JP2002145082A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の属する技術分野】本発明は操舵補助力の発生源
として電動モータを用いてなる電動式動力舵取装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus using an electric motor as a source of a steering assist force.
【従来の技術】自動車用の電動式舵取装置として、操舵
輪に連なる第１操舵軸と、この第１操舵軸にトーション
バーを介して連結されると共に舵取機構に連なる第２操
舵軸とを備える装置がある。この装置では、第１および
第２の操舵軸の回転方向への相対変位量をトルクセンサ
により検出し、このトルクセンサの検出結果に基づいて
電動モータの回転を減速機構を介して第２操舵軸に伝え
ることにより、操舵輪の回転に応じた舵取機構の動作を
電動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している。上記の減速機構
として、ウォームとウォームホイールを有するものが提
供されている。ウォームが設けられているウォーム軸お
よ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が軸受により支持されて、径方向お
よび軸長方向への移動が阻止されている。ウォーム軸及
びウォームホイールを組み付けるときに、加工精度の範
囲内でウォームとウォームホイールとの間に適当なバッ
クラッシが存在するように調整されているが、組立後に
おいて、ウォーム及びウォームホイールの歯の摩耗が増
大すると、バックラッシが増大して過大となり、騒音の
原因となる。そこで、例えば特開２０００−４３７３９
号公報のように、ウォーム軸をウォームホイールに向け
て偏倚可能とし、付勢手段によってウォーム軸をその偏
倚方向である径方向へ付勢することにより、バックラッ
シの増大を抑制することが提案されている。2. Description of the Related Art As an electric steering device for an automobile, a first steering shaft connected to a steered wheel, a second steering shaft connected to the first steering shaft via a torsion bar and connected to a steering mechanism are provided. There are devices provided with: In this device, the relative displacement of the first and second steering shafts in the rotation direction is detected by a torque sensor, and the rotation of the electric motor is reduced via a speed reduction mechanism to the second steering shaft based on the detection result of the torque sensor. The operation of the steering mechanism according to the rotation of the steered wheels is assisted by the rotation of the electric motor, thereby reducing the driver's labor for steering. As the above-mentioned speed reduction mechanism, one having a worm and a worm wheel is provided. The worm shaft provided with the worm and the second steering shaft provided with the worm wheel are:
Both ends in the axial direction are supported by bearings to prevent movement in the radial direction and the axial direction. When assembling the worm shaft and the worm wheel, it is adjusted so that there is an appropriate backlash between the worm and the worm wheel within the range of the processing accuracy. Increases, the backlash increases and becomes excessive, causing noise. Then, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-43939
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163, it has been proposed to suppress an increase in backlash by enabling a worm shaft to be biased toward a worm wheel and biasing the worm shaft in a radial direction which is a bias direction thereof by biasing means. I have.
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、付勢手
段およびこの付勢手段の付勢力を調整する部材を、ウォ
ーム軸の径方向に沿って配置しなければならない関係
上、装置が大型になるという問題がある。本発明は上記
課題に鑑みてなされたものであり、小型で且つバックラ
ッシの増大やこれに伴う騒音の発生を抑制することがで
きる電動式動力舵取装置を提供することを目的とする。However, since the urging means and a member for adjusting the urging force of the urging means must be arranged along the radial direction of the worm shaft, the size of the apparatus is increased. There's a problem. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device that is small and capable of suppressing an increase in backlash and generation of noise accompanying the backlash.
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、ステアリングシャフトに負
荷されるトルクに応じて駆動される操舵補助用の電動モ
ータの回転をウォーム軸およびウォームホイールを介し
て舵取り機構に伝える電動式動力舵取装置において、上
記ウォーム軸を軸方向に付勢する付勢部材と、付勢部材
の付勢力の少なくとも一部を、ウォーム軸を径方向ウォ
ームホイール側へ付勢する力に変換するカム機構とを備
え、上記ウォーム軸は径方向ウォームホイール側へ偏倚
できるようにカム機構を介してハウジングに保持される
ことを特徴とするものである。本発明では、ウォーム軸
及びウォームホイールの歯の摩耗により各部品間の寸法
誤差が増大しても、これをウォーム軸をウォームホイー
ル側へ偏倚させることにより、吸収することができる。
したがって、バックラッシの増大を抑制することができ
る。しかも、付勢部材をウォーム軸の軸方向に沿ってレ
イアウトできるので、電動式動力舵取装置を小型にする
ことができる。請求項２記載の発明は、請求項１におい
て、上記付勢部材の付勢力を調整する調整部材をさらに
備えることを特徴とするものである。本発明では、電動
式動力舵取装置を組み立てのために、付勢部材を組み込
む際に、調整部材により付勢部材の付勢力を調整するこ
とにより、各部品の寸法誤差の影響を受けることなく、
バックラッシを調整することができる。調整して組み込
んだ後は、自動的にバックラッシの増大を抑制する働き
が担保されるので、特に調整部材を操作する必要がな
い。請求項３記載の発明は、請求項１又は２において、
上記カム機構は、相係合するカム面をそれぞれ有する第
１および第２のカム部材を含み、第１のカム部材は、軸
受を介してウォーム軸を回転自在に支持し且つ転がり軸
受と共にウォーム軸の径方向ウォームホイール側へ偏倚
可能とされ、第２のカム部材は、ハウジングの支持孔に
ウォーム軸の軸方向のみの変位を許容される状態に支持
されていることを特徴とするものである。本発明では、
例えば摩耗の発生等の経時変化によりウォームホイール
とウォーム軸との間のバックラッシが増大しようとする
と、第１のカム部材がウォーム軸側へ変位することによ
り、第２のカム部材がウォーム軸を伴ってウォームホイ
ール側へ変位し、上記のバックラッシの増大を未然に防
止することができる。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an electric motor for steering assist driven by a torque applied to a steering shaft is rotated by a worm shaft and a worm. In an electric power steering apparatus for transmitting a worm shaft to a steering mechanism via a wheel, an urging member for urging the worm shaft in an axial direction, and at least a part of the urging force of the urging member, And a cam mechanism for converting the worm shaft into a force to be biased to the side, wherein the worm shaft is held by the housing via the cam mechanism so as to be biased toward the worm wheel in the radial direction. According to the present invention, even if the dimensional error between the components increases due to wear of the worm shaft and the worm wheel teeth, the dimensional error can be absorbed by biasing the worm shaft toward the worm wheel.
Therefore, an increase in backlash can be suppressed. In addition, since the biasing member can be laid out along the worm shaft, the size of the electric power steering apparatus can be reduced. According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, an adjusting member for adjusting an urging force of the urging member is further provided. In the present invention, for assembling the electric power steering device, when incorporating the urging member, by adjusting the urging force of the urging member by the adjusting member, without being affected by the dimensional error of each part. ,
Backlash can be adjusted. After the adjustment and the incorporation, the function of automatically suppressing the increase of the backlash is secured, so that there is no need to particularly operate the adjustment member. The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2,
The cam mechanism includes first and second cam members each having a cam surface engaged with each other, the first cam member rotatably supporting a worm shaft via a bearing, and a worm shaft together with a rolling bearing. And the second cam member is supported by a support hole of the housing such that displacement of the worm shaft only in the axial direction is permitted. . In the present invention,
For example, when the backlash between the worm wheel and the worm shaft is to be increased due to a change with time such as generation of wear, the first cam member is displaced toward the worm shaft side, so that the second cam member is accompanied by the worm shaft. As a result, the backlash is displaced toward the worm wheel, and the backlash can be prevented from increasing.
