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WO2004050454A1 - Electric power steering device - Google Patents

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Publication number
WO2004050454A1
WO2004050454A1 PCT/JP2003/007324 JP0307324W WO2004050454A1 WO 2004050454 A1 WO2004050454 A1 WO 2004050454A1 JP 0307324 W JP0307324 W JP 0307324W WO 2004050454 A1 WO2004050454 A1 WO 2004050454A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
rack
rack shaft
shaft
electric power
force
Prior art date
Application number
PCT/JP2003/007324
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Chikaraishi
Manabu Abe
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
Priority claimed from JP2002351753A external-priority patent/JP2004001679A/en
Application filed by Nsk Ltd. filed Critical Nsk Ltd.
Priority to AU2003242156A priority Critical patent/AU2003242156A1/en
Priority to DE10393833T priority patent/DE10393833T5/en
Publication of WO2004050454A1 publication Critical patent/WO2004050454A1/en
Priority to GB0513542A priority patent/GB2411874A/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/26Racks
    • F16H55/28Special devices for taking up backlash
    • F16H55/283Special devices for taking up backlash using pressure yokes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D3/00Steering gears
    • B62D3/02Steering gears mechanical
    • B62D3/12Steering gears mechanical of rack-and-pinion type
    • B62D3/123Steering gears mechanical of rack-and-pinion type characterised by pressure yokes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/26Racks
    • F16H55/28Special devices for taking up backlash
    • F16H55/283Special devices for taking up backlash using pressure yokes
    • F16H55/285Special devices for taking up backlash using pressure yokes with rollers or balls to reduce friction

Definitions

  • the present invention relates to an electric power steering apparatus, and more particularly to an electric power steering apparatus including a rack shaft and a pinion.
  • a pinion is combined with rack teeth of a rack shaft to convert the rotational force and the amount of rotation (steering horsepower) of the pinion into axial thrust and stroke of the rack shaft.
  • Pinion type steering devices are known.
  • a rack and pinion type steering device is incorporated in a so-called manual steering device that does not output auxiliary steering force may be used.
  • a holding mechanism for holding a rack a holding mechanism for holding the rear surface of the rack shaft (opposite to the tooth side of the rack) is provided with a rolling rack guide (rotating and supporting) with a single mouth. As shown in Fig. 3, the arc surface 73 a of the single mouth 73 is pressed against the rear cylindrical surface of the rack shaft 60 so as to secure the engagement between the pinion 53 and the rack shaft 60). For example, the transmission efficiency has been improved, and the steering torque has been reduced.
  • power steering devices are roughly classified into a hydraulic power steering device and an electric power steering device.
  • the hydraulic power steering system generates hydraulic pressure by a control valve provided on the pinion shaft according to the steering torque applied to the driver's steering wheel, and applies the hydraulic pressure to a hydraulic cylinder provided on the rack shaft. By doing so, thrust is generated directly in the direction of movement of the rack axis. Therefore, the steering torque applied to the steering wheel by the driver is small enough to operate the control valve, and is also larger than the manual steering device in order to reduce the amount of steering. Cresio.
  • the electric power steering system outputs auxiliary steering force from the electric motor to the steering shaft and the rack shaft according to the steering torque applied to the steering wheel. It has excellent features such as a compact structure, such as no need for hydraulic pumps, hydraulic piping, and hydraulic oil tanks.It was initially used for lightweight vehicles such as mini vehicles, Is also being applied to heavy vehicles.
  • the electric power steering device is a so-called column-assist type electric power steering device that outputs an auxiliary steering force directly to the steering shaft by attaching an electric motor to the steering column.
  • Auxiliary steering force is output directly to the pinion shaft by attaching an electric motor to the pinion device.
  • pinion assist type electric power steering device There is a so-called pinion assist type electric power steering device. According to the latter type of electric power steering device, a large force to which the auxiliary steering force of the electric motor is added is transmitted between the pinion and the rack teeth of the rack shaft. Further, in a vehicle having a relatively heavy vehicle weight, the transmission of a much larger force between the pinion and the rack teeth of the rack shaft, which is much larger than that of a manual steering device or a hydraulic power steering device, becomes stationary.
  • variable stroke ratio type rack-and-rack type has a large stroke ratio near the center of the rack teeth and a small stroke ratio at both ends so that the auxiliary steering force can be covered even with the output of a relatively small capacity electric motor.
  • the pressure angle near the center of the rack tooth which is most frequently used in normal running, tends to be larger.
  • the separating force for separating the rack from the pinion increases. Also, as the pressure angle increases, the separation force further increases.
  • the pressure angle is generally about 20 degrees.
  • a rack-and-pinion type steering device of a fixed stroke ratio type is generally used.
  • the pressure angle reaches about 30 degrees even when is applied, and the pressure angle reaches 45 degrees when a variable stroke ratio type rack-and-pinion type steering device is applied.
  • a slide guide is sufficient to support the rack shaft, but in an electric power steering system, a rack support system with smaller frictional force is used instead of the slide guide. It will be necessary.
  • the electric power steering apparatus in addition to the problem caused by the increase in the separation force, there is also a problem caused by the torsion angle of the rack teeth of the rack shaft. That is, when the torsion angle increases, the rotational force for rotating the rack shaft around its axis also increases, leading to inconveniences such as abrasion of the pinion and rack teeth due to the contact between the rack teeth and the pinion, and an increase in operating torque. I do.
  • an electric power steering device in which an electric motor is arranged around the rack shaft and thrust is applied to the rack shaft using a poll screw mechanism including a pole screw and a nut, etc.
  • the rack shaft is further twisted by the reaction force of the nuts and the like, and the contact between the rack teeth and the pinion becomes more remarkable.
  • Disclosure of the invention An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus capable of suppressing torsion of a rack shaft and supporting low friction, in view of the problems of the related art.
  • an electric power steering device is an electric power steering device capable of outputting an auxiliary steering force by an electric motor.
  • a rack shaft having rack teeth and being movable with respect to the housing; a pinion having pinion teeth matching the rack teeth, and transmitting a steering force from a steering wheel to the rack shaft;
  • a supporting device provided on the housing, for supporting the rack shaft, wherein an axis of the rack shaft and an axis of the pinion intersect at an angle other than 90 degrees;
  • the rack shaft has a support device guide surface extending in a longitudinal direction at least at two force points on an outer peripheral surface
  • the support device includes a rolling element that rolls while pressing each support device guide surface along a direction intersecting with each other when the rack axis is viewed in the longitudinal direction.
  • the direction of the pressing force applied to the guide surface is indicated by a line, the intersection of the line is shifted from the center of the rack axis.
  • a housing and A rack shaft including a rack tooth and a screw portion, the rack shaft being movable with respect to the eight housings;
  • a pinion that has pinion teeth that engage with the rack teeth, and that transmits steering force from a steering wheel to the rack shaft;
  • a support member provided on the housing and supporting the rack shaft; and a conversion member for converting a rotational force of the electric motor into a thrust of the rack shaft using a nut screwed into the screw portion.
  • the rack shaft has a support device guide surface extending in a longitudinal direction at least at two force points on an outer peripheral surface
  • the support device includes a rolling element that rolls while pressing each support device guide surface along a direction intersecting with each other when the rack axis is viewed in the longitudinal direction.
  • the direction of the pressing force applied to the guide surface is indicated by a line, the intersection of the line is shifted from the center of the rack axis.
  • a rack shaft having rack teeth and being movable with respect to the nosing; a pinion having pinion teeth matching the rack teeth, and transmitting a steering force from a steering wheel to the rack shaft;
  • a support device provided on the housing, the support device supporting the rack shaft, the rack shaft having a support device guide surface extending in a longitudinal direction at at least two force points on an outer peripheral surface,
  • Each of the support devices is configured such that, when the rack axis is viewed in the longitudinal direction, A rolling element that rolls while pressing the guide surfaces along directions intersecting with each other; a shaft member having one end swingably supported by the eight housings and rotatably supporting the rolling element; and the shaft. And urging means for urging the other end of the member to press the rolling element toward the support device guide surface of the rack shaft.
  • An electric power steering device according to the present invention is an electric power steering device capable of outputting an auxiliary steering force by an electric motor.
  • the electric power steering device includes a nose, a housing, and rack teeth, and is movable with respect to the housing.
  • a rack shaft a pinion that includes pinion teeth that match the rack teeth, and transmits a steering force from a steering wheel to the rack shaft; and a support device that is provided in the housing and supports the rack shaft.
  • the axis of the rack shaft and the axis of the pinion intersect at an angle other than 90 degrees, and the rack shaft extends in at least two places on the outer peripheral surface in a longitudinal direction.
  • the support device has a surface, and when the rack axis is viewed in the longitudinal direction, the support devices press the support device guide surfaces along directions intersecting each other. When the direction of the pressing force applied from the rolling element to the support device guide surface is indicated by a line, the intersection of the line is shifted from the center of the rack axis.
  • the rack can be supported by the rolling element with low friction, and the supporting device guide surface provided on the outer peripheral surface of the rack shaft is pressed by the rolling element, so that two different directions are provided.
  • the rack shaft can be supported from the above. Therefore, when the axis of the rack shaft and the axis of the pinion intersect at an angle other than 90 degrees, it is possible to support the rack shaft that generates rotational torque during operation. It has a suitable configuration. Further, when the directions of the pressing forces applied from the rolling elements to the inner surface of the support device plan are indicated by lines, the intersection of the lines is shifted (offset) from the center of the rack axis.
  • the smooth rotation can be maintained by preventing the rotation of the shaft, and a stable state is achieved by the resultant force of the pressing force.
  • the rack teeth can be pressed against the pinion teeth.
  • the axis of the rack shaft refers to a line passing through the center of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the rack shaft (for example, when the rack shaft is formed from a cylindrical material, the axis of the original material).
  • an electric power steering device capable of outputting auxiliary steering force by an electric motor, comprising a housing, a rack tooth and a screw portion, and A rack shaft that is movable with respect to the rack shaft; a pinion that engages with the rack teeth; a pinion that transmits steering force from a steering wheel to the rack shaft; and a housing that is provided on the housing and supports the rack shaft.
  • a conversion member that converts the rotational force of the electric motor into a thrust of the rack shaft by using a nut screwed into the screw portion, wherein the rack shaft has an outer peripheral surface.
  • a support device guide surface extending in the longitudinal direction is provided in at least two places, and the support device presses each support device guide surface in a direction intersecting each other.
  • the direction of the pressing force applied from the rolling element to the support device guide surface is indicated by a line, the intersection of the line shifts from the center of the rack axis. Since the rotational force of the electric motor is converted into the thrust of the rack shaft by using a nut screwed into the screw portion, the rotational torque inherently generated around the axis of the rack shaft during operation.
  • an electric power steering device is an electric power steering device capable of outputting an auxiliary steering force by an electric motor, comprising a housing, rack teeth, and movable with respect to the eight housings.
  • the rack shaft has a support device guide surface extending in the longitudinal direction at least at two places on the outer peripheral surface, and the support device has a structure in which the rack shaft is viewed in the longitudinal direction.
  • a rolling element that rolls while pressing each support device guide surface in a direction intersecting with each other, and one end of which is swingably supported with respect to the eight housings.
  • a shaft member rotatably supporting the rolling element; and a biasing means for urging the other end of the shaft member to press the rolling element toward a support device guide surface of the rack shaft.
  • the rolling element By urging the other end with an appropriate pressing force by the urging means, the rolling element can be pressed against the support device guide surface while oscillating the rolling element. Therefore, smooth operation can be ensured with a simple configuration.
  • the urging means has a pressing portion that abuts on the other end of each shaft member and an elastic member that urges the pressing portion visibly, for example, each of the shafts may be formed using a single pressing portion. The member can be urged at one time, and the elastic force of the elastic member is used. Therefore, a stable urging force can be supplied even if wear or the like occurs between the rolling element and the support device guide surface.
  • FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views of a rack-and-pinion steering apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 1A and 1B are cross-sectional views of a rack-and-pinion steering apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a rack and pinion type steering device according to a second embodiment.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a rack and pinion type steering device according to the related art.
  • FIG. 4 is a partially omitted cross-sectional view of a rack-assist type electric power steering apparatus according to a third embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of FIG. 4 cut in the axial direction of the input shaft 202.
  • FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7 is a sectional view similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the fifth embodiment.
  • FIG. 8 is a sectional view similar to FIG.
  • FIG. 9A to 9D are views showing an electric power steering device according to a seventh embodiment.
  • 10A to 10D are views showing an electric power steering device according to an eighth embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram similar to FIG. 9A of a rack and pinion type steering device according to a ninth embodiment applied to a rack assist type electric power steering device.
  • FIG. 12 is a sectional view similar to FIGS. 1A and 1B in the ninth embodiment.
  • FIG. 13 is a sectional view similar to FIG. 2 of the electric power steering apparatus according to the tenth embodiment.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view similar to FIG. 2 of the electric power steering device according to the first embodiment.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view similar to FIG.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view similar to FIG. 2 of the electric power steering device according to the thirteenth embodiment.
  • FIGS. 17A to 17D are views showing a procedure for assembling the main body according to the embodiment of FIGS. 1A and 1B and 2.
  • FIG. 18 is a diagram of the configuration of FIG. 17A viewed in the direction of arrow XVI II.
  • FIGS. 19A and 19C are diagrams showing a procedure for assembling the main body according to the embodiment of FIGS. 15 and 16.
  • FIG. FIG. 20 is a diagram of the configuration of FIG. 19A viewed in the direction of arrow XX.
  • FIG. 21 is a diagram of the configuration of FIG.
  • FIG. 22 is a diagram of the configuration of FIG. 19A viewed in the direction of arrow XXII.
  • FIG. 23 is a view of the main body of FIG. 22 cut along the XXI 11-XXI 11 line and viewed in the direction of the arrow.
  • FIG. 1A and 1B are cross-sectional views of a rack-and-pinion steering apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 1A shows a state where a supporting device is assembled
  • FIG. 1B shows the supporting device. The disassembled state is shown, but the cross section of each part is combined for easy understanding (the same applies to similar cross sections hereinafter).
  • an output shaft (pinion) 3 extending inside the housing 1 is connected to a steering shaft (not shown), and is rotatably supported on the housing 1 by bearings 5 and 6. ing.
  • the inner ring of the bearing 6 is fixed to an end of the output shaft 3 by a nut 7, and the outer ring of the bearing 6 is attached to the housing 1 by screwing a fixing member 8.
  • the housing 1 forms a hollow column 1 c extending leftward in the figure from the periphery of the rack shaft 10.
  • a support device 20 is arranged in the hollow column part lc.
  • the support device 20 includes a substantially cylindrical main body 21, two shafts 22 mounted in a blind hole of the main body 21, and a cylindrical roller as a rolling element mounted on each shaft 22. 23, a screw member 24 for attaching the main body 21 to the hollow column 1c, and a screw member 24 disposed between the screw member 24 and the main body 21 to urge the main body 21 toward the rack shaft 10 side. And a lock member 26 for the screw member 24. Screw member 2 4 By adjusting the displacement amount, the compression amount of the pan panel 25 changes, and the pressing force of the rack shaft 10 can be adjusted.
  • the surface (referred to as the back surface) of the rack shaft 10 opposite to the rack teeth 10a has a cross-sectional shape in which the upper left and lower left portions are cut out in FIGS. 1A and 1B.
  • two rolling surfaces that is, support device guide surfaces extending in the longitudinal direction
  • 10b and 10b which extend in the longitudinal direction
  • a raised portion 10c is formed therebetween.
  • the rolling surfaces 10b, 10b are arranged symmetrically with respect to the center of the rack axis 10 in a cross section.
  • the axis of rack axis 10 intersects the axis of pinion 3 at an angle other than 90 degrees.
  • the rack shaft 10 is formed by machining or cold forming a round bar as a material to form rack teeth 10a.
  • a thread groove is formed on the outer peripheral surface of a round bar as a material (not shown). Therefore, the center of the rack shaft 10 refers to the center of the round bar or the center of the thread groove.
  • the two shafts 22 are arranged parallel to the rolling surface 10b and perpendicular to the rack axis, and rotatably support the cylindrical roller 23 via a bearing 22a.
  • the position K where the two bisectors L bisect in the axial direction (corresponding to the direction of the pressing force against the rolling surface 10 b of the cylindrical roller 23) intersects the position K at the center of the rack shaft 10.
  • the wheels (not shown) are steered.
  • the cylindrical roller 23 rolls on the rolling surface 10b, and allows the rack shaft 10 to move with low friction.
  • the separation force can be appropriately supported by the pair of cylindrical openings 23 arranged symmetrically with respect to the center of the rack shaft 10.
  • a strong force is transmitted between the output shaft 3 and the rack shaft 10
  • a rotational force is generated to rotate the rack shaft 10 around its center.
  • Such a rotational force becomes particularly large when the axis of the rack shaft 10 intersects the axis of the pinion 3 at an angle other than 90 degrees.
  • this rotational force can be supported by a pair of cylindrical rollers 23 disposed symmetrically with respect to the center of the rack shaft 10. Since the equal lines L of the two cylindrical openings 23 intersect at right angles, the force pressing one of the rolling surfaces 10b is less than that of the other rolling surface 10b. There is also an advantage that the pressing force between them is not affected. Further, in the present embodiment, the position at which the equal lines L of the two cylindrical rollers 23 intersect is offset by ⁇ from the center O of the rack shaft 10 to the side of the rack teeth 10a.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a rack and pinion type steering device according to a second embodiment applied to a rack assist type electric power steering device.
  • a housing 101 is composed of a main body 101 a fixed using a polylet (not shown) and a lid member 101 b.
  • an input shaft 102 and an output shaft 103 extend.
  • the input shaft 102 is hollow, and the upper end of the input shaft 102 shown in the figure is connected to a steering shaft (not shown), and the steering shaft is connected to a steering wheel (not shown). It has become.
  • the input shaft 102 is rotatably supported with respect to the housing 101 by a bearing 104.
  • a torsion bar 105 having the upper end shown in the drawing pin-coupled to the input shaft 102 and the lower end serrated to the output shaft 103 extends in the input shaft 102.
  • a torque sensor 106 that detects the steering torque based on the torsion of the torsion bar 105 in proportion to the received torque is provided around the lower portion of the input shaft 102 shown in the figure (partly).
  • the torque sensor 106 mechanically (or electromagnetically) detects the relative angular displacement between the input shaft 102 and the output shaft 103 based on the torsion of the one-shoulder bar 105. This is output to a control circuit (not shown) as a signal.
  • the output shaft 103 is rotatably supported with respect to the housing 101 by bearings 115 and 116, and has a pinion tooth 103a formed at the center thereof.
  • the tooth 103 a is formed by a rack shaft 110 extending perpendicularly to the plane of the paper.
  • the teeth fit 110 1a. Both ends of the rack shaft 110 are connected to a wheel steering device (not shown).
  • the housing 101 forms a hollow column 101c extending leftward in the figure from the periphery of the rack shaft 110c.
  • a support device 120 is disposed in the hollow column portion 101c.
  • the support device 120 includes a substantially cylindrical main body 122, two shafts 122 mounted in the blind hole of the main body 1.21, and rolling elements mounted for each shaft 122.
  • a cylindrical roller 1 2 3 a screw member 1 2 4 for attaching the main body 1 2 1 to the hollow column 1 0 1 c, and a screw roller 1 2 4 disposed between the screw member 1 2 4 and the main body 1 2 1. It is composed of a disc spring 125 for urging the body 121 toward the rack shaft 110 and a lock member 126 for the screw member 124.
  • the surface (referred to as the back surface) of the rack shaft 110 opposite to the rack teeth 110a has a cross-sectional shape in which the upper left and lower left portions are cut away in FIG.
  • Two rolling surfaces extending in the longitudinal direction (that is, supporting device guide surfaces extending in the longitudinal direction) 110 b and 110 b are formed, and a raised portion 110 c is formed therebetween.
  • the rolling surfaces 110b and 110b are arranged symmetrically with respect to the center in the cross section of the rack axis 110.
  • the axis of the rack axis 110 intersects the axis of the pinion 103 at an angle other than 90 degrees.
  • the two shafts 1 2 2 are arranged parallel to the rolling surface 1 10 b and perpendicular to the rack axis, and rotatably support the cylindrical roller 1 2 3 via the bearing 1 2 2 a. .
  • the position where the equal lines (not shown) of the two cylindrical rollers 123 intersect at a right angle is similar to that of the first embodiment.
  • Both ends of cylindrical roller 1 2 3 It is preferable to have a crowning process to reduce the edge of 0b.
  • the two cylindrical rollers 123 constitute pressing means for pressing the rack shaft 110 from two directions toward the output shaft 103. The operation of the present embodiment will be described.
  • the torque sensor 106 detects the steering torque from the twist amount of the shawl bar 105, and accordingly, the auxiliary steering force from the electric motor (not shown). Will be output.
  • the rotation force of the output shaft 103 is changed to the rack shaft 1 via the mutually engaging pinion teeth 103a and rack teeth 110a.
  • the rack thrust 110 is converted into a longitudinal thrust of 10 and the rack thrust 110 moves in a direction perpendicular to the plane of the drawing by the applied longitudinal thrust, whereby a wheel (not shown) is steered.
  • the cylindrical roller 123 rolls on the rolling surface 110 Ob, and allows the rack shaft 110 to move with low friction.
  • this rotational force can be supported by a pair of cylindrical rollers 123 disposed symmetrically with respect to the center of the rack shaft 110.
  • the force pressing one rolling surface 110 b is equal to that of the other rolling surface 110 b. Influence on the pressing force between the cylindrical mouth 1 and 2 3 There is also an advantage of not giving.
  • the rack shaft Of the rack shaft 110 and the output shaft 103 because the rack shaft 110 is pressed in the direction toward the output shaft 103. Can be performed stably.
  • the adjustment of the pressing force between the cylindrical rollers 23 and 123 and the rolling surfaces 10b and 110b is performed by tightening or loosening the screw members 24 and 124 with respect to the housings 1 and 101.
  • FIG. 4 is a partially omitted cross-sectional view of a rack-assist type electric power steering apparatus according to a third embodiment.
  • a lid member 201C is attached to a right end of a rack housing 201A integrally formed with the housing 201 by a port 201D via a spacer member 201B.
