JP3883635B2

JP3883635B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP3883635B2
Application number: JP4769297A
Authority: JP
Inventors: 信治成瀬
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1997-03-03
Filing date: 1997-03-03
Publication date: 2007-02-21
Anticipated expiration: 2017-03-03
Also published as: JPH10236322A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動パワーステアリング装置におけるアシスト軸の支持構造の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置としては、例えば図３に示すような構成のものが知られている。図示されるように、***舵部であるタイヤ１は、ナックルアーム２およびタイロッド３を介してラック軸４に連結しており、ギヤボックス７内でのラック軸４の摺動にしたがって操舵される。ラック軸４は、入力側ラックギヤ５において入力側ピニオンギヤ６と噛合する。入力側ピニオンギヤ６は、中間軸９を介して入力部であるステアリングホイール１０と連結し、ステアリングホイール１０への入力トルクにしたがって回転してラック軸４を摺動させる。なお、ラック軸４の摺動は、図示されないストッパにより一定の範囲に制限されている。
【０００３】
一方、ギヤボックス７にはステアリングホイール１０から入力されるトルクの方向および大きさを検出するトルクセンサ８が備えられ、この入力トルクの検出信号がコントローラ１１に入力される。コントローラ１１はこの検出信号に基づいてモータ１２を制御し、モータ１２の出力がアシストピニオンギヤ１３およびアシストラックギヤ１４を介してラック軸４に伝達され、ラック軸４の摺動に対するアシスト力として作用する結果、操舵力には適切なパワーアシストがなされることとなる。
【０００４】
図４に示すように、アシストピニオンギヤ１３は、アシスト軸２０の外周に形成され、ラック軸４に形成されたアシストラックギヤ１４と噛合する。アシスト軸２０にはウォームホイール２１が圧入され、アシスト軸２０はこのウォームホイール２１および図示されないウォームを介してモータ１２側と連係する。
【０００５】
ラック軸４は、プレッシャパッド２２を介してスプリング２３によりアシスト軸２０側に付勢され、アシストピニオンギヤ１３とアシストラックギヤ１４との噛合が保たれる。なお、スプリング２３は、ギヤボックス７にナット２５で固定されたプラグ２４に装着されている。
【０００６】
アシスト軸２０は、アシストピニオンギヤ１３側を軸受１９を介してギヤボックス７に、またウォームホイール２１側の端部を軸受１８を介してギヤケース１５に、それぞれ回転自在に支持される。なお、軸受１８が固設されたギヤケース１５は、ギヤボックス７のウォームホイール２１側の開口にシール用のＯリング２６を介して取り付けられ、ボルト２７で固定されている。
【０００７】
一方、ギヤボックス７のアシストピニオンギヤ１３側の開口は、プラグ２９によって閉鎖され、軸受１９はギヤボックス７の段部１７とプラグ２９との間で保持される。また、アシスト軸２０のアシストピニオンギヤ１３側端部の外周にはナット２８が嵌合し、軸受１９をアシストピニオンギヤ１３とナット２８の間に挟み込むようにして、アシスト軸２０と軸受１９とが位置決めされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の電動パワーステアリング装置のアシスト軸２０の支持構造では、軸受１９をギヤボックス７、アシスト軸２０、ナット２８、プラグ２９に対してそれぞれ係止するようになっているので、このためのネジ加工等が必要となり、コストアップの原因となっていた。
【０００９】
また、プラグ２９とギヤボックス７との間にはシールのためにシール材の塗布等が必要であり、このシール材の塗布作業は組み立て工程の工数を増加させてしまい、また作業中にシール材が他の部品等に付着してしまう不都合があった。
【００１０】
さらに、ギヤボックス７はアシスト軸２０の両端方向がいずれも開口を持つように加工され、アシスト軸２０を組み込むときにはアシスト軸２０の一端側にギヤケース１５等を、また他端側にプラグ２９等を装着するようになっているので、ギヤボックス７の加工作業またはギヤボックス７へのアシスト軸２０等の組み込み作業においては、いずれもギヤボックス７を反転させながらの作業が必要となり、これは製造作業の手間と工数増加の原因となっていた。
