JP2003034258A - 電動式動力舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】電動モータの回転を減速機構で減速して舵取り
機構に伝える。悪路走行時、減速機構からバックラッシ
その他の原因で発生する異音が車室内に伝搬し、騒音と
なる。 【解決手段】減速機構としてのウォームギヤ機構８のウ
ォームホイール１２の歯打ち振動が、出力軸３及び第１
の転がり軸受１３を介して上ハウジング６に伝搬する。
この上ハウジング６と車室内へ延びるジャケット２８と
の嵌合部分に弾性部材３３を介在させることにより、ジ
ャケット２８側への振動伝達を抑制する。車室内へ伝搬
する騒音を抑制する。

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。

【０００２】

【従来の技術】自動車用の電動式舵取装置として、例え
ばコラム型ＥＰＳでは、モータの回転力をウォームに伝
え、さらにウォームホイールに伝えることでモータの回
転を減速してモータの出力を増幅し、ステアリング操作
をトルクアシストするようにしている。通例、ウォーム
ギヤ機構等の減速機構を収容するハウジングと、モータ
ハウジングとは相交差する態様にて配置されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、減速機構と
してのウォーム及びウォームホイールの噛み合いには適
度なバックラッシが必要であるが、例えば石畳み等の悪
路を走行した場合、タイヤからの反力により上記のバッ
クラッシに起因した歯打ち音が発生したり、軸受その他
のクリアランスを有する部品がラトル音を発生する場合
がある。これらの音が車室内に騒音として伝わると、運
転者に不快感を与えることになる。

【０００４】本発明は上記課題に鑑みてなされたもので
あり、減速機構からバックラッシその他に起因して発生
する騒音を低減することができる電動式動力舵取装置を
提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
を達成するため、請求項１記載の発明は、操舵軸を介し
てステアリングホイールに一体回転可能に連結される入
力軸と、舵取り機構に連なる出力軸と、出力軸に固定さ
れて出力軸と一体回転する被動ギヤと、入力軸に付与さ
れるトルクを検出するトルク検出手段と、駆動ギヤを介
して被動ギヤに操舵補助力を与える操舵補助力付与手段
とを備える電動式動力舵取装置において、上記出力軸を
軸受を介して支持すると共にトルクセンサを収容するハ
ウジングと、操舵軸を収容するジャケットとをさらに備
え、ハウジング及びジャケットが互いの間に弾性体を介
在する状態で互いに嵌合することを特徴とするものであ
る。

【０００６】本発明では、被動ギヤから出力軸及び軸受
を介してハウジングに伝搬した振動が、車室内に延びる
ジャケットに伝達されないようにすることができるの
で、車室内での騒音を格段に低減することができる。請
求項２記載の発明は、請求項１において、上記入力軸及
び操舵軸の対向端部が、互いの間に弾性体を介在させた
状態で互いに嵌合することを特徴とするものである。駆
動ギヤと被動ギヤの歯打ち振動等は、ハウジング及びジ
ャケットを介して車室内に伝搬する外側のルートと、出
力軸、入力軸及び操舵軸を介して車室内に伝搬する内側
のルートとがあるが、本発明では、上記の内側のルート
を介する振動の伝搬をも抑制することを通じて車室内の
騒音を低減することができる。

【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１又は２に
おいて、上記弾性体は速乾性の液状の合成ゴム又は合成
樹脂を乾燥してなることを特徴とするものである。この
場合、例えば市販されている安価な速乾性合成ゴム系接
着剤等を用いて、安価、且つ容易に振動防止を達成する
ことができる。

【０００８】

【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断面図である。図１を
参照して、本電動式動力舵取装置（以下では単に動力舵
取装置という）では、ステアリングホイール１を取り付
けている入力軸２と、ラックアンドピニオン機構等の舵
取機構（図示せず）に連結される出力軸としての出力３
とがトーションバー４を介して同軸的に連結されてい
る。

【０００９】入力軸２及び出力軸３を支持するギヤハウ
ジング５は、例えばアルミニウム合金からなり、車体
（図示せず）に取り付けられている。ギヤハウジング５
は、互いに嵌め合わされる上ハウジング６と下ハウジン
グ７により構成されている。具体的には、下ハウジング
７は筒状をなし、その上端７ａが上ハウジング６の下端
外周の環状段部６ａに嵌め合わされている。下ハウジン
グ７は減速ギヤ機構としてのウォームギヤ機構８を収容
し、上ハウジング６はトルクセンサ９及び制御基板１０
等を収容している。

