JP2005212559A - Electric power steering device - Google Patents

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Toru Segawa
徹 瀬川
Hiroshi Eda
広 恵田
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NSK Ltd
NSK Steering Systems Co Ltd
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NSK Ltd
NSK Steering Systems Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce preload force, suppress friction, and keep good steering performance at the time of steering of a steering wheel, while effectively suppressing gear noise by increasing the preload force when a worm wheel rotates and oscillates by oscillation transmitted from a tire. <P>SOLUTION: A preload mechanism provided in the vicinity of an opposite motor side bearing 10 comprises an energizing member 13 fitted in a worm shaft 3, a ring-shaped elastic body 14 such as rubber integrally molded on the energizing member 13, and a metallic ring 15 covering the elastic body 14. The elastic body 14 changes its rigidity so that the rigidity is improved correspondingly when a frequency input in the worm shaft 3 becomes high, and so that the rigidity is lowered correspondingly when the frequency input in the worn shaft 3 becomes low. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生し、それを減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus that generates an auxiliary steering torque from an electric motor in response to a steering torque applied to a steering wheel, decelerates the torque by a reduction gear, and transmits it to an output shaft of a steering mechanism.

車両の電動パワーステアリング装置として、補助操舵トルクとなる電動モータの回転出力を歯車装置により減速して操舵機構の出力軸に伝達し、ステアリングホイールに印加された操舵力を補助して、車輪の操舵を行うように構成したものが知られている。このような電動パワーステアリング装置においては、ハウジング内に設けられた動力伝達機構を用いて、電動モータの回転を減速しつつ出力軸に動力を伝達している。   As an electric power steering device for a vehicle, the rotation output of an electric motor serving as an auxiliary steering torque is decelerated by a gear device and transmitted to the output shaft of the steering mechanism, and the steering force applied to the steering wheel is assisted to steer the wheel. What is comprised so that it may perform is known. In such an electric power steering apparatus, power is transmitted to the output shaft while reducing the rotation of the electric motor using a power transmission mechanism provided in the housing.

この動力伝達機構として、ウォームギヤ機構を用いた電動パワーステアリング装置においては、ウォームとウォームホイールの歯面間には、バックラッシュが生ずることになるため、噛合い部より連続したギヤ打音が発生するといったことがある。   In an electric power steering apparatus using a worm gear mechanism as the power transmission mechanism, backlash occurs between the tooth surfaces of the worm and the worm wheel, and thus a continuous gear hitting sound is generated from the meshing portion. There is such a thing.

従来においては、ウォーム軸及びウォームホイールを組み付けるとき、ウォーム、ウォーム軸、これを支持する軸受部、ウォームホイール及びこれを支持する操舵軸などの寸法誤差により、組み立て後に比較的大きな割合でバックラッシュが生ずることになる。そのため、各部品を精度ごとに分けて組み付ける必要がある。   Conventionally, when a worm shaft and a worm wheel are assembled, backlash occurs at a relatively large rate after assembly due to dimensional errors of the worm, the worm shaft, a bearing portion that supports the worm shaft, a worm wheel, and a steering shaft that supports the worm shaft. Will occur. Therefore, it is necessary to assemble each component separately for each accuracy.

しかも、近年のように、操舵補助力の高出力化が進んだ場合、ウォームとウォームホイールとの両歯面の摩耗が増大して、バックラッシュの発生が避けられない。この場合、タイヤから伝わる振動によりウォームホイールには回転振動が発生して、バックラッシュによるギヤ打音は、車両室内にまで洩れる虞れがある。   In addition, when the output of the steering assist force is advanced as in recent years, the wear of both tooth surfaces of the worm and the worm wheel is increased, and the occurrence of backlash is unavoidable. In this case, rotational vibration is generated in the worm wheel due to vibration transmitted from the tire, and gear hitting sound due to backlash may leak into the vehicle compartment.

