JP6608563B1

JP6608563B1 - Vehicle steering device

Info

Publication number: JP6608563B1
Application number: JP2019510984A
Authority: JP
Inventors: 裕秋森; 藤田　裕志; 裕志藤田; 典史寺田
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2019-02-22
Filing date: 2019-02-22
Publication date: 2019-11-20
Anticipated expiration: 2039-02-22
Also published as: JPWO2020170417A1; WO2020170417A1

Abstract

車両用ステアリング装置(10)は、軸方向へ移動可能にハウジング(50)に収納される転舵軸(26)と、電動モータ(43)が発生した駆動力を前記転舵軸(26)に伝達するボールねじ(70)と、前記ボールねじ(70)のナット(73)を前記ハウジング(50)に回転可能に支持する軸受(74)と、前記軸受(74)の側面(74c,74c)を全周にわたって前記転舵軸(26)の軸方向に支持する環状の弾性体(80,80)と、前記転舵軸(26)の軸方向における、前記弾性体(80,80)と前記ハウジング(50)との間に介在しており、前記軸受(74)の側面(74c,74c)に向いて開口した断面Ｕ字状に構成された環状のカラー(90,90)と、を備えている。外筒部(91,91)と内筒部(92,92)とは、前記転舵軸(26)の軸方向へ圧縮された前記弾性体(80,80)の径方向への変形を規制する。The vehicle steering device (10) includes a turning shaft (26) housed in a housing (50) movably in the axial direction and a driving force generated by an electric motor (43) on the turning shaft (26). A ball screw (70) for transmitting, a bearing (74) for rotatably supporting a nut (73) of the ball screw (70) on the housing (50), and side surfaces (74c, 74c) of the bearing (74) In the axial direction of the steered shaft (26) over the entire circumference, the elastic body (80, 80) in the axial direction of the steered shaft (26), and the An annular collar (90, 90) that is interposed between the housing (50) and has a U-shaped cross section that opens toward the side surfaces (74c, 74c) of the bearing (74). ing. The outer tube portion (91, 91) and the inner tube portion (92, 92) regulate the deformation of the elastic body (80, 80) compressed in the axial direction of the steered shaft (26) in the radial direction. To do.

Description

本発明は、ボールねじを有している車両用ステアリング装置に関する。 The present invention relates to a vehicle steering apparatus having a ball screw.

車両用ステアリング装置のなかには、電動モータが発生した駆動力を、ボールねじによって転舵軸（例えばラック軸）に伝達する形式の、いわゆる電動パワーステアリング装置がある。転舵軸が軸方向へ移動することにより、車輪を転舵することができる。この種の車両用ステアリング装置は、例えば許文献１によって知られている。 Among vehicle steering devices, there is a so-called electric power steering device in which a driving force generated by an electric motor is transmitted to a steered shaft (for example, a rack shaft) by a ball screw. The wheel can be steered by moving the steered shaft in the axial direction. Such a vehicle steering device is known, for example, from U.S. Pat.

特許文献１で知られている車両用ステアリング装置は、電動モータが発生した駆動力を転舵軸に伝達するボールねじと、このボールねじの一部を成すナットをハウジングに回転可能に支持する軸受と、を備えている。この軸受の側面は、弾性体によって転舵軸の軸方向に支持（いわゆる、フローティング支持）されている。この弾性体は、ハウジングに組み付けられたセット状態では、バネレートが徐々に増大する第１荷重特性を発揮する。このため、弾性体は、ボールねじのミスアライメントや、ボールねじのナットに作用する荷重の偏りに起因して、軸受が軸方向へ変位することによる振動や作動音を、低減することができる。また、弾性体は、軸受に対して軸方向に作用する衝撃荷重を減衰する、第２荷重特性を発揮する。 A vehicle steering device known from Patent Document 1 includes a ball screw that transmits a driving force generated by an electric motor to a steered shaft, and a bearing that rotatably supports a nut that forms part of the ball screw on a housing. And. The side surface of the bearing is supported by the elastic body in the axial direction of the steered shaft (so-called floating support). This elastic body exhibits a first load characteristic in which the spring rate gradually increases in the set state assembled to the housing. For this reason, the elastic body can reduce vibration and operating noise due to the displacement of the bearing in the axial direction due to misalignment of the ball screw and bias of the load acting on the nut of the ball screw. The elastic body also exhibits a second load characteristic that attenuates an impact load acting in the axial direction on the bearing.

しかし、弾性体は、転舵軸の軸方向へ圧縮されるにつれて、径方向へも弾性変形し得るので、上述の必要な荷重特性を、より一層高めることが求められている。 However, since the elastic body can be elastically deformed in the radial direction as it is compressed in the axial direction of the steered shaft, it is required to further improve the above-described necessary load characteristics.

特許第６２６６１８２号公報Japanese Patent No. 6266182

本発明は、ボールねじを有している車両用ステアリング装置に採用される弾性体の、必要な荷重特性を、より一層高めることができる技術を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a technique that can further improve the required load characteristics of an elastic body that is employed in a vehicle steering apparatus having a ball screw.

本発明によれば、車両用ステアリング装置は、
軸方向へ移動可能にハウジングに収納される転舵軸と、
電動モータが発生した駆動力を前記転舵軸に伝達するボールねじと、
前記ボールねじの一部を成すナットを前記ハウジングに回転可能に支持する軸受と、
前記転舵軸の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率が徐々に増大する荷重特性を有しており、前記軸受の側面を全周にわたって前記転舵軸の軸方向に支持する、弾性材料から成る環状の弾性体と、
前記転舵軸の軸方向における、前記弾性体と前記ハウジングとの間に介在しており、径方向外側の外筒部と、径方向内側の内筒部と、前記外筒部の一端と前記内筒部の一端との間を閉鎖している環状の底部とによって、前記軸受の側面に向いて開口した断面Ｕ字状の環状に構成されており、前記転舵軸の軸方向へ圧縮された前記弾性体の径方向への変形を、前記外筒部と前記内筒部とによって規制することが可能な構成の環状のカラーと、
を備え、
前記弾性体は、前記底部に一体に構成される基端の中空円盤状の第１弾性部と、前記第１弾性部から前記軸受の前記側面へ向かって延びた環状の第２弾性部とから成り、
前記第２弾性部の先端面は、前記軸受の前記側面を前記転舵軸の軸方向に支持し、
前記第２弾性部の断面形状は、前記第１弾性部から前記軸受の前記側面へ向かって先細りとなるテーパ状であり、
前記第１弾性部に対する前記第２弾性部の付け根の内径は、前記第１弾性部の内径よりも大きく、
前記第２弾性部の外径は、前記第１弾性部の外径と同じであり、
前記第１弾性部の内周面は、前記内筒部の外周面に接しており、
前記第２弾性部の外周面と前記外筒部の内周面との間には、第１の空隙を有し、
前記第２弾性部の内周面と前記内筒部の前記外周面との間には、第２の空隙を有している、
ことを特徴とする。 According to the present invention, a vehicle steering device includes:
A steered shaft housed in a housing movably in the axial direction;
A ball screw that transmits the driving force generated by the electric motor to the steered shaft;
A bearing that rotatably supports a nut forming a part of the ball screw on the housing;
It has a load characteristic in which the ratio of the compressive load per unit compression amount that deforms in the axial direction of the steered shaft gradually increases, and the side surface of the bearing is supported in the axial direction of the steered shaft over the entire circumference. An annular elastic body made of an elastic material;
In the axial direction of the steered shaft, it is interposed between the elastic body and the housing, the outer cylinder part on the radially outer side, the inner cylinder part on the radially inner side, one end of the outer cylinder part, and the An annular bottom portion that is closed between one end of the inner cylinder portion and an annular bottom portion that opens toward the side surface of the bearing, and is compressed in the axial direction of the steered shaft. An annular collar having a configuration capable of restricting deformation in the radial direction of the elastic body by the outer tube portion and the inner tube portion;
Equipped with a,
The elastic body includes a base-shaped hollow disk-shaped first elastic portion integrally formed with the bottom portion, and an annular second elastic portion extending from the first elastic portion toward the side surface of the bearing. Consists of
The front end surface of the second elastic portion supports the side surface of the bearing in the axial direction of the steered shaft,
The cross-sectional shape of the second elastic portion is a taper shape that tapers from the first elastic portion toward the side surface of the bearing,
The inner diameter of the base of the second elastic part with respect to the first elastic part is larger than the inner diameter of the first elastic part,
The outer diameter of the second elastic part is the same as the outer diameter of the first elastic part,
The inner peripheral surface of the first elastic portion is in contact with the outer peripheral surface of the inner cylinder portion,
Between the outer peripheral surface of the second elastic portion and the inner peripheral surface of the outer cylinder portion, there is a first gap,
Between the inner peripheral surface of the second elastic portion and the outer peripheral surface of the inner cylinder portion, there is a second gap.
It is characterized by that.

