JP3878047B2

JP3878047B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP3878047B2
Application number: JP2002106043A
Authority: JP
Inventors: 進穂永; 信之川幡
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2002-04-09
Filing date: 2002-04-09
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2022-04-09
Also published as: JP2003300470A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータにて駆動されるパワーアシスト部を有する電動式パワーステアリング装置に関するものであり、特に、上記パワーアシスト部をラックアンドピニオン式ギヤ機構を有するステアリング装置に採用するとともに、上記電動モータからの動力をラックバーに伝達する機構に傘歯車機構を用いるようにした電動式パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のラックアンドピニオン式ギヤ機構を有するステアリング装置における電動式パワーアシスト装置としては、例えば特開２００１−３１５６５５号公報記載のようなものが挙げられる。ところで、このものは、従動傘歯車とボールスクリュー機構へトルクを伝達する軸状部材とは別体のものからなり、これらがキーあるいはスプライン等にて連結されるようになっているものである。そして、上記軸状部材の外径側に所定の間隔を有した状態で一対のベアリングが設けられ、このベアリングがハウジングに保持されるようになっているものである。従って、上記従来のものにおいては、従動傘歯車及び当該従動傘歯車に連結されるものであって軸状部材からなるボールスクリュー側のナットベアリングに加わるスラスト力を受け止めるために、上記ナットベアリングに所定の間隔をもって装着されるベアリングは、一方のものがラックバーを収容する円筒状ハウジングの肩部のところに係合されるようになっているとともに、もう一方側のベアリングは上記ナットベアリングの一部に設けられた段付状肩部のところに係合されるようになっているものである。そして、これら各ベアリングは、インナレースは、それぞれが上記ナットベアリングの外径部に嵌合されるとともに、アウタレースは、一方のものが上記円筒状ハウジング内に装着されるようになっており、更にもう一方側のものは、円環状のアタッチメントパーツ内に装着されるようになっているものである。そして、このようなアタッチメントパーツの外周面が駆動傘歯車側及び従動傘歯車側のハウジング内に印篭合わせ状に装着され、このような複数個所の印篭合わせ係合部を介することによって傘歯車機構からなる伝達機構部が形成されるようになっているものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このようなことから、この従来のものにおいては、傘歯車機構部の組付け精度及び噛合い精度を上げるためには、上記複数個所における印篭合わせ部の精度を高めさせる必要があり、組付け作業性が良くないと言う問題点がある。このような問題点を解決するために、従動傘歯車とボールスクリュー機構との間においてトルク伝達を担うものであってラックバーに対して同軸上に設けられる軸状部材の支持を、間にスラストプレートを介在させた状態において一対のベアリングにて行わせるようにするとともに、これら一対のベアリングを収容するハウジングと駆動傘歯車を収容するハウジングとの結合方式を、印篭合わせ手段を用いないで済むようにした構成からなる電動式パワーステアリング装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明においては、ラックアンドピニオン式ギヤ機構を基礎に形成されるものであって、当該ラックアンドピニオン式ギヤ機構を形成するラックバーの一方側にはステアリングシャフトにつながるピニオンギヤが設置されるとともに、当該ピニオンギヤの設置されるところとは異なるところには電動モータを主に形成されるパワーアシスト部が設置される電動式パワーステアリング装置に関して、上記パワーアシスト部を形成するものであって上記電動モータからの動力をラックバー側へボールスクリュー機構を介して伝達する役目を担う伝達機構を傘歯車機構から成るようにするとともに、上記傘歯車機構を、電動モータ側に連結される駆動傘歯車及び当該駆動傘歯車に所定の状態で噛合い係合をする従動傘歯車からなるようにし、更に、当該従動傘歯車とボールスクリュー機構を形成するボールナットとの間においてトルク伝達を担うように形成された軸状部材を一対のベアリングにて支持するとともに当該ベアリング間に所定の厚さを有するスラストプレートを設け、また、上記駆動傘歯車を保持するハウジングと上記従動傘歯車を保持するハウジングとを、それぞれに設けられたフランジ部を接合させるとともに、間に上記スラストプレートの一部を介在させた状態で所定の締結手段を用いて結合させるようにした構成を採ることとした。
