JP2005297647A - Electric power steering device - Google Patents

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Masahiko Shiina
晶彦 椎名
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device having little change of resistance torque and noise. <P>SOLUTION: A link member 38 of a restriction mechanism 37 is equipped with a first slide contact part 41 slidably contacting to a peripheral surface 18d of a worm shaft 18, a second slide contact part 42 sliably contacting to a side surface 19c of a worm wheel 19, and a driven part 43. An annular switching part 40 of the side surface 19c of the worm wheel 19 displaces the link member 38 to a slide contact position slidably contacting to the worm shaft or the like to a separation position separating from the slide contact position slidably contacting to the worm shaft 18 or the like in collaboration with an energizing member 39. The worm shaft 18 and the worm wheel 19 are mutually linked through the link member 38 energized by the energized member 39. Fine vibration of the worm shaft 18 and the worm wheel 19 is mutually suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電動モータにより操舵補助力を得る電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus that obtains a steering assist force by an electric motor.

自動車用の電動パワーステアリング装置には減速機が用いられている。例えばコラム型EPSでは、モータの出力軸の回転をウォーム軸およびウォームホイールを介して減速することで、モータの出力を増幅して舵取り機構に伝達し、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。
減速機に含まれるウォーム軸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、例えば悪路を走行した場合、路面からの逆入力によりバックラッシに起因した歯打ち音(ラトル音)が発生することがある。
A reduction gear is used in an electric power steering device for an automobile. For example, in the column type EPS, the rotation of the output shaft of the motor is decelerated via the worm shaft and the worm wheel, so that the output of the motor is amplified and transmitted to the steering mechanism to assist the steering operation with torque.
Moderate backlash is required for meshing of the worm shaft and worm wheel included in the reducer. For example, when driving on rough roads, rattling noise caused by backlash occurs due to reverse input from the road surface. There are things to do.

歯打ち音が発生しないようにするためには、各部品の加工精度の範囲内でウォーム軸とウォームホイールとの間に生ずるバックラッシ量を厳密に調整しておく必要がある。従来、ウォーム軸およびウォームホイールを組み付けるときに、各部品を寸法精度のばらつき度合いに応じて選別し、互いの組合せ精度が適正になるもの同士を組み合わせるようにしている(いわゆるマッチング組立)が、この作業に非常に手間がかかり、製造コストが高くなっていた。   In order to prevent the occurrence of rattling noise, it is necessary to strictly adjust the amount of backlash generated between the worm shaft and the worm wheel within the range of machining accuracy of each component. Conventionally, when assembling the worm shaft and the worm wheel, each part is selected according to the degree of variation in dimensional accuracy, and the components with the appropriate combination accuracy are combined (so-called matching assembly). The work was very laborious and the manufacturing cost was high.

また、マッチング組立により初期にはバックラッシが適切な範囲に設定されていたとしても、経時変化による歯部の摩耗等によりバックラッシが増大し、異音を発生するおそれがある。
また、ウォームホイールが合成樹脂を含む場合、使用時の温度膨張や膨潤により、バックラッシが詰まり、減速機の抵抗トルクが大きくなるおそれがある。
Even if the backlash is initially set to an appropriate range by matching assembly, the backlash may increase due to wear of the tooth portion due to a change over time, and noise may be generated.
Further, when the worm wheel contains a synthetic resin, the backlash is clogged due to temperature expansion or swelling during use, and the resistance torque of the speed reducer may increase.

そこで、ウォームホイールの外周側のウォームの回転域に臨む位置に弾性体を設けることが提案されている(例えば特許文献1)。
また、無負荷状態時にウォームおよびウォームホイールとの間を相対的に一方の回転方向にねじりコイルばねによって常時付勢することが提案されている(例えば特許文献2)。
Therefore, it has been proposed to provide an elastic body at a position facing the rotation area of the worm on the outer peripheral side of the worm wheel (for example, Patent Document 1).
Further, it has been proposed that the worm and the worm wheel are always urged by a torsion coil spring relatively in one rotational direction in a no-load state (for example, Patent Document 2).

この場合、マッチング組立等の面倒な組立作業を廃止できるという利点はある。
特開2002−37100号公報 特開平9−164964号公報
In this case, there is an advantage that troublesome assembly work such as matching assembly can be eliminated.
JP 2002-37100 A JP-A-9-164964

しかしながら、特許文献1では、弾性体の付勢力がウォームやウォームホイールに常時及ぶ。
また、特許文献2では、ウォーム軸の回転方向がねじりコイルばねの付勢方向と同方向か反対方向かで騒音防止効果に差がでる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、抵抗トルク変化および騒音の少ない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。
However, in Patent Document 1, the urging force of the elastic body always reaches the worm and the worm wheel.
Further, in Patent Document 2, there is a difference in noise prevention effect depending on whether the rotation direction of the worm shaft is the same or opposite to the biasing direction of the torsion coil spring.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device with little resistance torque change and noise.

