique of performing crowning processing on the tooth flanks of the steering-side pinion in relation to a ball screw type electric power steering device. In the structure described in the publication, by adopting such a technique, the contact position between the tooth flank of the tooth of the steering-side pinion and the tooth surface of the tooth of the steering-side rack is allowed to move in the tooth trace direction. By doing so, the amount of inclination between the central axes of the male screw portion of the ball screw mechanism and the nut is suppressed, and the operation of the ball screw mechanism is made smooth.

特開２００２－１５４４４２号公報JP-A-2002-154442 特開２００５－５３３２７号公報JP-A-2005-53327

従来のデュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置では、ラック軸の周方向に関する操舵側ラックと操舵側ピニオンとの位置関係、および、ラック軸の周方向に関するアシスト側ラックとアシスト側ピニオンとの位置関係が、それぞれ設計で定められた所定の位置関係にある場合には、操舵側とアシスト側との双方の側において、図１８（ａ）に示すように、ラック軸１００の外周面の周方向一部に備えられたラック１０１の歯先面Ｓと、ピニオン軸１０２の外周面に備えられたピニオン１０３の中心軸線Ｃとが互いに平行になるように、ラック１０１とピニオン１０３とが噛合する。この場合には、図１９（ａ）に示すように、ラック１０１の歯１０４の歯面１０５は、ピニオン１０３の歯１０６の歯面１０７に対し、広い接触面積で面接触する。 In the conventional dual-pinion type electric power steering device, the positional relationship between the steering-side rack and the steering-side pinion in the circumferential direction of the rack shaft and the positional relationship between the assisting-side rack and the assisting-side pinion in the circumferential direction of the rack shaft are different. , respectively, when there is a predetermined positional relationship determined by design, on both the steering side and the assist side, as shown in FIG. The rack 101 and the pinion 103 are meshed so that the tooth top surface S of the rack 101 provided on the pinion shaft 102 and the central axis line C of the pinion 103 provided on the outer peripheral surface of the pinion shaft 102 are parallel to each other. In this case, as shown in FIG. 19A, the tooth flanks 105 of the teeth 104 of the rack 101 are in surface contact with the tooth flanks 107 of the teeth 106 of the pinion 103 over a wide contact area.

しかしながら、実際には、たとえば、ラック軸の製造誤差により、操舵側ラックとアシスト側ラックとの周方向に関する互いの位置関係が所定の位置関係からずれることがある。これにより、ラック軸の周方向に関する操舵側ラックと操舵側ピニオンとの位置関係、および、ラック軸の周方向に関するアシスト側ラックとアシスト側ピニオンとの位置関係のうち、少なくともいずれか一方が、設計で定められた所定の位置関係からずれることがある。この場合には、操舵側とアシスト側とのうちの少なくともいずれか一方の側において、図１８（ｂ）に示すように、ラック１０１の歯先面Ｓとピニオン１０３の中心軸線Ｃとが互いに傾斜するように、ラック１０１とピニオン１０３とが噛合する。この場合には、図１９（ｂ）に示すように、ラック１０１の歯１０４の歯面１０５は、ピニオン１０３の歯１０６の歯面１０７に対し、歯筋方向の端縁部（Ｐ部）において片当たりする、すなわち、狭い接触面積で接触する傾向となる。その結果、それぞれの歯面１０５、１０７に作用する応力が大きくなる。 However, in practice, for example, due to manufacturing errors in the rack shaft, the relative positional relationship in the circumferential direction between the steering-side rack and the assisting-side rack may deviate from the predetermined positional relationship. As a result, at least one of the positional relationship between the steering-side rack and the steering-side pinion in the circumferential direction of the rack shaft and the positional relationship between the assisting-side rack and the assisting-side pinion in the circumferential direction of the rack shaft is may deviate from the predetermined positional relationship defined in . In this case, on at least one of the steering side and the assist side, as shown in FIG. As shown, the rack 101 and the pinion 103 are meshed. In this case, as shown in FIG. 19B, the tooth flank 105 of the tooth 104 of the rack 101 is located at the edge (P portion) in the tooth trace direction with respect to the tooth flank 107 of the tooth 106 of the pinion 103. There is a tendency for one-sided contact, that is, contact with a narrow contact area. As a result, the stress acting on the respective tooth flanks 105 and 107 increases.

ただし、このような場合にも、それぞれの歯１０４、１０６の歯厚を全体的に大きくしておけば、それぞれの歯１０４、１０６の耐久性を確保することができる。しかしながら、それぞれの歯１０４、１０６の歯厚を全体的に大きくすると、ラック軸１００およびピニオン軸１０２の重量化を招きやすくなる。 However, even in such a case, the durability of the teeth 104 and 106 can be ensured by increasing the tooth thickness of the teeth 104 and 106 as a whole. However, increasing the tooth thickness of each of the teeth 104 and 106 as a whole tends to increase the weight of the rack shaft 100 and the pinion shaft 102 .

なお、特開２００５－５３３２７号公報に記載された、操舵側ピニオンの歯の歯面にクラウニング加工を施す技術は、ボールねじ式の電動パワーステアリング装置を対象とした技術である。 Note that the technique of performing crowning processing on the tooth flanks of the steering-side pinion described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-53327 is intended for a ball screw type electric power steering device.

本発明は、ラック軸の製造誤差などにかかわらず、操舵側およびアシスト側のそれぞれにおいて、ラックの歯の歯面とピニオンの歯の歯面との間の接触面積を確保しやすい電動パワーステアリング装置、および、該装置を構成するラック軸を提供することを目的とする。 The present invention provides an electric power steering apparatus that facilitates securing contact areas between the tooth flanks of the rack teeth and the tooth flanks of the pinion teeth on both the steering side and the assist side, regardless of manufacturing errors of the rack shaft. , and a rack shaft that constitutes the device.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置は、ラック軸と、操舵側ピニオン軸と、アシスト側ピニオン軸とを備える。 An electric power steering device according to one aspect of the present invention includes a rack shaft, a steering-side pinion shaft, and an assist-side pinion shaft.

前記ラック軸は、軸方向一方側部分の外周面の周方向一部に操舵側ラック、および、軸方向他方側部分の外周面の周方向一部にアシスト側ラックを有し、軸方向両側の端部が操舵輪に連結される。 The rack shaft has a steering-side rack on a part of the outer peripheral surface of the one-side portion in the axial direction, and an assist-side rack on a part of the outer peripheral surface of the other-side portion in the axial direction. The ends are connected to the steering wheels.

前記操舵側ピニオン軸は、外周面に前記操舵側ラックと噛合する操舵側ピニオンを有し、ステアリングホイールの回転操作により回転駆動される。 The steering-side pinion shaft has a steering-side pinion that meshes with the steering-side rack on its outer peripheral surface, and is rotationally driven by a rotating operation of the steering wheel.

前記アシスト側ピニオン軸は、外周面に前記アシスト側ラックと噛合するアシスト側ピニオンを有し、電動モータにより回転駆動される。 The assist-side pinion shaft has an assist-side pinion on its outer peripheral surface that meshes with the assist-side rack, and is rotationally driven by an electric motor.

前記操舵側ラックの歯の歯面と、前記操舵側ピニオンのうち前記操舵側ラックと重なる歯幅方向範囲における歯の歯面と、前記アシスト側ラックの歯の歯面と、前記アシスト側ピニオンのうち前記アシスト側ラックと重なる歯幅方向範囲における歯の歯面とのうち、前記操舵側ラックの歯の歯面の歯筋方向の少なくとも一部、および／または、前記操舵側ピニオンのうち前記操舵側ラックと重なる歯幅方向範囲における歯の歯面の歯筋方向の一部にのみ、クラウニング加工が施されている。なお、クラウニング加工が施された箇所は、歯筋方向に関して端に向かうにしたがって歯厚が減少する方向に傾斜したクラウニング形状を有する。 Tooth flanks of the teeth of the steering-side rack, tooth flanks of the steering-side pinion in a tooth width direction range overlapping the steering-side rack, tooth flanks of the teeth of the assist-side rack, and the assist-side pinion. Of the tooth flanks of the teeth in the tooth width direction range overlapping with the assist side rack, at least part of the tooth flanks of the teeth of the steering side rack in the tooth trace direction and/or the steering side pinion of the steering side pinion Only part of the tooth surface in the tooth trace direction in the tooth width direction range overlapping with the side rack is crowned. Note that the crowned portion has a crowning shape that is inclined in a direction in which the tooth thickness decreases toward the end with respect to the tooth trace direction.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置では、前記操舵側ラックの歯の歯面において、歯筋方向の全範囲にクラウニング加工が施されている。 In the electric power steering apparatus according to one aspect of the present invention, the tooth flanks of the teeth of the steering-side rack are crowned over the entire range in the tooth trace direction.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置では、前記ラック軸は、外周面の周方向一部に前記操舵側ラックを有する操舵側軸部と、外周面の周方向一部に前記アシスト側ラックを有するアシスト側軸部と、前記操舵側軸部の軸方向端部と前記アシスト側軸部の軸方向端部とを接続する接続部とを備える。 In the electric power steering device of one aspect of the present invention, the rack shaft includes a steering-side shaft portion having the steering-side rack on a part of the outer peripheral surface in the circumferential direction, and the assist-side rack on a part of the outer peripheral surface in the circumferential direction. and a connecting portion connecting the axial end portion of the steering side shaft portion and the axial end portion of the assist side shaft portion.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置用ラック軸は、軸方向一方側部分の外周面の周方向一部に操舵側ラック、および、軸方向他方側部分の外周面の周方向一部にアシスト側ラックを有し、前記操舵側ラックの歯の歯面と、前記アシスト側ラックの歯の歯面とのうち、前記操舵側ラックの歯の歯面にのみ、少なくとも歯筋方向の一部にクラウニング加工が施されている。 A rack shaft for an electric power steering device according to one aspect of the present invention includes a steering-side rack on a portion of the outer peripheral surface of the one axial side portion in the circumferential direction, and an assist rack on a portion of the outer peripheral surface of the other axial side portion in the circumferential direction. It has a side rack, and among the tooth flanks of the teeth of the steering-side rack and the tooth flanks of the teeth of the assist-side rack, only on the tooth flanks of the teeth of the steering-side rack, at least partly in the tooth trace direction It is crowned.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置用ラック軸は、外周面の周方向一部に前記操舵側ラックを有する操舵側軸部と、外周面の周方向一部に前記アシスト側ラックを有するアシスト側軸部と、前記操舵側軸部の軸方向端部と前記アシスト側軸部の軸方向端部とを接続する接続部とを備える。 A rack shaft for an electric power steering device according to one aspect of the present invention includes a steering-side shaft portion having the steering-side rack on a part of the outer peripheral surface in the circumferential direction, and an assist having the assist-side rack on a part of the outer peripheral surface in the circumferential direction. a side shaft portion; and a connecting portion that connects an axial end portion of the steering side shaft portion and an axial end portion of the assist side shaft portion.

本発明の一態様によれば、操舵側ラックとアシスト側ラックとの周方向に関する互いの位置関係が規定の位置関係からずれている場合でも、それぞれの側において、ラックの歯の歯面とピニオンの歯の歯面との間の接触面積を確保しやすい電動パワーステアリング装置、および、該装置を構成するラック軸を提供することができる。 According to one aspect of the present invention, even when the mutual positional relationship in the circumferential direction between the steering-side rack and the assist-side rack deviates from the specified positional relationship, the tooth flanks of the teeth of the rack and the pinion on each side are It is possible to provide an electric power steering device and a rack shaft that constitutes the device, in which it is easy to secure a contact area between the teeth of the steering wheel and the tooth flanks of the steering wheel.