【０００５】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、ベアリングの嵌合部またはハウジングの嵌合部に印篭合わせ部が形成されていないので、伝達機構を形成する傘歯車機構部の組付け精度及び噛合い精度の向上を図ることができるようになる。具体的には、従動傘歯車とボールナット間のトルク伝達を担うように形成された軸状部材を、間にスラストプレートを介在させた状態において一対のベアリングにて支持するとともに、このような従動傘歯車及びラックバー等のサブアセンブリされた状態のものを従動傘歯車側のハウジング内に収容し、更に、このような従動傘歯車側ハウジングを、上記スラストプレートを間に介在させた状態で上記駆動傘歯車側のハウジングのところに持って行き、そして、それぞれのハウジングに形成されたフランジ部を接合させて、これらのフランジ部のところを所定の締結手段をもって結合させることによってパワーアシスト部を形成させるようにしている。従って、本発明のものにおいては、傘歯車機構部の組付作業が従来のものにおけるようなハウジング間の印篭合わせ作業を経ることなく行われるようになるので、組付け精度、傘歯車機構部における噛合い精度の向上を図ることができるようになる。また、一対のベアリングをスラストプレートを介在させた状態にて傘歯車機構側に近い位置に設置することができるようになり、これによってボールナット周りのハウジング径を細くすることができるようになる。その結果、装置全体の小形化を図ることができるようになる。従って、伝達機構部周りにスペースを確保できるようになる。また、傘歯車機構部のバックラッシュの調整等が、従動傘歯車側におけるサブアセンブリ状態にて行なうことができるようになり、バックラッシュの調整作業等が円滑に行われるようになる。
【０００６】
次に、請求項２記載の発明について説明する。このものも、その基本的な点は上記請求項１記載のものと同じである。すなわち、本発明においては、請求項１記載の電動式パワーステアリング装置に関して、上記従動傘歯車を、上記駆動傘歯車の歯部と噛合い係合する歯部を有するとともに、上記ラックバーに対して同軸上に設けられるものであってボールスクリュー機構を形成するボールナットまたはその保持部材に一体的に形成される軸状部を有するようにし、これら歯部及び軸状部が同一部材にて一体的に形成されるようにした構成を採ることとした。
【０００７】
このような構成を採ることにより、本発明のものにおいては、従動傘歯車を形成する歯部と軸状部とが一体的に形成されるようになるとともに、当該軸状部は、その延長部がボールナットまたは当該ボールナットを保持する保持部材とも一体化されるようになっているので、軸状部の径を全体的に細くすることができるようになる。また、伝達機構を形成する傘歯車機構部の組付精度及び噛合い精度の向上を図ることができるようになる。また、部品点数の削減化を図ることができるようになる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について、図１及び図２を基に説明する。本実施の形態にかかるものは、図２に示す如く、ラックアンドピニオン式ギヤ機構を基礎に形成されるものであってステアリングギヤ機構９と、電動モータ３を主に形成されるパワーアシスト部５とが、それぞれ別の場所に設けられるように設定された電動式パワーステアリング装置に関するものである。そして、そのパワーアシスト部５の具体的構成は、図１に示す如く、ステアリングギヤ装置を形成するラックバー６のところに設けられるものであってボールスクリュー機構６６を形成するボールナット６２に、あるいは当該ボールナット６２を保持する保持部材６２２に一体的に形成される軸状部２１２、及び当該軸状部２１２と同一部材にて一体的に形成される歯部２１１を有する従動傘歯車２１と、当該従動傘歯車２１と噛合い係合をする駆動傘歯車１１と、当該駆動傘歯車１１の回転軸に所定の継手機構を介して連結される電動モータ３と、からなることを基本とするものである。すなわち、本実施の形態のものにおいては、パワーアシスト部５を形成する上記電動モータ３からの動力をラックバー６に伝達する役目を果たす伝達機構１としては傘歯車機構が採用されるようになっている。なお、本実施の形態において採用されている傘歯車機構としては交叉角が直角でない所定の傾斜角を有する斜交傘歯車機構が挙げられているが、この傘歯車機構には交叉角が９０°のマイタ歯車機構も含まれるものとする。また、傘歯車としては、直歯傘歯車、曲がり歯傘歯車、ゼロール傘歯車等が挙げられる。
【０００９】
そして、このような構成からなるパワーアシスト部５が、図２に示す如く、ラックアンドピニオン式ギヤ機構９の、ステアリングシャフトに連結されるピニオンギヤ９１の設けられるところ（位置）とは別のところ（位置）に設けられるようになっているものである。特に、本実施の形態においては、上記ピニオンギヤ９１とパワーアシスト部５とは、ラックアンドピニオン式ギヤ機構９を形成するラックバー６の軸線上であって、その平面視において、ほぼ対称形の位置に、それぞれが設けられるようになっているものである。このような配置構成を採ることによって、パワーアシスト部５を、ピニオンギヤ９１が設置されるところから離れた位置に左右のバランスを保った状態で設けることができるようになり、ステアリングギヤ機構関連の各種部品が集中するピニオンギヤ９１周りの構造を簡略化することができるようになる。
【００１０】
次に、このような構成からなる本実施の形態のものについての、そのパワーアシスト部５について説明する。その具体的構成は、図１及び図２に示す如く、電動モータ３の回転軸にオルダム軸継手を初めとした所定の継手機構を介して連結されるものであって伝達機構１を形成する小傘歯車からなる駆動傘歯車１１と、当該駆動傘歯車１１の歯部１１１と噛み合い係合するものであって伝達機構１を形成するとともに、ラックバー６に対してボールスクリュー機構６６を形成するボールナット６２の、その同軸上に一体的に設けられる従動傘歯車２１と、からなることを基本とするものである。なお、本従動傘歯車２１は、上記ボールナット６２を保持する保持部材６２２の延長上に一体的に形成される軸状部２１２と、更には当該軸状部２１２と同一部材にて一体的に形成される歯部２１１と、からなるものである。
【００１１】
具体的には、上記従動傘歯車２１は、例えば図１に示す如く、リング状の形態からなるものであって上記駆動傘歯車１１の歯部１１１と噛み合い係合する歯部２１１と、上記ボールナット６２を保持する保持部または保持部材６２２の延長上に一体的に形成されるものであって上記ラックバー６に対して同軸上に設けられる軸状部２１２と、からなるものであり、これら軸状部２１２と歯部２１１とは、鉄系金属材料を基礎に冷間鍛造手段等にて一体的に形成されるようになっているものである。