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施の
形態の電動式動力舵取装置の概略構成を示す模式図であ
る。図１を参照して、電動式動力舵取装置１は、操舵輪
（ステアリングホイール）２に連結している操舵軸（ス
テアリングシャフト）３と、操舵軸３の先端部に設けら
れたピニオンギヤ４と、このピニオンギヤ４に噛み合う
ラックギヤ５とを有し、車両の左右方向に延びるラック
軸６とを有している。ラック軸６の両端部にはそれぞれ
タイロッド７が結合されており、各タイロッド７は対応
するナックルアームを介して対応する車輪８に連結され
ている。操舵輪２が操作されて操舵軸３が回転される
と、この回転がピニオンギヤ４およびラックギヤ５によ
って、車両の左右方向に沿ってのラック軸６の直線運動
に変換される。これにより、車輪８の転舵が達成され
る。操舵軸３は、操舵輪２に連なる筒状の第１の操舵軸
９と、ピニオンギヤ４に連なる第２の操舵軸１０とに分
割されており、これら第１および第２の操舵軸１０はト
ーションバー１１を介して同一の軸線上で互いに連結さ
れている。トーションバー１１を介する第１の操舵軸９
と第２の操舵軸１０と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１２が設けられており、この
トルクセンサ１２のトルク検出結果は制御部１３に与え
られる。制御部１３では、トルク検出結果に基づいて、
ドライバ１４を介して操舵補助用の電動モータ１５への
印加電圧を制御する。電動モータ１５のモータ軸１６
（図２参照）の回転が、ウォーム機構を含む減速機構１
７を介して第２の操舵軸１０に伝達され、操舵が補助さ
れる。図２を参照して、減速機構１７は、互いに噛み合
うウォーム軸１８とウォームホイール１９とを備えてい
る。ウォーム軸１８は電動モータ１５のモータ軸１６に
連なり、軸長方向の中間に一体にウォーム歯２０を形成
している。ウォームホイール１９は、第２の操舵軸１０
に一体回転可能に係合されている。ウォーム軸１８は、
第２の操舵軸１０の軸芯と交差するように配置されてい
る。ウォーム軸１８は軸長方向に相対向する第１及び第
２の端部２１，２２を有する。第１の端部２１は、玉軸
受を用いてなる第１の軸受２３を介してギヤハウジング
２４の軸受孔２５に回転可能に支持されている。第１の
軸受２３の外輪２６の一方の端部はギヤハウジング２４
の位置決め段部２７に当接して位置決めされる。一方、
外輪２６の他方の端部（モータ軸側の端部）と位置決め
ねじ２８の端面との間には、例えばゴム板からなる弾性
部材２９が介在している。４９は位置決めねじ２８を止
定するロックナットである。弾性部材２９の比較的強い
弾性反発力により、通常、外輪２６は位置決め段部２７
に押し当てられている。第１の軸受２３の内輪３０の一
方の端部はウォーム軸１８の位置決め段部３１に係合し
ている。ウォーム軸１８の第１の端部２１は動力伝達継
手３２を介して上記モータ軸１６の端部に連結されてい
る。ウォーム軸１８はウォームホイール１９に向けて偏
倚が可能となしてあり、バックラッシ調整機構３３を設
けて、ウォーム軸１８とウォームホイール１９の間のバ
ックラッシの増大を抑制できるようにしてある。具体的
には、ウォーム軸１８の第２の端部２２を支持する第２
の軸受３４をウォームホイール１９に向けて偏倚が可能
としてある。ギヤハウジング２４においてウォーム軸１
８を収容している空所３５は、ウォーム軸１８の第２の
端部２２の延長方向に沿って延びる収容孔３６を介して
外部に開放している。この収容孔３６に上記のバックラ
ッシ調整機構３３の大部分が収容されている。バックラ
ッシ調整機構３３は、第１および第２のカム部材３７，
３８を含むカム機構３９と、収容孔３６の入口に形成さ
れるねじ部４０にねじ込まれる調整部材としての調整ね
じ４１と、調整ねじ４１と第２のカム部材３８との間に
介在し、第２のカム部材３８をウォーム軸１８の軸方向
に弾性的に付勢する例えば圧縮コイルばねからなる付勢
部材４２とを備えている。４３は調整ねじ４１を止定す
るためのロックナットである。図２および拡大図である
図３を参照して、第１および第２のカム部材３７，３８
はそれぞれウォーム軸１８の軸長方向に対して所定の角
度（例えば４５°）にて傾斜するカム面４４，４５が形
成され、これらのカム面４４，４５は互いに摺動自在に
係合している。カム面４４，４５には互いの相対回転を
止め且つ互いの相対摺動を確保するための係合構造５０
が設けられている。係合構造として、カム面４４，４５
の何れか一方に形成された突条を、他方に形成された凹
条に嵌め合わせる構造が考えられる。第１のカム部材３
７は、第２の軸受３４を介してウォーム軸１８の第２の
端部２２を回転自在に支持し且つ第２の軸受３４と共に
ウォーム軸１８の径方向すなわちウォームホイール側へ
偏倚可能とされている。これを実現するため、第１のカ
ム部材３７とこれを収容する空所３５の内面との間には
所定量の隙間が確保されている。図３を参照して、第１
のカム部材３７は、第２の軸受３４の外輪５１の外周面
および外輪５１の調整ねじ４１側の端面に当接して、外
輪５１を保持している。第２の軸受３４の内輪５２の反
調整ねじ４１側の端面はウォーム軸１８の第２の端部２
２に形成された段部に当接し、位置決めされている。一
方、収容孔３６に収容される第２のカム部材３８はウォ
ーム軸１８の軸線回りの回転を止められ、ウォーム軸１
８の軸長方向への移動のみを許容されている。これを実
現するために第２のカム部材３８の外周面と収容孔３６
の内周面との間に係合構造４６が設けられている。係合
構造４６としては、第２のカム部材３８の外周面および
収容孔３６の内周面の何れか一方に形成されて、ウォー
ム軸１８の軸方向と平行に延びる凸条と、他方に形成さ
れて上記凸条に係合する凹条とを含むものであっても良
い。凸条と凹条が複数設けられて、くし状をなしていて
も良く、また例えばスプライン構造をなしていても良
い。係合構造４６、第２のカム部材３８及び係合構造５
０によって、第１のカム部材３７は回転を止められてい
るので、第１のカム部材３７は、ウォーム軸１８の軸方
向に移動したときに、ウォーム軸１８の径方向ウォーム
ホイール側及びその反対方向へ変位することになる。付
勢部材４２としての例えば圧縮コイルばねの対向端部
は、調整ねじ４１および第２のカム部材３８の相対向す
る端面にそれぞれ形成される案内突起４７，４８に嵌め
られている。バックラッシ調整機構３３を電動式動力舵
取装置１に組み込むときに、ロックナット４３を弛緩し
た状態で調整ねじ４１を操作することにより付勢部材４
２としての例えば圧縮コイルばねの撓み量を調整し、こ
の付勢力の一部をウォーム軸１８をウォームホイール１
９側へ偏倚させる付勢力に変換し、バックラッシを少な
くするように調整する。ウォーム軸１８の第２の端部２
２のウォームホイール１９に向けての偏倚量は、例えば
３０ミクロン程度である。弾性部材２９の弾性反発力は
付勢部材４２の付勢力よりも格段に大きく設定してある
ので、通常は、第１の軸受２３が位置決め段部２７に当
接しており、このため、弾性部材２９がバックラッシ調
整に寄与するようには働いていない。しかし、非常に大
きな動力変動等が生じてウォーム軸１８が軸長方向に振
動する場合等では、弾性部材２９がこの振動を抑制する
ように働く。本実施の形態では、ウォーム軸１８及びウ
ォームホイール１９の歯の摩耗等により各部品間の寸法
誤差が増大しても、これをウォーム軸１８をウォームホ
イール１９側へ偏倚させることにより自動的に吸収でき
るので、バックラッシが過大に増大することがない。し
かも、付勢部材４２を含むバックラッシ調整機構３３を
ウォーム軸１８の軸方向に沿ってレイアウトできるの
で、電動式動力舵取装置１を小型にすることができる。
特に、ウォーム軸１８が鉄製であってウォームホイール
１９が合成樹脂製である場合にバックラッシの増減に伴
う不具合を解消するのに顕著な効果を発揮できる。すな
わち、合成樹脂製のウォームホイール１９は、歯打ち音
自体が生じ難いという利点や、摩耗粉がギヤの噛み合い
部に進入しても容易に回転できるという利点があるもの
の、鉄製のウォーム軸１８と組み合わされた場合に、摩
耗や温度収縮によりバックラッシが増大する方向へと寸
法減少することが予想される。しかしながら、上記のバ
ックラッシ調整機構３３によりバックラッシの増大を抑
制することができるわけである。逆に、合成樹脂製のウ
ォームホイール１９が温度膨張や膨潤により寸法増加
し、バックラッシが極端に減少してウォームホイール１
９の回転抵抗が増大し、トルク伝達効率が悪くなること
も予想される。しかしながら、バックラッシ調整機構３
３によりバックラッシの極端な減少を防止できるので、
抵抗トルクが増大することを防止することができる。ま
た、バックラッシ調整機構３３の組み込み時に調整ねじ
４１により付勢部材４２の付勢力を一旦、調整しておけ
ば、その後は、自動的にバックラッシを調整する働きが
担保されるので、特に調整ねじ４１を操作する必要がな
い。なお、本発明は上記実施の形態に限定されるもので
はなく、例えば弾性部材２９を廃止しても良い。その
他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更を施すこと
ができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric power steering device 1 includes a steering shaft (steering shaft) 3 connected to a steering wheel (steering wheel) 2, and a pinion gear 4 provided at a distal end of the steering shaft 3. And a rack gear 5 that meshes with the pinion gear 4 and a rack shaft 6 extending in the left-right direction of the vehicle. Tie rods 7 are connected to both ends of the rack shaft 6, respectively, and each tie rod 7 is connected to a corresponding wheel 8 via a corresponding knuckle arm. When the steering wheel 2 is operated and the steering shaft 3 is rotated, the rotation is converted by the pinion gear 4 and the rack gear 5 into a linear motion of the rack shaft 6 along the left-right direction of the vehicle. Thereby, steering of the wheel 8 is achieved. The steering shaft 3 is divided into a cylindrical first steering shaft 9 connected to the steered wheels 2 and a second steering shaft 10 connected to the pinion gear 4, and the first and second steering shafts 10 are torsion-driven. They are connected to each other on the same axis via a bar 11. First steering shaft 9 via torsion bar 11
