JP2000043739A - 電動式舵取装置 - Google Patents
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Abstract
ことなくバックラッシュを良好になくすることができ、
さらに、ウォーム及びウォームホイールの歯の摩耗が増
大してバックラッシュが発生した場合、これを簡易にな
くすることができるようにする。 【解決手段】 操舵補助用の電動モータ6の回転をウォ
ーム71が設けられているウォーム軸70からウォーム
ホイール72が設けられている操舵軸4に伝える電動式
舵取装置において、ウォーム軸70をウォームホイール
72へ向けて偏倚が可能とし、該ウォーム軸70をその
偏倚方向へ付勢するばね体32又はねじ体35を設けて
バックラッシュをなくするようにした。
Description
として電動モータを用いてなる電動式舵取装置に関す
る。
た操舵輪の回転操作を、舵取用の車輪(一般的には前
輪)の操向のために車室の外部に配された舵取機構に伝
えて行われる。
に示すように、操舵輪101に連なる第1操舵軸102
と、該第1操舵軸102及び第1操舵軸102にトーシ
ョンバー103を介して連結される第2操舵軸104の
回転方向への相対変位量により操舵トルクを検出するト
ルクセンサ105と、該トルクセンサ105の検出結果
に基づいて駆動される操舵補助用の電動モータ106の
回転を減速して前記第2操舵軸104に伝達するウォー
ム107及びウォームホイール108を有する減速機構
109とを備え、操舵輪101の回転に応じた舵取機構
の動作を前記電動モータ106の回転により補助し、舵
取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成さ
れている。
ーム軸及びウォームホイールが設けられている第2操舵
軸は、その軸長方向の両端側が軸受により支持されて、
径方向及び軸長方向への移動が阻止されている。
ウォーム及びウォームホイールが用いられる場合、その
歯の部分にバックラッシュが生ずることになるため、従
来においては、ウォーム軸及びウォームホイールを組み
付けるとき、加工精度の範囲内で前記バックラッシュが
できないように組み付けられているが、ウォーム、ウォ
ーム軸、これを支持する軸受部、ウォームホイール及び
これを支持する第2操舵軸などの寸法誤差により、組立
て後に比較的大きな割合でバックラッシュが生ずること
になる。また、近年のように操舵補助力の高出力化が進
んだ場合、ウォーム及びウォームホイールの歯の摩耗が
増大して、前記バックラッシュの発生が避けられないと
いう問題がある。この場合、前記ウォーム軸及び第2操
舵軸は、その移動が阻止されているため、前記バックラ
ッシュを調整することができなくて、バックラッシュに
よる音鳴りが自動車の室内に洩れることになる。
であり、ウォーム軸をウォームホイールへ向けて偏倚が
可能とし、該ウォーム軸をその偏倚方向へ付勢する付勢
手段を設けることにより、ウォームなどの部品の寸法誤
差に影響されることなくバックラッシュを良好になくす
ることができ、さらに、ウォーム及びウォームホイール
の歯の摩耗が増大してバックラッシュが発生した場合、
これを簡易になくすることができる電動式舵取装置を提
供することを目的とする。
取装置は、操舵補助用の電動モータの回転をウォームが
設けられているウォーム軸からウォームホイールが設け
られている操舵軸に伝え、操舵補助するようにした電動
式舵取装置において、前記ウォーム軸は、前記ウォーム
ホイールへ向けて偏倚が可能であり、該ウォーム軸をそ
の偏倚方向へ付勢する付勢手段が設けてあることを特徴
とする。
助用の電動モータの回転をウォームが設けられているウ
ォーム軸からウォームホイールが設けられている操舵軸
に伝え、操舵補助するようにした電動式舵取装置におい
て、前記ウォームホイールは、前記ウォーム軸へ向けて
偏倚が可能であり、該ウォームホイールをその偏倚方向
へ付勢する付勢手段が設けてあることを特徴とする。
段によりウォーム軸をウォームホイールへ向けて移動、
又は、ウォームホイールをウォーム軸へ向けて移動させ
ることができるから、ウォームなどの部品の寸法誤差に
影響されることなくバックラッシュを良好になくするこ
とができ、歩留まりを高めることができるのであり、し