【００１２】
また、このような構成からなる従動傘歯車２１の軸状部２１２のところであってリング状の歯部２１１の、その裏面側のところには、図１に示す如く、一対のテーパローラベアリング７、７’が所定の厚さを有するスペーサ２１５を介して装着されるようになっている。そして、この一対のテーパローラベアリング７、７’は、軸状部２１２の外側に嵌合されるインナレース７１、７１’と、ハウジング１５、２５のそれぞれのフランジ部１５５、２５５のところに装着されるアウタレース７２、７２’と、これらインナレース７１、７１’とアウタレース７２、７２’との間にあって所定の傾斜角を有した状態で装着されるテーパローラ７７、７７’と、からなるものである。そして、このような構成からなる上記両テーパローラベアリング７、７’の間、具体的には、アウタレース７２、７２’の間には、所定の厚さを有するスラストプレート４が設けられるようになっている。また、上記スペーサ２１５の厚さは、伝達機構１を形成する本傘歯車機構が、図１に示すように組立られた状態において、ラックバー６の軸線と駆動傘歯車１１の軸線との交点（Ｏ）が所定の位置に来るように設定されているものである。そして、上記従動傘歯車２１を形成する軸状部２１２上に、間にスラストプレート４を挟んだ状態で一対のテーパローラベアリング７、７’が組付けられた状態において、最後に、所定の締結ナット７９を締め込むことによって、従動傘歯車２１を形成する軸状部２１２へのテーパローラベアリング７、７’の装着作業が完了する。なお、このような構成からなる上記ベアリングに関しては、本実施の形態においては、テーパローラベアリング７、７’が採用されるようになっているが、これに限定されるものではなく、この他に、一対のアンギュラコンタクトベアリング、または一対のボールベアリング等も考えられる。
【００１３】
次に、上記構成からなる本実施の形態のものについての、その組立手順について、図１を基に説明する。まず、ラックバー６の周りに、ボールスクリュー機構６６を形成するボールナット６２を装着するとともに、当該ボールナット６２を保持する保持部材６２２と一体的に形成された軸状部２１２を有する従動傘歯車２１を、上記軸状部２１２のところをもって、上記ラックバー６に対して同軸状に取付ける。このような状態において、上記軸状部２１２上であってリング状の歯部２１１の裏面側に形成された肩部のところに、所定の厚さを有するスペーサ２１５を介して、一対のテーパローラベアリング７、７’を装着する。なお、上記一対のテーパローラベアリング７、７’の間にはスラストプレート４を介在させるようにする。具体的には、まず、一方のテーパローラベアリング７のインナレース７１が上記歯部２１１の裏面側のところに上記スペーサ２１５を介した状態で、上記軸状部２１２のところに嵌合される。これによって、一方のテーパローラベアリング７が軸状部２１２に装着される。そして、このようなテーパローラベアリング７のアウタレース７２のところに、所定の厚さを有するスラストプレート４を介在させた状態で、もう一方側のテーパローラベアリング７’を取り付ける。具体的には、もう一方側のアウタレース７２’を、スラストプレート４に接触させた状態で、更にもう一方側のインナレース７１’を軸状部２１２に嵌合させる。そして、このような状態において、所定の締結ナット７９をもって上記もう一方側のインナレース７１’を軸方向に締付ける。これによって、本テーパローラベアリング７、７’の装着作業が完了する。
【００１４】
次に、このように、ラックバー６の周りに本ボールスクリュー機構６６並びに従動傘歯車２１及び一対のテーパローラベアリング７、７’の装着されたサブアセンブリ状態のものを、従動傘歯車側のハウジング２５内に装着する。具体的には、もう一方側のテーパローラベアリング７’のアウタレース７２’を上記従動傘歯車側のハウジング２５内に嵌入させる。そして、次に、上記従動傘歯車２１及びラックバー６等の装着された従動傘歯車側ハウジング２５のフランジ部２５５のところに、上記駆動傘歯車１１の装着された駆動傘歯車側ハウジング１５を持って行き、それぞれのフランジ部１５５、２５５を、間にスラストプレート４を介在させた状態で接合させる。そして更に、上記各フランジ部１５５、２５５のところを所定の締結手段８を用いて締め付ける。これによって、上記両者１５５、２５５は上記スラストプレート４とともに共締状に結合され、固定されることとなる。なお、このとき、上記スラストプレート４及びスペーサ２１５の厚さは、予め適宜値に設定されているので、上記締結手段８の締め付け作業によって、伝達機構１を形成する各傘歯車１１、２１の軸心の交叉点位置（Ｏ）は、所定の計画位置に自動的に設定されるようになる。なお、このときの上記伝達機構１を形成する傘歯車機構のバックラッシュは、上記サブアセンブリ状態において、上記スペーサ２１５の厚さを適宜値に選択することによって、最適な状態に調整されることとなる。
【００１５】
また、本実施の形態のものにおいては、上記従動傘歯車２１の軸状部２１２の支持を、一対のテーパローラベアリング７、７’にて行わせるようにするとともに、上記一対のテーパローラベアリング７、７’を形成する各ベアリングのアウタレース７２、７２’間に、所定の厚さを有するスラストプレート４を設けるようにし、更に、上記駆動傘歯車１１を保持する駆動傘歯車側ハウジング１５と上記従動傘歯車２１を保持する従動傘歯車側ハウジング２５とを、それぞれに設けられたフランジ部１５５、２５５を接合させるとともに、間に上記スラストプレート４の一部を介在させた状態で所定の締結手段８を用いて結合させるようにした構成を採ることとしたので、伝達機構部１を形成する傘歯車どうしの組み付け精度及び噛み合い精度を、簡単な組立作業にて向上させることができるようになる。