上記課題を解決するため、本発明は、操舵部材の操作に応じて電動モータを駆動して操舵補助する電動パワーステアリング装置において、電動モータの出力軸に連結される駆動ギヤおよび駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを含み、電動モータの出力回転を減速して舵取り機構に伝達する減速機と、上記駆動ギヤおよび従動ギヤの相対変位を操舵角中点を含む所定の範囲で規制可能な規制機構とを備えることを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a drive gear coupled to an output shaft of an electric motor and a driven gear meshing with the drive gear in an electric power steering apparatus that assists steering by driving an electric motor according to an operation of a steering member. A reduction gear that includes a gear and decelerates the output rotation of the electric motor and transmits it to the steering mechanism, and a restriction mechanism that can restrict the relative displacement of the drive gear and the driven gear within a predetermined range including the steering angle midpoint. It is characterized by this.

本発明によれば、直進走行時に、駆動ギヤおよび従動ギヤ間のバックラッシを極力小さくすることができ、バックラッシに起因した歯打ち音の発生を抑制することができる。必要時のみにバックラッシが規制されるようにしてあるので、ギヤ間のバックラッシの上限を高くすることができる。その結果、従来のマッチング組立を廃止できる。また、熱膨張や膨潤等の影響を受け難く、抵抗トルクや騒音を低減することができる。   According to the present invention, the backlash between the drive gear and the driven gear can be reduced as much as possible during straight traveling, and the occurrence of rattling noise due to the backlash can be suppressed. Since the backlash is restricted only when necessary, the upper limit of the backlash between the gears can be increased. As a result, the conventional matching assembly can be abolished. Further, it is difficult to be affected by thermal expansion and swelling, and resistance torque and noise can be reduced.

また、本発明において、上記駆動ギヤはウォーム軸を含むと共に、上記従動ギヤはウォームホイールを含み、上記規制機構は、ウォームホイールの側面およびウォーム軸の周面に摺接する摺接位置とこれらから離れる離隔位置との間に変位自在であって摺接位置にてウォームホイールおよびウォーム軸を相互にリンクさせるリンク部材と、上記リンク部材を上記摺接位置に付勢する付勢部材と、ウォームホイールの側面に環状に設けられリンク部材を上記摺接位置および離隔位置に切り換えるための切り換え部とを備える場合がある。   Further, in the present invention, the drive gear includes a worm shaft, the driven gear includes a worm wheel, and the restriction mechanism is separated from a sliding contact position in sliding contact with a side surface of the worm wheel and a peripheral surface of the worm shaft. A link member that is displaceable between the separation position and links the worm wheel and the worm shaft at the sliding contact position; an urging member that biases the link member toward the sliding contact position; There may be provided a switching portion provided in a ring shape on the side surface for switching the link member to the sliding contact position and the separation position.

この場合、付勢部材によって付勢された摺接位置のリンク部材がウォームホイールおよびウォーム軸に摺接することで、ウォームホイールおよびウォーム軸がリンク部材を介してリンクされ、ウォームホイールおよびウォーム軸の微振動を相互に抑制させて、騒音の発生を低減することができる。
また、本発明において、上記切り換え部は、付勢部材に抗してリンク部材を上記離隔位置に駆動するための第1の部分と、付勢部材によるリンク部材の上記摺接位置への変位を許容するための第2の部分と含み、第2の部分は操舵角中点を含む所定の範囲に対応する領域に設けられる場合がある。この場合、ウォーム軸の回転位置に応じて第1および第2の部分によって、リンク部材を離隔位置又は摺接位置に容易に切り換えることができる。第1および第2の部分として相対的に突出する凸部および相対的に凹む凹部をそれぞれ用いることができる。
In this case, the link member at the sliding contact position biased by the biasing member is in sliding contact with the worm wheel and the worm shaft, so that the worm wheel and the worm shaft are linked via the link member. Generation of noise can be reduced by mutually suppressing vibration.
Further, in the present invention, the switching portion includes a first portion for driving the link member to the separated position against the biasing member, and displacement of the link member to the sliding contact position by the biasing member. In some cases, the second portion is provided in a region corresponding to a predetermined range including the steering angle midpoint. In this case, the link member can be easily switched to the separation position or the sliding contact position by the first and second portions according to the rotational position of the worm shaft. As the first and second portions, a relatively projecting protrusion and a relatively recessed recess can be used, respectively.

