Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2022170823A - electric power steering device - Google Patents

electric power steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2022170823A
JP2022170823A JP2021077051A JP2021077051A JP2022170823A JP 2022170823 A JP2022170823 A JP 2022170823A JP 2021077051 A JP2021077051 A JP 2021077051A JP 2021077051 A JP2021077051 A JP 2021077051A JP 2022170823 A JP2022170823 A JP 2022170823A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wheel
worm
electric power
rolling bearing
power steering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2021077051A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
祥史 黒川
Yoshifumi Kurokawa
洸 中川
Hikaru Nakagawa
ハンソル キム
Han Sol Kim
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2021077051A priority Critical patent/JP2022170823A/en
Publication of JP2022170823A publication Critical patent/JP2022170823A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

To provide an electric power steering device that can decrease the number of components and facilitate assembly operation.SOLUTION: An electric power steering device includes: an input shaft (inner shaft) 46; an output shaft 12 disposed coaxially with the input shaft on the front side in an axial direction of the input shaft; a torque sensor 14 disposed on the outer side in a radial direction of the input shaft; a worm wheel 16 externally fixed on an outer circumferential surface of the output shaft 12; a worm 17 rotatably driven by an electric motor; and a housing case 10 including a sensor housing 28 and a gear housing 29 that are connected to each other. The sensor housing 28 houses the torque sensor 14. The gear housing 29 houses the worn wheel 16 and the worm 17. The output shaft 12 is rotatably supported by the housing case 10 with only one rolling bearing 18 supported by the gear housing 29.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering system.

自動車のステアリング装置では、運転者の操作によりステアリングホイールを回転させると、ステアリングホイールの回転は、ステアリングシャフトや中間シャフトを介して、ステアリングギヤユニットのピニオンシャフトに伝達され、ステアリングギヤユニットのラック軸の直線運動に変換される。これにより、1対のタイロッドが押し引きされ、1対の操舵輪にステアリングホイールの操作量に応じた舵角が付与される。 In the steering system of an automobile, when the steering wheel is rotated by the driver's operation, the rotation of the steering wheel is transmitted to the pinion shaft of the steering gear unit via the steering shaft and the intermediate shaft, and the rack shaft of the steering gear unit is rotated. Converted to linear motion. As a result, the pair of tie rods is pushed and pulled, and a steering angle corresponding to the amount of operation of the steering wheel is imparted to the pair of steered wheels.

また、近年、電動モータを補助動力源として、運転者がステアリングホイールを操作するのに要する力を軽減する、電動パワーステアリング装置が広く普及している。電動パワーステアリング装置は、補助動力を発生させる電動アシスト装置を備える。電動アシスト装置は、電動モータのトルクを増大させるための減速機として、大きな減速比が得られるウォーム減速機を備える。ウォーム減速機は、外周面にウォーム歯を有するウォームと、外周面にウォーム歯と噛合するホイール歯を有するウォームホイールとを備える。 Also, in recent years, an electric power steering apparatus has become widespread, which uses an electric motor as an auxiliary power source to reduce the force required for the driver to operate the steering wheel. An electric power steering device includes an electric assist device that generates auxiliary power. The electric assist device includes a worm speed reducer capable of obtaining a large reduction ratio as a speed reducer for increasing the torque of the electric motor. The worm speed reducer includes a worm having worm teeth on its outer peripheral surface and a worm wheel having wheel teeth that mesh with the worm teeth on its outer peripheral surface.

図10は、従来の電動パワーステアリング装置を構成する電動アシスト装置の1例として、国際公開第2019/139060号に記載された構造を示している。電動アシスト装置100は、入力シャフト101と、出力シャフト102と、トルクセンサ103と、ウォームホイール104と、ウォーム105と、ハウジングケース106と、1対の転がり軸受107a、107bと、図示しない電動モータ111とを備える。 FIG. 10 shows the structure described in International Publication No. 2019/139060 as an example of an electric assist device that constitutes a conventional electric power steering device. The electric assist device 100 includes an input shaft 101, an output shaft 102, a torque sensor 103, a worm wheel 104, a worm 105, a housing case 106, a pair of rolling bearings 107a and 107b, and an electric motor 111 (not shown). and

入力シャフト101は、ステアリングホイールの操作に基づいて回転駆動される操舵力伝達部材である。出力シャフト102は、入力シャフト101の軸方向前側に、入力シャフト101と同軸に配置された操舵力伝達部材である。トルクセンサ103は、入力シャフト101の径方向外側に配置されている。ウォームホイール104は、出力シャフト102の外周面に外嵌固定されている。ウォーム105は、ウォームホイール104に噛合させている。ハウジングケース106は、互いに結合されたセンサハウジング108およびギヤハウジング109を有する。センサハウジング108は、トルクセンサ103を収容している。ギヤハウジング109は、ウォームホイール104およびウォーム105を収容している。1対の転がり軸受107a、107bは、ハウジングケース106に対して出力シャフト102を、ウォームホイール104を挟んだ前後2箇所位置で回転自在に支持している。電動モータ111は、ハウジングケース106に支持されている。なお、電動パワーステアリング装置に関して、前後方向は、自動車の前後方向をいう。 The input shaft 101 is a steering force transmission member that is rotationally driven based on the operation of the steering wheel. The output shaft 102 is a steering force transmission member arranged axially forward of the input shaft 101 and coaxial with the input shaft 101 . The torque sensor 103 is arranged radially outside the input shaft 101 . The worm wheel 104 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the output shaft 102 . A worm 105 is meshed with the worm wheel 104 . Housing case 106 has a sensor housing 108 and a gear housing 109 coupled together. A sensor housing 108 houses the torque sensor 103 . Gear housing 109 accommodates worm wheel 104 and worm 105 . A pair of rolling bearings 107 a and 107 b rotatably supports the output shaft 102 with respect to the housing case 106 at two front and rear positions with the worm wheel 104 interposed therebetween. The electric motor 111 is supported by the housing case 106 . Regarding the electric power steering device, the front-rear direction refers to the front-rear direction of the vehicle.

また、1対の転がり軸受107a、107bのうちの前側の転がり軸受107aは、ギヤハウジング109に支持されており、1対の転がり軸受107a、107bのうちの後側の転がり軸受107bは、ギヤハウジング109と異なる部品である、センサハウジング108とギヤハウジング109との間に配置された中間プレート110に支持されている。 The front rolling bearing 107a of the pair of rolling bearings 107a and 107b is supported by the gear housing 109, and the rear rolling bearing 107b of the pair of rolling bearings 107a and 107b is supported by the gear housing. It is supported by an intermediate plate 110 located between the sensor housing 108 and the gear housing 109, which is a different part from 109.

このような電動アシスト装置100を備えた電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールから入力された操舵トルクをトルクセンサ103により測定し、この測定信号に基づいて、電動モータ111の通電を制御する。電動モータ111のトルクは、ウォーム105を介してウォームホイール104に伝達されることにより増大されてから、出力シャフト102に補助動力として付与される。これにより、運転者がステアリングホイールを操作するのに要する力が軽減される。 An electric power steering device having such an electric assist device 100 measures the steering torque input from the steering wheel with the torque sensor 103, and controls energization of the electric motor 111 based on this measurement signal. The torque of the electric motor 111 is increased by being transmitted to the worm wheel 104 via the worm 105 and then applied to the output shaft 102 as auxiliary power. This reduces the force required by the driver to operate the steering wheel.

国際公開第2019/139060号WO2019/139060

上述したような従来の電動パワーステアリング装置は、未だ改良の余地がある。すなわち、従来の電動パワーステアリング装置では、ハウジングケース106に対して出力シャフト102を回転自在に支持するために、1対の転がり軸受107a、107bを用いており、かつ、1対の転がり軸受107a、107bのうちの前側の転がり軸受107aが、ギヤハウジング109に支持されており、1対の転がり軸受107a、107bのうちの後側の転がり軸受107bが、ギヤハウジング109と異なる部品である中間プレート110に支持されている。このため、転がり軸受の個数を含めた部品点数が多くなるだけでなく、組み立て作業が煩雑になりやすい。 The conventional electric power steering system as described above still has room for improvement. That is, in the conventional electric power steering device, a pair of rolling bearings 107a and 107b are used to rotatably support the output shaft 102 with respect to the housing case 106. The front rolling bearing 107a of 107b is supported by the gear housing 109, and the rear rolling bearing 107b of the pair of rolling bearings 107a and 107b is an intermediate plate 110 which is a component different from the gear housing 109. supported by As a result, not only does the number of parts including the number of rolling bearings increase, but assembly work tends to be complicated.

