JP2006096209A - Electric power steering device - Google Patents

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JP2006096209A JP2004285482A JP2004285482A JP2006096209A JP 2006096209 A JP2006096209 A JP 2006096209A JP 2004285482 A JP2004285482 A JP 2004285482A JP 2004285482 A JP2004285482 A JP 2004285482A JP 2006096209 A JP2006096209 A JP 2006096209A
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Toshiyuki Iwano
敏行 岩野
Haruhiko Kiyota
晴彦 清田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To surely prevent the situation that a joint center on a column output side is oscillated and torque fluctuation is caused. <P>SOLUTION: A hollow output shaft 20 formed to be hollow is fitted and fixed to a torque sensor shaft 3, and a core 12a of a worm wheel 12 of a worm deceleration mechanism is fitted and fixed to an outer peripheral surface of the hollow output shaft 20, and thereby a hollow shaft having no joint can be formed from a fitting part of the core 12a of the worm wheel 12 and the hollow output shaft 20 to a vehicle front end part of the hollow output shaft 20. That is, the long and integral output shaft for the electric power steering device can be provided without welding from the fitting part of the hollow output shaft 20 and the core 12a of the worm wheel 12 to the vehicle front end part of the hollow output shaft 20 on a rack and pinion side. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、その出力軸の構造を改良した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 having an improved output shaft structure.

自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動するものが多かった。ところが、この種のパワーステアリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大きい(最大負荷時において、数馬力〜十馬力程度)ため、小排気量の軽自動車等への採用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下することが避けられなかった。   In a steering system of an automobile, a so-called power steering device that performs steering assist using an external power source is widely adopted. Conventionally, vane type hydraulic pumps have been used as power sources for power steering devices, and many of these hydraulic pumps are driven by an engine. However, this type of power steering device has a large engine drive loss due to the constant drive of the hydraulic pump (several horsepower to about 10 horsepower at the maximum load), so it can be used in light vehicles with small displacement. It was difficult, and it was unavoidable that the fuel consumption of a car with a relatively large displacement was reduced to a level that could not be ignored.

そこで、これらの問題を解決するものとして、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置(Electric Power Steering、以下EPSと記す)が近年注目されている。EPSには、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長がある。   Therefore, in order to solve these problems, an electric power steering device (Electric Power Steering, hereinafter referred to as EPS) using an electric motor as a power source has attracted attention in recent years. The EPS uses an in-vehicle battery as a power source for the electric motor, so there is no direct engine drive loss, and since the electric motor is started only at the steering assist time, a decrease in driving fuel consumption is suppressed, and electronic control is performed. It has the feature that it can be done very easily.

EPSでは、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、動力伝達機構(減速機)により減速して操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。   In EPS, auxiliary steering torque is generated from the electric motor in response to the steering torque applied to the steering wheel, and is decelerated by the power transmission mechanism (reduction gear) and transmitted to the output shaft of the steering mechanism. Yes.

図8は、従来例に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。   FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a column assist type electric power steering apparatus according to a conventional example.

コラムアシスト式電動パワーステアリング装置では、ステアリングコラム1内に回転自在に装着したステアリングシャフト2(入力軸)の車両前方側には、トルクセンサー軸3が連結してある。   In the column assist type electric power steering apparatus, a torque sensor shaft 3 is connected to the vehicle front side of a steering shaft 2 (input shaft) rotatably mounted in the steering column 1.

このトルクセンサー軸3の車両前方端部には、凹状嵌合部3aが形成してあり、この凹状嵌合部3aには、出力軸4の凸状嵌合部4aが嵌合して固定してあり、且つ、これら凹状嵌合部3aと凸状嵌合部4aとは、溶接により堅固に固定してある。出力軸4の車両前方側には、自在継手(図示略)等を介してラック・アンド・ピニオン式ステアリング装置(図示略)等が連結してある。   A concave fitting portion 3a is formed at the vehicle front end portion of the torque sensor shaft 3, and the convex fitting portion 4a of the output shaft 4 is fitted and fixed to the concave fitting portion 3a. The concave fitting portion 3a and the convex fitting portion 4a are firmly fixed by welding. A rack and pinion type steering device (not shown) or the like is connected to the vehicle front side of the output shaft 4 via a universal joint (not shown) or the like.