また、本発明において、上記切り換え部の少なくとも第1の部分はウォームホイールの側面に取り付けられたゴム又は発泡樹脂を含む場合がある。この場合、直進走行から操舵に切り換わったときに、発泡樹脂等が徐々に弾性変形することで、ダンピング効果を得ることができる。   In the present invention, at least the first portion of the switching portion may include rubber or foamed resin attached to the side surface of the worm wheel. In this case, when switching from straight running to steering, the foaming resin or the like gradually elastically deforms, so that a damping effect can be obtained.

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パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結される中間軸5と、中間軸5に自在継手6を介して連結されるピニオン軸7と、ピニオン軸7の端部近傍に設けられたピニオン歯7aに噛み合うラック歯8aを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー8とを有している。ピニオン軸7およびラックバー8により舵取り機構としてのラックアンドピニオン機構Aが構成されている。
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric power steering device 1 includes a steering shaft 3 connected to a steering member 2 such as a steering wheel, an intermediate shaft 5 connected to the steering shaft 3 via a universal joint 4, As a steered shaft extending in the left-right direction of an automobile, having a pinion shaft 7 connected to the shaft 5 via a universal joint 6 and rack teeth 8a meshing with pinion teeth 7a provided in the vicinity of the end of the pinion shaft 7 Rack bar 8. The pinion shaft 7 and the rack bar 8 constitute a rack and pinion mechanism A as a steering mechanism.

ラックバー8は車体に固定されるハウジング9内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラックバー8の両端部はハウジング9の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド10が結合されている。各タイロッド10は対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する操向輪11に連結されている。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がピニオン歯7aおよびラック歯8aによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー8の直線運動に変換される。これにより、操向輪11の転舵が達成される。
The rack bar 8 is supported in a housing 9 fixed to the vehicle body so as to be capable of linear reciprocation through a plurality of bearings (not shown). Both end portions of the rack bar 8 protrude to both sides of the housing 9, and tie rods 10 are coupled to the respective end portions. Each tie rod 10 is connected to a corresponding steering wheel 11 via a corresponding knuckle arm (not shown).
When the steering member 2 is operated and the steering shaft 3 is rotated, this rotation is converted into a linear motion of the rack bar 8 along the left-right direction of the automobile by the pinion teeth 7a and the rack teeth 8a. Thereby, steering of the steered wheel 11 is achieved.

ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力軸3aと、ピニオン軸7に連なる出力軸3bとに分割されており、これら入、出力軸3a,3bはトーションバー12を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。
トーションバー12を介する入、出力軸3a,3b間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ13が設けられており、このトルクセンサ13のトルク検出結果は、ECU(Electric Control Unit :電子制御ユニット)14に与えられる。ECU14では、トルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路15を介して操舵補助用の電動モータ16を駆動制御する。電動モータ16の出力回転が減速機17を介して減速されてステアリングシャフト3の出力軸3bに伝達され、さらにピニオン軸7を介してラックバー8の直線運動に変換されて、操舵が補助される。
The steering shaft 3 is divided into an input shaft 3a connected to the steering member 2 and an output shaft 3b connected to the pinion shaft 7. These input and output shafts 3a and 3b are on the same axis line via a torsion bar 12. They are connected to each other so as to be relatively rotatable.
A torque sensor 13 is provided for detecting a steering torque based on a relative rotational displacement amount between the input and output shafts 3a and 3b via the torsion bar 12, and the torque detection result of the torque sensor 13 is an ECU (Electric Control Unit: electronic). Control unit) 14. The ECU 14 drives and controls the steering assisting electric motor 16 via the drive circuit 15 based on a torque detection result or a vehicle speed detection result given from a vehicle speed sensor (not shown). The output rotation of the electric motor 16 is decelerated via the speed reducer 17 and transmitted to the output shaft 3b of the steering shaft 3, and further converted into a linear motion of the rack bar 8 via the pinion shaft 7, thereby assisting steering. .

減速機17は、電動モータ16により回転駆動される駆動ギヤとしてのウォーム軸18と、このウォーム軸18に噛み合うと共にステアリングシャフト3の出力軸3bに一体回転可能に連結される従動ギヤとしてのウォームホイール19を備える。
図2を参照して、ウォーム軸18は電動モータ16の出力軸20と同軸上に配置される。ウォーム軸18は、その軸長方向に離隔する第1および第2の端部18a,18bを有し、第1および第2の端部18a,18b間の中間部に歯部18cを有する。
The speed reducer 17 is a worm shaft 18 as a drive gear that is rotationally driven by the electric motor 16, and a worm wheel as a driven gear that meshes with the worm shaft 18 and is connected to the output shaft 3 b of the steering shaft 3 so as to be integrally rotatable. 19 is provided.
Referring to FIG. 2, worm shaft 18 is arranged coaxially with output shaft 20 of electric motor 16. The worm shaft 18 has first and second end portions 18a and 18b that are separated from each other in the axial length direction, and has a tooth portion 18c at an intermediate portion between the first and second end portions 18a and 18b.