具体的には、図１に示す如く、従動傘歯車２１の軸状部２１２を支える一対のテーパローラベアリング７、７’間に設置されるスラストプレート４の厚さを適宜値に調整するとともに、このようなベアリング７、７’の装着された従動傘歯車２１、更には当該従動傘歯車２１とラックバー６とが一体的に組付けられたサブアセンブリ状態のものが組み込まれた従動傘歯車側ハウジング２５を、上記スラストプレート４を間に介在させた状態で上記駆動傘歯車側のハウジング１５のところに持って行き、そして、それぞれのハウジング１５、２５に形成されたフランジ部１５５、２５５を接合させ、更にはこれらのフランジ部のところを所定の締結手段８をもって結合させることによって、パワーアシスト部５を形成させるようにしたので、従来のものにおけるようなハウジング間の印篭合わせ部が無くなり、従って、従動傘歯車２１の径方向の組付け精度並びに傘歯車機構部における噛み合い精度を向上させることができるようになる。また、一対のテーパローラベアリング７、７’を、間にスラストプレート４を介在させた状態で上記伝達機構１側に近い位置に設置することができるようになり、これによって、ボールナット６２周りのハウジング径を細くすることができるようになる。その結果、装置全体の小形化を図ることができるようになる。また、伝達機構１の周りにスペースを確保することができるようになる。また、伝達機構１を形成する傘歯車機構部のバックラッシュの調整等が、従動傘歯車２１側のサブアセンブリ状態にて、かつ、スペーサ２１５の調整にて行われるようになり、バックラッシュ調整作業が効率良く行われるようになる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、ラックアンドピニオン式ギヤ機構を基礎に形成されるものであって、当該ラックアンドピニオン式ギヤ機構を形成するラックバーの一方側にはステアリングシャフトにつながるピニオンギヤが設置されるとともに、当該ピニオンギヤの設置されるところとは異なるところには電動モータを主に形成されるパワーアシスト部が設置される電動式パワーステアリング装置に関して、上記パワーアシスト部を形成するものであって上記電動モータからの動力をラックバー側へボールスクリュー機構を介して伝達する役目を担う伝達機構を傘歯車機構から成るようにするとともに、上記傘歯車機構を、電動モータ側に連結される駆動傘歯車及び当該駆動傘歯車に所定の状態で噛合い係合をする従動傘歯車からなるようにし、更に、当該従動傘歯車とボールスクリュー機構を形成するボールナットとの間においてトルク伝達を担うように形成された軸状部材を一対のベアリングにて支持するとともに当該ベアリング間に所定の厚さを有するスラストプレートを設け、また、上記駆動傘歯車を保持するハウジングと上記従動傘歯車を保持するハウジングとを、それぞれに設けられたフランジ部を接合させるとともに、間に上記スラストプレートの一部を介在させた状態で所定の締結手段を用いて結合させるようにした構成を採ることとしたので、傘歯車機構部の組付作業が従来のものにおけるようなハウジング間の印篭合わせ作業を経ることなく行われるようになり、伝達機構を形成する傘歯車機構部の組付け精度及び噛合い精度の向上を図ることができるようになった。また、一対のベアリングを従動傘歯車の付け根部近くに設置するようにしたので、ボールナット周りのハウジング径を細くすることができるようになった。その結果、伝達機構部周りに余裕空間を形成させることができるようになった。
【００１７】
また、従動傘歯車を、駆動傘歯車の歯部と噛合い係合する歯部を有するとともに、ラックバーに対して同軸上に設けられるものであってボールスクリュー機構を形成するボールナットまたはその保持部材に一体的に形成される軸状部を有するようにし、これら歯部及び軸状部が同一部材にて一体的に形成されるようにした構成を採ることとしたので、従動傘歯車を形成する歯部と軸状部とが一体的に形成されるようになるとともに、当該軸状部は、その延長部がボールナットまたは当該ボールナットを保持する保持部材とも一体化されるようになり、軸状部の径を全体的に細くすることができるようになった。その結果、本伝達機構部周りに余裕空間を形成させることができるようになった。また、伝達機構を形成する傘歯車機構部の組付精度及び噛合い精度の向上を図ることができるようになった。また、部品点数の削減化を図ることができるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の主要部を成すパワーアシスト部並びに伝達機構部周りの全体構成を示す縦断面図である。
【図２】本発明の全体構成を示す外観図である。
【符号の説明】
１伝達機構
１１駆動傘歯車
１１１歯部
１５ハウジング（駆動傘歯車側ハウジング）
１５５フランジ部
２１従動傘歯車
２１１歯部
２１２軸状部
２１５スペーサ
２５ハウジング（従動傘歯車側ハウジング）
２５５フランジ部
３電動モータ
４スラストプレート
５パワーアシスト部
６ラックバー
６２ボールナット
６２２保持部（保持部材）
６６ボールスクリュー機構
７テーパローラベアリング
７’ テーパローラベアリング
７１インナレース
７１’ インナレース
７２アウタレース
７２’ アウタレース
７７テーパローラ
７７’ テーパローラ
８締結手段
９ラックアンドピニオンギヤ
９１ピニオンギヤ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering apparatus having a power assist unit driven by an electric motor, and in particular, the power assist unit is employed in a steering apparatus having a rack and pinion type gear mechanism, and the electric The present invention relates to an electric power steering apparatus in which a bevel gear mechanism is used as a mechanism for transmitting power from a motor to a rack bar.
