【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動パワーステアリング装置の減速機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示した従来例は、ギヤケース１に電動モータＭを固定するとともに、この電動モータＭの出力軸２にカップリング３を介してウォーム軸４を連結している。このウォーム軸４は、ギヤケース１内に組み込んだベアリング５，６によって回転自在に支持されていて、上記電動モータＭの出力軸２とともに回転する。上記ウォーム軸４には、ウォーム７を一体形成するとともに、このウォーム７を、ギヤケース１内に組み込んだウォームホィール８にかみ合わせている。
なお、上記ベアリング５は、ギヤケース１に形成した段部１ａとロックナットｎとの間に挟み込むことによって固定されている。一方、ベアリング６は、ギヤケース１の組み付け凹部１ｂに圧入することにより固定されている。
【０００３】
上記ウォームホィール８は、ピニオンシャフト９の外周に固定されている。このピニオンシャフト９には、図示していない操舵輪を連係し、このピニオンシャフト９の回転によって、操舵輪を転舵させるためのアシスト力を付与するようにしている。すなわち、電動モータＭの出力軸２が回転すると、ウォーム軸４も回転する。ウォーム軸４が回転すると、ウォーム７にかみ合うウォームホィール８がピニオンシャフト９とともに回転する。ピニオンシャフト９が回転すると、このピニオンシャフト９に連係した操舵輪が転舵されることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ウォーム軸４を支持するベアリング５，６のうち、一方のベアリング６をギヤケース１の組み付け凹部１ｂに圧入しているが、このベアリング６の作動不良が圧入後に明らかなになった場合、ギヤケース１毎交換しなければならない。なぜなら、ベアリング６を圧入した部分というのは変形してしまうため、後から別のベアリング６を組み付けようとしても、正確に取り付けることができないからである。
しかし、このようにギヤケース１毎交換するということは、それだけ大きなロスが生じることになり、製造コストが全体的に高くなるという問題があった。
【０００５】
また、仕様の変更等により、ウォーム７とウォームホィール８とのギヤ比を変える場合には、ウォームホィール８やウォーム７の直径が変化することがある。ウォームホィール８やウォーム７の直径が変化すると、それに応じてバックラッシュを調節する必要があるために、ウォーム軸４の位置をずらさなければならない。
しかし、上記従来例では、ギヤケース１に対するウォーム軸４の位置が決まっているために、ウォーム軸４の位置をずらそうとすると、ギヤケース１の設計変更が必要となる。このようにギヤケース１の設計を変更するということは、それだけコストがかかるという問題もあった。
この発明の目的は、ギヤケース１にベアリング６を組み付けた後で、ベアリング６の作動不良が見つかった場合や、減速機構のギヤ比を変更するような場合でも、ギヤケース１を交換しなくても済む電動パワーステアリング装置の減速機構を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、ギヤケースと、このギヤケースに回転自在に組み込んだピニオンシャフトと、このピニオンシャフトに固定したウォームホィールと、このウォームホィールにかみ合うウォームと、このウォームを固定したウォーム軸と、このウォーム軸に出力軸を連結した電動モータとを備え、上記電動モータの出力軸の回転を、ウォームを介してウォームホィールに伝達して、ピニオンシャフトを回転させる電動パワーステアリング装置の減速機構において、上記ウォーム軸を回転自在に支持するインナーケースと、ギヤケースに形成するとともに、上記インナーケースを挿入する組み付け穴と、この組み付け穴内におけるインナーケースの位置を調節する調節機構とを備え、上記インナーケースに電動モータを固定するとともに、その出力軸をウォーム軸に連結し、かつ、このウォーム軸に設けたウォームをインナーケースに形成した開口部を介してウォームホィールにかみ合わせたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１，２にこの発明の一実施形態を示す。
図１に示すように、ギヤケース１０内には、大径孔１１を形成するとともに、この大径孔１１にピニオンシャフト１２を回転自在に挿入している。このピニオンシャフト１２は、その一端にウォームホィール２３を固定するとともに、その他端側に図示していないロッド等を介して操舵輪を連係している。