【００１１】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、電動パワーステアリング装置において、アシスト軸の支持部を低コストかつ少ない組み立て工程で製造できるものを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、モータの出力により回転トルクが付与され、軸方向に変位可能なアシスト軸と、このアシスト軸外周に設けられたピニオンと、このピニオンと噛合するラックと、前記アシスト軸およびラックを収容するギヤボックスとを備え、前記ラックに連係する***舵部にモータ出力をアシスト力として付与する電動パワーステアリング装置において、前記ギヤボックスに前記アシスト軸が収容される開口と底面とを備えた凹部を形成し、前記アシスト軸の一端を支持する第１の軸受をこの凹部に設けた付勢手段とピニオンギヤの端部とで保持するとともに、前記アシスト軸の他端を支持する第２の軸受を取り付けたギヤケースで前記凹部の開口に装着し、前記第２の軸受が前記アシスト軸に形成した段部において前記アシスト軸を前記凹部方向に押さえ付け、前記アシスト軸の前記凹部方向への過大変位を防止するストッパを備えた。
【００１３】
第２の発明は、前記付勢手段の初期の付勢力を、通常の操舵においてアシスト軸にかかるスラスト荷重の最大値よりも大きく設定した。
【００１５】
第３の発明は、前記アシスト軸の先端を第１の軸受から凹部方向に突出させ、このアシスト軸の先端を前記ストッパとした。
【００１６】
第４の発明は、前記凹部底面に段差を設け、この段差を前記ストッパとした。
【００１７】
【作用】
第１の発明では、ギヤケースのギヤボックスへの装着により軸受はアシスト軸の段部を凹部方向に押さえ込むので、アシスト軸は付勢手段の付勢力によって第１、第２の軸受を介してギヤケースと凹部との間に保持される。したがって、電動パワーステアリング装置の製造時のアシスト軸のギヤボックスへの組み付けは、ギヤボックスの開口からアシスト軸を凹部内に収装すればよく、作業は一方向からのみで済むとともに、ギヤボックス、ギヤケース、アシスト軸の加工上の公差は付勢手段により吸収され、アシスト軸は自動的に軸方向のぶれなく保持されるので、組み付け作業は極めて容易に行うことができる。また、第１の軸受はアシスト軸と凹部の底面との間に付勢手段を介して保持されるので、組み立て工程においてネジ等で軸受を係止する必要はなく、部品点数および製造コストの削減が図れる。さらに、ギヤボックスの凹部側には開口が設けられないので、ギヤボックスの加工は容易となり製造工数が削減できる。また、第１の発明では、ストッパによりアシスト軸の凹部底面方向への過大な動きが防止されるので、***舵部側からキックバックがあった場合等、アシスト軸に過大なスラスト力が作用した場合でも、第１の軸受と凹部底面との間で付勢手段が押しつぶされて破損したり、ウォームとウォームホイールとの噛合がずれて作動不良を起こしたりすることはない。
【００１８】
第２の発明では、車両に搭載された電動パワーステアリング装置が作動するときには、モータからのアシスト力は、アシスト軸外周のピニオンおよびラックを介して操舵力に作用し、パワーアシストがなされるが、バネ部材には通常の操舵においてアシスト軸に作用するスラスト荷重よりも大きな初期の付勢力が与えられているので、通常の操舵においては、スラスト力によるアシスト軸の動きはなく、アシスト軸は所定の位置に保持される。
【００２０】
第３の発明では、アシスト軸が凹部底面方向へ過大に動いたときには、第１の軸受から突出したアシスト軸の先端が凹部底面と当接して、アシスト軸のそれ以上の移動を防止するので、アシスト軸の先端はストッパとして機能する。
【００２１】
第４の発明では、アシスト軸が凹部底面方向へ過大に動いたときには、第１の軸受が凹部底面の段差に当接して、軸受およびアシスト軸のそれ以上の移動を防止するので、凹部底面の段差はストッパとして機能する。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。
【００２３】
図１は、ギヤボックス３０のアシスト軸２０支持部を示す断面図である。なお、ギヤボックス３０はこのアシスト軸２０の支持構造においてのみ、従来のギヤボックス７と異なっている。また、本発明の電動パワーステアリング装置の全体構成は従来と同様であり、例えば図３に示した構成のギヤボックス７をギヤボックス３０で置き換えたものが採用される。
【００２４】
図１に示すように、本発明のギヤボックス３０は、アシスト軸２０に圧入されたウォームホイール２１側にのみ開口３１を持ち、アシストピニオンギヤ１３側は閉鎖された凹部３２を形成している。アシスト軸２０はアシストピニオンギヤ１３側をこの凹部３２にはめ込むようにしてギヤボックス３０に収容される。凹部３２の底面３２ａには、コイルスプリングまたは皿バネ等のバネ部材４０が設けられ、アシスト軸２０のアシストピニオンギヤ１３側の端部を回転自在に支持する軸受１９は、このバネ部材４０とアシストピニオンギヤ１３の端部１３ａとの間に保持される。この軸受１９は請求の範囲との関係において第１の軸受に相当する。