A torque sensor 12 is provided for detecting a steering torque based on a relative rotational displacement between the steering shaft 10 and the second steering shaft 10, and a result of the torque detection by the torque sensor 12 is given to a control unit 13. In the control unit 13, based on the torque detection result,
The voltage applied to the steering assist electric motor 15 is controlled via the driver 14. Motor shaft 16 of electric motor 15
(See FIG. 2) The rotation of the reduction mechanism 1 including the worm mechanism
The steering is transmitted to the second steering shaft 10 via the steering wheel 7 to assist the steering. Referring to FIG. 2, reduction mechanism 17 includes a worm shaft 18 and a worm wheel 19 that mesh with each other. The worm shaft 18 is connected to the motor shaft 16 of the electric motor 15, and integrally forms worm teeth 20 in the middle in the axial direction. The worm wheel 19 is connected to the second steering shaft 10.
Are engaged so as to be integrally rotatable. The worm shaft 18 is
The second steering shaft 10 is disposed so as to intersect with the axis thereof. The worm shaft 18 has first and second end portions 21 and 22 facing each other in the axial direction. The first end 21 is rotatably supported in a bearing hole 25 of the gear housing 24 via a first bearing 23 using a ball bearing. One end of the outer ring 26 of the first bearing 23 is
Is positioned in contact with the positioning step portion 27 of FIG. on the other hand,
An elastic member 29 made of, for example, a rubber plate is interposed between the other end of the outer race 26 (the end on the motor shaft side) and the end face of the positioning screw 28. Reference numeral 49 denotes a lock nut for stopping the positioning screw 28. Due to the relatively strong elastic repulsion of the elastic member 29, the outer ring 26 is usually
Has been pressed against. One end of the inner ring 30 of the first bearing 23 is engaged with a positioning step 31 of the worm shaft 18. A first end 21 of the worm shaft 18 is connected to an end of the motor shaft 16 via a power transmission joint 32. The worm shaft 18 can be biased toward the worm wheel 19, and a backlash adjusting mechanism 33 is provided to suppress an increase in backlash between the worm shaft 18 and the worm wheel 19. Specifically, a second end supporting the second end 22 of the worm shaft 18 is provided.
The bearing 34 can be biased toward the worm wheel 19. Worm shaft 1 in gear housing 24
The cavity 35 accommodating the worm shaft 8 is open to the outside via a housing hole 36 extending along the extension direction of the second end 22 of the worm shaft 18. Most of the backlash adjusting mechanism 33 is accommodated in the accommodation hole 36. The backlash adjusting mechanism 33 includes first and second cam members 37,
38, an adjusting screw 41 as an adjusting member screwed into a screw portion 40 formed at the entrance of the housing hole 36, and a cam mechanism 39 interposed between the adjusting screw 41 and the second cam member 38. And a biasing member 42 formed of, for example, a compression coil spring, which resiliently biases the second cam member 38 in the axial direction of the worm shaft 18. Reference numeral 43 denotes a lock nut for fixing the adjustment screw 41. Referring to FIG. 2 and FIG. 3 which is an enlarged view, first and second cam members 37 and 38 are shown.
Are formed with cam surfaces 44, 45 inclined at a predetermined angle (for example, 45 °) with respect to the axial direction of the worm shaft 18, and these cam surfaces 44, 45 are slidably engaged with each other. I have. An engagement structure 50 for stopping relative rotation of each other and ensuring relative sliding with each other is provided on the cam surfaces 44 and 45.
Is provided. As the engagement structure, the cam surfaces 44, 45
The structure which fits the protrusion formed in any one of the above to the recess formed in the other is considered. First cam member 3
Numeral 7 rotatably supports the second end portion 22 of the worm shaft 18 via a second bearing 34 and can be biased together with the second bearing 34 in the radial direction of the worm shaft 18, that is, toward the worm wheel. I have. In order to realize this, a predetermined amount of gap is secured between the first cam member 37 and the inner surface of the cavity 35 accommodating the first cam member 37. Referring to FIG.