[0002]
[Prior art]
As an electric power assist device in a steering device having a conventional rack-and-pinion gear mechanism, for example, a device described in JP-A-2001-315655 can be cited. By the way, this is a separate member from the driven bevel gear and the shaft-like member that transmits torque to the ball screw mechanism, and these are connected by a key or a spline. And a pair of bearings are provided in the state which has the predetermined space | interval in the outer-diameter side of the said shaft-shaped member, and this bearing is hold | maintained at a housing. Therefore, in the above-mentioned conventional one, a predetermined force is applied to the nut bearing in order to receive the thrust force applied to the nut bearing on the ball screw side which is connected to the driven bevel gear and the driven bevel gear and is made of a shaft-shaped member. One of the bearings that are mounted with a spacing of is engaged with the shoulder of the cylindrical housing that houses the rack bar, and the other bearing is a part of the nut bearing. It is adapted to be engaged with a stepped shoulder provided in the. Each of these bearings has an inner race that is fitted to the outer diameter portion of the nut bearing, and one outer race is mounted in the cylindrical housing. The other side is to be mounted in an annular attachment part. And the outer peripheral surface of such an attachment part is mounted in the seal beveled shape in the housing on the drive bevel gear side and the driven bevel gear side, and from the bevel gear mechanism by way of such a plurality of stamp mark engagement engagement portions. The transmission mechanism part which becomes is formed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
For this reason, in this conventional one, in order to increase the assembly accuracy and meshing accuracy of the bevel gear mechanism unit, it is necessary to increase the accuracy of the stamping unit at the above-mentioned plurality of locations. There is a problem that it is not good. In order to solve such problems, the shaft member, which is responsible for torque transmission between the driven bevel gear and the ball screw mechanism and is provided coaxially with the rack bar, is interposed between the thrust bar and the thrust bar. A pair of bearings is used in the state where the plate is interposed, and the coupling method of the housing for housing the pair of bearings and the housing for housing the drive bevel gear is not required to use the stamping means. An object (problem) of the present invention is to provide an electric power steering apparatus having the above-described configuration.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the following measures are taken in the present invention. That is, in the first aspect of the invention, the rack and pinion type gear mechanism is formed as a basis, and the pinion gear connected to the steering shaft is provided on one side of the rack bar forming the rack and pinion type gear mechanism. In addition to the installation of the pinion gear, the power assist unit is formed with respect to an electric power steering device in which a power assist unit mainly formed of an electric motor is installed. The transmission mechanism responsible for transmitting the power from the electric motor to the rack bar side via the ball screw mechanism is composed of a bevel gear mechanism, and the bevel gear mechanism is connected to the electric motor side. A driving bevel gear and a driven bevel gear that engages and engages the driving bevel gear in a predetermined state. Furthermore, a shaft-shaped member formed to bear torque transmission between the driven bevel gear and the ball nut forming the ball screw mechanism is supported by a pair of bearings, and a predetermined amount is provided between the bearings. A thrust plate having a thickness is provided, and a flange portion provided between the housing holding the driving bevel gear and the housing holding the driven bevel gear is joined to each other, and one of the thrust plates is interposed therebetween. It was decided to adopt a configuration in which the parts were joined using a predetermined fastening means with the part interposed.
[0005]
By adopting such a configuration, in the present invention, the seal fitting portion is not formed in the fitting portion of the bearing or the fitting portion of the housing, so that the bevel gear mechanism portion that forms the transmission mechanism is assembled. The accuracy and the meshing accuracy can be improved. Specifically, the shaft-shaped member formed to bear the torque transmission between the driven bevel gear and the ball nut is supported by a pair of bearings with a thrust plate interposed therebetween, and such driven A sub-assembly such as a bevel gear and a rack bar is accommodated in a housing on the driven bevel gear side, and further, the driven bevel gear side housing is disposed in the state with the thrust plate interposed therebetween. Take it to the drive bevel gear side housing, and join the flanges formed on each housing, and connect these flanges with a predetermined fastening means to form the power assist part I try to let them. Therefore, in the present invention, the assembly operation of the bevel gear mechanism portion is performed without performing the stamping operation between the housings as in the conventional one. The meshing accuracy can be improved. In addition, the pair of bearings can be installed at a position close to the bevel gear mechanism side with the thrust plate interposed therebetween, whereby the housing diameter around the ball nut can be reduced. As a result, the entire apparatus can be miniaturized. Therefore, a space can be secured around the transmission mechanism. Further, the backlash adjustment of the bevel gear mechanism can be performed in the sub-assembly state on the driven bevel gear side, and the backlash adjustment work and the like can be performed smoothly.
[0006]
Next, the invention described in claim 2 will be described. The basic point of this is the same as that of the first aspect. That is, according to the present invention, in the electric power steering apparatus according to claim 1, the driven bevel gear includes a tooth portion that meshes with and engages with a tooth portion of the drive bevel gear, and the rack bar. It is provided on the same axis and has a shaft-shaped portion formed integrally with a ball nut or its holding member forming a ball screw mechanism, and these tooth portion and shaft-shaped portion are integrally formed by the same member. It was decided to adopt the configuration that was formed in the above.