ウォームホイール19は、ステアリングシャフト3の出力軸3bの軸方向中間部に一体回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されている。ウォームホイール19は、出力軸3bに一体回転可能に結合される環状の芯金19aと、芯金19aの周囲を取り囲み外周に歯部19cを形成した合成樹脂部材19bとを備える。芯金19aは、例えば合成樹脂部材19bの樹脂成形時に金型内にインサートされるものである。   The worm wheel 19 is connected to an intermediate portion in the axial direction of the output shaft 3b of the steering shaft 3 so as to be integrally rotatable and immovable in the axial direction. The worm wheel 19 includes an annular cored bar 19a coupled to the output shaft 3b so as to be integrally rotatable, and a synthetic resin member 19b surrounding the cored bar 19a and having teeth 19c formed on the outer periphery. The core metal 19a is inserted into the mold when the synthetic resin member 19b is molded with resin, for example.

ウォーム軸18およびウォームホイール19の歯の噛み合い部分Bを含む領域にはグリース等の潤滑剤が充填されている。ウォーム軸18の第1の端部18aと電動モータ16の出力軸20とは筒状の継手21を介して同軸上に動力伝達可能に連結されている。
ウォーム軸18の第1および第2の端部18a,18bは、対応する第1および第2の軸受22,23をそれぞれ介して減速機17のハウジング17aに回転自在に支持されている。第1および第2の軸受22,23は例えば玉軸受からなる。
A region including the tooth meshing portion B of the worm shaft 18 and the worm wheel 19 is filled with a lubricant such as grease. The first end 18a of the worm shaft 18 and the output shaft 20 of the electric motor 16 are connected to each other coaxially via a cylindrical joint 21 so that power can be transmitted.
The first and second end portions 18a and 18b of the worm shaft 18 are rotatably supported by the housing 17a of the speed reducer 17 via corresponding first and second bearings 22 and 23, respectively. The first and second bearings 22 and 23 are ball bearings, for example.

第1および第2の軸受22,23の内輪24,25が、ウォーム軸18の第1および第2の端部18a,18bに一体回転可能に嵌合されている。各内輪24,25はそれぞれウォーム軸18の対応する互いに逆向きの位置決め段部に当接している。第1の軸受22の外輪26は、減速機17のハウジング17aの軸受保持孔27に回転不能に保持されている。第2の軸受23の外輪28は、減速機17のハウジング17aの軸受保持孔29に回転不能に保持されている。   Inner rings 24, 25 of the first and second bearings 22, 23 are fitted to the first and second end portions 18a, 18b of the worm shaft 18 so as to be integrally rotatable. Each of the inner rings 24 and 25 is in contact with a corresponding positioning step portion of the worm shaft 18 opposite to each other. The outer ring 26 of the first bearing 22 is held in the bearing holding hole 27 of the housing 17a of the speed reducer 17 so as not to rotate. The outer ring 28 of the second bearing 23 is held in the bearing holding hole 29 of the housing 17a of the speed reducer 17 so as not to rotate.

また、予圧調整用のねじ部材30が、軸受保持孔27に連なって形成されるねじ孔31にねじ込まれることにより、第1および第2の軸受22,23に一括して予圧を付与すると共に、第2の軸受23の外輪28がハウジング17aの端壁17bの環状の位置決め部32に当接することで、ウォーム軸18が軸方向に位置決めされる。調整後のねじ部材30はロック部材33により止定される。   Further, the screw member 30 for adjusting the preload is screwed into the screw hole 31 formed continuously to the bearing holding hole 27, so that the preload is collectively applied to the first and second bearings 22, 23, and The outer ring 28 of the second bearing 23 contacts the annular positioning portion 32 of the end wall 17b of the housing 17a, whereby the worm shaft 18 is positioned in the axial direction. The screw member 30 after adjustment is fixed by the lock member 33.