図１は、本発明の実施の形態の第１例の電動パワーステアリング装置を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the invention. 図２は、第１例の電動パワーステアリング装置から一部の部材を取り出して示す分解斜視図である。FIG. 2 is an exploded perspective view showing some members taken out from the electric power steering device of the first example. 図３は、第１例のラック軸の軸方向一方側部分およびその周囲に配置された部材を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing one axial side portion of the rack shaft of the first example and members arranged therearound. 図４は、第１例のラック軸の軸方向他方側部分およびその周囲に配置された部材を示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the other axial side portion of the rack shaft of the first example and members arranged therearound. 図５は、図３のＡ－Ａ断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 図６（ａ）は、第１例の操舵側ピニオンを構成する歯を径方向外側から見た図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。FIG. 6(a) is a view of teeth forming the steering-side pinion of the first example as seen from the radially outer side, and FIG. 6(b) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 6(a). 図７は、第１例のラック軸の斜視図である。FIG. 7 is a perspective view of the rack shaft of the first example. 図８は、第１例のラック軸の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the rack shaft of the first example. 図９は、第１例の操舵側ラックを構成する歯の斜視図である。FIG. 9 is a perspective view of teeth forming the steering-side rack of the first example. 図１０は、第１例のアシスト側ラックを構成する歯の斜視図である。FIG. 10 is a perspective view of teeth forming the assist-side rack of the first example. 図１１は、図４のＣ－Ｃ断面図である。11 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 4. FIG. 図１２（ａ）は、第１例のアシスト側ピニオンを構成する歯を径方向外側から見た図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＤ－Ｄ断面図である。FIG. 12(a) is a view of teeth forming the assist-side pinion of the first example as seen from the radially outer side, and FIG. 12(b) is a cross-sectional view taken along line DD of FIG. 12(a). 図１３（ａ）は、第１例に関して、アシスト側ラックの歯先面Ｓ２とアシスト側ピニオンの中心軸線Ｃ２とが互いに平行になるように、アシスト側ラックとアシスト側ピニオンとが噛合する状態を示す図であり、図１３（ｂ）は、第１例に関して、操舵側ラックの歯先面Ｓ１と操舵側ピニオンの中心軸線Ｃ１とが互いに傾斜するように、操舵側ラックと操舵側ピニオンとが噛合する状態を示す図である。FIG. 13A shows a state in which the assist-side rack and the assist-side pinion mesh with each other such that the tooth crest S2 of the assist-side rack and the center axis C2 of the assist-side pinion are parallel to each other in the first example. FIG. 13B shows a first example in which the steering-side rack and the steering-side pinion are arranged such that the tooth crest surface S1 of the steering-side rack and the center axis C1 of the steering-side pinion are inclined to each other. It is a figure which shows the state to mesh|engage. 図１４（ａ）は、図１３（ａ）に示した状態でのアシスト側ラックの歯の歯面とアシスト側ピニオンの歯の歯面との接触状態を示す模式図であり、図１４（ｂ）は、図１３（ｂ）に示した状態での操舵側ラックの歯の歯面と操舵側ピニオンの歯の歯面との接触状態を示す模式図である。FIG. 14(a) is a schematic diagram showing the state of contact between the tooth flanks of the teeth of the assist-side rack and the tooth flanks of the teeth of the assist-side pinion in the state shown in FIG. 13(a), and FIG. ) is a schematic diagram showing the state of contact between the tooth flank of the steering-side rack and the tooth flank of the steering-side pinion in the state shown in FIG. 13(b). 図１５は、本発明の実施の形態の第２例を示す、図６（ａ）に相当する図である。FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 6(a), showing a second example of the embodiment of the present invention. 図１６は、本発明の実施の形態の第３例を示す、図９に相当する図である。FIG. 16 is a diagram corresponding to FIG. 9, showing a third embodiment of the present invention. 図１７は、本発明の実施の形態の第４例を示す、図９に相当する図である。FIG. 17 is a diagram corresponding to FIG. 9, showing a fourth example of the embodiment of the present invention. 図１８（ａ）は、従来の電動パワーステアリング装置に関して、ラックの歯先面Ｓとピニオンの中心軸線Ｃとが互いに平行になるように、ラックとピニオンとが噛合する状態を示す図であり、図１８（ｂ）は、ラックの歯先面Ｓとピニオンの中心軸線Ｃとが互いに傾斜するように、ラックとピニオンとが噛合する状態を示す図である。FIG. 18(a) is a diagram showing a state in which a rack and a pinion are meshed with each other so that the tooth top surface S of the rack and the central axis line C of the pinion are parallel to each other in a conventional electric power steering device. FIG. 18(b) is a diagram showing a state in which the rack and pinion are meshed such that the tooth crest S of the rack and the center axis C of the pinion are inclined with respect to each other. 図１９（ａ）は、図１８（ａ）に示した状態でのラックの歯の歯面とピニオンの歯の歯面との接触状態を示す模式図であり、図１９（ｂ）は、図１８（ｂ）に示した状態でのラックの歯の歯面とピニオンの歯の歯面との接触状態を示す模式図である。FIG. 19(a) is a schematic diagram showing the state of contact between the tooth flanks of the rack teeth and the tooth flanks of the pinion in the state shown in FIG. 18(a), and FIG. 18B is a schematic diagram showing a contact state between the tooth flanks of the teeth of the rack and the tooth flanks of the teeth of the pinion in the state shown in FIG. 18B. FIG.

［第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１～図１４を用いて説明する。 [First example]
A first example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 14. FIG.

以下の説明において、前後方向は、車両の前後方向を意味し、上下方向は、車両の上下方向を意味し、左右方向は、車両の幅方向を意味する。左右方向は、後述するラック軸１１およびラック収容部１４の軸方向に一致する。ラック軸１１およびラック収容部１４の軸方向に関して一方側は、図１、図３、図４、および図８における左側であり、ラック軸１１およびラック収容部１４の軸方向に関して他方側は、図１、図３、図４、および図８における右側である。 In the following description, the front-rear direction means the front-rear direction of the vehicle, the up-down direction means the up-down direction of the vehicle, and the left-right direction means the width direction of the vehicle. The left-right direction coincides with the axial direction of the rack shaft 11 and the rack accommodating portion 14, which will be described later. One side of the rack shaft 11 and the rack accommodating portion 14 in the axial direction is the left side in FIGS. 1, the right side in FIGS. 3, 4 and 8. FIG.

本例の電動パワーステアリング装置１は、デュアルピニオン式である。すなわち、本例の電動パワーステアリング装置１は、１本のラック軸１１、および、２本のピニオン軸である操舵側ピニオン軸１０およびアシスト側ピニオン軸１３を備え、操舵側ピニオン軸１０からラック軸１１に操舵力を入力し、アシスト側ピニオン軸１３からラック軸１１にアシスト駆動力を入力する形式の電動パワーステアリング装置である。 The electric power steering device 1 of this example is of a dual pinion type. That is, the electric power steering apparatus 1 of this example includes one rack shaft 11 and two pinion shafts, that is, a steering-side pinion shaft 10 and an assist-side pinion shaft 13 . 11, and assist driving force is input to the rack shaft 11 from the pinion shaft 13 on the assist side.

本例の電動パワーステアリング装置１は、図１に全体構成を示すように、ステアリングホイール２と、ステアリングシャフト３と、ステアリングコラム４と、１対の自在継手５ａ、５ｂと、中間シャフト６と、ハウジング７（図１では図示省略、図２参照）と、操舵機構部８と、アシスト機構部９とを備える。 As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus 1 of this embodiment includes a steering wheel 2, a steering shaft 3, a steering column 4, a pair of universal joints 5a and 5b, an intermediate shaft 6, A housing 7 (not shown in FIG. 1, see FIG. 2), a steering mechanism portion 8, and an assist mechanism portion 9 are provided.

ステアリングシャフト３は、車体に支持されたステアリングコラム４の内側に、回転自在に支持されている。ステアリングシャフト３の後端部には、運転者が回転操作するステアリングホイール２が取り付けられている。ステアリングシャフト３の前端部は、自在継手５ａ、中間シャフト６および別の自在継手５ｂを介して、操舵機構部８を構成する操舵側ピニオン軸１０に接続されている。このため、操舵側ピニオン軸１０には、ステアリングホイール２の回転運動が伝達される。操舵側ピニオン軸１０の回転運動は、操舵機構部８を構成するラック軸１１の軸方向の直線運動に変換される。これにより、左右の操舵輪１２に、ステアリングホイール２の回転操作量に応じた舵角が付与される。電動パワーステアリング装置１は、アシスト機構部９を構成するアシスト側ピニオン軸１３を介してラック軸１１にアシスト駆動力を付与することにより、運転者がステアリングホイール２を回転操作するのに必要な操舵力を軽減する。 The steering shaft 3 is rotatably supported inside a steering column 4 supported by the vehicle body. A steering wheel 2 that is rotated by the driver is attached to the rear end of the steering shaft 3 . A front end portion of the steering shaft 3 is connected to a steering-side pinion shaft 10 constituting a steering mechanism portion 8 via a universal joint 5a, an intermediate shaft 6 and another universal joint 5b. Therefore, the rotational motion of the steering wheel 2 is transmitted to the steering-side pinion shaft 10 . The rotational motion of the steering-side pinion shaft 10 is converted into axial linear motion of the rack shaft 11 that constitutes the steering mechanism portion 8 . As a result, the left and right steered wheels 12 are given steering angles according to the amount of rotation of the steering wheel 2 . The electric power steering apparatus 1 applies an assist driving force to the rack shaft 11 via the assist-side pinion shaft 13 that constitutes the assist mechanism portion 9 , so that the steering required for the driver to turn the steering wheel 2 is performed. reduce power.

本例では、ハウジング７は、アルミニウム合金などの軽合金をダイキャスト成形することにより一体的に造られた鋳造品であり、車体に固定される。本発明を実施する場合には、ハウジングを、複数の部品を互いに結合固定して構成することもできる。本例では、ハウジング７は、図２に示すように、ラック収容部１４と、操舵側ピニオン収容部１５と、アシスト側ピニオン収容部１６と、操舵側ガイド収容部１７と、アシスト側ガイド収容部１８と、ギヤハウジング部１９と、複数の取付部２０ａ、２０ｂとを備える。 In this example, the housing 7 is a casting integrally formed by die-casting a light alloy such as an aluminum alloy, and is fixed to the vehicle body. In practicing the present invention, the housing may also be constructed of multiple parts that are fixedly joined together. In this example, as shown in FIG. 2, the housing 7 includes a rack accommodation portion 14, a steering-side pinion accommodation portion 15, an assist-side pinion accommodation portion 16, a steering-side guide accommodation portion 17, and an assist-side guide accommodation portion. 18, a gear housing portion 19, and a plurality of mounting portions 20a, 20b.

ラック収容部１４は、操舵機構部８を構成するラック軸１１の軸方向中間部を収容する部分であって、円筒形状を有しており、左右方向に伸長している。 The rack accommodating portion 14 is a portion that accommodates an axially intermediate portion of the rack shaft 11 that constitutes the steering mechanism portion 8, has a cylindrical shape, and extends in the left-right direction.

操舵側ピニオン収容部１５は、操舵側ピニオン軸１０の先半部を収容する部分であって、ラック収容部１４の軸方向一方側部分の周方向一部に配置されている。より具体的には、操舵側ピニオン収容部１５は、ラック収容部１４の軸方向一方側部分の前側部に配置されており、上側の端部のみが開口した有底円筒形状を有する。操舵側ピニオン収容部１５は、ラック収容部１４に対し、ねじれの位置関係に配置されている。つまり、操舵側ピニオン収容部１５の中心軸とラック収容部１４の中心軸とは、ねじれの位置関係にある。ラック収容部１４の中心軸と操舵側ピニオン収容部１５の中心軸とのいずれにも直交する方向である前後方向から見て、操舵側ピニオン収容部１５の中心軸は、ラック収容部１４の中心軸に対して直交する方向には配置されておらず、該直交する方向に対し傾斜している。操舵側ピニオン収容部１５の内部空間は、ラック収容部１４の内部空間に連通している。 The steering-side pinion accommodating portion 15 is a portion that accommodates the front half portion of the steering-side pinion shaft 10 , and is arranged at a portion of the rack accommodating portion 14 on one axial side in the circumferential direction. More specifically, the steering-side pinion housing portion 15 is arranged on the front side portion of the rack housing portion 14 on one axial side, and has a bottomed cylindrical shape with an open upper end. The steering-side pinion housing portion 15 is arranged in a twisted positional relationship with respect to the rack housing portion 14 . In other words, the central axis of the steering-side pinion accommodating portion 15 and the central axis of the rack accommodating portion 14 are in a twisted positional relationship. The central axis of the steering-side pinion housing portion 15 is aligned with the center of the rack housing portion 14 when viewed from the front-rear direction, which is a direction perpendicular to both the central axis of the rack housing portion 14 and the central axis of the steering-side pinion housing portion 15 . It is not arranged in a direction orthogonal to the axis and is inclined with respect to said orthogonal direction. The internal space of the steering-side pinion housing portion 15 communicates with the internal space of the rack housing portion 14 .

アシスト側ピニオン収容部１６は、アシスト側ピニオン軸１３を収容する部分であって、ラック収容部１４の軸方向他方側部分の周方向一部に配置されている。より具体的には、本例では、アシスト側ピニオン収容部１６は、ラック収容部１４の軸方向他方側部分の前側部に配置されており、上下方向の両側の端部が開口した円筒形状を有する。アシスト側ピニオン収容部１６は、ラック収容部１４に対しねじれの位置関係に配置されている。つまり、アシスト側ピニオン収容部１６の中心軸とラック収容部１４の中心軸とは、ねじれの位置関係にある。ラック収容部１４の中心軸とアシスト側ピニオン収容部１６の中心軸とのいずれにも直交する方向である前後方向から見て、アシスト側ピニオン収容部１６の中心軸は、ラック収容部１４の中心軸に対して直交する方向には配置されておらず、該直交する方向に対し傾斜している。アシスト側ピニオン収容部１６の内部空間は、ラック収容部１４の内部空間に連通している。本発明を実施する場合には、アシスト側ピニオン収容部の中心軸を、ラック収容部の中心軸に対して直交する方向に配置することもできる。 The assist-side pinion accommodating portion 16 is a portion that accommodates the assist-side pinion shaft 13 and is arranged in a circumferential portion of the other axial side portion of the rack accommodating portion 14 . More specifically, in this example, the assist-side pinion accommodating portion 16 is disposed on the front side portion of the other axial side portion of the rack accommodating portion 14, and has a cylindrical shape with open ends on both sides in the vertical direction. have. The assist-side pinion accommodating portion 16 is arranged in a twisted positional relationship with respect to the rack accommodating portion 14 . That is, the central axis of the assist-side pinion accommodating portion 16 and the central axis of the rack accommodating portion 14 are in a twisted positional relationship. The central axis of the assist-side pinion accommodating portion 16 is aligned with the center of the rack accommodating portion 14 when viewed from the front-rear direction, which is a direction orthogonal to both the central axis of the rack accommodating portion 14 and the central axis of the assist-side pinion accommodating portion 16 . It is not arranged in a direction orthogonal to the axis and is inclined with respect to said orthogonal direction. The internal space of the assist-side pinion housing portion 16 communicates with the internal space of the rack housing portion 14 . When carrying out the present invention, the central axis of the assist-side pinion accommodating portion can also be arranged in a direction perpendicular to the central axis of the rack accommodating portion.

