JP2002037100A - 電動式舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寸法管理されたウォーム等を選択して組み立
てることなく、噛合部のバックラッシュ量を良好に抑制
することができるとともに、歯の摩耗が増大した場合に
おいても、バックラッシュ量を抑制することができるよ
うにする。 【解決手段】 ウォームホイール４の歯部となる外周側
のウォーム３の回転域に臨む位置に弾性体６を設け、該
弾性体６をウォーム３の歯先面３０ａに接触させ、噛合
部に予圧を加えることによりバックラッシュ量を抑制す
るようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は操舵補助力の発生源
としてモータを用いてなる電動式舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の舵取りは、車室の内部に配され
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。

【０００３】図６は従来の電動式舵取装置の構成を示す
断面図である。自動車用の電動式舵取装置としては、図
６に示すように例えば舵取りのための操舵輪１００に連
結される第１の操舵軸１０１と、該操舵軸１０１の下端
にトーションバー１０２を介してその下端が同軸的に連
結され、その下端が車輪に繋がる舵取機構に連結される
第２の操舵軸１０３と、操舵輪１００を回転することに
よって第１の操舵軸１０１に加わるトルクを前記トーシ
ョンバー１０２に生じる捩れによって検出するトルクセ
ンサ１０４と、該トルクセンサ１０４の検出結果に基づ
いて駆動される操舵補助用のモータと、該モータの出力
軸に繋がり、該出力軸の回転を減速して前記第２の操舵
軸１０３に伝達するウォーム１０６及びウォームホイー
ル１０７を有する減速機構とを備え、操舵輪１００の回
転に応じた舵取機構の動作を前記モータの回転により補
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。

【０００４】減速機構を構成するウォーム１０６は、前
記第２操舵軸１０３の軸芯と交叉するように配置され、
一対の転がり軸受を介してハウジング１０８の嵌合孔に
支持され、ウォームホイール１０７が設けられている第
２の操舵軸１０３は一対の転がり軸受１０９，１０９を
介してハウジング１０８の嵌合孔に支持され、ラジアル
方向及びアキシアル方向への移動が阻止されている。

【０００５】このようにウォーム１０６及びウォームホ
イール１０７が用いられる場合、その噛合部のバックラ
ッシュ量を少なくするため、ウォーム１０６及びウォー
ムホイール１０７の回転中心間距離と、前記転がり軸受
の夫々が嵌合される嵌合孔の中心間距離とが許容範囲内
で一致するように加工されたウォーム１０６、ウォーム
ホイール１０７、転がり軸受、第２の操舵軸１０３、ハ
ウジング１０８が選択され組み立てられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の如く
選択して組み立てられることにより、この組立てに多く
の時間を要することになり、また、ウォーム及びウォー
ムホイールの歯の摩耗が増大することによってバックラ
ッシュ量が増加し、歯打ち音が増大することになり、改
善策が要望されていた。

【０００７】本発明は上記問題点を解決することができ
る電動式舵取装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】第１発明
に係る電動式舵取装置は、操舵補助用のモータの出力を
ウォームと、該ウォームに噛合するウォームホイールと
を介して舵取機構に伝え、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の外周側の
前記ウォームの回転域に臨む位置に弾性体を設けている
ことを特徴とする。

【０００９】第１発明にあっては、ウォームの回転域に
臨む位置に設けられた弾性体をウォームの歯先面に接触
させることができ、この接触によって噛合部に予圧を加
えることができるため、上述の如く選択して組み立てる
ことなく、噛合部のバックラッシュ量を良好に抑制する
ことができ、選択して組み立てる場合に比べて組立て時
間を短縮し、コストの低減を図ることができ、また、ウ
ォーム及び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、バックラッシュ量を抑制でき、歯打ち音の
発生を防止することができる。

【００１０】第２発明に係る電動式舵取装置は、前記ウ
ォームホイールは前記弾性体を保持する保持溝が設けて
あることを特徴とする。

【００１１】第２発明にあっては、前記弾性体として前
記保持溝に嵌合保持するリングを用いることができるた
め、該弾性体を保持溝に簡易に、しかも確実に保持する
ことができる。

【００１２】第３発明に係る電動式舵取装置は、前記保
持溝はウォームと噛合する噛合域の少なくとも中央部に
対して歯幅方向へ偏倚した位置に設けてあることを特徴
とする。