本発明では、弾性体は、転舵軸の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率（バネレート）が徐々に増大する、荷重特性を有している。このため、弾性体は、ハウジングに組み付けられた、いわゆるセットされた状態では、バネレートが徐々に増大する荷重特性を発揮することができる。カラーの外筒部と内筒部は、転舵軸の軸方向へ圧縮された弾性体の、径方向への変形を規制することができる。圧縮された弾性体は、外筒部と内筒部とによって、径方向への膨出を抑制されるので、バネレートが急増する荷重特性に、変化し得る。このように弾性体は、材料の硬度を変えることなく、２段階のバネレートを、より確実に達成することができる。従って、ボールねじを有している車両用ステアリング装置に採用される弾性体の、必要な荷重特性を、より一層高めることができる。 In the present invention, the elastic body has a load characteristic in which the ratio (spring rate) of the compression load per unit compression amount that is deformed in the axial direction of the steered shaft gradually increases. For this reason, the elastic body can exhibit load characteristics in which the spring rate gradually increases in a so-called set state assembled to the housing. The outer cylinder part and the inner cylinder part of the collar can regulate the deformation in the radial direction of the elastic body compressed in the axial direction of the steered shaft. Since the compressed elastic body is restrained from bulging in the radial direction by the outer tube portion and the inner tube portion, it can change to a load characteristic in which the spring rate increases rapidly. As described above, the elastic body can more reliably achieve the two-stage spring rate without changing the hardness of the material. Therefore, the required load characteristic of the elastic body employed in the vehicle steering apparatus having the ball screw can be further enhanced.

本発明による車両用ステアリング装置の模式図である。1 is a schematic view of a vehicle steering apparatus according to the present invention. 図１に示された第２伝動機構回りの断面図である。It is sectional drawing of the surroundings of the 2nd transmission mechanism shown by FIG. 図２の３部を拡大した図である。It is the figure which expanded 3 parts of FIG. 図３に示された支持部を拡大した図である。It is the figure which expanded the support part shown by FIG. 図４に示された支持部の分解図である。FIG. 5 is an exploded view of the support portion shown in FIG. 4. 図４に示された弾性体の圧縮荷重−圧縮量線図である。FIG. 5 is a compression load-compression amount diagram of the elastic body shown in FIG. 4. 図３に示されるカラーの先端面が軸受の外輪の側面に接した状態の説明図である。It is explanatory drawing of the state which the front end surface of the color | collar shown by FIG. 3 contacted the side surface of the outer ring | wheel of a bearing.

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION The form for implementing this invention is demonstrated below based on an accompanying drawing.

図１に示されるように、車両用ステアリング装置１０は、車両のステアリングホイール２１から車輪３１，３１（操舵用車輪３１，３１）に至るステアリング系２０と、このステアリング系２０に補助トルクを付加する補助トルク機構４０と、から成る。 As shown in FIG. 1, the vehicle steering apparatus 10 adds a steering system 20 from the vehicle steering wheel 21 to the wheels 31, 31 (steering wheels 31, 31), and an auxiliary torque to the steering system 20. And an auxiliary torque mechanism 40.

ステアリング系２０は、ステアリングホイール２１と、このステアリングホイール２１に連結されたステアリング軸２２と、このステアリング軸２２に自在軸継手２３によって連結された入力軸２４と、この入力軸２４に第１伝動機構２５によって連結された転舵軸２６と、この転舵軸２６の両端にボールジョイント２７，２７とタイロッド２８，２８とナックル２９，２９とを介して連結された左右（車幅方向両側）の車輪３１，３１と、から成る。 The steering system 20 includes a steering wheel 21, a steering shaft 22 connected to the steering wheel 21, an input shaft 24 connected to the steering shaft 22 by a universal shaft joint 23, and a first transmission mechanism connected to the input shaft 24. 25, and the left and right wheels (both sides in the vehicle width direction) connected to both ends of the steered shaft 26 via ball joints 27, 27, tie rods 28, 28, and knuckles 29, 29. 31, 31.

第１伝動機構２５は、例えばラックアンドピニオン機構によって構成される。転舵軸２６は、軸方向（車幅方向）へ移動可能である。 The first transmission mechanism 25 is configured by, for example, a rack and pinion mechanism. The steered shaft 26 is movable in the axial direction (vehicle width direction).

ステアリング系２０によれば、運転者がステアリングホイール２１を操舵することによって、操舵トルクにより第１伝動機構２５と転舵軸２６と左右のタイロッド２８，２８とを介して、左右の車輪３１，３１を操舵することができる。 According to the steering system 20, when the driver steers the steering wheel 21, the left and right wheels 31, 31 are driven by the steering torque via the first transmission mechanism 25, the steered shaft 26, and the left and right tie rods 28, 28. Can be steered.

補助トルク機構４０は、操舵トルクセンサ４１と制御部４２と電動モータ４３と第２伝動機構４４とから成る。操舵トルクセンサ４１は、ステアリングハンドル２１に加えられたステアリング系２０の操舵トルクを検出する。制御部４２は、操舵トルクセンサ４１のトルク検出信号に基づいて制御信号を発生する。電動モータ４３は、制御部４２の制御信号に基づき、前記操舵トルクに応じたモータトルク（補助トルク）、つまり駆動力を発生する。第２伝動機構４４は、電動モータ４３が発生した補助トルクを前記転舵軸２６に伝達する。 The auxiliary torque mechanism 40 includes a steering torque sensor 41, a control unit 42, an electric motor 43, and a second transmission mechanism 44. The steering torque sensor 41 detects the steering torque of the steering system 20 applied to the steering handle 21. The control unit 42 generates a control signal based on the torque detection signal of the steering torque sensor 41. The electric motor 43 generates a motor torque (auxiliary torque) corresponding to the steering torque, that is, a driving force, based on a control signal from the control unit 42. The second transmission mechanism 44 transmits the auxiliary torque generated by the electric motor 43 to the steered shaft 26.

この車両用ステアリング装置１０によれば、運転者の操舵トルクに電動モータ４３の補助トルクを加えた複合トルクにより、転舵軸２６によって車輪３１，３１を転舵することができる。 According to the vehicle steering device 10, the wheels 31 and 31 can be steered by the steered shaft 26 by a combined torque obtained by adding the assist torque of the electric motor 43 to the steering torque of the driver.

第１伝動機構２５は、車幅方向へ延びたハウジング５０に収納されている。転舵軸２６も、車幅方向（軸方向）へ移動可能にハウジング５０に収納されている。 The first transmission mechanism 25 is housed in a housing 50 that extends in the vehicle width direction. The steered shaft 26 is also housed in the housing 50 so as to be movable in the vehicle width direction (axial direction).

このハウジング５０について、詳しく説明する。図１及び図２に示されるように、ハウジング５０は、第１ハウジング半体５１と第２ハウジング半体５２とに、車幅方向に二分割されるとともに、互いにボルト結合によって一体化されている。 The housing 50 will be described in detail. As shown in FIGS. 1 and 2, the housing 50 is divided into a first housing half 51 and a second housing half 52 in the vehicle width direction and integrated with each other by bolting. .