操舵側ガイド収容部１７は、後述の操舵側ラックガイド２４を収容する部分であって、ラック収容部１４のうち、操舵側ピニオン収容部１５に対して直径方向反対側となる部分に配置されている。すなわち、本例では、操舵側ガイド収容部１７は、ラック収容部１４のうち、操舵側ピニオン収容部１５と同じ軸方向位置の後側部に配置されている。操舵側ガイド収容部１７は、円筒形状を有しており、ラック収容部１４の中心軸を中心とする放射方向に伸長している。すなわち、本例では、操舵側ガイド収容部１７は、前後方向に伸長している。操舵側ガイド収容部１７の内部空間も、ラック収容部１４の内部空間に連通している。 The steering-side guide accommodating portion 17 is a portion that accommodates a steering-side rack guide 24, which will be described later. there is That is, in this example, the steering-side guide housing portion 17 is arranged at the rear portion of the rack housing portion 14 at the same axial position as the steering-side pinion housing portion 15 . The steering-side guide housing portion 17 has a cylindrical shape and extends radially about the central axis of the rack housing portion 14 . That is, in this example, the steering-side guide housing portion 17 extends in the front-rear direction. The internal space of the steering-side guide housing portion 17 also communicates with the internal space of the rack housing portion 14 .

アシスト側ガイド収容部１８は、後述のアシスト側ラックガイド３７を収容する部分であって、ラック収容部１４のうち、アシスト側ピニオン収容部１６に対して直径方向反対側となる部分に配置されている。すなわち、本例では、アシスト側ガイド収容部１８は、ラック収容部１４のうち、アシスト側ピニオン収容部１６と同じ軸方向位置の後側部に配置されている。アシスト側ガイド収容部１８は、円筒形状を有しており、ラック収容部１４の中心軸を中心とする放射方向に伸長している。すなわち、本例では、アシスト側ガイド収容部１８は、前後方向に伸長している。アシスト側ガイド収容部１８の内部空間も、ラック収容部１４の内部空間に連通している。 The assist-side guide accommodating portion 18 is a portion that accommodates an assist-side rack guide 37, which will be described later, and is arranged in a portion of the rack accommodating portion 14 that is diametrically opposite to the assist-side pinion accommodating portion 16. there is That is, in this example, the assist-side guide housing portion 18 is arranged in the rear portion of the rack housing portion 14 at the same axial position as the assist-side pinion housing portion 16 . The assist-side guide housing portion 18 has a cylindrical shape and extends radially about the central axis of the rack housing portion 14 . That is, in this example, the assist-side guide accommodating portion 18 extends in the front-rear direction. The internal space of the assist-side guide housing portion 18 also communicates with the internal space of the rack housing portion 14 .

ギヤハウジング部１９は、アシスト機構部９を構成する後述のウォーム減速機３８を収容する部分であり、ウォーム収容部２１とホイール収容部２２とを備える。 The gear housing portion 19 is a portion that accommodates a worm speed reducer 38 that constitutes the assist mechanism portion 9 and includes a worm housing portion 21 and a wheel housing portion 22 .

ホイール収容部２２は、ウォーム減速機３８を構成するウォームホイール５０を収容する部分であって、アシスト側ピニオン収容部１６と軸方向に隣接して配置されている。具体的には、本例では、ホイール収容部２２は、アシスト側ピニオン収容部１６の上側に配置されている。ホイール収容部２２は、略円筒形状を有しており、アシスト側ピニオン収容部１６と同軸に配置されている。 The wheel accommodation portion 22 is a portion that accommodates the worm wheel 50 that constitutes the worm speed reducer 38 and is arranged adjacent to the assist-side pinion accommodation portion 16 in the axial direction. Specifically, in this example, the wheel housing portion 22 is arranged above the assist-side pinion housing portion 16 . The wheel housing portion 22 has a substantially cylindrical shape and is arranged coaxially with the assist-side pinion housing portion 16 .

ウォーム収容部２１は、ウォーム減速機３８を構成するウォーム４９を収容する部分であって、ホイール収容部２２の周方向一部に配置されている。具体的には、本例では、ウォーム収容部２１は、ホイール収容部２２の前側部に配置されている。ウォーム収容部２１は、有底円筒形状を有しており、本例では、ラック収容部１４の軸方向に関して一方側の端部に開口部を有する。ウォーム収容部２１は、開口側の端部、すなわち、ラック収容部１４の軸方向に関して一方側の端部に、径方向外側に向けて突出した取付フランジ２３を有する。ウォーム収容部２１の内部空間とホイール収容部２２の内部空間とは、互いに連通している。 The worm housing portion 21 is a portion that houses the worm 49 that constitutes the worm speed reducer 38 and is arranged in a portion of the wheel housing portion 22 in the circumferential direction. Specifically, in this example, the worm housing portion 21 is arranged on the front side portion of the wheel housing portion 22 . The worm housing portion 21 has a bottomed cylindrical shape, and in this example, has an opening at one end in the axial direction of the rack housing portion 14 . The worm housing portion 21 has a mounting flange 23 protruding radially outward at the end on the opening side, that is, the end portion on one side in the axial direction of the rack housing portion 14 . The internal space of the worm housing portion 21 and the internal space of the wheel housing portion 22 communicate with each other.

複数の取付部２０ａ、２０ｂは、ハウジング７を車体に固定するために用いられる。本例では、複数の取付部２０ａ、２０ｂは、ラック収容部１４の軸方向両側の端部の前側に配置された２つの取付部２０ａ、および、ラック収容部１４の軸方向中間部の後側に配置された２つの取付部２０ｂからなる。ハウジング７は、取付部２０ａ、２０ｂのそれぞれを挿通したボルトやスタッドなどの固定部材を利用して、車体に固定される。 A plurality of mounting portions 20a, 20b are used to fix the housing 7 to the vehicle body. In this example, the plurality of mounting portions 20a and 20b are composed of two mounting portions 20a disposed on the front side of both ends of the rack accommodating portion 14 in the axial direction, and two mounting portions 20a disposed on the rear side of the axially intermediate portion of the rack accommodating portion 14. It is composed of two mounting portions 20b arranged at the . The housing 7 is fixed to the vehicle body using fixing members such as bolts and studs inserted through the mounting portions 20a and 20b.

操舵機構部８は、操舵側ピニオン軸１０と、ラック軸１１と、操舵側ラックガイド２４とを有し、ステアリングホイール２の回転運動を、ラック軸１１の軸方向の直線運動に変換する。 The steering mechanism portion 8 has a steering-side pinion shaft 10 , a rack shaft 11 , and a steering-side rack guide 24 , and converts rotational motion of the steering wheel 2 into axial linear motion of the rack shaft 11 .

操舵側ピニオン軸１０は、炭素鋼などの金属製の軸部材である。操舵側ピニオン軸１０は、図１および図５に示すように、先半部の外周面に、ラック軸１１の操舵側ラック２８と噛合する操舵側ピニオン２５を有する。 The steering-side pinion shaft 10 is a metal shaft member such as carbon steel. The steering-side pinion shaft 10 has a steering-side pinion 25 that meshes with a steering-side rack 28 of the rack shaft 11 on the outer peripheral surface of the front half, as shown in FIGS.

本例では、操舵側ピニオン２５は、少なくとも操舵側ラック２８と重なる歯幅方向範囲α（図５参照）において、歯の歯面のうち少なくとも歯筋方向の片側（操舵側ピニオン軸１０の先端側、図５における下側）の半部に、クラウニング加工が施されている。この点について、図６（ａ）および図６（ｂ）を用いて説明する。 In this example, the steering-side pinion 25 is arranged at least on one side of the tooth flank in the tooth trace direction (the tip end side of the steering-side pinion shaft 10) in at least the tooth width direction range α (see FIG. 5) that overlaps with the steering side rack 28. , the lower side in FIG. 5) is crowned. This point will be described with reference to FIGS. 6(a) and 6(b).

図６（ａ）は、歯幅方向範囲αにおいて、操舵側ピニオン２５を構成する歯５５を径方向外側から見た図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ－Ｂ断面図である。なお、図６（ａ）では、実際には螺旋方向に伸長する歯５５を、便宜的に、直線方向に伸長する態様で描いている。操舵側ピニオン２５は、所定の大きさのねじれ角を有する。すなわち、歯５５の歯筋方向は、操舵側ピニオン軸１０の軸方向に対して該ねじれ角の分だけ傾斜している。本例では、歯５５の歯厚方向両側の側面である歯面５６は、歯元側から歯先側に向かうにしたがって歯５５の歯厚が小さくなる方向に曲線的に傾斜している。特に、本例では、歯面５６は、歯幅方向範囲αにおいて、歯筋方向の片側（図６（ａ）における下側）の半部にクラウニング加工が施されている。すなわち、該歯面５６の歯筋方向の片側の半部は、歯筋方向の片側に向かうにしたがって歯厚が曲線的または直線的（図示の例では曲線的）に減少する方向に傾斜したクラウニング形状を有する。したがって、本例では、歯５５の歯厚は、歯幅方向範囲αにおいて、歯筋方向の他側（図６（ａ）における上側）の半部では一定であり、歯筋方向の片側では歯筋方向の片側に向かうにしたがって減少している。歯面５６は、歯幅方向範囲αにおいて、歯筋方向の全長にわたり滑らかに連続しており、片側の半部と他側の半部との境界部を含めて、歯筋方向の途中に尖った角部を有していない。なお、操舵側ピニオンの歯の歯面に関しては、歯筋方向の両側の端部のうち、片側（操舵側ピニオン軸の先端側）の端部にしかクラウニング加工を施すことができず、他側（操舵側ピニオン軸の基端側）の端部にはクラウニング加工を施すことができない。このため、本例では、歯幅方向範囲αにおいて、操舵側ピニオン２５の歯５５の歯面５６のうち、歯筋方向の片側（操舵側ピニオン軸の先端側）の半部にのみ、クラウニング加工を施している。 FIG. 6(a) is a view of the teeth 55 constituting the steering-side pinion 25 viewed from the radially outer side in the tooth width direction range α, and FIG. It is a sectional view. In addition, in FIG. 6A, the teeth 55 that actually extend in the spiral direction are drawn in a form that extends in the linear direction for the sake of convenience. The steering-side pinion 25 has a predetermined helix angle. That is, the tooth trace direction of the tooth 55 is inclined with respect to the axial direction of the steering-side pinion shaft 10 by the torsion angle. In this example, tooth flanks 56, which are side surfaces on both sides in the tooth thickness direction of the tooth 55, are curvedly inclined in a direction in which the tooth thickness of the tooth 55 decreases from the tooth root side to the tooth tip side. In particular, in this example, the tooth flank 56 is crowned on half of one side (lower side in FIG. 6A) in the tooth width direction range α. That is, one half of the tooth surface 56 in the tooth trace direction is crowned so that the tooth thickness decreases curvilinearly or linearly (curvilinearly in the illustrated example) toward one side in the tooth trace direction. have a shape. Therefore, in this example, the tooth thickness of the tooth 55 is constant on the other half of the tooth trace direction (the upper side in FIG. 6A) in the tooth width direction range α, and is constant on one side of the tooth trace direction. It decreases toward one side in the muscle direction. The tooth flank 56 is smoothly continuous over the entire length in the tooth trace direction in the tooth width direction range α, and is pointed halfway in the tooth trace direction, including the boundary portion between one half and the other half. does not have sharp corners. Regarding the tooth flanks of the teeth of the steering-side pinion, of the two ends in the tooth trace direction, crowning can only be applied to one end (the tip end of the steering-side pinion shaft). The end portion (base end side of the steering-side pinion shaft) cannot be crowned. Therefore, in this example, in the tooth width direction range α, only half of the tooth surfaces 56 of the teeth 55 of the steering-side pinion 25 on one side in the tooth trace direction (the tip side of the steering-side pinion shaft) is crowned. is applied.