このようなことから、特許文献1では、ギヤ打音を防止するために、適宜の付勢手段によって、ウォームをウォームホイール方向(噛み合い方向)に付勢して予圧し、バックラッシュをなくす方法が知られている。
特開2000−43739号公報
For this reason, in Patent Document 1, in order to prevent gear hitting sound, there is a method of urging the worm in the worm wheel direction (meshing direction) and preloading it by appropriate urging means to eliminate backlash. Are known.
JP 2000-43739 A

しかしながら、噛合歯面に予圧を与えることで、フリクションが大きくなり、ステアリングホイールの戻り等の操舵性能に影響を及ぼすといった虞れがある。   However, applying preload to the meshing tooth surface may increase the friction and affect the steering performance such as the return of the steering wheel.

また、予圧力を小さく設定して、フリクションを低減しようとすると、タイヤから伝わる振動によるウォームホイールの回転振動によって、ウォームがたやすく変位してしまい、歯面間の隙間が大きくなってしまう。その結果、ギヤ打音低減の効果は、縮減してしまうといった虞れがある。   In addition, if the preload is set small to reduce friction, the worm wheel is easily displaced by the rotational vibration of the worm wheel caused by the vibration transmitted from the tire, and the gap between the tooth surfaces becomes large. As a result, there is a possibility that the effect of reducing gear hitting sound may be reduced.

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、タイヤから伝わる振動によりウォームホイールが回転振動する場合には、予圧力を大きくしてギヤ打音を効果的に抑制する一方、ステアリングホイールの転舵等の場合には、予圧力を小さくし、フリクションを抑制して、操舵性能を良好に維持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。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and when the worm wheel rotates and vibrates due to vibration transmitted from the tire, the preload is increased to effectively suppress the gear hitting sound. In the case of steering wheel steering or the like, an object is to provide an electric power steering device capable of maintaining good steering performance by reducing preload and suppressing friction.

上記の目的を達成するため、本発明の請求項1に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生して、減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記減速機内の駆動ギヤ軸を、その略両端部で、夫々、前記電動モータに近い側のモータ側軸受と、前記電動モータから離れた側の反モータ側軸受とにより、回転自在に支持し、
前記駆動ギヤ軸は、前記モータ側軸受により、略揺動可能に支持してある一方、前記反モータ側軸受により、略径方向に変位可能に支持してあり、
前記反モータ側軸受又はその近傍には、前記駆動ギヤ軸を、従動ギヤの噛み合い方向に向けて、弾性的に付勢して予圧する弾性手段を備え、
当該弾性手段は、前記駆動ギヤ軸に入力される周波数に対応して、その剛性が変化することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to claim 1 of the present invention generates auxiliary steering torque from an electric motor in response to a steering torque applied to a steering wheel, and decelerates by a reduction gear. In the electric power steering device that transmits to the output shaft of the steering mechanism
The drive gear shaft in the speed reducer is rotatably supported at substantially both ends by a motor side bearing on the side close to the electric motor and an anti-motor side bearing on the side away from the electric motor,
The drive gear shaft is supported by the motor-side bearing so as to be substantially swingable, and is supported by the anti-motor-side bearing so as to be displaceable in a substantially radial direction.
The anti-motor side bearing or the vicinity thereof includes elastic means for elastically biasing and preloading the drive gear shaft in the meshing direction of the driven gear,
The elastic means is characterized in that its rigidity changes corresponding to the frequency input to the drive gear shaft.

本発明の請求項2に係る電動パワーステアリング装置は、前記弾性手段は、前記駆動ギヤ軸に入力される周波数が高くなると、それに対応して、その剛性が高くなるように変化する一方、前記駆動ギヤ軸に入力される周波数が低くなると、それに対応して、その剛性が低くなるように変化することを特徴とする。   In the electric power steering apparatus according to claim 2 of the present invention, the elastic means changes correspondingly to increase in rigidity when the frequency input to the drive gear shaft increases, while the drive means When the frequency input to the gear shaft is lowered, the rigidity changes correspondingly.

