JP2002154443A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウォームのウォームホイールとの噛合部に予
圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすること
ができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することが
できるようにする。 【解決手段】 操舵補助用のモータ６によって回転され
るウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ
押付ける押付体１０を備え、該押付体１０による押付力
に対抗する抗力を前記ウォーム７１に与えて、前記押付
力を抑制する弾性体１５を設け、押付力と弾性体１５に
よる抑制力とがバランスした位置でウォーム７１を停止
させることができるようにした。

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パワーステアリング装置
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７は従来における電動パワーステアリン
グ装置の断面図、図８は減速機構部分の断面図である。
自動車用の電動パワーステアリング装置としては、図７
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にトーシ
ョンバー１０２を介して同軸的に連結され、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１０５と、該モータ１０５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１０５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、図
８に示すように一対の転がり軸受１０８，１０８を介し
てハウジング１１０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１１０
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】このように減速機構が用いられる場合、ウ
ォーム１０６及びウォームホイール１０７の噛合部のバ
ックラッシュ量を少なくし、転舵時のバックラッシュに
よる歯打ち音をなくするため、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１０８，１０９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１０
６、ウォームホイール１０７、転がり軸受１０８，１０
９、第２の操舵軸１０３、ハウジング１１０が選択され
組み立てられているが、この組立てに多くの時間を要す
ることになり、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１０６及びウォームホイール１０
７の歯の摩耗が増大することによってバックラッシュ量
が増加することになり、改善策が要望されていた。

【０００６】そこで、特開２０００−４３７３９号に記
載されている如くモータ側軸部が転がり軸受を介してハ
ウジングに回転可能に支持されたウォームのモータと反
対側軸部をウォームホイールとの噛合部側へ付勢し、該
噛合部に予圧を加えるばね体及び該ばね体の撓み量を調
整する調整ねじを有する押付体を設け、該押付体によっ
て前記ウォームのウォームホイールとの噛合部に予圧を
加えることによりバックラッシュ量を少なくするように
構成された電動パワーステアリング装置が提案されてい
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、以上の如く
押付体によって押付けられたウォームのウォームホイー
ルとの噛合部には予圧が加えられるため、該噛合部の噛
合抵抗が増加するという問題があった。

【０００８】本発明は斯る事情に鑑みてなされたもので
あり、押付体による押付力に対抗する抗力を駆動歯車に
与えて、前記押付力を抑制する抑制手段を設けた構成と
することにより、押付体による押付力と抑制手段による
抑制力とのバランスによって駆動歯車に予圧を加えるこ
となくバックラッシュ量を少なくすることができるとと
もに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる電動パ
ワーステアリング装置を提供することを目的とする。

【０００９】また、前記抑制手段を前記駆動歯車に対し
て前記押付体と反対側に配置された弾性体とすることに
より、抑制手段の構造を簡単にすることができる電動パ
ワーステアリング装置を提供することを目的とする。

【００１０】また、前記駆動歯車を弾性体が設けられた
軸受によって支持した構成とすることにより、弾性体を
設けたことによる組込み工数の増加をなくすることがで
きる電動パワーステアリング装置を提供することを目的
とする。

【００１１】さらに、おねじによる押付力に対抗する抗
力を駆動歯車に与えて、前記押付力を抑制する弾性体を
設けた構成とすることにより、おねじによる押付力と弾
性体による抑制力とのバランスによって駆動歯車に予圧
を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることが
できるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することがで
きる電動パワーステアリング装置を提供することを目的
とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る電動パワ
ーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回
転される駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に
繋がる従動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部
側へ押付ける押付体とを備え、前記モータの回転によっ
て操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置
において、前記押付体による押付力に対抗する抗力を前
記駆動歯車に与えて、前記押付力を抑制する抑制手段が
設けてあることを特徴とする。

【００１３】第１発明にあっては、押付体が駆動歯車を
従動歯車との噛合部側へ押付けることになるが、この押
付力が抑制手段によって抑制されるため、押付力と抑制
手段による抑制力とがバランスした位置で駆動歯車を停
止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなく
バックラッシュ量を少なくすることができるとともに、
噛合部の噛合抵抗を低減することができる。

【００１４】第２発明に係る電動パワーステアリング装
置は、前記抑制手段は前記駆動歯車に対して前記押付体
と反対側に配置された弾性体であることを特徴とする。

【００１５】第２発明にあっては、駆動歯車と該駆動歯
車が収容されるハウジング等の静止側部材との間に弾性
体を介在させることにより抑制手段を構成することがで
きるため、抑制手段の構造が簡単である。