ウォーム軸18の一端部18aおよび電動モータ16の出力軸20が継手21の対応する端部からそれぞれ嵌め入れられて継手21に結合している。ウォーム軸18の一端部18aは例えばスプライン嵌合により継手21に結合され、電動モータ16の出力軸20は例えば圧入により継手21に結合される。
次いで、図3を参照して、ステアリングシャフト3の出力軸3bは、ウォームホイール19を挟んだ両側に配置される第3および第4の軸受34,35により回転自在に支持されている。第3の軸受35は、上記減速機17のハウジング17aと組み合わされるセンサハウジング36により保持され、第4の軸受35は減速機17のハウジング17aにより保持されている。
One end portion 18 a of the worm shaft 18 and the output shaft 20 of the electric motor 16 are respectively fitted from the corresponding end portions of the joint 21 and coupled to the joint 21. One end 18a of the worm shaft 18 is coupled to the joint 21 by, for example, spline fitting, and the output shaft 20 of the electric motor 16 is coupled to the joint 21 by, for example, press fitting.
Next, referring to FIG. 3, the output shaft 3 b of the steering shaft 3 is rotatably supported by third and fourth bearings 34 and 35 disposed on both sides of the worm wheel 19. The third bearing 35 is held by a sensor housing 36 combined with the housing 17 a of the speed reducer 17, and the fourth bearing 35 is held by the housing 17 a of the speed reducer 17.

減速機17のハウジング17a内には、上記ウォーム軸18およびウォームホイール19の相対変位を操舵角中点を含む所定の範囲内に所定の規制力で規制可能な規制機構37が収容されている。
規制機構37は、リンク部材38と、例えば圧縮コイルばねからなる付勢部材39と、ウォームホイール19の側面に設けられた切り換え部40とを備える。
In the housing 17a of the speed reducer 17, a regulating mechanism 37 capable of regulating the relative displacement of the worm shaft 18 and the worm wheel 19 within a prescribed range including the steering angle midpoint with a prescribed regulating force is accommodated.
The restriction mechanism 37 includes a link member 38, an urging member 39 made of, for example, a compression coil spring, and a switching portion 40 provided on the side surface of the worm wheel 19.

図4および図5を参照して、リンク部材38は、例えば略直方体形状をなし、ウォームホイール19の径方向に沿って配置されている。リンク部材38は、ウォーム軸18の中間部18cの周面18dおよびウォームホイール19の合成樹脂部材19bの側面19cに対向する第1の面38aとこの第1の面38aに対向する第2の面38bとを有する。リンク部材38の第1の面38aには、ウォーム軸18の中間部18cの周面に摺接可能な第1の摺接部41と、ウォームホイール19の合成樹脂部材19bの側面19cに摺接可能な第2の摺接部42と、切り換え部40に対向する被駆動部43とが設けられている。   4 and 5, the link member 38 has, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape, and is disposed along the radial direction of the worm wheel 19. The link member 38 includes a first surface 38a facing the peripheral surface 18d of the intermediate portion 18c of the worm shaft 18 and a side surface 19c of the synthetic resin member 19b of the worm wheel 19, and a second surface facing the first surface 38a. 38b. The first surface 38 a of the link member 38 is slidably contacted with a first sliding contact portion 41 slidably contacted with the peripheral surface of the intermediate portion 18 c of the worm shaft 18 and a side surface 19 c of the synthetic resin member 19 b of the worm wheel 19. A possible second slidable contact portion 42 and a driven portion 43 facing the switching portion 40 are provided.

リンク部材38は、図示しないガイド機構を介して出力軸3bと平行な方向Xに沿って移動可能に案内されるようになっている。すなわち、リンク部材38は、図6に示す摺接位置と、図4に示す離隔位置との間に上記方向Xに沿って変位できるように案内される。 図4に示すように、離隔位置のリンク部材38の第1および第2の摺接部41,42は、それぞれ対応するウォーム軸18の中間部18cの周面18dおよびウォームホイール19の合成樹脂部材19bの側面19cから離隔する。図6に示すように、摺接位置のリンク部材38の第1および第2の摺接部41,42は、それぞれ対応するウォーム軸18の中間部18cの周面18dおよびウォームホイール19の合成樹脂部材19bの側面19cに摺接する。これにより、リンク部材38は、ウォーム軸18およびウォームホイール19を相互にリンクさせ、ウォーム軸18およびウォームホイール19の微振動を相互に抑制させる。   The link member 38 is guided so as to be movable along a direction X parallel to the output shaft 3b via a guide mechanism (not shown). That is, the link member 38 is guided so that it can be displaced along the direction X between the sliding contact position shown in FIG. 6 and the separation position shown in FIG. As shown in FIG. 4, the first and second sliding contact portions 41 and 42 of the link member 38 in the separated position are respectively the peripheral surface 18 d of the intermediate portion 18 c of the corresponding worm shaft 18 and the synthetic resin member of the worm wheel 19. It is separated from the side surface 19c of 19b. As shown in FIG. 6, the first and second slidable contact portions 41 and 42 of the link member 38 at the slidable contact position are respectively the peripheral surface 18d of the intermediate portion 18c of the corresponding worm shaft 18 and the synthetic resin of the worm wheel 19. It contacts the side surface 19c of the member 19b. Thereby, the link member 38 links the worm shaft 18 and the worm wheel 19 to each other, and suppresses the slight vibrations of the worm shaft 18 and the worm wheel 19.