さらに、図２に示されるように、ハウジング５０は、第１ハウジング半体５１と第２ハウジング半体５２との結合部分に、収納室５３を有する。ハウジング５０において、収納室５３の車幅方向の両端面を形成する第１壁面５４と第２壁面５５は、転舵軸２６に対して直交した平坦面である。第１端面５４は、第１ハウジング半体５１に有する。第２端面５５は、第２ハウジング半体５２に有する。収納室５３のなかの、車幅方向の途中には、中空状の円板５６が着脱可能に設けられている。この円板５６は、第２端面５５に対して対向し且つ平行な平坦な側面５７を有する。この側面５７のことを、以下、第３端面５７ということにする。 Further, as shown in FIG. 2, the housing 50 has a storage chamber 53 at a joint portion between the first housing half 51 and the second housing half 52. In the housing 50, the first wall surface 54 and the second wall surface 55 that form both end surfaces of the storage chamber 53 in the vehicle width direction are flat surfaces orthogonal to the steered shaft 26. The first end face 54 is provided in the first housing half 51. The second end surface 55 has a second housing half 52. A hollow disk 56 is detachably provided in the storage chamber 53 in the vehicle width direction. The circular plate 56 has a flat side surface 57 that faces and is parallel to the second end surface 55. Hereinafter, the side surface 57 is referred to as a third end surface 57.

図１及び図２に示されるように、第２伝動機構４４は収納室５３に収納されている。この第２伝動機構４４は、例えばベルト伝動機構６０とボールねじ７０とから成る。ベルト伝動機構６０は、電動モータ４３の出力軸４３ａに設けられた駆動プーリ６１と、ボールねじ７０のナット７３に設けられた従動プーリ６２と、駆動プーリ６１と従動プーリ６２とに掛けられたベルト６３とから成る。 As shown in FIGS. 1 and 2, the second transmission mechanism 44 is stored in the storage chamber 53. The second transmission mechanism 44 includes, for example, a belt transmission mechanism 60 and a ball screw 70. The belt transmission mechanism 60 includes a driving pulley 61 provided on the output shaft 43 a of the electric motor 43, a driven pulley 62 provided on the nut 73 of the ball screw 70, and a belt hung on the driving pulley 61 and the driven pulley 62. 63.

図２及び図３に示されるように、ボールねじ７０は、回転運動を直線運動に変換する変換機構の一種であって、電動モータ４３（図１参照）が発生した駆動力、つまり補助トルクを前記転舵軸２６に伝達する。このボールねじ７０は、転舵軸２６に形成されたネジ部７１と、複数のボール７２と、ネジ部７１に複数のボール７２を介して連結されたナット７３とから成る。 As shown in FIGS. 2 and 3, the ball screw 70 is a kind of conversion mechanism that converts a rotational motion into a linear motion, and the driving force generated by the electric motor 43 (see FIG. 1), that is, an auxiliary torque is generated. This is transmitted to the steered shaft 26. The ball screw 70 includes a screw portion 71 formed on the steered shaft 26, a plurality of balls 72, and nuts 73 connected to the screw portion 71 via the plurality of balls 72.

ナット７３は、軸受７４によってハウジング５０に回転可能に支持されるとともに、軸受７４に対して軸方向への相対移動を規制されている。この軸受７４は、収納室５３のなかの、第２端面５５と第３端面５７との間に位置するとともに、収納室５３の内周面５８に嵌合している。収納室５３の内周面５８と軸受７４の外周面７４ａとの間には、極く微小な隙間が有る。このため、軸受７４に対して軸方向への荷重が作用した場合に、軸受７４は、収納室５３の内周面５８に対して、転舵軸２６の軸方向へ移動可能である。 The nut 73 is rotatably supported by the housing 50 by a bearing 74 and is restricted from moving relative to the bearing 74 in the axial direction. The bearing 74 is located between the second end surface 55 and the third end surface 57 in the storage chamber 53 and is fitted to the inner peripheral surface 58 of the storage chamber 53. There is a very small gap between the inner peripheral surface 58 of the storage chamber 53 and the outer peripheral surface 74 a of the bearing 74. For this reason, when a load in the axial direction acts on the bearing 74, the bearing 74 can move in the axial direction of the steered shaft 26 with respect to the inner peripheral surface 58 of the storage chamber 53.

軸受７４は、ボールベアリングやローラベアリングなどの「転がり軸受」によって構成されることが好ましい。以下、軸受７４のことを、適宜「転がり軸受７４」と言い換える。転がり軸受７４の外輪７４ｂの両側には、一対の環状の支持部７５，７５が位置している。この一対の支持部７５，７５同士は、転がり軸受７４を挟んで、転舵軸２６の軸方向に互いに向かい合っている。このように、収納室５３のなかの、第２端面５５と第３端面５７との間には、転がり軸受７４と一対の支持部７５，７５が位置している。転がり軸受７４の外輪７４ｂの側面７４ｃ，７４ｃは、全周にわたり、一対の環状の支持部７５，７５によって転舵軸２６の軸方向に弾性を有して支持（いわゆる、フローティング支持）されている。この結果、ナット７３は、軸受７４を介して間接的に、転舵軸２６の軸方向に弾性を有して支持されている。 The bearing 74 is preferably constituted by a “rolling bearing” such as a ball bearing or a roller bearing. Hereinafter, the bearing 74 is appropriately referred to as a “rolling bearing 74”. A pair of annular support portions 75 and 75 are located on both sides of the outer ring 74 b of the rolling bearing 74. The pair of support portions 75 and 75 face each other in the axial direction of the steered shaft 26 with the rolling bearing 74 interposed therebetween. As described above, the rolling bearing 74 and the pair of support portions 75 and 75 are located between the second end surface 55 and the third end surface 57 in the storage chamber 53. The side surfaces 74c and 74c of the outer ring 74b of the rolling bearing 74 are supported by the pair of annular support portions 75 and 75 with elasticity in the axial direction of the steered shaft 26 (so-called floating support) over the entire circumference. . As a result, the nut 73 is indirectly supported via the bearing 74 with elasticity in the axial direction of the steered shaft 26.

以下、図３〜図５を参照しつつ、一対の支持部７５，７５のなかの、１つの支持部７５を代表して説明する。支持部７５は、環状の弾性体８０と、この弾性体８０を支持する環状のカラー９０と、から成る。弾性体８０とカラー９０とは、転舵軸２６の軸方向に互いに組み合わされて、一体化されている。 Hereinafter, one support portion 75 of the pair of support portions 75 and 75 will be described as a representative with reference to FIGS. The support portion 75 includes an annular elastic body 80 and an annular collar 90 that supports the elastic body 80. The elastic body 80 and the collar 90 are combined and integrated with each other in the axial direction of the steered shaft 26.

弾性体８０は、転がり軸受７４の外輪７４ｂの側面７４ｃを全周にわたって転舵軸２６の軸方向に支持する、弾性材料から成る環状の部材である。この弾性体８０を構成する弾性材料としては、例えばラバー単体、樹脂単体、ラバーと樹脂との組み合わせ品、ラバーと樹脂の二色成形品がある。 The elastic body 80 is an annular member made of an elastic material that supports the side surface 74c of the outer ring 74b of the rolling bearing 74 in the axial direction of the steered shaft 26 over the entire circumference. Examples of the elastic material constituting the elastic body 80 include rubber alone, resin alone, a combination of rubber and resin, and a two-color molded product of rubber and resin.