かも、ウォーム、ウォームホイールの歯の摩耗が増大し
た場合においてもバックラッシュを良好になくすること
ができ、バックラッシュによる音鳴りが自動車の室内に
洩れることを防止できる。
ォーム軸は前記電動モータの出力軸との連動側が偏倚可
能であり、該ウォーム軸及び前記出力軸間に、これらを
連動連結する連結部材が設けてあることを特徴とする。
連結部材で吸収することができるから、ウォーム軸の偏
倚量が多くなるような場合でも、ウォーム軸の回転性に
影響が生じることを防止できる。
ォーム軸はねじ孔を有するギヤハウジング内に支持され
ており、前記付勢手段は、前記ねじ孔に緊締されるねじ
体及びこれと前記ウォーム軸との間に介在されるばね体
を備えていることを特徴とする。
ックラッシュをなくすることができない場合において
も、ねじ体を操作することにより、バックラッシュを良
好になくすることができる。
ォーム軸はねじ孔を有するギヤハウジング内に支持され
ており、前記付勢手段は、前記ねじ孔に緊締されてお
り、前記ウォーム軸又はこれに嵌合される軸受に当接す
るねじ体を用いてなることを特徴とする。
ームホイール側へ移動するのを良好に防止することがで
きて、しかも、ウォームのウォームホイールとの接触抵
抗を、ばね体が用いられているものに比べて小さくする
ことができ、ウォームホイールの回転性を高めることが
できる。
ォームホイールは前記操舵軸に嵌合されており、前記付
勢手段は、前記ウォームホイールの前記操舵軸への嵌合
部に嵌合されている弾性リングを用いてなることを特徴
とする。
弾性リングを嵌合するだけの簡単な構造にできるから、
部品点数が少なく、組付け性が良くて、コストを低減で
きる。
す図面に基づいて詳述する。 実施の形態1 図3は本発明に係る電動式舵取装置の全体の断面図であ
る。電動式舵取装置は、図3に示すように、操舵輪1に
連なる第1操舵軸2と、該第1操舵軸2及び第1操舵軸
2にトーションバー3を介して連結される第2操舵軸4
の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセ
ンサ5と、前記第2操舵軸4の回転を舵取機構に伝達す
る等速ジョイントと、前記トルクセンサ5の検出結果に
基づいて駆動される操舵補助用の電動モータ6の回転を
減速して第2操舵軸4に伝達するウォーム71及びウォ
ームホイール72を有する減速機構7と、前記第1操舵
軸2を取り囲んで支持する第1軸ハウジング9及び第2
軸ハウジング10と、前記トルクセンサ5が収容される
センサハウジング11と、前記減速機構7が収容される
ギヤハウジング8と、前記第1軸ハウジング9を車体に
取付ける取付ブラケット12とを備えている。そして、
ギヤハウジング8に前記電動モータ6が取付けられてお
り、また、第1軸ハウジング9の他端部が第2軸ハウジ
ング10の一端部に軸長方向相対移動が可能に嵌合して
ある。
取付けられ、中間部が軸受13を介して円筒状の前記第
1軸ハウジング9に支持される筒状の第1軸体2aと、
該第1軸体2aの他端部に相対回転が不能であり、軸長
方向への移動が可能に嵌合される棒状の第2軸体2b
と、該第2軸体2bにダウエルピン2cにより連結され
る筒状の第3軸体2dとを備えており、第1及び第2軸
体2a,2b間に、運転者から前記操舵輪1に作用する
衝撃エネルギーを吸収する合成樹脂製の衝撃エネルギー
吸収体2eが設けてあり、また、第3軸体2dと第2操
舵軸4との間に前記トルクセンサ5を配置している。
おり、一端部が第2軸体2bの他端部に前記ダウエルピ
ン2cにより連結されているトーションバー3の他端部
に嵌合されて、ダウエルピン4aにより連結されてい
る。第2操舵軸4の軸長方向中間は一対の軸受14,1
5を介して前記ギヤハウジング8に回転が可能に支持さ
れており、また、これら軸受14,15間の嵌合部4b
に前記ウォームホイール72が嵌合により取付けられて
いる。
一端部が前記第1軸ハウジング9に嵌合され、他端部が
前記センサハウジング11に嵌合され、前記衝撃エネル
ギーを吸収するとき、前記第1軸ハウジング9を前記第
2軸ハウジング10に対し軸長方向移動させるようにし
ている。
図、図2は図1のII−II線の断面図である。減速機構7
は、前記電動モータ6の出力軸60に連なるウォーム軸
70の軸長方向中間に一体に形成されたウォーム71
と、前記第2操舵軸4の嵌合部4bに固定されるウォー