【００２５】
一方、アシスト軸２０のウォームホイール２１側からは、ギヤケース３３がボルト３４により取り付けられ、ギヤボックス３０の開口３１を閉鎖する。ギヤケース３３には軸受１８が固設されており、この軸受１８がアシスト軸２０を回転自在に支持するとともに、ギヤケース３３の装着により軸受１８はアシスト軸２０の段部２０ａを凹部３２方向に押さえ込み、軸受１９を介してバネ部材４０を押圧する。この軸受１８は請求の範囲との関係において第２の軸受に相当する。これにより、アシスト軸２０は軸受１８、１９を介してギヤケース３３とギヤボックス３０の凹部３２との間に保持される。
【００２６】
なお、この場合、バネ部材４０のイニシャル荷重を、アシスト軸２０にかかる最大スラスト力以上としておけば、バネ部材４０の撓みを通常の軸力の範囲では抑えることができる。
【００２７】
アシスト軸２０は、軸受１９から凹部３２の底面３２ａ側に突出するストッパ部４１を備える。これにより、例えば、タイヤ１側からのキックバックや、ラック軸４が摺動限界に達した場合のラック軸４のストッパへの当接等により、アシスト軸２０に過大なスラスト力が働いた場合でも、アシスト軸２０の過大な動きは凹部３２の底面３２ａと当接するストッパ部４１により制限され、バネ部材４０が軸受１９と凹部３２の底面３２ａとの間で押しつぶされたり、またウォームとウォームホイール２１との噛合がずれて作動不良を起こしたりしないようになっている。
【００２８】
ラック軸４は背面をプレッシャパッド２２を介してスプリング２３によりアシスト軸２０側に付勢されており、アシストピニオンギヤ１３とアシストラックギヤ１４との間の噛合を保持している。なお、スプリング２３は、ギヤボックス３０のラック軸４側方の開口にはめ込まれたプラグ３５に保持され、このプラグ３５はそのフランジ３６をギヤボックス３０に形成された溝部３７にかしめることにより固定されている。
【００２９】
なお、ギヤケース３３とギヤボックス３０の間にはＯリング３８が、またプラグ２４およびギヤボックス３０の間にはＯリング３９が、それぞれ介装され、ギヤボックス３０内がシールされている。
【００３０】
つぎに作用を説明する。
【００３１】
車両に搭載された電動パワーステアリング装置が作動するときには、モータ１２からのアシスト力は、アシスト軸２０外周のアシストピニオンギヤ１３およびラック軸４のアシストラックギヤ１４を介して操舵力に作用し、パワーアシストがなされる。
【００３２】
この場合、バネ部材４０には通常の操舵においてアシスト軸２０に作用するスラスト力よりも大きなイニシャル荷重が与えられているので、通常の操舵においては、アシスト軸２０は軸受１８、１９およびバネ部材４０を介してギヤボックス３０内で略所定の位置に保持される。これに対して、例えばタイヤ１が石ころ、段差等に乗り上げキックバックがあった場合や、ラック軸４が摺動限界に達してストッパへ当接してしまった場合等、アシスト軸２０に過大なスラスト力が作用した場合でも、アシスト軸２０先端のストッパ部４１が凹部３２の底面３２ａに当接することによりアシスト軸２０および軸受１９の底面３２ａ側への過大な移動は防止されるので、軸受１９と底面３２ａとの間でバネ部材４０が押しつぶされて破損することはない。
【００３３】
一方、電動パワーステアリング装置の製造工程においては、アシスト軸２０のギヤボックス３０への組み付けは、ギヤボックス３０の開口３１からアシスト軸２０を凹部３２内に収装すればよく、作業は一方向からのみで済むとともに、ギヤボックス３０、ギヤケース３３、アシスト軸２０の加工上の公差はバネ部材４０により吸収され、アシスト軸２０は自動的に軸方向のぶれなく保持されるので、組み付け作業は極めて容易に行うことができる。
【００３４】
また、軸受１９はアシスト軸２０と凹部３２の底面３２ａとの間にバネ部材４０を介して保持されるので、組み立て工程においてネジ等で軸受１９を係止する必要はなく、部品点数および製造コストの削減が図れる。
【００３５】
さらに、ギヤボックス３０の凹部３２側には開口が設けられないので、ギヤボックス３０の加工は容易となり製造工数が削減できる。
【００３６】
図２には、本発明の他の実施の形態を示す。
【００３７】
この実施の形態においては、アシスト軸２０に軸受１９から凹部３２の底面３２ａ側に突出したストッパ部４１を設けない代わりに、凹部３２の底面３２ａ外周に設けた段差をストッパ部４２としている。これにより、アシスト軸２０に作用するスラスト力が過大となり、アシスト軸２０および軸受１９が凹部３２の底面３２ａ側に過大に動こうとしても、このストッパ部４２に軸受１９が当接してアシスト軸２０の過大な動きが防止され、バネ部材４０が軸受１９と凹部３２の底面３２ａとの間で押しつぶされて破損したり、ウォームとウォームホイール２１との噛合がずれて作動不良を起こしたりしないようになっている。なお、この図２に示した実施の形態は、ストッパ部４２以外の構成は、図１に示した実施の形態と全く同様である。