本発明は、部品点数を抑えられ、かつ、組み立て作業を容易に行える電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric power steering apparatus that reduces the number of parts and facilitates assembly work.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置は、入力シャフトと、出力シャフトと、トルクセンサと、ウォームホイールと、ウォームと、ハウジングケースと、1個の転がり軸受とを備える。
前記入力シャフトは、ステアリングホイールの操作に基づいて回転駆動される。
前記出力シャフトは、前記入力シャフトの軸方向前側に、該入力シャフトと同軸に配置されている。
前記トルクセンサは、前記入力シャフトの径方向外側に配置される。
前記ウォームホイールは、外周面にホイール歯を有し、前記出力シャフトの外周面に外嵌固定されている。
前記ウォームは、外周面に、前記ホイール歯に噛合させたウォーム歯を有し、電動モータにより回転駆動される。
前記ハウジングケースは、互いに結合されたセンサハウジングおよびギヤハウジングを有する。
前記センサハウジングは、前記トルクセンサを収容している。
前記ギヤハウジングは、前記ウォームホイールおよび前記ウォームを収容している。
前記出力シャフトは、前記ハウジングケースに対し、前記ギヤハウジングに支持された前記1個の転がり軸受のみを用いて回転自在に支持されている。
An electric power steering device according to one aspect of the present invention includes an input shaft, an output shaft, a torque sensor, a worm wheel, a worm, a housing case, and one rolling bearing.
The input shaft is rotationally driven based on the operation of the steering wheel.
The output shaft is arranged axially forward of the input shaft and coaxial with the input shaft.
The torque sensor is arranged radially outwardly of the input shaft.
The worm wheel has wheel teeth on its outer peripheral surface and is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the output shaft.
The worm has worm teeth meshing with the wheel teeth on its outer peripheral surface, and is rotationally driven by an electric motor.
The housing case has a sensor housing and a gear housing coupled together.
The sensor housing accommodates the torque sensor.
The gear housing accommodates the worm wheel and the worm.
The output shaft is rotatably supported by the housing case using only the one rolling bearing supported by the gear housing.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置では、前記転がり軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置された複数個の転動体とを備え、前記複数個の転動体のピッチ円直径が、前記ホイール歯の外径の50%以上である。 In the electric power steering device of one aspect of the present invention, the rolling bearing includes an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements arranged between the outer ring and the inner ring, and the plurality of rolling elements is 50% or more of the outer diameter of the wheel tooth.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置では、前記転がり軸受は、前記ホイール歯よりも軸方向前側に配置されている。 In one aspect of the electric power steering device of the present invention, the rolling bearing is arranged axially forward of the wheel teeth.

この場合に、本発明の一態様の電動パワーステアリング装置では、前記出力シャフトの軸方向前側部の外周面に、自在継手のヨークの基部が外嵌固定されており、前記基部の軸方向後側の端部が、前記転がり軸受の径方向内側に配置されている。 In this case, in the electric power steering apparatus according to one aspect of the present invention, the base of the yoke of the universal joint is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the axially front side portion of the output shaft, and the axially rearward side of the base is fixed. is disposed radially inward of the rolling bearing.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置では、前記転がり軸受は、前記ホイール歯よりも軸方向後側に配置されている。 In one aspect of the electric power steering device of the present invention, the rolling bearing is arranged axially rearward of the wheel teeth.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置では、前記転がり軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置された複数個の転動体とを備え、前記外輪が前記ギヤハウジングに支持され、かつ、前記内輪が前記ウォームホイールに支持されている。 In one aspect of the electric power steering device of the present invention, the rolling bearing includes an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements arranged between the outer ring and the inner ring, and the outer ring is the gear housing. and the inner ring is supported by the worm wheel.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置では、前記ウォームホイールと前記ハウジングケースとの間をシールするシール部材をさらに備える。 The electric power steering device according to one aspect of the present invention further includes a sealing member that seals between the worm wheel and the housing case.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置では、前記シール部材が、前記ウォームホイールと前記ギヤハウジングとの間をシールする。 In one aspect of the electric power steering device of the present invention, the sealing member seals between the worm wheel and the gear housing.

本発明の一態様の電動パワーステアリング装置によれば、部品点数を抑えられ、かつ、組み立て作業を容易に行える。 According to the electric power steering device of one aspect of the present invention, the number of parts can be reduced and the assembly work can be easily performed.

図1は、本発明の実施の形態の第1例の電動パワーステアリング装置を示す部分切断側面図である。FIG. 1 is a partially cutaway side view showing an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the invention. 図2は、図1のA-A断面を模式的に示す図である。FIG. 2 is a diagram schematically showing the AA section of FIG. 図3は、ウォーム、ウォームホイールの外側ホイール部材、および1個の転がり軸受のみを取り出して軸方向から見た模式図である。FIG. 3 is a schematic view of the worm, the outer wheel member of the worm wheel, and only one rolling bearing taken out and viewed from the axial direction. 図4は、本発明の実施の形態の第1例に対する比較例の構造を示す、図2に相当する図である。FIG. 4 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing the structure of a comparative example with respect to the first example of the embodiment of the invention. 図5は、本発明の実施の形態の第2例を示す、図2に相当する図である。FIG. 5 is a diagram corresponding to FIG. 2, showing a second example of the embodiment of the present invention. 図6は、本発明の実施の形態の第3例を示す、図2に相当する図である。FIG. 6 is a diagram corresponding to FIG. 2 showing a third embodiment of the present invention. 図7は、本発明の実施の形態の第4例を示す、図2に相当する図である。FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 2, showing a fourth example of the embodiment of the present invention. 図8は、本発明の実施の形態の第5例を示す、図2に相当する図である。FIG. 8 is a diagram corresponding to FIG. 2, showing a fifth example of the embodiment of the present invention. 図9は、本発明の実施の形態の第6例を示す、図2に相当する図である。FIG. 9 is a diagram corresponding to FIG. 2, showing a sixth example of the embodiment of the present invention. 図10は、従来の電動パワーステアリング装置を構成する電動アシスト装置の断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view of an electric assist device that constitutes a conventional electric power steering device.

[実施の形態の第1例]
本発明の実施の形態の第1例について、図1~図3を用いて説明する。
[First example of embodiment]
A first example of an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

なお、電動パワーステアリング装置1に関する以下の説明中、前後方向は、自動車の前後方向をいう。具体的には、図1および図2の左側が前側であり、図1および図2の右側が後側である。 In the following description of the electric power steering device 1, the front-rear direction refers to the front-rear direction of the vehicle. Specifically, the left side of FIGS. 1 and 2 is the front side, and the right side of FIGS. 1 and 2 is the rear side.

本例の電動パワーステアリング装置1は、コラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置であり、ステアリングホイール2と、ステアリングシャフト3と、ステアリングコラム4と、1対の自在継手5a、5bと、中間シャフト6と、ステアリングギヤユニット7と、1対のタイロッド8と、電動アシスト装置9とを備える。 The electric power steering device 1 of this example is a column assist type electric power steering device, and includes a steering wheel 2, a steering shaft 3, a steering column 4, a pair of universal joints 5a and 5b, and an intermediate shaft 6. , a steering gear unit 7 , a pair of tie rods 8 , and an electric assist device 9 .

ステアリングホイール2は、ステアリングコラム4の内側に回転自在に支持されたステアリングシャフト3の後側の端部に固定されている。ステアリングシャフト3の前側の端部は、ステアリングコラム4の前側の端部に固定されたハウジングケース10の内側に挿入されており、トーションバー11を介して、出力シャフト12に連結されている。 The steering wheel 2 is fixed to the rear end of the steering shaft 3 rotatably supported inside the steering column 4 . A front end of the steering shaft 3 is inserted inside a housing case 10 fixed to a front end of the steering column 4 and connected to an output shaft 12 via a torsion bar 11 .

出力シャフト12の回転は、1対の自在継手5a、5bおよび中間シャフト6を介して、ステアリングギヤユニット7のピニオンシャフト13に伝達される。そして、ピニオンシャフト13の回転を、図示しないラック軸の直線運動に変換することで、1対のタイロッド8を押し引きし、操舵輪に舵角を付与する。 Rotation of the output shaft 12 is transmitted to the pinion shaft 13 of the steering gear unit 7 via the pair of universal joints 5 a and 5 b and the intermediate shaft 6 . By converting the rotation of the pinion shaft 13 into the linear motion of a rack shaft (not shown), the pair of tie rods 8 are pushed and pulled to impart a steering angle to the steered wheels.