操舵側ピニオン軸１０は、操舵側ピニオン収容部１５の内側に、軸受２６ａ、２６ｂを用いて回転自在に支持されている。操舵側ピニオン軸１０の中心軸は、操舵側ピニオン収容部１５の中心軸と同軸に配置されている。操舵側ピニオン軸１０は、ステアリングホイール２に対し、自在継手５ａ、５ｂおよび中間シャフト６などを介して接続されており、ステアリングホイール２の回転操作により回転駆動される。操舵側ピニオン軸１０の回転運動は、ラック軸１１の直線運動に変換され、ラック軸１１の軸方向両側の端部に接続されたタイロッド２７を押し引きする。これにより、左右の操舵輪１２に舵角が付与される。 The steering-side pinion shaft 10 is rotatably supported inside the steering-side pinion housing portion 15 using bearings 26a and 26b. The central axis of the steering-side pinion shaft 10 is arranged coaxially with the central axis of the steering-side pinion accommodating portion 15 . The steering-side pinion shaft 10 is connected to the steering wheel 2 via universal joints 5a and 5b, an intermediate shaft 6, and the like, and is rotationally driven by rotating the steering wheel 2. As shown in FIG. Rotational motion of the steering-side pinion shaft 10 is converted into linear motion of the rack shaft 11, and pushes and pulls tie rods 27 connected to both ends of the rack shaft 11 in the axial direction. As a result, steering angles are imparted to the left and right steered wheels 12 .

ラック軸１１は、炭素鋼などの金属製の棒状部材である。ラック軸１１は、軸方向を左右方向に向けて配置される。ラック軸１１は、図７および図８に示すように、軸方向一方側部分の外周面の周方向一部に、操舵側ピニオン軸１０の操舵側ピニオン２５と噛合する操舵側ラック２８を有し、かつ、軸方向他方側部分の外周面の一部に、アシスト側ピニオン軸１３のアシスト側ピニオン４１と噛合するアシスト側ラック２９を有する。本例では、操舵側ラック２８とアシスト側ラック２９との、ラック軸１１の周方向に関する配置の位相は、製造誤差による位相ずれを除き、実質的に互いに等しい。具体的には、本例では、操舵側ラック２８およびアシスト側ラック２９は、ラック軸１１の前側面に配置されている。ただし、本発明を実施する場合には、操舵側ラック２８とアシスト側ラック２９との、ラック軸１１の周方向に関する配置の位相を、製造誤差による位相ずれを超える大きさで、互いに異ならせることもできる。 The rack shaft 11 is a rod-shaped member made of metal such as carbon steel. The rack shaft 11 is arranged with its axial direction oriented in the left-right direction. As shown in FIGS. 7 and 8, the rack shaft 11 has a steering-side rack 28 that meshes with the steering-side pinion 25 of the steering-side pinion shaft 10 on a circumferential part of the outer peripheral surface of one axial side portion. In addition, an assist-side rack 29 meshing with the assist-side pinion 41 of the assist-side pinion shaft 13 is provided on a part of the outer peripheral surface of the other axial side portion. In this example, the arrangement phases of the steering-side rack 28 and the assist-side rack 29 in the circumferential direction of the rack shaft 11 are substantially the same, except for phase shifts due to manufacturing errors. Specifically, in this example, the steering-side rack 28 and the assist-side rack 29 are arranged on the front side surface of the rack shaft 11 . However, when carrying out the present invention, the phases of the arrangement of the steering-side rack 28 and the assist-side rack 29 in the circumferential direction of the rack shaft 11 should be different from each other by a magnitude exceeding the phase shift due to manufacturing error. can also

本例では、操舵側ラック２８は、操舵側ピニオン２５と重なる歯幅方向範囲α（図５参照）、すなわち、歯幅方向の全範囲において、歯の歯面にクラウニング加工が施されていない。この点について、図９を用いて説明する。 In this example, the tooth flanks of the steering-side rack 28 are not crowned in the tooth width direction range α (see FIG. 5) that overlaps with the steering-side pinion 25, that is, the entire range in the tooth width direction. This point will be described with reference to FIG.

図９は、操舵側ラック２８を構成する歯５７の斜視図である。操舵側ラック２８は、所定の大きさのねじれ角を有する。すなわち、歯５７の歯筋方向は、ラック軸１１の軸方向に対して直交しておらず、ラック軸１１の軸方向に直交する方向（図８における上下方向）に対し、該ねじれ角の分だけ傾斜している。本例では、歯５７の歯厚方向両側の側面である歯面５８は、歯元側から歯先側に向かうにしたがって歯５７の歯厚が小さくなる方向に直線的に傾斜している。本例では、歯面５８は、全体的に、クラウニング加工が施されていない。すなわち、歯面５８は、歯筋方向に対して傾斜していない。このため、歯５７の歯厚は、歯筋方向の全長にわたり一定である。 FIG. 9 is a perspective view of teeth 57 forming the steering-side rack 28. As shown in FIG. The steering-side rack 28 has a predetermined twist angle. That is, the tooth trace direction of the tooth 57 is not perpendicular to the axial direction of the rack shaft 11, and is slightly different from the direction perpendicular to the axial direction of the rack shaft 11 (vertical direction in FIG. 8) by the torsion angle. only slanted. In this example, tooth flanks 58, which are side surfaces on both sides of the tooth 57 in the tooth thickness direction, are linearly inclined in a direction in which the tooth thickness of the tooth 57 decreases from the tooth root side to the tooth tip side. In this example, the tooth flank 58 is not entirely crowned. That is, the tooth surface 58 is not inclined with respect to the tooth trace direction. Therefore, the tooth thickness of the tooth 57 is constant over the entire length in the tooth trace direction.

本例では、アシスト側ラック２９は、アシスト側ピニオン４１と重なる歯幅方向範囲β（図１１参照）、すなわち、歯幅方向の全範囲において、歯の歯面にクラウニング加工が施されていない。この点について、図１０を用いて説明する。 In this example, the tooth flanks of the assist-side rack 29 are not crowned in the tooth width direction range β (see FIG. 11) overlapping the assist-side pinion 41, ie, the entire range in the tooth width direction. This point will be described with reference to FIG.

図１０は、アシスト側ラック２９を構成する歯５９の斜視図である。本例では、アシスト側ラック２９も、所定の大きさのねじれ角を有し、歯５９の歯面６０が、歯元側から歯先側に向かうにしたがって歯５９の歯厚が小さくなる方向に直線的に傾斜している。また、歯面６０は、全体的に、クラウニング加工を施されておらず、歯筋方向に対して傾斜していない。 FIG. 10 is a perspective view of teeth 59 forming the assist-side rack 29. As shown in FIG. In this example, the assist-side rack 29 also has a predetermined helix angle, and the tooth flanks 60 of the teeth 59 are arranged in a direction in which the tooth thickness of the teeth 59 decreases from the root side to the tip side. slopes linearly. Further, the tooth flank 60 is not crowned as a whole and is not inclined with respect to the tooth trace direction.

ラック軸１１は、軸方向両側の端部のそれぞれに、軸方向端面に開口するねじ孔３０を有する。 The rack shaft 11 has threaded holes 30 that are open to the axial end faces at both ends in the axial direction.

本例では、ラック軸１１の製造のしやすさを考慮して、ラック軸１１を２つの軸部に分けて製造できる構造を採用している。具体的には、本例では、ラック軸１１は、外周面の周方向一部に操舵側ラック２８を有する操舵側軸部６１と、外周面の周方向一部にアシスト側ラック２９を有するアシスト側軸部６２と、操舵側軸部６１の軸方向端部とアシスト側軸部６２の軸方向端部とを接続する接続部６３とを備える。すなわち、本例のラック軸１１は、操舵側ラック２８を有する操舵側軸部６１と、アシスト側軸部６２を有するアシスト側軸部６２とを、別々に造った後、操舵側軸部６１の軸方向端部とアシスト側軸部６２の軸方向端部とを接続部６３により接続してなる。本例では、接続部６３は、摩擦圧接部により構成されている。ただし、本発明を実施する場合には、接続部６３に必要な強度を確保できる限り、接続部６３として、溶接による接合部、摩擦攪拌接合部、かしめ付けによる接続部などの、任意の接続部を採用することができる。ラック軸１１の軸方向両側の端部に備えられるねじ孔３０は、接続部６３を構成する前に形成することもできるし、接続部６３を構成した後に形成することもできる。本発明を実施する場合には、ラック軸を、１本の棒状素材から造ることもできる。 In this example, considering the ease of manufacturing the rack shaft 11, a structure is adopted in which the rack shaft 11 can be manufactured by dividing it into two shaft portions. Specifically, in this example, the rack shaft 11 includes a steering-side shaft portion 61 having a steering-side rack 28 on a portion of the outer peripheral surface in the circumferential direction, and an assist-side shaft portion 61 having an assisting-side rack 29 on a portion of the outer peripheral surface in the circumferential direction. It includes a side shaft portion 62 and a connection portion 63 that connects the axial end portion of the steering side shaft portion 61 and the axial end portion of the assist side shaft portion 62 . That is, the rack shaft 11 of this example is made by separately manufacturing the steering-side shaft portion 61 having the steering-side rack 28 and the assist-side shaft portion 62 having the assist-side shaft portion 62 , and then making the steering-side shaft portion 61 . A connection portion 63 connects the axial end portion and the axial end portion of the assist side shaft portion 62 . In this example, the connecting portion 63 is configured by a friction welded portion. However, when carrying out the present invention, as long as the strength required for the connection portion 63 can be secured, the connection portion 63 can be any connection portion such as a welded connection portion, a friction stir welded portion, or a crimped connection portion. can be adopted. The threaded holes 30 provided at both ends in the axial direction of the rack shaft 11 can be formed before forming the connecting portion 63 or can be formed after forming the connecting portion 63 . When practicing the present invention, the rack shaft can also be made from a single bar stock.

ラック軸１１は、軸方向両側の端部をラック収容部１４の左右方向両側の開口から突出させた状態で、ラック収容部１４の内側に軸方向に関する往復移動を可能に支持されている。ラック軸１１の軸方向両側の端部は、球面継手３１を介してタイロッド２７に接続される。すなわち、ラック軸１１の軸方向両側の端部に備えられたねじ孔３０のそれぞれに、球面継手３１の基部に備えられた雄ねじ部３２が螺合され、かつ、球面継手３１の先端部に、タイロッド２７の基端部が揺動可能に支持されている。ラック軸１１は、球面継手３１およびタイロッド２７を含むリンク機構を介して、左右の操舵輪１２に連結されている。 The rack shaft 11 is supported inside the rack accommodating portion 14 so as to be able to reciprocate in the axial direction with both ends in the axial direction protruding from openings on both sides in the left-right direction of the rack accommodating portion 14 . Both ends of the rack shaft 11 in the axial direction are connected to tie rods 27 via spherical joints 31 . That is, a male screw portion 32 provided at the base of a spherical joint 31 is screwed into each of the threaded holes 30 provided at both ends in the axial direction of the rack shaft 11. A proximal end portion of the tie rod 27 is swingably supported. The rack shaft 11 is connected to the left and right steering wheels 12 via a link mechanism including a spherical joint 31 and tie rods 27 .

操舵側ラックガイド２４は、ラック軸１１を操舵側ピニオン軸１０に向けて押圧するガイドであり、操舵側ガイド収容部１７の内側に配置されている。すなわち、操舵側ラックガイド２４は、操舵側ピニオン軸１０との間でラック軸１１を挟むように配置されている。本例の操舵側ラックガイド２４は、図３および図５に示すように、滑り式のラックガイドであり、パッド３３と、弾性部材３４とを備える。 The steering-side rack guide 24 is a guide that presses the rack shaft 11 toward the steering-side pinion shaft 10 , and is arranged inside the steering-side guide accommodating portion 17 . That is, the steering-side rack guide 24 and the steering-side pinion shaft 10 are arranged so as to sandwich the rack shaft 11 therebetween. The steering-side rack guide 24 of this example is a sliding rack guide, and includes a pad 33 and an elastic member 34, as shown in FIGS.

パッド３３は、略円柱形状を有しており、操舵側ガイド収容部１７の内側に、ラック軸１１に対する遠近移動を可能に配置されている。パッド３３は、ラック軸１１の凸円筒面状の後側面に対向する面に、ラック軸１１の後側面に合致した形状を有する凹円筒面状の押圧面３５を有する。押圧面３５は、滑り性に優れた合成樹脂などから構成されている。弾性部材３４は、図示の例ではねじりコイルばねであり、パッド３３と、操舵側ガイド収容部１７の開口部を塞ぐ操舵側キャップ３６との間に、弾性的に圧縮された状態で挟持されている。これにより、弾性部材３４は、パッド３３をラック軸１１に向けて押圧する。 The pad 33 has a substantially cylindrical shape, and is arranged inside the steering-side guide housing portion 17 so as to be capable of moving farther and nearer with respect to the rack shaft 11 . The pad 33 has a concave cylindrical pressing surface 35 having a shape matching the rear side surface of the rack shaft 11 on a surface facing the rear side surface of the rack shaft 11 having a convex cylindrical surface. The pressing surface 35 is made of synthetic resin or the like having excellent slipperiness. The elastic member 34 is a torsion coil spring in the illustrated example, and is sandwiched in an elastically compressed state between the pad 33 and a steering-side cap 36 that closes the opening of the steering-side guide housing portion 17 . there is Thereby, the elastic member 34 presses the pad 33 toward the rack shaft 11 .