【０００８】
また、上記ギヤケース１０には、上記大径孔１１に連通する組み付け穴１３を形成するとともに、この組み付け穴１３にインナーケース１４を挿入している。このインナーケース１４は、図２に示すように、その外形を円形にしている。これに対して上記組み付け穴１３の内形は、ほぼ楕円形にしている。そのため、組み付け穴１３の内側にインナーケース１４を組み込むと、これら両者間には隙間ができる。ただし、組み付け穴１３の内面には、平らにしたガイド面１５、１５を形成して、これらガイド面１５，１５にインナーケース１４の外周を、移動できる隙間を残した状態で接触させている。したがって、インナーケース１４と組み付け穴１３との隙間は、組み付け穴１３の長軸側にのみに形成される。また、上記ガイド面１５，１５にインナーケース１４を接触させることによって、このインナーケース１４が上記ピニオンシャフト１２の軸線方向に移動しないようにしている。
【０００９】
上記のように組み付け穴１３に組み込んだインナーケース１４は、図１に示すように、その一方の支持部１４ａを、ピンＰを介してギヤケース１０側に連結している。そのため、このインナーケース１４は、ピンＰを支点にして上記隙間の分だけ組み付け穴１３内を移動することができる。
【００１０】
上記のように移動可能に組み込んだインナーケース１４には、電動モータＭの本体１６を固定するとともに、その出力軸１７をインナーケース１４内に臨ませている。そして、この電動モータＭの出力軸１７にカップリング１８を介してウォーム軸１９を連結している。このウォーム軸１９は、インナーケース１４内に組み込んだベアリング２０，２１によって回転自在に支持されている。なお、上記ベアリング２０は、インナーケース１４に形成した段部３１とこのインナーケース１４に固定したロックナットｎとで挟み込んで固定されている。また、ベアリング２１は、インナーケース１４の挿入方向先端側に圧入することによって固定している。
【００１１】
上記ウォーム軸１９には、ウォーム２２を一体形成している。そして、このウォーム２２を、インナーケース１４に形成した開口部３０を介してウォームホィール２３にかみ合わせている。
したがって、電動モータＭの出力軸１７が回転すれば、それに伴ってウォーム軸１９も回転し、このウォーム軸１９のウォーム２２にかみ合うウォームホィール２３が、ピニオンシャフト１２とともに回転する。
【００１２】
また、上記ギヤケース１０には、組み付け穴１３に連通する貫通孔２４を形成している。そして、この貫通孔２４に、調節ボルト２５を組み付けている。
この調節ボルト２５は、図２に示すように、その先端を、インナーケース１４に形成した押し付け面２６に当接させている。そして、調節ボルト２５の挿入量を調節することによって、ギヤケース１０に対するインナーケース１４の位置を調節できるようにしている。そして、このようにインナーケース１４の位置を調節することにより、このインナーケース１４に組み込んだウォーム軸１９の位置も調節できるようにしている。調節ボルト２５の挿入量を調節した後、ロックナット３２を締め付けて、貫通孔２４に対する調節ボルト２５の位置を固定する。
【００１３】
なお、上記インナーケース１４は、組み付け穴１３内を移動する際、ピンＰを支点にして回動するが、このインナーケース１４には、電動モータＭを固定している。したがって、インナーケース１４に設けたウォーム軸１９と、電動モータＭの出力軸１７との軸心は常に一致した状態に保たれている。つまり、インナーケース１４を動かしても、電動モータＭの出力軸１７とウォーム軸１９との軸心がずれることはない。
【００１４】
一方、上記ギヤケース１０に対するインナーケース１４の移動は、固定ボルト２７を締め付けることによって規制できるようにしている。すなわち、インナーケース１４の支持部１４ｂには、長孔３３を形成するともに、この長孔３３に固定ボルト２７を貫通させている。上記長孔３３は、インナーケース１４の回動方向に合わせて形成している。そして、固定ボルト２７の先端側を、ギヤケース１０に形成した図示していない取付穴に挿入している。
したがって、固定ボルト２７を締め付けると、この固定ボルト２７によってギヤケース１０に支持部１４ｂが挟みつけられて、インナーケース１４の移動が規制される。
なお、上記調節ボルト２５と、ピンＰと、固定ボルト２７と、長孔３３とによって、この発明の調節機構を構成している。
【００１５】
図１における符号２８は、シール部材であり、このシール部材２８によって組み付け穴１３にゴミや水などが侵入しないようにしている。