【００１０】上記ウォームギヤ機構８は、操舵補助力付
与手段としての電動モータＭの図示しない回転軸に例え
ばスプライン等の継手機構を介して連結されるウォーム
軸１１と、このウォーム軸１１と噛み合い、且つ出力軸
３の軸方向中間部に一体回転可能で且つ軸方向移動を規
制されたウォームホイール１２とを備える。図示してい
ないが、ウォーム軸１１は下ハウジング７内に一対の軸
受を介して回転自在に支持されている。制御基板１０に
は、トルクセンサ９からの信号や車速、ステアリングホ
イール１の操舵角等に応じて電動モータＭの発生する操
舵補助力を調整する制御回路が実装されている。

【００１１】ウォームホイール１２は出力軸３に一体回
転可能に結合される環状の芯金１２ａと、芯金１２ａの
周囲を取り囲んで歯を形成する合成樹脂部材１２ｂとを
備えている。芯金１２ａは例えば合成樹脂部材１２ｂの
樹脂成形時に金型内にインサートされるものである。出
力軸３は、ウォームホイール１２を軸方向の上下に挟ん
で配置される第１及び第２の転がり軸受１３，１４によ
り回転自在に支持されている。

【００１２】第１の転がり軸受１３の外輪１５は、上ハ
ウジング６の下端の筒状突起６ｂ内の軸受保持孔１６に
嵌め入れられて保持されている。外輪１５の上端面は軸
受保持孔１６の底となる環状の段部１７に当接してお
り、上ハウジング６に対する軸方向上方への移動が規制
されている。一方、第１の転がり軸受１３の内輪１８は
出力軸３に締まりばめにより嵌め合わされている。内輪
１８の下端面はウォームホイール１２の芯金１２ａの上
端面に当接している。

【００１３】また、第２の転がり軸受１４の外輪１９は
下ハウジング７の軸受保持孔２０に嵌め入れられて保持
されている。外輪１９の下端面は下ハウジング７の下端
の環状の段部２１に当接し、下ハウジング７に対する軸
方向下方への移動が規制されている。第２の転がり軸受
１４の内輪２２は、出力軸３に一体回転可能で且つ軸方
向相対移動を規制されて取り付けられている。内輪２２
は出力軸３の段部２３と、出力軸３のねじ部に締め込ま
れるナット２４との間に挟持されている。

【００１４】トーションバー４は入力軸２及び出力軸３
を貫通している。トーションバー４の上端４ａは、連結
ピン２５により第１の操舵軸２と一体回転可能に連結さ
れ、トーションバー４の下端４ｂは、連結ピン２６によ
り出力軸３と一体回転可能に連結されている。出力軸３
の下端は、図示しない中間軸を介してラックアンドピニ
オン機構等の舵取機構に連結されている。入力軸２の上
部は、例えば針状ころ軸受からなる第３の転がり軸受２
９を介して上ハウジング６に回転自在に支持されてい
る。

【００１５】入力軸２の下部の縮径部３０と出力軸３の
上部の孔３１とは、入力軸２及び出力軸３の相対回転を
所定の範囲に規制するように、回転方向に所定の遊びを
設けて嵌め合わされている。上記の連結ピン２５は、入
力軸２と同軸に配置される操舵軸２７を、入力軸２と一
体回転可能に連結している。入力軸２の上端部２ａは、
操舵軸２７の下端の筒状部２７ａに嵌め入れられてい
る。筒状部２７ａの内周面は、弾性体３２により被覆さ
れている。このため、入力軸２の上端部２ａと操舵軸２
７の筒状部２７ａとの間に筒状の弾性体３２が介在し、
両者２ａ，２７ａの間の振動伝達を絶縁する。

【００１６】また、操舵軸２７はステアリングコラムの
一部を構成するチューブからなるジャケット２８内を貫
通し、操舵軸２７の上端はステアリングホイール１に一
体回転可能に連結されている。筒状をなすジャケット２
８の下端内へ、上ハウジング６の上端部６ｃが弾性体３
３を介在する圧入状態で嵌め合わされている。すなわ
ち、上ハウジング６の上端部６ｃとジャケット２８の下
端内周面との間には筒状の弾性体３３が介在しており、
この弾性体３３が上ハウジング６とジャケット２８との
間に振動伝達を絶縁する働きをしている。図２に示すよ
うに、ジャケット２８の周方向の一部が外側から凹入さ
れた凹み２８ａを形成し、この凹み２８ａによって、ジ
ャケット２８、弾性部材３３及び上ハウジング６の上端
部６ｃを一体的に変形させてある。凹み２８ａによって
上ハウジング６とジャケット２８の相対回転が規制され
ている。