また、本例の構造は、ステアリングホイール2の前後位置を調節可能とするためのテレスコピック機構を備えている。このために、ステアリングコラム4は、筒状のインナコラム44の後側の端部に、筒状のアウタコラム45の前側の端部を軸方向の相対変位を可能に外嵌することにより、全長を伸縮可能に構成されている。また、ステアリングシャフト3は、インナシャフト46の後側の端部の外周面に、筒状のアウタシャフト47の前側の端部の内周面をスプライン係合させることにより、インナシャフト46とアウタシャフト47との間でのトルク伝達を可能に、かつ、全長を伸縮可能に構成されている。アウタシャフト47は、後側の端部をアウタコラム45よりも後方に突出させた状態で、アウタコラム45の内側に図示しない玉軸受により回転のみを可能に支持されている。したがって、アウタシャフト47の後側の端部に固定されたステアリングホイール2の前後位置を調節する際には、アウタシャフト47とともにアウタコラム45が、インナコラム44およびインナシャフト46に対して前後方向に変位することで、ステアリングシャフト3およびステアリングコラム4が伸縮する。 The structure of this example also has a telescopic mechanism for adjusting the front-rear position of the steering wheel 2 . For this reason, the steering column 4 is configured such that the front end of a tubular outer column 45 is fitted onto the rear end of the tubular inner column 44 so as to be relatively displaceable in the axial direction. is configured to be extendable. Further, the steering shaft 3 is configured by spline-engaging the inner peripheral surface of the front end portion of the tubular outer shaft 47 with the outer peripheral surface of the rear end portion of the inner shaft 46 so that the inner shaft 46 and the outer shaft 47 are connected. 47, and the entire length can be expanded and contracted. The outer shaft 47 is rotatably supported inside the outer column 45 by a ball bearing (not shown) with its rear end protruding rearward from the outer column 45 . Therefore, when adjusting the longitudinal position of the steering wheel 2 fixed to the rear end of the outer shaft 47 , the outer column 45 along with the outer shaft 47 moves in the longitudinal direction with respect to the inner column 44 and the inner shaft 46 . The displacement causes the steering shaft 3 and the steering column 4 to expand and contract.

電動アシスト装置9は、運転者がステアリングホイール2を操作するのに要する力を軽減するための補助トルクを発生させる装置である。本例の電動アシスト装置9は、出力シャフト12と、トルクセンサ14と、ウォームホイール16およびウォーム17を有するウォーム減速機15と、ハウジングケース10と、1個の転がり軸受18とを備える。また、本例の電動アシスト装置9は、トーションバー11と、電動モータ19と、シール部材20と、図示しないECUとを、さらに備える。 The electric assist device 9 is a device that generates an assist torque for reducing the force required for the driver to operate the steering wheel 2 . The electric assist device 9 of this example includes an output shaft 12 , a torque sensor 14 , a worm reduction gear 15 having a worm wheel 16 and a worm 17 , a housing case 10 and one rolling bearing 18 . Further, the electric assist device 9 of this example further includes a torsion bar 11, an electric motor 19, a seal member 20, and an ECU (not shown).

出力シャフト12は、入力シャフトに相当するインナシャフト46の前側に、インナシャフト46と同軸に配置されている。インナシャフト46と出力シャフト12とは、トーションバー11を介して連結されている。なお、本発明を実施する場合には、ステアリングシャフトの前側の端部にトルク伝達可能に結合される、ステアリングシャフトとは別体のシャフトにより、入力シャフトを構成することもできる。 The output shaft 12 is arranged coaxially with the inner shaft 46 on the front side of the inner shaft 46 corresponding to the input shaft. The inner shaft 46 and the output shaft 12 are connected via the torsion bar 11 . In the case of carrying out the present invention, the input shaft can also be configured by a shaft separate from the steering shaft, which is coupled to the front end of the steering shaft so as to be capable of transmitting torque.

トルクセンサ14は、ステアリングシャフト3の前側の端部の径方向外側に配置されており、トーションバー11の捩れ方向および捩れ量を検出可能である。 The torque sensor 14 is arranged radially outside the front end of the steering shaft 3 and is capable of detecting the twist direction and amount of the torsion bar 11 .

ウォームホイール16は、外周面にホイール歯21を有し、出力シャフト12の外周面に外嵌固定されている。具体的には、ウォームホイール16は、出力シャフト12の軸方向中間部の外周面に、出力シャフト12に対する相対回転を不能に外嵌されている。 The worm wheel 16 has wheel teeth 21 on its outer peripheral surface and is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the output shaft 12 . Specifically, the worm wheel 16 is fitted onto the outer peripheral surface of the output shaft 12 at the intermediate portion in the axial direction so as not to rotate relative to the output shaft 12 .

本例では、ウォームホイール16は、金属製の内側ホイール部材22と、合成樹脂製の外側ホイール部材23とを備える。 In this example, the worm wheel 16 comprises an inner wheel member 22 made of metal and an outer wheel member 23 made of synthetic resin.

内側ホイール部材22は、中空円板状の側板部24と、側板部24の径方向内側の端部に接続された円筒状の嵌合基部25と、側板部24の径方向中間部から全周にわたり軸方向前側に向けて突出した円筒状の支持筒部26とを有する。嵌合基部25は、側板部24よりも大きい軸方向寸法を有する。図示の例では、側板部24の径方向内側の端部は、嵌合基部25の軸方向中間部に接続されている。嵌合基部25は、出力シャフト12の軸方向中間部の外周面に、出力シャフト12に対する相対回転を不能に外嵌されている。支持筒部26の軸方向前側の端部は、嵌合基部25よりも軸方向前側に張り出している。 The inner wheel member 22 includes a hollow disc-shaped side plate portion 24, a cylindrical fitting base portion 25 connected to the radially inner end portion of the side plate portion 24, and a radially intermediate portion of the side plate portion 24 to the entire circumference. It has a cylindrical support tube portion 26 that protrudes axially forward across. The fitting base 25 has an axial dimension larger than that of the side plate portion 24 . In the illustrated example, the radial inner end portion of the side plate portion 24 is connected to the axial intermediate portion of the fitting base portion 25 . The fitting base 25 is fitted onto the outer peripheral surface of the axially intermediate portion of the output shaft 12 so as not to rotate relative to the output shaft 12 . The axially forward end of the support cylinder portion 26 protrudes further axially forward than the fitting base portion 25 .

外側ホイール部材23は、内側ホイール部材22の側板部24の径方向外側の端部を全周にわたり覆うようにして、内側ホイール部材22に結合固定されている。ホイール歯21は、外側ホイール部材23の外周面に備えられている。 The outer wheel member 23 is coupled and fixed to the inner wheel member 22 so as to cover the radially outer end portion of the side plate portion 24 of the inner wheel member 22 over the entire circumference. The wheel teeth 21 are provided on the outer peripheral surface of the outer wheel member 23 .

ウォーム17は、外周面に、ホイール歯21に噛合させたウォーム歯27を有し、ハウジングケース10に固定された電動モータ19により回転駆動される。このようなウォーム17の中心軸は、ウォームホイール16の中心軸、すなわち出力シャフト12の中心軸に対して捩れの位置にある。また、ウォーム17の基端部は、電動モータ19の出力シャフトに対し、トルク伝達可能に結合されている。 The worm 17 has worm teeth 27 meshing with the wheel teeth 21 on its outer peripheral surface, and is rotationally driven by an electric motor 19 fixed to the housing case 10 . The central axis of the worm 17 is twisted with respect to the central axis of the worm wheel 16 , that is, the central axis of the output shaft 12 . Also, the base end of the worm 17 is coupled to the output shaft of the electric motor 19 so that torque can be transmitted.

ハウジングケース10は、互いに結合された、センサハウジング28およびギヤハウジング29を有する。 The housing case 10 has a sensor housing 28 and a gear housing 29 coupled together.

センサハウジング28は、トルクセンサ14を収容している。本例では、センサハウジング28は、金属または合成樹脂により全体を環状に構成されており、インナシャフト46の前側の端部およびトルクセンサ14の径方向外側に配置されている。このようなセンサハウジング28は、トルクセンサ14の径方向外側に配置された円筒状の筒状部30と、筒状部30の軸方向後側の端部から径方向内側に向けて伸長した中空円板状の側板部31と、側板部31の径方向内側の端部から軸方向後側に向けて伸長した円筒状の嵌合筒部32と、筒状部30の軸方向前側の端部から径方向外側に向けて伸長したフランジ部33とを有する。ステアリングコラム4の前側の端部、すなわち、インナコラム44の前側の端部は、嵌合筒部32の外周面に外嵌固定される。 A sensor housing 28 houses the torque sensor 14 . In this example, the sensor housing 28 is made of metal or synthetic resin and has an annular shape as a whole. Such a sensor housing 28 includes a cylindrical tubular portion 30 arranged radially outward of the torque sensor 14 and a hollow body extending radially inward from the axial rear end of the tubular portion 30 . A disk-shaped side plate portion 31, a cylindrical fitting tube portion 32 extending axially rearward from the radially inner end portion of the side plate portion 31, and an axially front end portion of the tubular portion 30. and a flange portion 33 extending radially outwardly from the . A front end portion of the steering column 4 , that is, a front end portion of the inner column 44 is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the fitting cylinder portion 32 .