また、符号ｓはカシメリングであり、このカシメリングｓをウォーム軸１９に形成した溝にカシメ込んでいる。そして、このカシメリングｓと拡径部１９ａとの間に上記ベアリング２０を挟み込むことによって、ウォーム軸１９の軸線方向の位置を規制している。なお、上記カシメリングｓの代わりにスナップリングを用いてもよい。
さらに、符号２９は、電動モータＭの出力軸１７を回転自在に支持するベアリングである。
【００１６】
次に、この実施形態の作用を説明する。
上記電動モータＭの作動により、その出力軸１７が回転すると、それに伴ってウォーム軸１９が回転する。ウォーム軸１９が回転すると、このウォーム軸１９に一体形成したウォーム２２も回転するので、それにかみ合うウォームホィール２３がピニオンシャフト１２とともに回転する。このようにピニオンシャフト１２が回転すると、このピニオンシャフト１２に連係した図示していない操舵輪が転舵することになる。
【００１７】
このようにした実施形態によれば、インナーケース１４にベアリング２１を圧入しているので、ベアリング２１に作動不良があった場合には、インナーケース１４だけを交換すればよい。すなわち、前記従来例では、圧入したベアリング２１に作動不良がある場合には、ギヤケース１０毎交換しなければならなかったが、この実施形態によれば、インナーケース１４のみを交換すれば足りる。つまり、ギヤケース１０はそのまま用いることができる。したがって、この実施形態によれば、前記従来例に比べて、ベアリング２１の作動不良が発見された場合における損失を少なくすることができる。
【００１８】
また、この実施形態によれば、調節ボルト２５の挿入量を調節することによって、組み付け穴１３に対するインナーケース１４の位置を調節することができる。そして、このインナーケース１４には、ウォーム軸１９が回転自在に支持されているので、上記のようにインナーケース１４の位置を調節することで、ウォーム軸１９の位置も調節することができる。このようにウォーム軸１９の位置を調節することができるので、例えばギヤ比の変更に伴ってウォームホィール２３やウォーム２２の直径が変更されたとしても、その直径に応じてウォーム軸１９の位置を最適な位置にずらすことができる。つまり、この実施形態によれば、ギヤケース１０の設計変更をしなくても、ギヤ比の変更に対応することができる。
【００１９】
なお、上記のようにウォーム軸１９の位置をずらした場合でも、このウォーム軸１９を支持するインナーケース１４に電動モータＭが固定されているので、この電動モータＭの出力軸とウォーム軸１９との軸心がずれることもない。したがって、ウォームホィール２３やウォーム２２の直径に合わせてウォーム軸１９をずらした状態でも、電動モータＭの出力がウォームホィール２３に伝わりにくくなるといった不都合が生じない。
【００２０】
【発明の効果】
この発明によれば、ウォーム軸をインナーケースに回転自在に支持する構成にしたので、ウォーム軸を支持するベアリングに不良が生じた場合でも、インナーケースだけを交換すれば足りる。したがって、ギヤケースを交換しなければならなかった従来例に比べて、損失を少なくすることができる。
【００２１】
また、ウォーム軸を回転自在に支持したインナーケースの位置を、ギヤケースに形成した組み付け穴内において調節可能にしたので、ギヤ比の変更に伴いウォームホィールやウォームの直径を変更した場合でも、インナーケースの位置を調節すれば、ウォーム軸の位置を変えることができる。そのため、ギヤ比の変更があっても、ギヤケースの設計変更をしなくても済む。このようにギヤケースの設計変更を必要としないので、それに伴うコストの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図である。
【図２】調節ボルト２５を組み付ける部分の拡大断面図である。
【図３】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１０ ギヤケース
１２ ピニオンシャフト
１３ 組み付け穴
１４ インナーケース
１７ 電動モータの出力軸
１９ ウォーム軸
２２ ウォーム
２３ ウォームホィール
２５ この発明の調節機構を構成する調節ボルト
２７ この発明の調節機構を構成する固定ボルト
３０ インナーケースの開口部
３３ この発明の調節機構を構成する長孔
Ｍ 電動モータ
Ｐ この発明の調節機構を構成するピン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a speed reduction mechanism for an electric power steering device.