【００３８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、電動パワーステアリング装置の製造時のアシスト軸のギヤボックスへの組み付けは、ギヤボックスの開口からアシスト軸を凹部内に収装すればよく、作業は一方向からのみで済むとともに、ギヤボックス、ギヤケース、アシスト軸の加工上の公差は付勢手段により吸収され、アシスト軸は自動的に軸方向のぶれなく保持されるので、組み付け作業は極めて容易に行うことができる。また、第１の軸受はアシスト軸と凹部の底面との間に付勢手段を介して保持されるので、組み立て工程においてネジ等で軸受を係止する必要はなく、部品点数および製造コストの削減が図れる。さらに、ギヤボックスの凹部側には開口が設けられないので、ギヤボックスの加工は容易となり製造工数が削減できる。また、第１の発明によれば、ストッパによりアシスト軸の凹部底面方向への過大な動きが防止されるので、***舵部側からキックバックがあった場合等、アシスト軸に過大なスラスト力が作用した場合でも、第１の軸受と凹部底面との間で付勢手段が押しつぶされて破損したり、ウォームとウォームホイールとの噛合がずれて作動不良を起こすようなことはない。
【００３９】
第２の発明によれば、車両に搭載された電動パワーステアリング装置が作動するときには、モータからのアシスト力は、アシスト軸外周のピニオンおよびラックを介して操舵力に作用し、パワーアシストがなされるが、バネ部材には通常の操舵においてアシスト軸に作用するスラスト荷重よりも大きな初期の付勢力が与えられているので、通常の操舵においては、スラスト力によるアシスト軸の動きはなく、アシスト軸は所定の位置に保持される。
【００４１】
第３の発明によれば、アシスト軸が凹部底面方向へ過大に動いたときには、第１の軸受から突出したアシスト軸の先端が凹部底面と当接して、アシスト軸のそれ以上の移動を防止するので、アシスト軸の先端はストッパとして機能する。
【００４２】
第４の発明によれば、アシスト軸が凹部底面方向へ過大に動いたときには、第１の軸受が凹部底面の段差に当接して、軸受およびアシスト軸のそれ以上の移動を防止するので、凹部底面の段差はストッパとして機能する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】同じく他の実施の形態を示す断面図である。
【図３】電動パワーステアリング装置の全体構成を示す構成図である。
【図４】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１３アシストピニオンギヤ
１３ａ端部
１４アシストラックギヤ
１８軸受
１９軸受
２０アシスト軸
２０ａ段部
３０ギヤボックス
３１開口
３２凹部
３２ａ底面
３３ギヤケース
４０バネ部材
４１ストッパ部
４２ストッパ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a support structure for an assist shaft in an electric power steering apparatus.
[0002]
[Prior art]
As an electric power steering device, for example, one having a configuration as shown in FIG. 3 is known. As shown in the figure, a tire 1 as a steered portion is connected to a rack shaft 4 via a knuckle arm 2 and a tie rod 3, and is steered according to sliding of the rack shaft 4 in a gear box 7. . The rack shaft 4 meshes with the input side pinion gear 6 in the input side rack gear 5. The input-side pinion gear 6 is connected to a steering wheel 10 that is an input unit via an intermediate shaft 9, and rotates according to an input torque to the steering wheel 10 to slide the rack shaft 4. The sliding of the rack shaft 4 is limited to a certain range by a stopper (not shown).