  • the rack housing 201A is fixed to a vehicle body (not shown).
  • a rack shaft 210 is inserted into the rack housing 201A, and the rack shaft 210 is connected to tie rods 208 and 209 at both ends.
  • the tie rods 208 and 209 are connected to a wheel steering device (not shown).
  • a helical outer thread groove 210d is formed on the outer periphery, and a cylindrical pole screw nut 2 is formed around the outer periphery.
  • 30 are arranged, and are rotatably supported by the bearings 2332 with respect to the spacer member 201B, and rotatably supported by the bearings 23, 23 with the lid member 201C. Have been.
  • a helical internal thread groove 230 a is formed on the inner periphery of the pole screw nut 230.
  • a rolling path is formed by the outer thread groove 210d and the inner thread groove 230a, and a number of pawls 231 (only the-part is shown) are accommodated in the rolling path.
  • the pole 2 31 has a function of reducing the frictional force generated when the ball screw nut 230 and the rack shaft 210 rotate relative to each other.
  • the pole screw nut 2 31 has a circulation path (not shown), and the pawl screw nut 2 30 can rotate through the circulation path when the pole screw nut 230 rotates. .
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of FIG. 4 cut in the axial direction of the input shaft 202. As shown in FIG. In FIG.
  • an input shaft 202 and an output shaft 203 extend inside the housing 201.
  • the input shaft 202 is hollow, and the upper end of the input shaft 202 shown in the figure is connected to a steering shaft (not shown), and the steering shaft is connected to a steering wheel (not shown). Like I have.
  • the input shaft 202 is rotatably supported with respect to the housing 201 by a bearing 204.
  • a transition par 205 having the upper end shown in the drawing pin-coupled to the input shaft 202 and the lower end selection-coupled to the output shaft 203 extends in the input shaft 202.
  • a torque sensor 206 that detects the steering torque based on the torsion bar 205 being twisted in proportion to the received torque is provided around the lower portion of the input shaft 202 shown in the figure (only a part of the torque sensor is provided). Illustrated). Since the torque sensor 206 is similar to the torque sensor of the above-described embodiment, a detailed description will be omitted.
  • the output shaft 203 is rotatably supported with respect to the housing 201 by bearings 215 and 216, and has a pinion tooth 203a formed in the center thereof.
  • the teeth 203 a are aligned with the rack teeth 210 a of the rack shaft 210 extending in a direction perpendicular to the plane of the drawing. As shown in FIG.
  • both ends of the rack shaft 210 are connected to a wheel steering device (not shown) via tie rods 208 and 209.
  • the housing 201 has a hollow column portion 210 c extending from the periphery of the rack shaft 210 to the lower left in the figure, and a hollow column portion 210 extending to the upper left from the periphery of the rack shaft 210 at the lower part 5 in the figure. Forming 1 e.
  • supporting devices 220 and 220 having the same configuration are arranged in the hollow column portions 201c and 201e.
  • Each of the support devices 220 includes a substantially cylindrical main body 222, a shaft 222 mounted in a blind hole of the main body 222, and a cylindrical rolling member mounted to the shaft 222.
  • the surface (rear surface) of the rack shaft 210 opposite to the rack teeth 210a has a cross-sectional shape in which the upper left and lower left portions are cut away in FIG.
  • Two rolling surfaces extending in the longitudinal direction respectively that is, supporting device guide surfaces extending in the longitudinal direction
  • 210b and 210b are formed, and a ridge 210c therebetween.
  • the rolling surfaces 210b and 210b are arranged symmetrically with respect to the bisector (horizontal line in the figure) in the cross section of the rack shaft 210.
  • the axis of the rack axis 210 intersects the axis of the pinion 203 at an angle other than 90 degrees.
  • the shaft 2 2 2 of each support device 220 is provided with a rolling surface 2 which is perpendicular to and opposes the rack axis.
  • the two cylindrical openings 223 constitute pressing means for pressing the rack shaft 210 from two directions toward the output shaft 203. According to the present embodiment, the adjustment of the pressing forces F 1 and F 2 on the rolling surface 2 10 b of the two cylindrical openings 2 2 3 is performed by adjusting the screw member 2 2 4 to the housing 201.
  • FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the fourth embodiment. This embodiment is slightly different from the embodiment shown in FIG.
  • the lower support device 220 in FIG. 6 is the same as that according to the embodiment in FIG. 5, but the upper support device 220 omits a disc spring. Therefore, the only difference is that the screw member 224 directly presses the main body 221. According to the present embodiment, the adjustment of the pressing forces F l, F 2 on the rolling surfaces 2 10 b of the two cylindrical openings 2 2 3 is performed in the same manner as in the embodiment of FIG. This is done by tightening or loosening the 24 with respect to the housing 201.
  • FIG. 7 is a diagram similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the fifth embodiment. It is a similar sectional view. This embodiment also differs from the embodiment shown in FIG.
  • the lower supporting device 220 in FIG. 7 is the same as that according to the embodiment of FIG. 5, but the upper supporting device 320 adjusts the pressing force independently.
  • the mechanism for performing this is omitted.
  • the support device 320 is provided with a substantially cylindrical main body 321, fixed by a snap ring 3226, in the hollow column portion 201e, and in a blind hole of the main body 321, respectively.
  • a cylindrical roller 223 as a rolling element rotatably supported on the shaft 222 by an on-axis 222a.
  • FIG. 8 is a sectional view similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the sixth embodiment. This embodiment also differs from the embodiment shown in FIG.
  • the lower supporting device 220 in FIG. 8 is the same as that according to the embodiment of FIG. 5, but the upper supporting device 420 It has a fixed configuration. More specifically, the support device 420 includes a shaft 222 that is inserted into a hole 201 f formed in the hollow column 201 e, and a bearing with respect to the shaft 222. And a cylindrical roller 22 3 which is a rolling element rotatably supported by 222 a. The outer end of the hollow column 201 e is sealed with a cover member 426.
  • the adjustment of the pressing forces F 1 and F 2 on the rolling surfaces 2 10 b of the two cylindrical rollers 2 23 is performed by adjusting the screw members 2 2 4 of the lower supporting device 2 20.
  • the screw members 2 2 4 of the lower supporting device 2 20 By tightening or loosening the housing 201, the amount of elastic deformation of the disc spring 225 can be changed.
  • the rack shafts 210 are displaced up and down in the figure, so that the pressing forces Fl and F2 become equal.
  • the rack shaft 210 is pushed upward by the urging force of the counterpanel 225 of the lower supporting device 220.
  • F l and F 2 can support the rack shaft 210 stably for a long time without bias.
  • FIG. 9A is a partial cross-sectional view of the electric power steering device according to the seventh embodiment viewed from the same direction as FIG. 4, and FIG. 9B is a diagram illustrating the configuration of FIG. 9A along line IXB-IXB.
  • FIG. 9C is a view of the structure of FIG. 9B cut along the IXC-IXC line and viewed in the direction of the arrow, and
  • FIG. 9D is a view of the structure of FIG. 9B.
  • Fig. 3 is a view of a section taken along the line IXD-IXD and viewed in the direction of the arrow.
  • FIGS. 9A to 9D Since the embodiment shown in FIGS. 9A to 9D is applied to the embodiment shown in FIG. 7, this embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 9A to 9D. I do.
  • two cylindrical rollers 222 are provided with a casing corner. More specifically, in FIG. 9A, the axis of the main body 3 21 that supports the cylindrical roller 2 23 of the upper support device 3 20 shown in FIG. It is tilted to the right as viewed in FIG. 9A by an angle 0 with respect to a direction perpendicular to the surface 21Ob.
  • the force by which the main body 3 2 1 presses the cylindrical roller 2 23 passes through the center P 1 of the center of the cylindrical roller, and is applied to the center P 2 of the contact between the cylindrical roller 2 2 3 and the rolling surface 2 1 Ob. At the shifted position, it intersects the rolling surface 21Ob.
  • the cylindrical roller 2 2 3 is set so that the axis of the cylindrical roller 2 3 is orthogonal to the rolling direction. Since the posture of 3 can be adjusted autonomously, the rotation of the main body 3 2 1 can be achieved without complicated processing or additional parts.
  • FIG. 9A is, as shown in FIG. 9D, the rolling surface of the rack shaft 210. It is inclined to the left as viewed in FIG. 9A by an angle 0 with respect to the direction perpendicular to 210b. Therefore, the force by which the main body 2 21 presses the cylindrical roller 2 23 passes through the center P 3 of the center of the cylindrical roller and to the center P 4 of the contact between the cylindrical roller 2 23 and the rolling surface 2 10 b. It crosses the raceway 2 10 b at the position shifted from it.
  • FIG. 1 OA is a partial cross-sectional view of the electric power steering device according to the eighth embodiment, viewed from the same direction as FIG. 4, and FIG.
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the configuration of FIG. 1 OA taken along line XB-XB.
  • FIG. 10C is a view of the configuration of FIG. 10B taken along line XC-XC and viewed in the direction of the arrow, and
  • FIG. 10D is a view of the configuration of FIG. 10B taken along XD-XD. It is the figure cut
  • the axis of the main body 321 supporting the cylindrical roller 223 of the upper supporting device 320 in FIG. 1OA is oriented in a direction orthogonal to the rolling surface 210b of the rack shaft 210 as shown in FIG. 10C. It is inclined to the right by an angle of 0 with respect to Figure 1 OA. Accordingly, the force by which the main body 321 presses the cylindrical roller 223 passes through the center P 1 of the center of the cylindrical opening, and is shifted from the center P 2 of the contact between the cylindrical roller 223 and the rolling surface 210 b. Intersects moving surface 210b.
  • the attitude of the cylindrical roller 223 is adjusted autonomously so that the axis of the cylindrical roller 223 is orthogonal to the rolling direction.
  • the rotation of the main body 321 can be achieved without complicated processing or additional parts.
  • the axis of the main body 221, which supports the cylindrical roller 223 of the lower support device 220 in FIG. 1OA is located on the rolling surface of the rack shaft 210, as shown in FIG. 10D. It is tilted to the left by an angle of 0 with respect to the direction perpendicular to 2 1 O b as seen in Figure 1 OA.
  • the force of the main body 2 2 1 pressing the cylindrical roller 2 2 3 passes through the center P 3 of the center of the cylindrical roller, and at the contact center P 4 between the cylindrical roller 2 2 3 and the rolling surface 2 10 b. It crosses the raceway 2 110 b at the position shifted from it.
  • the cylindrical roller 2 23 is set so that the axis of the cylindrical roller 2 23 is orthogonal to the rolling direction. Since the posture of 23 can be adjusted autonomously, the rotation of the main body 221 can be achieved without complicated processing or additional parts. Note that, in the present embodiment, the points P l,... With respect to the combined center point P 5 (FIG.
  • FIG. 11 is a view similar to FIG. 9A of a rack and pinion type steering apparatus according to a ninth embodiment applied to a rack assist type electric power steering apparatus
  • FIG. FIG. 2 is a sectional view similar to FIGS. 1A and 1B of the embodiment.
  • an output shaft 503 only a part of which is shown in the housing 501, extends vertically in FIG. 11, and is rotatably supported by a bearing 516.
  • the output shaft 503 has a pinion tooth 503 a formed in the center thereof.
  • the pinion tooth 503 a is a rack tooth 5 of a rack shaft 510 extending in a direction perpendicular to the plane of the drawing. It corresponds to 10 a. Both ends of the rack shaft 501 are connected to a wheel steering device (not shown).
  • the housing 501 forms a hollow column portion 501c extending leftward in FIG. 12 from the periphery of the rack shaft 5110.
  • a supporting device 520 is arranged in the hollow column portion 501c.
  • the supporting device 520 is a swinging shaft which is a shaft member having one end swingably supported by a pin 528 with respect to the substantially disk-shaped main body 521 and the housing 501.
  • Screw member 5 2 4 for attaching the main body 5 2 1 to the rack shaft 5 10 1 side, and a plate as an elastic member disposed between the screw member 5 2 4 and the main body 5 2 1 It comprises a spring 525 and a lock member 526 for the screw member 524.
  • the two swing shafts 5222 are arranged in parallel with the rolling surface 5110b in an assembled state. At this time, the position at which the equal lines (not shown) of the two cylindrical rollers 52 23 intersect at right angles is off as in the first embodiment. It is preferable that both ends of the cylindrical roller 523 are subjected to a crowning process so as to ease an edge opening with respect to the rolling surface 5110b.
  • Two cylindrical rollers 523 constitute a pressing means for pressing the rack shaft 510 from two directions toward the output shaft 503.
  • the free side end 5 2 2b that is the other end of the swing shaft 5 2 2 has a spherical shape, and a frusto-conical surface 5 2 as a pressing portion of the main body 5 2 1 It is in contact with 1a.
  • the swinging shaft 5222 is inserted from the open end of the hollow column portion 501c (the portion to which the screw member 524 is screwed) and attached.
  • the main body 5 2 1, the coned disc spring 5 2 5, and the screw member 5 2 4 constitute the urging means.
  • two cylindrical rollers 5 2 3 and a rolling surface (support device guide Adjustment of the pressing force F l, F 2 represented by the reaction force in FIG.
  • the two swing shafts 5 22 are simultaneously swung by the urging force of the counter panel 5 25 of the support device 5 20, and the pushing is performed.
  • the pressures F 1 and F 2 are not biased, so that the rack shaft 5 10 can be stably supported for a long time.
  • the free end 5 2 2 b is spherical, and the tangent to the free side end 5 2 2 b on the frustoconical surface 5 2 1 a is almost the same as the axis of the swing shaft 5 2 2.
  • FIG. 11 is a sectional view similar to FIG. 2 of the electric power steering device according to the tenth embodiment.
  • This embodiment mainly differs from the embodiment shown in FIG. 2 mainly in the configuration of the rack shaft, and the other common configurations are as follows. The same reference numerals are given and the description is omitted.
  • a dam 22 formed on a rotating shaft 21 of a motor controlled and driven by a control device is connected to a worm wheel 23 mounted near the upper end of an output shaft 103.
  • the auxiliary power of the motor is transmitted to the output shaft 103 via the worm 22 and the worm wheel 23.
  • the pair of cylindrical rollers 123 which are the rolling elements of the support device 120 are rotatably supported on the shaft 122 by the needle bearings 122a, respectively.
  • the direction is not constrained to the axis 122. Therefore, when an axial load is input from the rack shaft 110 to the cylindrical roller 123, the cylindrical roller 123 may come into contact with the main body 121 of the support device 120 and cause the following problem.
  • the rolling surfaces 110b, 110b of the cylindrical rollers 123, 123 of the rack shaft 110 are arranged at a predetermined angle (90 degrees in the figure) with respect to each other.
  • the rotation axes of 123 and 123 are perpendicular to the axis of the rack shaft 110 and parallel to the rolling surfaces 110b and 110b.
  • the two cylindrical rollers 123, 123 are pressed against the rolling surfaces 110b, 11 Ob by being pressed toward the bisector direction of the two rotating shafts by the screw member 124, which is an urging member. I'm making it. That is, since the pressing direction of the screw member 124 does not coincide with the pressing direction of the cylindrical rollers 123, 123 against the rolling surfaces 110b, 110b, the end faces of the cylindrical rollers 123, 123 contact the screw member 124.
  • the frictional state between the cylindrical roller 123 and the rack shaft 110 When they come into contact with each other, the frictional state between the cylindrical roller 123 and the rack shaft 110 generates an axial frictional force corresponding to the pressing force acting on the rolling surfaces 110b, 110b, and the end faces of the cylindrical rollers 123, 123 That Due to the frictional force in the axial direction, the roller is strongly pressed against the main body 121 and frictionally slides, and the smooth rotation of the cylindrical rollers 123 and 123 is hindered, and the operating resistance of the rack shaft 110 increases. , 123 may be worn out or cause abnormal noise. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 13, the width of the raised portion 610c of the rack shaft 610 is increased and the roots of both sides 610d and 610d are different from the embodiment shown in FIGS. 1A and 1B.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the electric power steering device according to the eleventh embodiment, similar to FIG. The present embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 12 mainly in the configuration of the rack shaft. Therefore, other common configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view of the electric power steering device according to the twelfth embodiment, similar to FIG.
  • the present embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 13 mainly in that the configuration of the cylindrical roller is characteristically different. Therefore, other common configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the rack shaft 11 As described above, in the embodiment of FIGS. 1A and 1B, the rack shaft 11
  • the rolling surfaces 110b, 11 Ob of the cylindrical rollers 123, 123 are arranged at a predetermined angle (90 degrees in the figure) to each other, and the rotation axis of the cylindrical roller 123 is the axis of the rack shaft 110. And are parallel to the rolling surfaces 110b, 110b. Further, the two cylindrical rollers 123, 123 are pressed against the rolling surfaces 110b, 11 Ob by being pressed toward the bisector direction of the two rotating shafts by a screw member 124, which is an urging member. I have. That is, the pressing direction of the screw member 124 does not match the pressing direction of the cylindrical rollers 123, 123 against the rolling surfaces 110b, 110b.
  • the main body 121 of the supporting device 120 which is inserted into the mounting hole provided in the housing 101 and supports the cylindrical rollers 123, 123 is moved from the axial direction of the main body 121.
  • the diameter is larger than the circumscribed circle of the cylindrical rollers 123, 123. Therefore, in order to make the rack support 3 ⁇ 45 compact, the cylindrical rollers 123, 123 must be small in both the axial and radial directions.
  • the mountability to the vehicle will be poor, and if the main body 1 is large and heavy, the followability to the rack shaft will be impaired, and the rack shaft 110 and the There is a danger that an impact sound will be generated between the pinion 103a or the rack shaft 110 and the cylindrical rollers 123, 123.
  • the outer diameter of the cylindrical rollers 123, 123 must be set as small as possible. When the outer diameter of the cylindrical rollers 123, 123 is reduced, the rotational speed of the cylindrical rollers 123, 123 is increased, the load of the dollar bearing 122a is reduced, the rotational life is reduced, and the durability is impaired.
  • the rack support portion is made compact, the mounting performance is improved and the followability is improved by reducing the weight, and the durability of the 21 dollar bearing is improved.
  • outward conical surfaces 7 23 a and 7 23 a are formed on the end surfaces of the cylindrical rollers 72 3 and 72 3 by shaving the outer edge. ing.
  • the outer shape of the conical surfaces 723a and 723a (the side away from the axis of the main body 712) is parallel to the outer peripheral surface of the main body 7221. Has become.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view similar to FIG. 15 of the electric power steering device according to the thirteenth embodiment.
  • This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 15 mainly in that the configuration of the main body of the supporting device is characteristically different. Therefore, the other common configurations are denoted by the same reference numerals. Omitted. Since the present embodiment has the same features as the embodiment shown in FIG.
  • the roller housing 1 2 1 g and shaft hole 1 2 1 h are each formed by forging or machining (Fig. 17A).
  • Fig. 17A shows the main body 1 2 1 in the direction of arrow XVI II in Fig. 17A.
  • Figure 18 shows this.
  • the cylindrical roller 1 2 3 incorporating the needle bearing 1 2 2 a is stored in the roller storage section 1 2 1 g while the cylindrical roller 1 2 3 is stored in the shaft hole 1 2 1 h.
  • the shafts 1 and 2 are inserted so that they are skewered (Fig. 17B).
  • FIG. 19A shows the main body 7 2 1 viewed in the direction of the arrow XX in Fig. 19A
  • Fig. 21 shows the view of the main body 7 2 1 in the direction of the arrow XXI in Fig. 19A
  • Fig. 19A shows the view of the main body 7 2 1 in the direction of the arrow XXI in Fig. 19A
  • FIG. 22 is a diagram viewed in the direction of the arrow XXI I
  • FIG. 23 is a diagram of the main body of FIG. 22 cut along line ⁇ - ⁇ and viewed in the direction of the arrow.
  • the main body 7 2 1 (at least the part supporting the rolling elements) can be formed into a shape that can be molded in the axial direction, and therefore can be cold forged and sintered without machining. As a result, it can be manufactured by die transfer processing such as metal injection molding or resin injection molding, so that it is possible to significantly reduce costs while eliminating waste and reducing weight.
  • the present invention has been described in detail with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed and improved without impairing the spirit thereof. Of course there is.
  • the pressing direction of the pressing portion may be three or more.
  • the present invention is not limited to a variable-stroke, low-cression-type electric power steering device, but also includes a constant-stroke ratio-type electric power steering device, a column assist type, a pinion assist type or a rack assist type electric power steering device. It is also suitable for a power steering device.

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Abstract

An electric power steering device in which auxiliary steering force can be outputted by an electric motor. Conical faces (723a, 723a) are provided on cylindrical rollers (723, 723) rolling along a rack shaft (610) so that the rollers can be assembled from an axial direction of a main body (721).