[0002]
[Prior art]
In the conventional example shown in FIG. 3, an electric motor M is fixed to a gear case 1, and a worm shaft 4 is connected to an output shaft 2 of the electric motor M via a coupling 3. The worm shaft 4 is rotatably supported by bearings 5 and 6 incorporated in the gear case 1 and rotates together with the output shaft 2 of the electric motor M. The worm 7 is integrally formed with the worm shaft 4, and the worm 7 is engaged with a worm wheel 8 incorporated in the gear case 1.
The bearing 5 is fixed by being sandwiched between a step portion 1a formed on the gear case 1 and a lock nut n. On the other hand, the bearing 6 is fixed by press-fitting into the mounting recess 1b of the gear case 1.
[0003]
The worm wheel 8 is fixed to an outer periphery of a pinion shaft 9. Steering wheels (not shown) are linked to the pinion shaft 9, and the rotation of the pinion shaft 9 applies an assisting force for turning the steering wheels. That is, when the output shaft 2 of the electric motor M rotates, the worm shaft 4 also rotates. When the worm shaft 4 rotates, the worm wheel 8 meshing with the worm 7 rotates together with the pinion shaft 9. When the pinion shaft 9 rotates, the steered wheels linked to the pinion shaft 9 are steered.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned conventional example, one of the bearings 5 and 6 for supporting the worm shaft 4 is press-fitted into the mounting concave portion 1b of the gear case 1, but the operation failure of the bearing 6 became apparent after the press-fitting. In this case, each gear case 1 must be replaced. This is because the portion into which the bearing 6 is press-fitted is deformed, so that even if another bearing 6 is later assembled, it cannot be accurately attached.
However, replacing the entire gear case 1 in this manner results in a correspondingly large loss, and has a problem that the manufacturing cost is increased as a whole.
[0005]
When the gear ratio between the worm 7 and the worm wheel 8 is changed due to a change in specifications, the diameter of the worm wheel 8 or the worm 7 may change. When the diameter of the worm wheel 8 or the worm 7 changes, the position of the worm shaft 4 must be shifted because the backlash needs to be adjusted accordingly.
However, in the above-described conventional example, since the position of the worm shaft 4 with respect to the gear case 1 is determined, if the position of the worm shaft 4 is to be shifted, the design of the gear case 1 needs to be changed. Changing the design of the gear case 1 in this manner also has a problem in that the cost increases accordingly.
An object of the present invention is to eliminate the need to replace the gear case 1 even when a malfunction of the bearing 6 is found after the bearing 6 is assembled to the gear case 1 or when the gear ratio of the reduction mechanism is changed. An object of the present invention is to provide a speed reduction mechanism of an electric power steering device.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to a gear case, a pinion shaft rotatably incorporated in the gear case, a worm wheel fixed to the pinion shaft, a worm meshing with the worm wheel, a worm shaft fixing the worm, and a worm shaft. An electric motor having an output shaft connected thereto, wherein the rotation of the output shaft of the electric motor is transmitted to a worm wheel via a worm, and a reduction mechanism of the electric power steering device that rotates a pinion shaft. An inner case that is rotatably supported, an assembling hole formed in the gear case and into which the inner case is inserted, and an adjusting mechanism that adjusts the position of the inner case in the assembling hole, and an electric motor is fixed to the inner case. And its output It was connected to the worm shaft, and is characterized in that engaged with the worm wheel through the opening to form a worm provided on the worm shaft in the inner case.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a large-diameter hole 11 is formed in the gear case 10, and a pinion shaft 12 is rotatably inserted into the large-diameter hole 11. The pinion shaft 12 has a worm wheel 23 fixed at one end thereof, and a steered wheel connected to the other end thereof via a rod or the like (not shown).