[0003]
On the other hand, the gear box 7 is provided with a torque sensor 8 for detecting the direction and magnitude of the torque input from the steering wheel 10, and this input torque detection signal is input to the controller 11. The controller 11 controls the motor 12 based on the detection signal, and the output of the motor 12 is transmitted to the rack shaft 4 via the assist pinion gear 13 and the assist rack gear 14 and acts as an assist force for the sliding of the rack shaft 4. Therefore, an appropriate power assist is provided for the steering force.
[0004]
As shown in FIG. 4, the assist pinion gear 13 is formed on the outer periphery of the assist shaft 20 and meshes with the assist rack gear 14 formed on the rack shaft 4. A worm wheel 21 is press-fitted into the assist shaft 20, and the assist shaft 20 is linked to the motor 12 side via the worm wheel 21 and a worm (not shown).
[0005]
The rack shaft 4 is biased toward the assist shaft 20 by the spring 23 via the pressure pad 22, and the engagement between the assist pinion gear 13 and the assist rack gear 14 is maintained. The spring 23 is attached to a plug 24 fixed to the gear box 7 with a nut 25.
[0006]
The assist shaft 20 is rotatably supported on the assist pinion gear 13 side via the bearing 19 and on the gear box 7 and on the worm wheel 21 side via the bearing 18 on the gear case 15. The gear case 15 to which the bearing 18 is fixed is attached to the opening on the worm wheel 21 side of the gear box 7 via a sealing O-ring 26 and fixed with bolts 27.
[0007]
On the other hand, the opening on the assist pinion gear 13 side of the gear box 7 is closed by the plug 29, and the bearing 19 is held between the step portion 17 of the gear box 7 and the plug 29. Further, a nut 28 is fitted to the outer periphery of the assist pin 20 on the side of the assist pinion gear 13, and the assist shaft 20 and the bearing 19 are positioned so that the bearing 19 is sandwiched between the assist pinion gear 13 and the nut 28. ing.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a support structure of the assist shaft 20 of the conventional electric power steering apparatus, the bearing 19 is locked to the gear box 7, the assist shaft 20, the nut 28, and the plug 29, respectively. For this purpose, screw processing or the like is required, which causes an increase in cost.
[0009]
In addition, it is necessary to apply a sealing material between the plug 29 and the gear box 7 for sealing, and this application of the sealing material increases the number of steps in the assembly process, and the sealing material is in operation during the operation. However, there is a problem that the ink adheres to other parts.
[0010]
Further, the gear box 7 is machined so that both ends of the assist shaft 20 have openings. When the assist shaft 20 is assembled, a gear case 15 or the like is provided on one end side of the assist shaft 20 and a plug 29 or the like is provided on the other end side. Since it is designed to be mounted, both the gear box 7 machining operation and the assembly operation of the assist shaft 20 and the like into the gear box 7 require work while the gear box 7 is reversed, which is a manufacturing operation. It has become a cause of the labor and increase of man-hours.
[0011]
The present invention has been made paying attention to such problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that can manufacture a support portion of an assist shaft at low cost and with a small number of assembly steps.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided an assist shaft to which rotational torque is applied by an output of a motor and is axially displaceable , a pinion provided on the outer periphery of the assist shaft, a rack meshing with the pinion, the assist shaft and the rack An electric power steering device that applies a motor output as an assisting force to a steered portion linked to the rack, and includes an opening and a bottom surface in which the assist shaft is accommodated. A second bearing that supports the other end of the assist shaft while holding a first bearing that forms a recess and supports one end of the assist shaft between the biasing means provided in the recess and the end of the pinion gear. Is attached to the opening of the concave portion with a gear case, and the assist shaft is inserted into the assist shaft at the step formed by the second bearing on the assist shaft. Pressed against the section direction, with a stopper to prevent excessive displacement of the said recess direction of the assist shaft.
[0013]
In the second invention, the initial urging force of the urging means is set to be larger than the maximum value of the thrust load applied to the assist shaft in normal steering.
[0015]
In the third invention, the tip of the assist shaft protrudes from the first bearing in the direction of the recess, and the tip of the assist shaft is used as the stopper.
[0016]
In the fourth invention, a step is provided on the bottom surface of the recess, and the step is used as the stopper.