ギヤハウジング29は、センサハウジング28の前側に配置されており、ウォームホイール16およびウォーム17を収容している。本例では、ギヤハウジング29は、金属または合成樹脂により全体を環状に構成されており、出力シャフト12、ウォーム17、およびウォームホイール16の径方向外側に配置されている。このようなギヤハウジング29は、ウォームホイール16を収容するウォームホイール収容部34と、ウォーム17を収容するウォーム収容部35とを備える。 A gear housing 29 is arranged on the front side of the sensor housing 28 and accommodates the worm wheel 16 and the worm 17 . In this example, the gear housing 29 is made of metal or synthetic resin and has an annular shape as a whole, and is arranged radially outside the output shaft 12 , the worm 17 , and the worm wheel 16 . Such a gear housing 29 includes a worm wheel accommodation portion 34 that accommodates the worm wheel 16 and a worm accommodation portion 35 that accommodates the worm 17 .

ウォームホイール収容部34は、ウォームホイール16の径方向外側に配置された円筒状の筒状部36と、筒状部36の前側の端部から径方向内側に向けて伸長した中空円板状の側板部37と、筒状部36の後側の端部から径方向外側に向けて伸長したフランジ部38とを有する。側板部37は、内側ホイール部材22の支持筒部26の径方向外側に配置されている。 The worm wheel housing portion 34 includes a cylindrical tubular portion 36 disposed radially outwardly of the worm wheel 16 and a hollow disc-shaped portion extending radially inward from the front end of the tubular portion 36 . It has a side plate portion 37 and a flange portion 38 extending radially outward from the rear end portion of the cylindrical portion 36 . The side plate portion 37 is arranged radially outside the support cylinder portion 26 of the inner wheel member 22 .

ウォーム収容部35は、全体を筒状に構成されたもので、軸方向中間部が、ウォームホイール収容部34の外周縁部の周方向一部に接続されている。ウォーム収容部35の内側空間は、ウォームホイール収容部34の内側空間に連通している。ウォーム収容部35の中心軸は、ウォームホイール収容部34の中心軸に対し捩れの位置にある。また、ウォーム17は、ウォーム収容部35の内側に、図示しない転がり軸受により回転自在に支持されている。 The worm housing portion 35 is configured in a cylindrical shape as a whole, and an axially intermediate portion thereof is connected to a portion of the outer peripheral edge portion of the worm wheel housing portion 34 in the circumferential direction. The inner space of the worm housing portion 35 communicates with the inner space of the worm wheel housing portion 34 . The central axis of the worm housing portion 35 is twisted with respect to the central axis of the worm wheel housing portion 34 . The worm 17 is rotatably supported inside the worm housing portion 35 by a rolling bearing (not shown).

センサハウジング28とギヤハウジング29とは、互いに対向する軸方向端部同士が突き合わされ、かつ、互いのフランジ部33、33が図示しないボルトなどの結合部材により結合されている。 The sensor housing 28 and the gear housing 29 are opposed to each other at their axial ends, and their flange portions 33, 33 are connected by a connecting member such as a bolt (not shown).

本例では、出力シャフト12は、ハウジングケース10に対し、ギヤハウジング29に支持された1個の転がり軸受18のみを用いて回転自在に支持されている。本例では、転がり軸受18は、ホイール歯21よりも軸方向前側に配置されている。 In this example, the output shaft 12 is rotatably supported by the housing case 10 using only one rolling bearing 18 supported by the gear housing 29 . In this example, the rolling bearing 18 is arranged axially forward of the wheel tooth 21 .

転がり軸受18は、外輪39と、内輪40と、外輪39と内輪40との間に配置された複数個の転動体41とを備える。外輪39は、ギヤハウジング29に支持されており、具体的には、ギヤハウジング29の側板部37の内周面に内嵌支持されている。内輪40は、ウォームホイール16に支持されており、具体的には、内側ホイール部材22の支持筒部26の軸方向前側の端部の外周面に外嵌支持されている。すなわち、本例では、出力シャフト12は、ギヤハウジング29に対し、ウォームホイール16を介して、1個の転がり軸受18により回転自在に支持されている。 The rolling bearing 18 includes an outer ring 39 , an inner ring 40 , and a plurality of rolling elements 41 arranged between the outer ring 39 and the inner ring 40 . The outer ring 39 is supported by the gear housing 29 , and more specifically, is internally fitted and supported by the inner peripheral surface of the side plate portion 37 of the gear housing 29 . The inner ring 40 is supported by the worm wheel 16 . Specifically, the inner ring 40 is fitted and supported on the outer peripheral surface of the axially front end of the support cylinder portion 26 of the inner wheel member 22 . That is, in this example, the output shaft 12 is rotatably supported by one rolling bearing 18 via the worm wheel 16 with respect to the gear housing 29 .

なお、図示の例では、転がり軸受18は、転動体41として玉を用いた深溝玉軸受である。ただし、本発明を実施する場合、ハウジングに対して出力シャフトを回転自在に支持するための転がり軸受として、3点接触型または4点接触型の玉軸受やころ軸受などの各種の転がり軸受を用いることができる。 In the illustrated example, the rolling bearing 18 is a deep groove ball bearing using balls as the rolling elements 41 . However, when carrying out the present invention, various types of rolling bearings such as three-point contact type or four-point contact type ball bearings and roller bearings are used as rolling bearings for rotatably supporting the output shaft with respect to the housing. be able to.

また、本例では、転がり軸受18を構成する複数個の転動体41のピッチ円直径PCDは、ウォームホイール16のホイール歯21の外径D21の50%以上としている。ピッチ円直径PCDは、外径D21の70%以上とするのがより好ましい。 In this example, the pitch circle diameter PCD of the plurality of rolling elements 41 forming the rolling bearing 18 is 50% or more of the outer diameter D21 of the wheel teeth 21 of the worm wheel 16 . More preferably, the pitch diameter PCD is 70% or more of the outer diameter D21.

また、本例では、転がり軸受18は、外輪39の内周面と内輪40の外周面との間に存在する複数個の転動体41が配置された内部空間の軸方向両側の開口のうち、少なくとも軸方向前側の開口を塞ぐ、図示しないシールリングを有する。本例では、このシールリングにより、ホイール歯21とウォーム歯27との噛合部を潤滑するグリースが、転がり軸受18の内部空間を通じてハウジングケース10の外部空間に漏れ出すことを防止している。 In this example, the rolling bearing 18 has openings on both sides in the axial direction of the internal space in which the plurality of rolling elements 41 are arranged between the inner peripheral surface of the outer ring 39 and the outer peripheral surface of the inner ring 40. It has a seal ring (not shown) that closes at least the opening on the front side in the axial direction. In this example, the seal ring prevents the grease that lubricates the meshing portion between the wheel tooth 21 and the worm tooth 27 from leaking into the outer space of the housing case 10 through the inner space of the rolling bearing 18 .

シール部材20は、ウォームホイール16とハウジングケース10との間をシールしている。具体的には、シール部材20は、全体を円環状に構成されており、センサハウジング28の筒状部30の軸方向前側の端部に全周にわたり固定されている。シール部材20の先端部である軸方向前側の端部は、ウォームホイール16を構成する外側ホイール部材23の軸方向後側の側面に全周にわたり摺接させている。本例では、このようなシール部材20により、ホイール歯21とウォーム歯27との噛合部を潤滑するグリースが、筒状部30と外側ホイール部材23との間を通じて、センサハウジング28の内側空間に侵入することを防止している。 The seal member 20 seals between the worm wheel 16 and the housing case 10 . Specifically, the sealing member 20 has an annular shape as a whole, and is fixed to the axially front end of the cylindrical portion 30 of the sensor housing 28 over the entire circumference. The axially front end of the sealing member 20, which is the tip, is in sliding contact with the axially rearward side surface of the outer wheel member 23 constituting the worm wheel 16 over the entire circumference. In this example, the seal member 20 allows the grease that lubricates the meshing portion between the wheel tooth 21 and the worm tooth 27 to pass between the cylindrical portion 30 and the outer wheel member 23 and into the inner space of the sensor housing 28. Prevents intrusion.

また、本例の構造では、出力シャフト12の軸方向前側部の外周面に、後側の自在継手5aを構成するヨーク42の基部43が外嵌固定されている。この状態で、基部43の軸方向後側の端部が、転がり軸受18の径方向内側に配置されている。 In addition, in the structure of this example, the base portion 43 of the yoke 42 constituting the rear universal joint 5a is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the output shaft 12 on the front side in the axial direction. In this state, the axial rear end of the base portion 43 is arranged radially inward of the rolling bearing 18 .

