JP2002037101A - 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を歯幅方向の中間位
置で相対回転可能に分割し、その分割体４ａ，４ｂを相
対回転させるリングバネ４３を備え、分割体４ａ，４ｂ
の歯の間でウォーム３の歯３０ａを挟むことによりバッ
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は歯幅方向
の中間位置で相対回転可能に分割してあり、その分割体
を相対回転させる回転手段を備えていることを特徴とす
る。

【０００９】第１発明にあっては、回転手段による分割
体の相対回転によってウォームホイールの歯をウォーム
に当接させ、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、前記分
割する位置は前記ウォームとの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であることを特徴と
する。

【００１１】第２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、分割による
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。

【００１２】第３発明に係る電動式舵取装置は、前記回
転手段は前記分割体の間に介在されたリングバネである
ことを特徴とする。

【００１３】第３発明にあっては、分割体の分割面の間
にリングバネを簡易に組み込むことができる。

【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は図２のIII −III 線の断面図、図４
はリングバネの斜視図である。ウォームホイール４は、
前記ウォーム３との噛合域Ａ（図２の斜線部）に対して
歯幅方向一方側へ偏倚した位置であり、ラジアル方向の
中間位置から相対回転可能に分割してあり、該分割体４
ａ，４ｂの間に分割体４ａ，４ｂを相対回転させるリン
グバネ４３が介在されている。

【００１８】噛合域Ａはウォームホイール４の歯面４０
ａがウォームの歯面３０ａに当接して、出力軸１ａの回
転がウォーム３の歯面３０ａ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Ｈの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】分割体４ａは、外側にウォーム３と噛合す
る噛合域Ａを有し、内側に前記貫通孔４２ａを有する伝
達側としてあり、前記出力軸１ａの回転がウォーム３か
ら噛合域Ａを経て分割体４ａに伝達され、さらに貫通孔
４２ａ部から操舵軸２に伝達されるようにしてある。ま
た、この分割体４ａの平面側の分割面には前記リングバ
ネ４３を収容する環状の凹部４４と、該凹部４４に臨む
第１の係止孔４５とが設けてあり、周面側の分割面には
環状溝４６が設けてあり、該環状溝４６に嵌合する止め
輪４７によって分割体４ａ，４ｂ同志を相対回転可能に
結合してある。

【００２０】分割体４ｂは、前記リングバネ４３の弾性
復元力によって回転する非伝達側としてあり、該分割体
４ｂの平面側の分割面に、前記凹部４４に臨む一つの第
２の係止孔４８が設けてある。

【００２１】リングバネ４３は、パンケーキ形に巻回さ
れた巻回部の両端に係止片４３ａ，４３ｂが設けてあ
り、該係止片４３ａ，４３ｂを前記係止孔４５，４８に
係止することによりリングバネ４３の弾性復元力を分割
体４ｂに加え、該分割体４ｂの歯４０の歯面４０ａをウ
ォーム３の歯３０の歯面３０ａに当接させ、噛合部に予
圧を加えるようにしてある。

【００２２】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。

【００２３】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の伝達側の分割体４ａが操舵軸２に
嵌合固定してあり、非伝達側の分割体４ｂがリングバネ
４３の弾性復元力によって分割体４ａに対して相対回転
し、該分割体４ｂの歯４０の歯面４０ａがウォーム３の
歯３０の歯面３０ａに当接し、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。

【００２４】また、ウォームホイール４は噛合域Ａに対
して歯幅方向一方側へ偏倚した位置で分割し、噛合域Ａ
を有する伝達側の分割体４ａを操舵軸２に結合してある
ため、噛合域Ａを充分に確保することができ、分割によ
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。

【００２５】さらに、分割体４ａの分割面に環状の凹部
４４を設け、該凹部４４にリングバネ４３を収容してい
るため、分割体４ａ，４ｂの間にリングバネ４３を簡易
に組み込むことができる。

【００２６】実施の形態２ 図５は実施の形態２の減速機構部分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３との噛合
域Ａに対して歯幅方向両方側へ偏倚した位置であり、ラ
ジアル方向の中間位置から相対回転可能に３分割し、歯
幅方向中央の分割体４ａを伝達側とし、歯幅方向両側の
分割体４ｂ，４ｃを非伝達側としてあり、該分割体４ａ
乃至４ｃの夫々の間に分割体４ａ乃至４ｃを相対回転さ
せる一対のリングバネ４３，４３を介在したものであ
る。

【００２７】実施の形態２においては、伝達側の分割体
４ａの両側に非伝達側の分割体４ｂ，４ｃが設けてあ
り、該分割体４ａ乃至４ｃの夫々がリングバネ４３，４
３の弾性復元力によって相対回転し、該分割体４ａ乃至
４ｃの歯４０の歯面４０ａがウォーム３の歯３０の歯面
３０ａに当接し、噛合部に予圧を加えるため、噛合部の
バックラッシュ量をより一層良好に抑制することができ
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】尚、以上説明した実施の形態では、ウォー
ムホイール４を噛合域Ａに対して歯幅方向へ偏倚した位
置で分割したが、その他、噛合域Ａの位置で分割しても
よい。この場合、伝達側分割体の歯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
位置で分割するのが好ましい。また、ウォームホイール
４の分割は、図２、図５に示す如く歯側部分だけとする
他、歯側部分から操舵軸２に嵌合する貫通孔４２ａに亘
って分割してもよい。この場合、非伝達側分割体は操舵
軸２に対して相対回転可能とし、さらに、操舵軸２に止
め輪を設けて非伝達側分割体の軸長方向への移動を阻止
する。

【００３０】また、以上説明した実施の形態では、分割
体４ａ，４ｂを相対回転させる回転手段としてリングバ
ネ４３を用いたが、その他、分割体４ａ，４ｂの夫々の
分割面に凹部を設け、該凹部にコイルバネ、ゴム体等の
回転手段を設けてもよい。

【００３１】また、実施の形態では、合成樹脂製の環状
歯体４１に嵌合体４２を嵌合して成るウォームホイール
４を分割したが、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
ものを分割してもよい。

【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】図２のIII −III 線の断面図である。

【図４】本発明に係る電動式舵取装置のリングバネの斜
視図である。

【図５】本発明に係る電動式舵取装置の実施の形態２の
減速機構部分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 ４ａ，４ｂ 分割体 ４３ リングバネ 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 EB13 FA08 3J030 AB05 AB09 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は歯幅方向の中間位
   置で相対回転可能に分割してあり、その分割体を相対回
   転させる回転手段を備えていることを特徴とする電動式
   舵取装置。
2. 【請求項２】 前記分割する位置は前記ウォームとの噛
   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
   置である請求項１記載の電動式舵取装置。
3. 【請求項３】 前記回転手段は前記分割体の間に介在さ
   れたリングバネである請求項１記載の電動式舵取装置。