[0017]
[Action]
In the first invention, since the bearing presses the stepped portion of the assist shaft in the recess direction by mounting the gear case on the gear box, the assist shaft is connected to the gear case via the first and second bearings by the biasing force of the biasing means. It is held between the recesses. Therefore, the assembly of the assist shaft to the gear box at the time of manufacturing the electric power steering device may be carried out by placing the assist shaft in the recess from the opening of the gear box, and the work only needs to be done from one direction. The processing tolerances of the gear case and the assist shaft are absorbed by the urging means, and the assist shaft is automatically held without axial deflection, so that the assembling work can be performed very easily. Further, since the first bearing is held between the assist shaft and the bottom surface of the recess through the biasing means, it is not necessary to lock the bearing with screws or the like in the assembly process, and the number of parts and the manufacturing cost are reduced. Can be planned. Furthermore, since no opening is provided on the concave side of the gear box, the gear box can be easily processed and the number of manufacturing steps can be reduced. In the first invention, since the stopper prevents excessive movement of the assist shaft toward the bottom surface of the recess, excessive thrust force acts on the assist shaft when there is a kickback from the steered portion side. Even in such a case, the urging means is not crushed and damaged between the first bearing and the bottom surface of the recess, and the engagement between the worm and the worm wheel is not caused and the malfunction is not caused.
[0018]
In the second invention, when the electric power steering device mounted on the vehicle is operated, the assist force from the motor acts on the steering force via the pinion and rack on the outer periphery of the assist shaft, and power assist is performed. Since the spring member is given an initial biasing force larger than the thrust load acting on the assist shaft in normal steering, there is no movement of the assist shaft due to thrust force in normal steering, and the assist shaft has a predetermined force. Held in position.
[0020]
In the third invention, when the assist shaft moves excessively toward the bottom surface of the recess, the tip of the assist shaft protruding from the first bearing comes into contact with the bottom surface of the recess and prevents further movement of the assist shaft. The tip of the assist shaft functions as a stopper.
[0021]
In the fourth invention, when the assist shaft moves excessively toward the bottom surface of the recess, the first bearing comes into contact with the step on the bottom surface of the recess and prevents further movement of the bearing and the assist shaft. The step functions as a stopper.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0023]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the assist shaft 20 support portion of the gear box 30. The gear box 30 differs from the conventional gear box 7 only in the support structure of the assist shaft 20. Further, the overall configuration of the electric power steering apparatus of the present invention is the same as that of the prior art. For example, a configuration in which the gear box 7 having the configuration shown in FIG.
[0024]
As shown in FIG. 1, the gear box 30 of the present invention has an opening 31 only on the worm wheel 21 side press-fitted into the assist shaft 20, and forms a closed recess 32 on the assist pinion gear 13 side. The assist shaft 20 is accommodated in the gear box 30 so that the assist pinion gear 13 side is fitted in the recess 32. A spring member 40 such as a coil spring or a disc spring is provided on the bottom surface 32a of the recess 32, and the bearing 19 that rotatably supports the end portion of the assist shaft 20 on the assist pinion gear 13 side includes the spring member 40 and the assist pinion gear. And 13 end portions 13a. This bearing 19 corresponds to a first bearing in relation to the claims.
[0025]
On the other hand, from the worm wheel 21 side of the assist shaft 20, a gear case 33 is attached by a bolt 34 to close the opening 31 of the gear box 30. A bearing 18 is fixed to the gear case 33, and the bearing 18 rotatably supports the assist shaft 20. When the gear case 33 is attached, the bearing 18 presses the step portion 20 a of the assist shaft 20 in the direction of the recess 32. The spring member 40 is pressed through the bearing 19. The bearing 18 corresponds to a second bearing in relation to the claims. Thus, the assist shaft 20 is held between the gear case 33 and the recess 32 of the gear box 30 via the bearings 18 and 19.
[0026]
In this case, if the initial load of the spring member 40 is set to be equal to or greater than the maximum thrust force applied to the assist shaft 20, the bending of the spring member 40 can be suppressed within the range of the normal axial force.
[0027]
The assist shaft 20 includes a stopper portion 41 that protrudes from the bearing 19 toward the bottom surface 32 a of the recess 32. Thereby, for example, when excessive thrust force is applied to the assist shaft 20 due to kickback from the tire 1 side, contact with the stopper of the rack shaft 4 when the rack shaft 4 reaches the sliding limit, or the like. However, the excessive movement of the assist shaft 20 is limited by the stopper portion 41 that contacts the bottom surface 32a of the recess 32, and the spring member 40 is crushed between the bearing 19 and the bottom surface 32a of the recess 32, or the worm and worm wheel. The meshing with 21 does not shift and cause malfunctions.