上述したような電動パワーステアリング装置1では、運転者がステアリングホイール2を操作すると、トルクセンサ14が、トーションバー11の捩れ方向および捩れ量を検出する。また、ECUが、トルクセンサ14により検出されたトーションバー11の捩れ方向および捩れ量に基づき算出した操舵トルクに関する情報、および、図示しない車速センサにより測定される車速に関する情報などに基づいて、補助トルクを決定する。また、電動モータ19が、ECUによって通電方向および通電量が制御される。また、ウォーム減速機15が、電動モータ19のトルクを増大して出力シャフト12に伝達する。この結果、出力シャフト12に補助トルクが付与されるため、運転者によってステアリングホイール2に加えられた力よりも大きな力で、1対のタイロッド8を押し引きすることが可能になる。 In the electric power steering apparatus 1 as described above, when the driver operates the steering wheel 2 , the torque sensor 14 detects the twist direction and amount of the torsion bar 11 . In addition, the ECU calculates the assist torque based on the steering torque information calculated based on the twist direction and twist amount of the torsion bar 11 detected by the torque sensor 14, the vehicle speed information measured by a vehicle speed sensor (not shown), and the like. to decide. Further, the direction and amount of energization of the electric motor 19 are controlled by the ECU. Also, the worm speed reducer 15 increases the torque of the electric motor 19 and transmits it to the output shaft 12 . As a result, an auxiliary torque is applied to the output shaft 12, so that the pair of tie rods 8 can be pushed and pulled with a force greater than the force applied to the steering wheel 2 by the driver.

上述したような本例の電動パワーステアリング装置1によれば、部品点数を抑えられ、かつ、組み立て作業を容易に行える。 According to the electric power steering apparatus 1 of this example as described above, the number of parts can be reduced and the assembly work can be easily performed.

この点について、図4に示す比較例の構造を用いて具体的に説明する。比較例の構造では、従来構造と同様、出力シャフト12は、ハウジングケース10zに対し、1対の転がり軸受18za、18zbにより、ウォームホイール16zを挟んだ前後2箇所位置で回転自在に支持されている。これにより、ホイール歯21とウォーム歯27との噛合部に作用する噛み合い荷重のうち、出力シャフト12の軸方向に向いた荷重成分によって、出力シャフト12がハウジングケース10zに対して傾くことを防止されている。 This point will be specifically described using the structure of the comparative example shown in FIG. In the structure of the comparative example, as in the conventional structure, the output shaft 12 is rotatably supported on the housing case 10z by a pair of rolling bearings 18za and 18zb at two front and rear positions with the worm wheel 16z interposed therebetween. . This prevents the output shaft 12 from tilting with respect to the housing case 10z due to the load component directed in the axial direction of the output shaft 12 in the meshing load acting on the meshing portion between the wheel tooth 21 and the worm tooth 27. ing.

1対の転がり軸受18za、18zbのうちの前側の転がり軸受18zaは、ギヤハウジング29zに支持されている。具体的には、前側の転がり軸受18zaを構成する外輪39zaは、ギヤハウジング29zの側板部37zの内周面に内嵌支持されている。また、前側の転がり軸受18zaを構成する内輪40zaは、出力シャフト12の外周面のうち、ウォームホイール16zの前側に隣接する部分に外嵌支持されている。 Of the pair of rolling bearings 18za and 18zb, the front rolling bearing 18za is supported by the gear housing 29z. Specifically, the outer ring 39za that constitutes the front rolling bearing 18za is internally fitted and supported by the inner peripheral surface of the side plate portion 37z of the gear housing 29z. An inner ring 40za forming the front rolling bearing 18za is externally supported by a portion of the outer peripheral surface of the output shaft 12 adjacent to the front side of the worm wheel 16z.

1対の転がり軸受18za、18zbのうちの後側の転がり軸受18zbは、ギヤハウジングと異なる部品である、中間プレート48に支持されている。すなわち、比較例の構造では、ハウジングケース10zは、前後方向に関してセンサハウジング28とギヤハウジング29zとの間に配置された中空円板状の中間プレート48を備える。後側の転がり軸受18zbを構成する外輪39zbは、中間プレート48の内周面に内嵌支持されている。また、後側の転がり軸受18zaを構成する内輪40zbは、出力シャフト12の外周面のうち、ウォームホイール16zの後側に隣接する部分に外嵌支持されている。 Of the pair of rolling bearings 18za and 18zb, the rear rolling bearing 18zb is supported by an intermediate plate 48 which is a component different from the gear housing. That is, in the structure of the comparative example, the housing case 10z includes a hollow disk-shaped intermediate plate 48 arranged between the sensor housing 28 and the gear housing 29z in the front-rear direction. An outer ring 39zb forming the rear rolling bearing 18zb is internally fitted and supported by the inner peripheral surface of the intermediate plate 48 . An inner ring 40zb forming the rear rolling bearing 18za is externally supported by a portion of the outer peripheral surface of the output shaft 12 adjacent to the rear side of the worm wheel 16z.

なお、比較例の構造のように、後側の転がり軸受18zaを構成する内輪40zbを、出力シャフト12の外周面のうち、ウォームホイール16zの後側に隣接する部分に外嵌支持する場合、センサハウジング28の筒状部30の内径を十分に小さくすることができれば、この筒状部30の内周面に、後側の転がり軸受18zbを構成する外輪39zbを内嵌支持することができる。しかしながら、本例の構造と同様、比較例の構造では、筒状部30の径方向内側に配置されたトルクセンサ14の外径が大きい、具体的には、トルクセンサ14の外径がウォームホイール16のホイール歯21の外径D21の60%以上の大きさを有するため、筒状部30の内径を十分に小さくすることができない。このため、比較例の構造では、前後方向に関してセンサハウジング28とギヤハウジング29zとの間に、中空円板状の中間プレート48を配置し、この中間プレート48の内周面に、後側の転がり軸受18zbを構成する外輪39zbを内嵌支持している。 Note that, as in the structure of the comparative example, when the inner ring 40zb constituting the rear rolling bearing 18za is externally supported by a portion of the outer peripheral surface of the output shaft 12 adjacent to the rear side of the worm wheel 16z, the sensor If the inner diameter of the tubular portion 30 of the housing 28 can be made sufficiently small, the inner peripheral surface of the tubular portion 30 can internally fit and support the outer ring 39zb that constitutes the rear rolling bearing 18zb. However, similar to the structure of this example, in the structure of the comparative example, the outer diameter of the torque sensor 14 arranged radially inside the cylindrical portion 30 is large. Since the size is 60% or more of the outer diameter D21 of the 16 wheel teeth 21, the inner diameter of the cylindrical portion 30 cannot be sufficiently reduced. For this reason, in the structure of the comparative example, a hollow disk-shaped intermediate plate 48 is arranged between the sensor housing 28 and the gear housing 29z in the front-to-rear direction. It internally fits and supports an outer ring 39zb that constitutes the bearing 18zb.

以上のような比較例の構造に対して、本例の構造では、出力シャフト12は、ハウジングケース10に対し、1個の転がり軸受18のみを用いて回転自在に支持されている。すなわち、本例の構造では、従来構造や比較例の構造と比較した場合に、ハウジングケース10に対して出力シャフト12を回転自在に支持するための転がり軸受を1個に減らせる。したがって、その分、部品点数を抑えられ、かつ、組み立て作業を容易に行える。 In contrast to the structure of the comparative example as described above, in the structure of this example, the output shaft 12 is rotatably supported by the housing case 10 using only one rolling bearing 18 . That is, in the structure of this example, the number of rolling bearings for rotatably supporting the output shaft 12 with respect to the housing case 10 can be reduced to one when compared with the conventional structure and the structure of the comparative example. Therefore, the number of parts can be reduced accordingly, and the assembly work can be easily performed.

また、本例の構造では、比較例の構造と比較した場合に、中間プレート48を省略できる。したがって、この面からも、部品点数を抑えられ、かつ、組み立て作業を容易に行える。 Moreover, in the structure of this example, the intermediate plate 48 can be omitted when compared with the structure of the comparative example. Therefore, also from this point of view, the number of parts can be reduced and the assembly work can be easily performed.