The cam member 37 contacts the outer peripheral surface of the outer ring 51 of the second bearing 34 and the end surface of the outer ring 51 on the adjustment screw 41 side, and holds the outer ring 51. The end surface of the inner ring 52 of the second bearing 34 on the side opposite to the adjustment screw 41 is the second end 2 of the worm shaft 18.
2 and is positioned in contact with the step formed in the step 2. On the other hand, the rotation of the second cam member 38 accommodated in the accommodation hole 36 around the axis of the worm shaft 18 is stopped.
8 is allowed only in the axial direction. To realize this, the outer peripheral surface of the second cam member 38 and the accommodation hole 36
An engagement structure 46 is provided between the inner peripheral surface of the main body and the inner peripheral surface of the main body. The engaging structure 46 is formed on one of the outer peripheral surface of the second cam member 38 and the inner peripheral surface of the housing hole 36 and extends in a direction parallel to the axial direction of the worm shaft 18 and on the other. And a concave line engaged with the convex line. A plurality of ridges and valleys may be provided to form a comb shape, or a spline structure, for example. Engaging structure 46, second cam member 38 and engaging structure 5
When the first cam member 37 moves in the axial direction of the worm shaft 18, the first cam member 37 stops rotating when the worm shaft 18 moves in the radial direction of the worm shaft 18 and on the opposite side. Direction. Opposite ends of, for example, a compression coil spring as the urging member 42 are fitted to guide projections 47 and 48 formed on opposing end surfaces of the adjusting screw 41 and the second cam member 38, respectively. When the backlash adjusting mechanism 33 is incorporated into the electric power steering apparatus 1, the urging member 4 is operated by operating the adjusting screw 41 with the lock nut 43 loosened.
For example, the amount of deflection of the compression coil spring as the second worm wheel 2 is adjusted, and a part of the urging force
It is converted to a biasing force that biases toward the 9 side, and is adjusted to reduce backlash. Second end 2 of worm shaft 18
The amount of deviation toward the second worm wheel 19 is, for example, about 30 microns. Since the elastic repulsive force of the elastic member 29 is set to be much larger than the urging force of the urging member 42, the first bearing 23 normally comes into contact with the positioning step 27, so that the elastic member 29 does not work to contribute to the backlash adjustment. However, in a case where the worm shaft 18 vibrates in the axial direction due to a very large power fluctuation or the like, the elastic member 29 works to suppress the vibration. In the present embodiment, even if the dimensional error between the components increases due to wear of the teeth of the worm shaft 18 and the worm wheel 19, the dimensional error is automatically absorbed by biasing the worm shaft 18 toward the worm wheel 19. As a result, the backlash does not increase excessively. In addition, since the backlash adjusting mechanism 33 including the urging member 42 can be laid out along the axial direction of the worm shaft 18, the size of the electric power steering apparatus 1 can be reduced.
In particular, when the worm shaft 18 is made of iron and the worm wheel 19 is made of a synthetic resin, a remarkable effect can be exerted to solve the problem caused by the increase and decrease of the backlash. That is, the worm wheel 19 made of synthetic resin has an advantage that the rattling noise itself is hardly generated and an advantage that the worm wheel 19 can easily rotate even when abrasion powder enters the meshing portion of the gear. When combined, it is expected that the dimensions will decrease in the direction of increasing backlash due to wear and temperature shrinkage. However, the backlash adjusting mechanism 33 can suppress an increase in backlash. Conversely, the worm wheel 19 made of a synthetic resin increases in size due to temperature expansion or swelling, and the backlash is extremely reduced.
It is also expected that the rotational resistance of No. 9 will increase and the torque transmission efficiency will deteriorate. However, the backlash adjusting mechanism 3
3 prevents an extreme decrease in backlash,
It is possible to prevent the resistance torque from increasing. Further, once the urging force of the urging member 42 is once adjusted by the adjusting screw 41 when the backlash adjusting mechanism 33 is assembled, the function of automatically adjusting the backlash is ensured thereafter. There is no need to operate. Note that the present invention is not limited to the above embodiment, and for example, the elastic member 29 may be omitted. In addition, various changes can be made within the scope of the claims of the present invention.
【図１】本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の
概略構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】バックラッシ調整機構を含む電動式動力舵取装
置の要部の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a main part of an electric power steering apparatus including a backlash adjusting mechanism.
【図３】図２の要部を拡大した図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
１ 電動式動力舵取装置 ３ 操舵軸（ステアリングシャフト） １５ 電動モータ １６ モータ軸 １７ 減速機構 １８ ウォーム軸 １９ ウォームホイール ２２ 第２の端部 ３３ バックラッシ調整機構 ３４ 第２の軸受 ３６ 収容孔 ３７ 第１のカム部材 ３８ 第２のカム部材 ３９ カム機構 ４１ 調整ねじ ４２ 付勢部材 ４４，４５ カム面 ４６ 係合構造 ５０ 係合構造 REFERENCE SIGNS LIST 1 electric power steering device 3 steering shaft (steering shaft) 15 electric motor 16 motor shaft 17 reduction mechanism 18 worm shaft 19 worm wheel 22 second end 33 backlash adjustment mechanism 34 second bearing 36 accommodation hole 37 first Cam member 38 second cam member 39 cam mechanism 41 adjusting screw 42 urging member 44, 45 cam surface 46 engagement structure 50 engagement structure
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【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１２年１１月１３日（２０００．１１．
１３）[Submission date] November 13, 2000 (200.11.
13)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】全文[Correction target item name] Full text
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【書類名】 明細書[Document Name] Statement
【発明の名称】 電動式動力舵取装置[Title of the Invention] Electric power steering device
【特許請求の範囲】[Claims]
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は操舵補助力の発生源
として電動モータを用いてなる電動式動力舵取装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus using an electric motor as a source of a steering assist force.
【０００２】[0002]
【従来の技術】自動車用の電動式舵取装置として、操舵
輪に連なる第１操舵軸と、この第１操舵軸にトーション
バーを介して連結されると共に舵取機構に連なる第２操
舵軸とを備える装置がある。この装置では、第１および
第２の操舵軸の回転方向への相対変位量をトルクセンサ
により検出し、このトルクセンサの検出結果に基づいて
電動モータの回転を減速機構を介して第２操舵軸に伝え
ることにより、操舵輪の回転に応じた舵取機構の動作を
電動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している。2. Description of the Related Art As an electric steering device for an automobile, a first steering shaft connected to a steered wheel, a second steering shaft connected to the first steering shaft via a torsion bar and connected to a steering mechanism are provided. There are devices provided with: In this device, the relative displacement of the first and second steering shafts in the rotation direction is detected by a torque sensor, and the rotation of the electric motor is reduced via a speed reduction mechanism to the second steering shaft based on the detection result of the torque sensor. The operation of the steering mechanism according to the rotation of the steered wheels is assisted by the rotation of the electric motor, thereby reducing the driver's labor for steering.