【００１３】第３発明にあっては、ウォームホイールの
噛合域を充分に確保することができるため、保持溝によ
るウォームホイールの歯の強度低下を良好に防ぐことが
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。 実施の形態１ 図１は本発明に係る電動式舵取装置の減速機構及びモー
タ部分の構成を示す断面図、図２は減速機構部分の構成
を示す拡大断面図である。

【００１５】電動式舵取装置の基本的構成は図６に示し
た従来の電動式舵取装置と同様であるため、同様の構成
についてはその詳細な説明及び作用の説明を省略する。

【００１６】操舵補助用のモータ１の出力軸１ａに繋が
り、第２の操舵軸２の軸芯と交叉するように配置され、
外側に歯３０を有する金属製のウォーム３と、該ウォー
ム３に噛合し、前記第２の操舵軸２の中間に嵌合固定さ
れるウォームホイール４とを備えた減速機構５の前記ウ
ォームホイール４は、前記ウォーム３に噛合する複数の
歯４０を外側に有する合成樹脂製の環状歯体４１と、該
環状歯体４１の内側に嵌合された金属製の嵌合体４２と
を備え、該嵌合体４２の中心部に穿設された貫通孔４２
ａが前記第２の操舵軸２に嵌合される。また、合成樹脂
製の環状歯体４１を備えることにより、ウォーム３との
噛合による騒音を小さくし、歯４０の加工性を良好にし
てある。

【００１７】図３は減速機構の構成を示す拡大断面図で
ある。ウォームホイール４の歯部には、前記ウォーム３
と噛合する噛合域Ａ（図３の斜線部）に対して歯幅方向
一方側へ偏倚した位置に環状の保持溝４３が設けてあ
り、該保持溝４３に前記ウォーム３の回転域に臨み、ウ
ォーム３の歯先面３０ａと接触することが可能な弾性体
６が保持してある。

【００１８】噛合域Ａはウォームホイール４の歯面４０
ａがウォーム３の歯面３０ｂに当接して、出力軸１ａの
回転がウォーム３の歯面３０ｂからウォームホイール４
の歯面４０ａへと伝達される伝達部であり、歯幅Ｈの方
向の中央線Ｘを中心として歯幅方向の両側位置に亘って
前記中央線Ｘに対し傾斜している。

【００１９】保持溝４３は前記歯部４０を歯先面４０ｂ
から歯底面４０ｃに亘って歯厚方向に切削することによ
り形成してある。尚、この保持溝４３は歯底面４０ｃよ
りも深くなるようにしてもよい。

【００２０】弾性体６は合成ゴム製のＯリングを用いて
なり、該弾性体６を撓ませることにより前記保持溝４３
に嵌合保持してある。また、弾性体６はウォーム３の歯
先面３０ａとの接触によって僅かに撓み、その弾性復元
力によって噛合部に予圧を加えるようにしてある。ま
た、弾性体６は着脱可能であるが、その他、接着剤等の
固定手段によって固定してもよい。

【００２１】また、環状歯体４１と嵌合体４２との嵌合
部、換言すれば、嵌合体４２の外側にはその軸長方向の
中間にスプライン等の凹凸条を設けて相対回転しないよ
うに結合してある。

【００２２】以上の如く構成された電動式舵取装置は、
ウォームホイール４の歯部４０に設けられた弾性体６が
ウォーム３の歯先面３０ａに接触し、この接触によって
噛合部に予圧を加えているため、従来の如く選択して組
み立てることなく、噛合部のバックラッシュ量を良好に
抑制することができ、選択して組み立てる場合に比べて
組立て時間を短縮し、コストの低減を図ることができ、
また、ウォーム３及びウォームホイール４の歯の摩耗が
増大した場合においても、バックラッシュ量を抑制で
き、歯打ち音の発生を防止することができる。

【００２３】また、弾性体６はウォームホイール４の歯
部４０に設けられた保持溝４３に嵌合保持してあるた
め、該弾性体６を簡易に、しかも確実に保持することが
できる。さらに、保持溝４３はウォーム３と噛合する噛
合域Ａに対して歯幅方向へ偏倚し、噛合域Ａの外の位置
に設けてあるため、保持溝４３によるウォームホイール
４の歯４０の強度低下を良好に防ぐことができる。

