JP2005329912A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動パワーステアリング装置において、電動モータの動力伝達機構を構成する駆動プーリと従動プーリに巻掛けたベルトの張力を、簡易な構成により、簡易に調整可能にすること。
【解決手段】 電動パワーステアリング装置１０において、駆動プーリ２２を支持カラー４０に支持し、支持カラー４０に装填した複数の調整カラー５０のそれぞれに、ギヤハウジング１１Ｂに挿通した取付ボルト４４を螺着するものであり、調整カラー５０は支持カラー４０に装填する外周装填部５１と、取付ボルト４４が螺着し得る内周ねじ部５２とを備え、外周装填部５１の装填中心に対し内周ねじ部５２のねじ中心を偏心配置するとともに、支持カラー４０に対する調整カラー５０の上記外周装填部５１の装填中心まわりにおける取付角度位置を調整可能にしてなるもの。
【選択図】 図３

Description

本発明は電動パワーステアリング装置に関する。

特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、ギヤハウジングにラック軸を直線移動可能に支持するとともに、ギヤハウジングに電動モータを取付け、電動モータの回転軸に結合した駆動プーリの回転力を、該駆動プーリにベルトを介して接続された従動プーリを含む動力伝達機構を介してラック軸に伝える。運転者がステアリングホイールを操舵し、ステアリング軸に接続したピニオンが噛合うラック軸を移動させる操舵力を、電動モータによりアシストするものである。
実開昭62-145777

特許文献１では、駆動プーリと従動プーリに巻掛けられるベルトがゆるみ、ひいては外れるおそれがあり、電動モータによる操舵力の適切なアシストを困難にするおそれがある。

本発明の課題は、電動パワーステアリング装置において、電動モータの動力伝達機構を構成する駆動プーリと従動プーリに巻掛けたベルトの張力を、簡易な構成により、簡易に調整可能にすることにある。

請求項１の発明は、ギヤハウジングにラック軸を直線移動可能に支持するとともに、ギヤハウジングに電動モータを取付け、電動モータの回転軸に結合した駆動プーリの回転力を、該駆動プーリにベルトを介して接続された従動プーリを含む動力伝達機構を介してラック軸に伝える電動パワーステアリング装置において、駆動プーリを支持カラーに支持し、支持カラーに装填した複数の調整カラーのそれぞれに、ギヤハウジングに挿通した取付ボルトを螺着するものであり、調整カラーは支持カラーに装填する外周装填部と、取付ボルトが螺着し得る内周ねじ部とを備え、外周装填部の装填中心に対し内周ねじ部のねじ中心を偏心配置するとともに、支持カラーに対する調整カラーの上記外周装填部の装填中心まわりにおける取付角度位置を調整可能にしてなるものである。

調整カラーの支持カラーに装填されている外周装填部の装填中心Ｏ1と、ギヤハウジングに挿通されている取付ボルトが螺着し得る調整カラーの内周ねじ部のねじ中心Ｏ2とを偏心量ｅで偏心配置してある。

従って、支持カラーに対する調整カラーの取付角度位置を調整すると、上記偏心量ｅの存在により、支持カラー（駆動プーリを支持）に対する調整カラーの内周ねじ部（ギヤハウジングの取付ボルトが螺着）の相対位置が変位、換言すればギヤハウジングに対する駆動プーリの中心軸の位置が変位するものになる。

結果として、ギヤハウジングに対する支持軸が固定化されている従動プーリに対し、駆動プーリがなす軸間距離を設定替えするものになる。これにより、駆動プーリと従動プーリに巻掛けたベルトの張力を適度に設定し、ベルトのゆるみ、ひいては外れを防止し、電動モータによる操舵アシストの安定を図ることができる。

図１は電動パワーステアリング装置を示す全体側面図、図２は図１の要部拡大図、図３は図２の断面図、図４は支持カラーの図３におけるIV−IV線に沿う模式矢視図、図５は調整カラーを示す断面図である。

電動パワーステアリング装置１０は、図１に示す如く、ギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａと第２ギヤハウジング１１Ｂ）を有し、このギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ）にステアリング入力軸１２を支持し、入力軸１２にトーションバー１３を介して出力軸（不図示）を連結し、この出力軸にピニオン（不図示）を設け、このピニオンに噛合うラック軸１４をギヤハウジング１１に左右方向に直線移動可能に支持している。入力軸１２と出力軸の間には、不図示の操舵トルクセンサを設けている。操舵トルクセンサは、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに起因するトーションバーの弾性ねじり変形により、入力軸１２と出力軸の間に生ずる相対回転変位に基づき、操舵トルクを検出する。

電動パワーステアリング装置１０は、ラック軸１４の両端部をギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ、第２ギヤハウジング１１Ｂ）の両側に突出し、それらの端部にタイロッド１５Ａ、１５Ｂを連結し、ラック軸１４の直線移動に連動するタイロッド１５Ａ、１５Ｂを介して、左右の車輪を転舵可能にする。

