JP2004058904A

JP2004058904A - 電動式パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2004058904A
Application number: JP2002222130A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Hiragushi; 平櫛　周三
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2002-07-30
Filing date: 2002-07-30
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-30
Also published as: JP4016755B2

Abstract

【課題】雄形継手部及び雌形継手部での隙間の量を少なく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１の出力軸２に雄形継手部３及び雌形継手部４を介して継合される入力軸５を有し、前記出力軸２の回転力を操舵軸に伝動する減速機構６を備え、前記雌形継手部４に径方向内側への撓みが可能な可撓部４２を設け、該可撓部４２に輪形ばね９を外嵌し、輪形ばね９の弾性復元力により可撓部を撓ませるようにした。
【選択図】　　　　図２

Description

【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パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動式パワーステアリング装置としては、例えば操舵輪に繋がる上側の操舵軸及び該上側の操舵軸にトーションバーを介して同軸的に繋がる下側の操舵軸の相対角変位量によって前記上側の操舵軸に加わる操舵トルクを検出し、検出したトルク等に基づいて操舵補助用のモータを駆動し、該モータの出力軸の回転力を減速機構を介して下側の操舵軸に伝動することにより、操舵輪の回転に応じた舵取手段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。
【０００３】
モータの出力軸にはその内周面にセレーションを有する雄形継手部が一体に設けられており、減速機構はその外周面にセレーションを有する雄形継手部が一体に設けられており、この雄形継手部及び雌形継手部がセレーション嵌合され、出力軸の回転力をセレーション嵌合部から入力軸に伝動するようにしてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上のように構成された従来の電動式パワーステアリング装置にあっては、前記雄形継手部、雌形継手部の寸法公差等によって雄形継手部及び雌形継手部間に隙間が発生し、この隙間によって雄形継手部及び雌形継手部でガタつきが発生することになり、また、経年の使用によって前記隙間の量が増加することになり、ガタつきによる異音が車室に洩れ、運転者に不快感を与えることになり、改善策が要望されていた。
【０００５】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は雄形継手部及び雌形継手部での隙間の量を少なくし、異音を少なくすることができる電動式パワーステアリング装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータの出力軸に雄形継手部及び雌形継手部を介して継合される入力軸を有し、前記出力軸の回転力を舵取手段に伝動する減速機構を備え、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式パワーステアリング装置において、前記雌形継手部は径方向内側への撓みが可能な可撓部を有しており、該可撓部を撓ませる手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
第１発明にあっては、可撓部を撓ませる手段によって雌形継手部の可撓部を径方向内側へ撓ませることができるため、雄形継手部及び雌形継手部での隙間の量を可及的に少なくし、異音を少なくすることができ、しかも、雄形継手部及び雌形継手部の加工精度を高めて前記隙間の量を少なくする場合に比べて加工コストを低減できる。
【０００８】
第２発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記可撓部を撓ませる手段は、可撓部に外嵌される輪形ばねであることを特徴とする。
第２発明にあっては、輪形ばねの弾性復元力によって雌形継手部の可撓部を径方向内側へ撓ませることができるため、経年使用した際においても前記隙間の量を自動的に少なくすることができる。
【０００９】
第３発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記可撓部は撓みが可能な厚さにしてあることを特徴とする。
第３発明にあっては、雌形継手部にスリットを設けることなく可撓部を撓ませることができるため、雌形継手部の加工が容易である。
【００１０】
【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パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す断面図、図２は減速機構部分の断面図、図３は要部の実施の形態１の構成を示すもので、（ａ）　は斜視図、（ｂ）　は部分断面図である。
【００１１】
電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータ１と、該モータ１の出力軸２に雄形継手部３及び雌形継手部４を介して継合される入力軸５を有する減速機構６と、該減速機構６に繋がる舵取手段７とを備えている。
【００１２】
この舵取手段７は、上端部が舵取りのための操舵輪Ａに繋がり、下端部に筒部７１ａを有する上側の操舵軸７１と、前記筒部７１ａ内に挿入されてその上端部が前記上側の操舵軸７１の筒部７１ａに連結され、前記操舵輪Ａ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７２と、下端部が前記トーションバー７２の下端部に連結され、前記減速機構６に繋がる下側の操舵軸７３とを備え、該下側の操舵軸７３がユニバーサルジョイントを介して例えばラックピニオン式の舵取機構（不図示）に繋がる。
【００１３】
減速機構６は前記入力軸５を有するウォーム６１と、前記下側の操舵軸７３の途中に嵌合固定されるウォームホイール６２とを備え、該ウォーム６１及びウォームホイール６２の噛合により前記出力軸２の回転を減速して下側の操舵軸７３に伝動するようにしてある。この減速機構６の入力軸５にはその外周面にセレーション３ａを有する前記雄形継手部３が一体に設けられている。この雄形継手部３には合成樹脂材がコーティングされており、コーティング層によって雄形継手部３と雌形継手部４との嵌合抵抗を低減できるようにしてある。