ムホイール72とを備え、これらウォーム71及びウォ
ームホイール72の噛合により前記電動モータ6の回転
を減速して第2操舵軸4に伝達し、これから等速ジョイ
ントを経て舵取機構へ伝達するようにしている。
交叉するように配置されて、その軸長方向両端部がボー
ル軸受を用いてなる第1及び第2軸受16,17を介し
て前記ギヤハウジング8の第1及び第2軸受孔81,8
2に回転が可能に支持されており、これら第1及び第2
軸受16,17間の中間にウォーム71が一体に設けて
あり、また、一端部が継筒18の内面にスプライン嵌合
されて前記出力軸60に連結されている。
いるウォーム軸70は、前記出力軸60と反対側に配置
される第2軸受17をウォームホイール72に向けて偏
倚が可能としてあり、該第2軸受17をその偏倚方向へ
付勢するばね体を有する付勢手段30を前記ギヤハウジ
ング8に取付けている。
第2軸受17の移動を許容する円弧状の凹所83を設
け、該凹所83に偏倚させるのである。また、前記第2
軸受孔82の凹所83と反対側からギヤハウジング8の
外部へ開放するねじ孔84を設けて、該ねじ孔84に前
記付勢手段30を取付けている。尚、第2軸受17のウ
ォームホイール72に向けての偏倚量は、30ミクロン
程度であるから、ウォーム軸70の出力軸60との継合
部におけるガタつき量及び第1軸受16が有するガタつ
き量で十分吸収することができる。
外周面と接触する円弧面及びばね保持部を有しており、
第2軸受孔82へ向けて移動が可能に挿入されるばね保
持体31と、前記ばね保持体31に保持されるコイルば
ねを用いてなるばね体32と、前記ねじ孔84に緊締さ
れて前記ばね体32の撓み量を調整するねじ体33と、
該ねじ体33に螺合されるロックナット34とを備えて
おり、ロックナット34を弛緩した状態でねじ体33を
操作することによりばね保持体31を移動させ、第2軸
受17を凹所83へ向けて偏倚させることができるよう
にしている。
ラスト荷重が作用する方向への移動を規制する第1規制
部8a、及び第2軸受17のスラスト荷重が作用する方
向への移動を規制する第2規制部8bが設けてある。ま
た、第1軸受孔81の電動モータ側端部には第1軸受1
6の外輪に当接するねじ体19が緊締してあり、該ねじ
体19の操作力を、第1軸受16からウォーム軸70に
伝達して、該ウォーム軸70の軸長方向へのがたつきを
防止し、この状態でねじ体19に螺合されているロック
ナット20を緊締することによりねじ体19の回転をロ
ックしている。
組み込む場合、ねじ体33の操作により第2軸受17を
移動させ、ウォーム71をウォームホイール72に接触
させ、ウォームホイール72を回してバックラッシュが
生じていないのを確認したあと、ロックナット34を緊
締し、調整状態を保持する。従って、ウォーム71など
の部品の寸法誤差に影響されることなくバックラッシュ
を良好になくすることができ、歩留まりを高めることが
できる。
ル72の歯の摩耗が増大して、バックラッシュが発生し
た場合、前記ロックナット20及びねじ体19を弛緩す
ることにより、第2軸受17の拘束が解除されて、該第
2軸受17及びウォーム軸70がばね体32の力により
凹所83へ向けて偏倚することになり、前記バックラッ
シュをなくすることができる。
の力だけでバックラッシュをなくすることができないと
きは、ロックナット34を弛緩し、ねじ体33を操作し
てばね体32の撓み量を調整し、第2軸受17を凹所8
3へ向けて偏倚させることによりバックラッシュを良好
になくすることができる。
分の断面図、図5は図4のV−V線の断面図である。こ
の実施の形態2の電動式舵取装置は、前記付勢手段30
におけるばね体32及びばね保持体31をなくし、ギヤ
ハウジング8のねじ孔84に、前記第2軸受17の外周
面に当接するねじ体35を螺合し、該ねじ体35の操作
により第2軸受17を凹所83へ向けて偏倚させるよう
にし、また、前記第1規制部8aをなくしたものであ
り、その他の構成及び作用は実施の形態1と同じである
ため、共通部品については同じ符号を付し、その詳細な
説明及び作用を省略する。
を組み込む場合、ロックナット20及びねじ体19を弛
緩した状態で、ねじ体35の操作により第2軸受17を
移動させ、ウォーム71をウォームホイール72に接触
させ、ウォームホイール72を回してバックラッシュが