図4および図6を参照して、リンク部材38の第2の面38bとこれに対向するハウジング17aの面17cとの間に、上記の付勢部材39が介在しており、この付勢部材39は、リンク部材38を上記方向Xに沿って摺接位置に付勢する。
図7を参照して、上記の切り換え部40は、ウォームホイール19の合成樹脂部材19bの側面19cに環状に設けられ、付勢部材39と共同してリンク部材38をその被駆動部43を介して摺接位置および離隔位置に切り換える働きをする。具体的には、切り換え部40は、付勢部材39に抗してリンク部材38を離隔位置に駆動するための第1の部分としての凸部44と、付勢部材39によるリンク部材38の摺接位置への変位を許容するための第2の部分としての凹部45と含む。凸部44および凹部45は合成樹脂部材19bと単一の部材(例えばポリアミド樹脂)で一体に形成されている。
4 and 6, the biasing member 39 is interposed between the second surface 38b of the link member 38 and the surface 17c of the housing 17a facing the second surface 38b. 39 biases the link member 38 to the sliding contact position along the direction X.
Referring to FIG. 7, the switching portion 40 is provided in an annular shape on the side surface 19 c of the synthetic resin member 19 b of the worm wheel 19, and the link member 38 is connected via the driven portion 43 in cooperation with the biasing member 39. It works to switch between the sliding contact position and the separation position. Specifically, the switching portion 40 includes a convex portion 44 as a first portion for driving the link member 38 to the separated position against the biasing member 39, and sliding of the link member 38 by the biasing member 39. It includes a recess 45 as a second part for allowing displacement to the contact position. The convex portion 44 and the concave portion 45 are integrally formed of a synthetic resin member 19b and a single member (for example, polyamide resin).

図7および図8を参照して、凸部44と凹部45の間を接続するための傾斜部46が設けられている。この傾斜部46の働きで、リンク部材38の被駆動部43が凹部45から凸部44にスムーズに移行できるようになっている。
第2の部分としての凹部45は環状の切り換え部40において、操舵角中点を含む所定の範囲に対応する領域Zに設けられている。リンク部材38の幅Yは、領域Zの周方向長さより小さく設定されている。第2の部分としての凹部45はウォームホイール19の合成樹脂部材19bの側面19cの主たる部分19dと面一であっても良いが、本実施の形態では、凹部45は側面19cの主たる部分19dよりも突出している。
With reference to FIG. 7 and FIG. 8, an inclined portion 46 for connecting between the convex portion 44 and the concave portion 45 is provided. By the action of the inclined portion 46, the driven portion 43 of the link member 38 can smoothly transition from the concave portion 45 to the convex portion 44.
The concave portion 45 as the second portion is provided in a region Z corresponding to a predetermined range including the steering angle midpoint in the annular switching portion 40. The width Y of the link member 38 is set to be smaller than the circumferential length of the region Z. The concave portion 45 as the second portion may be flush with the main portion 19d of the side surface 19c of the synthetic resin member 19b of the worm wheel 19, but in this embodiment, the concave portion 45 is more than the main portion 19d of the side surface 19c. Is also prominent.

本実施の形態によれば、直進走行時に、リンク部材38を介してウォーム軸18およびウォームホイール19が相互にリンクされるので、ウォーム軸18およびウォームホイール19間のバックラッシを極力小さくして、ウォーム軸18およびウォームホイール19の微振動を相互に抑制させることができる。これにより、バックラッシに起因した歯打ち音の発生を抑制することができる。   According to the present embodiment, since the worm shaft 18 and the worm wheel 19 are linked to each other via the link member 38 during straight traveling, the backlash between the worm shaft 18 and the worm wheel 19 is minimized, and the worm Fine vibrations of the shaft 18 and the worm wheel 19 can be suppressed from each other. Thereby, generation | occurrence | production of the rattling sound resulting from a backlash can be suppressed.

しかも、必要時のみにバックラッシが規制されるようにしてあるので、ウォーム軸18とウォームホイール19のバックラッシの上限を高く設定しておくことができる。その結果、従来のマッチング組立を廃止することができる。また、ウォームホイール19の合成樹脂部材19bの熱膨張や膨潤等の影響を受け難く、抵抗トルクや騒音を低減することができる。   In addition, since the backlash is restricted only when necessary, the upper limit of the backlash of the worm shaft 18 and the worm wheel 19 can be set high. As a result, the conventional matching assembly can be abolished. Further, it is difficult to be affected by thermal expansion or swelling of the synthetic resin member 19b of the worm wheel 19, and resistance torque and noise can be reduced.