ステアリングシャフト2(入力軸)の車両前方側には、トーションバー5の基端が圧入固定してあり、このトーションバー5は、中空に形成したトルクセンサー軸3の内部を延在して、その先端がトルクセンサー軸3の端部に固定ピン6により固定してある。   The base end of the torsion bar 5 is press-fitted and fixed to the front side of the steering shaft 2 (input shaft), and this torsion bar 5 extends inside the torque sensor shaft 3 formed in a hollow shape. The tip is fixed to the end of the torque sensor shaft 3 by a fixing pin 6.

トルクセンサー軸3の車両後方側には、トルクセンサー部TSが設けてある。即ち、トルクセンサー軸3の車両後方側には、トルクセンサー部TSの検出用溝7が形成してあり、これらの溝7の径方向外方には、トルクセンサー部TSのスリーブ8が配置してある。このスリーブ8は、その車両後方側端部がステアリングシャフト2(入力軸)の車両前方側端部に加締め等により固定してある。スリーブ8の径方向外方には、コイル9や基板等が設けてある。   A torque sensor part TS is provided on the vehicle rear side of the torque sensor shaft 3. That is, a detection groove 7 of the torque sensor unit TS is formed on the rear side of the torque sensor shaft 3, and a sleeve 8 of the torque sensor unit TS is arranged on the outer side in the radial direction of these grooves 7. It is. The sleeve 8 has a vehicle rear side end fixed to a vehicle front side end of the steering shaft 2 (input shaft) by caulking or the like. A coil 9 and a substrate are provided outside the sleeve 8 in the radial direction.

トルクセンサー軸3には、電動モータ(図示略)の駆動軸に連結したウォーム減速機構のウォーム11に噛合したウォームホイール12が取付けてある。なお、ウォームホイール12は、トルクセンサー軸3に嵌合した芯金部12aと、この芯金部12aに一体的に成形した樹脂製ギア部12bとからなる。また、符号WRは、ウォーム室を示している。   A worm wheel 12 meshed with a worm 11 of a worm reduction mechanism connected to a drive shaft of an electric motor (not shown) is attached to the torque sensor shaft 3. The worm wheel 12 includes a cored bar portion 12a fitted to the torque sensor shaft 3 and a resin gear portion 12b molded integrally with the cored bar portion 12a. Reference numeral WR indicates a warm chamber.

これらウォーム11及びウォームホイール12は、後方側ハウジング13と、前方側ハウジング14(カバー)とに収納してある。即ち、後方側ハウジング13と、前方側ハウジング14(カバー)とは、インロウの嵌め合い隙間で組み立ててあり、ボルト15により、結合してある。   The worm 11 and the worm wheel 12 are housed in a rear housing 13 and a front housing 14 (cover). That is, the rear housing 13 and the front housing 14 (cover) are assembled with an in-row fitting gap and are connected by the bolt 15.

なお、トルクセンサー軸3は、ウォームホイール12の車両後方側の軸受16と、ウォームホイール12の車両前方側の軸受17とにより、回転自在に支持してあり、また、軸受17は、テーパー止め輪18により固定してある。   The torque sensor shaft 3 is rotatably supported by a bearing 16 on the vehicle rear side of the worm wheel 12 and a bearing 17 on the vehicle front side of the worm wheel 12, and the bearing 17 has a tapered snap ring. 18 is fixed.