Description

電動式パワーステアリング装置 技術分野 本発明は、 電動式パヮ一ステアリング装置に関し、 特にラック軸とピニオン とを備えた電動式パワーステアリング装置に関する。 背景技術 車両のステアリング装置の一タイプとして、 ラック軸のラック歯にピニオン を嚙合させることで、 ピニオンの回転力と回転量 (操舵馬力) をラック軸の軸 線方向推力とストロークに変換するラックアンドピニオン式ステアリング装置 が知られている。 ここで、 比較的車重の軽い車両においては、 補助操舵力を出 力しない、 いわゆるマニュアルステアリング装置に、 ラックアンドピニオン式 ステアリング装置を組み込んだ構成を用いる場合がある。 かかる場合、 運転者 の操舵によってのみ、 操向輪を駆動しなければならないことから、 ピニオン 1 回当たりのストローク量 (ストロークレシオ) を小さくして、 操舵トルクを軽 減し、 反面、 操舵量を多くするように設定されている。 更に、 ラックを保持す るラック保持機構においては、 ラック軸の背面 (ラック歯面側と反対側) を保 持する保持部に、 単一の口一ラ等で回転支持する転がり式ラックガイド (図 3 に示すごとく、 ピニオン 5 3とラック軸 6 0の係合を確保するように単一口一 ラ 7 3の円弧面 7 3 aをラック軸 6 0の背面円筒面に押し当てたタイプ) を設 ける等、 伝達効率を向上させ、 操舵トルクの低減を図っている。 一方、比較的車重の重い車両においては、操舵馬力低減のため、一般的には、 補助操舵力を出力する、いわゆるパワーステアリング装置を設ける必要がある。 ここで、 パワーステアリング装置には、 大きく分けて、 油圧式パワーステアリ ング装置と電動式パヮ一ステアリング装置とがある。 油圧式パワーステアリン グ装置は、 運転者のステアリングホイールに加えられる操舵トルクに応じて、 ピニオン軸上に設けられたコントロールバルブによって油圧を発生させ、 ラッ ク軸上に設けた油圧シリンダに油圧を作用させることで、 ラック軸の移動方向 に直接推力を発生させる。 従って、 運転者がステアリングホイールに加える操 舵トルクは、 コントロールバルブを作動させるに必要な小さいもので十分であ り、 更に操舵量をも軽減するために、 マニュアルステアリング装置よりも大き なスト口一クレシオとされている。 よって、 ラックアンドピニオン装置を介し て、 ラック軸に伝達されるトルクは極めて小さいので、 伝達効率が多少悪化し ても、 運転者の操舟它を阻害しないので、 ラックを保持するラック保持機構にお いては、 転がり式ラックガイドよりも安価な滑動式ラックガイドを用いている (実開昭 6 1 - 1 8 9 7 6号公報、 実開昭 6 1 - 1 2 4 4 7 1号公報)。 これに対し、 電動式パワーステアリング装置は、 ステアリングホイールに加 えられた操舵トルクに応じて、 電動モータにより補助操舵力を操舵軸ゃラック 軸に出力するものであり、 油圧式パワーステアリング装置に比較して、 油圧ポ ンプ、 油圧配管、 作動油タンクなどを必要としないなど、 コンパクトな構成を 有する等の優れた特徴があり、 当初は軽自動車などの軽量な車両に採用されて いたが、近年は車重の重い車両にも適用されるようになってきている。ここで、 電動式パワーステアリング装置は、 ステアリングコラムに電動モー夕を取り付 けることで、 ステアリングシャフトに直接補助操舵力を出力する、 いわゆるコ ラムアシストタイプの電動式パワーステアリング装置や、 ラックアンドピニォ ン装置に電動モータを取り付けることで、 ピニオン軸に直接補助操舵力を出力 する、 いわゆるピニオンアシスト式の電動式パワーステアリング装置がある。 後者のタイプの電動式パワーステアリング装置によれば、 電動モー夕の補助操 舵力が付加された強大な力が、 ピニオンとラック軸のラック歯との間で伝達さ れることとなる。 更に、 比較的車重が重い車両においては、 ピニオンとラック軸のラック歯と の間における、 マニュアルステアリング装置や油圧式パワーステアリング装置 より遙かに大きい強大な力の伝達が定常化するので、 ピニオンもしくはラック 歯に作用する曲げ応力や面圧が増大する。 これに対し、 それらの圧力角ゃネジ レ角を大きくすることで、 曲げ応力や面圧を低下させることはできる。 特に、 比較的小容量の電動モータの出力でも補助操舵力をまかなえるように、 ラック 歯の中央部付近のストロークレシオを大きくし、 両端部ではストロークレシオ を小さくした可変ス卜ロークレシオタイプのラックアンドピニオン式ステアリ ング装置においては、 通常の走行で最も使用頻度の高いラック歯中央付近の圧 力角は、 更に大きくなる傾向にある。 ここで、 ピニオンとラック軸のラック歯との間で強大な力の伝達がなされる と、 ピニオンからラックを離隔させようとする離隔力も増大する。 又、 圧力角 が増大すると、 かかる離隔力は更に増大する。 例えば、 マニュアルステアリン グ装置或いは油圧式パワーステアリング装置の場合、 一般的には、 圧力角は 2 0度程度であり、 電動式パワーステアリング装置においては、 ストロークレシ ォ一定タイプのラックアンドピニオン式ステアリング装置を適用した場合でも、 圧力角は 3 0度程度、 可変ストロークレシオタイプのラックアンドピニオン式 ステアリング装置を適用した場合では、 圧力角は 4 5度に達する。 単純計算で は、 同一ラック推力の場合に、 可変ストロークレシオタイプのラックアンドピ 二オン式ステアリング装置を適用した電動式パワーステアリング装置は、 マ二 ユアルステアリング装置に比べ、 t a n 4 5 ° ノ t a n 2 0 ° = 2. 7 5倍、 油圧式パワーステアリング装置と比較した場合では、 油圧アシストによる運転 者の操舵トルクの増幅率を約 1 0倍とすると、 実に 1 0 X 2. 7 5 = 2 7. 5 倍の離隔力を受けることとなる。 しかるに、 かかる離隔力を受けるとした場合、 ラック軸の背面を支持するの に滑りガイドを用いていては摩擦力が増大し、 操舵力伝達効率が低下する。 す なわち、 マニュアルステアリング装置或いは油圧式パワーステアリング装置で は、 ラック軸の支持は、 滑りガイドで足りるが、 電動式パワーステアリング装 置では、 滑りガイドに代わる、 より摩擦力が小さなラック支持装置が必要にな るということになる。 更に、 電動式パワーステアリング装置においては、 以上の離隔力増大に起因 する問題の他に、 ラック軸のラック歯のねじれ角に起因した問題もある。 すな わち、 ねじれ角が増大すると、 ラック軸をその軸線周りに回転させる回転力も 増大し、 ラック歯とピニオンとの片当たりによるピニオン、 ラック歯の摩滅、 作動トルクの増大等の不具合を招来する。 特に、 ラック軸の周囲に電動モータ を配置して、 ポ一ルネジとナツトを含むポ一ルネジ機構などを用いてラック軸 に推力を与える、 いわゆるラックアシストタイプの電動式パワーステアリング 装置の場合には、 ナット等の反力により更にラック軸がねじられ、 ラック歯と ピニオンとの片当たりはより顕著となる。 しかるに、 このようなラック軸のね じれは、 従来の転がり式ラックガイドで適切に支持することができないという 問題がある。 発明の開示 本発明は、 かかる従来技術の問題点に鑑み、 ラック軸のねじれを抑制し、 低 摩擦の支持を行える電動式パワーステアリング装置を提供することを目的とす る。 上記目的を達成するために、 本発明の電動式パワーステアリング装置は、 電動モ一夕により補助操舵力を出力可能となっている電動式パワーステアリ ング装置において、 TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electric power steering apparatus, and more particularly to an electric power steering apparatus including a rack shaft and a pinion. 2. Description of the Related Art As one type of vehicle steering device, a pinion is combined with rack teeth of a rack shaft to convert the rotational force and the amount of rotation (steering horsepower) of the pinion into axial thrust and stroke of the rack shaft. Pinion type steering devices are known. Here, in a vehicle having a relatively light vehicle weight, a configuration in which a rack and pinion type steering device is incorporated in a so-called manual steering device that does not output auxiliary steering force may be used. In such a case, since the steered wheels must be driven only by the driver's steering, the stroke amount per one pinion (stroke ratio) is reduced to reduce the steering torque and, on the other hand, to reduce the steering amount. Set to be more. Further, in a rack holding mechanism for holding a rack, a holding mechanism for holding the rear surface of the rack shaft (opposite to the tooth side of the rack) is provided with a rolling rack guide (rotating and supporting) with a single mouth. As shown in Fig. 3, the arc surface 73 a of the single mouth 73 is pressed against the rear cylindrical surface of the rack shaft 60 so as to secure the engagement between the pinion 53 and the rack shaft 60). For example, the transmission efficiency has been improved, and the steering torque has been reduced. On the other hand, in a vehicle having a relatively heavy vehicle weight, it is generally necessary to provide a so-called power steering device that outputs an auxiliary steering force in order to reduce the steering horsepower. Here, power steering devices are roughly classified into a hydraulic power steering device and an electric power steering device. The hydraulic power steering system generates hydraulic pressure by a control valve provided on the pinion shaft according to the steering torque applied to the driver's steering wheel, and applies the hydraulic pressure to a hydraulic cylinder provided on the rack shaft. By doing so, thrust is generated directly in the direction of movement of the rack axis. Therefore, the steering torque applied to the steering wheel by the driver is small enough to operate the control valve, and is also larger than the manual steering device in order to reduce the amount of steering. Cresio. Therefore, since the torque transmitted to the rack shaft via the rack and pinion device is extremely small, even if the transmission efficiency is slightly deteriorated, it does not hinder the driver's operation of the rack. In practice, sliding rack guides that are less expensive than rolling rack guides are used (Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-18976, Japanese Utility Model Laid-Open No. 61-124, 471). . In contrast, the electric power steering system outputs auxiliary steering force from the electric motor to the steering shaft and the rack shaft according to the steering torque applied to the steering wheel. It has excellent features such as a compact structure, such as no need for hydraulic pumps, hydraulic piping, and hydraulic oil tanks.It was initially used for lightweight vehicles such as mini vehicles, Is also being applied to heavy vehicles. Here, the electric power steering device is a so-called column-assist type electric power steering device that outputs an auxiliary steering force directly to the steering shaft by attaching an electric motor to the steering column. Auxiliary steering force is output directly to the pinion shaft by attaching an electric motor to the pinion device. There is a so-called pinion assist type electric power steering device. According to the latter type of electric power steering device, a large force to which the auxiliary steering force of the electric motor is added is transmitted between the pinion and the rack teeth of the rack shaft. Further, in a vehicle having a relatively heavy vehicle weight, the transmission of a much larger force between the pinion and the rack teeth of the rack shaft, which is much larger than that of a manual steering device or a hydraulic power steering device, becomes stationary. Or, the bending stress and surface pressure acting on the rack teeth increase. On the other hand, bending stress and surface pressure can be reduced by increasing the pressure angle / twist angle. In particular, the variable stroke ratio type rack-and-rack type has a large stroke ratio near the center of the rack teeth and a small stroke ratio at both ends so that the auxiliary steering force can be covered even with the output of a relatively small capacity electric motor. In the pinion type steering device, the pressure angle near the center of the rack tooth, which is most frequently used in normal running, tends to be larger. Here, when a strong force is transmitted between the pinion and the rack teeth of the rack shaft, the separating force for separating the rack from the pinion increases. Also, as the pressure angle increases, the separation force further increases. For example, in the case of a manual steering device or a hydraulic power steering device, the pressure angle is generally about 20 degrees. In an electric power steering device, a rack-and-pinion type steering device of a fixed stroke ratio type is generally used. The pressure angle reaches about 30 degrees even when is applied, and the pressure angle reaches 45 degrees when a variable stroke ratio type rack-and-pinion type steering device is applied. A simple calculation shows that, for the same rack thrust, an electric power steering system using a variable stroke ratio type rack-and-pinion steering system Tan 45 ° no tan 20 ° = 2.75 times compared to a dual steering device, and approximately 10 times the amplification factor of the driver's steering torque by hydraulic assist when compared to a hydraulic power steering device Then, we actually receive 10 X 2.75 = 27.5 times separation force. However, if such a separation force is to be received, the friction force increases and the steering force transmission efficiency decreases if the slide guide is used to support the back of the rack shaft. That is, in a manual steering system or a hydraulic power steering system, a slide guide is sufficient to support the rack shaft, but in an electric power steering system, a rack support system with smaller frictional force is used instead of the slide guide. It will be necessary. Further, in the electric power steering apparatus, in addition to the problem caused by the increase in the separation force, there is also a problem caused by the torsion angle of the rack teeth of the rack shaft. That is, when the torsion angle increases, the rotational force for rotating the rack shaft around its axis also increases, leading to inconveniences such as abrasion of the pinion and rack teeth due to the contact between the rack teeth and the pinion, and an increase in operating torque. I do. In particular, in the case of a so-called rack-assist type electric power steering device in which an electric motor is arranged around the rack shaft and thrust is applied to the rack shaft using a poll screw mechanism including a pole screw and a nut, etc. The rack shaft is further twisted by the reaction force of the nuts and the like, and the contact between the rack teeth and the pinion becomes more remarkable. However, there is a problem that such torsion of the rack shaft cannot be properly supported by the conventional rolling rack guide. Disclosure of the invention An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus capable of suppressing torsion of a rack shaft and supporting low friction, in view of the problems of the related art. To achieve the above object, an electric power steering device according to the present invention is an electric power steering device capable of outputting an auxiliary steering force by an electric motor.
ハウジングと、  A housing,
ラック歯を備え、前記ハウジングに対して移動自在となっているラック軸と、 前記ラック歯に嚙合するピニオン歯を備え、 ステアリングホイールからの操 舵力をラック軸に伝達するピニオンと、  A rack shaft having rack teeth and being movable with respect to the housing; a pinion having pinion teeth matching the rack teeth, and transmitting a steering force from a steering wheel to the rack shaft;
前記ハウジングに設けられ、 前記ラック軸を支持する支持装置とを有し、 前記ラック軸の軸線と、 前記ピニオンの軸線とは、 9 0度以外の角度で交差 しており、  A supporting device provided on the housing, for supporting the rack shaft, wherein an axis of the rack shaft and an axis of the pinion intersect at an angle other than 90 degrees;
前記ラック軸は、 外周面の少なくとも 2力所に長手方向に延在する支持装置 案内面を有し、  The rack shaft has a support device guide surface extending in a longitudinal direction at least at two force points on an outer peripheral surface,
前記支持装置は、 前記ラック軸を長手方向に見た場合において、 各支持装置 案内面を互いに交差する方向に沿って押圧しながら転動する転動体を有し、 前 記転動体から前記支持装置案内面に付与される押圧力の方向をそれぞれ線で示 したときに、 前記線の交点は、 前記ラック軸の中心からシフトしていることを 特徴とする。 本発明の電動式パワーステアリング装置は、  The support device includes a rolling element that rolls while pressing each support device guide surface along a direction intersecting with each other when the rack axis is viewed in the longitudinal direction. When the direction of the pressing force applied to the guide surface is indicated by a line, the intersection of the line is shifted from the center of the rack axis. The electric power steering device of the present invention
電動モー夕により補助操舵力を出力可能となっている電動式パワーステアリ ング装置において、  In an electric power steering device that can output auxiliary steering force by electric motor,
ハウジングと、 ラック歯とネジ部を備え、 前記八ウジングに対して移動自在となっているラ ック軸と、 A housing and A rack shaft including a rack tooth and a screw portion, the rack shaft being movable with respect to the eight housings;
前記ラック歯に嚙合するピニオン歯を備え、 ステアリングホイールからの操 舵力をラック軸に伝達するピニオンと、  A pinion that has pinion teeth that engage with the rack teeth, and that transmits steering force from a steering wheel to the rack shaft;
前記ハウジングに設けられ、 前記ラック軸を支持する支持装置と、 前記電動モー夕の回転力を前記ネジ部に螺合したナツトを用いて、 前記ラッ ク軸の推力に変換する変換部材とを有し、  A support member provided on the housing and supporting the rack shaft; and a conversion member for converting a rotational force of the electric motor into a thrust of the rack shaft using a nut screwed into the screw portion. And
前記ラック軸は、 外周面の少なくとも 2力所に長手方向に延在する支持装置 案内面を有し、  The rack shaft has a support device guide surface extending in a longitudinal direction at least at two force points on an outer peripheral surface,
前記支持装置は、 前記ラック軸を長手方向に見た場合において、 各支持装置 案内面を互いに交差する方向に沿って押圧しながら転動する転動体を有し、 前 記転動体から前記支持装置案内面に付与される押圧力の方向をそれぞれ線で示 したときに、 前記線の交点は、 前記ラック軸の中心からシフトしていることを 特徴とする。 本発明の電動式パワーステアリング装置は、  The support device includes a rolling element that rolls while pressing each support device guide surface along a direction intersecting with each other when the rack axis is viewed in the longitudinal direction. When the direction of the pressing force applied to the guide surface is indicated by a line, the intersection of the line is shifted from the center of the rack axis. The electric power steering device of the present invention
電動モ一夕により補助操舵力を出力可能となっている電動式パワーステアリ ング装置において、  In an electric power steering device that can output auxiliary steering force by electric motor,
ハウジングと、 '  Housing and ''
ラック歯を備え、前記ノヽウジングに対して移動自在となっているラック軸と、 前記ラック歯に嚙合するピニオン歯を備え、 ステアリングホイールからの操 舵力をラック軸に伝達するピニオンと、  A rack shaft having rack teeth and being movable with respect to the nosing; a pinion having pinion teeth matching the rack teeth, and transmitting a steering force from a steering wheel to the rack shaft;
前記ハウジングに設けられ、 前記ラック軸を支持する支持装置とを有し、 前記ラック軸は、 外周面の少なくとも 2力所に長手方向に延在する支持装置 案内面を有し、  A support device provided on the housing, the support device supporting the rack shaft, the rack shaft having a support device guide surface extending in a longitudinal direction at at least two force points on an outer peripheral surface,
前記支持装置は、 前記ラック軸を長手方向に見た場合において、 各支持装置 案内面を互いに交差する方向に沿って押圧しながら転動する転動体と、 一端を 前記八ウジングに対して揺動自在に支承され且つ前記転動体を回転自在に支持 する軸部材と、 前記軸部材の他端を付勢することで、 前記転動体を前記ラック 軸の支持装置案内面に向かって押圧するようになつている付勢手段とを有する ことを特徴とする。 本発明の電動式パワーステアリング装置は、 電動モータにより補助操舵力を 出力可能となっている電動式パワーステアリング装置において、ノ、ウジングと、 ラック歯を備え、 前記ハウジングに対して移動自在となっているラック軸と、 前記ラック歯に嚙合するピニオン歯を備え、 ステアリングホイールからの操舵 力をラック軸に伝達するピニオンと、 前記ハウジングに設けられ、 前記ラック 軸を支持する支持装置とを有し、 前記ラック軸の軸線と、 前記ピニオンの軸線 とは、 9 0度以外の角度で交差しており、 前記ラック軸は、 外周面の少なくと も 2力所に長手方向に延在する支持装置案内面を有し、 前記支持装置は、 前記 ラック軸を長手方向に見た場合において、 各支持装置案内面を互いに交差する 方向に沿って押圧しながら転動する転動体を有し、 前記転動体から前記支持装 置案内面に付与される押圧力の方向をそれぞれ線で示したときに、 前記線の交 点は、 前記ラック軸の中心からシフトしているので、 前記転動体により前記ラ ック軸を低摩擦で支持できると共に、 前記ラック軸の外周面に設けられた支持 装置案内面を、 前記転動体で押圧することで、 異なる 2方向から前記ラック軸 の支持を行うことができ、 従って、 ラック軸の軸線とピニオンの軸線とが 9 0 度以外の角度で交差することにより、 動作時に回転トルクが発生するラック軸 を支持するのに好適な構成となっている。 又、 前記転動体から前記支持装置案 内面に付与される押圧力の方向をそれぞれ線で示したときに、前記線の交点は、 前記ラック軸の中心よりシフト (オフセット) しているので、 ラック軸の回転 を阻止し円滑な嚙合を維持出来、 かつ前記押圧力の合力により、 安定した状態 で前記ラック歯を前記ピニオン歯に対して押圧することができる。 尚、 ラック 軸の軸線とは、 ラック軸の長手方向直角断面の中心を通過する線 (たとえば円 筒状の素材からラック軸を形成する場合、 元の素材の軸線) をいう。 ところで、 いわゆるラックアシスト式電動式パワーステアリング装置のある タイプにおいては、 ポー /スクリューとナツ卜とを用いて、 電動モー夕の回転 力をラック軸の軸線方向推力に変化するものがある。 かかるタイプのラックァ シスト式電動式パワーステアリング装置においては、ナツ卜の回転反力により、 本来的にラック軸の軸線周りに回転トルクが生じることとなる。 これに対し、 本発明の電動式パワーステアリング装置は、 電動モー夕により 補助操舵力を出力可能となっている電動式パワーステアリング装置において、 ハウジングと、 ラック歯とネジ部を備え、 前記八ウジングに対して移動自在と なっているラック軸と、 前記ラック歯に嚙合するピニオン歯を備え、 ステアリ ングホイールからの操舵力をラック軸に伝達するピニオンと、 前記ハウジング に設けられ、 前記ラック軸を支持する支持装置と、 前記電動モ一夕の回転力を 前記ネジ部に螺合したナツトを用いて、 前記ラック軸の推力に変換する変換部 材とを有し、 前記ラック軸は、 外周面の少なくとも 2力所に長手方向に延在す る支持装置案内面を有し、 前記支持装置は、 各支持装置案内面を互いに交差す る方向に沿って押圧しながら転動する転動体を有し、 前記転動体から前記支持 装置案内面に付与される押圧力の方向をそれぞれ線で示したときに、 前記線の 交点は、 前記ラック軸の中心からシフトしているので、 前記電動モ一夕の回転 力を前記ネジ部に螺合したナツトを用いて、 前記ラック軸の推力に変換するた め、 動作時に本来的に生じるラック軸の軸線周りの回転トルクを、 前記支持装 置案内面に異なる方向から当接する前記転動体により受けることができ、 よつ て前記ラック軸の円滑な軸線方向移動を確保しつつ、 適切に支持することがで きる。 すなわち、 シフトした前記転動体がなければ、 ラック軸の軸線周りの回 転トルクを受けることができないのである。 ところで、 上述した第 1の本発明のごとく、 前記転動体を複数設けることを 考えると、 転動体個々に、 前記支持装置案内面を押圧する押圧力を調整するこ とが必要となる。 これに対し、 本発明の電動式パワーステアリング装置は、 電動モータにより 補助操舵力を出力可能となっている電動式パワーステアリング装置において、 ハウジングと、 ラック歯を備え、 前記八ウジングに対して移動自在となってい るラック軸と、 前記ラック歯に嚙合するピニオン歯を備え、 ステアリングホイ ールからの操舵力をラック軸に伝達するピニオンと、 前記ハウジングに設けら れ、 前記ラック軸を支持する支持装置とを有し、 前記ラック軸は、 外周面の少 なくとも 2力所に長手方向に延在する支持装置案内面を有し、前記支持装置は、 前記ラック軸を長手方向に見た場合において、 各支持装置案内面を互いに交差 する方向に沿って押圧しながら転動する転動体と、 一端を前記八ウジングに対 して揺動自在に支承され且つ前記転動体を回転自在に支持する軸部材と、 前記 軸部材の他端を付勢することで、 前記転動体を前記ラック軸の支持装置案内面 に向かって押圧するようになっている付勢手段とを有するので、 前記付勢手段 により、 前記他端のみを適切な押圧力で付勢することにより、 前記転動体を揺 動させながら前記支持装置案内面に対して押圧させることができるため、 簡素 な構成で円滑な動作を確保できる。 特に、 前記付勢手段は、 各軸部材の他端に当接する押圧部と、 前記押圧部を 弹性的に付勢する弾性部材を有すれば、 例えば単一の前記押圧部を用いて各軸 部材の付勢を一度に行うことができ、 しかも、 前記弾性部材による弾性力を用 いることであり、 前記転動体と前記支持装置案内面との間等に摩耗などが生じ ても安定した付勢力を供給できる。 更に、 前記転動体から前記支持装置案内面に付与される押圧力の方向をそれ ぞれ線で示したときに、 前記線の交点は、 前記ラック軸の中心からシフトして いると好ましい。 又、 前記ラック軸は、 前記転動体の位置を規制する位置規制部を有すると好 ましい。 更に、 前記転動体の少なくとも一方の端面に、 外向きの円錐面を形成すると 好ましい。 又、 前記支持装置の、 少なくとも前記転動体を支持する部位は、 型転写加工 により形成されると好ましい。 図面の簡単な説明 図 1 A及び図 1 Bは、 第 1の実施の形態にかかるラックアンドピニオン式ス テアリング装置の断面図である。 図 2は、 第 2の実施の形態にかかるラックアンドピニオン式ステアリング装 置の断面図である。 図 3は、 従来技術にかかるラックアンドピニオン式ステアリング装置の断面 図である。 図 4は、 第 3の実施の形態にかかるラックアシストタイプの電動式パワース テアリング装置の部分省略断面図である。 図 5は、図 4の構成を入力軸 2 0 2の軸線方向に切断して示す断面図である。 図 6は、 第 4の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の図 5と 同様な断面図である。 図 7は、 第 5の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の図 5と 同様な断面図である。 図 8は、 第 6の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の図 5と 同様な断面図である。 図 9 A乃至図 9 Dは、 第 7の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング 装置を示す図である。 図 1 O A乃至図 1 0 Dは、 第 8の実施の形態にかかる電動式パワーステアリ ング装置を示す図である。 図 1 1は、 ラックアシストタイプの電動式パワーステアリング装置に適用し た第 9の実施の形態にかかるラックアンドピニオン式ステアリング装置の図 9 Aと同様な図である。 図 1 2は、 第 9の実施の形態における図 1 A及び図 1 Bと同様な断面図であ る 図 1 3は、 第 1 0の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の、 図 2と同様な断面図である。 図 1 4は、 第 1 1の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の、 図 2と同様な断面図である。 図 1 5は、 第 1 2の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の、 図 2と同様な断面図である。 図 1 6は、 第 1 3の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の、 図 2と同様な断面図である。 図 1 7 A乃至図 1 7 Dは、 図 1 A及び図 1 B , 2の実施の形態にかかる本体 の組み付け手順を示す図である。 