詳しく説明すると、弾性体８０は、底部９３に一体に構成される第１弾性部８１（基端部８１）と、この第１弾性部８１から軸受７４の側面７４ｃへ向かって延びた第２弾性部８２と成り、一体に形成されて成る。第１弾性部８１は、中空円盤状の部分である。第２弾性部８２は、第１弾性部８１に連なる環状の部分である。この第２弾性部８２の断面形状は、第１弾性部８１から軸受７４の側面７４ｃへ向かって先細りとなるテーパ状である。つまり、第２弾性部８２は外周面８２ａと内周面８２ｂの両方が傾斜面である。第２弾性部８２の先端面８２ｃ（第１弾性部８１に対して反対側の面８２ｃ）は、軸受７４の側面７４ｃを転舵軸２６の軸方向に支持することが可能であり、例えば平坦面から成る。第２弾性部８２の内径Ｄ１２（第１弾性部８１に対する付け根の内径Ｄ１２）は、第１弾性部８１の内径Ｄ１１よりも大きい。第２弾性部８２の外径Ｄ１３は、第１弾性部８１の外径と同じである。 More specifically, the elastic body 80 includes a first elastic portion 81 (base end portion 81) integrally formed with the bottom portion 93, and a second elasticity extending from the first elastic portion 81 toward the side surface 74c of the bearing 74. It becomes the part 82 and is formed integrally. The first elastic part 81 is a hollow disk-shaped part. The second elastic portion 82 is an annular portion that continues to the first elastic portion 81. The cross-sectional shape of the second elastic portion 82 is a tapered shape that tapers from the first elastic portion 81 toward the side surface 74 c of the bearing 74. That is, both the outer peripheral surface 82a and the inner peripheral surface 82b of the second elastic portion 82 are inclined surfaces. The front end surface 82c of the second elastic portion 82 (the surface 82c opposite to the first elastic portion 81) can support the side surface 74c of the bearing 74 in the axial direction of the steered shaft 26, and is flat, for example. Consists of faces. The inner diameter D12 of the second elastic portion 82 (the inner diameter D12 of the root with respect to the first elastic portion 81) is larger than the inner diameter D11 of the first elastic portion 81. The outer diameter D13 of the second elastic portion 82 is the same as the outer diameter of the first elastic portion 81.

カラー９０は、金属材料や硬質樹脂材料から成り、第２端面５５と第３端面５７のいずれか一方と、弾性体８０との間に位置している。第２端面５５と第３端面５７は、ハウジング５０の一部である。つまり、カラー９０は、転舵軸２６の軸方向における、弾性体８０とハウジング５０との間に介在している。 The collar 90 is made of a metal material or a hard resin material, and is positioned between one of the second end surface 55 and the third end surface 57 and the elastic body 80. The second end surface 55 and the third end surface 57 are part of the housing 50. That is, the collar 90 is interposed between the elastic body 80 and the housing 50 in the axial direction of the steered shaft 26.

このカラー９０は、軸受７４の側面７４ｃに向いて開口した断面Ｕ字状の環状の部材であって、径方向外側の外筒部９１（第１筒部９１）と、この外筒部９１よりも径方向内側の内筒部９２（第２筒部９２）と、外筒部９１の一端と内筒部９２の一端との間を閉鎖している環状の底部９３とから成り、一体に構成されている。外筒部９１と内筒部９２と底部９３とは、互いに同心上に位置している。底部９３は平板状の構成であって、両面が平坦面である。 The collar 90 is an annular member having a U-shaped cross section that opens toward the side surface 74 c of the bearing 74, and includes an outer cylindrical portion 91 (first cylindrical portion 91) on the radially outer side and the outer cylindrical portion 91. The inner cylindrical portion 92 (second cylindrical portion 92) on the inner side in the radial direction and an annular bottom portion 93 that closes between one end of the outer cylindrical portion 91 and one end of the inner cylindrical portion 92 are configured integrally. Has been. The outer cylinder part 91, the inner cylinder part 92, and the bottom part 93 are located concentrically with each other. The bottom portion 93 has a flat plate structure, and both surfaces are flat surfaces.

断面Ｕ字状の環状に構成されているカラー９０は、図５に示される断面Ｕ字状の環状の溝９４（凹部９４）を有することになる。弾性体８０は溝９４に嵌め込まれる。転舵軸２６の軸方向へ圧縮された弾性体８０の径方向への変形を、外筒部９１と内筒部９２とによって規制することが可能である。 The collar 90 configured in an annular shape having a U-shaped cross section has an annular groove 94 (concave portion 94) having a U-shaped cross section shown in FIG. The elastic body 80 is fitted into the groove 94. The deformation of the elastic body 80 compressed in the axial direction of the steered shaft 26 in the radial direction can be restricted by the outer cylinder portion 91 and the inner cylinder portion 92.

第１弾性部８１の内周面８１ａは、内筒部９２の外周面９２ａに接している（弾性を有した嵌合、つまり圧接を含む）。つまり、第１弾性部８１の内径Ｄ１１は、内筒部９２の外径Ｄ２１と同一、又はそれ以下に設定されている。 The inner peripheral surface 81a of the first elastic portion 81 is in contact with the outer peripheral surface 92a of the inner cylinder portion 92 (including elastic fitting, that is, press contact). That is, the inner diameter D11 of the first elastic portion 81 is set to be equal to or less than the outer diameter D21 of the inner cylinder portion 92.

第２弾性部８２の内径Ｄ１２は、内筒部９２の外径Ｄ２１よりも大きい。第２弾性部８２の外径Ｄ１３は、外筒部９１の内径Ｄ２２よりも小さい。第２弾性部８２の外周面８２ａと外筒部９１の内周面９１ａとの間には、第１の空隙Ｓ１を有する。第２弾性部８２の内周面８２ｂと内筒部９２の外周面９２ａとの間には、第２の空隙Ｓ２を有する。第２弾性部８２の外周面８２ａと外筒部９１の内周面９１ａとの間の第１の間隔Ｃ１（第１の空隙Ｓ１の大きさＣ１）は、第２弾性部８２の内周面８２ｂと内筒部９２の外周面９２ａとの間の第２の間隔Ｃ２（第２の空隙Ｓ２の大きさＣ２）よりも小さい。 The inner diameter D12 of the second elastic portion 82 is larger than the outer diameter D21 of the inner cylinder portion 92. The outer diameter D13 of the second elastic portion 82 is smaller than the inner diameter D22 of the outer cylinder portion 91. Between the outer peripheral surface 82a of the second elastic portion 82 and the inner peripheral surface 91a of the outer cylinder portion 91, there is a first gap S1. Between the inner peripheral surface 82b of the second elastic portion 82 and the outer peripheral surface 92a of the inner cylindrical portion 92, there is a second gap S2. The first gap C1 (the size C1 of the first gap S1) between the outer peripheral surface 82a of the second elastic portion 82 and the inner peripheral surface 91a of the outer cylinder portion 91 is the inner peripheral surface of the second elastic portion 82. It is smaller than the 2nd space | interval C2 (size C2 of 2nd space | gap S2) between 82b and the outer peripheral surface 92a of the inner cylinder part 92. FIG.

底部９３に対して、外筒部９１の先端面９１ｂは、内筒部９２の先端面９２ｂよりも、軸受７４の側面７４ｃへ向かって突出量Ｘ１（図４参照）だけ突出している。第２弾性部８２の先端面８２ｃは、外筒部９１の先端面９１ｂから、軸受７４の側面７４ｃへ向かって突出量Ｘ２（図４参照）だけ突出している。 With respect to the bottom portion 93, the distal end surface 91 b of the outer cylinder portion 91 protrudes from the distal end surface 92 b of the inner cylinder portion 92 toward the side surface 74 c of the bearing 74 by the projection amount X 1 (see FIG. 4). The distal end surface 82c of the second elastic portion 82 protrudes from the distal end surface 91b of the outer cylinder portion 91 toward the side surface 74c of the bearing 74 by a projection amount X2 (see FIG. 4).

弾性体８０は、第１荷重特性と第２荷重特性とを有している。 The elastic body 80 has a first load characteristic and a second load characteristic.

第１荷重特性は、転舵軸２６の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率、つまりバネレートが徐々に増大する特性である。この第１荷重特性では、バネレートの変化は線形に近似していることが好ましい。しかも、この第１荷重特性でのバネレートの最大値は、転舵軸２６の軸方向への、軸受７４の振動を低減することが可能な程度に、小さく設定されている。具体的には、この第１荷重特性は、弾性体８０が軸受７４の側面７４ｃから圧縮荷重を受け始め、圧縮されて径方向へ膨出した膨出部分を、カラー９０の外筒部９１と内筒部９２との少なくとも一方により規制されるまでの、荷重特性である。 The first load characteristic is a characteristic in which the ratio of the compression load per unit compression amount deformed in the axial direction of the steered shaft 26, that is, the spring rate gradually increases. In the first load characteristic, it is preferable that the change in the spring rate approximates linearly. In addition, the maximum value of the spring rate in the first load characteristic is set small enough to reduce the vibration of the bearing 74 in the axial direction of the steered shaft 26. Specifically, the first load characteristic is that the elastic body 80 starts to receive a compressive load from the side surface 74 c of the bearing 74, and the bulging portion that is compressed and bulges in the radial direction is referred to as the outer cylinder portion 91 of the collar 90. This is the load characteristic until it is regulated by at least one of the inner cylinder part 92.