[0028]
The rack shaft 4 is urged toward the assist shaft 20 side by a spring 23 via a pressure pad 22 on the back surface, and holds the mesh between the assist pinion gear 13 and the assist rack gear 14. The spring 23 is held by a plug 35 fitted into the opening of the gear box 30 on the side of the rack shaft 4, and the plug 35 is fixed by caulking its flange 36 to a groove 37 formed in the gear box 30. Has been.
[0029]
An O-ring 38 is interposed between the gear case 33 and the gear box 30, and an O-ring 39 is interposed between the plug 24 and the gear box 30 to seal the inside of the gear box 30.
[0030]
Next, the operation will be described.
[0031]
When the electric power steering device mounted on the vehicle is operated, the assist force from the motor 12 acts on the steering force via the assist pinion gear 13 on the outer periphery of the assist shaft 20 and the assist rack gear 14 on the rack shaft 4, and the power assist is performed. Made.
[0032]
In this case, since the initial load larger than the thrust force acting on the assist shaft 20 in normal steering is applied to the spring member 40, the assist shaft 20 includes the bearings 18 and 19 and the spring member 40 in normal steering. Is held in a substantially predetermined position in the gear box 30 via the. On the other hand, for example, when the tire 1 rides on a stone, steps, etc., and there is a kickback, or when the rack shaft 4 reaches the sliding limit and contacts the stopper, an excessive thrust is applied to the assist shaft 20. Even when a force is applied, the stopper portion 41 at the tip of the assist shaft 20 abuts against the bottom surface 32a of the recess 32, so that excessive movement of the assist shaft 20 and the bearing 19 toward the bottom surface 32a is prevented. The spring member 40 is not crushed and damaged between the bottom surface 32a.
[0033]
On the other hand, in the manufacturing process of the electric power steering device, the assist shaft 20 can be assembled to the gear box 30 by placing the assist shaft 20 into the recess 32 from the opening 31 of the gear box 30 and the operation can be performed from one direction. As a result, machining tolerances of the gear box 30, the gear case 33, and the assist shaft 20 are absorbed by the spring member 40, and the assist shaft 20 is automatically held without axial deflection, so that the assembly work is extremely easy. Can be done.
[0034]
Further, since the bearing 19 is held between the assist shaft 20 and the bottom surface 32a of the recess 32 via the spring member 40, it is not necessary to lock the bearing 19 with screws or the like in the assembly process, and the number of parts and the manufacturing cost are reduced. Can be reduced.
[0035]
Further, since no opening is provided on the side of the recess 32 of the gear box 30, the processing of the gear box 30 is facilitated and the number of manufacturing steps can be reduced.
[0036]
FIG. 2 shows another embodiment of the present invention.
[0037]
In this embodiment, instead of providing the assist shaft 20 with the stopper portion 41 protruding from the bearing 19 toward the bottom surface 32 a of the recess 32, the step provided on the outer periphery of the bottom surface 32 a of the recess 32 is used as the stopper portion 42. Accordingly, the thrust force acting on the assist shaft 20 becomes excessive, and even if the assist shaft 20 and the bearing 19 try to move excessively toward the bottom surface 32a side of the recess 32, the bearing 19 comes into contact with the stopper portion 42 and the assist shaft 20 The spring member 40 is not crushed and damaged between the bearing 19 and the bottom surface 32a of the recess 32, and the worm and the worm wheel 21 are not engaged with each other so as not to cause malfunction. It has become. The configuration shown in FIG. 2 is the same as the configuration shown in FIG. 1 except for the configuration of the stopper portion 42.
[0038]
【The invention's effect】
According to the first invention, when the electric power steering apparatus is manufactured, the assist shaft can be assembled to the gear box by placing the assist shaft in the recess from the opening of the gear box. At the same time, machining tolerances of the gear box, gear case, and assist shaft are absorbed by the urging means, and the assist shaft is automatically held without axial deflection, so that the assembling work can be performed very easily. Further, since the first bearing is held between the assist shaft and the bottom surface of the recess through the biasing means, it is not necessary to lock the bearing with screws or the like in the assembly process, and the number of parts and the manufacturing cost are reduced. Can be planned. Furthermore, since no opening is provided on the concave side of the gear box, the gear box can be easily processed and the number of manufacturing steps can be reduced. Further, according to the first invention, the stopper prevents excessive movement of the assist shaft toward the bottom surface of the recess, so that excessive thrust force is applied to the assist shaft when there is a kickback from the steered portion side. Even if it acts, the urging means is not crushed and damaged between the first bearing and the bottom surface of the recess, or the engagement between the worm and the worm wheel is not shifted, causing malfunction.