図 1 8は、 図 1 7 Aの構成を矢印 XVI I I方向に見た図である。 図 1 9 A及び図 1 9 Cは、 図 1 5 , 1 6の実施の形態にかかる本体の組み付 け手順を示す図である。 図 2 0は、 図 1 9 Aの構成を矢印 XX方向に見た図である。 図 2 1は、 図 1 9 Aの構成を矢印 XXI方向に見た図である。 図 2 2は、 図 1 9 Aの構成を矢印 XXI I方向に見た図である。 図 2 3は、 図 2 2の本体を XXI 11- XXI 11線で切断して矢印方向に見た図であ る。 発明を実施するための最良の形態 以下、 本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。 Each of the support devices is configured such that, when the rack axis is viewed in the longitudinal direction, A rolling element that rolls while pressing the guide surfaces along directions intersecting with each other; a shaft member having one end swingably supported by the eight housings and rotatably supporting the rolling element; and the shaft. And urging means for urging the other end of the member to press the rolling element toward the support device guide surface of the rack shaft. An electric power steering device according to the present invention is an electric power steering device capable of outputting an auxiliary steering force by an electric motor. The electric power steering device includes a nose, a housing, and rack teeth, and is movable with respect to the housing. A rack shaft, a pinion that includes pinion teeth that match the rack teeth, and transmits a steering force from a steering wheel to the rack shaft; and a support device that is provided in the housing and supports the rack shaft. The axis of the rack shaft and the axis of the pinion intersect at an angle other than 90 degrees, and the rack shaft extends in at least two places on the outer peripheral surface in a longitudinal direction. The support device has a surface, and when the rack axis is viewed in the longitudinal direction, the support devices press the support device guide surfaces along directions intersecting each other. When the direction of the pressing force applied from the rolling element to the support device guide surface is indicated by a line, the intersection of the line is shifted from the center of the rack axis. Therefore, the rack can be supported by the rolling element with low friction, and the supporting device guide surface provided on the outer peripheral surface of the rack shaft is pressed by the rolling element, so that two different directions are provided. Thus, the rack shaft can be supported from the above. Therefore, when the axis of the rack shaft and the axis of the pinion intersect at an angle other than 90 degrees, it is possible to support the rack shaft that generates rotational torque during operation. It has a suitable configuration. Further, when the directions of the pressing forces applied from the rolling elements to the inner surface of the support device plan are indicated by lines, the intersection of the lines is shifted (offset) from the center of the rack axis. The smooth rotation can be maintained by preventing the rotation of the shaft, and a stable state is achieved by the resultant force of the pressing force. With this, the rack teeth can be pressed against the pinion teeth. The axis of the rack shaft refers to a line passing through the center of the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the rack shaft (for example, when the rack shaft is formed from a cylindrical material, the axis of the original material). By the way, in a certain type of a so-called rack-assist type electric power steering device, a po / screw and a nut are used to change the rotational force of the electric motor into thrust in the axial direction of the rack shaft. In a rack assist type electric power steering device of this type, a rotational torque is inherently generated around the axis of the rack shaft due to the rotational reaction force of the nut. On the other hand, an electric power steering device according to the present invention is an electric power steering device capable of outputting auxiliary steering force by an electric motor, comprising a housing, a rack tooth and a screw portion, and A rack shaft that is movable with respect to the rack shaft; a pinion that engages with the rack teeth; a pinion that transmits steering force from a steering wheel to the rack shaft; and a housing that is provided on the housing and supports the rack shaft. And a conversion member that converts the rotational force of the electric motor into a thrust of the rack shaft by using a nut screwed into the screw portion, wherein the rack shaft has an outer peripheral surface. A support device guide surface extending in the longitudinal direction is provided in at least two places, and the support device presses each support device guide surface in a direction intersecting each other. When the direction of the pressing force applied from the rolling element to the support device guide surface is indicated by a line, the intersection of the line shifts from the center of the rack axis. Since the rotational force of the electric motor is converted into the thrust of the rack shaft by using a nut screwed into the screw portion, the rotational torque inherently generated around the axis of the rack shaft during operation. Can be received by the rolling elements that come into contact with the support device guide surface from different directions, so that the rack shaft can be appropriately supported while ensuring smooth axial movement. Wear. In other words, without the shifted rolling element, it is not possible to receive the rotating torque around the axis of the rack shaft. By the way, considering the provision of a plurality of the rolling elements as in the first aspect of the present invention, it is necessary to adjust the pressing force for pressing the support device guide surface for each rolling element. On the other hand, an electric power steering device according to the present invention is an electric power steering device capable of outputting an auxiliary steering force by an electric motor, comprising a housing, rack teeth, and movable with respect to the eight housings. A pinion for transmitting a steering force from a steering wheel to the rack shaft; and a support provided on the housing for supporting the rack shaft. The rack shaft has a support device guide surface extending in the longitudinal direction at least at two places on the outer peripheral surface, and the support device has a structure in which the rack shaft is viewed in the longitudinal direction. A rolling element that rolls while pressing each support device guide surface in a direction intersecting with each other, and one end of which is swingably supported with respect to the eight housings. A shaft member rotatably supporting the rolling element; and a biasing means for urging the other end of the shaft member to press the rolling element toward a support device guide surface of the rack shaft. By urging the other end with an appropriate pressing force by the urging means, the rolling element can be pressed against the support device guide surface while oscillating the rolling element. Therefore, smooth operation can be ensured with a simple configuration. In particular, if the urging means has a pressing portion that abuts on the other end of each shaft member and an elastic member that urges the pressing portion visibly, for example, each of the shafts may be formed using a single pressing portion. The member can be urged at one time, and the elastic force of the elastic member is used. Therefore, a stable urging force can be supplied even if wear or the like occurs between the rolling element and the support device guide surface. Furthermore, when the directions of the pressing force applied from the rolling elements to the guide surface of the support device are indicated by respective lines, it is preferable that the intersection of the lines is shifted from the center of the rack axis. Further, it is preferable that the rack shaft has a position regulating portion that regulates the position of the rolling element. Further, it is preferable that an outward conical surface is formed on at least one end surface of the rolling element. Further, it is preferable that at least a portion of the support device that supports the rolling element is formed by die transfer processing. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views of a rack-and-pinion steering apparatus according to a first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view of a rack and pinion type steering device according to a second embodiment. FIG. 3 is a cross-sectional view of a rack and pinion type steering device according to the related art. FIG. 4 is a partially omitted cross-sectional view of a rack-assist type electric power steering apparatus according to a third embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of FIG. 4 cut in the axial direction of the input shaft 202. As shown in FIG. FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the fourth embodiment. FIG. 7 is a sectional view similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the fifth embodiment. FIG. 8 is a sectional view similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the sixth embodiment. 9A to 9D are views showing an electric power steering device according to a seventh embodiment. 10A to 10D are views showing an electric power steering device according to an eighth embodiment. FIG. 11 is a diagram similar to FIG. 9A of a rack and pinion type steering device according to a ninth embodiment applied to a rack assist type electric power steering device. FIG. 12 is a sectional view similar to FIGS. 1A and 1B in the ninth embodiment. FIG. 13 is a sectional view similar to FIG. 2 of the electric power steering apparatus according to the tenth embodiment. FIG. 14 is a cross-sectional view similar to FIG. 2 of the electric power steering device according to the first embodiment. FIG. 15 is a cross-sectional view similar to FIG. 2 of the electric power steering device according to the 12th embodiment. FIG. 16 is a cross-sectional view similar to FIG. 2 of the electric power steering device according to the thirteenth embodiment. FIGS. 17A to 17D are views showing a procedure for assembling the main body according to the embodiment of FIGS. 1A and 1B and 2. FIG. FIG. 18 is a diagram of the configuration of FIG. 17A viewed in the direction of arrow XVI II. FIGS. 19A and 19C are diagrams showing a procedure for assembling the main body according to the embodiment of FIGS. 15 and 16. FIG. FIG. 20 is a diagram of the configuration of FIG. 19A viewed in the direction of arrow XX. FIG. 21 is a diagram of the configuration of FIG. 19A as viewed in the direction of arrow XXI. FIG. 22 is a diagram of the configuration of FIG. 19A viewed in the direction of arrow XXII. FIG. 23 is a view of the main body of FIG. 22 cut along the XXI 11-XXI 11 line and viewed in the direction of the arrow. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図 1 A及び図 1 Bは、 第 1の実施の形態にかかるラックアンドピニオン式ス テアリング装置の断面図であり、 図 1 Aは支持装置を組み付けた状態を示し、 図 1 Bは支持装置を分解した状態を示しているが、 理解しやすいように各部位 の断面を組み合わせて示している (以下、 同様な断面において同じ)。 図 1 A及び図 1 Bにおいて、 ハウジング 1内を延在する出力軸 (ピニオン) 3は、 不図示のステアリングシャフトに連結され、 且つ軸受 5 , 6によりハウ ジング 1に対して回転自在に支承されている。 軸受 6の内輪は、 ナット 7によ り出力軸 3の端部に固定され、 軸受 6の外輪は、 固定部材 8の螺合によりハウ ジング 1に対して取り付けられている。 ハウジング 1は、 ラック軸 1 0の周囲から図で左方に延在する中空柱部 1 c を形成している。 中空柱部 l c内には、 支持装置 2 0が配置されている。 支持 装置 2 0は、 略円筒状の本体 2 1と、 本体 2 1の袋孔内に取り付けられた 2本 の軸 2 2と、各軸 2 2に対して取り付けられた転動体である円筒ローラ 2 3と、 本体 2 1を中空柱部 1 cに取り付けるためのネジ部材 2 4と、 ネジ部材 2 4と 本体 2 1との間に配置され、 本体 2 1をラック軸 1 0側に付勢するための皿バ ネ 2 5と、 ネジ部材 2 4のロック部材 2 6とからなる。 ネジ部材 2 4のねじ込 み量を調整することで、 皿パネ 2 5の圧縮量が変化し、 ラック軸 1 0の押圧力 を調整することができる。 調整後には、 ロック部材 2 6でネジ部材 2 4をロッ ク固定しその緩み止めを図ることができる。 ラック軸 1 0のラック歯 1 0 aと 反対側の面 (背面という) は、 その断面において、 図 1 A及び図 1 Bで左上部 及び左下部が切り欠かれた形状となっており、 ここに、 それぞれ長手方向に延 在する 2つの転動面 (すなわち長手方向に延在する支持装置案内面) 1 0 b、 1 0 bが形成され、 その間に隆起部 1 0 cが形成されている。 転動面 1 0 b、 1 0 bは、 ラック軸 1 0の断面でその中心に対して対称に配置されている。 ラ ック軸 1 0の軸線は、 ピニオン 3の軸線に対して 9 0度以外の角度で交差して いる。 尚、 ラック軸 1 0は、 素材としての丸棒に機械加工や冷間成形を施して ラック歯 1 0 aを形成する。 ラックアシストタイプの電動式パヮ一ステアリン グ装置の場合、素材としての丸棒の外周面にネジ溝を形成する(不図示)。従つ て、 ラック軸 1 0の中心とは、 丸棒の中心又はネジ溝の中心をいう。 2つの軸 2 2は、 転動面 1 0 bに対して平行にかつラック軸線に垂直に配置 され、 軸受 2 2 aを介して円筒ローラ 2 3を回転自在に支承している。 2つの 円筒ローラ 2 3を軸線方向に二分する等分線 L (円筒ローラ 2 3の転動面 1 0 bに対する押圧力の方向に一致) 同士が交差する位置 Kは、 ラック軸 1 0の中 心 Oよりラック歯 1 0 a側に、 Δだけオフセットするように配置されている。 等分線 Lは、 ここでは互いに直交している。 円筒ローラ 2 3の両端は、 転動面 1 0 b、 1 0 bに対するエツジロ一ドを緩和すべくクラウニング加工が施され ていると好ましい。 2つの円筒ローラ 2 3が、 ラック軸 1 0を、 出力軸 3に向 かうように二方向から押圧する押圧手段を構成する。 本実施の形態の動作を説明すると、 不図示のステアリングホイールに操舵力 が入力されたとき、かかる操舵力は、不図示のステアリングシャフトを介して, 出力軸 3に伝達され、 互いに嚙合するピニオン歯 3 aとラック歯 1 0 aを介し て出力軸 3の回転力がラック軸 1 0の長手方向推力に変換され、 かかる長手方 向推力によりラック軸 1 0が紙面垂直方向に移動するので、 それにより不図示 の車輪が転舵されることとなる。 このとき、 円筒ローラ 2 3は、 転動面 1 0 b 上を転動し、 低摩擦でラック軸 1 0の移動を許容する。 ここで、 出力軸 3とラック軸 1 0との間で強大な力が伝達されたとき、 ラッ ク軸 1 0を出力軸 3より離隔させようとする離隔力が生じる。 本実施の形態に おいては、 ラック軸 1 0の中心に対して対称位置に配置された一対の円筒口一 ラ 2 3により、 この離隔力を適切に支持することができる。 一方、 出力軸 3と ラック軸 1 0との間で強大な力が伝達されると、 ラック軸 1 0をその中心周り に回転させようとする回転力が生じる。 かかる回転力は、 ラック軸 1 0の軸線 が、 ピニオン 3の軸線に対して 9 0度以外の角度で交差していると、 特に大き くなる。 本実施の形態においては、 ラック軸 1 0の中心に対して対称位置に配 置された一対の円筒ローラ 2 3により、 この回転力を支持することができる。 尚、 2つの円筒口一ラ 2 3の等分線 Lが直角に交差しているので、 一方の転動 面 1 0 bを押圧する力は、 他方の転動面 1 0 bと円筒口一ラ 2 3との間の押圧 力に影響を与えないという利点もある。 ' 更に、 本実施の形態においては、 2つの円筒ローラ 2 3の等分線 L同士が交 差する位置 が、 ラック軸 1 0の中心 Oよりラック歯 1 0 a側に、 Δだけオフ セットするように配置されているので、 それらの合力は、 ラック軸 1 0を出力 軸 3に向かう方向に押圧するため、 ラック軸 1 0と出力軸 3との係合を安定し て行わせることが可能となる。 本実施の形態において、 本体 2 1は、 口ック部材 2 6とネジ部材 2 4とを緩 めて皿パネ 2 5と共に取り外すことで、 図 1 Bに示すように、 円筒ローラ 2 3 と一体的に、 中空柱部 1 cの左方端から取り外すことができるため、 組み立て やメンテナンスの際の分解が容易である。 図 2は、 ラックアシス卜タイプの電動式パワーステアリング装置に適用した 第 2の実施の形態にかかるラックアンドピニオン式ステアリング装置の断面図 である。 図 2において、 ハウジング 1 0 1は、 不図示のポリレトを用いて固定さ れる本体 1 0 1 aと蓋部材 1 0 1 bとからなる。 ハウジング 1 0 1内を、 入力 軸 1 0 2および出力軸 1 0 3が延在している。 入力軸 1 0 2は中空であって、 入力軸 1 0 2の図に示す上端は、 図示しないステアリングシャフトに連結され るようになっており、 更にステアリングシャフトは図示しないステアリングホ ィールに連結されるようになっている。 入力軸 1 0 2は、 軸受 1 0 4によりハ ウジング 1 0 1に対して回転自在に支持されている。 図に示す上端を入力軸 1 0 2にピン結合させ、 下端を出力軸 1 0 3にセレーシヨン結合させたト一ショ ンバ一 1 0 5が、 入力軸 1 0 2内を延在している。 入力軸 1 0 2の図に示す下方周囲において、 受けたトルクに比例してトーシ ョンバ一 1 0 5がねじれることに基づき、 操舵トルクを検出するトルクセンサ 1 0 6が設けられている (一部のみ図示)。 このトルクセンサ 1 0 6は、 1 シ ョンバー 1 0 5のねじれに基づく入力軸 1 0 2と出力軸 1 0 3との相対角度変 位を、 機械的 (電磁的でもよい) に検出し、 電気信号として不図示の制御回路 へ出力するものである。 出力軸 1 0 3は、 軸受 1 1 5、 1 1 6により、 ハウジング 1 0 1に対して回 転自在に支持されており、 その中央部にピニオン歯 1 0 3 aを形成してなる、 ピニオン歯 1 0 3 aは、 紙面に対し垂直方向に延在するラック軸 1 1 0のラッ ク歯 1 1 0 aに嚙合している。 ラック軸 1 1 0の両端には、 不図示の車輪転舵 装置に連結されている。 ハウジング 1 0 1は、 ラック軸 1 1 0の周囲から図で左方に延在する中空柱 部 1 0 1 cを形成している。 中空柱部 1 0 1 c内には、 支持装置 1 2 0が配置 されている。 支持装置 1 2 0は、 略円筒状の本体 1 2 1と、 本体 1.2 1の袋穴 内に取り付けられた 2本の軸 1 2 2と、 各軸 1 2 2に対して取り付けられた転 動体である円筒ローラ 1 2 3と、 本体 1 2 1を中空柱部 1 0 1 cに取り付ける ためのネジ部材 1 2 4と、 ネジ部材 1 2 4と本体 1 2 1との間に配置され、 本 体 1 2 1をラック軸 1 1 0側に付勢するための皿バネ 1 2 5と、 ネジ部材 1 2 4のロック部材 1 2 6とからなる。 ネジ部材 1 2 4のねじ込み量を調整するこ とで、 皿パネ 1 2 5の圧縮量が変化し、 ラック軸 1 1 0の押圧力を調整するこ とができる。 調整後には、 ロック部材 1 2 6でネジ部材 1 2 4をロック固定し その緩み止めを図ることができる。 ラック軸 1 1 0のラック歯 1 1 0 aと反対 側の面 (背面という) は、 その断面において、 図 2で左上部及び左下部が切り 欠かれた形状となっており、 ここに、 それぞれ長手方向に延在する 2つの転動 面 (すなわち長手方向に延在する支持装置案内面) 1 1 0 b , 1 1 0 bが形成 され、 その間に隆起部 1 1 0 cが形成されている。 転動面 1 1 0 b、 1 1 0 b は、 ラック軸 1 1 0の断面でその中心に対して対称に配置されている。 ラック 軸 1 1 0の軸線は、 ピニオン 1 0 3の軸線に対して 9 0度以外の角度で交差し ている。 1A and 1B are cross-sectional views of a rack-and-pinion steering apparatus according to a first embodiment. FIG. 1A shows a state where a supporting device is assembled, and FIG. 1B shows the supporting device. The disassembled state is shown, but the cross section of each part is combined for easy understanding (the same applies to similar cross sections hereinafter). 1A and 1B, an output shaft (pinion) 3 extending inside the housing 1 is connected to a steering shaft (not shown), and is rotatably supported on the housing 1 by bearings 5 and 6. ing. The inner ring of the bearing 6 is fixed to an end of the output shaft 3 by a nut 7, and the outer ring of the bearing 6 is attached to the housing 1 by screwing a fixing member 8. The housing 1 forms a hollow column 1 c extending leftward in the figure from the periphery of the rack shaft 10. A support device 20 is arranged in the hollow column part lc. The support device 20 includes a substantially cylindrical main body 21, two shafts 22 mounted in a blind hole of the main body 21, and a cylindrical roller as a rolling element mounted on each shaft 22. 23, a screw member 24 for attaching the main body 21 to the hollow column 1c, and a screw member 24 disposed between the screw member 24 and the main body 21 to urge the main body 21 toward the rack shaft 10 side. And a lock member 26 for the screw member 24. Screw member 2 4 By adjusting the displacement amount, the compression amount of the pan panel 25 changes, and the pressing force of the rack shaft 10 can be adjusted. After the adjustment, the screw member 24 can be locked and locked by the lock member 26 to prevent loosening thereof. The surface (referred to as the back surface) of the rack shaft 10 opposite to the rack teeth 10a has a cross-sectional shape in which the upper left and lower left portions are cut out in FIGS. 1A and 1B. In this case, two rolling surfaces (that is, support device guide surfaces extending in the longitudinal direction) 10b and 10b, which extend in the longitudinal direction, are formed, and a raised portion 10c is formed therebetween. . The rolling surfaces 10b, 10b are arranged symmetrically with respect to the center of the rack axis 10 in a cross section. The axis of rack axis 10 intersects the axis of pinion 3 at an angle other than 90 degrees. The rack shaft 10 is formed by machining or cold forming a round bar as a material to form rack teeth 10a. In the case of a rack assist type electric power steering device, a thread groove is formed on the outer peripheral surface of a round bar as a material (not shown). Therefore, the center of the rack shaft 10 refers to the center of the round bar or the center of the thread groove. The two shafts 22 are arranged parallel to the rolling surface 10b and perpendicular to the rack axis, and rotatably support the cylindrical roller 23 via a bearing 22a. The position K where the two bisectors L bisect in the axial direction (corresponding to the direction of the pressing force against the rolling surface 10 b of the cylindrical roller 23) intersects the position K at the center of the rack shaft 10. It is arranged on the rack tooth 10a side from the center O so as to be offset by Δ. The bisectors L are orthogonal to each other here. It is preferable that both ends of the cylindrical roller 23 are subjected to a crowning process in order to reduce an edge load on the rolling surfaces 10b and 10b. Two cylindrical rollers 23 constitute a pressing means for pressing the rack shaft 10 from two directions toward the output shaft 3. The operation of the present embodiment will be described. When a steering force is input to a steering wheel (not shown), the steering force is transmitted via a steering shaft (not shown). The rotational force of the output shaft 3 is converted into the longitudinal thrust of the rack shaft 10 via the pinion teeth 3 a and the rack teeth 10 a which are transmitted to the output shaft 3 and are combined with each other. Since 10 moves in the direction perpendicular to the plane of the paper, the wheels (not shown) are steered. At this time, the cylindrical roller 23 rolls on the rolling surface 10b, and allows the rack shaft 10 to move with low friction. Here, when a strong force is transmitted between the output shaft 3 and the rack shaft 10, a separating force is generated to separate the rack shaft 10 from the output shaft 3. In the present embodiment, the separation force can be appropriately supported by the pair of cylindrical openings 23 arranged symmetrically with respect to the center of the rack shaft 10. On the other hand, when a strong force is transmitted between the output shaft 3 and the rack shaft 10, a rotational force is generated to rotate the rack shaft 10 around its center. Such a rotational force becomes particularly large when the axis of the rack shaft 10 intersects the axis of the pinion 3 at an angle other than 90 degrees. In the present embodiment, this rotational force can be supported by a pair of cylindrical rollers 23 disposed symmetrically with respect to the center of the rack shaft 10. Since the equal lines L of the two cylindrical openings 23 intersect at right angles, the force pressing one of the rolling surfaces 10b is less than that of the other rolling surface 10b. There is also an advantage that the pressing force between them is not affected. Further, in the present embodiment, the position at which the equal lines L of the two cylindrical rollers 23 intersect is offset by Δ from the center O of the rack shaft 10 to the side of the rack teeth 10a. Are arranged so that the resultant force presses the rack shaft 10 in the direction toward the output shaft 3, so that the engagement between the rack shaft 10 and the output shaft 3 can be performed stably. It becomes. In the present embodiment, the main body 21 loosens the hook member 26 and the screw member 24. 