生じていないのを確認したあと、前記ねじ体19を操作
して、その操作力を第1軸受16の外輪、ボール、内
輪、ウォーム軸70、第2軸受17の内輪及びボールを
経て外輪に伝達し、該外輪を前記第2規制部8bに押圧
して第2ボール軸受17の自由な偏倚を拘束し、前記ね
じ体35による調整状態を保持する。従って、ウォーム
71などの部品の寸法誤差に影響されることなくバック
ラッシュを良好になくすることができ、歩留まりを高め
ることができる。
ル72の歯の摩耗が増大して、バックラッシュが発生し
た場合、前記ロックナット20及びねじ体19を弛緩す
ることにより、第2軸受17の拘束を解除して、ねじ体
35を操作して第2軸受17を凹所83へ向けて偏倚さ
せることによりバックラッシュを良好になくすることが
できる。
分の断面図である。この実施の形態3の電動式舵取装置
は、第2軸受17を偏倚させる代わりに、第1軸受16
を偏倚が可能とし、この第1軸受16を付勢する付勢手
段30を設け、さらに、前記出力軸60及びウォーム軸
70を等速ジョイント21で連結し、ねじ体19及びロ
ックナット20をなくしたものであり、その他の構成及
び作用は実施の形態1と同じであるため、共通部品につ
いては同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用を省略
する。
両端部に設けられているヨーク21b,21b及び十字
軸21c,21cを介して前記出力軸60及びウォーム
軸70に継合されており、出力軸60の回転をウォーム
軸70に等速伝達する。
組み込む場合、ねじ体33の操作により第1軸受16を
移動させ、ウォーム71をウォームホイール72に接触
させ、ウォームホイール72を回してバックラッシュが
生じていないのを確認したあと、ロックナット34を緊
締し、調整状態を保持する。従って、ウォーム71など
の部品の寸法誤差に影響されることなくバックラッシュ
を良好になくすることができ、歩留まりを高めることが
できる。
ル72の歯の摩耗が増大して、バックラッシュが発生す
る場合、第1軸受16及びウォーム軸70がばね体32
の力により凹所83へ向けて偏倚することになり、前記
バックラッシュをなくすることができる。
けでバックラッシュをなくすることができないときは、
ロックナット34を弛緩し、ねじ体33を操作してばね
体32の撓み量を調整し、第1軸受16を凹所83へ向
けて偏倚させることによりバックラッシュを良好になく
することができる。
ーム軸70が出力軸60に等速ジョイント21で連結さ
れているから、ウォーム軸70の偏倚量に影響されるこ
となく、ウォーム軸70を円滑に回転させることができ
る。尚、実施の形態3において、前記付勢手段30は、
実施の形態2の構成を採用してもよい。
分の断面図、図8は付勢手段の断面図である。この実施
の形態4の電動式舵取装置は、ウォーム軸70を偏倚さ
せる代わりに、ウォームホイール72を前記ウォーム軸
70へ向けて偏倚が可能とし、該ウォームホイール72
をその偏倚方向へ付勢する付勢手段22を設け、ウォー
ム軸70の付勢手段30をなくしたものであり、その他
の構成及び作用は実施の形態1と同じであるため、共通
部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作
用を省略する。
した嵌合孔72aの内径を前記第2操舵軸4の嵌合部4
bにおける外径よりも大径に形成して第2操舵軸4に対
しウォーム軸70へ向けて偏倚が可能とするのであり、
また、付勢手段22は、前記第2操舵軸4の嵌合部4b
及びウォームホイール72の嵌合孔72aに回転力の伝
達が可能に嵌合される弾性リング23を用いてなる。
脂などの剛性を有する内輪23a及び外輪23b間に合
成ゴムなどの弾性材23cを加硫接着などの結合手段に
より一体的に設けてなり、内輪23aの嵌合孔及び外輪
23bの外周面にはセレーションなどの凹凸条を設け
て、その内輪23aを前記嵌合部4bに圧入固定し、外
輪23bをウォームホイール72の嵌合孔72aに圧入
固定して、ウォームホイール72を第2操舵軸4に対し
ウォーム軸70へ向けて偏倚が可能とする。尚、ウォー
ムホイール72は弾性リング23を介して第2操舵軸4
と一体となり、第2操舵軸4と共回りする。
輪23a及び外輪23bにセレーションなどの凹凸条を
設けて圧入固定する他、ピン、キーなどの回り止め部材