【００２４】尚、以上説明した実施の形態では、噛合域
Ａに対して歯幅方向へ偏倚した位置に保持溝４３を設け
たが、その他、噛合域Ａの位置に保持溝４３を設けても
よい。この場合、ウォームホイール４の歯４０の強度低
下を少なくするため噛合域Ａの中央部に対して歯幅方向
へ偏倚した位置に保持溝４３を設けるのが好ましい。

【００２５】また、以上説明した実施の形態では、ウォ
ームホイール４の歯部４０となる外側に保持溝４３を設
けたが、その他、保持溝４３をなくし、噛合域Ａに対し
て歯幅方向へ偏倚した位置の歯溝に合成ゴム等の弾性体
６を加硫接着等の固定手段によって固定してもよい。

【００２６】実施の形態２ 図４は実施の形態２の減速機構の構成を示す拡大断面図
である。この実施の形態２は、ウォームホイール４の少
なくとも外側部分を、前記噛合域Ａ（図３の斜線部）に
対して歯幅方向一方側へ偏倚した位置で分割して、分割
体４ａ，４ｂの一方４ａを前記出力軸１ａの回転がウォ
ーム３から噛合域Ａを経て操舵軸２に伝達される伝達側
とし、他方４ｂを非伝達側としてあり、該分割体４ａ，
４ｂの歯部に環状の保持凹部４４（保持溝）を設け、該
保持凹部４４にＯリングを用いてなる前記弾性体６を保
持したものである。

【００２７】分割体４ａ，４ｂは接着剤、取付ねじ等の
結合手段によって結合してある。

【００２８】その他の構成及び作用は実施の形態１と同
様であるため、その構成の詳細な説明及び作用の説明を
省略する。

【００２９】実施の形態３ 図５は実施の形態３の減速機構の構成を示す拡大断面図
である。この実施の形態３は、外側周面に前記弾性体６
を保持するための環状の凹部７１（保持溝）が設けられ
た保持板７を前記ウォームホイール４の一面に接着剤、
取付ねじ等の結合手段によって結合し、前記凹部７１に
前記弾性体６を保持したものである。

【００３０】この実施の形態３においては、ウォームホ
イール４と別個に形成された保持板７をウォームホイー
ル４に結合するため、前記弾性体６を保持することによ
るウォームホイール４の歯４０の強度低下をより一層防
止することができる。

【００３１】その他の構成及び作用は実施の形態１と同
様であるため、その構成の詳細な説明及び作用の説明を
省略する。

【００３２】尚、以上説明した実施の形態では合成ゴム
からなる弾性体６を用いたが、その他、この弾性体６は
合成樹脂製であってもよい。

【００３３】また、実施の形態では、ウォームホイール
４を合成樹脂製の環状歯体４１に嵌合体４２を嵌合して
構成したが、その他、このウォームホイール４は全体が
合成樹脂材料、または金属材料によって形成されたもの
であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動式舵取装置の減速機構及びモ
ータ部分の構成を示す断面図である。

【図２】本発明に係る電動式舵取装置の減速機構部分の
構成を示す拡大断面図である。

【図３】本発明に係る電動式舵取装置の減速機構の構成
を示す拡大断面図である。

【図４】本発明に係る電動式舵取装置の実施の形態２の
減速機構の構成を示す拡大断面図である。

【図５】本発明に係る電動式舵取装置の実施の形態３の
減速機構の構成を示す拡大断面図である。

【図６】従来の電動式舵取装置の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ モータ ３ ウォーム ４ ウォームホイール ４３ 保持溝 ６ 弾性体 Ａ 噛合域

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D033 CA04 3J009 DA11 DA13 DA16 EA06 EA19 EA32 EB01 EB03 EB13 FA08 3J030 AA03 AB04 BA03 BB03 CA10

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵補助用のモータの出力をウォーム
   と、該ウォームに噛合するウォームホイールとを介して
   舵取機構に伝え、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の外周側の前記ウォ
   ームの回転域に臨む位置に弾性体を設けていることを特
   徴とする電動式舵取装置。
2. 【請求項２】 前記ウォームホイールは前記弾性体を保
   持する保持溝が設けてある請求項１記載の電動式舵取装
   置。
3. 【請求項３】 前記保持溝はウォームと噛合する噛合域
   の少なくとも中央部に対して歯幅方向へ偏倚した位置に
   設けてある請求項２記載の電動式舵取装置。