操舵側ラックガイド２４は、ラック軸１１を操舵側ピニオン軸１０に向けて押圧することで、操舵側ピニオン２５と操舵側ラック２８との噛合部のバックラッシュを低減する。これにより、操舵側ピニオン２５と操舵側ラック２８との噛合部で、異音が発生することを抑制している。 The steering-side rack guide 24 presses the rack shaft 11 toward the steering-side pinion shaft 10 to reduce backlash at the meshing portion between the steering-side pinion 25 and the steering-side rack 28 . This suppresses the generation of abnormal noise at the meshing portion between the steering-side pinion 25 and the steering-side rack 28 .

アシスト機構部９は、ラック軸１１にアシスト駆動力を付与することにより、運転者がステアリングホイール２を回転操作するのに必要な操舵力を軽減する。アシスト機構部９は、アシスト側ピニオン軸１３と、アシスト側ラックガイド３７と、ウォーム減速機３８と、電動モータ３９と、トルクセンサ４０とを備える。 The assist mechanism 9 applies an assist driving force to the rack shaft 11 to reduce the steering force required for the driver to rotate the steering wheel 2 . The assist mechanism portion 9 includes an assist-side pinion shaft 13 , an assist-side rack guide 37 , a worm speed reducer 38 , an electric motor 39 and a torque sensor 40 .

アシスト側ピニオン軸１３は、炭素鋼などの金属製の軸部材である。アシスト側ピニオン軸１３は、図１および図１１に示すように、先半部の外周面に、ラック軸１１のアシスト側ラック２９と噛合するアシスト側ピニオン４１を有する。 The assist-side pinion shaft 13 is a metal shaft member such as carbon steel. As shown in FIGS. 1 and 11 , the assist-side pinion shaft 13 has an assist-side pinion 41 that meshes with the assist-side rack 29 of the rack shaft 11 on the outer peripheral surface of the front half.

本例では、アシスト側ピニオン４１は、少なくともアシスト側ラック２９と重なる歯幅方向範囲β（図１１参照）において、歯の歯面にクラウニング加工が施されていない。この点について、図１２（ａ）および図１２（ｂ）を用いて説明する。 In this example, the tooth flanks of the assist-side pinion 41 are not crowned at least in the tooth width direction range β (see FIG. 11 ) overlapping the assist-side rack 29 . This point will be described with reference to FIGS. 12(a) and 12(b).

図１２（ａ）は、歯幅方向範囲βにおいて、アシスト側ピニオン４１を構成する歯６４を径方向外側から見た図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＤ－Ｄ断面図である。なお、図１２（ａ）では、実際には螺旋方向に伸長する歯６４を、便宜的に、直線方向に伸長する態様で描いている。アシスト側ピニオン４１は、所定の大きさのねじれ角を有する。すなわち、歯６４の歯筋方向は、アシスト側ピニオン軸１３の軸方向に対して該ねじれ角の分だけ傾斜している。本例では、歯６４の歯厚方向両側の側面である歯面６５は、歯元側から歯先側に向かうにしたがって歯６４の歯厚が小さくなる方向に曲線的に傾斜している。本例では、歯面６５は、歯幅方向範囲βにおいて、歯筋方向の全範囲にクラウニング加工が施されていない。すなわち、歯面６５は、歯筋方向に対して傾斜していない。このため、歯６４の歯厚は、歯筋方向の全長にわたり一定である。 FIG. 12(a) is a view of the teeth 64 forming the assist-side pinion 41 in the tooth width direction range β as seen from the radially outer side, and FIG. It is a sectional view. In addition, in FIG. 12(a), the teeth 64 that actually extend in the spiral direction are drawn in a form that extends in the linear direction for the sake of convenience. The assist-side pinion 41 has a predetermined torsion angle. That is, the tooth trace direction of the tooth 64 is inclined with respect to the axial direction of the assist-side pinion shaft 13 by the torsion angle. In this example, tooth flanks 65, which are side surfaces on both sides in the tooth thickness direction, of the tooth 64 are curvedly inclined in a direction in which the tooth thickness of the tooth 64 decreases from the root side to the tip side. In this example, the tooth flank 65 is not crowned over the entire range in the tooth trace direction in the tooth width direction range β. That is, the tooth surface 65 is not inclined with respect to the tooth trace direction. Therefore, the tooth thickness of the tooth 64 is constant over the entire length in the tooth trace direction.

アシスト側ピニオン軸１３は、アシスト側ピニオン収容部１６の内側に、軸受４２ａ、４２ｂを用いて回転自在に支持されている。アシスト側ピニオン軸１３の中心軸は、アシスト側ピニオン収容部１６の中心軸と同軸に配置されている。アシスト側ピニオン軸１３は、ウォーム減速機３８を介して、電動モータ３９により回転駆動される。本例では、アシスト側ピニオン収容部１６のうち、軸方向に関してホイール収容部２２と反対側の開口部は、キャップ５１により塞がれている。 The assist-side pinion shaft 13 is rotatably supported inside the assist-side pinion accommodating portion 16 using bearings 42a and 42b. The central axis of the assist-side pinion shaft 13 is arranged coaxially with the central axis of the assist-side pinion accommodating portion 16 . The assist-side pinion shaft 13 is rotationally driven by an electric motor 39 via a worm reduction gear 38 . In this example, the opening of the assist-side pinion accommodating portion 16 on the side opposite to the wheel accommodating portion 22 in the axial direction is closed with a cap 51 .

アシスト側ラックガイド３７は、ラック軸１１をアシスト側ピニオン軸１３に向けて押圧するガイドであり、アシスト側ガイド収容部１８の内側に配置されている。すなわち、アシスト側ラックガイド３７は、アシスト側ピニオン軸１３との間でラック軸１１を挟むように配置されている。アシスト側ラックガイド３７は、図４および図１１に示すように、転がり式のラックガイドであり、ローラ４３と、ホルダ４４と、ピン４５と、転がり軸受４６と、弾性部材４７とを有する。 The assist-side rack guide 37 is a guide that presses the rack shaft 11 toward the assist-side pinion shaft 13 and is arranged inside the assist-side guide accommodating portion 18 . That is, the assist-side rack guide 37 and the assist-side pinion shaft 13 are arranged so as to sandwich the rack shaft 11 . Assist-side rack guide 37 is a rolling rack guide, and has rollers 43 , holders 44 , pins 45 , rolling bearings 46 , and elastic members 47 , as shown in FIGS. 4 and 11 .

ローラ４３は、略円環形状を有しており、軸方向を上下方向に向けて配置されたピン４５および転がり軸受４６を介して、ホルダ４４に対し回転自在に支持されている。これにより、ローラ４３の外周面は、ラック軸１１の後側面の幅方向中間部に対して転がり接触している。ローラ４３の外周面は、ラック軸１１の後側面の輪郭形状に略合致した凹円弧状の母線形状を有する。ホルダ４４は、アシスト側ガイド収容部１８の内側に、ラック軸１１に対する遠近移動を可能に配置されている。弾性部材４７は、図示の例では皿ばねであり、ホルダ４４とアシスト側ガイド収容部１８の開口部を塞ぐアシスト側キャップ４８との間に配置されている。弾性部材４７は、ホルダ４４をラック軸１１に向けて押圧している。 The roller 43 has a substantially annular shape, and is rotatably supported by the holder 44 via a pin 45 and a rolling bearing 46 arranged with the axial direction directed vertically. As a result, the outer peripheral surface of the roller 43 is in rolling contact with the widthwise intermediate portion of the rear side surface of the rack shaft 11 . The outer peripheral surface of the roller 43 has a generatrix shape of a concave circular arc that substantially matches the contour shape of the rear side surface of the rack shaft 11 . The holder 44 is arranged inside the assist-side guide accommodating portion 18 so as to be movable near and far relative to the rack shaft 11 . The elastic member 47 is a disk spring in the illustrated example, and is arranged between the holder 44 and the assist-side cap 48 that closes the opening of the assist-side guide housing portion 18 . The elastic member 47 presses the holder 44 toward the rack shaft 11 .

アシスト側ラックガイド３７は、ラック軸１１をアシスト側ピニオン軸１３に向けて押圧することで、アシスト側ピニオン４１とアシスト側ラック２９との噛合部のバックラッシュを低減する。これにより、アシスト側ピニオン４１とアシスト側ラック２９との噛合部で、異音が発生することを抑制している。 The assist-side rack guide 37 presses the rack shaft 11 toward the assist-side pinion shaft 13 to reduce backlash at the meshing portion between the assist-side pinion 41 and the assist-side rack 29 . This suppresses the occurrence of abnormal noise at the meshing portion between the assist-side pinion 41 and the assist-side rack 29 .

なお、デュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置１において、アシスト側ラック２９とアシスト側ピニオン４１との噛合部に作用するアシスト駆動力は、操舵側ラック２８と操舵側ピニオン２５との噛合部に作用する操舵力に比べて非常に大きい。このことに起因して、アシスト側ラックガイド３７は、操舵側ラックガイド２４に比べて、ラック軸１１から非常に大きな負荷を受ける。このため、操舵側ラックガイド２４およびアシスト側ラックガイド３７のそれぞれの押圧部を、ラック軸１１の外周面に対して摺動する摺動面により構成すると、ラック軸１１の外周面とアシスト側ラックガイド３７の押圧部との間に作用する摩擦力が大きくなりやすい。その結果、ラック軸１１が軸方向に直線移動することに対する抵抗力が大きくなりやすく、また、ラック軸１１およびアシスト側ラックガイド３７の摺動面で摩耗が発生しやすい。そこで、このような問題を解消すべく、本例の構造では、操舵側ラックガイド２４の押圧部を、ラック軸１１の外周面に対して摺動する摺動面により構成する一方で、アシスト側ラックガイド３７の押圧部を、ラック軸１１の外周面に対して転がり接触する転動面により構成している。そして、このような構成を採用することにより、ラック軸１１の外周面とアシスト側ラックガイド３７の押圧部との間に作用する摩擦力を小さく抑えられるようにしている。 In the dual-pinion electric power steering apparatus 1, the assist driving force acting on the meshing portion between the assist-side rack 29 and the assist-side pinion 41 acts on the meshing portion between the steering-side rack 28 and the steering-side pinion 25. It is very large compared to the steering force. Due to this, the assist-side rack guide 37 receives a much larger load from the rack shaft 11 than the steering-side rack guide 24 does. For this reason, if the pressing portions of the steering-side rack guide 24 and the assist-side rack guide 37 are formed of sliding surfaces that slide against the outer peripheral surface of the rack shaft 11, the outer peripheral surface of the rack shaft 11 and the assist-side rack can be pushed together. The frictional force acting between it and the pressing portion of the guide 37 tends to increase. As a result, the resistance to the linear movement of the rack shaft 11 in the axial direction tends to increase, and the sliding surfaces of the rack shaft 11 and the assist-side rack guide 37 tend to wear out. Therefore, in order to solve such a problem, in the structure of this example, the pressing portion of the steering-side rack guide 24 is configured by a sliding surface that slides against the outer peripheral surface of the rack shaft 11, while the assist-side The pressing portion of the rack guide 37 is configured by a rolling surface that rolls and contacts the outer peripheral surface of the rack shaft 11 . By adopting such a configuration, the frictional force acting between the outer peripheral surface of the rack shaft 11 and the pressing portion of the assist-side rack guide 37 can be kept small.

ウォーム減速機３８は、図１１に示すように、ウォーム４９とウォームホイール５０とを備え、電動モータ３９の回転を減速、すなわち電動モータ３９の駆動トルクを増大して、アシスト側ピニオン軸１３に伝達する。 As shown in FIG. 11 , the worm speed reducer 38 includes a worm 49 and a worm wheel 50 , reduces the rotation of the electric motor 39 , that is, increases the drive torque of the electric motor 39 and transmits it to the assist side pinion shaft 13 . do.

ウォーム４９は、外周面にウォーム歯を有し、ウォーム収容部２１の内側に回転可能に支持されている。ウォーム４９の基端部は、電動モータ３９のモータ出力軸に対し、図示しない継手などを介して、トルクの伝達を可能に接続されている。 The worm 49 has worm teeth on its outer peripheral surface and is rotatably supported inside the worm housing portion 21 . A base end of the worm 49 is connected to a motor output shaft of the electric motor 39 via a joint (not shown) or the like so as to be capable of transmitting torque.

ウォームホイール５０は、外周面にウォーム歯と噛合するホイール歯を有し、ホイール収容部２２の内側に配置されている。ウォームホイール５０は、アシスト側ピニオン軸１３の基端部に相対回転不能に外嵌固定されている。本例では、ホイール収容部２２のうち、軸方向に関してアシスト側ピニオン収容部１６と反対側の開口部は、キャップ５２により塞がれている。 The worm wheel 50 has wheel teeth that mesh with the worm teeth on its outer peripheral surface, and is arranged inside the wheel accommodating portion 22 . The worm wheel 50 is externally fitted and fixed to the base end portion of the assist-side pinion shaft 13 so as not to be relatively rotatable. In this example, the opening of the wheel accommodating portion 22 on the side opposite to the assist-side pinion accommodating portion 16 in the axial direction is closed by the cap 52 .