を用いてもよい。
びウォームホイール72を組み込む場合、例えば軸受1
4,15(図3参照)により第2操舵軸4をギヤハウジ
ング8に支持したあと、第1及び第2軸受16,17に
よりウォーム軸70をギヤハウジング8に支持すると
き、ウォーム71をウォームホイール72に接触させる
とともに図7に示す如くウォーム71側の弾性リング2
3部分を径方向に圧縮させて、ウォームホイール72を
ウォーム71と反対側へ偏倚させる。従って、ウォーム
71などの部品の寸法誤差に影響されることなくバック
ラッシュを良好になくすることができ、歩留まりを高め
ることができる。
ル72の歯の摩耗が増大して、バックラッシュが発生し
た場合、ウォームホイール72が弾性リング23の力に
よりウォーム71へ向けて偏倚することになり、前記バ
ックラッシュをなくすることができる。
に係る電動式舵取装置によれば、付勢手段によりウォー
ム軸をウォームホイールへ向けて移動、又は、ウォーム
ホイールをウォーム軸へ向けて移動させることができる
から、ウォームなどの部品の寸法誤差に影響されること
なくバックラッシュを良好になくすることができ、歩留
まりを高めることができるのであり、しかも、ウォー
ム、ウォームホイールの歯の摩耗が増大した場合におい
てもバックラッシュを良好になくすることができ、バッ
クラッシュによる音鳴りが自動車の室内に洩れることを
防止できる。
ウォーム軸の偏倚を連結部材で吸収することができるか
ら、ウォーム軸の偏倚量が多くなるような場合でも、ウ
ォーム軸の回転性に影響が生じることを防止できる。
ばね体の力だけでバックラッシュをなくすることができ
ない場合においても、ねじ体を操作することにより、バ
ックラッシュを良好になくすることができる。
ウォーム軸が反ウォームホイール側へ移動するのを良好
に防止することができて、しかも、ウォームのウォーム
ホイールとの接触抵抗を、ばね体が用いられているもの
に比べて小さくすることができ、ウォームホイールの回
転性を高めることができる。
ウォームホイールに弾性リングを嵌合するだけの簡単な
構造にできるから、部品点数が少なく、組付け性が良く
て、コストを低減できる。
動モータ部分の断面図である。
ある。
おける減速機構及び電動モータ部分の断面図である。
おける減速機構及び電動モータ部分の断面図である。
おける減速機構及び電動モータ部分の断面図である。
おける付勢手段の断面図である。
る。
Claims (6)
- 【請求項1】 操舵補助用の電動モータの回転をウォー
ムが設けられているウォーム軸からウォームホイールが
設けられている操舵軸に伝え、操舵補助するようにした
電動式舵取装置において、前記ウォーム軸は、前記ウォ
ームホイールへ向けて偏倚が可能であり、該ウォーム軸
をその偏倚方向へ付勢する付勢手段が設けてあることを
特徴とする電動式舵取装置。 - 【請求項2】 前記ウォーム軸は前記電動モータの出力
軸との連動側が偏倚可能であり、該ウォーム軸及び前記
出力軸間に、これらを連動連結する連結部材が設けてあ
る請求項1記載の電動式舵取装置。 - 【請求項3】 前記ウォーム軸はねじ孔を有するギヤハ
ウジング内に支持されており、前記付勢手段は、前記ね
じ孔に緊締されるねじ体及びこれと前記ウォーム軸との
間に介在されるばね体を備えている請求項1記載の電動
式舵取装置。 - 【請求項4】 前記ウォーム軸はねじ孔を有するギヤハ
ウジング内に支持されており、前記付勢手段は、前記ね
じ孔に緊締されており、前記ウォーム軸又はこれに嵌合
される軸受に当接するねじ体を用いてなる請求項1記載
の電動式舵取装置。 - 【請求項5】 操舵補助用の電動モータの回転をウォー
ムが設けられているウォーム軸からウォームホイールが
設けられている操舵軸に伝え、操舵補助するようにした
電動式舵取装置において、前記ウォームホイールは、前
記ウォーム軸へ向けて偏倚が可能であり、該ウォームホ
イールをその偏倚方向へ付勢する付勢手段が設けてある
ことを特徴とする電動式舵取装置。 - 【請求項6】 前記ウォームホイールは前記操舵軸に嵌
合されており、前記付勢手段は、前記ウォームホイール
の前記操舵軸への嵌合部に嵌合されている弾性リングを
用いてなる請求項5記載の電動式舵取装置。
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