【０００３】上記の減速機構として、ウォームとウォー
ムホイールを有するものが提供されている。ウォームが
設けられているウォーム軸およ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が軸受
により支持されて、径方向および軸長方向への移動が阻
止されている。ウォーム軸及びウォームホイールを組み
付けるときに、加工精度の範囲内でウォームとウォーム
ホイールとの間に適当なバックラッシが存在するように
調整されているが、組立後において、ウォーム及びウォ
ームホイールの歯の摩耗が増大すると、バックラッシが
増大して過大となり、騒音の原因となる。[0003] As the above-mentioned speed reduction mechanism, one having a worm and a worm wheel is provided. The worm shaft provided with the worm and the second steering shaft provided with the worm wheel have both ends in the axial direction supported by bearings, and are prevented from moving in the radial direction and the axial direction. When assembling the worm shaft and the worm wheel, it is adjusted so that there is an appropriate backlash between the worm and the worm wheel within the range of the processing accuracy. Increases, the backlash increases and becomes excessive, causing noise.
【０００４】そこで、例えば特開２０００−４３７３９
号公報のように、ウォーム軸をウォームホイールに向け
て偏倚可能とし、付勢手段によってウォーム軸をその偏
倚方向である径方向へ付勢することにより、バックラッ
シの増大を抑制することが提案されている。Therefore, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-43939
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-163, it has been proposed to suppress an increase in backlash by enabling a worm shaft to be biased toward a worm wheel and biasing the worm shaft in a radial direction which is a bias direction thereof by biasing means. I have.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、付勢手
段およびこの付勢手段の付勢力を調整する部材を、ウォ
ーム軸の径方向に沿って配置しなければならない関係
上、装置が大型になるという問題がある。本発明は上記
課題に鑑みてなされたものであり、小型で且つバックラ
ッシの増大やこれに伴う騒音の発生を抑制することがで
きる電動式動力舵取装置を提供することを目的とする。However, since the urging means and a member for adjusting the urging force of the urging means must be arranged along the radial direction of the worm shaft, the size of the apparatus is increased. There's a problem. The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device that is small and capable of suppressing an increase in backlash and generation of noise accompanying the backlash.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、ステアリングシャフトに負
荷されるトルクに応じて駆動される操舵補助用の電動モ
ータの回転をウォーム軸およびウォームホイールを介し
て舵取り機構に伝える電動式動力舵取装置において、上
記ウォーム軸を軸方向に付勢する付勢部材と、付勢部材
の付勢力の少なくとも一部を、ウォーム軸を径方向ウォ
ームホイール側へ付勢する力に変換するカム機構とを備
え、上記ウォーム軸は径方向ウォームホイール側へ偏倚
できるようにカム機構を介してハウジングに保持される
ことを特徴とするものである。In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, an electric motor for steering assist driven by a torque applied to a steering shaft is rotated by a worm shaft and a worm. In an electric power steering apparatus for transmitting a worm shaft to a steering mechanism via a wheel, an urging member for urging the worm shaft in an axial direction, and at least a part of the urging force of the urging member, And a cam mechanism for converting the worm shaft into a force to be biased to the side, wherein the worm shaft is held by the housing via the cam mechanism so as to be biased toward the worm wheel in the radial direction.
【０００７】本発明では、ウォーム軸及びウォームホイ
ールの歯の摩耗により各部品間の寸法誤差が増大して
も、これをウォーム軸をウォームホイール側へ偏倚させ
ることにより、吸収することができる。したがって、バ
ックラッシの増大を抑制することができる。しかも、付
勢部材をウォーム軸の軸方向に沿ってレイアウトできる
ので、電動式動力舵取装置を小型にすることができる。
請求項２記載の発明は、請求項１において、上記付勢部
材の付勢力を調整する調整部材をさらに備えることを特
徴とするものである。本発明では、電動式動力舵取装置
を組み立てのために、付勢部材を組み込む際に、調整部
材により付勢部材の付勢力を調整することにより、各部
品の寸法誤差の影響を受けることなく、バックラッシを
調整することができる。調整して組み込んだ後は、自動
的にバックラッシの増大を抑制する働きが担保されるの
で、特に調整部材を操作する必要がない。According to the present invention, even if the dimensional error between the components increases due to the wear of the worm shaft and the teeth of the worm wheel, the dimensional error can be absorbed by biasing the worm shaft toward the worm wheel. Therefore, an increase in backlash can be suppressed. In addition, since the biasing member can be laid out along the worm shaft, the size of the electric power steering apparatus can be reduced.
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, an adjusting member for adjusting an urging force of the urging member is further provided. In the present invention, for assembling the electric power steering device, when incorporating the urging member, by adjusting the urging force of the urging member by the adjusting member, without being affected by the dimensional error of each part. , The backlash can be adjusted. After the adjustment and the incorporation, the function of automatically suppressing the increase of the backlash is secured, so that there is no need to particularly operate the adjustment member.
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記カム機構は、相係合するカム面をそれぞれ
有する第１および第２のカム部材を含み、第１のカム部
材は、軸受を介してウォーム軸を回転自在に支持し且つ
軸受と共にウォーム軸の径方向ウォームホイール側へ偏
倚可能とされ、第２のカム部材は、ハウジングの支持孔
にウォーム軸の軸方向のみの変位を許容される状態に支
持されていることを特徴とするものである。本発明で
は、例えば摩耗の発生等の経時変化によりウォームホイ
ールとウォーム軸との間のバックラッシが増大しようと
すると、第１のカム部材がウォーム軸側へ変位すること
により、第２のカム部材がウォーム軸を伴ってウォーム
ホイール側へ変位し、上記のバックラッシの増大を未然
に防止することができる。According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the cam mechanism includes first and second cam members each having a cam surface to be engaged with each other. supporting one且rotatably the worm shaft via a bearing
With bearings configured to be biased radially worm wheel side of the worm shaft, the second cam member, characterized in that it is supported in a state allowed displacement in the axial direction only of the worm shaft support hole of the housing It is assumed that. In the present invention, for example, when the backlash between the worm wheel and the worm shaft is to be increased due to a temporal change such as generation of wear, the first cam member is displaced toward the worm shaft side, and the second cam member is displaced. It is displaced to the worm wheel side with the worm shaft, and the above-mentioned increase in backlash can be prevented.
【０００９】[0009]
【発明の実施の形態】本発明の好ましい実施の形態を添
付図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の一実施の
形態の電動式動力舵取装置の概略構成を示す模式図であ
る。図１を参照して、電動式動力舵取装置１は、操舵輪
（ステアリングホイール）２に連結している操舵軸（ス
テアリングシャフト）３と、操舵軸３の先端部に設けら
れたピニオンギヤ４と、このピニオンギヤ４に噛み合う
ラックギヤ５とを有し、車両の左右方向に延びるラック
軸６とを有している。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric power steering device 1 includes a steering shaft (steering shaft) 3 connected to a steering wheel (steering wheel) 2, and a pinion gear 4 provided at a distal end of the steering shaft 3. And a rack gear 5 that meshes with the pinion gear 4 and a rack shaft 6 extending in the left-right direction of the vehicle.