本発明の請求項3に係る電動パワーステアリング装置は、前記駆動ギヤ軸に入力される周波数が高い場合の前記弾性手段の剛性(α)に対する、前記駆動ギヤ軸に入力される周波数が低い場合の前記弾性手段の剛性(β)の比(α/β)は、約2以上に設定してあることを特徴とする。   In the electric power steering apparatus according to claim 3 of the present invention, the frequency input to the drive gear shaft is low with respect to the rigidity (α) of the elastic means when the frequency input to the drive gear shaft is high. The rigidity (β) ratio (α / β) of the elastic means is set to about 2 or more.

本発明の請求項4に係る電動パワーステアリング装置は、前記弾性手段は、その剛性をラジアル方向によって異なるように調整するための複数の孔を有することを特徴とする。   The electric power steering apparatus according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the elastic means has a plurality of holes for adjusting the rigidity of the elastic means to be different depending on the radial direction.

本発明の請求項5に係る電動パワーステアリング装置は、前記弾性手段は、その剛性をラジアル方向によって異なるように調整するため、軸方向に沿って断面形状を変化させていることを特徴とする。   The electric power steering apparatus according to claim 5 of the present invention is characterized in that the elastic means has its cross-sectional shape changed along the axial direction in order to adjust the rigidity of the elastic means to be different depending on the radial direction.

本発明の請求項6に係る電動パワーステアリング装置は、前記弾性手段は、その剛性をラジアル方向によって異なるように調整するため、その断面係数を変化させていることを特徴とする。   The electric power steering apparatus according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that the elastic means changes its section modulus in order to adjust its rigidity so as to vary depending on the radial direction.

以上説明したように、本発明によれば、反モータ側軸受又はその近傍には、駆動ギヤ軸を、従動ギヤの噛み合い方向に向けて、弾性的に付勢して予圧する弾性手段を備え、弾性手段は、駆動ギヤ軸に入力される周波数に対応して、その剛性が変化している。例えば、弾性手段は、駆動ギヤ軸に入力される周波数が高くなると、それに対応して、その剛性が高くなるように変化する一方、駆動ギヤ軸に入力される周波数が低くなると、それに対応して、その剛性が低くなるように変化している。従って、タイヤから伝わる振動によりウォームホイールが回転振動する場合には、予圧力を大きくしてギヤ打音を効果的に抑制する一方、ステアリングホイールの転舵等の場合には、予圧力を小さくし、フリクションを抑制して、操舵性能を良好に維持することができる。   As described above, according to the present invention, the anti-motor side bearing or its vicinity includes elastic means for elastically biasing and preloading the drive gear shaft in the meshing direction of the driven gear, The rigidity of the elastic means changes in accordance with the frequency input to the drive gear shaft. For example, the elastic means changes so that its rigidity increases correspondingly when the frequency input to the drive gear shaft increases, and correspondingly when the frequency input to the drive gear shaft decreases. , The stiffness has changed to be low. Therefore, when the worm wheel rotates and vibrates due to vibration transmitted from the tire, the preload is increased to effectively suppress the gear hitting sound, while in the case of steering wheel turning, the preload is decreased. The friction can be suppressed and the steering performance can be maintained well.

以下、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。図2(a)は、予圧機構の箇所の横断面図であり、(b)は、予圧機構の箇所の縦断面図である。図3は、予圧機構の弾性体に於ける周波数と剛性との関係を示すグラフである。
(Embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2A is a cross-sectional view of the preload mechanism, and FIG. 2B is a vertical cross-sectional view of the preload mechanism. FIG. 3 is a graph showing the relationship between frequency and rigidity in the elastic body of the preload mechanism.

図1に示すように、ステアリングホイール(図示略)に連結した入力軸(図示略)に、トーションバー(図示略)等を介して出力軸1が連結してあり、出力軸1に、ウォームギヤ減速機構のウォームホイール2が固定してある。   As shown in FIG. 1, an output shaft 1 is connected to an input shaft (not shown) connected to a steering wheel (not shown) via a torsion bar (not shown) and the like, and a worm gear speed reduction is connected to the output shaft 1. The worm wheel 2 of the mechanism is fixed.