【００１６】第３発明に係る電動パワーステアリング装
置は、前記駆動歯車はその外周りに前記弾性体が設けら
れた軸受によって支持されていることを特徴とする。

【００１７】第３発明にあっては、駆動歯車を支持する
軸受に予め弾性体を設けることができ、しかも、軸受を
組み込むことにより弾性体を適宜の位置に配置すること
ができるため、弾性体を設けたことによる組込み工数の
増加がない。

【００１８】第４発明に係る電動パワーステアリング装
置は、操舵補助用のモータによって回転される駆動歯車
と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従動歯車
と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押
付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補助する
ようにした電動パワーステアリング装置において、前記
押付体はその相対回転が可能にロックナットが螺着され
たおねじを用いてなり、前記駆動歯車は前記おねじによ
る押付力に対抗する抗力を前記駆動歯車に与えて前記押
付力を抑制する弾性体がその周面に設けられた保持筒及
び該保持筒に内嵌された軸受によって支持されているこ
とを特徴とする。

【００１９】第４発明にあっては、おねじが軸受を介し
て駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付けることにな
るが、この押付力が弾性体によって抑制されるため、押
付力と弾性体の抑制力とがバランスした位置で駆動歯車
を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えること
なくバックラッシュ量を少なくすることができる。

【００２０】

【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パワーステアリング装置の断面
図である。電動パワーステアリング装置は、一端が舵取
りのための操舵輪１に繋がり、他端に筒部を有する第１
の操舵軸２と、前記筒部内に挿入されてその一端が前記
操舵軸２の他端に同軸的に連結され、前記操舵輪１に加
わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバー３
と、その他端が前記トーションバー３の他端に同軸的に
連結される第２の操舵軸４と、前記トーションバー３の
捩れに応じた第１及び第２の操舵軸２，４の相対回転変
位量によって前記操舵輪１に加わる操舵トルクを検出す
るトルクセンサ５と、該トルクセンサ５が検出したトル
クに基づいて駆動される操舵補助用のモータ６と、該モ
ータ６の回転に連動し、該回転を減速して第２の操舵軸
４に伝達する駆動歯車（以下ウォームと云う）７１及び
従動歯車（以下ウォームホイールと云う）７２を有する
減速機構７と、前記トルクセンサ５及び前記減速機構７
が収容されるハウジング８とを備え、このハウジング８
に前記モータ６が取付けられている。

【００２１】ハウジング８は、前記トルクセンサ５を収
容する第１の収容部８ａと、該収容部８ａに連続し、前
記ウォームホイール７２を収容する第２の収容部８ｂ
と、該収容部８ｂに連続し、前記ウォーム７１を収容す
る第３の収容部８ｃとを備えている。

【００２２】図２は減速機構部分の断面図、図３は図２
のIII −III 線の拡大断面図である。収容部８ｃはウォ
ーム７１のアキシャル方向に長くなっており、その長手
方向一端に第１の嵌合孔８１及び該嵌合孔８１の内面に
臨むように穿設された保持孔８２が設けられ、該保持孔
８２に前記ウォーム７１の一端の軸部７１ａを支持する
第１の転がり軸受９をウォーム７１のウォームホイール
７２との噛合部に予圧を加えるべくラジアル方向へ押付
ける押付体１０が移動可能に保持してある。

【００２３】この押付体１０は前記保持孔８２に螺着さ
れたおねじ１０ａを用いてなり、その一端が前記転がり
軸受９の外周面に当接し、他端部におねじ１０ａの弛緩
を防止するロックナット１１が相対回転可能に螺着して
ある。

【００２４】収容部８ｃの他端には第２の嵌合孔８３及
び該嵌合孔８３に連続するねじ孔８４が設けられ、該ね
じ孔８４にウォーム７１のアキシャル方向位置を調節す
るねじ環１２が螺着されており、該ねじ環１２にロック
ナット１３が螺着されている。さらに、ハウジング８に
は前記第３の収容部８ｃに連通するケースを有する前記
モータ６が取付けられている。

【００２５】減速機構７は、前記モータ６の出力軸６０
に繋がる軸部７１ｂ及び前記軸部７１ａを有するウォー
ム７１と、前記第２の操舵軸４の中間に嵌合固定された
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の噛合により前記出力軸６０の
回転を減速して第２の操舵軸４に伝達し、該第２の操舵
軸４からユニバーサルジョイントを経て例えばラックピ
ニオン式の舵取機構（図示せず）へ伝達するようにして
いる。

【００２６】ウォーム７１は第２の操舵軸４の軸芯と交
叉するように配置してあり、その両端に一体に設けられ
た軸部７１ａ，７１ｂに第１及び第２の転がり軸受９，
１４が嵌合してある。