【００１０】ラック軸６の両端部にはそれぞれタイロッ
ド７が結合されており、各タイロッド７は対応するナッ
クルアームを介して対応する車輪８に連結されている。
操舵輪２が操作されて操舵軸３が回転されると、この回
転がピニオンギヤ４およびラックギヤ５によって、車両
の左右方向に沿ってのラック軸６の直線運動に変換され
る。これにより、車輪８の転舵が達成される。操舵軸３
は、操舵輪２に連なる筒状の第１の操舵軸９と、ピニオ
ンギヤ４に連なる第２の操舵軸１０とに分割されてお
り、これら第１および第２の操舵軸１０はトーションバ
ー１１を介して同一の軸線上で互いに連結されている。Tie rods 7 are respectively connected to both ends of the rack shaft 6, and each tie rod 7 is connected to a corresponding wheel 8 via a corresponding knuckle arm.
When the steering wheel 2 is operated and the steering shaft 3 is rotated, the rotation is converted by the pinion gear 4 and the rack gear 5 into a linear motion of the rack shaft 6 along the left-right direction of the vehicle. Thereby, steering of the wheel 8 is achieved. Steering axis 3
Is divided into a tubular first steering shaft 9 connected to the steered wheels 2 and a second steering shaft 10 connected to the pinion gear 4. The first and second steering shafts 10 Are connected to each other on the same axis.
【００１１】トーションバー１１を介する第１の操舵軸
９と第２の操舵軸１０と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１２が設けられており、こ
のトルクセンサ１２のトルク検出結果は制御部１３に与
えられる。制御部１３では、トルク検出結果に基づい
て、ドライバ１４を介して操舵補助用の電動モータ１５
への印加電圧を制御する。電動モータ１５のモータ軸１
６（図２参照）の回転が、ウォーム機構を含む減速機構
１７を介して第２の操舵軸１０に伝達され、操舵が補助
される。A torque sensor 12 for detecting a steering torque based on a relative rotational displacement between the first steering shaft 9 and the second steering shaft 10 via a torsion bar 11 is provided, and a torque detection result of the torque sensor 12 is provided. Is given to the control unit 13. The control unit 13 controls the steering assist electric motor 15 via the driver 14 based on the torque detection result.
To control the applied voltage. Motor shaft 1 of electric motor 15
6 (see FIG. 2) is transmitted to the second steering shaft 10 via the speed reduction mechanism 17 including the worm mechanism, and the steering is assisted.
【００１２】図２を参照して、減速機構１７は、互いに
噛み合うウォーム軸１８とウォームホイール１９とを備
えている。ウォーム軸１８は電動モータ１５のモータ軸
１６に連なり、軸長方向の中間に一体にウォーム歯２０
を形成している。ウォームホイール１９は、第２の操舵
軸１０に一体回転可能に係合されている。ウォーム軸１
８は、第２の操舵軸１０の軸芯と交差するように配置さ
れている。ウォーム軸１８は軸長方向に相対向する第１
及び第２の端部２１，２２を有する。第１の端部２１
は、玉軸受を用いてなる第１の軸受２３を介してギヤハ
ウジング２４の軸受孔２５に回転可能に支持されてい
る。Referring to FIG. 2, the speed reduction mechanism 17 includes a worm shaft 18 and a worm wheel 19 that mesh with each other. The worm shaft 18 is connected to the motor shaft 16 of the electric motor 15, and is integrally formed with the worm teeth 20 in the middle in the axial direction.
Is formed. The worm wheel 19 is integrally rotatably engaged with the second steering shaft 10. Worm shaft 1
8 is arranged so as to intersect with the axis of the second steering shaft 10. The worm shaft 18 has a first
And second ends 21 and 22. First end 21
Is rotatably supported in a bearing hole 25 of the gear housing 24 via a first bearing 23 using a ball bearing.
【００１３】第１の軸受２３の外輪２６の一方の端部は
ギヤハウジング２４の位置決め段部２７に当接して位置
決めされる。一方、外輪２６の他方の端部（モータ軸側
の端部）と位置決めねじ２８の端面との間には、例えば
ゴム板からなる弾性部材２９が介在している。４９は位
置決めねじ２８を止定するロックナットである。弾性部
材２９の比較的強い弾性反発力により、通常、外輪２６
は位置決め段部２７に押し当てられている。第１の軸受
２３の内輪３０の一方の端部はウォーム軸１８の位置決
め段部３１に係合している。ウォーム軸１８の第１の端
部２１は動力伝達継手３２を介して上記モータ軸１６の
端部に連結されている。One end of the outer ring 26 of the first bearing 23 is positioned in contact with a positioning step 27 of the gear housing 24. On the other hand, an elastic member 29 made of, for example, a rubber plate is interposed between the other end of the outer race 26 (the end on the motor shaft side) and the end surface of the positioning screw 28. Reference numeral 49 denotes a lock nut for stopping the positioning screw 28. Due to the relatively strong elastic repulsion of the elastic member 29, the outer ring 26
Are pressed against the positioning step 27. One end of the inner ring 30 of the first bearing 23 is engaged with a positioning step 31 of the worm shaft 18. A first end 21 of the worm shaft 18 is connected to an end of the motor shaft 16 via a power transmission joint 32.
【００１４】ウォーム軸１８はウォームホイール１９に
向けて偏倚が可能となしてあり、バックラッシ調整機構
３３を設けて、ウォーム軸１８とウォームホイール１９
の間のバックラッシの増大を抑制できるようにしてあ
る。具体的には、ウォーム軸１８の第２の端部２２を支
持する第２の軸受３４をウォームホイール１９に向けて
偏倚が可能としてある。ギヤハウジング２４においてウ
ォーム軸１８を収容している空所３５は、ウォーム軸１
８の第２の端部２２の延長方向に沿って延びる収容孔３
６を介して外部に開放している。この収容孔３６に上記
のバックラッシ調整機構３３の大部分が収容されてい
る。The worm shaft 18 can be biased toward the worm wheel 19, and a backlash adjusting mechanism 33 is provided so that the worm shaft 18 and the worm wheel 19
The increase in backlash during the period can be suppressed. Specifically, the second bearing 34 that supports the second end 22 of the worm shaft 18 can be biased toward the worm wheel 19. The space 35 accommodating the worm shaft 18 in the gear housing 24 is the worm shaft 1
Accommodation hole 3 extending along the extension direction of the second end 22 of
6 and open to the outside. Most of the backlash adjusting mechanism 33 is accommodated in the accommodation hole 36.
【００１５】バックラッシ調整機構３３は、第１および
第２のカム部材３７，３８を含むカム機構３９と、収容
孔３６の入口に形成されるねじ部４０にねじ込まれる調
整部材としての調整ねじ４１と、調整ねじ４１と第２の
カム部材３８との間に介在し、第２のカム部材３８をウ
ォーム軸１８の軸方向に弾性的に付勢する例えば圧縮コ
イルばねからなる付勢部材４２とを備えている。４３は
調整ねじ４１を止定するためのロックナットである。The backlash adjusting mechanism 33 includes a cam mechanism 39 including first and second cam members 37 and 38, an adjusting screw 41 serving as an adjusting member screwed into a screw portion 40 formed at the entrance of the receiving hole 36. And an urging member 42, which is composed of, for example, a compression coil spring, interposed between the adjusting screw 41 and the second cam member 38 and elastically urges the second cam member 38 in the axial direction of the worm shaft 18. Have. Reference numeral 43 denotes a lock nut for fixing the adjustment screw 41.