このウォームホイール2には、ウォーム3aが噛合してあり、このウォーム3aのためのウォーム軸3は、その両端部に於いて、電動モータ5から離れた側の反モータ側軸受10と、電動モータ5に近い側のモータ側軸受20とにより、回転自在に支持してある。   The worm wheel 2 is engaged with a worm 3a, and the worm shaft 3 for the worm 3a has an opposite motor side bearing 10 on the side away from the electric motor 5 at both ends thereof, and the electric motor. The motor-side bearing 20 on the side close to 5 is rotatably supported.

また、ウォームギヤ減速機構のためのハウジング4は、電動モータ5と一体的に構成してあり、ウォーム軸3は、電動モータ5の駆動軸6とスプライン嵌合してある。より詳細には、ウォーム軸3は、その端部内径に、雌スプラインが施されており、電動モータ5の駆動軸6軸端の雄スプラインと、モータ側軸受20の幅内でスプラインの少なくとも一部とが嵌合しており、両者間のガタにより、電動モータ5の駆動軸6とウォーム軸3の傾きを許容することができる。   The housing 4 for the worm gear speed reduction mechanism is configured integrally with the electric motor 5, and the worm shaft 3 is spline-fitted with the drive shaft 6 of the electric motor 5. More specifically, the worm shaft 3 is provided with a female spline on the inner diameter of the end thereof, and at least one of the splines within the width of the motor-side bearing 20 and the male spline at the end of the drive shaft 6 of the electric motor 5. The inclination of the drive shaft 6 and the worm shaft 3 of the electric motor 5 can be allowed by the play between them.

反モータ側軸受10は、ハウジング4にホルダー11を介して固定してあり、その内輪側にブッシュ12が設けてある。このブッシュ12の内径は、ウォーム軸3と隙間を持っている。これにより、ウォーム軸3は、略径方向に変位可能になっている。   The non-motor side bearing 10 is fixed to the housing 4 via a holder 11, and a bush 12 is provided on the inner ring side thereof. The inner diameter of the bush 12 has a gap with the worm shaft 3. Thereby, the worm shaft 3 can be displaced in a substantially radial direction.

モータ側軸受20は、その両端面と、ウォーム軸3途中に一体に設けられたフランジ22およびウォーム軸3端にネジ及びカシメ、又は輪止めによって固定されたナット23との間に、それぞれ、圧縮された一対のゴムダンパー21、21を介して、ウォーム軸3を同芯になるように、弾性支持してある。これにより、ウォーム軸3は、ゴムダンパー21の弾性範囲内で、モータ側軸受20に対して、軸方向に移動可能である。   The motor-side bearing 20 is compressed between its both end surfaces and a flange 22 integrally provided in the middle of the worm shaft 3 and a nut 23 fixed to the end of the worm shaft 3 with screws and caulking or a ring stopper. The worm shaft 3 is elastically supported through the pair of rubber dampers 21 and 21 so as to be concentric. As a result, the worm shaft 3 can move in the axial direction with respect to the motor-side bearing 20 within the elastic range of the rubber damper 21.

また、ウォーム軸3と、モータ側軸受20の内輪20a内周面との間に、ウォーム軸3をモータ側軸受20の内輪20aに対して傾斜可能にするための微小隙間が形成してある。これにより、ウォーム軸3は、モータ側軸受20の内輪20aに対して確実に揺動可能になっている。   Further, a minute gap is formed between the worm shaft 3 and the inner peripheral surface of the inner ring 20a of the motor side bearing 20 so that the worm shaft 3 can be tilted with respect to the inner ring 20a of the motor side bearing 20. As a result, the worm shaft 3 can reliably swing with respect to the inner ring 20 a of the motor-side bearing 20.