電動パワーステアリング装置１０は、図２に示す如く、電動モータ２０を取付ボルト２１によりギヤハウジング１１（第２ギヤハウジング１１Ｂ）に取付け、図３に示す如く、電動モータ２０の回転軸２０Ａのセレーションを駆動プーリ２２の中心軸２３のセレーション孔に同軸的に結合している。駆動プーリ２２の中心軸２３は、後述する如く、ギヤハウジング１１（第２ギヤハウジング１１Ｂ）に支持される。

電動パワーステアリング装置１０は、ラック軸１４にボールねじ３０を設け、ボールねじ３０にボール３１を介して噛合うボールナット３２を有し、ギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ）に支持した軸受３３によりボールナット３２を回転自在に支持する。３３Ａは軸受３３の外輪固定用ナットである。

電動パワーステアリング装置１０は、ギヤハウジング１１（第２ギヤハウジング１１Ｂ）に支持した軸受３４により従動プーリ３６のボス部を回転自在に支持する。３４Ａは軸受３４の外輪固定用ナットである。第１ギヤハウジング１１Ａと第２ギヤハウジング１１Ｂがボルト１６により締結されたとき、ボールナット３２の外周のスプライン部に、従動プーリ３６のボス部に設けたスプライン孔がスプライン結合されて固定される。

電動パワーステアリング装置１０は、電動モータ２０の側の駆動プーリ２２と、ボールナット３２の側の従動プーリ３６にベルト３７を巻掛け、駆動プーリ２２の回転力をベルト３７から従動プーリ３６経由でボールナット３２に伝え、ひいてはラック軸１４に伝えて該ラック軸１４を直線移動させる。

以下、電動パワーステアリング装置１０の動作について説明する。
(1)操舵トルクセンサが検出した操舵トルクが所定値より低いとき、操舵アシスト力は不要であり、電動モータ２０は駆動されない。

(2)操舵トルクセンサが検出した操舵トルクが所定値を超えるとき、操舵アシスト力を必要とするから、電動モータ２０が駆動される。電動モータ２０の発生トルクに基づく駆動プーリ２２の回転力が、ベルト３７から従動プーリ３６経由でボールナット３２に伝えられ、ボールねじ３０を介してラック軸１４を直線移動させる操舵アシスト力になる。

電動パワーステアリング装置１０は、駆動プーリ２２と従動プーリ３６に巻掛けたベルト３７の張力調整構造を以下の如くに有する（図３〜図５）。

駆動プーリ２２は、図３に示す如く、支持カラー４０と調整カラー５０を介してギヤハウジング１１（第２ギヤハウジング１１Ｂ）に支持される。

即ち、駆動プーリ２２には、その中心孔に圧入されて固定される中心軸２３が同軸的に一体結合される。そして、中心軸２３はボールベアリング等の小径軸受４１と大径軸受４２を介して支持カラー４０に両持ち状態で枢支される。４２Ａは軸受４２の外輪固定用ナットである。

また、支持カラー４０は、図４に示す如く、軸受４１、４２の中心まわりの周方向複数位置（本実施例では３位置）に設けた装填孔４３のそれぞれに調整カラー５０を装填して備え、第２ギヤハウジング１１Ｂに設けたボルト挿通孔に挿通された取付ボルト４４を調整カラー５０に螺着することにて第２ギヤハウジング１１Ｂに固定される。

各調整カラー５０は、図５に示す如く、支持カラー４０の各装填孔４３に装填される外周装填部５１と、第２ギヤハウジング１１Ｂのボルト挿通孔と支持カラー４０のボルト挿通孔に挿通された取付ボルト４４が螺着し得る内周ねじ部５２とを備える。外周装填部５１の装填中心Ｏ1に対し、内周ねじ部５２のねじ中心Ｏ2を偏心配置（偏心量ｅ）する。

各調整カラー５０は、内周ねじ部５２の開口端面に対する反対側の端面に六角頭状（凹状でも可）等の工具係合部５３を備え、この工具係合部５３を用いて回転操作されることにより、支持カラー４０に対する外周装填部５１の装填中心Ｏ1まわりにおける取付角度位置を調整可能にする。各調整カラー５０の取付角度位置を調整したとき、偏心量ｅの存在により、第２ギヤハウジング１１Ｂに挿通された各取付ボルト４４に対する支持カラー４０の相対位置、ひいては第２ギヤハウジング１１Ｂに対する駆動プーリ２２の中心軸位置が変位し、従動プーリ３６に対する駆動プーリ２２の軸間距離が設定替えされる。