[0008]
The gear case 10 has an assembling hole 13 communicating with the large-diameter hole 11, and an inner case 14 is inserted into the assembling hole 13. The inner case 14 has a circular outer shape as shown in FIG. On the other hand, the inner shape of the mounting hole 13 is substantially elliptical. Therefore, when the inner case 14 is installed inside the mounting hole 13, a gap is formed between the two. However, flattened guide surfaces 15, 15 are formed on the inner surface of the assembling hole 13, and the outer surfaces of the inner case 14 are brought into contact with the guide surfaces 15, 15 while leaving a movable gap. Therefore, the gap between the inner case 14 and the mounting hole 13 is formed only on the long axis side of the mounting hole 13. The inner case 14 is prevented from moving in the axial direction of the pinion shaft 12 by bringing the inner case 14 into contact with the guide surfaces 15, 15.
[0009]
The inner case 14 assembled in the mounting hole 13 as described above has one support portion 14a connected to the gear case 10 via a pin P as shown in FIG. Therefore, the inner case 14 can move within the mounting hole 13 by the amount of the gap with the pin P as a fulcrum.
[0010]
The main body 16 of the electric motor M is fixed to the inner case 14 movably incorporated as described above, and the output shaft 17 faces the inside of the inner case 14. A worm shaft 19 is connected to an output shaft 17 of the electric motor M via a coupling 18. The worm shaft 19 is rotatably supported by bearings 20 and 21 incorporated in the inner case 14. The bearing 20 is fixed by being sandwiched between a step 31 formed in the inner case 14 and a lock nut n fixed to the inner case 14. Further, the bearing 21 is fixed by press-fitting the inner case 14 into the front end side in the insertion direction.
[0011]
A worm 22 is formed integrally with the worm shaft 19. The worm 22 is engaged with the worm wheel 23 via an opening 30 formed in the inner case 14.
Accordingly, when the output shaft 17 of the electric motor M rotates, the worm shaft 19 also rotates, and the worm wheel 23 that meshes with the worm 22 of the worm shaft 19 rotates together with the pinion shaft 12.
[0012]
The gear case 10 has a through hole 24 communicating with the mounting hole 13. Then, an adjustment bolt 25 is attached to the through hole 24.
As shown in FIG. 2, the adjustment bolt 25 has its distal end in contact with a pressing surface 26 formed on the inner case 14. The position of the inner case 14 with respect to the gear case 10 can be adjusted by adjusting the insertion amount of the adjustment bolt 25. By adjusting the position of the inner case 14 in this way, the position of the worm shaft 19 incorporated in the inner case 14 can be adjusted. After adjusting the insertion amount of the adjustment bolt 25, the lock nut 32 is tightened to fix the position of the adjustment bolt 25 with respect to the through hole 24.
[0013]
When the inner case 14 moves in the mounting hole 13, the inner case 14 turns about the pin P as a fulcrum. The electric motor M is fixed to the inner case 14. Therefore, the axis of the worm shaft 19 provided in the inner case 14 and the axis of the output shaft 17 of the electric motor M are always kept in the same state. That is, even if the inner case 14 is moved, the axis of the output shaft 17 of the electric motor M and the axis of the worm shaft 19 do not shift.
[0014]
On the other hand, the movement of the inner case 14 with respect to the gear case 10 can be restricted by tightening the fixing bolt 27. That is, the support portion 14b of the inner case 14 has the elongated hole 33 formed therein, and the fixing bolt 27 is passed through the elongated hole 33. The long hole 33 is formed in accordance with the rotation direction of the inner case 14. The distal end of the fixing bolt 27 is inserted into a mounting hole (not shown) formed in the gear case 10.
Therefore, when the fixing bolt 27 is tightened, the support portion 14b is sandwiched between the gear case 10 by the fixing bolt 27, and the movement of the inner case 14 is restricted.