従って、運転者がステアリングホイール(図示略)を操舵することにより発生した操舵力は、ステアリングシャフト2(入力軸)、トーションバー5、トルクセンサー軸3、及びラック・アンド・ピニオン式ステアリング装置を介して、図示しない転舵輪に伝達される。   Therefore, the steering force generated when the driver steers the steering wheel (not shown) is transmitted through the steering shaft 2 (input shaft), the torsion bar 5, the torque sensor shaft 3, and the rack and pinion type steering device. And transmitted to a steered wheel (not shown).

また、電動モータ(図示略)の回転力は、そのウォーム11及びウォームホイール12を介してトルクセンサー軸3に伝達されるようになっており、電動モータ(図示略)の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、トルクセンサー軸3に適切な操舵補助トルクを付与できるようになっている。
特開2004−155225号公報 特開平8−240491号公報
Further, the rotational force of the electric motor (not shown) is transmitted to the torque sensor shaft 3 via the worm 11 and the worm wheel 12, and the rotational force and the rotational direction of the electric motor (not shown) are determined. Appropriate steering assist torque can be applied to the torque sensor shaft 3 by appropriate control.
JP 2004-155225 A JP-A-8-240491

ところで、図8に示した電動パワーステアリング装置では、トルクセンサー軸3上に、ウォームホイール12の芯金部12aが嵌合して固定してある。   By the way, in the electric power steering apparatus shown in FIG. 8, the cored bar portion 12 a of the worm wheel 12 is fitted and fixed on the torque sensor shaft 3.

しかも、トルクセンサー軸3と、出力軸4とが一体的に構成してある。即ち、トルクセンサー軸3の車両前方端部には、凹状嵌合部3aが形成してあり、この凹状嵌合部3aに、出力軸4の凸状嵌合部4aが嵌合して固定してあり、且つ、これら凹状嵌合部3aと凸状嵌合部4aとは、溶接により堅固に固定してある。   Moreover, the torque sensor shaft 3 and the output shaft 4 are integrally formed. That is, a concave fitting portion 3a is formed at the vehicle front end portion of the torque sensor shaft 3, and the convex fitting portion 4a of the output shaft 4 is fitted and fixed to the concave fitting portion 3a. The concave fitting portion 3a and the convex fitting portion 4a are firmly fixed by welding.

しかしながら、従来の溶接が施してある出力軸4は、その溶接部(凹凸嵌合部3a,4a)に、極めて希に、曲がりが生起することがあり、その結果、コラム出力側のジョイント中心が振れて、トルク変動が発生するといった問題点がある。   However, the output shaft 4 to which the conventional welding has been applied may be bent very rarely in the welded portions (uneven fitting portions 3a and 4a). As a result, the joint center on the column output side is There is a problem that torque fluctuation occurs due to vibration.

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、コラム出力側のジョイント中心が振れてトルク変動が発生するといったことを確実に防止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 provides an electric power steering device that can reliably prevent the occurrence of torque fluctuation due to the joint center on the column output side being shaken. For the purpose.

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応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生し、ウォーム減速機構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於いて、
ステアリングシャフトの入力軸にトーションバーを介して連結してあり且つ外周面にトルクセンサーの検出用溝が形成してあるトルクセンサー軸に、中空状に形成した中空出力軸が嵌合して固定してあり、
当該中空出力軸の外周面に、前記ウォーム減速機構のウォームホイールが嵌合して固定してあり、
前記中空出力軸と、ハウジングとの間に、少なくとも1個の軸受が介装してあ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 an auxiliary steering torque from an electric motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel, and decelerates the worm reduction mechanism. In the electric power steering device that transmits to the output shaft of the steering mechanism
A hollow output shaft formed in a hollow shape is fitted and fixed to a torque sensor shaft that is connected to the input shaft of the steering shaft via a torsion bar and has a detection groove for the torque sensor formed on the outer peripheral surface. And
A worm wheel of the worm reduction mechanism is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the hollow output shaft,
At least one bearing is interposed between the hollow output shaft and the housing.