電動モータ３９は、ウォーム収容部２１の取付フランジ２３に固定されている。 The electric motor 39 is fixed to the mounting flange 23 of the worm housing 21 .

トルクセンサ４０は、操舵側ピニオン軸１０の周囲に配置されており、操舵側ピニオン軸１０に入力されるトルクの大きさおよび方向を検知する。これにより、トルクセンサ４０は、操舵側ピニオン軸１０に入力されるトルクに対応した信号を、電動モータ３９の電子制御ユニットへ出力する。トルクセンサ４０としては、たとえば、磁歪効果を利用した非接触式トルクセンサなどの、各種のトルクセンサを使用することができる。 Torque sensor 40 is arranged around steering-side pinion shaft 10 and detects the magnitude and direction of torque input to steering-side pinion shaft 10 . As a result, the torque sensor 40 outputs a signal corresponding to the torque input to the steering-side pinion shaft 10 to the electronic control unit of the electric motor 39 . As the torque sensor 40, for example, various torque sensors such as a non-contact torque sensor using the magnetostrictive effect can be used.

アシスト機構部９は、トルクセンサ４０の出力信号に基づいて、電動モータ３９を駆動制御する。これにより、電動モータ３９が発生する駆動トルクを、ウォーム減速機３８およびアシスト側ピニオン軸１３を介してラック軸１１に対し、アシスト駆動力として伝達する。この結果、運転者がステアリングホイール２を回転操作するのに必要な操舵力が軽減される。 The assist mechanism section 9 drives and controls the electric motor 39 based on the output signal of the torque sensor 40 . As a result, the driving torque generated by the electric motor 39 is transmitted to the rack shaft 11 via the worm speed reducer 38 and the assist-side pinion shaft 13 as assist driving force. As a result, the steering force required for the driver to rotate the steering wheel 2 is reduced.

本例の構造は、ラック軸１１を、ラック収容部１４に対して、軸方向にがたつきなく変位できるように支持する１対のラックブッシュ５３、５４を備える。これらのラックブッシュ５３、５４は、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの合成樹脂製で、略円筒形状を有する。 The structure of this example includes a pair of rack bushings 53 and 54 that support the rack shaft 11 with respect to the rack housing portion 14 so that the rack shaft 11 can be displaced in the axial direction without rattling. These rack bushes 53 and 54 are made of synthetic resin such as polyacetal resin or polyamide resin, and have a substantially cylindrical shape.

操舵側ピニオン軸１０に近い、軸方向一方側に配置されたラックブッシュ５３は、図３に示すように、ラック収容部１４の軸方向一方側の開口部の近傍に内嵌されている。アシスト側ピニオン軸１３に近い、軸方向他方側に配置されたラックブッシュ５４は、図４に示すように、ラック収容部１４の軸方向他方側の開口部の近傍に内嵌されている。ラックブッシュ５３、５４は、ラック軸１１の外周面を軸方向の摺動可能に支持する。なお、ラック軸１１を押圧する操舵側ラックガイド２４は、滑り式のラックガイドであり、ラック軸１１の幅方向（図５の上下方向）に関する保持力を十分に確保できるため、軸方向一方側に配置されたラックブッシュ５３は、省略することもできる。 The rack bushing 53 arranged on the one axial side near the steering-side pinion shaft 10 is fitted in the vicinity of the opening on the one axial side of the rack accommodating portion 14, as shown in FIG. The rack bushing 54 arranged on the other side in the axial direction, which is closer to the assist-side pinion shaft 13, is fitted in the vicinity of the opening on the other side in the axial direction of the rack accommodating portion 14, as shown in FIG. The rack bushes 53 and 54 support the outer peripheral surface of the rack shaft 11 so as to be slidable in the axial direction. Note that the steering-side rack guide 24 that presses the rack shaft 11 is a sliding rack guide and can sufficiently secure a holding force in the width direction (vertical direction in FIG. 5) of the rack shaft 11. The rack bushing 53 arranged in can also be omitted.

以上のように、本例の電動パワーステアリング装置１では、操舵側ラック２８と操舵側ピニオン２５とが互いに重なる歯幅方向範囲α（図５参照）において、操舵側ラック２８と操舵側ピニオン２５とのうちの少なくとも一方の歯の歯面が、クラウニング形状を有している。具体的には、本例では、操舵側ラック２８と操舵側ピニオン２５とのうち、操舵側ピニオン２５の歯５５の歯面５６（図６（ａ）および図６（ｂ）参照）のみが、歯筋方向の片側の半部にクラウニング形状を有しており、操舵側ラック２８の歯５７の歯面５８（図９参照）は、クラウニング形状を有していない。一方、アシスト側ラック２９とアシスト側ピニオン４１とが互いに重なる歯幅方向範囲β（図１１参照）において、アシスト側ラック２９の歯５９の歯面６０（図１０参照）とアシスト側ピニオン４１の歯６４の歯面６５（図１２（ａ）および図１２（ｂ）参照）とのそれぞれは、クラウニング形状を有していない。 As described above, in the electric power steering apparatus 1 of the present embodiment, the steering rack 28 and the steering pinion 25 are aligned in the tooth width direction range α (see FIG. 5) where the steering rack 28 and the steering pinion 25 overlap each other. The tooth flank of at least one of the teeth has a crowning shape. Specifically, in this example, only the tooth surfaces 56 of the teeth 55 of the steering-side pinion 25 (see FIGS. 6A and 6B) of the steering-side rack 28 and the steering-side pinion 25 are A half portion on one side in the tooth trace direction has a crowning shape, and the tooth surface 58 (see FIG. 9) of the tooth 57 of the steering-side rack 28 does not have a crowning shape. On the other hand, in the tooth width direction range β (see FIG. 11) where the assist-side rack 29 and the assist-side pinion 41 overlap each other, the tooth flank 60 (see FIG. 10) of the tooth 59 of the assist-side rack 29 and the tooth of the assist-side pinion 41 64 and tooth flanks 65 (see FIGS. 12(a) and 12(b)) each do not have a crowning shape.

このため、たとえば、ラック軸１１の製造誤差により、ラック軸１１の周方向に関する操舵側ラック２８とアシスト側ラック２９との互いの位置関係が設計で定められた所定の位置関係からずれたり、あるいは、ハウジング７の製造誤差により、ラック軸１１の周方向に関する操舵側ピニオン２５とアシスト側ピニオン４１との互いの位置関係が設計で定められた所定の位置関係からずれたりした場合でも、図１３（ａ）に示すように、アシスト側ラック２９の歯先面Ｓ２と、アシスト側ピニオン４１の中心軸線Ｃ２とが互いに平行になるように、アシスト側ラック２９とアシスト側ピニオン４１とを噛合させることができる。この場合には、図１４（ａ）に示すように、アシスト側ラック２９の歯５９の歯面６０を、アシスト側ピニオン４１の歯６４の歯面６５に対し、広い接触面積で面接触させることができる。したがって、これらの歯５９、６４に作用する応力を小さく抑えることができる。このため、これらの歯５９、６４の歯厚を過度に大きくすることなく、これらの歯５９、６４の耐久性を確保することができる。 For this reason, for example, due to manufacturing errors in the rack shaft 11, the mutual positional relationship between the steering-side rack 28 and the assist-side rack 29 in the circumferential direction of the rack shaft 11 may deviate from the predetermined positional relationship determined by design, or 13 ( As shown in a), the assist-side rack 29 and the assist-side pinion 41 can be meshed so that the tooth top surface S2 of the assist-side rack 29 and the central axis line C2 of the assist-side pinion 41 are parallel to each other. can. In this case, as shown in FIG. 14A, the tooth flanks 60 of the teeth 59 of the assist-side rack 29 are brought into surface contact with the tooth flanks 65 of the teeth 64 of the assist-side pinion 41 over a wide contact area. can be done. Therefore, the stress acting on these teeth 59 and 64 can be kept small. Therefore, the durability of these teeth 59 and 64 can be ensured without excessively increasing the tooth thickness of these teeth 59 and 64 .

一方、前記位置関係のずれが生じた場合に、操舵側ラック２８と操舵側ピニオン２５とは、たとえば図１３（ｂ）に示すように、操舵側ラック２８の歯先面Ｓ１と操舵側ピニオン２５の中心軸線Ｃ１とが互いに傾斜するように噛合する。ただし、本例では、このような場合でも、操舵側ピニオン２５の歯５５の歯面５６の歯筋方向の片側の半部がクラウニング形状を有するため、図１４（ｂ）に示すように、操舵側ラック２８の歯５７の歯面５８は、操舵側ピニオン２５の歯５５の歯面５６に対し、歯筋方向に関して中央部から片側に外れた部分において、或る程度広い接触面積で接触する。したがって、これらの歯５５、５７に作用する応力を小さく抑えることができる。このため、これらの歯５５、５７の歯厚を過度に大きくすることなく、これらの歯５５、５７の耐久性を確保することができる。 On the other hand, when the positional relationship is shifted, the steering-side rack 28 and the steering-side pinion 25 are separated from the tooth crest surface S1 of the steering-side rack 28 and the steering-side pinion 25 as shown in FIG. and the central axis C1 of the mesh so that they are inclined to each other. However, in this example, even in such a case, one half of the tooth surface 56 of the tooth 55 of the steering-side pinion 25 has a crowning shape. The tooth flanks 58 of the teeth 57 of the side rack 28 contact the tooth flanks 56 of the teeth 55 of the steering-side pinion 25 over a relatively wide contact area at a portion off to one side from the center in the tooth trace direction. Therefore, the stress acting on these teeth 55 and 57 can be kept small. Therefore, the durability of these teeth 55 and 57 can be ensured without excessively increasing the tooth thickness of these teeth 55 and 57 .

本例では、ラック軸１１は、操舵側ラック２８を有する操舵側軸部６１と、アシスト側軸部６２を有するアシスト側軸部６２とを、別々に造った後、操舵側軸部６１の軸方向端部とアシスト側軸部６２の軸方向端部とを接続部６３により接続してなる。このようなラック軸１１では、特に接続部６３を構成する際の製造誤差により、ラック軸１１の周方向に関する操舵側ラック２８とアシスト側ラック２９との互いの位置関係が設計で定められた所定の位置関係からずれやすい。したがって、上述のように操舵側ラック２８と操舵側ピニオン２５とのうちの少なくとも一方の歯の歯面に、クラウニング加工を施すことによって、操舵側とアシスト側との双方において、ラックとピニオンとの歯面間の接触面積を広く確保する技術は、特に有効となる。 In this example, the rack shaft 11 is formed by separately manufacturing a steering-side shaft portion 61 having a steering-side rack 28 and an assist-side shaft portion 62 having an assist-side shaft portion 62, and then the steering-side shaft portion 61 is A direction end portion and an axial end portion of the assist side shaft portion 62 are connected by a connection portion 63 . In such a rack shaft 11, the positional relationship between the steering-side rack 28 and the assist-side rack 29 with respect to the circumferential direction of the rack shaft 11 is determined by design due to manufacturing errors particularly when forming the connecting portion 63. It is easy to shift from the positional relationship of Therefore, by subjecting the tooth flank of at least one of the steering-side rack 28 and the steering-side pinion 25 to crowning as described above, both the steering-side and assist-side racks and pinions are aligned. A technique for securing a wide contact area between tooth flanks is particularly effective.

ところで、操舵側ラックの歯の歯面と操舵側ピニオンの歯の歯面との接触面積を十分に確保し、かつ、アシスト側ラックの歯の歯面とアシスト側ピニオンの歯の歯面との接触面積を十分に確保する方法として、アシスト側ラックとアシスト側ピニオンとのうちの少なくとも一方の歯の歯面にクラウニング加工を施す方法も考えられる。 By the way, a sufficient contact area between the tooth flanks of the teeth of the steering-side rack and the tooth flanks of the steering-side pinion is ensured, and the contact area between the tooth flanks of the teeth of the assist-side rack and the tooth flanks of the assist-side pinion is secured. As a method of securing a sufficient contact area, a method of performing crowning processing on the tooth flank of at least one of the assist-side rack and the assist-side pinion is also conceivable.

しかしながら、アシスト側ラックとアシスト側ピニオンとの噛合部に作用するアシスト駆動力は、操舵側ラックと操舵側ピニオンとの噛合部に作用する操舵力に比べて非常に大きく、具体的には、たとえば、該操舵力の１０倍～２０倍程度の大きさとなる。このため、アシスト側ラック２９およびアシスト側ピニオン４１は、操舵側ラック２８および操舵側ピニオン２５に比べて、歯の耐久性が重視される。 However, the assist driving force acting on the meshing portion between the assist-side rack and the assist-side pinion is much larger than the steering force acting on the meshing portion between the steering-side rack and the steering-side pinion. , about 10 to 20 times the steering force. Therefore, the durability of the teeth of the assist-side rack 29 and the assist-side pinion 41 is more important than that of the steering-side rack 28 and the steering-side pinion 25 .