従って、駆動プーリ２２と従動プーリ３６に巻掛けたベルト３７の張力調整手順は以下の如くになる。

(1)第２ギヤハウジング１１Ｂに従動プーリ３６を支持するとともに、この第２ギヤハウジング１１Ｂに取付ボルト４４で支持カラー４０を仮止めする。このとき、取付ボルト４４は支持カラー４０の各調整カラー５０に螺着されるが、その螺着力は弱く、各調整カラー５０は支持カラー４０に対し回転操作でき、支持カラー４０は第２ギヤハウジング１１Ｂに対し軽い力で相対移動できる。また、支持カラー４０に支持されている駆動プーリ２２に巻掛けてあるベルト３７を第２ギヤハウジング１１Ｂに支持されている従動プーリ３６に引掛ける。

(2)支持カラー４０の各調整カラー５０に備えてある工具係合部５３を用いてそれらの調整カラー５０を回転操作し、支持カラー４０に対する外周装填部５１の装填中心Ｏ1まわりにおける取付角度位置を調整する。各調整カラー５０の取付角度位置を調整したとき、偏心量ｅの存在により、第２ギヤハウジング１１Ｂに対する駆動ギヤ２２の中心軸位置が変位し、従動プーリ３６に対する駆動プーリ２２の軸間距離が設定替えされる。各調整カラー５０の取付角度位置の調整後、支持カラー４０を取付ボルト４４で第２ギヤハウジング１１Ｂに強固に本締めする。

(3)第２ギヤハウジング１１Ｂにボルト１６で第１ギヤハウジング１１Ａを締結する。このとき、第１ギヤハウジング１１Ａに支持しているラック軸１４を第２ギヤハウジング１１Ｂに挿入し、ボールナット３２の外周のスプライン部を、従動ギヤ３６のボス部のスプライン孔にスプライン結合する。

(4)電動モータ２０を取付ボルト２１により第２ギヤハウジング１１Ｂに締結する。このとき、電動モータ２０の回転軸２０Ａのセレーションを駆動プーリ２２の中心軸２３のセレーション孔にセレーション結合する。

尚、支持カラー４０の外周部の一部は、ギヤハウジング１１Ａ、１１Ｂの各孔に挿入配置されるが、それらの各孔との間に一定の間隙を介する。

本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)調整カラー５０の支持カラー４０に装填されている外周装填部５１の装填中心Ｏ1と、ギヤハウジング１１Ｂに挿通されている取付ボルト４４が螺着し得る調整カラー５０の内周ねじ部５２のねじ中心Ｏ2とを偏心量ｅで偏心配置してある。

(b)従って、支持カラー４０に対する調整カラー５０の取付角度位置を調整すると、上記偏心量ｅの存在により、支持カラー４０（駆動プーリ２２を支持）に対する調整カラー５０の内周ねじ部５２（ギヤハウジング１１Ｂの取付ボルト４４が螺着）の相対位置が変位、換言すればギヤハウジング１１Ｂに対する駆動プーリ２２の中心軸の位置が変位するものになる。

(c)結果として、ギヤハウジング１１Ｂに対する支持軸が固定化されている従動プーリ３６に対し、駆動プーリ２２がなす軸間距離を設定替えするものになる。これにより、駆動プーリ２２と従動プーリ３６に巻掛けたベルト３７の張力を適度に設定し、ベルト３７のゆるみ、ひいては外れを防止し、電動モータ２０による操舵アシストの安定を図ることができる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

図１は電動パワーステアリング装置を示す全体側面図である。 図２は図１の要部拡大図である。 図３は図２の断面図である。 図４は支持カラーの図３におけるIV−IV線に沿う模式矢視図である。 図５は調整カラーを示す断面図である。

符号の説明

１０ 電動パワーステアリング装置
１１ ギヤハウジング
１１Ａ 第１ギヤハウジング
１１Ｂ 第２ギヤハウジング
１４ ラック軸
２０ 電動モータ
２０Ａ 回転軸
２２ 駆動プーリ
３６ 従動プーリ
３７ ベルト
４０ 支持カラー
４４ 取付ボルト
５０ 調整カラー
５１ 外周装填部
５２ 内周ねじ部

Claims (1)

1. ギヤハウジングにラック軸を直線移動可能に支持するとともに、ギヤハウジングに電動モータを取付け、電動モータの回転軸に結合した駆動プーリの回転力を、該駆動プーリにベルトを介して接続された従動プーリを含む動力伝達機構を介してラック軸に伝える電動パワーステアリング装置において、
   駆動プーリを支持カラーに支持し、支持カラーに装填した複数の調整カラーのそれぞれに、ギヤハウジングに挿通した取付ボルトを螺着するものであり、
   調整カラーは支持カラーに装填する外周装填部と、取付ボルトが螺着し得る内周ねじ部とを備え、外周装填部の装填中心に対し内周ねじ部のねじ中心を偏心配置するとともに、支持カラーに対する調整カラーの上記外周装填部の装填中心まわりにおける取付角度位置を調整可能にしてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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