[0007]
By adopting such a configuration, in the present invention, the tooth portion forming the driven bevel gear and the shaft-like portion are integrally formed, and the shaft-like portion is an extension portion thereof. Is integrated with the ball nut or the holding member for holding the ball nut, so that the diameter of the shaft-like portion can be reduced overall. In addition, it is possible to improve the assembling accuracy and the meshing accuracy of the bevel gear mechanism that forms the transmission mechanism. In addition, the number of parts can be reduced.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 2, the present embodiment is formed on the basis of a rack and pinion type gear mechanism, and includes a steering gear mechanism 9 and a power assist portion 5 mainly formed of an electric motor 3. Are related to the electric power steering apparatus set to be provided in different places. As shown in FIG. 1, the specific configuration of the power assist unit 5 is provided at a rack bar 6 that forms a steering gear device, and a ball nut 62 that forms a ball screw mechanism 66, or A driven bevel gear 21 having a shaft-like portion 212 formed integrally with the holding member 622 holding the ball nut 62 and a tooth portion 211 formed integrally with the same member as the shaft-like portion 212; It is basically composed of a drive bevel gear 11 meshingly engaged with the driven bevel gear 21 and an electric motor 3 connected to a rotation shaft of the drive bevel gear 11 via a predetermined joint mechanism. It is. That is, in the present embodiment, a bevel gear mechanism is employed as the transmission mechanism 1 that serves to transmit the power from the electric motor 3 forming the power assist unit 5 to the rack bar 6. ing. In addition, as the bevel gear mechanism employed in the present embodiment, an oblique bevel gear mechanism having a predetermined inclination angle that is not a right angle is mentioned, but this bevel gear mechanism has a cross angle of 90 °. This miter gear mechanism is also included. Examples of the bevel gear include a straight bevel gear, a bent bevel gear, and a zero roll bevel gear.
[0009]
As shown in FIG. 2, the power assist unit 5 having such a configuration is different from the position (position) where the pinion gear 91 connected to the steering shaft of the rack and pinion type gear mechanism 9 is provided (position). Position). In particular, in the present embodiment, the pinion gear 91 and the power assist portion 5 are on the axis of the rack bar 6 forming the rack-and-pinion gear mechanism 9 and are substantially symmetrical positions in plan view. In addition, each is provided. By adopting such an arrangement, the power assist unit 5 can be provided at a position away from where the pinion gear 91 is installed in a state in which the left and right balance is maintained. The structure around the pinion gear 91 where the parts are concentrated can be simplified.
[0010]
Next, the power assist unit 5 of the present embodiment having such a configuration will be described. As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the specific structure is connected to the rotating shaft of the electric motor 3 through a predetermined joint mechanism such as an Oldham shaft joint. A drive bevel gear 11 formed of a bevel gear and a ball that engages and engages with a tooth portion 111 of the drive bevel gear 11 to form a transmission mechanism 1 and a ball screw mechanism 66 to the rack bar 6. The nut 62 basically includes a driven bevel gear 21 provided integrally on the same axis. The driven bevel gear 21 is integrally formed with a shaft-shaped portion 212 formed integrally with the extension of the holding member 622 that holds the ball nut 62, and further with the same member as the shaft-shaped portion 212. And a tooth portion 211 to be formed.
[0011]
Specifically, the driven bevel gear 21 is formed in a ring shape as shown in FIG. 1, for example, and a tooth portion 211 that meshes with and engages with a tooth portion 111 of the drive bevel gear 11 and the ball. A holding portion for holding the nut 62 or an extension of the holding member 622, and a shaft-like portion 212 provided coaxially with respect to the rack bar 6. The shaft portion 212 and the tooth portion 211 are integrally formed by a cold forging means or the like based on an iron-based metal material.
[0012]
Further, as shown in FIG. 1, a pair of tapered roller bearings 7 are provided on the back surface side of the ring-shaped tooth portion 211 of the shaft-shaped portion 212 of the driven bevel gear 21 having such a configuration. 7 'is mounted via a spacer 215 having a predetermined thickness. The pair of tapered roller bearings 7 and 7 ′ are attached to the inner races 71 and 71 ′ fitted to the outside of the shaft-like portion 212 and the flange portions 155 and 255 of the housings 15 and 25. Outer races 72 and 72 ', and tapered rollers 77 and 77' mounted between the inner races 71 and 71 'and the outer races 72 and 72' with a predetermined inclination angle. A thrust plate 4 having a predetermined thickness is provided between the tapered roller bearings 7 and 7 'having the above-described configuration, specifically, between the outer races 72 and 72'. ing. Further, the thickness of the spacer 215 is the intersection of the axis of the rack bar 6 and the axis of the drive bevel gear 11 in the state where the bevel gear mechanism forming the transmission mechanism 1 is assembled as shown in FIG. O) is set to come to a predetermined position. Then, in a state where the pair of tapered roller bearings 7 and 7 'are assembled on the shaft-like portion 212 forming the driven bevel gear 21 with the thrust plate 4 sandwiched therebetween, finally, a predetermined fastening is performed. By tightening the nut 79, the mounting operation of the tapered roller bearings 7 and 7 ′ to the shaft-like portion 212 forming the driven bevel gear 21 is completed. In the present embodiment, the tapered roller bearings 7 and 7 'are adopted for the bearing having such a configuration, but the present invention is not limited to this, and other than this, A pair of angular contact bearings or a pair of ball bearings are also conceivable.