【００１６】図２および拡大図である図３を参照して、
第１および第２のカム部材３７，３８はそれぞれウォー
ム軸１８の軸長方向に対して所定の角度（例えば４５
°）にて傾斜するカム面４４，４５が形成され、これら
のカム面４４，４５は互いに摺動自在に係合している。
カム面４４，４５には互いの相対回転を止め且つ互いの
相対摺動を確保するための係合構造５０が設けられてい
る。係合構造として、カム面４４，４５の何れか一方に
形成された突条を、他方に形成された凹条に嵌め合わせ
る構造が考えられる。Referring to FIG. 2 and FIG. 3 which is an enlarged view,
Each of the first and second cam members 37 and 38 has a predetermined angle (for example, 45 degrees) with respect to the axial direction of the worm shaft 18.
The cam surfaces 44 and 45 inclined at (°) are formed, and these cam surfaces 44 and 45 are slidably engaged with each other.
The cam surfaces 44 and 45 are provided with engaging structures 50 for stopping relative rotation of each other and ensuring relative sliding between each other. As the engagement structure, a structure in which a ridge formed on one of the cam surfaces 44 and 45 is fitted to a concave ridge formed on the other is conceivable.
【００１７】第１のカム部材３７は、第２の軸受３４を
介してウォーム軸１８の第２の端部２２を回転自在に支
持し且つ第２の軸受３４と共にウォーム軸１８の径方向
すなわちウォームホイール側へ偏倚可能とされている。
これを実現するため、第１のカム部材３７とこれを収容
する空所３５の内面との間には所定量の隙間が確保され
ている。図３を参照して、第１のカム部材３７は、第２
の軸受３４の外輪５１の外周面および外輪５１の調整ね
じ４１側の端面に当接して、外輪５１を保持している。
第２の軸受３４の内輪５２の反調整ねじ４１側の端面は
ウォーム軸１８の第２の端部２２に形成された段部に当
接し、位置決めされている。The first cam member 37 rotatably supports the second end portion 22 of the worm shaft 18 via a second bearing 34 and, together with the second bearing 34, extends in the radial direction of the worm shaft 18, ie, the worm. It can be biased to the wheel side.
In order to realize this, a predetermined amount of gap is secured between the first cam member 37 and the inner surface of the cavity 35 accommodating the first cam member 37. Referring to FIG. 3, the first cam member 37 is
The outer ring 51 of the bearing 34 is held in contact with the outer peripheral surface of the outer ring 51 and the end surface of the outer ring 51 on the adjustment screw 41 side.
The end surface of the inner ring 52 of the second bearing 34 on the side opposite to the adjustment screw 41 abuts on a step formed on the second end 22 of the worm shaft 18 and is positioned.
【００１８】一方、収容孔３６に収容される第２のカム
部材３８はウォーム軸１８の軸線回りの回転を止めら
れ、ウォーム軸１８の軸長方向への移動のみを許容され
ている。これを実現するために第２のカム部材３８の外
周面と収容孔３６の内周面との間に係合構造４６が設け
られている。係合構造４６としては、第２のカム部材３
８の外周面および収容孔３６の内周面の何れか一方に形
成されて、ウォーム軸１８の軸方向と平行に延びる凸条
と、他方に形成されて上記凸条に係合する凹条とを含む
ものであっても良い。凸条と凹条が複数設けられて、く
し状をなしていても良く、また例えばスプライン構造を
なしていても良い。On the other hand, the rotation of the second cam member 38 accommodated in the accommodation hole 36 around the axis of the worm shaft 18 is stopped, and only the movement of the worm shaft 18 in the axial length direction is permitted. In order to realize this, an engagement structure 46 is provided between the outer peripheral surface of the second cam member 38 and the inner peripheral surface of the housing hole 36. As the engagement structure 46, the second cam member 3
8 is formed on one of the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the housing hole 36 and extends in parallel with the axial direction of the worm shaft 18, and a concave line is formed on the other and engages with the convex line. May be included. A plurality of ridges and valleys may be provided to form a comb shape, or a spline structure, for example.
【００１９】係合構造４６、第２のカム部材３８及び係
合構造５０によって、第１のカム部材３７は回転を止め
られているので、第１のカム部材３７は、ウォーム軸１
８の軸方向に移動したときに、ウォーム軸１８の径方向
ウォームホイール側及びその反対方向へ変位することに
なる。付勢部材４２としての例えば圧縮コイルばねの対
向端部は、調整ねじ４１および第２のカム部材３８の相
対向する端面にそれぞれ形成される案内突起４７，４８
に嵌められている。Since the rotation of the first cam member 37 is stopped by the engagement structure 46, the second cam member 38 and the engagement structure 50, the first cam member 37 is
8, the worm shaft 18 is displaced toward the radial worm wheel side of the worm shaft 18 and in the opposite direction. Opposite ends of, for example, a compression coil spring as the urging member 42 are guide projections 47 and 48 formed on opposing end surfaces of the adjusting screw 41 and the second cam member 38, respectively.
It is fitted in.
【００２０】バックラッシ調整機構３３を電動式動力舵
取装置１に組み込むときに、ロックナット４３を弛緩し
た状態で調整ねじ４１を操作することにより付勢部材４
２としての例えば圧縮コイルばねの撓み量を調整し、こ
の付勢力の一部をウォーム軸１８をウォームホイール１
９側へ偏倚させる付勢力に変換し、バックラッシを少な
くするように調整する。ウォーム軸１８の第２の端部２
２のウォームホイール１９に向けての偏倚量は、例えば
３０ミクロン程度である。When the backlash adjusting mechanism 33 is incorporated into the electric power steering apparatus 1, the urging member 4 is operated by operating the adjusting screw 41 with the lock nut 43 loosened.
For example, the amount of deflection of the compression coil spring as the second worm wheel 2 is adjusted, and a part of the urging force
It is converted to a biasing force that biases toward the 9 side, and is adjusted to reduce backlash. Second end 2 of worm shaft 18
The amount of deviation toward the second worm wheel 19 is, for example, about 30 microns.
【００２１】弾性部材２９の弾性反発力は付勢部材４２
の付勢力よりも格段に大きく設定してあるので、通常
は、第１の軸受２３が位置決め段部２７に当接してお
り、このため、弾性部材２９がバックラッシ調整に寄与
するようには働いていない。しかし、非常に大きな動力
変動等が生じてウォーム軸１８が軸長方向に振動する場
合等では、弾性部材２９がこの振動を抑制するように働
く。本実施の形態では、ウォーム軸１８及びウォームホ
イール１９の歯の摩耗等により各部品間の寸法誤差が増
大しても、これをウォーム軸１８をウォームホイール１
９側へ偏倚させることにより自動的に吸収できるので、
バックラッシが過大に増大することがない。しかも、付
勢部材４２を含むバックラッシ調整機構３３をウォーム
軸１８の軸方向に沿ってレイアウトできるので、電動式
動力舵取装置１を小型にすることができる。The elastic repulsive force of the elastic member 29 is applied to the urging member 42.
, The first bearing 23 is normally in contact with the positioning step 27, and therefore the elastic member 29 works so as to contribute to the backlash adjustment. Absent. However, in a case where the worm shaft 18 vibrates in the axial direction due to a very large power fluctuation or the like, the elastic member 29 works to suppress the vibration. In the present embodiment, even if the dimensional error between the components increases due to wear of the teeth of the worm shaft 18 and the worm wheel 19, the worm shaft 18 is moved to the worm wheel 1
As it can be automatically absorbed by biasing to the 9 side,
Backlash does not increase excessively. In addition, since the backlash adjusting mechanism 33 including the urging member 42 can be laid out along the axial direction of the worm shaft 18, the size of the electric power steering apparatus 1 can be reduced.