また、ウォームホイール19の側面に設けられた切り換え部40を用いた簡単な構造によって、リンク部材38の位置を摺接位置および離隔位置に容易に切り換えることができる。
なお、図9に示すように、切り換え部40Aの第1の部分としての凸部44Aをウォームホイール19の側面19cの主たる部分19dと面一とし、第2の部分としての凹部45Aが主たる部分19dから凹むようにしても良い。
In addition, the position of the link member 38 can be easily switched between the sliding contact position and the separation position by a simple structure using the switching portion 40 provided on the side surface of the worm wheel 19.
As shown in FIG. 9, the convex portion 44A as the first portion of the switching portion 40A is flush with the main portion 19d of the side surface 19c of the worm wheel 19, and the concave portion 45A as the second portion is the main portion 19d. You may make it dent from.

また、図10に示すように、切り換え部40Bをゴム又は発泡樹脂にて形成してウォームホイール19の側面19cに取り付けるようにしても良い。この場合、直進走行から操舵に切り換わったときに、発泡樹脂等が徐々に弾性変形することで、ダンピング効果を得ることができ、その結果、ギヤ回転時はリンク部材38が浮き上がっており、駆動トルクが低減し、ハンドル戻りの悪化を抑えることができるという利点がある。なお、切り換え部40Bの少なくとも第1の部分としての凸部44がゴム又は発泡樹脂で形成されていれば良い。   Further, as shown in FIG. 10, the switching portion 40 </ b> B may be formed of rubber or foamed resin and attached to the side surface 19 c of the worm wheel 19. In this case, when switching from straight running to steering, the foamed resin or the like is gradually elastically deformed so that a damping effect can be obtained. As a result, the link member 38 is lifted during gear rotation, and the drive There is an advantage that torque can be reduced and deterioration of steering wheel return can be suppressed. In addition, the convex part 44 as at least 1st part of the switching part 40B should just be formed with rubber | gum or foamed resin.

また、ウォームホイール19の側面19cにおいて全周に切り換え部としてのゴム又は発泡樹脂を取り付けると共に、ウォームホイール19の側面19cからの発泡樹脂等の突出量を全周にわたって均一としても良い。この場合、直進走行時(非操舵時)には、付勢部材39の付勢力と発泡樹脂等の弾性反発力との静的な力のバランスでリンク部材38が発泡樹脂内に沈み込み、ウォーム軸18およびウォームホイール19を相互にリンクさせる。一方、操舵が開始されると、リンク部材38に対して相対運動する発泡樹脂等の働きで付勢部材39に抗してリンク部材38が浮き上げられ、ウォーム軸18およびウォームホイール19の相互のリンクが解除される。   Further, rubber or foam resin as a switching portion may be attached to the entire circumference of the side surface 19c of the worm wheel 19, and the protruding amount of the foam resin or the like from the side surface 19c of the worm wheel 19 may be uniform over the entire circumference. In this case, during straight running (non-steering), the link member 38 sinks into the foamed resin due to a static balance between the biasing force of the biasing member 39 and the elastic repulsion force of the foamed resin, etc. The shaft 18 and the worm wheel 19 are linked to each other. On the other hand, when the steering is started, the link member 38 is lifted against the urging member 39 by the action of the foamed resin or the like that moves relative to the link member 38, and the worm shaft 18 and the worm wheel 19 are mutually connected. The link is released.

減速機として駆動ギヤおよび従動ギヤが互いに噛み合うベベルギヤであっても良い。また、駆動ギヤおよび従動ギヤは、ヘリカルギヤ、ハイポイドギヤであっても良い。   A bevel gear in which the drive gear and the driven gear mesh with each other may be used as the reduction gear. Further, the drive gear and the driven gear may be a helical gear or a hypoid gear.