[0013]
Next, an assembling procedure for the embodiment having the above-described configuration will be described with reference to FIG. First, a ball nut 62 that forms a ball screw mechanism 66 is mounted around the rack bar 6, and a driven bevel gear having a shaft-like portion 212 that is integrally formed with a holding member 622 that holds the ball nut 62. 21 is attached to the rack bar 6 coaxially with the shaft portion 212. In such a state, a pair of taper rollers is provided on a shoulder portion formed on the shaft-like portion 212 on the back side of the ring-like tooth portion 211 via a spacer 215 having a predetermined thickness. Mount the bearings 7 and 7 '. A thrust plate 4 is interposed between the pair of tapered roller bearings 7, 7 '. Specifically, first, the inner race 71 of one of the tapered roller bearings 7 is fitted to the shaft-like portion 212 with the spacer 215 interposed on the back surface side of the tooth portion 211. Thus, one taper roller bearing 7 is attached to the shaft-like portion 212. Then, the taper roller bearing 7 'on the other side is attached to the outer race 72 of the taper roller bearing 7 with the thrust plate 4 having a predetermined thickness interposed therebetween. Specifically, with the other outer race 72 ′ in contact with the thrust plate 4, the other inner race 71 ′ is further fitted to the shaft-shaped portion 212. In such a state, the other inner race 71 ′ is tightened in the axial direction with a predetermined fastening nut 79. Thereby, the mounting operation of the tapered roller bearings 7 and 7 ′ is completed.
[0014]
Next, the sub-assembly state in which the ball screw mechanism 66 and the driven bevel gear 21 and the pair of tapered roller bearings 7 and 7 ′ are mounted around the rack bar 6 in this way is the driven bevel gear side housing. 25 is mounted. Specifically, the outer race 72 ′ of the other tapered roller bearing 7 ′ is fitted into the housing 25 on the driven bevel gear side. Then, the drive bevel gear side housing 15 to which the drive bevel gear 11 is mounted is held at the flange portion 255 of the driven bevel gear side housing 25 to which the driven bevel gear 21 and the rack bar 6 are mounted. The flange portions 155 and 255 are joined with the thrust plate 4 interposed therebetween. Further, the flanges 155 and 255 are tightened using predetermined fastening means 8. As a result, the both 155 and 255 are coupled and fixed together with the thrust plate 4 together. At this time, since the thicknesses of the thrust plate 4 and the spacer 215 are set to appropriate values in advance, the shafts of the bevel gears 11 and 21 forming the transmission mechanism 1 by the tightening operation of the fastening means 8 are used. The crossing point position (O) of the heart is automatically set to a predetermined planned position. The backlash of the bevel gear mechanism that forms the transmission mechanism 1 at this time is adjusted to an optimum state by appropriately selecting the thickness of the spacer 215 in the sub-assembly state. Become.
[0015]
Further, in the present embodiment, the shaft-shaped portion 212 of the driven bevel gear 21 is supported by a pair of tapered roller bearings 7 and 7 ′, and the pair of tapered roller bearings 7. , 7 ′, a thrust plate 4 having a predetermined thickness is provided between the outer races 72, 72 ′ of each bearing, and further, a drive bevel gear side housing 15 for holding the drive bevel gear 11 and the follower A predetermined fastening means 8 is joined to the driven bevel gear side housing 25 holding the bevel gear 21 with the flange portions 155 and 255 provided on the housing 25 and a part of the thrust plate 4 interposed therebetween. Since it was decided to adopt a configuration in which the bevel gears are coupled together, the assembly accuracy and the meshing accuracy of the bevel gears forming the transmission mechanism unit 1 are So it is possible to improve by a single-assembly work. Specifically, as shown in FIG. 1, the thickness of the thrust plate 4 installed between the pair of tapered roller bearings 7 and 7 ′ supporting the shaft-like portion 212 of the driven bevel gear 21 is adjusted to an appropriate value, The driven bevel gear 21 to which the bearings 7 and 7 'are mounted, and the driven bevel gear side on which the driven bevel gear 21 and the rack bar 6 are integrally assembled are incorporated. The housing 25 is taken to the housing 15 on the drive bevel gear side with the thrust plate 4 interposed therebetween, and the flange portions 155 and 255 formed in the respective housings 15 and 25 are joined. In addition, the power assist portion 5 is formed by joining these flange portions with a predetermined fastening means 8. Eliminates the spigot engaging portion between the housing as in things, therefore, it is possible to improve the accuracy engagement in assembly accuracy and bevel gear mechanism portion in the radial direction of the driven bevel gear 21. Further, the pair of tapered roller bearings 7 and 7 'can be installed at a position close to the transmission mechanism 1 side with the thrust plate 4 interposed therebetween. The housing diameter can be reduced. As a result, the entire apparatus can be miniaturized. In addition, a space can be secured around the transmission mechanism 1. Further, the adjustment of the backlash of the bevel gear mechanism forming the transmission mechanism 1 is performed in the sub-assembly state on the driven bevel gear 21 side and the adjustment of the spacer 215, and the backlash adjustment work is performed. Will be performed efficiently.