[0039]
According to the second invention, when the electric power steering device mounted on the vehicle is operated, the assist force from the motor acts on the steering force via the pinion and rack on the outer periphery of the assist shaft, and power assist is performed. However, since the initial biasing force larger than the thrust load acting on the assist shaft in normal steering is applied to the spring member, the assist shaft does not move due to the thrust force in normal steering, and the assist shaft is Held in place.
[0041]
According to the third invention, when the assist shaft moves excessively toward the bottom surface of the recess, the tip of the assist shaft protruding from the first bearing comes into contact with the bottom surface of the recess, thereby preventing further movement of the assist shaft. Therefore, the tip of the assist shaft functions as a stopper.
[0042]
According to the fourth invention, when the assist shaft moves excessively toward the bottom surface of the recess, the first bearing abuts against the step on the bottom surface of the recess and prevents further movement of the bearing and the assist shaft. The step on the bottom surface functions as a stopper.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing another embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram showing an overall configuration of an electric power steering apparatus.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional example.
[Explanation of symbols]
13 Assist pinion gear 13a End portion 14 Assist rack gear 18 Bearing 19 Bearing 20 Assist shaft 20a Step portion 30 Gear box 31 Opening 32 Recess 32a Bottom surface 33 Gear case 40 Spring member 41 Stopper portion 42 Stopper portion

Claims

モータの出力により回転トルクが付与され、軸方向に変位可能なアシスト軸と、
このアシスト軸外周に設けられたピニオンと、
このピニオンと噛合するラックと、
前記アシスト軸およびラックを収容するギヤボックスと
を備え、前記ラックに連係する***舵部にモータ出力をアシスト力として付与する電動パワーステアリング装置において、
前記ギヤボックスに前記アシスト軸が収容される開口と底面とを備えた凹部を形成し、
前記アシスト軸の一端を支持する第１の軸受をこの凹部に設けた付勢手段とピニオンギヤの端部とで保持するとともに、
前記アシスト軸の他端を支持する第２の軸受を取り付けたギヤケースで前記凹部の開口に装着し、
前記第２の軸受が前記アシスト軸に形成した段部において前記アシスト軸を前記凹部方向に押さえ付け、
前記アシスト軸の前記凹部方向への過大変位を防止するストッパを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。Rotation torque is given by the output of the motor, and an assist shaft that can be displaced in the axial direction ;
A pinion provided on the outer periphery of the assist shaft;
A rack meshing with this pinion;
An electric power steering apparatus comprising: a gear box that houses the assist shaft and a rack; and applies a motor output as an assist force to a steered portion that is linked to the rack.
Forming a recess having an opening and a bottom surface in which the assist shaft is accommodated in the gear box;
While holding the first bearing that supports one end of the assist shaft by the biasing means provided in the recess and the end of the pinion gear,
Attach to the opening of the recess with a gear case to which a second bearing supporting the other end of the assist shaft is attached;
In the step formed by the second bearing on the assist shaft, the assist shaft is pressed in the direction of the recess,
An electric power steering apparatus comprising a stopper for preventing an excessive displacement of the assist shaft in the direction of the recess .

前記付勢手段の付勢力を、通常の操舵においてアシスト軸にかかるスラスト荷重の最大値よりも大きく設定したことを特徴とする請求項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 urging force of the urging means is set to be larger than a maximum value of a thrust load applied to the assist shaft in normal steering.

前記アシスト軸の先端を第１の軸受から凹部方向に突出させ、このアシスト軸の先端を前記ストッパとしたことを特徴とする請求項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 a tip end of the assist shaft protrudes from the first bearing in a recess direction, and the tip end of the assist shaft serves as the stopper.

前記凹部底面に段差を設け、この段差を前記ストッパとしたことを特徴とする請求項１に記載のパワーステアリング装置。 The power steering device according to claim 1, wherein a step is provided on the bottom surface of the recess, and the step is used as the stopper.