さて、本実施の形態では、図1及び図2に示すように、反モータ側軸受10の近傍に於いて、ウォーム軸3は、予圧機構により、ウォームホイール2に噛合する方向に付勢してある。   In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the worm shaft 3 is biased in the vicinity of the non-motor side bearing 10 in the direction of meshing with the worm wheel 2 by the preload mechanism. is there.

この予圧機構は、ウォーム軸3の端部に嵌合した付勢部材13と、この付勢部材13の外周面に一体的に成形したゴム等のリング状の弾性体14と、このリング状の弾性体14の外周面に一体的に成形した金属製リング15と、から構成してある。この金属製リング15は、ハウジング4内に圧入してある。   The preload mechanism includes an urging member 13 fitted to the end of the worm shaft 3, a ring-shaped elastic body 14 such as rubber integrally formed on the outer peripheral surface of the urging member 13, and the ring-shaped The metal ring 15 is integrally formed on the outer peripheral surface of the elastic body 14. The metal ring 15 is press-fitted into the housing 4.

内径側の付勢部材13は、反モータ側軸受10の軸心に対してウォームホイール2側に偏芯して組み付けてある。これにより、ウォーム軸3が組み込まれた際には、リング状の弾性体14を変形させて、ウォームホイール2に噛合する方向に付勢する予圧力(弾性的な付勢力)を発生することができる。   The urging member 13 on the inner diameter side is assembled eccentrically to the worm wheel 2 side with respect to the shaft center of the non-motor side bearing 10. Thereby, when the worm shaft 3 is assembled, the ring-shaped elastic body 14 is deformed to generate a pre-pressure (elastic urging force) that urges the worm wheel 2 in a direction of meshing with the worm wheel 2. it can.

本実施の形態では、リング状の弾性体14は、ウォーム軸3に入力される周波数に対応して、その剛性が変化する。   In the present embodiment, the rigidity of the ring-shaped elastic body 14 changes in accordance with the frequency input to the worm shaft 3.

図3に示すように、リング状の弾性体14は、ウォーム軸3に入力される周波数が高くなると、それに対応して、その剛性が高くなるように変化する一方、ウォーム軸3に入力される周波数が低くなると、それに対応して、その剛性が低くなるように変化している。なお、図3の二点鎖線は、コイルスプリングの特性を示している。   As shown in FIG. 3, the ring-shaped elastic body 14 changes so that its rigidity increases correspondingly when the frequency input to the worm shaft 3 is increased, while being input to the worm shaft 3. As the frequency decreases, the rigidity changes correspondingly. In addition, the two-dot chain line of FIG. 3 has shown the characteristic of the coil spring.

タイヤから伝わる振動によりウォームホイール2が回転振動する場合には、ウォーム軸3に入力される周波数は、比較的高くなっており、例えば、10〜20Hzである。この場合、従来であると、ウォーム軸3は、ウォームホイール2からの反力によって、微小変位を繰り返し、バックラッシュにより歯面同士のギヤ打音を発生するといった虞れがある。   When the worm wheel 2 rotates and vibrates due to vibration transmitted from the tire, the frequency input to the worm shaft 3 is relatively high, for example, 10 to 20 Hz. In this case, in the conventional case, the worm shaft 3 repeatedly repeats a slight displacement due to the reaction force from the worm wheel 2, and there is a possibility that gear hitting sound between the tooth surfaces is generated due to backlash.

これに対して、本実施の形態では、弾性体14は、ウォーム軸3に入力される周波数が高くなると、それに対応して剛性が高くなるように変化することから、ウォームホイール2が回転振動する場合には、弾性的な付勢力を増大し、予圧力を大きくし、バックラッシュを抑制して、ギヤ打音を効果的に確実に抑制することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the elastic body 14 changes so as to increase the rigidity correspondingly when the frequency input to the worm shaft 3 is increased, so that the worm wheel 2 is rotationally vibrated. In this case, the elastic urging force can be increased, the preload can be increased, the backlash can be suppressed, and the gear hitting sound can be effectively and reliably suppressed.