一方、歯の歯面にクラウニング加工を施すと、該歯の歯筋方向の端部において、該歯の歯厚が小さくなる。このため、歯の歯面にクラウニング加工を施すと、該歯の歯面にクラウニング加工を施していない場合に比べて、該歯の耐久性が低下する。したがって、アシスト側ラックの歯およびアシスト側ピニオンの歯の耐久性を重視する観点、すなわち、該歯の耐久性を確保しやすくする観点から、アシスト側ラックの歯の歯面およびアシスト側ピニオンの歯の歯面にクラウニング加工を施すことは、適切ではない。 On the other hand, when the tooth flank of the tooth is crowned, the thickness of the tooth becomes small at the end of the tooth in the tooth trace direction. Therefore, if the tooth flank of the tooth is crowned, the durability of the tooth is lowered compared to the case where the tooth flank of the tooth is not crowned. Therefore, from the viewpoint of emphasizing the durability of the teeth of the assist-side rack and the teeth of the assist-side pinion, that is, from the viewpoint of easily ensuring the durability of the teeth, the tooth flanks of the teeth of the assist-side rack and the teeth of the assist-side pinion It is not appropriate to perform crowning processing on the tooth surface of

この点に関して、本例では、操舵側ラック２８と操舵側ピニオン２５とのうちの少なくとも一方の歯の歯面にのみ、クラウニング加工を施し、アシスト側ラック２９の歯５９の歯面６０およびアシスト側ピニオン４１の歯６４の歯面６５のそれぞれに、クラウニング加工を施していない。このため、アシスト側ラック２９の歯５９およびアシスト側ピニオン４１の歯６４の耐久性を確保しやすい。 In this regard, in this example, only the tooth flank of at least one of the steering-side rack 28 and the steering-side pinion 25 is crowned, and the tooth flank 60 of the tooth 59 of the assist-side rack 29 and the assist-side tooth flank 60 are crowned. The tooth flanks 65 of the teeth 64 of the pinion 41 are not crowned. Therefore, it is easy to ensure the durability of the teeth 59 of the assist-side rack 29 and the teeth 64 of the assist-side pinion 41 .

さらに、本例では、アシスト側ラック２９とアシスト側ピニオン４１との噛合部に作用するアシスト駆動力が、操舵側ラック２８と操舵側ピニオン２５との噛合部に作用する操舵力に比べて非常に大きくなる状況下で、図１４（ａ）に示すように、クラウニング加工が施されていないアシスト側ピニオン４１の歯６４の歯面６５が、アシスト側ラック２９の歯５９の歯面６０に対し、傾いて片当たりすることなく、広い接触面積で面接触する。したがって、この面からも、アシスト側ラック２９の歯５９およびアシスト側ピニオン４１の歯６４の耐久性を確保する上で有利となる。 Furthermore, in this example, the assist driving force acting on the meshing portion between the assist-side rack 29 and the assist-side pinion 41 is much greater than the steering force acting on the meshing portion between the steering-side rack 28 and the steering-side pinion 25 . 14(a), the tooth flanks 65 of the teeth 64 of the assist-side pinion 41, which are not crowned, move against the tooth flanks 60 of the teeth 59 of the assist-side rack 29, as shown in FIG. Surface contact with a wide contact area without tilting and one-sided contact. Therefore, from this point of view as well, it is advantageous in securing the durability of the teeth 59 of the assist-side rack 29 and the teeth 64 of the assist-side pinion 41 .

本例では、操舵側ラック２８および操舵側ピニオン２５のうち、操舵側ピニオン２５の歯５５の歯面５６にのみ、クラウニング加工を施している。このため、操舵側ラック２８および操舵側ピニオン２５の加工コストを抑えることができる。すなわち、操舵側ピニオン２５の歯５５の歯面５６にクラウニング加工を施す作業は、低コストな加工方法であるホブ切り加工で行えるが、操舵側ラック２８の歯５７の歯面５８にクラウニング加工を施す作業は、ホブ切り加工では行うことができず、高コストな鍛造加工で行う必要がある。この点に関して、本例では、操舵側ラック２８の歯５７の歯面５８にクラウニング加工を施さないため、操舵側ラック２８の形成作業を、ホブ切り加工で行える。このため、操舵側ピニオン２５および操舵側ラック２８の加工コストを抑えることができる。 In this example, of the steering-side rack 28 and the steering-side pinion 25, only the tooth flanks 56 of the teeth 55 of the steering-side pinion 25 are crowned. Therefore, the cost of processing the steering-side rack 28 and the steering-side pinion 25 can be suppressed. That is, the work of crowning the tooth surface 56 of the tooth 55 of the steering-side pinion 25 can be performed by hobbing, which is a low-cost processing method, but the tooth surface 58 of the tooth 57 of the steering-side rack 28 is crowned. This work cannot be performed by hobbing and must be performed by forging, which is expensive. Regarding this point, in this example, since the tooth flanks 58 of the teeth 57 of the steering rack 28 are not crowned, the steering rack 28 can be formed by hobbing. Therefore, the cost of processing the steering-side pinion 25 and the steering-side rack 28 can be suppressed.

なお、操舵側ラック２８の歯５７の歯面５８にクラウニング加工を施す作業を、ホブ切り加工で行うことができない理由は、操舵側ラック２８の歯５７がねじり角を有しており、かつ、これらの歯５７の歯面が同一の仮想平面上に配置されているためである。すなわち、このような操舵側ラック２８の歯５７の歯面５８に、ホブ切り加工でクラウニング形状を付与しようとすると、隣り合う歯５７の間で、歯厚が最大となる歯幅方向の位置が互いに異なってしまい、それぞれの歯５７の歯面５８に対して、同一のクラウニング形状を付与することができなくなるためである。 The reason why the tooth surfaces 58 of the teeth 57 of the steering rack 28 cannot be crowned by hobbing is that the teeth 57 of the steering rack 28 have a twist angle and This is because the tooth flanks of these teeth 57 are arranged on the same virtual plane. That is, when trying to impart a crowning shape to the tooth flanks 58 of the teeth 57 of the steering-side rack 28 by hobbing, the position in the tooth width direction where the tooth thickness is maximum between the adjacent teeth 57 is This is because the same crowning shape cannot be given to the tooth flanks 58 of the respective teeth 57 because they are different from each other.

［第２例］
本発明の実施の形態の第２例について、図１５を用いて説明する。 [Second example]
A second example of the embodiment of the invention will be described with reference to FIG.

図１５は、本例に関する、図６（ａ）に相当する図である。本例では、操舵側ピニオン２５ａを構成する歯５５ａの歯面５６ａのうち、歯筋方向の片側（図１５の下側）の端部６７ａにのみ、クラウニング加工が施されている。すなわち、本例では、操舵側ピニオン２５ａを構成する歯５５ａの歯面５６ａのうち、歯筋方向の中間部６６および他側（図１５の上側）の端部６７ｂには、クラウニング加工が施されていない。つまり、本例では、中間部６６および他側の端部６７ｂは、歯筋方向に対して傾斜しておらず、片側の端部６７ａのみが、歯筋方向の片側に向かうにしたがって歯５５ａの歯厚が曲線的または直線的（図示の例では曲線的）に減少する方向に傾斜したクラウニング形状を有する。したがって、本例では、歯５５ａの歯厚は、歯筋方向に関して片側の端部６７ａと同じ範囲で、歯筋方向の片側に向かうにしたがって減少している。歯面５６ａは、歯筋方向の全長にわたり滑らかに連続しており、中間部６６と片側の端部６７ａとの境界部を含めて、歯筋方向の途中に尖った角部を有していない。 FIG. 15 is a diagram corresponding to FIG. 6(a) regarding this example. In this example, of the tooth flanks 56a of the teeth 55a forming the steering-side pinion 25a, only one end portion 67a (lower side in FIG. 15) in the tooth trace direction is crowned. That is, in this example, of the tooth flanks 56a of the teeth 55a forming the steering-side pinion 25a, a middle portion 66 in the tooth trace direction and an end portion 67b on the other side (upper side in FIG. 15) are crowned. not That is, in this example, the intermediate portion 66 and the end portion 67b on the other side are not inclined with respect to the tooth trace direction, and only the one-side end portion 67a is inclined toward one side of the tooth trace direction. It has a crowning shape inclined in a direction in which the tooth thickness decreases curvilinearly or linearly (curvilinearly in the illustrated example). Therefore, in this example, the tooth thickness of the tooth 55a decreases toward one side in the tooth trace direction within the same range as the end portion 67a on one side in the tooth trace direction. The tooth surface 56a is smoothly continuous over the entire length in the tooth trace direction, and does not have sharp corners in the tooth trace direction, including the boundary portion between the intermediate portion 66 and one end portion 67a. .

本例の構造では、ラック軸１１の周方向に関する操舵側ラック２８とアシスト側ラック２９（図１参照）との互いの位置関係が設計で定められた所定の位置関係にあり、かつ、ラック軸１１の周方向に関する操舵側ピニオン２５とアシスト側ピニオン４１（図１参照）との互いの位置関係が設計で定められた所定の位置関係にあるように製造された場合には、操舵側ピニオン２５ａの歯５５の歯面５６ａを、中間部６６において、操舵側ラック２８の歯５７の歯面５８（図９参照）に対し、より広い接触面積で接触させることができる。その他の構成および作用効果は、第１例と同様である。 In the structure of this example, the mutual positional relationship between the steering-side rack 28 and the assist-side rack 29 (see FIG. 1) with respect to the circumferential direction of the rack shaft 11 is a predetermined positional relationship determined by design, and the rack shaft 11, the steering-side pinion 25a and the assist-side pinion 41 (see FIG. 1) are manufactured so as to have a predetermined positional relationship determined by design. The tooth flanks 56a of the teeth 55 of the steering rack 28 can be brought into contact with the tooth flanks 58 (see FIG. 9) of the teeth 57 of the steering-side rack 28 at the intermediate portion 66 with a wider contact area. Other configurations and effects are the same as those of the first example.

［第３例］
本発明の実施の形態の第３例について、図１６を用いて説明する。 [Third example]
A third example of the embodiment of the invention will be described with reference to FIG.

本例では、操舵側ラック２８ａと噛合する図示しない操舵側ピニオンは、図１２（ａ）および図１２（ｂ）に示したアシスト側ピニオン４１と同様、歯の歯面の全体に、クラウニング加工が施されていない。すなわち、該歯面は、歯筋方向に対して傾斜していない。このため、該歯の歯厚は、歯筋方向の全長にわたり一定である。 In this example, the steering-side pinion (not shown) that meshes with the steering-side rack 28a is crowned on the entire tooth flank, like the assist-side pinion 41 shown in FIGS. 12(a) and 12(b). not applied. That is, the tooth surface is not inclined with respect to the tooth trace direction. Therefore, the tooth thickness of the tooth is constant over the entire length in the tooth trace direction.

その代わりに、本例では、図１６に示すように、操舵側ラック２８ａは、歯５７ａの歯面５８ａの全体に、クラウニング加工が施されている。すなわち、歯面５８ａは、歯５７ａの歯筋方向の中央部から両側に向かうにしたがって歯５７ａの歯厚が曲線的または直線的（図示の例では曲線的）に減少する方向に傾斜したクラウニング形状を有する。したがって、本例では、歯５７ａの歯厚は、歯筋方向の中央部で最大であり、歯筋方向の両側に向かうにしたがって減少している。歯面５８ａは、歯筋方向の全長にわたり滑らかに連続しており、歯筋方向の途中に尖った角部を有していない。 Instead, in this example, as shown in FIG. 16, the steering-side rack 28a is crowned on the entire tooth surface 58a of the tooth 57a. That is, the tooth flank 58a has a crowning shape in which the tooth thickness of the tooth 57a is inclined in a direction in which the tooth thickness of the tooth 57a decreases curvilinearly or linearly (curvilinearly in the illustrated example) toward both sides from the center portion in the tooth trace direction of the tooth 57a. have Therefore, in this example, the tooth thickness of the tooth 57a is maximum at the center portion in the tooth trace direction, and decreases toward both sides in the tooth trace direction. The tooth surface 58a is smoothly continuous over the entire length in the tooth trace direction and does not have sharp corners in the middle of the tooth trace direction.

本例の構造では、操舵側ラック２８ａの歯５７ａの歯面５８ａにクラウニング加工が施されているため、ラック軸１１の製造誤差により、ラック軸１１の周方向に関する操舵側ラック２８ａとアシスト側ラック２９（図１参照）との互いの位置関係が設計で定められた所定の位置関係からずれたり、あるいは、ハウジング７（図２参照）の製造誤差により、ラック軸１１の周方向に関する操舵側ピニオンとアシスト側ピニオン４１（図１参照）との互いの位置関係が設計で定められた所定の位置関係からずれたりした場合でも、操舵側ラック２８ａの歯５７ａの歯面５８ａを、歯筋方向に関して中央部から外れた部分において、操舵側ピニオンの歯の歯面に対し、或る程度広い接触面積で接触させることができる。その他の構成および作用効果は、第１例と同様である。 In the structure of this example, the tooth flank 58a of the tooth 57a of the steering rack 28a is crowned. 29 (see FIG. 1) deviate from the predetermined positional relationship determined by design, or due to manufacturing errors in the housing 7 (see FIG. 2), the steering-side pinion in the circumferential direction of the rack shaft 11 and the assist-side pinion 41 (see FIG. 1) deviate from the predetermined positional relationship determined by design, the tooth surfaces 58a of the teeth 57a of the steering-side rack 28a are aligned with respect to the tooth trace direction. In the portion deviating from the central portion, it is possible to make contact with the tooth flank of the steering-side pinion over a relatively wide contact area. Other configurations and effects are the same as those of the first example.