【００２７】第１の転がり軸受９の周りには、前記第１
の嵌合孔８１に嵌合され、前記おねじ１０ａによる押付
力に対抗する抗力を前記ウォーム７１に与えて前記押付
力を抑制する抑制手段としての筒形の弾性体１５と、該
弾性体１５の内側に接合された保持筒１６とが設けてあ
り、該保持筒１６内に前記第１の転がり軸受９が嵌合し
てある。

【００２８】図４は保持筒及び弾性体の斜視図である。
弾性体１５は合成ゴム製であり、前記おねじ１０ａによ
る押付力によって前記嵌合孔８１内で撓むようにしてあ
る。また、前記保持孔８２に臨む位置にはラジアル方向
に貫通する貫通孔１５ａが設けてあり、この貫通孔１５
ａに前記おねじ１０ａの一端が挿入され、該おねじ１０
ａの一端を前記保持筒１６の外周面に当接させている。

【００２９】保持筒１６のアキシャル方向の一端にはラ
ジアル方向へ曲げられた円板状の鍔１６ａが設けてあ
る。

【００３０】以上の如く構成した電動パワーステアリン
グ装置において、ウォーム７１を組み込む場合、その外
周面に弾性体１５が接合された保持筒１６を第３の収容
部８ｃに挿入し、前記弾性体１５を第１の嵌合孔８２に
嵌合固定した後、第１及び第２の転がり軸受９，１４が
嵌合されたウォーム７１を第２の嵌合孔８３から第３の
収容部８ｃに挿入し、第１の転がり軸受９を保持筒１６
内に、また、第２の転がり軸受１４を第２の嵌合孔８３
に夫々嵌合させ、ねじ環１２をねじ孔８４に螺着する。

【００３１】このねじ環１２の回転操作力は第２の転が
り軸受１４の外輪、転動体、内輪を介してウォーム７１
に伝達され、第２の転がり軸受１４のアキシャル方向へ
の隙間がなくなるとともにウォーム７１が第１の転がり
軸受９に向けて移動し、さらに、ねじ環１２の回転操作
力がウォーム７１から第１の転がり軸受９の内輪、転動
体及び外輪を介して保持筒１６の鍔部１６ａに伝達さ
れ、転がり軸受９のアキシャル方向への隙間がなくな
り、ウォーム７１のアキシャル方向へのガタつきを防止
することができる。

【００３２】次に保持孔８２に螺着されているおねじ１
０ａを回し操作することにより該おねじ１０ａの一端が
弾性体１５の貫通孔１５ａに挿入され、保持筒１６の外
周面に当接し、該保持筒１６及び転がり軸受９を介して
ウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ押
付けることになる。この押し付けにより弾性体１５が撓
み、ウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に
予圧を加えることになる。この場合、おねじ１０ａによ
る押付力が弾性体１５の弾性復元力によって抑制される
ため、押付力と弾性体１５による抑制力（弾性復元力）
とがバランスした位置でウォーム７１を停止させること
ができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラ
ッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の
噛合抵抗を低減することができる。

【００３３】また、おねじ１０ａにはロックナット１１
が螺着されているため、ウォーム７１及びウォームホイ
ール７２の歯の摩耗量が増大したりすることによって噛
合状態が経時変化したときにおいても前記ロックナット
１１を弛緩し、おねじ１０ａを回してウォーム７１のウ
ォームホイール７２に対する位置を修正することがで
き、バックラッシュ量を少なくすることができる。

【００３４】実施の形態２ 図５は実施の形態２の要部の構成を示す断面図である。
実施の形態２に示した電動パワーステアリング装置は、
前記保持筒１６をなくし、その外周面に前記弾性体１５
が加硫接着等の接合手段によって接合された第１の転が
り軸受９ａを用い、該転がり軸受９ａがウォーム７１の
軸部７１ａを支持したものである。

【００３５】この実施の形態２においては、おねじ１０
ａを用いてなる押付体１０の一端が弾性体１５の貫通孔
１５ａを経て第１の転がり軸受９ａの外周面に当接し、
該第１の転がり軸受９ａを介してウォーム７１をウォー
ムホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。こ
の押付けにより弾性体１５が撓み、ウォーム７１のウォ
ームホイール７２との噛合部に予圧を加えることにな
る。押付力と弾性体による抑制力（弾性復元力）とがバ
ランスした位置でウォーム７１を停止させることがで
き、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラッシ
ュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合
抵抗を低減することができる。

【００３６】実施の形態２において、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、その詳細な構成の説明及び作用の
説明を省略する。

【００３７】実施の形態３ 図６は実施の形態３の要部の構成を示す断面図である。
実施の形態３に示した電動パワーステアリング装置は、
抑制手段としての前記弾性体１５を筒形に形成すること
なく、ウォーム７１に対して前記押付体１０と反対側に
だけ配置された弾性体１５ｂとしたものである。