第２荷重特性は、単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率（バネレート）が、第１荷重特性に比べて急増する特性である。具体的には、第２荷重特性は、弾性体８０の前記膨出部分が、カラー９０の外筒部９１と内筒部９２との少なくとも一方によって規制された後の、荷重特性である。 The second load characteristic is a characteristic in which the ratio (spring rate) of the compressive load per unit compression amount increases rapidly compared to the first load characteristic. Specifically, the second load characteristic is a load characteristic after the bulging portion of the elastic body 80 is regulated by at least one of the outer cylinder part 91 and the inner cylinder part 92 of the collar 90.

ここで、弾性体８０の荷重特性について、図６を参照しつつ説明する。図６は、弾性体８０の圧縮荷重−圧縮量線図であり、縦軸を弾性体８０に入力する圧縮荷重ｆｃとし、横軸を弾性体８０の圧縮量δとして、圧縮荷重ｆｃに対する弾性体８０の圧縮量δの特性、つまり荷重特性を表している。原点から予め設定された基準圧縮量δａまでの、圧縮量の範囲Ａ１のことを、第１の範囲Ａ１という。第１の範囲Ａ１よりも後半の、圧縮量の範囲Ａ２のことを、第２の範囲Ａ２という。 Here, the load characteristics of the elastic body 80 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a compression load-compression amount diagram of the elastic body 80, where the vertical axis is the compression load fc inputted to the elastic body 80, and the horizontal axis is the compression amount δ of the elastic body 80, the elastic body against the compression load fc. The compression amount δ characteristic of 80, that is, the load characteristic is represented. A compression amount range A1 from the origin to a preset reference compression amount δa is referred to as a first range A1. The compression amount range A2 in the latter half of the first range A1 is referred to as a second range A2.

弾性体８０の特性は、第１の範囲Ａ１では「バネレートが小さく」且つ「バネレートが徐々に増大する」第１荷重特性を有し、第２の範囲Ａ２では「バネレートが急増する」第２荷重特性を有する。第１荷重特性では、バネレートの変化が線形に近似しているとともに、基準圧縮量δａでのバネレートが最大となる。このように弾性体８０の特性は、いわゆる２段階のバネレートを有している。本発明では、圧縮量δの初期値δｓは、第１の範囲Ａ１において基準圧縮量δａの近くに設定、つまり小さく設定されている。 The elastic body 80 has a first load characteristic in which the spring rate is small and the spring rate is gradually increased in the first range A1, and a second load in which the spring rate is rapidly increased in the second range A2. Has characteristics. In the first load characteristic, the change in the spring rate approximates linearly, and the spring rate at the reference compression amount δa is maximized. Thus, the characteristic of the elastic body 80 has a so-called two-stage spring rate. In the present invention, the initial value δs of the compression amount δ is set close to the reference compression amount δa in the first range A1, that is, set to be small.

次に、一対の支持部７５，７５の作用を説明する。図３に示されるように、転がり軸受７４は、一対の支持部７５，７５によって転舵軸２６の軸方向に挟み込まれて、第２端面５５と第３端面５７との間に位置している。 Next, the operation of the pair of support portions 75 and 75 will be described. As shown in FIG. 3, the rolling bearing 74 is sandwiched between the pair of support portions 75, 75 in the axial direction of the steered shaft 26, and is positioned between the second end surface 55 and the third end surface 57. .

第２端面５５と第３端面５７との間の離間寸法Ｄｉ（図３参照）は、転がり軸受７４の幅と一対の支持部７５，７５の各幅Ｗｄ，Ｗｄ（図４参照）との総和よりも、小さく設定されている。このため、軸方向の力がナット７３に作用していない初期状態において、既に弾性体８０，８０は、一定の圧縮量だけ圧縮されている（初期設定されている）。この一定の圧縮量は、図６に示される圧縮量δの初期値δｓに相当し、第１の範囲Ａ１に設定される。この結果、初期値δｓに対応した初期圧縮荷重ｆｃｓ（予圧）が、転がり軸受７４の各側面７４ｃ，７４ｃに付与される。この初期状態では、図３に示されるように、転がり軸受７４の各側面７４ｃ，７４ｃと各カラー９０，９０の先端面９１ａ，９１ａとの間には、転舵軸２６の軸方向に一定の隙間Ｓｐ，Ｓｐを有している。ナット７３や転がり軸受７４に作用した、軸方向の力は、弾性体８０，８０によって減衰される。 The distance Di (see FIG. 3) between the second end surface 55 and the third end surface 57 is the sum of the width of the rolling bearing 74 and the widths Wd and Wd of the pair of support portions 75 and 75 (see FIG. 4). Is set smaller. For this reason, in the initial state where the axial force is not acting on the nut 73, the elastic bodies 80, 80 are already compressed by a certain amount of compression (initially set). This constant compression amount corresponds to the initial value δs of the compression amount δ shown in FIG. 6, and is set in the first range A1. As a result, an initial compression load fcs (preload) corresponding to the initial value δs is applied to the side surfaces 74 c and 74 c of the rolling bearing 74. In this initial state, as shown in FIG. 3, the axial direction of the steered shaft 26 is constant between the side surfaces 74 c and 74 c of the rolling bearing 74 and the tip surfaces 91 a and 91 a of the collars 90 and 90. There are gaps Sp and Sp. The axial force acting on the nut 73 and the rolling bearing 74 is attenuated by the elastic bodies 80 and 80.

ナット７３や転がり軸受７４に作用した軸方向の力が過大になると、図６に示されるように、転がり軸受７４の側面７４ｃが軸方向へ変位して、カラー９０の外筒部９１の先端面９１ｂに当たる。転がり軸受７４はこれ以上の変位を規制される。弾性体８０は、これ以上の弾性変形をしない。この場合に、弾性体８０は、外筒部９１と内筒部９２とによって径方向への膨出を規制されるので、径方向へ膨出して、転がり軸受７４の側面７４ｃとカラー９０との間に挟み込まれることはない。 If the axial force acting on the nut 73 or the rolling bearing 74 becomes excessive, the side surface 74c of the rolling bearing 74 is displaced in the axial direction as shown in FIG. It hits 91b. The rolling bearing 74 is restricted from further displacement. The elastic body 80 does not undergo further elastic deformation. In this case, since the elastic body 80 is restricted from bulging in the radial direction by the outer cylindrical portion 91 and the inner cylindrical portion 92, the elastic body 80 bulges in the radial direction and is formed between the side surface 74 c of the rolling bearing 74 and the collar 90. It is not sandwiched between them.