The adjusting bolt 25, the pin P, the fixing bolt 27, and the elongated hole 33 constitute an adjusting mechanism of the present invention.
[0015]
Reference numeral 28 in FIG. 1 denotes a seal member, which prevents dust and water from entering the assembly hole 13.
Reference numeral s denotes caulking, and the caulking s is caulked into a groove formed on the worm shaft 19. The position of the worm shaft 19 in the axial direction is restricted by sandwiching the bearing 20 between the caulking s and the enlarged diameter portion 19a. Note that a snap ring may be used instead of the caulking s.
Reference numeral 29 denotes a bearing that rotatably supports the output shaft 17 of the electric motor M.
[0016]
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the output shaft 17 rotates by the operation of the electric motor M, the worm shaft 19 rotates accordingly. When the worm shaft 19 rotates, the worm 22 integrally formed with the worm shaft 19 also rotates, so that the worm wheel 23 meshing therewith rotates with the pinion shaft 12. When the pinion shaft 12 rotates in this way, the steered wheels (not shown) associated with the pinion shaft 12 are steered.
[0017]
According to this embodiment, since the bearing 21 is press-fitted into the inner case 14, if the bearing 21 has a malfunction, only the inner case 14 needs to be replaced. That is, in the conventional example, if the press-fitted bearing 21 has a malfunction, the entire gear case 10 has to be replaced. However, according to this embodiment, it is sufficient to replace only the inner case 14. That is, the gear case 10 can be used as it is. Therefore, according to this embodiment, it is possible to reduce the loss when a malfunction of the bearing 21 is found, as compared with the conventional example.
[0018]
Further, according to this embodiment, the position of the inner case 14 with respect to the mounting hole 13 can be adjusted by adjusting the insertion amount of the adjustment bolt 25. Since the worm shaft 19 is rotatably supported by the inner case 14, the position of the worm shaft 19 can be adjusted by adjusting the position of the inner case 14 as described above. Since the position of the worm shaft 19 can be adjusted in this manner, even if the diameter of the worm wheel 23 or the worm 22 is changed, for example, due to a change in the gear ratio, the position of the worm shaft 19 is changed according to the diameter. It can be shifted to the optimal position. That is, according to this embodiment, it is possible to cope with a change in the gear ratio without changing the design of the gear case 10.
[0019]
Even when the position of the worm shaft 19 is shifted as described above, since the electric motor M is fixed to the inner case 14 that supports the worm shaft 19, the output shaft of the electric motor M, the worm shaft 19 Does not shift. Therefore, even when the worm shaft 19 is displaced in accordance with the diameter of the worm wheel 23 or the worm 22, there is no inconvenience that the output of the electric motor M is not easily transmitted to the worm wheel 23.
[0020]
【The invention's effect】
According to the present invention, the worm shaft is rotatably supported on the inner case. Therefore, even if the bearing supporting the worm shaft is defective, it is sufficient to replace only the inner case. Therefore, the loss can be reduced as compared with the conventional example in which the gear case has to be replaced.
[0021]
In addition, since the position of the inner case that rotatably supports the worm shaft is made adjustable within the mounting hole formed in the gear case, even if the diameter of the worm wheel or worm is changed due to the change in gear ratio, the inner case can be adjusted. By adjusting the position, the position of the worm shaft can be changed. Therefore, even if the gear ratio is changed, it is not necessary to change the design of the gear case. As described above, since there is no need to change the design of the gear case, it is possible to prevent the accompanying cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion where an adjustment bolt 25 is assembled.
FIG. 3 is a sectional view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Gear case 12 Pinion shaft 13 Assembly hole 14 Inner case 17 Output shaft 19 of electric motor 19 Worm shaft 22 Worm 23 Worm wheel 25 Adjusting bolt 27 which constitutes the adjusting mechanism of the present invention Fixing bolt 30 which constitutes the adjusting mechanism of the present invention Inner case The opening 33 of the slot M which forms the adjusting mechanism of the present invention Electric motor P The pin which forms the adjusting mechanism of the present invention