【００１７】上記の弾性体３２，３３として、弾性を有
する合成ゴム又は合成樹脂を用いることができる。例え
ば弾性体３３として合成ゴムを用い、上ハウジング６の
上端部６ｃ及びジャケット２８の下端内周面の何れか一
方に加硫接着した後、圧入工程を実施するようにしても
良い。同様に、弾性体３２として合成ゴムを用い、入力
軸２の上端部２ａの外周面及び操舵軸２７の筒状部２７
ａの内周面の何れか一方に加硫接着した後、嵌め合わせ
るようにしても良い。

【００１８】また、弾性体３２，３３は、例えば速乾性
の液状の合成ゴムや合成樹脂を乾燥してなるものであっ
ても良い。また、市販されている安価な速乾性合成ゴム
系接着剤等（例えばアクリルゴム）を用いて、安価、且
つ容易に振動絶縁を達成することもできる。本実施の形
態では、ウォームホイール１２から出力軸３及び第１の
転がり軸受１３を介して上ハウジング６へと振動が伝搬
する。また、ウォーム軸１１から軸受及び下ハウジング
７を介して上ハウジング６へと振動が伝搬するが、上ハ
ウジング６とジャケット２８との間には弾性体３３を介
在させて振動伝達を絶縁してあるので、上ハウジング６
に伝搬された振動がジャケット２８に伝搬されることを
大幅に抑制することができ、したがって、車室内での騒
音を格段に低減することができる。

【００１９】また、ウォーム軸１１とウォームホイール
１２との歯打ち振動等は、出力軸３、入力軸２及び操舵
軸２７を介して車室内に伝搬するおそれがあるが、本実
施の形態では、入力軸２と操舵軸２７との間を弾性体３
２により振動絶縁してあるので、車室内の騒音を一層、
低減することができる。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、図３及び図４に示
すように、入力軸２の上端部２ａと操舵軸２７の下端の
筒状部２７ａとをスプライン嵌合させるようにし、図４
に示すように、両者のスプライン嵌合部３４，３５に弾
性体３６を介在させても良い。この場合、入力軸２と操
舵軸２７の軸方向移動の規制は、例えば両者の周溝にそ
れぞれ係合するスナップリング３７（図３参照）を用い
て実施すれば良い。

【００２０】その他、本発明の特許請求の範囲で種々の
変更を施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の
概略断面図である。

【図２】上ハウジングとジャケットの嵌合部分の断面図
である。

【図３】本発明の別の実施の形態の電動式動力舵取装置
の要部の概略断面図である。

【図４】スプライン嵌合部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ ステアリングホイール ２ 入力軸 ２ａ 上端部 ３ 出力軸 ４ トーションバー ５ ギヤハウジング ６ 上ハウジング ６ｃ 上端 ７ 下ハウジング ８ ウォームギヤ機構 ９ トルクセンサ １１ ウォーム軸 １２ ウォームホイール Ｍ 電動モータ（操舵補助力付与手段） １３ 第１の転がり軸受 １４ 第２の転がり軸受 ２７ ジャケット ２７ａ 下端部 ２９ 第３の転がり軸受 ３２，３３ 弾性体 ３４，３５ スプライン嵌合部 ３６ 弾性体 ３７ スナップリング

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） Ｆ１６Ｆ 15/08 Ｆ１６Ｆ 15/08 Ｐ 15/124 15/12 Ｌ (72)発明者 前川 知浩 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 (72)発明者 瀧本 学 大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋 精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D033 CA02 CA04 CA16 CA21 CA28 DB02 DB05 JC01 3J048 AA01 AC03 AD16 BA24 BD01 DA06 EA21

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操舵軸を介してステアリングホイールに一
   体回転可能に連結される入力軸と、 舵取り機構に連なる出力軸と、 出力軸に固定されて出力軸と一体回転する被動ギヤと、 入力軸に付与されるトルクを検出するトルク検出手段
   と、 駆動ギヤを介して被動ギヤに操舵補助力を与える操舵補
   助力付与手段とを備える電動式動力舵取装置において、 上記出力軸を軸受を介して支持すると共にトルクセンサ
   を収容するハウジングと、 操舵軸を収容するジャケットとをさらに備え、 ハウジング及びジャケットが互いの間に弾性体を介在す
   る状態で互いに嵌合することを特徴とする電動式動力舵
   取装置。
2. 【請求項２】請求項１において、上記入力軸及び操舵軸
   の対向端部が、互いの間に弾性体を介在させた状態で互
   いに嵌合することを特徴とする電動式動力舵取装置。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、上記弾性体は速
   乾性の液状の合成ゴム又は合成樹脂を乾燥してなること
   を特徴とする電動式動力舵取装置。