以上の説明をまとめると、次の通りである。
図２及び図３に示されるように、車両用ステアリング装置１０は、
軸方向へ移動可能にハウジング５０に収納される転舵軸２６と、
電動モータ４３（図１参照）が発生した駆動力を前記転舵軸２６に伝達するボールねじ７０と、
前記ボールねじ７０の一部を成すナット７３を前記ハウジング５０に回転可能に支持する軸受７４と、
前記転舵軸２６の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率が徐々に増大する荷重特性（第１荷重特性）を有しており、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃ（転がり軸受７４の外輪７４ｂの側面７４ｃ，７４ｃ）を全周にわたって前記転舵軸２６の軸方向に支持する、弾性材料から成る環状の弾性体８０，８０と、
前記転舵軸２６の軸方向における、前記弾性体８０，８０と前記ハウジング５０との間に介在しており、径方向外側の外筒部９１，９１と、径方向内側の内筒部９２，９２と、前記外筒部９１，９１の一端と前記内筒部９２，９２の一端との間を閉鎖している環状の底部９３，９３とによって、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃに向いて開口した断面Ｕ字状の環状に構成されており、前記転舵軸２６の軸方向へ圧縮された前記弾性体８０，８０の径方向への変形を、前記外筒部９１，９１と前記内筒部９２，９２とによって規制することが可能な構成の環状のカラー９０，９０と、を備えている。The above description is summarized as follows.
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the vehicle steering device 10 includes:
A steered shaft 26 housed in a housing 50 movably in the axial direction;
A ball screw 70 for transmitting the driving force generated by the electric motor 43 (see FIG. 1) to the steered shaft 26;
A bearing 74 for rotatably supporting a nut 73 forming a part of the ball screw 70 on the housing 50;
It has a load characteristic (first load characteristic) in which the ratio of the compressive load per unit compression amount deformed in the axial direction of the steered shaft 26 gradually increases, and the side surfaces 74c and 74c (rolling bearings) of the bearing 74 are provided. An annular elastic body 80, 80 made of an elastic material for supporting the side surfaces 74c, 74c) of the outer ring 74b of 74 in the axial direction of the steered shaft 26 over the entire circumference;
It is interposed between the elastic bodies 80, 80 and the housing 50 in the axial direction of the steered shaft 26, and includes radially outer outer cylinder portions 91, 91 and radially inner cylinder portions 92, 92 and an annular bottom portion 93, 93 that closes between one end of the outer cylindrical portion 91, 91 and one end of the inner cylindrical portion 92, 92, toward the side surfaces 74c, 74c of the bearing 74. The elastic bodies 80, 80 compressed in the axial direction of the steered shaft 26 are deformed in the radial direction, and are formed in an annular shape having an open U-shaped cross section. And annular collars 90, 90 having a configuration that can be regulated by the cylindrical portions 92, 92.

弾性体８０は、転舵軸２６の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率（バネレート）が徐々に増大する、荷重特性を有している。このため、弾性体８０，８０は、ハウジング５０に組み付けられた、いわゆるセットされた状態では、バネレートが徐々に増大する荷重特性を発揮することができる。カラー９０，９０の外筒部９１，９１と内筒部９２，９２は、転舵軸２６の軸方向へ圧縮された弾性体８０，８０の、径方向への変形を規制することができる。圧縮された弾性体８０，８０は、外筒部９１，９１と内筒部９２，９２とによって、径方向への膨出を抑制されるので、バネレートが急増する荷重特性に、変化し得る。このように弾性体８０，８０は、材料の硬度を変えることなく、２段階のバネレートを、より確実に達成することができる。従って、ボールねじ７０を有している車両用ステアリング装置１０に採用される弾性体８０，８０の、必要な荷重特性を、より一層高めることができる。 The elastic body 80 has a load characteristic in which the ratio (spring rate) of the compression load per unit compression amount that is deformed in the axial direction of the steered shaft 26 gradually increases. For this reason, the elastic bodies 80, 80 can exhibit load characteristics in which the spring rate gradually increases in a so-called set state assembled to the housing 50. The outer cylinder portions 91 and 91 and the inner cylinder portions 92 and 92 of the collars 90 and 90 can restrict the deformation of the elastic bodies 80 and 80 compressed in the axial direction of the steered shaft 26 in the radial direction. Since the compressed elastic bodies 80 and 80 are restrained from bulging in the radial direction by the outer cylinder portions 91 and 91 and the inner cylinder portions 92 and 92, the elastic bodies 80 and 80 can be changed to load characteristics in which the spring rate rapidly increases. Thus, the elastic bodies 80 and 80 can more reliably achieve a two-stage spring rate without changing the hardness of the material. Therefore, the required load characteristics of the elastic bodies 80, 80 employed in the vehicle steering apparatus 10 having the ball screw 70 can be further enhanced.

しかも、弾性体８０，８０は、カラー９０，９０に組み込まれているので、軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃに対して常に適切な姿勢を維持することができる。カラー９０，９０は、ハウジング５０と弾性体８０，８０との間に介在しているので、ハウジング５０内で転舵軸２６の軸方向へ変位しない。このため、弾性体８０，８０によって、軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃを転舵軸２６の軸方向に適切に支持（いわゆる、フローティング支持）することができる。 Moreover, since the elastic bodies 80, 80 are incorporated in the collars 90, 90, it is possible to always maintain an appropriate posture with respect to the side surfaces 74c, 74c of the bearing 74. Since the collars 90, 90 are interposed between the housing 50 and the elastic bodies 80, 80, they are not displaced in the axial direction of the steered shaft 26 within the housing 50. For this reason, the elastic bodies 80, 80 can appropriately support the side surfaces 74c, 74c of the bearing 74 in the axial direction of the steered shaft 26 (so-called floating support).

また、断面Ｕ字状の環状に構成されているカラー９０，９０は、断面Ｕ字状の環状の溝９４，９４（凹部９４，９４）を有することになる。この溝９４，９４に弾性体８０，８０が嵌め込まれる。ハウジング５０に弾性体８０，８０を組み付ける際に、弾性体８０，８０がカラー９０，９０から脱落する心配はない。 Further, the collars 90, 90 configured in an annular shape having a U-shaped section have annular grooves 94, 94 (recessed portions 94, 94) having a U-shaped section. Elastic bodies 80 and 80 are fitted into the grooves 94 and 94. When assembling the elastic bodies 80, 80 to the housing 50, there is no concern that the elastic bodies 80, 80 will fall off the collars 90, 90.

さらに、図３及び図４に示されるように、前記弾性体８０，８０は、前記底部９３，９３に一体に構成される基端部８１，８１（第１弾性部８１，８１）と、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃを前記転舵軸２６の軸方向に支持する先端面８２ｃ，８２ｃと、を有し、
前記弾性体８０，８０の外周面８２ａ，８２ａと前記外筒部９１，９１の内周面９１ａ，９１ａとの間には第１の空隙Ｓ１，Ｓ１を有し、
前記弾性体８０，８０の内周面８２ｂ，８２ｂと前記内筒部９２，９２の外周面９２ａ，９２ａとの間には第２の空隙Ｓ２，Ｓ２を有している。Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the elastic bodies 80, 80 include base end portions 81, 81 (first elastic portions 81, 81) configured integrally with the bottom portions 93, 93, Front end surfaces 82c and 82c for supporting the side surfaces 74c and 74c of the bearing 74 in the axial direction of the steered shaft 26;
Between the outer peripheral surfaces 82a, 82a of the elastic bodies 80, 80 and the inner peripheral surfaces 91a, 91a of the outer tube portions 91, 91, first gaps S1, S1 are provided,
Between the inner peripheral surfaces 82b, 82b of the elastic bodies 80, 80 and the outer peripheral surfaces 92a, 92a of the inner cylindrical portions 92, 92, there are second gaps S2, S2.

このように、第１の空隙Ｓ１，Ｓ１及び第２の空隙Ｓ２，Ｓ２を有することにより、弾性体８０，８０は、転舵軸２６の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率が徐々に増大する第１荷重特性と、前記比率が第１荷重特性に比べて急増する第２荷重特性との、いわゆる２段階のバネレートを有することができる。 Thus, by having 1st space | gap S1, S1 and 2nd space | gap S2, S2, the elastic bodies 80 and 80 are ratios of the compression load per unit compression amount which deform | transforms into the axial direction of the steered shaft 26. It is possible to have a so-called two-stage spring rate, that is, a first load characteristic in which the ratio gradually increases and a second load characteristic in which the ratio increases rapidly as compared with the first load characteristic.

第１荷重特性は、弾性体８０，８０が軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃから圧縮荷重を受け始め、圧縮されて径方向へ膨出した膨出部分を、カラー９０，９０の外筒部９１，９１と内筒部９２，９２との少なくとも一方により規制されるまでの、荷重特性である。第２荷重特性は、弾性体８０，８０の前記膨出部分が、カラー９０，９０の外筒部９１，９１と内筒部９２，９２との少なくとも一方によって規制された後の、荷重特性である。 The first load characteristic is that the elastic bodies 80, 80 start to receive a compressive load from the side surfaces 74 c, 74 c of the bearing 74, and the bulging portions that are compressed and bulge in the radial direction are It is a load characteristic until it is regulated by at least one of 91 and the inner cylinder parts 92 and 92. The second load characteristic is a load characteristic after the bulging portions of the elastic bodies 80, 80 are regulated by at least one of the outer cylinder portions 91, 91 and the inner cylinder portions 92, 92 of the collars 90, 90. is there.