一方、ステアリングホイールの転舵等の場合、従来のように予圧力が大きく設定してあると、フリクションが大きくなって、ステアリングホイールの戻り等の操舵性能に影響を及ぼすといった虞れがある。   On the other hand, in the case of steering wheel steering or the like, if the preload is set to be large as in the prior art, there is a risk that friction will increase and affect steering performance such as return of the steering wheel.

これに対して、本実施の形態では、弾性体14は、ウォーム軸3に入力される周波数が低くなると、それに対応して剛性が低くなるように変化することから、ステアリングホイールの転舵等の場合には、弾性的な付勢力を低減して予圧力を小さくし、フリクションを抑制して、操舵性能を良好に維持することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the elastic body 14 changes so as to have a correspondingly low rigidity when the frequency input to the worm shaft 3 is low. In this case, the elastic biasing force can be reduced, the preload can be reduced, the friction can be suppressed, and the steering performance can be maintained well.

以上から、タイヤから伝わる振動によりウォームホイール2が回転振動する場合には、予圧力を大きくしてギヤ打音を効果的に抑制する一方、ステアリングホイールの転舵等の場合には、予圧力を小さくし、フリクションを抑制して、操舵性能を良好に維持することができる。   From the above, when the worm wheel 2 is rotationally vibrated by vibration transmitted from the tire, the preload is increased to effectively suppress the gear hitting sound, while in the case of steering wheel turning, the preload is reduced. The steering performance can be favorably maintained by reducing the friction and suppressing the friction.

また、好適には、図3に示すように、ウォーム軸3に入力される周波数が高い場合の弾性体14の剛性(α)に対する、ウォーム軸3に入力される周波数が低い場合の弾性体14の剛性(β)の比(α/β)は、約2に設定してある。なお、図3の二点鎖線は、上記のように、コイルスプリングの特性を示している。   Preferably, as shown in FIG. 3, the elastic body 14 when the frequency input to the worm shaft 3 is low relative to the rigidity (α) of the elastic body 14 when the frequency input to the worm shaft 3 is high. The ratio (α / β) of the rigidity (β) is set to about 2. In addition, the dashed-two dotted line of FIG. 3 has shown the characteristic of the coil spring as mentioned above.

(実施の形態の変形例群)
図4(a)は、本実施の形態の第1変形例に係り、予圧機構の箇所の横断面図であり、(b)は、その予圧機構の箇所の縦断面図である。
(Modification group of embodiment)
FIG. 4A is a cross-sectional view of a portion of the preload mechanism according to the first modification of the present embodiment, and FIG. 4B is a vertical cross-sectional view of the portion of the preload mechanism.

図4(c)は、本実施の形態の第2変形例に係り、予圧機構の箇所の横断面図であり、(d)は、その予圧機構の箇所の縦断面図である。   FIG.4 (c) is related with the 2nd modification of this Embodiment, and is a cross-sectional view of the location of a preload mechanism, (d) is a longitudinal cross-sectional view of the location of the preload mechanism.

図4(e)は、本実施の形態の第3変形例に係り、予圧機構の箇所の横断面図であり、(f)は、その予圧機構の箇所の縦断面図である。   FIG. 4E is a cross-sectional view of a portion of the preload mechanism according to a third modification of the present embodiment, and FIG. 4F is a vertical cross-sectional view of the portion of the preload mechanism.

これらの変形例は、図面から明らかなように、上述した実施の形態と基本的に同様の構造であり、異なる点についてのみ説明する。   As is apparent from the drawings, these modified examples have basically the same structure as the above-described embodiment, and only different points will be described.