【００２２】特に、ウォーム軸１８が鉄製であってウォ
ームホイール１９が合成樹脂製である場合にバックラッ
シの増減に伴う不具合を解消するのに顕著な効果を発揮
できる。すなわち、合成樹脂製のウォームホイール１９
は、歯打ち音自体が生じ難いという利点や、摩耗粉がギ
ヤの噛み合い部に進入しても容易に回転できるという利
点があるものの、鉄製のウォーム軸１８と組み合わされ
た場合に、摩耗や温度収縮によりバックラッシが増大す
る方向へと寸法減少することが予想される。しかしなが
ら、上記のバックラッシ調整機構３３によりバックラッ
シの増大を抑制することができるわけである。In particular, when the worm shaft 18 is made of iron and the worm wheel 19 is made of a synthetic resin, a remarkable effect can be exerted to solve the problem caused by the increase and decrease of the backlash. That is, the worm wheel 19 made of synthetic resin
Although there is an advantage that the rattling noise itself is unlikely to occur and an advantage that the abrasion powder can easily rotate even if it enters the meshing portion of the gear, the abrasion and temperature increase when combined with the iron worm shaft 18. It is expected that the shrinkage will reduce the size in a direction to increase the backlash. However, the backlash adjusting mechanism 33 can suppress an increase in backlash.
【００２３】逆に、合成樹脂製のウォームホイール１９
が温度膨張や膨潤により寸法増加し、バックラッシが極
端に減少してウォームホイール１９の回転抵抗が増大
し、トルク伝達効率が悪くなることも予想される。しか
しながら、バックラッシ調整機構３３によりバックラッ
シの極端な減少を防止できるので、抵抗トルクが増大す
ることを防止することができる。また、バックラッシ調
整機構３３の組み込み時に調整ねじ４１により付勢部材
４２の付勢力を一旦、調整しておけば、その後は、自動
的にバックラッシを調整する働きが担保されるので、特
に調整ねじ４１を操作する必要がない。Conversely, the worm wheel 19 made of synthetic resin
Is expected to increase in size due to temperature expansion and swelling, to significantly reduce backlash, increase the rotational resistance of the worm wheel 19, and deteriorate torque transmission efficiency. However, since the backlash adjusting mechanism 33 can prevent the backlash from extremely decreasing, it is possible to prevent the resistance torque from increasing. Further, once the urging force of the urging member 42 is once adjusted by the adjusting screw 41 when the backlash adjusting mechanism 33 is assembled, the function of automatically adjusting the backlash is ensured thereafter. There is no need to operate.
【００２４】なお、本発明は上記実施の形態に限定され
るものではなく、例えば弾性部材２９を廃止しても良
い。その他、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更を
施すことができる。The present invention is not limited to the above embodiment, and the elastic member 29 may be omitted. In addition, various changes can be made within the scope of the claims of the present invention.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図１】本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の
概略構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
【図２】バックラッシ調整機構を含む電動式動力舵取装
置の要部の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of a main part of an electric power steering apparatus including a backlash adjusting mechanism.
【図３】図２の要部を拡大した図である。FIG. 3 is an enlarged view of a main part of FIG. 2;
【符号の説明】 １ 電動式動力舵取装置 ３ 操舵軸（ステアリングシャフト） １５ 電動モータ １６ モータ軸 １７ 減速機構 １８ ウォーム軸 １９ ウォームホイール ２２ 第２の端部 ３３ バックラッシ調整機構 ３４ 第２の軸受 ３６ 収容孔 ３７ 第１のカム部材 ３８ 第２のカム部材 ３９ カム機構 ４１ 調整ねじ ４２ 付勢部材 ４４，４５ カム面 ４６ 係合構造 ５０ 係合構造DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power steering device 3 Steering shaft (steering shaft) 15 Electric motor 16 Motor shaft 17 Reduction mechanism 18 Worm shaft 19 Worm wheel 22 Second end 33 Backlash adjustment mechanism 34 Second bearing 36 Housing hole 37 First cam member 38 Second cam member 39 Cam mechanism 41 Adjusting screw 42 Biasing member 44, 45 Cam surface 46 Engagement structure 50 Engagement structure
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 119:00 Ｂ６２Ｄ 119:00 Ｆターム(参考） 3D032 DA15 DA65 EA01 EC24 GG01 3D033 CA02 CA04 CA05 CA16 CA21 3J009 DA05 DA11 EA06 EA19 EA23 EA32 EB23 FA08 FA14 3J030 AA02 AA08 AB05 AB09 BA03 CA10 5H607 AA04 BB01 CC03 EE32 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) B62D 119: 00 B62D 119: 00 F-term (Reference) 3D032 DA15 DA65 EA01 EC24 GG01 3D033 CA02 CA04 CA05 CA16 CA21 3J009 DA05 DA11 EA06 EA19 EA23 EA32 EB23 FA08 FA14 3J030 AA02 AA08 AB05 AB09 BA03 CA10 5H607 AA04 BB01 CC03 EE32
Claims (3)
に応じて駆動される操舵補助用の電動モータの回転をウ
ォーム軸およびウォームホイールを介して舵取り機構に
伝える電動式動力舵取装置において、 上記ウォーム軸を軸方向に付勢する付勢部材と、 付勢部材の付勢力の少なくとも一部を、ウォーム軸を径
方向ウォームホイール側へ付勢する力に変換するカム機
構とを備え、 上記ウォーム軸は径方向ウォームホイール側へ偏倚でき
るようにカム機構を介してハウジングに保持されること
を特徴とする電動式動力舵取装置。1. An electric power steering apparatus for transmitting rotation of an electric motor for steering assist driven in accordance with torque applied to a steering shaft to a steering mechanism via a worm shaft and a worm wheel. An urging member that urges the worm shaft in the axial direction, and a cam mechanism that converts at least a part of the urging force of the urging member into a force that urges the worm shaft toward the worm wheel in the radial direction. An electric power steering apparatus characterized in that the power steering apparatus is held by a housing via a cam mechanism so as to be able to be deflected toward a worm wheel in a radial direction.
を調整する調整部材をさらに備えることを特徴とする電
動式動力舵取装置。2. An electric power steering apparatus according to claim 1, further comprising an adjusting member for adjusting an urging force of said urging member.
１および第２のカム部材を含み、 第１のカム部材は、軸受を介してウォーム軸を回転自在
に支持し且つ転がり軸受と共にウォーム軸の径方向ウォ
ームホイール側へ偏倚可能とされ、 第２のカム部材は、ハウジングの支持孔にウォーム軸の
軸方向のみの変位を許容される状態に支持されているこ
とを特徴とする電動式動力舵取装置。3. The cam mechanism according to claim 1, wherein the cam mechanism includes first and second cam members each having a cam surface that engages with each other, and the first cam member is connected to a worm shaft via a bearing. Is rotatably supported and biased toward the worm wheel side of the worm shaft together with the rolling bearing, and the second cam member is set in a state where the support hole of the housing is allowed to displace only in the axial direction of the worm shaft. An electric power steering device characterized by being supported.
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