[0016]
【The invention's effect】
According to the present invention, a rack and pinion gear mechanism is formed as a basis, and a pinion gear connected to the steering shaft is installed on one side of the rack bar forming the rack and pinion gear mechanism. An electric power steering apparatus in which a power assist portion mainly formed with an electric motor is installed at a place different from the place where the pinion gear is installed, the power assist portion is formed, and the electric motor The transmission mechanism responsible for transmitting the power from the rack bar side via the ball screw mechanism is made up of a bevel gear mechanism, and the bevel gear mechanism is connected to the drive bevel gear connected to the electric motor side. The driven bevel gear is composed of a driven bevel gear that meshes and engages in a predetermined state. A thrust plate having a predetermined thickness is supported between the bearings by supporting a shaft-like member formed to bear torque transmission between the driven bevel gear and the ball nut forming the ball screw mechanism. In addition, the flange portion provided in each of the housing holding the driving bevel gear and the housing holding the driven bevel gear is joined to each other, and a part of the thrust plate is interposed therebetween. Since the construction is such that the coupling is performed using a predetermined fastening means, the assembly work of the bevel gear mechanism portion can be performed without performing the stamping work between the housings as in the conventional one. As a result, it is possible to improve the assembling accuracy and the meshing accuracy of the bevel gear mechanism that forms the transmission mechanism. In addition, since the pair of bearings are installed near the base of the driven bevel gear, the housing diameter around the ball nut can be reduced. As a result, a marginal space can be formed around the transmission mechanism.
[0017]
In addition, the driven bevel gear has a tooth portion that meshes with and engages with the tooth portion of the drive bevel gear, and is provided coaxially with the rack bar and forms a ball screw mechanism or a holding thereof. Since the shaft portion formed integrally with the member is formed and the tooth portion and the shaft portion are formed integrally with the same member, a driven bevel gear is formed. The tooth portion and the shaft-shaped portion are integrally formed, and the shaft-shaped portion is integrated with a ball nut or a holding member that holds the ball nut. The diameter of the shaft-like portion can be reduced overall. As a result, a marginal space can be formed around the transmission mechanism. In addition, it is possible to improve the assembly accuracy and meshing accuracy of the bevel gear mechanism that forms the transmission mechanism. In addition, the number of parts can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an entire configuration around a power assist unit and a transmission mechanism unit that constitute a main part of the present invention.
FIG. 2 is an external view showing the overall configuration of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Transmission Mechanism 11 Drive Bevel Gear 111 Tooth 15 Housing (Drive Bevel Gear Side Housing)
155 Flange part 21 Driven bevel gear 211 Tooth part 212 Shaft part 215 Spacer 25 Housing (driven bevel gear side housing)
255 Flange part 3 Electric motor 4 Thrust plate 5 Power assist part 6 Rack bar 62 Ball nut 622 Holding part (holding member)
66 Ball screw mechanism 7 Tapered roller bearing 7 'Tapered roller bearing 71 Inner race 71' Inner race 72 Outer race 72 'Outer race 77 Taper roller 77' Taper roller 8 Fastening means 9 Rack and pinion gear 91 Pinion gear

Claims

ラックアンドピニオン式ギヤ機構を基礎に形成されるものであって、当該ラックアンドピニオン式ギヤ機構を形成するラックバーの一方側にはステアリングシャフトにつながるピニオンギヤが設置されるとともに、当該ピニオンギヤの設置されるところとは異なるところには電動モータを主に形成されるパワーアシスト部が設置される電動式パワーステアリング装置において、上記パワーアシスト部を形成するものであって上記電動モータからの動力をラックバー側へボールスクリュー機構を介して伝達する役目を担う伝達機構を傘歯車機構から成るようにするとともに、上記傘歯車機構を、電動モータ側に連結される駆動傘歯車及び当該駆動傘歯車に所定の状態で噛合い係合をする従動傘歯車からなるようにし、更に、上記従動傘歯車とボールスクリュー機構を形成するボールナットとの間においてトルク伝達を担うように形成された軸状部材を一対のベアリングにて支持するとともに、当該ベアリング間に所定の厚さを有するスラストプレートを設け、また、上記駆動傘歯車を保持するハウジングと上記従動傘歯車を保持するハウジングとを、それぞれに設けられたフランジ部を接合させるとともに、間に上記スラストプレートの一部を介在させた状態で所定の締結手段を用いて結合させるようにしたことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。The rack and pinion type gear mechanism is formed on the basis, and a pinion gear connected to the steering shaft is installed on one side of the rack bar forming the rack and pinion type gear mechanism, and the pinion gear is installed. In an electric power steering apparatus in which a power assist unit mainly formed with an electric motor is installed, the power assist unit is formed and power from the electric motor is supplied to a rack bar. A transmission mechanism responsible for transmitting to the side via the ball screw mechanism is formed of a bevel gear mechanism, and the bevel gear mechanism is connected to the drive bevel gear connected to the electric motor side and the drive bevel gear has a predetermined A driven bevel gear that meshes and engages with the driven bevel gear. A shaft-shaped member formed to bear torque transmission with a ball nut forming a screw mechanism is supported by a pair of bearings, and a thrust plate having a predetermined thickness is provided between the bearings. The housing that holds the drive bevel gear and the housing that holds the driven bevel gear are joined to each other with a flange portion and a predetermined fastening with a part of the thrust plate interposed therebetween. An electric power steering apparatus characterized by being coupled using means.

請求項１記載の電動式パワーステアリング装置において、上記従動傘歯車を、上記駆動傘歯車の歯部と噛合い係合する歯部を有するとともに、上記ラックバーに対して同軸上に設けられるものであってボールスクリュー機構を形成するボールナットまたはその保持部材に一体的に形成される軸状部を有するようにし、これら歯部及び軸状部が同一部材にて一体的に形成されるようにしたことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the driven bevel gear has a tooth portion meshingly engaged with a tooth portion of the drive bevel gear, and is provided coaxially with the rack bar. It has a shaft-shaped part formed integrally with a ball nut or its holding member that forms a ball screw mechanism, and these tooth part and shaft-shaped part are formed integrally with the same member. An electric power steering device.