また、本例の構造では、出力シャフト12は、ハウジングケース10に対し、1個の転がり軸受18のみを用いて回転自在に支持されているが、この転がり軸受18は、出力シャフト12の外周面よりも大径の部分である、内側ホイール部材22の支持筒部26の外周面に外嵌支持されている。このため、本例の構造では、比較例の構造と比較した場合に、転がり軸受18の転動体41のピッチ円直径PCDを大きく確保して、転がり軸受18のモーメント剛性を大きく確保することができる。このため、ホイール歯21とウォーム歯27との噛合部に作用する噛み合い荷重のうち、出力シャフト12の軸方向に向いた荷重成分によって、出力シャフト12がハウジングケース10に対して傾くことを、1個の転がり軸受18によって有効に防止できる。また、本例の構造では、ホイール歯21とウォーム歯27との噛合部から転がり軸受18までの距離が、比較例の構造に比べて近い。このため、該噛合部に作用する噛み合い荷重のうち、出力シャフト12の径方向に向いた荷重成分を、転がり軸受18により効率良く支承することができる。したがって、このような出力シャフト12の径方向に向いた荷重成分によって、出力シャフト12がハウジングケース10に対して傾くことも、1個の転がり軸受18によって有効に防止できる。 In addition, in the structure of this example, the output shaft 12 is rotatably supported by the housing case 10 using only one rolling bearing 18 . The inner wheel member 22 is externally fitted and supported on the outer peripheral surface of the support cylinder portion 26 of the inner wheel member 22, which is a portion having a larger diameter than the inner wheel member 22. Therefore, in the structure of this example, when compared with the structure of the comparative example, it is possible to ensure a large pitch circle diameter PCD of the rolling elements 41 of the rolling bearing 18 and to ensure a large moment rigidity of the rolling bearing 18. . For this reason, the tilting of the output shaft 12 with respect to the housing case 10 due to the load component directed in the axial direction of the output shaft 12 in the meshing load acting on the meshing portion between the wheel teeth 21 and the worm teeth 27 is 1 The individual rolling bearings 18 can effectively prevent this. In addition, in the structure of this example, the distance from the meshing portion between the wheel tooth 21 and the worm tooth 27 to the rolling bearing 18 is shorter than in the structure of the comparative example. Therefore, of the meshing load acting on the meshing portion, the load component directed in the radial direction of the output shaft 12 can be efficiently supported by the rolling bearing 18 . Therefore, the one rolling bearing 18 can effectively prevent the output shaft 12 from tilting with respect to the housing case 10 due to such a load component directed in the radial direction of the output shaft 12 .

また、本例の構造では、ホイール歯21とウォーム歯27との噛合部に作用する噛み合い荷重は、転がり軸受18を構成する複数個の転動体41のうち、転がり軸受18の中心軸を挟んで前記噛合部と反対側(図2および図3の下側)の領域に存在する転動体41によって分散して支持される。特に、本例の構造では、転動体41のピッチ円直径PCDを大きく確保できるため、前記噛み合い荷重を分散して支持する転動体41の個数を多くすることができる。したがって、転がり軸受18の耐久性を十分に確保することができる。 Further, in the structure of this example, the meshing load acting on the meshing portion between the wheel tooth 21 and the worm tooth 27 can It is distributed and supported by the rolling elements 41 present in the region opposite to the meshing portion (lower side in FIGS. 2 and 3). In particular, in the structure of this example, a large pitch diameter PCD of the rolling elements 41 can be ensured, so that the number of the rolling elements 41 that disperse and support the meshing load can be increased. Therefore, the durability of the rolling bearing 18 can be sufficiently ensured.

また、本例の構造では、比較例の構造と比較した場合に、中間プレート48を省略できるため、電動アシスト装置9の軸方向寸法を小さくすることができる。したがって、その分、ステアリングコラム4の軸方向寸法を大きくすることができる。その結果、二次衝突時にアウタコラム45がインナコラム44に対して前側に変位するストローク量を大きくすることができるため、運転者の保護を強化できる。また、電動アシスト装置9の軸方向寸法を小さくできる分、電動アシスト装置9を軽量に構成できる。 Further, in the structure of this example, the intermediate plate 48 can be omitted when compared with the structure of the comparative example, so the axial dimension of the electric assist device 9 can be reduced. Therefore, the axial dimension of the steering column 4 can be increased accordingly. As a result, it is possible to increase the amount of stroke by which the outer column 45 is displaced forward with respect to the inner column 44 in the event of a secondary collision, thereby enhancing the protection of the driver. In addition, since the axial dimension of the electric assist device 9 can be reduced, the electric assist device 9 can be made lighter.

また、本例の構造では、出力シャフト12の軸方向前側部の外周面に、後側の自在継手5aを構成するヨーク42の基部43が外嵌固定されており、かつ、基部43の軸方向後側の端部が、転がり軸受18の径方向内側に配置されている。このため、基部43の全体が転がり軸受18よりも軸方向前側に配置される構造に比べて、ギヤハウジング29の軸方向前側の側面からの出力シャフト12の突出量を抑えられる。したがって、この面からも、電動アシスト装置9の軸方向寸法を小さくすることができる。 In the structure of this example, the base portion 43 of the yoke 42 constituting the rear universal joint 5a is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the axially front side portion of the output shaft 12, and the base portion 43 is axially fixed. The rear end is arranged radially inside the rolling bearing 18 . Therefore, compared to a structure in which the entire base portion 43 is arranged on the front side of the rolling bearing 18 in the axial direction, the amount of protrusion of the output shaft 12 from the side surface of the gear housing 29 on the front side in the axial direction can be suppressed. Therefore, also from this aspect, the axial dimension of the electric assist device 9 can be reduced.

また、本例の構造では、ギヤハウジング29のウォームホイール収容部34の内側に、ウォームホイール16が転がり軸受18により回転自在に支持されており、かつ、ギヤハウジング29のウォーム収容部35の内側に、ウォーム17が図示しない転がり軸受により回転自在に支持されている。すなわち、ウォームホイール16およびウォーム17のそれぞれが、ギヤハウジング29に対して回転自在に支持されている。このため、ウォームホイール16とウォーム17とが、互いに異なるハウジングに支持される構造に比べて、ウォームホイール16とウォーム17との位置関係を精度良く規制することが容易となる。 Further, in the structure of this example, the worm wheel 16 is rotatably supported inside the worm wheel accommodating portion 34 of the gear housing 29 by the rolling bearing 18, and inside the worm accommodating portion 35 of the gear housing 29. , a worm 17 is rotatably supported by a rolling bearing (not shown). That is, each of the worm wheel 16 and the worm 17 is rotatably supported with respect to the gear housing 29 . Therefore, compared to a structure in which the worm wheel 16 and the worm 17 are supported by different housings, it is easier to precisely regulate the positional relationship between the worm wheel 16 and the worm 17 .

[実施の形態の第2例]
本発明の実施の形態の第2例について、図5を用いて説明する。
[Second example of embodiment]
A second example of the embodiment of the invention will be described with reference to FIG.

本例の構造では、ウォームホイール16aを構成する内側ホイール部材22aは、支持筒部26(図2参照)を有しておらず、嵌合基部25aの径方向の肉厚を実施の形態の第1例の場合よりも大きくしている。本例の構造では、この嵌合基部25aのうち、側板部24よりも軸方向前側に位置する部分の外周面に、転がり軸受18の内輪40が外嵌支持されている。このような本例の構造では、出力シャフト12の外周面と内輪40の内周面との間が嵌合基部25aの軸方向前側部により埋められているため、出力シャフト12に対する転がり軸受18の支持強度を大きくすることができる。なお、嵌合基部25aのうち、側板部24よりも軸方向後側に位置する部分の径方向の肉厚は、嵌合基部25aのうち、側板部24よりも軸方向前側に位置する部分の径方向の肉厚よりも小さくすることもできる。
その他の構成および作用効果は、実施の形態の第1例と同様である。
In the structure of this example, the inner wheel member 22a that constitutes the worm wheel 16a does not have the support cylinder portion 26 (see FIG. 2), and the radial thickness of the fitting base portion 25a is the same as that of the embodiment. It is made larger than in the case of one example. In the structure of this example, the inner ring 40 of the rolling bearing 18 is externally supported by the outer peripheral surface of the portion of the fitting base portion 25a located axially forward of the side plate portion 24 . In the structure of this example, since the space between the outer peripheral surface of the output shaft 12 and the inner peripheral surface of the inner ring 40 is filled with the axial front side portion of the fitting base portion 25a, the rolling bearing 18 with respect to the output shaft 12 does not move. Support strength can be increased. It should be noted that the radial thickness of the portion of the fitting base 25a located on the rear side in the axial direction of the side plate portion 24 is the same as the thickness of the portion of the fitting base 25a located on the front side of the side plate portion 24 in the axial direction. It can also be smaller than the radial thickness.
Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.

[実施の形態の第3例]
本発明の実施の形態の第3例について、図6を用いて説明する。
[Third example of embodiment]
A third example of the embodiment of the invention will be described with reference to FIG.

本例の構造では、ギヤハウジング29aは、側板部37aの内周面のうち、転がり軸受18の外輪39を内嵌した部分の軸方向前側に隣接する部分に、軸方向後側に向いた段差面49を有する。外輪39は、軸方向前側の側面を段差面49に当接させることにより、軸方向に位置決めされている。 In the structure of this example, the gear housing 29a has a stepped portion facing axially rearward on the inner peripheral surface of the side plate portion 37a, adjacent to the axially front side of the portion where the outer ring 39 of the rolling bearing 18 is fitted. It has a face 49 . The outer ring 39 is positioned in the axial direction by bringing its axially forward side surface into contact with the stepped surface 49 .