図4(a)(b)の第1変形例では、弾性体14は、その剛性をラジアル方向によって異なるように調整するための複数の孔16を有している。これらの孔16は、例えば、図示したように、ウォーム軸3(付勢部材13)の略上側と略下側とに集めてあってもよい。このように、孔16の径やレイアウトを適宜変更することにより、その方向によって剛性を種々に調整することができる。   4 (a) and 4 (b), the elastic body 14 has a plurality of holes 16 for adjusting the rigidity of the elastic body 14 to be different depending on the radial direction. These holes 16 may be collected, for example, on the substantially upper side and the substantially lower side of the worm shaft 3 (the biasing member 13) as shown in the figure. Thus, by changing the diameter and layout of the holes 16 as appropriate, the rigidity can be variously adjusted depending on the direction.

図4(c)(d)の第2変形例では、弾性体14は、付勢部材13の位置と、ハウジング4内に圧入した金属製リング15の位置とが軸方向にずれている。即ち、弾性体14の剪断及び曲げ応力により弾性的付勢力を発生するようになっている。すなわち、弾性体14は、その剛性をラジアル方向によって異なるように調整するため、軸方向に沿って断面形状を変化させており、弾性体14のモータ側では、大径に形成して、その外周の金属製リング15をハウジング4に圧入してある一方、弾性体14の反モータ側では、小径に形成している。このように、軸方向に沿って断面形状を適宜変更することにより、その方向によって剛性を種々に調整することができる。   4C and 4D, in the elastic body 14, the position of the urging member 13 and the position of the metal ring 15 press-fitted into the housing 4 are shifted in the axial direction. That is, an elastic biasing force is generated by the shearing and bending stress of the elastic body 14. That is, in order to adjust the rigidity of the elastic body 14 so as to vary depending on the radial direction, the cross-sectional shape is changed along the axial direction. The metal ring 15 is press-fitted into the housing 4 while the elastic body 14 is formed with a small diameter on the side opposite to the motor. Thus, by appropriately changing the cross-sectional shape along the axial direction, the rigidity can be variously adjusted depending on the direction.

図4(e)(f)の第3変形例では、弾性体14は、その剛性をラジアル方向によって異なるように調整するため、方向によって、その断面係数を変化させている。すなわち、弾性体14は、例えば、図示したように、一対の小径部分と、一対の大径部分とを有している。このように、断面係数を適宜変更することにより、その方向によって剛性を種々に調整することができる。   In the third modification example of FIGS. 4E and 4F, the elastic body 14 has its section modulus changed depending on the direction in order to adjust the rigidity of the elastic body 14 to be different depending on the radial direction. That is, the elastic body 14 has, for example, a pair of small diameter portions and a pair of large diameter portions as illustrated. In this way, by appropriately changing the section modulus, the rigidity can be variously adjusted depending on the direction.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible.

本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention. (a)は、予圧機構の箇所の横断面図であり、(b)は、予圧機構の箇所の縦断面図である。(A) is a cross-sectional view of the preload mechanism, and (b) is a vertical cross-sectional view of the preload mechanism. 予圧機構の弾性体に於ける周波数と剛性との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the frequency and rigidity in the elastic body of a preload mechanism. (a)は、本実施の形態の第1変形例に係り、予圧機構の箇所の横断面図であり、(b)は、その予圧機構の箇所の縦断面図である。(c)は、本実施の形態の第2変形例に係り、予圧機構の箇所の横断面図であり、(d)は、その予圧機構の箇所の縦断面図である。(e)は、本実施の形態の第3変形例に係り、予圧機構の箇所の横断面図であり、(f)は、その予圧機構の箇所の縦断面図である。(A) is related with the 1st modification of this Embodiment, and is a cross-sectional view of the location of a preload mechanism, (b) is a longitudinal cross-sectional view of the location of the preload mechanism. (C) is a cross-sectional view of a portion of the preload mechanism according to the second modification of the present embodiment, and (d) is a vertical cross-sectional view of the portion of the preload mechanism. (E) is a cross-sectional view of a portion of the preload mechanism according to the third modification of the present embodiment, and (f) is a vertical cross-sectional view of the portion of the preload mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1 出力軸
2 ウォームホイール(従動ギヤ)
3 ウォーム軸(駆動ギヤ軸)
3a ウォーム(駆動ギヤ)
4 ハウジング
5 電動モータ
6 駆動軸
10 反モータ側軸受
11 ホルダー
12 ブッシュ
13 付勢部材
14 弾性体
15 金属製リング
16 孔
20 モータ側軸受
20a 内輪
21 ゴムダンパー
22 フランジ
23 ナット
1 Output shaft 2 Worm wheel (driven gear)
3 Worm shaft (drive gear shaft)
3a Worm (drive gear)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 4 Housing 5 Electric motor 6 Drive shaft 10 Anti-motor side bearing 11 Holder 12 Bush 13 Energizing member 14 Elastic body 15 Metal ring 16 Hole 20 Motor side bearing 20a Inner ring 21 Rubber damper 22 Flange 23 Nut