【００１４】
モータ１は前記操舵軸７１，７３及び減速機構６を支持するハウジング８に支持されている。このモータ１の出力軸２にはその内周面にセレーション４ａを有する前記雌形継手部４が一体に設けられており、該雌形継手部４と前記雄形継手部３とがセレーション嵌合されている。
【００１５】
雌形継手部４の外周面には環状溝４１を設け、該環状溝４１の底面４１ａと内周面４ｂとの間の厚さを比較的薄く（薄肉）することにより環状溝４１の底面部分を径方向内側への撓みが可能な可撓部４２としてある。この可撓部４２は雌形継手部４の端縁部分を残し、軸長方向の途中に設けてあるが、その他、前記端縁部分に設けてもよい。
【００１６】
可撓部４２には該可撓部４２を撓ませる手段としての輪形ばね９が外嵌されている。この輪形ばね９は断面略Ｃ字形に形成されており、その弾性復元力によって可撓部４２を径方向内側へ撓ませる。
尚、前記ハウジング８内には、前記トーションバー７２の捩れに応じた操舵軸７１、７３の相対回転変位量によって前記操舵輪Ａに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が内装されており、該トルクセンサ１０が検出したトルク等に基づいて前記モータ１が駆動制御されるように構成されている。
【００１７】
以上のように構成された電動式パワーステアリング装置において、モータ１及び減速機構６を組み込む場合、出力軸２の雌形継手部４と、減速機構６の雄形継手部３とがセレーション嵌合される。この際、雄形継手部３には合成樹脂材がコーティングされているため、雄形継手部３と雌形継手部４とを容易にセレーション嵌合することができる。
【００１８】
セレーション嵌合された雌形継手部４の可撓部４２には輪形ばね９が外嵌される。この輪形ばね９の弾性復元力によって可撓部４２が径方向内側へ僅かに撓み、雄形継手部３と雌形継手部４との間の隙間の量を可及的に少なくすることができる。従って、雄形継手部３と雌形継手部４との間で発生する異音を少なくすることができる。さらに、雄形継手部３及び雌形継手部４の寸法公差を比較的大きくすることができ、雄形継手部３及び雌形継手部４の加工精度をそれほど高める必要がないため、加工精度を高めて前記隙間の量を少なくする場合に比べて加工コストを低減できる。
【００１９】
しかも、雌形継手部４の可撓部４２には輪形ばね９の弾性復元力が加わっているため、モータ１による操舵補助の繰り返しにより雄形継手部３及び雌形継手部４が摩耗した場合においても、前記弾性復元力によって可撓部４２が径方向内側へ撓むことになり、雄形継手部３及び雌形継手部４の間の隙間の量を自動的に少なくすることができる。さらに、モータ１とウォーム６１との間に少しのアライメント誤差があったとしても、雄形継手部３と雌形継手部４との間での輪形ばね９による弾性復元力により吸収することができる。
【００２０】
実施の形態２
図４は要部の実施の形態２の構成を示すもので、（ａ）　は斜視図、（ｂ）　は部分断面図である。
この実施の形態２では、前記雌形継手部４にスリット４３を設け、前記輪形ばね９によって前記スリット４３の収縮により前記可撓部４２を撓ませ易くしたものである。
スリット４３は雌形継手部４の端縁から可撓部４２にかけて設けられている。図４において、スリット４３は２つが等配されているが、１つ又は３つ以上であってもよい。図４に示す実施の形態では可撓部４２を薄肉としているが、この実施の形態ではスリット４３の収縮により可撓部４２が撓むので、可撓部４２を薄肉にする必要はない。
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、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００２１】
以上説明した実施の形態ではモータ１の出力軸２が雌形継手部４を有し、減速機構６の入力軸５が雄形継手部３を有する構成としたが、その他、出力軸２が雄形継手部３を有し、入力軸５が雌形継手部４を有する構成としてもよい。
【００２２】
また、以上説明した実施の形態では輪形ばね９の弾性復元力によって雌形継手部４の可撓部４２を撓ませるように構成したが、その他、前記輪形ばね９に代えて、前記可撓部４２に嵌合される断面略Ｃ字形の湾曲部と、該湾曲部の湾曲方向一端に突設され、ねじ孔を有する突片と、湾曲部の湾曲方向他端に突設され、前記ねじ孔に対応する貫通孔を有する突片と、前記貫通孔から前記ねじ孔に螺着された雄ねじとを備えたバンド部材を用い、雄ねじを回転操作することにより、前記可撓部４２を径方向内側へ撓ませるように構成してもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上詳述したように第１発明によれば、雄形継手部及び雌形継手部での隙間の量を可及的に少なくすることができ、異音を少なくすることができ、しかも、雄形継手部及び雌形継手部の加工精度を高めて前記隙間の量を少なくする場合に比べて加工コストを低減できる。
【００２４】
第２発明によれば、経年使用した際においても前記隙間の量を自動的に少なくすることができる。
【００２５】
第３発明によれば、雌形継手部の加工が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動式パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電動式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】本発明に係る電動式パワーステアリング装置の要部の実施の形態１の構成を示すもので、（ａ）　は斜視図、（ｂ）　は部分断面図である。
【図４】本発明に係る電動式パワーステアリング装置の要部の実施の形態２の構成を示すもので、（ａ）　は斜視図、（ｂ）　は部分断面図である。
【符号の説明】
１　　モータ
２　　出力軸
３　　雄形継手部
４　　雌形継手部
５　　入力軸
６　　減速機構
７　　舵取手段
９　　輪形ばね（可撓部を撓ませる手段）
４２　可撓部

Claims

操舵補助用のモータの出力軸に雄形継手部及び雌形継手部を介して継合される入力軸を有し、前記出力軸の回転力を舵取手段に伝動する減速機構を備え、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式パワーステアリング装置において、前記雌形継手部は径方向内側への撓みが可能な可撓部を有しており、該可撓部を撓ませる手段を備えていることを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
前記可撓部を撓ませる手段は、可撓部に外嵌される輪形ばねである請求項１記載の電動式パワーステアリング装置。
前記可撓部は撓みが可能な厚さにしてある請求項１又は２記載の電動式パワーステアリング装置。