このため、ボールねじ７０のミスアライメントや、ボールねじ７０のナット７３に作用する荷重の偏りに起因して、軸受７４が軸方向へ変位することによる振動や作動音を、弾性体８０の第１荷重特性によって低減することができる。 For this reason, vibration and operating noise due to the displacement of the bearing 74 in the axial direction due to misalignment of the ball screw 70 and bias of the load acting on the nut 73 of the ball screw 70 are caused by the first elastic body 80. It can be reduced by load characteristics.

また、軸受７４に対して軸方向に作用する衝撃荷重を、弾性体８０，８０の第２荷重特性によって減衰することができる。この結果、ボールねじ７０や軸受７４を衝撃荷重から保護することができる。加えて、ハウジング５０に対する軸受７４の、軸方向の位置を、第２荷重特性によって保持することができる。この結果、打音の発生を防止することができる。 Further, the impact load acting in the axial direction on the bearing 74 can be attenuated by the second load characteristics of the elastic bodies 80 and 80. As a result, the ball screw 70 and the bearing 74 can be protected from an impact load. In addition, the axial position of the bearing 74 with respect to the housing 50 can be maintained by the second load characteristic. As a result, it is possible to prevent the occurrence of hitting sounds.

このように、２段階のバネレートによって、通常運転時における軸受７４の振動や作動音の低減と、転舵軸２６に軸方向の過大な衝撃荷重を受けたときの軸受７４の位置の保持性との、両立を図ることができる。 In this way, the two-stage spring rate reduces the vibration and operating noise of the bearing 74 during normal operation, and retains the position of the bearing 74 when the steering shaft 26 receives an excessive impact load in the axial direction. Can be achieved at the same time.

しかも、弾性体８０，８０が転舵軸２６の軸方向へ圧縮されるにつれて、径方向へ膨出した膨出部分は、図７に示されるように、第１の空隙Ｓ１，Ｓ１や第２の空隙Ｓ２，Ｓ２が無くなるまで、膨出することができる。このため、膨出部分がカラー９０，９０から、はみ出して、軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃとカラー９０，９０との間に挟み込まれることはない。 Moreover, as the elastic bodies 80, 80 are compressed in the axial direction of the steered shaft 26, the bulging portions that bulge in the radial direction are, as shown in FIG. 7, the first gaps S 1, S 1 and the second gaps. It can bulge until the gaps S2 and S2 disappear. For this reason, the bulging portion does not protrude from the collars 90 and 90, and is not sandwiched between the side surfaces 74 c and 74 c of the bearing 74 and the collars 90 and 90.

さらに、前記弾性体８０，８０の前記基端部８１，８１の内周面８１ａ、８１ａは、前記内筒部９２，９２の外周面９２ａ，９２ａに接している。このため、第１の空隙Ｓ１，Ｓ１及び第２の空隙Ｓ２，Ｓ２を有しているにもかかわらず、カラー９０，９０に対する弾性体８０，８０の径方向の位置を、正確に設定することができる。軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃを全周にわたり、弾性体８０，８０によって正確に支持することができる。しかも、弾性体８０，８０の基端部８１，８１の内周面８１ａ，８１ａのみが、内筒部９２，９２の外周面９２ａ，９２ａに接するので、圧縮された弾性体８０，８０が径方向へ膨出する作用に、影響を及ぼすことはない。 Further, the inner peripheral surfaces 81 a and 81 a of the base end portions 81 and 81 of the elastic bodies 80 and 80 are in contact with the outer peripheral surfaces 92 a and 92 a of the inner cylindrical portions 92 and 92. For this reason, the radial positions of the elastic bodies 80 and 80 relative to the collars 90 and 90 can be accurately set despite the first gaps S1 and S1 and the second gaps S2 and S2. Can do. The side surfaces 74c and 74c of the bearing 74 can be accurately supported by the elastic bodies 80 and 80 over the entire circumference. Moreover, since only the inner peripheral surfaces 81a and 81a of the base end portions 81 and 81 of the elastic bodies 80 and 80 are in contact with the outer peripheral surfaces 92a and 92a of the inner cylindrical portions 92 and 92, the compressed elastic bodies 80 and 80 have a diameter. It does not affect the bulging action.

さらに、前記弾性体８０，８０の外周面８２ａ，８２ａと前記外筒部９１，９１の内周面９１ａ，９１ａとの間の第１の間隔Ｃ１，Ｃ１は、前記弾性体８０，８０の内周面８２ｂ，８２ｂと前記内筒部９２，９２の外周面９２ａ，９２ａとの間の第２の間隔Ｃ２，Ｃ２よりも小さい。 Furthermore, the first gaps C1 and C1 between the outer peripheral surfaces 82a and 82a of the elastic bodies 80 and 80 and the inner peripheral surfaces 91a and 91a of the outer cylindrical portions 91 and 91 are within the elastic bodies 80 and 80, respectively. It is smaller than the second distances C2 and C2 between the peripheral surfaces 82b and 82b and the outer peripheral surfaces 92a and 92a of the inner cylindrical portions 92 and 92.

上述のように、ボールねじ７０のナット７３に作用する荷重の偏りに起因して、軸受７４には微小な傾きが発生し得る。この場合に、弾性体８０は、径内方よりも径外方へ膨出する傾向になる。これに対し、第１の間隔Ｃ１，Ｃ１は、第２の間隔Ｃ２，Ｃ２よりも小さい。このため、弾性体８０，８０の径外方への膨出は、径内方への膨出よりも先に規制される。この結果、弾性体８０，８０を、概ね均等に効率よく圧縮変形させることができる。 As described above, the bearing 74 may be slightly inclined due to the uneven load applied to the nut 73 of the ball screw 70. In this case, the elastic body 80 tends to bulge radially outward rather than radially inward. On the other hand, the first intervals C1 and C1 are smaller than the second intervals C2 and C2. For this reason, the outward expansion of the elastic bodies 80 and 80 is regulated before the expansion toward the radially inward direction. As a result, the elastic bodies 80 and 80 can be compressed and deformed substantially uniformly and efficiently.

さらに、前記弾性体８０，８０の断面形状は、前記基端部８１，８１から前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃへ向かって先細りとなるテーパ状である。弾性体８０，８０の断面形状が先細りテーパ状であるから、バネレートが徐々に増大する第１荷重特性を、十分に発揮することができる。 Furthermore, the cross-sectional shape of the elastic bodies 80, 80 is a taper shape that tapers from the base end portions 81, 81 toward the side surfaces 74c, 74c of the bearing 74. Since the cross-sectional shapes of the elastic bodies 80 and 80 are tapered, the first load characteristic in which the spring rate gradually increases can be sufficiently exhibited.

さらに、前記底部９３，９３に対して、前記外筒部９１，９１の先端面９１ｂ，９１ｂは、前記内筒部９２，９２の先端面９２ｂ，９２ｂよりも、前記軸受７４の側面７４ｃ，７４ｃへ向かって突出している。このため、図７に示されるように、軸受７４が軸方向へ変位する変位量を、大径である外筒部９１，９１の先端面９１ｂ，９１ｂによって、正確に規定することができる。従って、弾性体８０，８０の圧縮量（潰れ量）を規制することができる。 Furthermore, with respect to the bottom portions 93, 93, the front end surfaces 91b, 91b of the outer cylinder portions 91, 91 are side surfaces 74c, 74c of the bearing 74 rather than the front end surfaces 92b, 92b of the inner cylinder portions 92, 92. Projecting toward. Therefore, as shown in FIG. 7, the amount of displacement of the bearing 74 in the axial direction can be accurately defined by the tip surfaces 91b and 91b of the outer cylinder portions 91 and 91 having a large diameter. Therefore, the compression amount (collapse amount) of the elastic bodies 80 and 80 can be regulated.