Claims (6)

ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生して、減速機により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記減速機内の駆動ギヤ軸を、その略両端部で、夫々、前記電動モータに近い側のモータ側軸受と、前記電動モータから離れた側の反モータ側軸受とにより、回転自在に支持し、
前記駆動ギヤ軸は、前記モータ側軸受により、略揺動可能に支持してある一方、前記反モータ側軸受により、略径方向に変位可能に支持してあり、
前記反モータ側軸受又はその近傍には、前記駆動ギヤ軸を、従動ギヤの噛み合い方向に向けて、弾性的に付勢して予圧する弾性手段を備え、
当該弾性手段は、前記駆動ギヤ軸に入力される周波数に対応して、その剛性が変化することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering device that generates auxiliary steering torque from the electric motor in response to the steering torque applied to the steering wheel, decelerates by the reducer, and transmits it to the output shaft of the steering mechanism.
The drive gear shaft in the speed reducer is rotatably supported at substantially both ends by a motor side bearing on the side close to the electric motor and an anti-motor side bearing on the side away from the electric motor,
The drive gear shaft is supported by the motor side bearing so as to be substantially swingable, and is supported by the anti-motor side bearing so as to be displaceable in a substantially radial direction.
The anti-motor side bearing or the vicinity thereof includes elastic means for elastically biasing and preloading the drive gear shaft in the meshing direction of the driven gear,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the elasticity of the elastic means changes in accordance with a frequency input to the drive gear shaft.
前記弾性手段は、前記駆動ギヤ軸に入力される周波数が高くなると、それに対応して、その剛性が高くなるように変化する一方、前記駆動ギヤ軸に入力される周波数が低くなると、それに対応して、その剛性が低くなるように変化することを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。   The elastic means changes correspondingly when the frequency input to the drive gear shaft increases, and the rigidity changes correspondingly when the frequency input to the drive gear shaft decreases. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus changes so as to reduce its rigidity. 前記駆動ギヤ軸に入力される周波数が高い場合の前記弾性手段の剛性(α)に対する、前記駆動ギヤ軸に入力される周波数が低い場合の前記弾性手段の剛性(β)の比(α/β)は、約2以上に設定してあることを特徴とする請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。   Ratio (α / β) of the rigidity (β) of the elastic means when the frequency input to the drive gear shaft is low to the rigidity (α) of the elastic means when the frequency input to the drive gear shaft is high The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein the electric power steering apparatus is set to about 2 or more. 前記弾性手段は、その剛性をラジアル方向によって異なるように調整するための複数の孔を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic means has a plurality of holes for adjusting the rigidity thereof to be different depending on the radial direction. 前記弾性手段は、その剛性をラジアル方向によって異なるように調整するため、軸方向に沿って断面形状を変化させていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic means has a cross-sectional shape changed along the axial direction in order to adjust the rigidity of the elastic means so as to vary depending on the radial direction. Steering device. 前記弾性手段は、その剛性をラジアル方向によって異なるように調整するため、その断面係数を変化させていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the elastic means changes its section modulus in order to adjust its rigidity so as to vary depending on a radial direction.
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