また、本例の構造では、ウォームホイール16bを構成する内側ホイール部材22bは、嵌合基部25bの外周面のうち、転がり軸受18の内輪40を外嵌した部分の軸方向後側に隣接する部分に、軸方向前側を向いた段差面50を有する。また、内側ホイール部材22bは、嵌合基部25bの外周面のうち、内輪40を外嵌した部分の軸方向前側に隣接する部分に、全周にわたり係止溝51を有する。係止溝51には、止め輪52の径方向内側部が係止されている。内輪40は、段差面50と止め輪52の径方向外側部との間で軸方向に挟持されることにより、軸方向に位置決めされている。
その他の構成および作用効果は、実施の形態の第2例と同様である。
In the structure of this example, the inner wheel member 22b that constitutes the worm wheel 16b is a portion of the outer peripheral surface of the fitting base portion 25b that is adjacent to the axial rear side of the portion where the inner ring 40 of the rolling bearing 18 is fitted. , has a stepped surface 50 facing forward in the axial direction. In addition, the inner wheel member 22b has a locking groove 51 along the entire circumference in a portion of the outer peripheral surface of the fitting base 25b adjacent to the axially front side of the portion where the inner ring 40 is fitted. A radial inner portion of a retaining ring 52 is engaged with the engaging groove 51 . The inner ring 40 is axially positioned by being axially sandwiched between the step surface 50 and the radially outer portion of the retaining ring 52 .
Other configurations and effects are the same as those of the second embodiment.

[実施の形態の第4例]
本発明の実施の形態の第4例について、図7を用いて説明する。
[Fourth example of embodiment]
A fourth example of the embodiment of the invention will be described with reference to FIG.

本例の構造では、ギヤハウジング29bは、側板部37bの内周面のうち、転がり軸受18の外輪39を内嵌した部分の軸方向後側に隣接する部分に、軸方向前側に向いた段差面53を有する。また、ギヤハウジング29bは、側板部37bの内周面のうち、転がり軸受18の外輪39を内嵌した部分の軸方向前側に隣接する部分に、全周にわたり係止溝54を有する。係止溝54には、止め輪55の径方向外側部が係止されている。外輪39は、段差面53と止め輪55の径方向内側部との間で軸方向に挟持されることにより、軸方向に位置決めされている。
その他の構成および作用効果は、実施の形態の第3例と同様である。
In the structure of this example, the gear housing 29b has a step facing forward in the axial direction in a portion of the inner peripheral surface of the side plate portion 37b that is adjacent to the axial rear side of the portion where the outer ring 39 of the rolling bearing 18 is fitted. It has a face 53 . In addition, the gear housing 29b has a locking groove 54 along the entire circumference in a portion of the inner peripheral surface of the side plate portion 37b adjacent to the axially front side of the portion where the outer ring 39 of the rolling bearing 18 is fitted. A radially outer portion of a retaining ring 55 is engaged with the engaging groove 54 . The outer ring 39 is axially positioned by being axially sandwiched between the step surface 53 and the radially inner portion of the retaining ring 55 .
Other configurations and effects are the same as those of the third embodiment.

[実施の形態の第5例]
本発明の実施の形態の第5例について、図8を用いて説明する。
[Fifth example of embodiment]
A fifth example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本例の構造では、出力シャフト12aは、軸方向中間部に、軸方向両側に隣接する部分に比べて外径が大きくなった大径部56を有する。本例の構造では、大径部56の外周面の後側部に、ウォームホイール16cを構成する内側ホイール部材22cの嵌合基部25cが、出力シャフト12aに対する相対回転を不能に外嵌されている。また、大径部56の外周面の前側部に、転がり軸受18の内輪40が外嵌支持されている。
その他の構成及び作用効果は、実施の形態の第1例と同様である。
In the structure of this example, the output shaft 12a has a large-diameter portion 56 in the axially intermediate portion, the outer diameter of which is larger than that of the adjacent portions on both sides in the axial direction. In the structure of this example, the fitting base portion 25c of the inner wheel member 22c constituting the worm wheel 16c is fitted on the rear side portion of the outer peripheral surface of the large diameter portion 56 so as to prevent relative rotation with respect to the output shaft 12a. . The inner ring 40 of the rolling bearing 18 is fitted and supported on the front portion of the outer peripheral surface of the large diameter portion 56 .
Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.

[実施の形態の第6例]
本発明の実施の形態の第6例について、図9を用いて説明する。
[Sixth example of embodiment]
A sixth example of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本例の構造では、転がり軸受18aは、ホイール歯21よりも軸方向後側に配置されている。このために、本例の構造では、ウォームホイール16dを構成する内側ホイール部材22dは、側板部24の径方向外側の端部から軸方向後側に向けて伸長する円筒状の支持筒部26aを有する。支持筒部26aの軸方向後側部は、外側ホイール部材23の軸方向後側の側面から軸方向後側に突出している。また、支持筒部26aの軸方向後側の端部は、トルクセンサ14の径方向外側に配置されている。そして、本例では、転がり軸受18aの外輪39aは、ギヤハウジング29cの軸方向後側の端部の内周面に内嵌支持されている。また、転がり軸受18aの内輪40aは、支持筒部26aの軸方向後側の端部の外周面に外嵌支持されている。 In the structure of this example, the rolling bearing 18a is arranged axially behind the wheel tooth 21 . For this reason, in the structure of this example, the inner wheel member 22d that constitutes the worm wheel 16d has a cylindrical support tube portion 26a that extends axially rearward from the radially outer end portion of the side plate portion 24. have. The axially rear side portion of the support cylinder portion 26 a protrudes axially rearward from the axially rearward side surface of the outer wheel member 23 . In addition, the axially rearward end of the support cylinder portion 26 a is disposed radially outward of the torque sensor 14 . In this example, the outer ring 39a of the rolling bearing 18a is internally fitted and supported by the inner peripheral surface of the rear end in the axial direction of the gear housing 29c. Further, the inner ring 40a of the rolling bearing 18a is externally fitted and supported on the outer peripheral surface of the axially rearward end portion of the support cylinder portion 26a.

また、本例では、転がり軸受18aは、外輪39aの内周面と内輪40aの外周面との間に存在する複数個の転動体41が配置された内部空間の軸方向両側の開口のうち、少なくとも軸方向後側の開口を塞ぐ、図示しないシールリングを有する。本例では、このシールリングにより、ホイール歯21とウォーム歯27との噛合部を潤滑するグリースが、転がり軸受18aの内部空間を通じて、センサハウジング28の内側空間に侵入することを防止している。 In this example, the rolling bearing 18a has openings on both sides in the axial direction of the internal space in which the plurality of rolling elements 41 are arranged between the inner peripheral surface of the outer ring 39a and the outer peripheral surface of the inner ring 40a. It has a seal ring (not shown) that closes at least the opening on the rear side in the axial direction. In this example, the seal ring prevents the grease that lubricates the meshing portion between the wheel tooth 21 and the worm tooth 27 from entering the inner space of the sensor housing 28 through the inner space of the rolling bearing 18a.

また、本例では、シール部材20aは、ギヤハウジング29cの側板部37の径方向内側の端部の軸方向後側の側面に全周にわたり固定されている。シール部材20aの先端部である軸方向後側の端部は、内側ホイール部材22dの側板部24の軸方向前側の側面に全周にわたり摺接させている。本例では、このようなシール部材20aにより、ホイール歯21とウォーム歯27との噛合部を潤滑するグリースが、側板部37と側板部24との間を通じて、ハウジングケース10の外部空間に漏れ出すことを防止している。
その他の構成および作用効果は、実施の形態の第1例と同様である。
In this example, the seal member 20a is fixed along the entire circumference to the axial rear side surface of the radially inner end of the side plate portion 37 of the gear housing 29c. The axially rearward end portion of the seal member 20a, which is the tip portion, is in sliding contact with the axially forward side surface of the side plate portion 24 of the inner wheel member 22d over the entire circumference. In this example, the grease that lubricates the meshing portion between the wheel tooth 21 and the worm tooth 27 leaks to the outer space of the housing case 10 through the gap between the side plate portion 37 and the side plate portion 24 due to the sealing member 20a. prevent this from happening.
Other configurations and effects are the same as those of the first embodiment.

なお、本発明は、上述した各実施の形態の構成を、矛盾が生じない範囲で適宜組み合わせて実施することができる。
なお、本発明を実施する場合、ギヤハウジングに対して出力シャフトを回転自在に支持するための転がり軸受の相手部材への固定方法や、該転がり軸受を含む複数の部品の組立手順は、特に限定されない。
It should be noted that the present invention can be carried out by appropriately combining the configurations of the above-described embodiments within a range that does not cause contradiction.
When carrying out the present invention, the method of fixing the rolling bearing to the mating member for rotatably supporting the output shaft with respect to the gear housing, and the procedure for assembling a plurality of parts including the rolling bearing are particularly limited. not.