なお、本発明による車両用ステアリング装置１０は、本発明の作用及び効果を奏する限りにおいて、実施例に限定されるものではない。 The vehicle steering device 10 according to the present invention is not limited to the embodiment as long as the effects and effects of the present invention are exhibited.

例えば、本発明では、車両用ステアリング装置１０は、ステアリングホイール２１と転舵軸２６との間を機械的に分離し、ステアリングホイール２１の操舵量に従って転舵用アクチュエータ（図示せず）が転舵用動力を発生し、この転舵用動力をボールねじ７０によって転舵軸２６に伝える方式の、いわゆる、ステアバイワイヤ（steer-by-wire）式ステアリング装置であってもよい。 For example, in the present invention, the vehicle steering device 10 mechanically separates the steering wheel 21 and the steered shaft 26, and a steered actuator (not shown) steers according to the steering amount of the steering wheel 21. It may be a so-called steer-by-wire type steering device that generates power for driving and transmits the power for steering to the steered shaft 26 by the ball screw 70.

また、軸受７４は、転がり軸受に限定されるものではなく、例えば滑り軸受によって構成することができる。 Moreover, the bearing 74 is not limited to a rolling bearing, For example, it can be comprised with a sliding bearing.

本発明の車両用ステアリング装置１０は、自動車に搭載するのに好適である。 The vehicle steering device 10 of the present invention is suitable for being mounted on an automobile.

１０車両用ステアリング装置
２６転舵軸
４３電動モータ
５０ハウジング
７０ボールねじ
７３ナット
７４軸受
７４ｃ軸受の側面
８０弾性体
８１第１弾性部（基端部）
８１ａ第１弾性部の内周面
８２第２弾性部
８２ａ第２弾性部の外周面
８２ｂ第２弾性部の内周面
８２ｃ第２弾性部の先端面
９０カラー
９１外筒部
９１ａ外筒部の内周面
９１ｂ外筒部の先端面
９２内筒部
９２ａ内筒部の外周面
９２ｂ内筒部の先端面
９３底部
９４溝（凹部）
Ｃ１第１の空隙の間隔
Ｃ２第２の空隙の間隔
Ｄ１２第２弾性部の内径（弾性体の内径）
Ｄ１３第２弾性部の外径（弾性体の外径）
Ｄ２１内筒部の外径
Ｄ２２外筒部の内径
Ｓ１第１の空隙
Ｓ２第２の空隙DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Steering device for vehicles 26 Steering shaft 43 Electric motor 50 Housing 70 Ball screw 73 Nut 74 Bearing 74c Side of bearing 80 Elastic body 81 1st elastic part (base end part)
81a Inner peripheral surface of the first elastic portion 82 Second elastic portion 82a Outer peripheral surface of the second elastic portion 82b Inner peripheral surface of the second elastic portion 82c Tip surface of the second elastic portion 90 Collar 91 Outer cylinder portion 91a Outer cylinder portion Inner peripheral surface 91b Front end surface of outer tube portion 92 Inner tube portion 92a Outer surface of inner tube portion 92b End surface of inner tube portion 93 Bottom portion 94 Groove (concave portion)
C1 Interval of the first gap C2 Interval of the second gap D12 Inner diameter of the second elastic part (inner diameter of the elastic body)
D13 Outer diameter of second elastic part (outer diameter of elastic body)
D21 Outer diameter of inner cylinder part D22 Inner diameter of outer cylinder part S1 1st space | gap S2 2nd space | gap

Claims

軸方向へ移動可能にハウジングに収納される転舵軸と、
電動モータが発生した駆動力を前記転舵軸に伝達するボールねじと、
前記ボールねじの一部を成すナットを前記ハウジングに回転可能に支持する軸受と、
前記転舵軸の軸方向へ変形する単位圧縮量当たりの圧縮荷重の比率が徐々に増大する荷重特性を有しており、前記軸受の側面を全周にわたって前記転舵軸の軸方向に支持する、弾性材料から成る環状の弾性体と、
前記転舵軸の軸方向における、前記弾性体と前記ハウジングとの間に介在しており、径方向外側の外筒部と、径方向内側の内筒部と、前記外筒部の一端と前記内筒部の一端との間を閉鎖している環状の底部とによって、前記軸受の側面に向いて開口した断面Ｕ字状の環状に構成されており、前記転舵軸の軸方向へ圧縮された前記弾性体の径方向への変形を、前記外筒部と前記内筒部とによって規制することが可能な構成の環状のカラーと、
を備え、
前記弾性体は、前記底部に一体に構成される基端の中空円盤状の第１弾性部と、前記第１弾性部から前記軸受の前記側面へ向かって延びた環状の第２弾性部とから成り、
前記第２弾性部の先端面は、前記軸受の前記側面を前記転舵軸の軸方向に支持し、
前記第２弾性部の断面形状は、前記第１弾性部から前記軸受の前記側面へ向かって先細りとなるテーパ状であり、
前記第１弾性部に対する前記第２弾性部の付け根の内径は、前記第１弾性部の内径よりも大きく、
前記第２弾性部の外径は、前記第１弾性部の外径と同じであり、
前記第１弾性部の内周面は、前記内筒部の外周面に接しており、
前記第２弾性部の外周面と前記外筒部の内周面との間には、第１の空隙を有し、
前記第２弾性部の内周面と前記内筒部の前記外周面との間には、第２の空隙を有している、
ことを特徴とする車両用ステアリング装置。 A steered shaft housed in a housing movably in the axial direction;
A ball screw that transmits the driving force generated by the electric motor to the steered shaft;
A bearing that rotatably supports a nut forming a part of the ball screw on the housing;
It has a load characteristic in which the ratio of the compressive load per unit compression amount that deforms in the axial direction of the steered shaft gradually increases, and the side surface of the bearing is supported in the axial direction of the steered shaft over the entire circumference. An annular elastic body made of an elastic material;
In the axial direction of the steered shaft, it is interposed between the elastic body and the housing, the outer cylinder part on the radially outer side, the inner cylinder part on the radially inner side, one end of the outer cylinder part, and the An annular bottom portion that is closed between one end of the inner cylinder portion and an annular bottom portion that opens toward the side surface of the bearing, and is compressed in the axial direction of the steered shaft. An annular collar having a configuration capable of restricting deformation in the radial direction of the elastic body by the outer tube portion and the inner tube portion;
Equipped with a,
The elastic body includes a base-shaped hollow disk-shaped first elastic portion integrally formed with the bottom portion, and an annular second elastic portion extending from the first elastic portion toward the side surface of the bearing. Consists of
The front end surface of the second elastic portion supports the side surface of the bearing in the axial direction of the steered shaft,
The cross-sectional shape of the second elastic portion is a taper shape that tapers from the first elastic portion toward the side surface of the bearing,
The inner diameter of the base of the second elastic part with respect to the first elastic part is larger than the inner diameter of the first elastic part,
The outer diameter of the second elastic part is the same as the outer diameter of the first elastic part,
The inner peripheral surface of the first elastic portion is in contact with the outer peripheral surface of the inner cylinder portion,
Between the outer peripheral surface of the second elastic portion and the inner peripheral surface of the outer cylinder portion, there is a first gap,
Between the inner peripheral surface of the second elastic portion and the outer peripheral surface of the inner cylinder portion, there is a second gap.
A vehicle steering apparatus characterized by the above.

前記弾性体の外周面と前記外筒部の内周面との間の第１の間隔は、前記弾性体の内周面と前記内筒部の外周面との間の第２の間隔よりも小さい、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用ステアリング装置。 The 1st space | interval between the outer peripheral surface of the said elastic body and the inner peripheral surface of the said outer cylinder part is rather than the 2nd space | interval between the inner peripheral surface of the said elastic body, and the outer peripheral surface of the said inner cylinder part. small,
The vehicle steering apparatus according to claim 1 .

前記外筒部の先端面は、前記内筒部の先端面よりも前記軸受の側面へ向かって突出している、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両用ステアリング装置。 The distal end surface of the outer cylinder portion protrudes toward the side surface of the bearing from the distal end surface of the inner cylinder portion.
The vehicle steering apparatus according to claim 1 , wherein the vehicle steering apparatus is a vehicle steering apparatus.