1B, and can be removed from the left end of the hollow column 1c integrally with the cylindrical roller 23, as shown in Fig. Easy to disassemble. FIG. 2 is a cross-sectional view of a rack and pinion type steering device according to a second embodiment applied to a rack assist type electric power steering device. In FIG. 2, a housing 101 is composed of a main body 101 a fixed using a polylet (not shown) and a lid member 101 b. In the housing 101, an input shaft 102 and an output shaft 103 extend. The input shaft 102 is hollow, and the upper end of the input shaft 102 shown in the figure is connected to a steering shaft (not shown), and the steering shaft is connected to a steering wheel (not shown). It has become. The input shaft 102 is rotatably supported with respect to the housing 101 by a bearing 104. A torsion bar 105 having the upper end shown in the drawing pin-coupled to the input shaft 102 and the lower end serrated to the output shaft 103 extends in the input shaft 102. A torque sensor 106 that detects the steering torque based on the torsion of the torsion bar 105 in proportion to the received torque is provided around the lower portion of the input shaft 102 shown in the figure (partly). Only shown). The torque sensor 106 mechanically (or electromagnetically) detects the relative angular displacement between the input shaft 102 and the output shaft 103 based on the torsion of the one-shoulder bar 105. This is output to a control circuit (not shown) as a signal. The output shaft 103 is rotatably supported with respect to the housing 101 by bearings 115 and 116, and has a pinion tooth 103a formed at the center thereof. The tooth 103 a is formed by a rack shaft 110 extending perpendicularly to the plane of the paper. The teeth fit 110 1a. Both ends of the rack shaft 110 are connected to a wheel steering device (not shown). The housing 101 forms a hollow column 101c extending leftward in the figure from the periphery of the rack shaft 110c. A support device 120 is disposed in the hollow column portion 101c. The support device 120 includes a substantially cylindrical main body 122, two shafts 122 mounted in the blind hole of the main body 1.21, and rolling elements mounted for each shaft 122. A cylindrical roller 1 2 3, a screw member 1 2 4 for attaching the main body 1 2 1 to the hollow column 1 0 1 c, and a screw roller 1 2 4 disposed between the screw member 1 2 4 and the main body 1 2 1. It is composed of a disc spring 125 for urging the body 121 toward the rack shaft 110 and a lock member 126 for the screw member 124. By adjusting the screwing amount of the screw member 124, the compression amount of the countersunk panel 125 changes, and the pressing force of the rack shaft 110 can be adjusted. After the adjustment, the screw member 124 can be locked and locked by the lock member 126 to prevent the screw member 124 from being loosened. The surface (referred to as the back surface) of the rack shaft 110 opposite to the rack teeth 110a has a cross-sectional shape in which the upper left and lower left portions are cut away in FIG. Two rolling surfaces extending in the longitudinal direction (that is, supporting device guide surfaces extending in the longitudinal direction) 110 b and 110 b are formed, and a raised portion 110 c is formed therebetween. . The rolling surfaces 110b and 110b are arranged symmetrically with respect to the center in the cross section of the rack axis 110. The axis of the rack axis 110 intersects the axis of the pinion 103 at an angle other than 90 degrees.
2つの軸 1 2 2は、 転動面 1 1 0 bに対して平行かつラック軸線に垂直に配 置され、 軸受 1 2 2 aを介して円筒ローラ 1 2 3を回転自在に支承している。 2つの円筒ローラ 1 2 3の等分線 (不図示) が直角に交差する位置は、 第 1の 実施形態と同様にォフットしている。 円筒ローラ 1 2 3の両端は、 転動面 1 1 0 bに対するェッジ口一ドを緩和すベくクラウニング加工が施されていると好 ましい。 2つの円筒ローラ 1 2 3が、 ラック軸 1 1 0を、 出力軸 1 0 3に向か うように二方向から押圧する押圧手段を構成する。 本実施の形態の動作を説明する。 不図示のステアリングホイールに操舵力が 入力されたとき、 トルクセンサ 1 0 6は、 ] シヨンバー 1 0 5のネジレ量か ら操舵トルクを検出し、 それに応じて不図示の電動モー夕から補助操舵力が出 力されることとなる。 ここで、 出力軸 1 0 3に操舵力が伝達されたとき、 互い に嚙合するピニオン歯 1 0 3 aとラック歯 1 1 0 aを介して出力軸 1 0 3の回 転力がラック軸 1 1 0の長手方向推力に変換され、 力 ^かる長手方向推力により ラック軸 1 1 0が紙面垂直方向に移動するので、 それにより不図示の車輪が転 舵されることとなる。 このとき、 円筒ローラ 1 2 3は、 転動面 1 1 O b上を転 動し、 低摩擦でラック軸 1 1 0の移動を許容する。 上述した実施の形態と同様に、 出力軸 1 0 3とラック軸 1 1 0との間で強大 な力が伝達されたとき、 ラック軸 1 1 0を出力軸 1 0 3より離隔させようとす る離隔力が生じる。 本実施の形態においては、 ラック軸 1 1 0の中心に対して 対称位置に配置された一対の円筒ローラ 1 2 3により、 この離隔力を適切に支 持することができる。 一方、 出力軸 1 0 3とラック軸 1 1 0との間で強大な力 が伝達されると、 ラック軸 1 1 0をその中心周りに回転させようとする回転力 が生じる。 かかる回転力は、 ラック軸 1 1 0の軸線が、 ピニオン 1 0 3の軸線 に対して 9 0度以外の角度で交差していると、 特に大きくなる。 本実施の形態 においては、 ラック軸 1 1 0の中心に対して対称位置に配置された一対の円筒 ローラ 1 2 3により、 この回転力を支持することができる。 尚、 2つの円筒口 —ラ 1 2 3の等分線 Lが直角に交差しているので、 一方の転動面 1 1 0 bを押 圧する力は、 他方の転動面 1 1 0 bと円筒口一ラ 1 2 3との間の押圧力に影響 を与えないという利点もある。 更に、 本実施の形態においても、 2つの円筒口 —ラ 123の等分線同士が交差する位置、 ラック軸 110の中心よりラック歯 110 a側にオフセットするように配置されているので、 ラック軸の回転を阻 止し円滑な嚙合い状態を維持することが出来、 かつそれらの合力は、 ラック軸 110を出力軸 103に向かう方向に押圧するため、 ラック軸 110と出力軸 103との係合を安定して行わせることが可能となる。 ところで、 上述した実施の形態においては、 円筒ローラ 23, 123と転動 面 10 b、 110 bの押圧力の調整は、ネジ部材 24, 124をハウジング 1, 101に対して締め込む、 或いは緩めることで、 皿バネ 25, 125の弾性変 形量を変更することにより行うことができ、 皿バネ 25, 125の弾性変形量 に基づく弾性力で、 本体 21, 121が軸 22, 122を押圧し、 それにより 円筒ローラ 23, 123が転動面1013、 11 Obに対して押しつけられるよ うになつている。 図 4は、 第 3の実施の形態にかかるラックアシストタイプの電動式パワース テアリング装置の部分省略断面図である。 図 4において、 ハウジング 201と 一体形成されるラックハウジング 201 Aの右端には、 間座部材 201 Bを介 して、 蓋部材 201 Cがポルト 201Dにより取り付けられている。 ラックハ ウジング 201Aは、 図示しない車体に固定されている。 ラックハウジング 2 01 A内にラック軸 210が揷通され、 ラック軸 210はその両端において、 タイロッド 208, 209に連結されている。 タイロッド 208, 209は、 図示しない車輪転舵装置に連結されている。 ラック軸 210の図 4で右端近傍において、 その外周には螺旋状の外ネジ溝 210 dが形成されており、 その周囲に、 円筒状のポールスクリューナット 2 3 0が配置され、 間座部材 2 0 1 Bに対して軸受 2 3 2により回転自在に支持 され、 且つ蓋部材 2 0 1 Cに対して軸受 2 3 3 , 2 3 4により回転自在に支持 されている。 ポールスクリューナット 2 3 0の内周には、 螺旋状の内ネジ溝 2 3 0 aが形成されている。 外ネジ溝 2 1 0 dと内ネジ溝 2 3 0 aとで転動路を 形成し、 かかる転動路内には、 多数のポール 2 3 1 (—部のみ図示) が収容さ れている。 ポール 2 3 1は、 ボールスクリユーナツト 2 3 0とラック軸 2 1 0が相対回 転する際に生じる摩擦力を軽減する機能を有する。 なお、 ポールスクリューナ ット 2 3 1は不図示の循環路を有しており、 ポールスクリユーナツト 2 3 0の 回転時に、 かかる循環路を介してポール 2 3 1は循環可能となっている。 ポールスクリューナット 2 3 0の外周面と、 ラックハウジング 2 0 1 Aに取 り付けられた電動モータ 2 3 5の回転軸 2 3 5 aの外周面とに、 それぞれ転接 するローラ 2 3 6を介して、 電動モータ 2 3 5から出力される回転トルクは、 いわゆるトラクシヨンドライブ方式によりポールスクリューナット 2 3 0に伝 達されるようになつている。 尚、 トラクシヨンドライブ方式でなくギヤ伝達方 式により回転トルクの伝達を行っても良い。 ポールスクリューナット 2 3 0が ナツトを構成し、 ポールスクリユーナツト 2 3 0と、 外ネジ 2 1 0 dを備えた ラック軸 2 1 0とで変換部材を構成する。 図 5は、図 4の構成を入力軸 2 0 2の軸線方向に切断して示す断面図である。 図 5において、 ハウジング 2 0 1内を、 入力軸 2 0 2および出力軸 2 0 3が延 在している。 入力軸 2 0 2は中空であって、 入力軸 2 0 2の図に示す上端は、 図示しないステアリングシャフトに連結されるようになっており、 更にステア リングシャフトは図示しないステアリングホイールに連結されるようになって いる。 入力軸 2 0 2は、 軸受 2 0 4によりハウジング 2 0 1に対して回転自在 に支持されている。 図に示す上端を入力軸 2 0 2にピン結合させ、 下端を出力 軸 2 0 3にセレ一ション結合させたト一ションパー 2 0 5が、 入力軸 2 0 2内 を延在している。 入力軸 2 0 2の図に示す下方周囲において、 受けたトルクに比例してトーシ ョンバー 2 0 5がねじれることに基づき、 操舵トルクを検出するトルクセンサ 2 0 6が設けられている (一部のみ図示)。かかるトルクセンサ 2 0 6は、上述 した実施の形態のトルクセンサと同様なものであるので、 詳細な説明は省略す る。 出力軸 2 0 3は、 軸受 2 1 5、 2 1 6により、 ハウジング 2 0 1に対して回 転自在に支持されており、 その中央部にピニオン歯 2 0 3 aを形成してなる、 ピニオン歯 2 0 3 aは、 紙面に対し垂直方向に延在するラック軸 2 1 0のラッ ク歯 2 1 0 aに嚙合している。ラック軸 2 1 0の両端には、図 4に示すごとく、 タイロッド 2 0 8, 2 0 9を介して不図示の車輪転舵装置に連結されている。 ハウジング 2 0 1は、 図におけるその下方 ¾5において、 ラック軸 2 1 0の周 囲から図で左下方に延在する中空柱部 2 0 1 cと、 左上方に延在する中空柱部 2 0 1 eを形成している。 中空柱部 2 0 1 c、 2 0 1 e内には、 同様の構成で ある支持装置 2 2 0 , 2 2 0が配置されている。 各支持装置 2 2 0は、 略円筒 状の本体 2 2 1と、 本体 2 2 1の袋穴内に取り付けられた軸 2 2 2と、 軸 2 2 2に対して取り付けられた転動体である円筒口一ラ 2 2 3と、 本体 2 2 1を中 空柱部 2 0 1 c又は 2 0 1 eに取り付けるためのネジ部材 2 2 4と、 ネジ部材 2 2 4と本体 2 2 1との間に配置され、 本体 2 2 1をラック軸 2 1 0側に付勢 するための皿バネ 2 2 5と、 ネジ部材 2 2 4のロック部材 2 2 6とからなる。 ネジ部材 2 2 4のねじ込み量を調整することで、 皿バネ 2 2 5の圧縮量が変化 し、 ラック軸 2 1 0に対する押圧力 F l, F 2 (それらの上下方向成分が釣り 合うように、 ラック軸 2 1 0が図で上下に変位するので押圧力 F 1 , F 2は互 いに等しくなる) を調整することができる。 調整後には、 ロック部材 2 2 6で ネジ部材 2 2 4をロック固定しその緩み止めを図ることができる。 ラック軸 2 1 0のラック歯 2 1 0 aと反対側の面 (背面) は、 その断面にお いて、 図 4で左上部及び左下部が切り欠かれた形状となっており、 ここに、 そ れぞれ長手方向に延在する 2つの転動面 (すなわち長手方向に延在する支持装 置案内面) 2 1 0 b , 2 1 0 bが形成され、 その間に隆起部 2 1 0 cが形成さ れている。 転動面 2 1 0 b、 2 1 0 bは、 ラック軸 2 1 0の断面でその二等分 線(図では水平線)に対して対称に配置されている。ラック軸 2 1 0の軸線は、 ピニオン 2 0 3の軸線に対して 9 0度以外の角度で交差している。 各支持装置 2 2 0の軸 2 2 2は、 ラック軸線に垂直でかつ対向する転動面 2The two shafts 1 2 2 are arranged parallel to the rolling surface 1 10 b and perpendicular to the rack axis, and rotatably support the cylindrical roller 1 2 3 via the bearing 1 2 2 a. . The position where the equal lines (not shown) of the two cylindrical rollers 123 intersect at a right angle is similar to that of the first embodiment. Both ends of cylindrical roller 1 2 3 It is preferable to have a crowning process to reduce the edge of 0b. The two cylindrical rollers 123 constitute pressing means for pressing the rack shaft 110 from two directions toward the output shaft 103. The operation of the present embodiment will be described. When the steering force is input to the steering wheel (not shown), the torque sensor 106 detects the steering torque from the twist amount of the shawl bar 105, and accordingly, the auxiliary steering force from the electric motor (not shown). Will be output. Here, when the steering force is transmitted to the output shaft 103, the rotation force of the output shaft 103 is changed to the rack shaft 1 via the mutually engaging pinion teeth 103a and rack teeth 110a. The rack thrust 110 is converted into a longitudinal thrust of 10 and the rack thrust 110 moves in a direction perpendicular to the plane of the drawing by the applied longitudinal thrust, whereby a wheel (not shown) is steered. At this time, the cylindrical roller 123 rolls on the rolling surface 110 Ob, and allows the rack shaft 110 to move with low friction. Similarly to the above-described embodiment, when a strong force is transmitted between the output shaft 103 and the rack shaft 110, the rack shaft 110 is separated from the output shaft 103. Separation force occurs. In the present embodiment, the pair of cylindrical rollers 123 arranged symmetrically with respect to the center of the rack shaft 110 can appropriately support this separation force. On the other hand, when a strong force is transmitted between the output shaft 103 and the rack shaft 110, a rotational force is generated to rotate the rack shaft 110 around its center. Such a rotational force becomes particularly large when the axis of the rack shaft 110 intersects the axis of the pinion 103 at an angle other than 90 degrees. In the present embodiment, this rotational force can be supported by a pair of cylindrical rollers 123 disposed symmetrically with respect to the center of the rack shaft 110. In addition, since the equal lines L of the two cylindrical ports — la 1 2 3 intersect at a right angle, the force pressing one rolling surface 110 b is equal to that of the other rolling surface 110 b. Influence on the pressing force between the cylindrical mouth 1 and 2 3 There is also an advantage of not giving. Further, also in the present embodiment, since the two cylindrical openings are arranged so as to be offset from the center of the rack shaft 110 to the rack teeth 110a side, at the position where the equal lines of the two cylindrical openings l intersect each other, the rack shaft Of the rack shaft 110 and the output shaft 103 because the rack shaft 110 is pressed in the direction toward the output shaft 103. Can be performed stably. In the above-described embodiment, the adjustment of the pressing force between the cylindrical rollers 23 and 123 and the rolling surfaces 10b and 110b is performed by tightening or loosening the screw members 24 and 124 with respect to the housings 1 and 101. By changing the amount of elastic deformation of the disc springs 25, 125, the main bodies 21, 121 press the shafts 22, 122 with the elastic force based on the amount of elastic deformation of the disc springs 25, 125, As a result, the cylindrical rollers 23 and 123 are pressed against the rolling surfaces 1013 and 11 Ob. FIG. 4 is a partially omitted cross-sectional view of a rack-assist type electric power steering apparatus according to a third embodiment. In FIG. 4, a lid member 201C is attached to a right end of a rack housing 201A integrally formed with the housing 201 by a port 201D via a spacer member 201B. The rack housing 201A is fixed to a vehicle body (not shown). A rack shaft 210 is inserted into the rack housing 201A, and the rack shaft 210 is connected to tie rods 208 and 209 at both ends. The tie rods 208 and 209 are connected to a wheel steering device (not shown). In the vicinity of the right end in FIG. 4 of the rack shaft 210, a helical outer thread groove 210d is formed on the outer periphery, and a cylindrical pole screw nut 2 is formed around the outer periphery. 30 are arranged, and are rotatably supported by the bearings 2332 with respect to the spacer member 201B, and rotatably supported by the bearings 23, 23 with the lid member 201C. Have been. A helical internal thread groove 230 a is formed on the inner periphery of the pole screw nut 230. A rolling path is formed by the outer thread groove 210d and the inner thread groove 230a, and a number of pawls 231 (only the-part is shown) are accommodated in the rolling path. . The pole 2 31 has a function of reducing the frictional force generated when the ball screw nut 230 and the rack shaft 210 rotate relative to each other. In addition, the pole screw nut 2 31 has a circulation path (not shown), and the pawl screw nut 2 30 can rotate through the circulation path when the pole screw nut 230 rotates. . Rollers 2 36 that are in rolling contact with the outer peripheral surface of the pole screw nut 230 and the outer peripheral surface of the rotating shaft 230 a of the electric motor 230 mounted on the rack housing 201 A, respectively. The rotation torque output from the electric motor 235 is transmitted to the pole screw nut 230 by a so-called traction drive method. Note that the rotation torque may be transmitted by a gear transmission method instead of the truncation drive method. The pole screw nut 230 forms a nut, and the pole screw nut 230 and the rack shaft 210 provided with the outer screw 210 d form a conversion member. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of FIG. 4 cut in the axial direction of the input shaft 202. As shown in FIG. In FIG. 5, an input shaft 202 and an output shaft 203 extend inside the housing 201. The input shaft 202 is hollow, and the upper end of the input shaft 202 shown in the figure is connected to a steering shaft (not shown), and the steering shaft is connected to a steering wheel (not shown). Like I have. The input shaft 202 is rotatably supported with respect to the housing 201 by a bearing 204. A transition par 205 having the upper end shown in the drawing pin-coupled to the input shaft 202 and the lower end selection-coupled to the output shaft 203 extends in the input shaft 202. A torque sensor 206 that detects the steering torque based on the torsion bar 205 being twisted in proportion to the received torque is provided around the lower portion of the input shaft 202 shown in the figure (only a part of the torque sensor is provided). Illustrated). Since the torque sensor 206 is similar to the torque sensor of the above-described embodiment, a detailed description will be omitted. The output shaft 203 is rotatably supported with respect to the housing 201 by bearings 215 and 216, and has a pinion tooth 203a formed in the center thereof. The teeth 203 a are aligned with the rack teeth 210 a of the rack shaft 210 extending in a direction perpendicular to the plane of the drawing. As shown in FIG. 4, both ends of the rack shaft 210 are connected to a wheel steering device (not shown) via tie rods 208 and 209. The housing 201 has a hollow column portion 210 c extending from the periphery of the rack shaft 210 to the lower left in the figure, and a hollow column portion 210 extending to the upper left from the periphery of the rack shaft 210 at the lower part 5 in the figure. Forming 1 e. In the hollow column portions 201c and 201e, supporting devices 220 and 220 having the same configuration are arranged. Each of the support devices 220 includes a substantially cylindrical main body 222, a shaft 222 mounted in a blind hole of the main body 222, and a cylindrical rolling member mounted to the shaft 222. Mouthpiece 2 2 3, screw member 2 2 4 for attaching main body 2 2 1 to hollow column 2 0 1 c or 2 0 1 e, and between screw member 2 2 4 and main body 2 2 1 And a disc spring 225 for urging the main body 222 toward the rack shaft 210 side, and a lock member 222 of a screw member 222. By adjusting the amount of screwing of the screw member 2 24, the amount of compression of the disc spring 2 25 changes, and the pressing forces F l and F 2 against the rack shaft 210 are adjusted so that their vertical components are balanced. However, since the rack shaft 210 is displaced up and down in the figure, the pressing forces F 1 and F 2 become equal to each other). After the adjustment, the screw member 224 can be locked and locked by the lock member 226 to prevent loosening thereof. The surface (rear surface) of the rack shaft 210 opposite to the rack teeth 210a has a cross-sectional shape in which the upper left and lower left portions are cut away in FIG. Two rolling surfaces extending in the longitudinal direction respectively (that is, supporting device guide surfaces extending in the longitudinal direction) 210b and 210b are formed, and a ridge 210c therebetween. Are formed. The rolling surfaces 210b and 210b are arranged symmetrically with respect to the bisector (horizontal line in the figure) in the cross section of the rack shaft 210. The axis of the rack axis 210 intersects the axis of the pinion 203 at an angle other than 90 degrees. The shaft 2 2 2 of each support device 220 is provided with a rolling surface 2 which is perpendicular to and opposes the rack axis.