1 電動パワーステアリング装置
2 ステアリングホイール
3 ステアリングシャフト
4 ステアリングコラム
5a、5b 自在継手
6 中間シャフト
7 ステアリングギヤユニット
8 タイロッド
9 電動アシスト装置
10、10z ハウジングケース
11 トーションバー
12 出力シャフト
13 ピニオンシャフト
14 トルクセンサ
15 ウォーム減速機
16、16a、16b、16c、16d、16z ウォームホイール
17 ウォーム
18、18a、18za、18zb 転がり軸受
19 電動モータ
20、20a シール部材
21 ホイール歯
22、22a、22b、22c、22d 内側ホイール部材
23 外側ホイール部材
24 側板部
25、25a、25b、25c 嵌合基部
26、26a 支持筒部
27 ウォーム歯
28 センサハウジング
29、29a、29b、29c、29z ギヤハウジング
30 筒状部
31 側板部
32 嵌合筒部
33 フランジ部
34 ウォームホイール収容部
35 ウォーム収容部
36 筒状部
37、37a、37b、37z 側板部
38 フランジ部
39、39a、39za、39zb 外輪
40、40a、40za、40zb 内輪
41 転動体
42 ヨーク
43 基部
44 インナコラム
45 アウタコラム
46 インナシャフト
47 アウタシャフト
48 中間プレート
49 段差面
50 段差面
51 係止溝
52 止め輪
53 段差面
54 係止溝
55 止め輪
56 大径部
100 電動アシスト装置
101 入力シャフト
102 出力シャフト
103 トルクセンサ
104 ウォームホイール
105 ウォーム
106 ハウジングケース
107a、107b 転がり軸受
108 センサハウジング
109 ギヤハウジング
110 中間プレート
111 電動モータ
Reference Signs List 1 electric power steering device 2 steering wheel 3 steering shaft 4 steering column 5a, 5b universal joint 6 intermediate shaft 7 steering gear unit 8 tie rod 9 electric assist device 10, 10z housing case 11 torsion bar 12 output shaft 13 pinion shaft 14 torque sensor 15 Worm reducer 16, 16a, 16b, 16c, 16d, 16z Worm wheel 17 Worm 18, 18a, 18za, 18zb Rolling bearing 19 Electric motor 20, 20a Seal member 21 Wheel tooth 22, 22a, 22b, 22c, 22d Inner wheel member 23 outer wheel member 24 side plate portion 25, 25a, 25b, 25c fitting base portion 26, 26a support tubular portion 27 worm tooth 28 sensor housing 29, 29a, 29b, 29c, 29z gear housing 30 tubular portion 31 side plate portion 32 fitting Cylindrical portion 33 Flange portion 34 Worm wheel accommodating portion 35 Worm accommodating portion 36 Cylindrical portion 37, 37a, 37b, 37z Side plate portion 38 Flange portion 39, 39a, 39za, 39zb Outer ring 40, 40a, 40za, 40zb Inner ring 41 Rolling element 42 Yoke 43 Base 44 Inner column 45 Outer column 46 Inner shaft 47 Outer shaft 48 Intermediate plate 49 Stepped surface 50 Stepped surface 51 Locking groove 52 Retaining ring 53 Stepped surface 54 Locking groove 55 Retaining ring 56 Large diameter portion 100 Electric assist device 101 Input shaft 102 Output shaft 103 Torque sensor 104 Worm wheel 105 Worm 106 Housing case 107a, 107b Rolling bearing 108 Sensor housing 109 Gear housing 110 Intermediate plate 111 Electric motor

Claims (8)

ステアリングホイールの操作に基づいて回転駆動される入力シャフトと、
前記入力シャフトの軸方向前側に、該入力シャフトと同軸に配置された出力シャフトと、
前記入力シャフトの径方向外側に配置されるトルクセンサと、
外周面にホイール歯を有し、前記出力シャフトの外周面に外嵌固定されたウォームホイールと、
外周面に、前記ホイール歯に噛合させたウォーム歯を有し、電動モータにより回転駆動されるウォームと、
互いに結合されたセンサハウジングおよびギヤハウジングを有するハウジングケースと、を備え、
前記センサハウジングは、前記トルクセンサを収容しており、
前記ギヤハウジングは、前記ウォームホイールおよび前記ウォームを収容しており、
前記出力シャフトは、前記ハウジングケースに対し、前記ギヤハウジングに支持された1個の転がり軸受のみを用いて回転自在に支持されている、
電動パワーステアリング装置。
an input shaft driven to rotate based on the operation of the steering wheel;
an output shaft arranged axially forward of the input shaft and coaxial with the input shaft;
a torque sensor arranged radially outward of the input shaft;
a worm wheel having wheel teeth on its outer peripheral surface and fitted and fixed to the outer peripheral surface of the output shaft;
a worm having worm teeth meshing with the wheel teeth on its outer peripheral surface and driven to rotate by an electric motor;
a housing case having a sensor housing and a gear housing coupled together;
The sensor housing accommodates the torque sensor,
The gear housing accommodates the worm wheel and the worm,
The output shaft is rotatably supported by the housing case using only one rolling bearing supported by the gear housing,
Electric power steering device.
前記転がり軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置された複数個の転動体とを備え、
前記複数個の転動体のピッチ円直径が、前記ホイール歯の外径の50%以上である、
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
The rolling bearing comprises an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements arranged between the outer ring and the inner ring,
The pitch circle diameter of the plurality of rolling elements is 50% or more of the outer diameter of the wheel tooth,
The electric power steering device according to claim 1.
前記転がり軸受は、前記ホイール歯よりも軸方向前側に配置されている、
請求項1または2に記載の電動パワーステアリング装置。
The rolling bearing is arranged axially forward of the wheel tooth,
The electric power steering device according to claim 1 or 2.
前記出力シャフトの軸方向前側部の外周面に、自在継手のヨークの基部が外嵌固定されており、
前記基部の軸方向後側の端部が、前記転がり軸受の径方向内側に配置されている、
請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。
a base portion of a yoke of a universal joint is externally fitted and fixed to the outer peripheral surface of the axially front side portion of the output shaft;
an axial rear end of the base is disposed radially inward of the rolling bearing;
The electric power steering device according to claim 3.
前記転がり軸受は、前記ホイール歯よりも軸方向後側に配置されている、
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
The rolling bearing is arranged axially rearward of the wheel tooth,
The electric power steering device according to claim 1.
前記転がり軸受は、外輪と、内輪と、前記外輪と前記内輪との間に配置された複数個の転動体とを備え、
前記外輪が前記ギヤハウジングに支持され、かつ、前記内輪が前記ウォームホイールに支持されている、
請求項1~5のうちのいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
The rolling bearing comprises an outer ring, an inner ring, and a plurality of rolling elements arranged between the outer ring and the inner ring,
wherein the outer ring is supported by the gear housing and the inner ring is supported by the worm wheel;
The electric power steering device according to any one of claims 1 to 5.
前記ウォームホイールと前記ハウジングケースとの間をシールするシール部材をさらに備える、
請求項1~6のうちのいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
further comprising a seal member for sealing between the worm wheel and the housing case;
The electric power steering device according to any one of claims 1 to 6.
前記シール部材が、前記ウォームホイールと前記ギヤハウジングとの間をシールする、
請求項7に記載の電動パワーステアリング装置。
the seal member seals between the worm wheel and the gear housing;
The electric power steering device according to claim 7.
JP2021077051A 2021-04-30 2021-04-30 electric power steering device Pending JP2022170823A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021077051A JP2022170823A (en) 2021-04-30 2021-04-30 electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021077051A JP2022170823A (en) 2021-04-30 2021-04-30 electric power steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2022170823A true JP2022170823A (en) 2022-11-11

Family

ID=83946055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021077051A Pending JP2022170823A (en) 2021-04-30 2021-04-30 electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2022170823A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2012147724A1 (en) Rack-and-pinion steering gear unit
CN109963770B (en) Steering transmission mechanism and steering system
JP6052409B2 (en) Electric power steering device
US20090050400A1 (en) Electric power steering apparatus
US11383757B2 (en) Shaft for steering device, method of manufacturing shaft for steering device, and electric power steering device
JP4411952B2 (en) Vehicle steering system
JP2022170823A (en) electric power steering device
JP2006224816A (en) Column assist type electric power steering device
US20040242334A1 (en) Electric power steering device
JP2010164126A (en) Supporting structure of telescopic shaft and vehicular steering device
US7128183B2 (en) Electric power steering apparatus
US7604085B2 (en) Electric power steering apparatus
JP2008296633A (en) Electric assist mechanism for electric power steering device
JP5245534B2 (en) Steering device with telescopic shaft and telescopic shaft
JP3624308B2 (en) Electric steering device
JP2011255818A (en) Electric power steering device
JP5321565B2 (en) Electric power steering device
JP2007182176A (en) Electric power steering device
JP2007216721A (en) Electric power steering device
JP2005186781A (en) Electric power steering device
JP2007247790A (en) Worm reduction gear and electric power steering device incorporating same
JP7197070B1 (en) electric power steering device
WO2023148997A1 (en) Electric power steering device
JP2021063577A (en) Worm wheel with shaft, worm speed reducer, and electric power steering device
JP2005162116A (en) Electric power steering device