【００３８】この実施の形態３においては、おねじ１０
ａを用いてなる押付体１０の一端が保持筒１６の外周面
に当接し、該保持筒１６を介してウォーム７１をウォー
ムホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。こ
の押付けにより弾性体１５ｂが撓み、ウォーム７１のウ
ォームホイール７２との噛合部に予圧を加えることにな
るが、押付力と弾性体１５ｂによる抑制力（弾性復元
力）とがバランスした位置でウォーム７１を停止させる
ことができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバッ
クラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合
部の噛合抵抗を低減することができる。

【００３９】実施の形態３において、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、その詳細な構成の説明及び作用の
説明を省略する。

【００４０】尚、以上説明した実施の形態では、押付体
１０としてロックナット１１が螺着されたおねじ１０ａ
を用い、前記ロックナット１１によっておねじ１０ａの
弛緩を防止するようにしたが、その他、ロックナット１
１をなくし、前述の如くバックラッシュ量を少なくした
後、前記おねじ１０ａの他端をかしめることによりおね
じ１０ａの弛緩を防止するようにしてもよい。

【００４１】また、以上説明した実施の形態では、ウォ
ーム７１の一端部を支持する軸受として転がり軸受９，
９ａを用いたが、その他、すべり軸受を用いてもよい。

【００４２】また、以上説明した実施の形態の減速機構
７は、ウォーム７１である駆動歯車７１及びウォームホ
イールである従動歯車７２を備えたウォーム歯車である
他、ハイポイドピニオンである駆動歯車及びハイポイド
ホイールである従動歯車を備えたハイポイド歯車であっ
てもよい。さらに、減速機構はベベルギヤであってもよ
い。

【００４３】

【発明の効果】第１発明によれば、駆動歯車を従動歯車
との噛合部側へ押付ける押付体の押付力が抑制手段によ
って抑制されるため、押付力と抑制手段による抑制力と
がバランスした位置で駆動歯車を停止させることがで
き、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量
を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗
を低減することができる。

【００４４】第２発明によれば、駆動歯車と該駆動歯車
が収容されるハウジング等の静止側部材との間に弾性体
を介在させることにより抑制手段を構成することができ
るため、抑制手段の構造が簡単であり、コストの低減化
を図ることができる。

【００４５】第３発明によれば、駆動歯車を支持する軸
受に予め弾性体を設けることができ、しかも、軸受を組
み込むことにより弾性体を適宜の位置に配置することが
できるため、弾性体を設けたことによる組込み工数の増
加をなくすることができ、コストの低減化を図ることが
できる。

【００４６】第４発明によれば、駆動歯車を従動歯車と
の噛合部側へ押付けるおねじの押付力が弾性体によって
抑制されるため、押付力と弾性体の弾性復元力とがバラ
ンスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動
歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なく
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の断
面図である。

【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の減
速機構部分の断面図である。

【図３】図２のIII −III 線の拡大断面図である。

【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の保
持筒及び弾性体の斜視図である。

【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実
施の形態２の要部の構成を示す断面図である。

【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実
施の形態３の要部の構成を示す断面図である。

【図７】従来における電動パワーステアリング装置の断
面図である。

【図８】従来における電動パワーステアリング装置の減
速機構部分の断面図である。

【符号の説明】

６ モータ ９，９ａ 第１の転がり軸受（軸受） １０ 押付体 １０ａ おねじ １１ ロックナット １５，１５ｂ 弾性体（抑制手段） １６ 保持筒 ７１ ウォーム（駆動歯車） ７２ ウォームホイール（従動歯車）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵補助用のモータによって回転される
   駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従
   動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付
   ける押付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補
   助するようにした電動パワーステアリング装置におい
   て、前記押付体による押付力に対抗する抗力を前記駆動
   歯車に与えて、前記押付力を抑制する抑制手段が設けて
   あることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記抑制手段は前記駆動歯車に対して前
   記押付体と反対側に配置された弾性体である請求項１記
   載の電動パワーステアリング装置。
3. 【請求項３】 前記駆動歯車はその外周りに前記弾性体
   が設けられた軸受によって支持されている請求項２記載
   の電動パワーステアリング装置。
4. 【請求項４】 操舵補助用のモータによって回転される
   駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従
   動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付
   ける押付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補
   助するようにした電動パワーステアリング装置におい
   て、前記押付体はその相対回転が可能にロックナットが
   螺着されたおねじを用いてなり、前記駆動歯車は前記お
   ねじによる押付力に対抗する抗力を前記駆動歯車に与え
   て前記押付力を抑制する弾性体がその周面に設けられた
   保持筒及び該保持筒に内嵌された軸受によって支持され
   ていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。