［第４例］
本発明の実施の形態の第４例について、図１７を用いて説明する。 [Fourth example]
A fourth example of the embodiment of the invention will be described with reference to FIG.

本例では、操舵側ラック２８ｂを構成する歯５７ｂの歯面５８ｂのうち、歯筋方向の中間部６８にはクラウニング加工が施されておらず、歯筋方向の中間部６８を挟んだ両側の端部６９にのみ、クラウニング加工が施されている。すなわち、本例では、中間部６８は、歯筋方向に対して傾斜しておらず、両側の端部６９のみが、歯筋方向の中央側から両側に向かうにしたがって歯５７ｂの歯厚が曲線的または直線的（図示の例で曲線的）に減少する方向に傾斜したクラウニング形状を有する。したがって、本例では、歯５７ｂの歯厚は、歯筋方向に関して中間部６８と同じ範囲で最大であり、歯筋方向に関して端部６９と同じ範囲で、歯筋方向の中央側から両側に向かうにしたがって減少している。歯面５８ｂは、歯筋方向の全長にわたり滑らかに連続しており、中間部６８と端部６９との境界部を含めて、歯筋方向の途中に尖った角部を有していない。 In this example, of the tooth flanks 58b of the teeth 57b forming the steering-side rack 28b, the intermediate portion 68 in the tooth trace direction is not crowned, and both sides of the intermediate portion 68 in the tooth trace direction are crowned. Only the end portion 69 is crowned. That is, in this example, the intermediate portion 68 is not inclined with respect to the tooth trace direction, and only the end portions 69 on both sides have a curved tooth thickness of the tooth 57b from the center side toward both sides in the tooth trace direction. It has a crowning shape that slopes in a decreasing direction either linearly or linearly (curvilinear in the example shown). Therefore, in this example, the tooth thickness of the tooth 57b is the largest in the same range as the intermediate portion 68 in the tooth trace direction, and is the same as the end portion 69 in the tooth trace direction. decreases accordingly. The tooth surface 58b is smoothly continuous over the entire length in the tooth trace direction, and does not have sharp corners in the tooth trace direction, including the boundary portion between the intermediate portion 68 and the end portion 69 .

本例の構造では、ラック軸１１の周方向に関する操舵側ラック２８ｂとアシスト側ラック２９（図１参照）との互いの位置関係が設計で定められた所定の位置関係にあり、かつ、ラック軸１１の周方向に関する操舵側ピニオンとアシスト側ピニオン４１（図１参照）との互いの位置関係が設計で定められた所定の位置関係にあるように製造された場合には、操舵側ラック２８ｂの歯５７ｂの歯面５８ｂを、中間部６８において、操舵側ピニオンの歯の歯面に対し、より広い接触面積で接触させることができる。その他の構成および作用効果は、第３例と同様である。 In the structure of this example, the positional relationship between the steering-side rack 28b and the assist-side rack 29 (see FIG. 1) with respect to the circumferential direction of the rack shaft 11 is a predetermined positional relationship determined by design, and the rack shaft 11, the steering-side pinion and the assist-side pinion 41 (see FIG. 1) are manufactured so as to have a predetermined positional relationship determined by design. The tooth flank 58b of the tooth 57b can be brought into contact with the tooth flank of the steering-side pinion at the intermediate portion 68 with a wider contact area. Other configurations and effects are the same as those of the third example.

［第５例］
本発明の実施の形態の第５例について説明する。本例の構造では、操舵側ピニオン２５の歯５５の歯面５６（図６参照）と、操舵側ラック２８ａの歯５７ａの歯面５８ａ（図１６参照）との双方に、クラウニング加工が施されている。その他の構成および作用効果は、第１例と同様である。 [Fifth example]
A fifth example of the embodiment of the present invention will be described. In the structure of this example, both the tooth surface 56 (see FIG. 6) of the tooth 55 of the steering-side pinion 25 and the tooth surface 58a (see FIG. 16) of the tooth 57a of the steering-side rack 28a are crowned. ing. Other configurations and effects are the same as those of the first example.

本発明は、上述した各実施の形態の構造を、矛盾を生じない範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。 The present invention can be carried out by appropriately combining the structures of the above-described embodiments within a range that does not cause contradiction.

１電動パワーステアリング装置
２ステアリングホイール
３ステアリングシャフト
４ステアリングコラム
５ａ、５ｂ自在継手
６中間シャフト
７ハウジング
８操舵機構部
９アシスト機構部
１０操舵側ピニオン軸
１１ラック軸
１２操舵輪
１３アシスト側ピニオン軸
１４ラック収容部
１５操舵側ピニオン収容部
１６アシスト側ピニオン収容部
１７操舵側ガイド収容部
１８アシスト側ガイド収容部
１９ギヤハウジング部
２０ａ、２０ｂ取付部
２１ウォーム収容部
２２ホイール収容部
２３取付フランジ
２４操舵側ラックガイド
２５、２５ａ操舵側ピニオン
２６ａ、２６ｂ軸受
２７タイロッド
２８、２８ａ、２８ｂ操舵側ラック
２９アシスト側ラック
３０ねじ孔
３１球面継手
３２雄ねじ部
３３パッド
３４弾性部材
３５押圧面
３６操舵側キャップ
３７アシスト側ラックガイド
３８ウォーム減速機
３９電動モータ
４０トルクセンサ
４１アシスト側ピニオン
４２ａ、４２ｂ軸受
４３ローラ
４４ホルダ
４５ピン
４６転がり軸受
４７弾性部材
４８アシスト側キャップ
４９ウォーム
５０ウォームホイール
５１キャップ
５２キャップ
５３ラックブッシュ
５４ラックブッシュ
５５、５５ａ歯
５６、５６ａ歯面
５７、５７ａ、５７ｂ歯
５８、５８ａ、５８ｂ歯面
５９歯
６０歯面
６１操舵側軸部
６２アシスト側軸部
６３接続部
６４歯
６５歯面
６６中間部
６７ａ、６７ｂ端部
６８中間部
６９端部 REFERENCE SIGNS LIST 1 electric power steering device 2 steering wheel 3 steering shaft 4 steering column 5a, 5b universal joint 6 intermediate shaft 7 housing 8 steering mechanism portion 9 assist mechanism portion 10 steering side pinion shaft 11 rack shaft 12 steering wheel 13 assist side pinion shaft 14 rack Accommodating portion 15 Steering-side pinion accommodating portion 16 Assist-side pinion accommodating portion 17 Steering-side guide accommodating portion 18 Assist-side guide accommodating portion 19 Gear housing portion 20a, 20b Mounting portion 21 Worm accommodating portion 22 Wheel accommodating portion 23 Mounting flange 24 Steering-side rack Guides 25, 25a Steering-side pinions 26a, 26b Bearings 27 Tie rods 28, 28a, 28b Steering-side rack 29 Assist-side rack 30 Screw hole 31 Spherical joint 32 Male threaded portion 33 Pad 34 Elastic member 35 Pressing surface 36 Steering-side cap 37 Assist-side rack Guide 38 Worm reducer 39 Electric motor 40 Torque sensor 41 Assist-side pinion 42a, 42b Bearing 43 Roller 44 Holder 45 Pin 46 Rolling bearing 47 Elastic member 48 Assist-side cap 49 Worm 50 Worm wheel 51 Cap 52 Cap 53 Rack bush 54 Rack bush 55, 55a tooth 56, 56a tooth surface 57, 57a, 57b tooth 58, 58a, 58b tooth surface 59 tooth 60 tooth surface 61 steering side shaft portion 62 assist side shaft portion 63 connection portion 64 tooth 65 tooth surface 66 intermediate portion 67a, 67b End 68 Intermediate 69 End

Claims

軸方向一方側部分の外周面の周方向一部に操舵側ラック、および、軸方向他方側部分の外周面の周方向一部にアシスト側ラックを有し、軸方向両側の端部が操舵輪に連結されるラック軸と、
外周面に前記操舵側ラックと噛合する操舵側ピニオンを有し、ステアリングホイールの回転操作により回転駆動される操舵側ピニオン軸と、
外周面に前記アシスト側ラックと噛合するアシスト側ピニオンを有し、電動モータにより回転駆動されるアシスト側ピニオン軸と、を備え、
前記操舵側ラックの歯の歯面と、前記操舵側ピニオンのうち前記操舵側ラックと重なる歯幅方向範囲における歯の歯面と、前記アシスト側ラックの歯の歯面と、前記アシスト側ピニオンのうち前記アシスト側ラックと重なる歯幅方向範囲における歯の歯面とのうち、前記操舵側ラックの歯の歯面の歯筋方向の少なくとも一部、および／または、前記操舵側ピニオンのうち前記操舵側ラックと重なる歯幅方向範囲における歯の歯面の歯筋方向の一部にのみ、クラウニング加工が施されている、
電動パワーステアリング装置。 A steering-side rack is provided on a part of the outer peripheral surface of the one-side portion in the axial direction, and an assist-side rack is provided on a part of the outer peripheral surface of the other-side portion in the axial direction. a rack shaft coupled to
a steering-side pinion shaft having a steering-side pinion that meshes with the steering-side rack on an outer peripheral surface thereof, the steering-side pinion shaft being rotationally driven by a rotating operation of the steering wheel;
an assist-side pinion shaft that has an assist-side pinion that meshes with the assist-side rack on an outer peripheral surface and is rotationally driven by an electric motor;
Tooth flanks of the teeth of the steering-side rack, tooth flanks of the steering-side pinion in a tooth width direction range overlapping the steering-side rack, tooth flanks of the teeth of the assist-side rack, and the assist-side pinion. Of the tooth flanks of the teeth in the tooth width direction range overlapping with the assist side rack, at least part of the tooth flanks of the teeth of the steering side rack in the tooth trace direction and/or the steering side pinion of the steering side pinion Crowning is applied only to a part of the tooth surface of the tooth in the tooth trace direction in the face width direction range that overlaps with the side rack,
Electric power steering device.

前記操舵側ラックの歯の歯面において、歯筋方向の全範囲にクラウニング加工が施されている、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。 2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the tooth surfaces of the teeth of the steering-side rack are crowned over the entire range in the tooth trace direction.

前記ラック軸は、外周面の周方向一部に前記操舵側ラックを有する操舵側軸部と、外周面の周方向一部に前記アシスト側ラックを有するアシスト側軸部と、前記操舵側軸部の軸方向端部と前記アシスト側軸部の軸方向端部とを接続する接続部とを備える、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。 The rack shaft includes a steering-side shaft portion having the steering-side rack on a portion of the outer peripheral surface in the circumferential direction, an assist-side shaft portion having the assist-side rack on a portion of the outer peripheral surface in the circumferential direction, and the steering-side shaft portion. 3. The electric power steering apparatus according to claim 1, further comprising a connection portion that connects an axial end portion of the assist side shaft portion and an axial end portion of the assist side shaft portion.

軸方向一方側部分の外周面の周方向一部に操舵側ラック、および、軸方向他方側部分の外周面の周方向一部にアシスト側ラックを有し、
前記操舵側ラックの歯の歯面と、前記アシスト側ラックの歯の歯面とのうち、前記操舵側ラックの歯の歯面にのみ、少なくとも歯筋方向の一部にクラウニング加工が施されている、
電動パワーステアリング装置用ラック軸。 A steering side rack is provided on a part of the outer peripheral surface of the one axial side portion in the circumferential direction, and an assist side rack is provided on a part of the outer peripheral surface of the other axial side portion in the circumferential direction,
Among the tooth flanks of the teeth of the steering-side rack and the tooth flanks of the teeth of the assist-side rack, only the tooth flanks of the teeth of the steering-side rack are crowned at least partially in the tooth trace direction. there is
Rack shaft for electric power steering devices.

外周面の周方向一部に前記操舵側ラックを有する操舵側軸部と、外周面の周方向一部に前記アシスト側ラックを有するアシスト側軸部と、前記操舵側軸部の軸方向端部と前記アシスト側軸部の軸方向端部とを接続する接続部とを備える、請求項４に記載の電動パワーステアリング装置用ラック軸。 A steering-side shaft portion having the steering-side rack on a portion of the outer peripheral surface in the circumferential direction, an assist-side shaft portion having the assist-side rack on a portion of the outer peripheral surface in the circumferential direction, and an axial end portion of the steering-side shaft portion. 5. The rack shaft for an electric power steering device according to claim 4, further comprising a connection portion connecting the support side shaft portion and the axial end portion of the assist side shaft portion.