1 O bに対して平行に配置され、 軸受 2 2 2 aを介して円筒ローラ 2 2 3を回 転自在に支承している。 2つの円筒口一ラ 2 2 3の等分線 (押圧力 F l , F 2 の方向に一致) が直角に交差する位置は、 上述した実施形態と同様にオフセッ 卜している。 円筒口一ラ 2 2 3の両端は、 転動面 2 1 0 bに対するエッジ口一 ドを緩和すべくクラウニング加工が施されていると好ましい。 2つの円筒口一 ラ 2 2 3が、 ラック軸 2 1 0を、 出力軸 2 0 3に向かうように二方向から押圧 する押圧手段を構成する。 本実施の形態によれば、 2つの円筒口一ラ 2 2 3の転動面 2 1 0 bに対する 押圧力 F 1, F 2の調整は、 ネジ部材 2 2 4をハウジング 2 0 1に対して締め 込む、 或いは緩めることにより、 皿バネ 2 2 5の弾性変形量を変更して行うこ とができる。 かかる場合、 皿パネ 2 2 5の弾性力の方向と、 押圧力 F l , F 2 の方向とがー致するので、かかる弹性カを全て(摩擦消失分除く)押圧力 F 1 , F 2として利用できるため、 支持装置 2 2 0の構成が小型化され、 軽量化を図 れる。 又、 ラック軸 2 1 0は、 3方向より支持されるため、 十分な支持剛性が 確保され、従来技術において通常用いられるブッシュのごとき部材を省略でき、 スペースの有効活用が図れる。 図 6は、 第 4の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の図 5と 同様な断面図である。 本実施の形態は、 図 5に示す実施の形態に対して、 支持 装置の構成のみがわずかに異なるので、 それ以外の共通する構成は、 同一の符 号を付して説明を省略する。 本実施の形態において、 図 6で下方の支持装置 2 2 0は、 図 5の実施の形態 にかかるものと同じであるが、 上方の支持装置 2 2 0, は、 皿バネを省略して いるため、 従ってネジ部材 2 2 4が本体 2 2 1を直接押圧している点のみが異 なっている。 本実施の形態によれば、 2つの円筒口一ラ 2 2 3の転動面 2 1 0 bに対する押圧力 F l , F 2の調整は、 図 5の実施の形態と同様に、 ネジ部材 2 2 4をハウジング 2 0 1に対して締め込む、或いは緩めることにより行うが、 例えば振動などにより、 上方の支持装置 2 2 0 ' のネジ部材 2 2 4と本体 2 2 1との当接部等に摩耗が生じた場合には、 下方の支持装置 2 2 0の皿バネ 2 2 5の付勢力により、 ラック軸 2 1 0が図で上方に押し上げられ、 それにより上 方の支持装置 2 2 0 ' のネジ部材 2 2 4と本体 2 2 1との面圧がほぼ維持され るようになっているので、 押圧力 F l, F 2は偏ることなく、 長期間安定した ラック軸 2 1 0の支持を行えるようになつている。 図 7は、 第 5の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の図 5と 同様な断面図である。 本実施の形態も、 図 5に示す実施の形態に対して、 支持 装置の構成のみが異なるので、 それ以外の共通する構成は、 同一の符号を付し て説明を省略する。 本実施の形態において、 図 7で下方の支持装置 2 2 0は、 図 5の実施の形態 にかかるものと同じであるが、 上方の支持装置 3 2 0は、 押圧力を独立的に調 整する機構を省略している。 より具体的には、 支持装置 3 2 0は、 中空柱部 2 0 1 e内に、 スナップリング 3 2 6で固定された略円筒状の本体 3 2 1と、 本 体 3 2 1の袋穴内に取り付けられた軸 2 2 2と、 軸 2 2 2に対して軸上 2 2 2 aにより回転自在に支持された転動体である円筒ローラ 2 2 3とからなる。尚、 本体 3 2 1と中空柱部 2 0 1 eとの間は、 0—リング 3 2 7により密封されて いる。 本実施の形態においては、 2つの円筒ローラ 2 2 3の転動面 2 1 0 に対す る押圧力 F 1, F 2の調整は、 下方の支持装置 2 2 0のネジ部材 2 2 4をハウ ジング 2 0 1に対して締め込む、 或いは緩めることにより、 皿バネ 2 2 5の弾 性変形量を変更して行うことができる。 かかる場合、 ラック軸 2 1 0が図で上 下に変位することで、 押圧力 F l, F 2が等しくなる。 図 8は、 第 6の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の図 5と 同様な断面図である。 本実施の形態も、 図 5に示す実施の形態に対して、 支持 装置の構成のみが異なるので、 それ以外の共通する構成は、 同一の符号を付し て説明を省略する。 本実施の形態において、 図 8で下方の支持装置 2 2 0は、 図 5の実施の形態 にかかるものと同じであるが、 上方の支持装置 4 2 0は、 円筒ローラ 2 2 3を 固定した構成となっている。 より具体的には、 支持装置 4 2 0は、 中空柱部 2 0 1 e内に形成された孔 2 0 1 f内に揷通された軸 2 2 2と、 軸 2 2 2に対し て軸受 2 2 2 aにより回転自在に支持された転動体である円筒ローラ 2 2 3と からなる。 尚、 中空柱部 2 0 1 eの外方端は、 カバー部材 4 2 6により密封さ れている。 本実施の形態においても、 2つの円筒ローラ 2 2 3の転動面 2 1 0 bに対す る押圧力 F 1, F 2の調整は、 下方の支持装置 2 2 0のネジ部材 2 2 4をハウ ジング 2 0 1に対して締め込む、 或いは緩めることにより、 皿バネ 2 2 5の弹 性変形量を変更して行うことができる。 かかる場合、 ラック軸 2 1 0が図で上 下に変位することで、 押圧力 F l, F 2が等しくなる。 又、 例えば振動などに より、 各部の摩耗が生じた場合には、 下方の支持装置 2 2 0の皿パネ 2 2 5の 付勢力により、 ラック軸 2 1 0が上方に押し上げられるため、 押圧力 F l , F 2は偏ることなく、 長期間安定したラック軸 2 1 0の支持を行えるようになつ ている。 ところで、 円筒ローラ 2 2 3の転動を円滑に行わせるためには、 円筒ローラ 2 2 3の回転軸を、転動方向に対して精度良く直交させる必要がある。ここで、 中空柱部 2 0 1 c、 2 0 1 eと、 それに嵌合する本体 2 2 1、 3 2 1とは、 共 に円筒状であるから、 円筒ローラ 2 2 3の回転軸を位置決めするには、 本体 2 2 1の回り止めが必要となる。 しかるに、 回り止めを達成するには、 円筒ロー ラ 2 2 3を収納する中空柱部 2 0 1 c、 2 0 1 eに非円形内孔を形成すること が考えられるが、 手間がかかりコスト増を招く。 そこで、 以下の実施の形態で は、 後述のごとく本体 2 2 1 (説明は省略するが同様に本体 3 2 1も可能) の 回り止めを達成している。 図 9 Aは、 第 7の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の図 4 と同様な方向から見た部分断面図であり、 図 9 Bは、 図 9 Aの構成を IXB- IXB 線で切断して矢印方向に見た図であり、 図 9 Cは、 図 9 Bの構成を IXC- IXC線 で切断して矢印方向に見た図であり、 図 9 Dは、 図 9 Bの構成を IXD-IXD線で 切断して矢印方向に見た図である。 図 9 A乃至図 9 Dに示す実施の形態は、 図 7に示す実施の形態に適用したものであるため、 図 7及び図 9 A乃至図 9 Dを 参照して、 本実施の形態を説明する。 第 7の実施の形態においては、 2つの円筒ローラ 2 2 3にキャス夕一角が付 いている。 より具体的には、 図 9 Aで上方の支持装置 3 2 0の円筒ローラ 2 2 3を支持する本体 3 2 1の軸線は、 図 9 Cに示すように、 ラック軸 2 1 0の転 動面 2 1 O bに直交する方向に対して角度 0だけ、 図 9 Aで見て右側に傾いて いる。 従って、 本体 3 2 1が円筒ローラ 2 2 3を押圧する力は、 円筒ローラの 中心中央 P 1を通り、 円筒ローラ 2 2 3と転動面 2 1 O bとの接点中央 P 2に 対してズレた位置で、 転動面 2 1 O bに交差する。 このズレを利用し、 転動面 2 1 0 b上を円筒ローラ 2 2 3が転動する際に、 転動方向に対して円筒ローラ 2 2 3の軸線が直交するように、 円筒ローラ 2 2 3の姿勢を自律的に調整する とができるので、 複雑な加工や別な部品を設けることなく本体 3 2 1の回り 止めを達成できる。 同様に、 図 9 Aで下方の支持装置 2 2 0の円筒口一ラ 2 2 3を支持する本体 2 2 1の軸線は、 図 9 Dに示すように、 ラック軸 2 1 0の転動面 2 1 0 bに直 交する方向に対して角度 0だけ、 図 9 Aで見て左側に傾いている。 従って、 本 体 2 2 1が円筒ローラ 2 2 3を押圧する力は、 円筒ローラの中心中央 P 3を通 り、 円筒ローラ 2 2 3と転動面 2 1 0 bとの接点中央 P 4に対してズレた位置 で、 転動面 2 1 0 bに交差する。 このズレを利用し、 転動面 2 1 0 b上を円筒 ローラ 223が転動する際に、 転動方向に対して円筒ローラ 223の軸線が直 交するように、円筒ローラ 223の姿勢を自律的に調整することができるので、 複雑な力 [!ェや別な部品を設けることなく本体 221の回り止めを達成できる。 尚、 本実施の形態では、 ピニオン歯 203 a (図 7) とラック歯 210 aの嚙 合中心点 P 5 (図 9A) と、 点 P 1〜P4とが同一平面上になるように各部品 を配置してなる。 図 1 OAは、 第 8の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の図 4と同様な方向から見た部分断面図であり、 図 10Bは、 図 1 OAの構成を XB-XB線で切断して矢印方向に見た図であり、 図 10Cは、 図 10Bの構成を XC - XC線で切断して矢印方向に見た図であり、 図 10Dは、 図 10 Bの構成を XD-XD線で切断して矢印方向に見た図である。 図 10 A乃至図 10 Dに示す実 施の形態も、 図 7に示す実施の形態に適用したものであるため、 図 7及び図 1 OA乃至 10Dを参照して、 本実施の形態を説明する。 第 8の実施の形態においても、 2つの円筒ローラ 223にキャス夕一角が付 いている。 より具体的には、 図 1 OAで上方の支持装置 320の円筒ローラ 2 23を支持する本体 321の軸線は、 図 10 Cに示すように、 ラック軸 210 の転動面 210 bに直交する方向に対して角度 0だけ、 図 1 OAで見て右側に 傾いている。 従って、 本体 321が円筒ローラ 223を押圧する力は、 円筒口 —ラの中心中央 P 1を通り、 円筒ローラ 223と転動面 210 bとの接点中央 P 2に対してズレた位置で、 転動面 210 bに交差する。 このズレを利用し、 転動面 210 b上を円筒ローラ 223が転動する際に、 転動方向に対して円筒 ローラ 223の軸線が直交するように、 円筒ローラ 223の姿勢を自律的に調 整することができるので、 複雑な加工や別な部品を設けることなく本体 321 の回り止めを達成できる。 同様に、 図 1 O Aで下方の支持装置 2 2 0の円筒ローラ 2 2 3を支持する本 体 2 2 1の軸線は、 図 1 0 Dに示すように、 ラック軸 2 1 0の転動面 2 1 O b に直交する方向に対して角度 0だけ、 図 1 O Aで見て左側に傾いている。 従つ て、 本体 2 2 1が円筒ローラ 2 2 3を押圧する力は、 円筒ローラの中心中央 P 3を通り、 円筒ローラ 2 2 3と転動面 2 1 0 bとの接点中央 P 4に対してズレ た位置で、 転動面 2 1 0 bに交差する。 このズレを利用し、 転動面 2 1 0 b上 を円筒ローラ 2 2 3が転動する際に、 転動方向に対して円筒ローラ 2 2 3の軸 線が直交するように、 円筒ローラ 2 2 3の姿勢を自律的に調整することができ るので、 複雑な加工や別な部品を設けることなく本体 2 2 1の回り止めを達成 できる。 尚、 本実施の形態では、 ピニオン歯 2 0 3 a (図 7 ) とラック歯 2 1 0 aの嚙合中心点 P 5 (図 1 0 A) に対して、 点 P l、 ?1及び点?3, P 4 は、 互いに反対方向にそれぞれ距離△だけシフトして各部品を配置してなる。 図 1 1は、 ラックアシストタイプの電動式パワーステアリング装置に適用し た第 9の実施の形態にかかるラックアンドピニオン式ステアリング装置の図 9 Aと同様な図であり、 図 1 2は、 力 る実施の形態の図 1 A及び図 1 Bと同様 な断面図である。 図 1 1において、 ハウジング 5 0 1内を、 一部のみ図示する 出力軸 5 0 3が、 図 1 1で上下方向に延在し、 軸受 5 1 6により回転自在に支 持されている。 出力軸 5 0 3は、 その中央部にピニオン歯 5 0 3 aを形成してなる、 ピニォ ン歯 5 0 3 aは、 紙面に対し垂直方向に延在するラック軸 5 1 0のラック歯 5 1 0 aに嚙合している。 ラック軸 5 1 0の両端には、 不図示の車輪転舵装置に 連結されている。 ハウジング 5 0 1は、 ラック軸 5 1 0の周囲から図 1 2で左方に延在する中 空柱部 5 0 1 cを形成している。 中空柱部 5 0 1 c内には、 支持装置 5 2 0が 配置されている。 支持装置 5 2 0は、 略円板状の本体 5 2 1と、 ハウジング 5 0 1に対してピン 5 2 8により、 一端を揺動自在に支持された 2本の軸部材で ある揺動軸 5 2 2と、 各揺動軸 5 2 2に対して軸受 5 2 2 aにより回転自在に 支持されたり転動体である円筒ローラ 5 2 3と、 本体 5 2 1を中空柱部 5 0 1 cに取り付けるためのネジ部材 5 2 4と、 ネジ部材 5 2 4と本体 5 2 1との間 に配置され、 本体 5 2 1をラック軸 5 1 0側に付勢するための弾性部材として の皿バネ 5 2 5と、 ネジ部材 5 2 4のロック部材 5 2 6とからなる。 It is arranged parallel to 1 Ob, and rotatably supports a cylindrical roller 222 through a bearing 222a. The position where the equal line of the two cylindrical openings 2 23 (corresponding to the directions of the pressing forces F l and F 2) intersects at right angles is offset similarly to the above-described embodiment. It is preferable that both ends of the cylindrical opening 223 are subjected to a crowning process in order to ease an edge opening with respect to the rolling surface 210b. The two cylindrical openings 223 constitute pressing means for pressing the rack shaft 210 from two directions toward the output shaft 203. According to the present embodiment, the adjustment of the pressing forces F 1 and F 2 on the rolling surface 2 10 b of the two cylindrical openings 2 2 3 is performed by adjusting the screw member 2 2 4 to the housing 201. Tighten or loosen to change the amount of elastic deformation of the disc spring 225. Can be. In such a case, the direction of the elastic force of the counter panel 2 25 and the direction of the pressing force F l, F 2 are in agreement, so all such fluctuating forces (excluding friction disappearance) are used as the pressing force F 1, F 2 Since it can be used, the structure of the support device 220 can be reduced in size and weight. Further, since the rack shaft 210 is supported in three directions, sufficient support rigidity is ensured, and members such as bushings generally used in the prior art can be omitted, and effective use of space can be achieved. FIG. 6 is a sectional view similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the fourth embodiment. This embodiment is slightly different from the embodiment shown in FIG. 5 only in the configuration of the support device, and the other common components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, the lower support device 220 in FIG. 6 is the same as that according to the embodiment in FIG. 5, but the upper support device 220 omits a disc spring. Therefore, the only difference is that the screw member 224 directly presses the main body 221. According to the present embodiment, the adjustment of the pressing forces F l, F 2 on the rolling surfaces 2 10 b of the two cylindrical openings 2 2 3 is performed in the same manner as in the embodiment of FIG. This is done by tightening or loosening the 24 with respect to the housing 201. For example, due to vibration or the like, the contact part between the screw member 2 24 of the upper support device 220 'and the main body 22 1 etc. When wear occurs, the rack shaft 210 is pushed upward in the figure by the urging force of the disc spring 225 of the lower supporting device 220, thereby causing the upper supporting device 220 to move upward. Since the surface pressure between the screw member 2 2 4 and the main body 2 2 1 is almost maintained, the pressing forces F l and F 2 are not biased and the rack shaft 2 10 The support can be done. FIG. 7 is a diagram similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the fifth embodiment. It is a similar sectional view. This embodiment also differs from the embodiment shown in FIG. 5 only in the configuration of the support device, and the other common components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In this embodiment, the lower supporting device 220 in FIG. 7 is the same as that according to the embodiment of FIG. 5, but the upper supporting device 320 adjusts the pressing force independently. The mechanism for performing this is omitted. More specifically, the support device 320 is provided with a substantially cylindrical main body 321, fixed by a snap ring 3226, in the hollow column portion 201e, and in a blind hole of the main body 321, respectively. And a cylindrical roller 223 as a rolling element rotatably supported on the shaft 222 by an on-axis 222a. The space between the main body 3 2 1 and the hollow column 2 0 1 e is sealed by a 0-ring 3 27. In the present embodiment, the adjustment of the pressing forces F 1 and F 2 on the rolling surface 210 of the two cylindrical rollers 222 is performed by adjusting the screw member 222 of the lower supporting device 220. By tightening or loosening the jig 201, the amount of elastic deformation of the disc spring 225 can be changed. In such a case, the rack shafts 210 are displaced up and down in the figure, so that the pressing forces Fl and F2 become equal. FIG. 8 is a sectional view similar to FIG. 5 of the electric power steering device according to the sixth embodiment. This embodiment also differs from the embodiment shown in FIG. 5 only in the configuration of the support device, and the other common components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the present embodiment, the lower supporting device 220 in FIG. 8 is the same as that according to the embodiment of FIG. 5, but the upper supporting device 420 It has a fixed configuration. More specifically, the support device 420 includes a shaft 222 that is inserted into a hole 201 f formed in the hollow column 201 e, and a bearing with respect to the shaft 222. And a cylindrical roller 22 3 which is a rolling element rotatably supported by 222 a. The outer end of the hollow column 201 e is sealed with a cover member 426. Also in the present embodiment, the adjustment of the pressing forces F 1 and F 2 on the rolling surfaces 2 10 b of the two cylindrical rollers 2 23 is performed by adjusting the screw members 2 2 4 of the lower supporting device 2 20. By tightening or loosening the housing 201, the amount of elastic deformation of the disc spring 225 can be changed. In such a case, the rack shafts 210 are displaced up and down in the figure, so that the pressing forces Fl and F2 become equal. Also, when each part is worn due to, for example, vibrations, the rack shaft 210 is pushed upward by the urging force of the counterpanel 225 of the lower supporting device 220. F l and F 2 can support the rack shaft 210 stably for a long time without bias. By the way, in order to make the rolling of the cylindrical roller 222 smooth, it is necessary to make the rotation axis of the cylindrical roller 222 orthogonal to the rolling direction with high accuracy. Here, since the hollow column portions 201c and 201e and the main bodies 222 and 321 fitted to the hollow column portions are both cylindrical, the rotation axis of the cylindrical roller 222 is positioned. To do so, it is necessary to prevent the body 2 2 1 from rotating. To prevent rotation, however, it is conceivable to form non-circular inner holes in the hollow column sections 201c and 201e that house the cylindrical rollers 222, but this is labor-intensive and increases costs. Invite. Therefore, in the following embodiment, the rotation of the main body 221 (the description is omitted, but the main body 321 is also possible) is achieved as described later. FIG. 9A is a partial cross-sectional view of the electric power steering device according to the seventh embodiment viewed from the same direction as FIG. 4, and FIG. 9B is a diagram illustrating the configuration of FIG. 9A along line IXB-IXB. FIG. 9C is a view of the structure of FIG. 9B cut along the IXC-IXC line and viewed in the direction of the arrow, and FIG. 9D is a view of the structure of FIG. 9B. Fig. 3 is a view of a section taken along the line IXD-IXD and viewed in the direction of the arrow. Since the embodiment shown in FIGS. 9A to 9D is applied to the embodiment shown in FIG. 7, this embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 9A to 9D. I do. In the seventh embodiment, two cylindrical rollers 222 are provided with a casing corner. More specifically, in FIG. 9A, the axis of the main body 3 21 that supports the cylindrical roller 2 23 of the upper support device 3 20 shown in FIG. It is tilted to the right as viewed in FIG. 9A by an angle 0 with respect to a direction perpendicular to the surface 21Ob. Therefore, the force by which the main body 3 2 1 presses the cylindrical roller 2 23 passes through the center P 1 of the center of the cylindrical roller, and is applied to the center P 2 of the contact between the cylindrical roller 2 2 3 and the rolling surface 2 1 Ob. At the shifted position, it intersects the rolling surface 21Ob. By utilizing this deviation, when the cylindrical roller 2 23 rolls on the rolling surface 2 10 b, the cylindrical roller 2 2 3 is set so that the axis of the cylindrical roller 2 3 is orthogonal to the rolling direction. Since the posture of 3 can be adjusted autonomously, the rotation of the main body 3 2 1 can be achieved without complicated processing or additional parts. Similarly, in FIG. 9A, the axis of the main body 2 21 supporting the cylindrical opening 2 23 of the lower support device 220 in FIG. 9A is, as shown in FIG. 9D, the rolling surface of the rack shaft 210. It is inclined to the left as viewed in FIG. 9A by an angle 0 with respect to the direction perpendicular to 210b. Therefore, the force by which the main body 2 21 presses the cylindrical roller 2 23 passes through the center P 3 of the center of the cylindrical roller and to the center P 4 of the contact between the cylindrical roller 2 23 and the rolling surface 2 10 b. It crosses the raceway 2 10 b at the position shifted from it. Using this deviation, a cylinder is placed on the rolling surface 2 10 b When the roller 223 rolls, the attitude of the cylindrical roller 223 can be adjusted autonomously so that the axis of the cylindrical roller 223 is orthogonal to the rolling direction, so that a complicated force [! The rotation of the main body 221 can be achieved without providing any hardware or other parts. In the present embodiment, each part is arranged such that the central point P5 (FIG. 9A) where the pinion tooth 203a (FIG. 7) and the rack tooth 210a are joined and the points P1 to P4 are on the same plane. Is arranged. FIG. 1 OA is a partial cross-sectional view of the electric power steering device according to the eighth embodiment, viewed from the same direction as FIG. 4, and FIG. 10B is a cross-sectional view of the configuration of FIG. 1 OA taken along line XB-XB. FIG. 10C is a view of the configuration of FIG. 10B taken along line XC-XC and viewed in