本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device of one embodiment of the present invention. 電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of an electric power steering device. 図2のIII −III 線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the III-III line of FIG. 規制機構の概略断面図であり、そのリンク部材が離隔位置にある状態を示している。It is a schematic sectional drawing of a control mechanism, and the state which has the link member in a separation position is shown. リンク部材の平面図である。It is a top view of a link member. 規制機構の概略断面図であり、そのリンク部材が摺接位置にある状態を示している。It is a schematic sectional drawing of a control mechanism, and the state which has the link member in a sliding contact position is shown. ウォームホイールの概略側面図である。It is a schematic side view of a worm wheel. 切り換え部の要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of a switching part. 本発明の別の実施の形態の切り換え部を含むウォームホイールの側面図である。It is a side view of the worm wheel containing the switching part of another embodiment of this invention. 本発明の別の実施の形態のウォームホイールの要部の断面図である。It is sectional drawing of the principal part of the worm wheel of another embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 電動パワーステアリング装置
2 操舵部材
3 ステアリングシャフト
5 中間軸
7 ピニオン軸
8 ラックバー
10 タイロッド
11 操向輪
A 舵取り機構
16 電動モータ
17 減速機
17a ハウジング
18 ウォーム軸(駆動ギヤ)
18a 第1の端部
18b 第2の端部
18c 中間部
18d 周面
19 ウォームホイール(従動ギヤ)
19a 芯金
19b 合成樹脂部材
19c 側面
19d 主たる部分
37 規制機構
38 リンク部材
38a 第1の面
38b 第2の面
39 付勢部材
40,40A,40B 切り換え部
41 第1の摺接部
42 第2の摺接部
43 被駆動部
44,44A 凸部(第1の部分)
45,45A 凹部(第2の部分)
Z 操舵角中点を含む所定の範囲に対応する領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power steering apparatus 2 Steering member 3 Steering shaft 5 Intermediate shaft 7 Pinion shaft 8 Rack bar 10 Tie rod 11 Steering wheel A Steering mechanism 16 Electric motor 17 Reducer 17a Housing 18 Worm shaft (drive gear)
18a First end portion 18b Second end portion 18c Intermediate portion 18d Peripheral surface 19 Worm wheel (driven gear)
19a Core 19b Synthetic resin member 19c Side surface 19d Main portion 37 Restriction mechanism 38 Link member 38a First surface 38b Second surface 39 Biasing member 40, 40A, 40B Switching portion 41 First sliding contact portion 42 Second Sliding portion 43 Driven portion 44, 44A Convex portion (first portion)
45, 45A Concave part (second part)
Z Area corresponding to a predetermined range including the steering angle midpoint

Claims (4)

操舵部材の操作に応じて電動モータを駆動して操舵補助する電動パワーステアリング装置において、
電動モータの出力軸に連結される駆動ギヤおよび駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを含み、電動モータの出力回転を減速して舵取り機構に伝達する減速機と、
上記駆動ギヤおよび従動ギヤの相対変位を操舵角中点を含む所定の範囲内で規制可能な規制機構とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
In an electric power steering device that assists steering by driving an electric motor according to an operation of a steering member,
A reduction gear that includes a drive gear coupled to the output shaft of the electric motor and a driven gear that meshes with the drive gear, and that reduces the output rotation of the electric motor and transmits it to the steering mechanism;
An electric power steering apparatus comprising: a regulating mechanism capable of regulating relative displacement of the drive gear and the driven gear within a predetermined range including a steering angle midpoint.
請求項1において、上記駆動ギヤはウォーム軸を含むと共に、上記従動ギヤはウォームホイールを含み、
上記規制機構は、ウォームホイールの側面およびウォーム軸の周面に摺接する摺接位置とこれらから離れる離隔位置との間に変位自在であって摺接位置にてウォームホイールおよびウォーム軸を相互にリンクさせるリンク部材と、
上記リンク部材を上記摺接位置に付勢する付勢部材と、
ウォームホイールの側面に環状に設けられリンク部材を上記摺接位置および離隔位置に切り換えるための切り換え部とを備える電動パワーステアリング装置。
The drive gear includes a worm shaft, and the driven gear includes a worm wheel.
The regulating mechanism is freely displaceable between a sliding contact position that is in sliding contact with the side surface of the worm wheel and the peripheral surface of the worm shaft, and a separation position that is away from the sliding contact position. A link member to be
A biasing member that biases the link member to the sliding contact position;
An electric power steering apparatus comprising: a switching portion provided annularly on a side surface of the worm wheel for switching the link member to the sliding contact position and the separation position.
請求項2において、上記切り換え部は、付勢部材に抗してリンク部材を上記離隔位置に駆動するための第1の部分と、付勢部材によるリンク部材の上記摺接位置への変位を許容するための第2の部分と含み、第2の部分は操舵角中点を含む所定の範囲に対応する領域に設けられる電動パワーステアリング装置。   The switching unit according to claim 2, wherein the switching portion allows a first portion for driving the link member to the separation position against the biasing member, and allows the displacement of the link member to the sliding contact position by the biasing member. An electric power steering apparatus provided in a region corresponding to a predetermined range including a steering angle midpoint. 請求項2又は3において、上記切り換え部の少なくとも第1の部分はウォームホイールの側面に取り付けられたゴム又は発泡樹脂を含む電動パワーステアリング装置。   4. The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein at least a first portion of the switching portion includes rubber or foamed resin attached to a side surface of the worm wheel.
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