the direction of the arrow, and FIG. 10D is a view of the configuration of FIG. 10B taken along XD-XD. It is the figure cut | disconnected by the line and seen in the arrow direction. Since the embodiment shown in FIGS. 10A to 10D is also applied to the embodiment shown in FIG. 7, this embodiment will be described with reference to FIG. 7 and FIGS. 1OA to 10D. . Also in the eighth embodiment, the two cylindrical rollers 223 are provided with a casing corner. More specifically, the axis of the main body 321 supporting the cylindrical roller 223 of the upper supporting device 320 in FIG. 1OA is oriented in a direction orthogonal to the rolling surface 210b of the rack shaft 210 as shown in FIG. 10C. It is inclined to the right by an angle of 0 with respect to Figure 1 OA. Accordingly, the force by which the main body 321 presses the cylindrical roller 223 passes through the center P 1 of the center of the cylindrical opening, and is shifted from the center P 2 of the contact between the cylindrical roller 223 and the rolling surface 210 b. Intersects moving surface 210b. By utilizing this deviation, when the cylindrical roller 223 rolls on the rolling surface 210b, the attitude of the cylindrical roller 223 is adjusted autonomously so that the axis of the cylindrical roller 223 is orthogonal to the rolling direction. The rotation of the main body 321 can be achieved without complicated processing or additional parts. Similarly, the axis of the main body 221, which supports the cylindrical roller 223 of the lower support device 220 in FIG. 1OA, is located on the rolling surface of the rack shaft 210, as shown in FIG. 10D. It is tilted to the left by an angle of 0 with respect to the direction perpendicular to 2 1 O b as seen in Figure 1 OA. Therefore, the force of the main body 2 2 1 pressing the cylindrical roller 2 2 3 passes through the center P 3 of the center of the cylindrical roller, and at the contact center P 4 between the cylindrical roller 2 2 3 and the rolling surface 2 10 b. It crosses the raceway 2 110 b at the position shifted from it. By utilizing this deviation, when the cylindrical roller 2 23 rolls on the rolling surface 2 10 b, the cylindrical roller 2 23 is set so that the axis of the cylindrical roller 2 23 is orthogonal to the rolling direction. Since the posture of 23 can be adjusted autonomously, the rotation of the main body 221 can be achieved without complicated processing or additional parts. Note that, in the present embodiment, the points P l,... With respect to the combined center point P 5 (FIG. 10A) between the pinion teeth 203 a (FIG. 7) and the rack teeth 210 a are shown. 1 and point? 3 and P 4 are arranged by shifting the components by a distance に in opposite directions. FIG. 11 is a view similar to FIG. 9A of a rack and pinion type steering apparatus according to a ninth embodiment applied to a rack assist type electric power steering apparatus, and FIG. FIG. 2 is a sectional view similar to FIGS. 1A and 1B of the embodiment. In FIG. 11, an output shaft 503, only a part of which is shown in the housing 501, extends vertically in FIG. 11, and is rotatably supported by a bearing 516. The output shaft 503 has a pinion tooth 503 a formed in the center thereof. The pinion tooth 503 a is a rack tooth 5 of a rack shaft 510 extending in a direction perpendicular to the plane of the drawing. It corresponds to 10 a. Both ends of the rack shaft 501 are connected to a wheel steering device (not shown). The housing 501 forms a hollow column portion 501c extending leftward in FIG. 12 from the periphery of the rack shaft 5110. A supporting device 520 is arranged in the hollow column portion 501c. The supporting device 520 is a swinging shaft which is a shaft member having one end swingably supported by a pin 528 with respect to the substantially disk-shaped main body 521 and the housing 501. 5 2 2, a cylindrical roller 5 2 3 that is rotatably supported or a rolling element with respect to each swing shaft 5 2 2 by a bearing 5 2 a, and a main body 5 2 1 as a hollow column 5 0 1 c Screw member 5 2 4 for attaching the main body 5 2 1 to the rack shaft 5 10 1 side, and a plate as an elastic member disposed between the screw member 5 2 4 and the main body 5 2 1 It comprises a spring 525 and a lock member 526 for the screw member 524.
2本の揺動軸 5 2 2は、 組み付けた 態で、 転動面 5 1 0 bに対して平行に 配置されるようになっていると好ましい。 このとき、 2つの円筒ローラ 5 2 3 の等分線 (不図示) が直角に交差する位置は、 第 1の実施形態と同様にオフッ トしている。 円筒ローラ 5 2 3の両端は、 転動面 5 1 0 bに対するエッジ口一 ドを緩和すべくクラウニング加工が施されていると好ましい。 2つの円筒ロー ラ 5 2 3が、 ラック軸 5 1 0を、 出力軸 5 0 3に向かうように二方向から押圧 する押圧手段を構成する。 本実施の形態においては、揺動軸 5 2 2の他端となる自由側端部 5 2 2 bは、 球面形状となっており、 本体 5 2 1の押圧部としての截頭円錐面 5 2 1 aに当 接している。 尚、 揺動軸 5 2 2は、 中空柱部 5 0 1 cの開口端 (ネジ部材 5 2 4が螺合的に取り付けられる部分) から、 内部に挿入され取り付けられるよう になっている。 本体 5 2 1, 皿バネ 5 2 5 , ネジ部材 5 2 4で付勢手段を構成 する。 本実施の形態においては、 2つの円筒ローラ 5 2 3と転動面 (支持装置案内 面) 5 1 0 bの押圧力 F l , F 2 (図 1 2では反力で示す) の調整は、 単一で ある支持装置 5 2 0のネジ部材 5 2 4をハウジング 5 0 1に対して締め込む、 或いは緩めることにより、 皿バネ 5 2 5の弾性変形量を変更して行うことがで きる。 かかる場合、 皿パネ 5 2 5の付勢力に基づいて、 本体 5 2 1が図 1 2で 右方 (転動面 5 1 0 bの法線方向のなす角を 2等分した方向に略等しい) に移 動し、 截頭円錐面 5 2 1 aが揺動軸 5 2 2の自由側端部 5 2 2 bを押圧する。 それにより、 2本の揺動軸 5 2 2は、 ピン 5 2 8の中心周りに互いに反対方向 に揺動し、 2つの円筒ローラ 5 2 3と転動面 5 1 O bの押圧力 F 1 , F 2を均 等に且つ適切に調整することができる。 又、 例えば振動などにより、 各部の摩 耗が生じた場合にも、 支持装置 5 2 0の皿パネ 5 2 5の付勢力により、 2本の 揺動軸 5 2 2は同時に揺動し、 押圧力 F 1, F 2は偏ることなく、 長期間安定 したラック軸 5 1 0の支持を行えるようになつている。 尚、 自由端 5 2 2 bは 球面状となっており、 又、 截頭円錐面 5 2 1 aにおける自由側端部 5 2 2 bと の接線は、 揺動軸 5 2 2の軸線とほぼ平行であるため、 揺動軸 5 2 2が揺動し ても、 それにより生ずる不要な (すなわち円筒ローラ 5 2 3の押圧に寄与しな い) 分力はわずかであり、 更に截頭円錐面 5 2 1 aにエッジロードが加わるこ ともない。 本実施の形態によれば、 図 1 1に示すように、 図 1 A及び図 1 B, 2の構成 と同程度に、 支持装置 5 2 0の構成を小型ィ匕でき、 又、 単一のネジ部材 5 2 4 の螺動だけで押圧力の調整を行えるという利点がある。 以上の実施の形態にお いて、 本体 2 2 1, 5 2 1が保持部材を構成する。 図 1 3は、 第 1 0の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の、 図 2と同様な断面図である。本実施の形態は、図 2に示す実施の形態に対して、 主としてラック軸の構成が特徴的に異なるので、 それ以外の共通する構成は、 同一の符号を付して説明を省略する。 尚、 図 13においては、 不図示の制御装 置により制御駆動されるモータの回転軸 21に形成されたゥォ一ム 22が、 出 力軸 103の上端近傍に取り付けられたウォームホイール 23に嚙合しており、 モータの補助動力をウォーム 22, ウォームホイール 23を介して出力軸 10 3に伝達するようになっている。 ところで、 図 2の実施の形態においては、 支持装置 120の転動体である一 対の円筒ローラ 123は、 それぞれ軸 122に対して、 ニードル軸受 122 a により回転自在に支持されているが、 その軸線方向には軸 122に対して拘束 されていない。 従って、 軸線方向荷重がラック軸 110から円筒ローラ 123 に入力された場合、 円筒ローラ 123が支持装置 120の本体 121に当接し て、 以下に述べる問題を引き起こす恐れがある。 特に、 図 2に示すように、 ラック軸 110の円筒ローラ 123、 123の転 動面 110 b、 110 bは、 お互いに所定角度 (図では 90度) を成して配置 されており、 円筒ローラ 123、 123の回転軸は、 ラック軸 110の軸線に 垂直で且つ転動面 110 b、 110 bに平行とされている。 更に、 2つの回転 軸の二等分線方向に向かって付勢部材であるネジ部材 124で押圧する事によ り、 2個の円筒ローラ 123、 123を転動面 110 b、 11 Obに押圧させ ている。 すなわち、 ネジ部材 124の押圧方向と、 円筒ローラ 123, 123の転動 面 110b、 110 bへの押圧方向とは一致していないので、 円筒ローラ 12 3, 123の端面が、 ネジ部材 124に当接した場合、 円筒ローラ 123とラ ック軸 110との摩擦状態によって、 転動面 110 b、 110 bに作用する押 圧力に応じた軸線方向摩擦力が生じ、 円筒ローラ 123, 123の端面がその 軸線方向摩擦力より、 本体 121に対して強く押しつけられ摩擦摺動する事に なり、 円筒ローラ 123, 123の円滑な回転が阻害され、 ラック軸 110の 作動抵抗が大きくなり、 また、 円筒ローラ 123, 123の端面が磨耗したり 異音を招く恐れがある。 そこで、 図 13に示す実施の形態においては、 図 1 A及び図 1 Bの実施の形 態に対し、 ラック軸 610の隆起部 610 cの幅を広げ、 両側面 610 d、 6 10 dの付け根を位置規制部として、 円筒面 123, 123の端面に当接させ る構成となっている (矢印 A;)。 このように、 円筒ローラ 123, 123の軸線 方向の移動規制を、 ラック軸 610に設けた移動規制部 (側面 610 d、 61 Odの付け根) に、 円筒ローラ 123, 123の端面を当接させることにより 行ない、 円筒ローラ 123, 123と本体 121との間に間隙を形成し、 それ によりローラ端面の摩擦摺動を生じさせない様にしている。 尚、 ラック軸 610の転動面 610 b、 610 bと円筒ローラ 123, 12It is preferable that the two swing shafts 5222 are arranged in parallel with the rolling surface 5110b in an assembled state. At this time, the position at which the equal lines (not shown) of the two cylindrical rollers 52 23 intersect at right angles is off as in the first embodiment. It is preferable that both ends of the cylindrical roller 523 are subjected to a crowning process so as to ease an edge opening with respect to the rolling surface 5110b. Two cylindrical rollers 523 constitute a pressing means for pressing the rack shaft 510 from two directions toward the output shaft 503. In the present embodiment, the free side end 5 2 2b that is the other end of the swing shaft 5 2 2 has a spherical shape, and a frusto-conical surface 5 2 as a pressing portion of the main body 5 2 1 It is in contact with 1a. The swinging shaft 5222 is inserted from the open end of the hollow column portion 501c (the portion to which the screw member 524 is screwed) and attached. The main body 5 2 1, the coned disc spring 5 2 5, and the screw member 5 2 4 constitute the urging means. In this embodiment, two cylindrical rollers 5 2 3 and a rolling surface (support device guide Adjustment of the pressing force F l, F 2 (represented by the reaction force in FIG. 12) of 5 10 b is performed by using a single screw member 5 2 4 of the support device 5 2 0 against the housing 5 0 1 By tightening or loosening it, the amount of elastic deformation of the disc spring 5 25 can be changed. In such a case, based on the biasing force of the countersink 5 25, the main body 5 2 1 is moved to the right in FIG. ), And the frusto-conical surface 5 2 1 a presses the free side end 5 2 2 b of the swing shaft 5 2 2. As a result, the two swinging shafts 5222 swing in opposite directions around the center of the pin 528, and the pressing force F1 of the two cylindrical rollers 523 and the rolling surface 51ob. , F 2 can be adjusted uniformly and appropriately. Also, even when each part is worn due to, for example, vibration, the two swing shafts 5 22 are simultaneously swung by the urging force of the counter panel 5 25 of the support device 5 20, and the pushing is performed. The pressures F 1 and F 2 are not biased, so that the rack shaft 5 10 can be stably supported for a long time. The free end 5 2 2 b is spherical, and the tangent to the free side end 5 2 2 b on the frustoconical surface 5 2 1 a is almost the same as the axis of the swing shaft 5 2 2. Since they are parallel to each other, even if the swing shaft 522 swings, an unnecessary component force (that does not contribute to the pressing of the cylindrical roller 523) caused by the swing is small, and further, the frusto-conical surface No edge load is added to 5 2 1 a. According to the present embodiment, as shown in FIG. 11, the configuration of the supporting device 520 can be reduced to the same extent as the configurations of FIGS. 1A and 1B and 2; There is an advantage that the pressing force can be adjusted only by the screwing of the screw members 5 2 4. In the above embodiment, the main bodies 22 1 and 52 1 constitute a holding member. FIG. 13 is a sectional view similar to FIG. 2 of the electric power steering device according to the tenth embodiment. This embodiment mainly differs from the embodiment shown in FIG. 2 mainly in the configuration of the rack shaft, and the other common configurations are as follows. The same reference numerals are given and the description is omitted. In FIG. 13, a dam 22 formed on a rotating shaft 21 of a motor controlled and driven by a control device (not shown) is connected to a worm wheel 23 mounted near the upper end of an output shaft 103. The auxiliary power of the motor is transmitted to the output shaft 103 via the worm 22 and the worm wheel 23. By the way, in the embodiment of FIG. 2, the pair of cylindrical rollers 123 which are the rolling elements of the support device 120 are rotatably supported on the shaft 122 by the needle bearings 122a, respectively. The direction is not constrained to the axis 122. Therefore, when an axial load is input from the rack shaft 110 to the cylindrical roller 123, the cylindrical roller 123 may come into contact with the main body 121 of the support device 120 and cause the following problem. In particular, as shown in FIG. 2, the rolling surfaces 110b, 110b of the cylindrical rollers 123, 123 of the rack shaft 110 are arranged at a predetermined angle (90 degrees in the figure) with respect to each other. The rotation axes of 123 and 123 are perpendicular to the axis of the rack shaft 110 and parallel to the rolling surfaces 110b and 110b. Furthermore, the two cylindrical rollers 123, 123 are pressed against the rolling surfaces 110b, 11 Ob by being pressed toward the bisector direction of the two rotating shafts by the screw member 124, which is an urging member. I'm making it. That is, since the pressing direction of the screw member 124 does not coincide with the pressing direction of the cylindrical rollers 123, 123 against the rolling surfaces 110b, 110b, the end faces of the cylindrical rollers 123, 123 contact the screw member 124. When they come into contact with each other, the frictional state between the cylindrical roller 123 and the rack shaft 110 generates an axial frictional force corresponding to the pressing force acting on the rolling surfaces 110b, 110b, and the end faces of the cylindrical rollers 123, 123 That Due to the frictional force in the axial direction, the roller is strongly pressed against the main body 121 and frictionally slides, and the smooth rotation of the cylindrical rollers 123 and 123 is hindered, and the operating resistance of the rack shaft 110 increases. , 123 may be worn out or cause abnormal noise. Therefore, in the embodiment shown in FIG. 13, the width of the raised portion 610c of the rack shaft 610 is increased and the roots of both sides 610d and 610d are different from the embodiment shown in FIGS. 1A and 1B. Is used as a position restricting part, which is in contact with the end faces of the cylindrical surfaces 123, 123 (arrow A;). In this way, the movement of the cylindrical rollers 123, 123 in the axial direction is restricted by bringing the end faces of the cylindrical rollers 123, 123 into contact with the movement restricting portions (the roots of the side surfaces 610d and 61 Od) provided on the rack shaft 610. A gap is formed between the cylindrical rollers 123 and 123 and the main body 121 so that frictional sliding of the roller end surfaces does not occur. The rolling surfaces 610 b, 610 b of the rack shaft 610 and the cylindrical rollers 123, 12
3との接触半径と、 円筒ローラ 123, 123と、 側面61001、 610dと の接触半径とは若干異なるので、 円筒ローラ 123, 123と移動規制部 (側 面 610d、 610dの付け根) とは若干の速度差が生じ滑りを伴うことにな るが、ローラ端面全体を摺動接触させる場合に比べれば、滑り損失は低減され、 ラック軸 610の摺動抵抗を低減させることが出来る。 図 14は、 第 11の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の、 図 12と同様な断面図である。 本実施の形態は、 図 12に示す実施の形態に対 して、 主としてラック軸の構成が異なるので、 それ以外の共通する構成は、 同 一の符号を付して説明を省略する。 図 14に示す実施の形態においては、 図 12の実施の形態に対し、 ラック軸 610の隆起部 610 cの幅を広げ、 両側面 610 d、 610を位置規制部と して、 円筒面 123, 123の端面に当接させる構成となっている (矢印 B)。 このように、 円筒ローラ 123, 123の軸線方向の移動規制を、 ラック軸 6 10に設けた移動規制部 610 d、 610 に、 円筒ローラ 123, 123の 端面を当接させることにより行ない、 円筒ローラ 123, 123と本体 121 との間に間隙を形成し、 それによりローラ端面の摩擦摺動を生じさせない様に している。 図 15は、 第 12の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の、 図 13と同様な断面図である。 本実施の形態は、 図 13に示す実施の形態に対 して、 主として円筒ローラの構成が特徴的に異なるので、 それ以外の共通する 構成は、 同一の符号を付して説明を省略する。 上述したように、 図 1 A及び図 1 Bの実施の形態においては、 ラック軸 113 and the contact radius between the cylindrical rollers 123 and 123 and the side surfaces 61001 and 610d are slightly different, so that the cylindrical rollers 123 and 123 and the movement restricting portion (the root of the side surfaces 610d and 610d) are slightly different. Although a speed difference occurs, which causes sliding, the sliding loss is reduced and the sliding resistance of the rack shaft 610 can be reduced as compared with the case where the entire roller end surface is brought into sliding contact. FIG. 14 is a cross-sectional view of the electric power steering device according to the eleventh embodiment, similar to FIG. The present embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 12 mainly in the configuration of the rack shaft. Therefore, other common configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the embodiment shown in FIG. 14, the width of the protruding portion 610c of the rack shaft 610 is increased compared to the embodiment of FIG. It is configured to contact the end face of 123 (arrow B). In this way, the movement of the cylindrical rollers 123, 123 in the axial direction is regulated by bringing the end faces of the cylindrical rollers 123, 123 into contact with the movement restricting portions 610d, 610 provided on the rack shaft 610, and A gap is formed between 123 and 123 and the main body 121 so that frictional sliding of the roller end surface does not occur. FIG. 15 is a cross-sectional view of the electric power steering device according to the twelfth embodiment, similar to FIG. The present embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 13 mainly in that the configuration of the cylindrical roller is characteristically different. Therefore, other common configurations are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. As described above, in the embodiment of FIGS. 1A and 1B, the rack shaft 11
0の円筒ローラ 123、 123の転動面 110 b、 11 Obは、 お互いに所定 角度(図では 90度)を成して配置されており、円筒ローラ 123の回転軸は、 ラック軸 110の軸線に垂直で且つ転動面 110 b、 110 bに平行とされて いる。 更に、 2つの回転軸の二等分線方向に向かって付勢部材であるネジ部材 124で押圧する事により、 2個の円筒ローラ 123、 123を転動面 110 b、 11 Obに押圧させている。 すなわち、 ネジ部材 124の押圧方向と、 円 筒ローラ 123, 123の転動面 110 b、 110 bへの押圧方向とは一致し ていない。 ラック軸 110とピニオン 103 aの嚙合い動力転達によって生じるピニォ ン 103 aからラック軸 110を引き離そうとする離間力は、 それぞれの円筒 ローラ 123からラック軸 110の転動面 110 b、 110 bに作用する押圧 力の合力で支持しているので、 ニードル軸受 122 aが負荷する荷重は、 円筒 ローラ 123, 123の押圧力作用方向と離間力との成す角を αとすれば、 押 圧力に対し lZs i na倍 (本例のごとく = 45度の場合、 "2倍) と大き くなつてしまう。 また、 円筒ローラ 123, 123の回転軸が、 離間力の方向に対して傾いて いるので、 ハウジング 101に設けた取り付け孔に挿入されて円筒ローラ 12 3, 123を支持する支持装置 120の本体 121は、 本体 121の軸線方向 から見て、 円筒ローラ 123, 123の外接円より大径で無ければ成り立たな いので、 ラック支持 ¾5をコンパクトにする為には、 円筒ローラ 123, 123 は軸方向にも径方向にも小さくしなければならず、 大型で大容量のニードルべ ァリング 122 aが採用出来ないということがある。 しかるに、 構成がコンパ クトでないと車両への搭載性が悪くなり、 又、 本体 1が大型で重量が大きいと ラック軸への追従性が、損なわれ、 ラック軸 110とピニオン 103 a又はラッ ク軸 110と円筒ローラ 123, 123との打撃音が発生してしまう恐れがあ る。 更に、 円筒ローラ 123, 123の外径は、 出来るだけ小さく設定しなけれ ばならないが、 円筒ローラ 123, 123の外径が小径化すると、 円筒ローラ 123, 123の回転速度が高くなり、 二一ドル軸受 122 aの荷重が犬なる ことと共にその回転寿命が低下し、 耐久性が損なわれてしまう恐れがある。 これに対し、 図 15に示す実施の形態によれば、 ラック支持部をコンパクト にし、 搭載性の改善と軽量化による追従性の向上を図りつつ、 二一ドル軸受の 耐久性を向上させることができる。 より具体的には、 本実施の形態においては、 円筒ローラ 7 2 3, 7 2 3の端 面に、 外縁を削り取るようにして外向きの円錐面 7 2 3 a、 7 2 3 aを形成し ている。 図 1 5の断面で見たときに、 円錐面 7 2 3 a、 7 2 3 aの外形状 (本 体 7 1 2の軸線から離れた側) は、 本体 7 2 1の外周面と平行となっている。 かかる構成によれば、 円筒ローラ 7 2 3, 7 2 3の外径を大径ィ匕させても、 本 体 7 2 1の軸線方向から見た時の円筒ローラ 7 2 3 , 7 2 3の外接円を小さく する事が出来、ニードル軸受 1 2 2 a、 1 2 2 aの総回転数を低減させる事で、 耐久寿命を延ばすことが出来る。 図 1 6は、 第 1 3の実施の形態にかかる電動式パワーステアリング装置の、 図 1 5と同様な断面図である。 本実施の形態は、 図 1 5に示す実施の形態に対 して、 主として支持装置の本体の構成が特徴的に異なるので、 それ以外の共通 する構成は、 同一の符号を付して説明を省略する。 本実施の形態においては、 図 1 5に示す実施の形態と同様な特徴を有するから、 外径の大きな定格負荷容 量の大きいニードル軸受 7 2 2 a , 7 2 2 aを採用する事が出来、 それにより に二一ドル軸受 1 2 2 a、 1 2 2 aの耐久寿命を更に延長することが出来る。 ここで、 支持装置の組み付け手順について説明する。 図 1 A及び図 1 B, 2 における実施の形態においては、 円筒ローラ 1 2 3 , 1 2 3を支持する軸 1 2 2 , 1 2 2は、 その両端部を本体 1 2 1に支持されているので、 本体 1 2 1の 外周側の軸支持部を、 本体 1 2 1を大径化させずに確保するためには、 本体 1 2 1のローラ収納部は、 軸 1 2 2 , 1 2 2と垂直の方向から組み付ける様にし なければならない。 より具体的に説明する。 まず、 単体の本体 1 2 1において、 ローラ収納部 1 2 1 gと、軸孔 1 2 1 hとを、それぞれ鍛造や機械加工で 1セット形成する(図 1 7 A) oかかる本体 1 2 1を図 1 7 Aの矢印 XVI I I方向に見た図が、図 1 8で ある。 かかる状態の本体 1 2 1に対し、 ニードル軸受 1 2 2 aを組み込んだ一 方の円筒ローラ 1 2 3を, 一方のローラ収納部 1 2 1 gに収納しつつ、 軸孔 1 2 1 hに差し込んだ軸 1 2 2で串刺しにするように嵌合させる(図 1 7 B)。更 に、 ニードル軸受 1 2 2 aを組み込んだ他方の円筒口一ラ 1 2 3を, 他方の口 —ラ収納部 1 2 1 gに収納しつつ、 軸孔 1 2 1 hに差し込んだ軸 1 2 2で串刺 しにするように嵌合させる(図 1 7 C)。 このようにして本体 1 2 1のアッセン プリが完成する (図 1 7 D)。 しかしながら、 図 1 8から明らかなように、本体 1 2 1は、 複雑な機械加工を要し、 無駄肉が多くて重ぐ 且つ製作コスト嵩む ものとなっている。 これに対し、図 1 5 , 1 6の実施の形態においては、組み付け状態において、 円筒ローラ 7 2 3 , 7 2 3に円錐面 7 2 3 a , 7 2 3 aを設けることによって、 本体 7 2 1の軸線方向からローラを組み付けることができる。 より具体的に説明する。 まず、 単体の本体 7 2 1において、 口一ラ収納部 7 2 1 gと、軸収容部 7 2 1 hとを、それぞれ 1セット形成する (図 1 9 A)。か かる本体 7 2 1を図 1 9 Aの矢印 XX方向に見た図が図 2 0であり、図 1 9 Aの 矢印 XXI方向に見た図が図 2 1であり、図 1 9 Aの矢印 XXI I方向に見た図が図 2 2であり、 図 2 2の本体を ΧΧΙΙ Ι-ΠΠΙ線で切断して矢印方向に見た図が図 2 3である。 かかる状態の本体 7 2 1に対し、 軸 1 2 2及び二一ドル軸受 1 2 2 aを組み 込んだ円筒ローラ 7 2 3を 2個並行に(別々でも良い)、ローラ収納部 7 2 1 g 及び軸収容部 7 2 1 hに収容し、 本体 7 2 1のアッセンプリが完成する (図 1 9 C) o従って、本体 7 2 1 (少なくとも転動体を支持する部位) を、軸線方向 に型成形可能な形状とすることが出来、 それ故、 機械加工を行うことなく、 冷 間鍛造、 焼結、 金属インジェクション成形や樹脂インジェクション成形等の型 転写加工によって製造することが可能となるので、 無駄肉を除去し軽量化を果 たしつつ、 大幅なコスト低減ができる。 尚、 本体 1 2 1の背面に肉盗み部 7 2 1 sを設けると、 本体 1の軽量化をより図ることができる。 以上、 実施の形態を参照して本発明を詳細に説明してきたが、 本発明は上記 実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、 その趣旨を損ねない範囲で適宜 変更、 改良可能であることはもちろんである。 例えば、 押圧部の押圧方向は 3 方向以上でもよい。 又、 本発明は、 可変スト,ロークレシオタイプの電動式パヮ 一ステアリング装置に限らず、 一定ストロークレシオタイプの電動式パワース テアリング装置、 コラムアシス卜タイプ、 ピニオンアシストタイプ或いはラッ クアシストタイプの電動式パワーステアリング装置にも好適である。 The rolling surfaces 110b, 11 Ob of the cylindrical rollers 123, 123 are arranged at a predetermined angle (90 degrees in the figure) to each other, and the rotation axis of the cylindrical roller 123 is the axis of the rack shaft 110. And are parallel to the rolling surfaces 110b, 110b. Further, the two cylindrical rollers 123, 123 are pressed against the rolling surfaces 110b, 11 Ob by being pressed toward the bisector direction of the two rotating shafts by a screw member 124, which is an urging member. I have. That is, the pressing direction of the screw member 124 does not match the pressing direction of the cylindrical rollers 123, 123 against the rolling surfaces 110b, 110b. The separation force generated by the power transfer between the rack shaft 110 and the pinion 103a to separate the rack shaft 110 from the pinion 103a Since the roller 123 supports the rolling surface 110 b of the rack shaft 110 by the resultant pressing force acting on the rolling surface 110 b, the load applied by the needle bearing 122 a depends on the pressing force acting direction of the cylindrical rollers 123, 123. If the angle formed by the separation force is α, the pressing force will be as large as lZsina times (in the case of = 45 degrees as in this example, “2 times”). Since the rotating shaft is inclined with respect to the direction of the separating force, the main body 121 of the supporting device 120 which is inserted into the mounting hole provided in the housing 101 and supports the cylindrical rollers 123, 123 is moved from the axial direction of the main body 121. As a matter of fact, this is not possible unless the diameter is larger than the circumscribed circle of the cylindrical rollers 123, 123. Therefore, in order to make the rack support ¾5 compact, the cylindrical rollers 123, 123 must be small in both the axial and radial directions. Large, large-capacity needle bearing 122a However, if the configuration is not compact, the mountability to the vehicle will be poor, and if the main body 1 is large and heavy, the followability to the rack shaft will be impaired, and the rack shaft 110 and the There is a danger that an impact sound will be generated between the pinion 103a or the rack shaft 110 and the cylindrical rollers 123, 123. Further, the outer diameter of the cylindrical rollers 123, 123 must be set as small as possible. When the outer diameter of the cylindrical rollers 123, 123 is reduced, the rotational speed of the cylindrical rollers 123, 123 is increased, the load of the dollar bearing 122a is reduced, the rotational life is reduced, and the durability is impaired. On the other hand, according to the embodiment shown in Fig. 15, the rack support portion is made compact, the mounting performance is improved and the followability is improved by reducing the weight, and the durability of the 21 dollar bearing is improved. To improve It is possible. More specifically, in the present embodiment, outward conical surfaces 7 23 a and 7 23 a are formed on the end surfaces of the cylindrical rollers 72 3 and 72 3 by shaving the outer edge. ing. When viewed from the cross section in Fig. 15, the outer shape of the conical surfaces 723a and 723a (the side away from the axis of the main body 712) is parallel to the outer peripheral surface of the main body 7221. Has become. According to such a configuration, even if the outer diameter of the cylindrical rollers 72 3, 72 3 is increased, the cylindrical rollers 72 3, 72 3 viewed from the axial direction of the main body 72 1 The circumscribed circle can be reduced, and the total life of the needle bearings 122a and 122a can be reduced to extend the service life. FIG. 16 is a cross-sectional view similar to FIG. 15 of the electric power steering device according to the thirteenth embodiment. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 15 mainly in that the configuration of the main body of the supporting device is characteristically different. Therefore, the other common configurations are denoted by the same reference numerals. Omitted. Since the present embodiment has the same features as the embodiment shown in FIG. 15, it is possible to use needle bearings 72 2 a and 72 2 a having a large outer diameter and a large rated load capacity. Therefore, the durability life of the twenty-two dollar bearings 122a and 122a can be further extended. Here, a procedure for assembling the support device will be described. In the embodiment shown in FIGS. 1A and 1B and 2, the shafts 122 and 122 supporting the cylindrical rollers 123 and 123 have both ends supported by the main body 122. Therefore, in order to secure the shaft support on the outer circumference of the main body 1 2 1 without increasing the diameter of the main body 1 2 1, the roller storage section of the main body 1 2 1 needs the shafts 1 2 2 and 1 2 It must be assembled from the direction perpendicular to 2. This will be described more specifically. First, the roller housing 1 2 1 g and shaft hole 1 2 1 h are each formed by forging or machining (Fig. 17A). Fig. 17A shows the main body 1 2 1 in the direction of arrow XVI II in Fig. 17A. Figure 18 shows this. With the main body 1 21 in such a state, the cylindrical roller 1 2 3 incorporating the needle bearing 1 2 2 a is stored in the roller storage section 1 2 1 g while the cylindrical roller 1 2 3 is stored in the shaft hole 1 2 1 h. The shafts 1 and 2 are inserted so that they are skewered (Fig. 17B). In addition, while the other cylindrical mouth 1 2 3 incorporating the needle bearing 1 2 2 a is housed in the other mouth 1 2 1 g, the shaft 1 inserted into the shaft hole 1 2 1 h. 22. Fit so as to skew in 2 (Fig. 17C). In this way, the assembly of the main body 121 is completed (Fig. 17D). However, as is evident from FIG. 18, the main body 122 requires complicated machining, is wasteful, is heavy, and has a high production cost. On the other hand, in the embodiment shown in FIGS. 15 and 16, in the assembled state, the cylindrical rollers 72 3 and 72 3 are provided with the conical surfaces 72 3 a and 72 The roller can be assembled from one axial direction. This will be described more specifically. First, in a single main body 721, one set of a mouthpiece storage section 721g and a shaft storage section 721h are formed (FIG. 19A). Fig. 20 shows the main body 7 2 1 viewed in the direction of the arrow XX in Fig. 19A, Fig. 21 shows the view of the main body 7 2 1 in the direction of the arrow XXI in Fig. 19A, and Fig. 19A. FIG. 22 is a diagram viewed in the direction of the arrow XXI I, and FIG. 23 is a diagram of the main body of FIG. 22 cut along line ΧΧΙΙ-ΠΠΙ and viewed in the direction of the arrow. With the main body 7 21 in such a state, two cylindrical rollers 7 2 3 incorporating the shaft 1 22 and the 21 bearing 12 2 a are arranged in parallel (may be separate), and the roller storage section 7 2 1 g And housed in the shaft housing 7 2 1 h to complete the assembly of the main body 7 2 1 (Fig. 1 9 C) Therefore, the main body 7 2 1 (at least the part supporting the rolling elements) can be formed into a shape that can be molded in the axial direction, and therefore can be cold forged and sintered without machining. As a result, it can be manufactured by die transfer processing such as metal injection molding or resin injection molding, so that it is possible to significantly reduce costs while eliminating waste and reducing weight. In addition, if the meat stealing portion 7 21 s is provided on the back surface of the main body 1 21, the weight of the main body 1 can be further reduced. As described above, the present invention has been described in detail with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed and improved without impairing the spirit thereof. Of course there is. For example, the pressing direction of the pressing portion may be three or more. Further, the present invention is not limited to a variable-stroke, low-cression-type electric power steering device, but also includes a constant-stroke ratio-type electric power steering device, a column assist type, a pinion assist type or a rack assist type electric power steering device. It is also suitable for a power steering device.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims
( 1 ) 電動モータにより補助操舵力を出力可能となっている電動式パワース テアリング装置において、 (1) In an electric power steering device that can output auxiliary steering force with an electric motor,
ハウジングと、  A housing,
ラック歯とネジ部を備え、 前記ノヽウジングに対して移動自在となっているラ ック軸と、  A rack shaft having a rack tooth and a screw portion, the rack shaft being movable with respect to the nozing;
前記ラック歯に嚙合するピニオン歯を備え、 ステアリングホイールからの操 舵力をラック軸に伝達するピニォンと、  A pinion that has pinion teeth that match the rack teeth, and that transmits a steering force from a steering wheel to the rack shaft;
前記ハウジングに設けられ、 前記ラック軸を支持する支持装置と、 前記電動モータの回転力を前記ネジ部に螺合したナツ卜を用いて、 前記ラッ ク軸の推力に変換する変換部材とを有し、  A support member provided on the housing and supporting the rack shaft; and a conversion member for converting the rotational force of the electric motor into a thrust of the rack shaft using a nut screwed into the screw portion. And
前記ラック軸は、 外周面の少なくとも 2力所に長手方向に延在する支持装置 案内面を有し、  The rack shaft has a support device guide surface extending in a longitudinal direction at least at two force points on an outer peripheral surface,
前記支持装置は、 前記ラック軸を長手方向に見た場合において、 各支持装置 案内面を互いに交差する方向に沿って押圧しながら転動する転動体を備え、 前 記転動体から前記支持装置案内面に付与される押圧力の方向をそれぞれ線で示 したときに、 前記線の交点は、 前記ラック軸の中心からシフトしていることを 特徴とする電動式パワーステアリング装置。  The support device includes a rolling element that rolls while pressing each support device guide surface along a direction intersecting with each other when the rack axis is viewed in the longitudinal direction. An electric power steering device, wherein when the directions of the pressing force applied to the surface are indicated by lines, the intersections of the lines are shifted from the center of the rack axis.
( 2) 電動モータにより補助操舵力を出力可能となっている電動式パワース テアリング装置において、 ラック歯を備え、前記ノヽウジングに対して移動自在となっているラック軸と、 前記ラック歯に嚙合するピニオン歯を備え、 ステアリングホイールからの操 舵力をラック軸に伝達するピニオンと、 前記ハウジングに設けられ、 前記ラック軸を支持する支持装置とを有し、 前記ラック軸は、 外周面の少なくとも 2力所に長手方向に延在する支持装置 案内面を有し、 (2) An electric power steering device capable of outputting an auxiliary steering force by an electric motor, comprising: a rack shaft having rack teeth and being movable with respect to the nosing; and engaging with the rack teeth. A pinion that has pinion teeth and transmits steering force from the steering wheel to the rack shaft; A support device provided on the housing, for supporting the rack shaft, the rack shaft having a support device guide surface extending in a longitudinal direction at at least two force points on an outer peripheral surface,
前記支持装置は、 前記ラック軸を長手方向に見た場合において、 各支持装置 案内面を互いに交差する方向に沿って押圧しながら転動する転動体と、 一端を 前記八ウジングに対して揺動自在に支承され且つ前記転動体を回転自在に支持 する軸部材と、 前記軸部材の他端を付勢することで、 前記転動体を前記ラック 軸の支持装置案内面に向かって押圧するようになっている付勢手段とを有する ことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。  A rolling element that rolls while pressing the support surfaces along the directions intersecting with each other when the rack shaft is viewed in the longitudinal direction; A shaft member which is freely supported and rotatably supports the rolling element; and by urging the other end of the shaft member, the rolling element is pressed toward a support device guide surface of the rack shaft. An electric power steering device, comprising: a biasing means.
( 3 ) 前記付勢手段は、 各軸部材の他端に当接する押圧部と、 前記押圧部を 弾性的に付勢する弾性部材とを有することを特徴どする請求の範囲第 2項に記 載の電動式パワーステアリング装置。 (3) The urging means according to claim 2, characterized in that the urging means includes a pressing portion that contacts the other end of each shaft member, and an elastic member that elastically urges the pressing portion. Onboard electric power steering device.
(4) 前記転動体から前記支持装置案内面に付与される押圧力の方向をそれ ぞれ線で示したときに、 前記線の交点は、 前記ラック軸の中心からシフトして いることを特徴とする請求の範囲第 2又は 3項のいずれかに記載の電動式パヮ 一ステアリング装置。 (4) When the directions of the pressing force applied from the rolling elements to the guide surface of the support device are indicated by respective lines, the intersection of the lines is shifted from the center of the rack axis. 4. The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein:
( 5 ) 前記ラック軸は、 前記転動体の位置を規制する位置規制部を有するこ とを特徴とする請求の範囲第 1乃至 4項のいずれかに記載の電動式パワーステ ァリング装置。 (5) The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the rack shaft has a position restricting portion that restricts a position of the rolling element.
( 6 ) 前記転動体の少なくとも一方の端面に、 外向きの円錐面を形成したこ とを特徴とする請求の範囲第 1乃至 5項のいずれかに記載の電動式パワーステ ァリング装置。 ( 7 ) 前記支持装置の、 少なくとも前記転動体を支持する部位は、 型転写加 ェにより形成されることを特徴とする請求の範囲第 1乃至 6項のいずれかに記 載の電動式パワーステアリング装置。 (6) The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein an outward conical surface is formed on at least one end surface of the rolling element. (7) The electric power steering device according to any one of claims 1 to 6, wherein at least a portion of the support device that supports the rolling element is formed by a mold transfer process. apparatus.
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