本発明によれば、トルクセンサー軸に、中空状に形成した中空出力軸が嵌合して固定あり、中空出力軸の外周面に、ウォーム減速機構のウォームホイールが嵌合して固定してあることから、ウォームホイールと中空出力軸との嵌合部から中空出力軸の先端まで、繋ぎ手無しの中空シャフトで構成することができる。すなわち、中空出力軸とウォームホイールとの嵌合部からラック&ピニオン側の中空出方軸の端部までを、溶接することなく、長い一体的な電動パワーステアリング装置用の出力軸を提供することができる。従って、コラム出力側のジョイント中心が振れてトルク変動が発生するといったことを確実に防止することができる。   According to the present invention, the hollow output shaft formed in a hollow shape is fitted and fixed to the torque sensor shaft, and the worm wheel of the worm speed reduction mechanism is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the hollow output shaft. Therefore, it is possible to form a hollow shaft without a joint from the fitting portion between the worm wheel and the hollow output shaft to the tip of the hollow output shaft. That is, to provide a long integrated output shaft for an electric power steering device without welding from the fitting portion of the hollow output shaft and the worm wheel to the end of the hollow exit shaft on the rack and pinion side. Can do. Accordingly, it is possible to reliably prevent the torque fluctuation from occurring due to the joint center on the column output side being shaken.

また、出力軸として、中空状に形成した中空出力軸を用いているため、軽量化を図ることができる。   Moreover, since the hollow output shaft formed in the hollow shape is used as an output shaft, weight reduction can be achieved.

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.

(第1実施の形態)
図1は、本発明の第1実施の形態に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a column assist type electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.

図2(a)は、図1に示した電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、(b)は、ウォームホイールの嵌合部の横断面図であり、(c)は、(b)の丸で囲んだ部分の拡大断面図である。   2A is a cross-sectional view of a main part of the electric power steering apparatus shown in FIG. 1, FIG. 2B is a cross-sectional view of a fitting portion of the worm wheel, and FIG. It is an expanded sectional view of the part surrounded by a circle.

コラムアシスト式電動パワーステアリング装置では、ステアリングコラム1内に回転自在に装着したステアリングシャフト2(入力軸)の車両前方側には、トルクセンサー軸3が連結してある。   In the column assist type electric power steering apparatus, a torque sensor shaft 3 is connected to the vehicle front side of a steering shaft 2 (input shaft) rotatably mounted in the steering column 1.

ステアリングシャフト2(入力軸)の車両前方側には、トーションバー5の基端が圧入固定してあり、このトーションバー5は、中空に形成したトルクセンサー軸3の内部を延在して、その先端がトルクセンサー軸3の端部に固定ピン6により固定してある。   The base end of the torsion bar 5 is press-fitted and fixed to the front side of the steering shaft 2 (input shaft), and this torsion bar 5 extends inside the torque sensor shaft 3 formed in a hollow shape. The tip is fixed to the end of the torque sensor shaft 3 by a fixing pin 6.

トルクセンサー軸3の車両後方側には、トルクセンサー部TSが設けてある。即ち、トルクセンサー軸3の車両後方側には、トルクセンサー部TSの検出用溝7が形成してあり、これらの溝7の径方向外方には、トルクセンサー部TSのスリーブ8が配置してある。このスリーブ8は、その車両後方側端部がステアリングシャフト2(入力軸)の車両前方側端部に加締め等により固定してある。スリーブ8の径方向外方には、コイル9や基板等が設けてある。   A torque sensor part TS is provided on the vehicle rear side of the torque sensor shaft 3. That is, a detection groove 7 of the torque sensor portion TS is formed on the vehicle rear side of the torque sensor shaft 3, and a sleeve 8 of the torque sensor portion TS is disposed outside the groove 7 in the radial direction. It is. The sleeve 8 has a vehicle rear side end fixed to a vehicle front side end of the steering shaft 2 (input shaft) by caulking or the like. A coil 9 and a substrate are provided outside the sleeve 8 in the radial direction.

さて、本実施の形態では、トルクセンサー軸3の車両前方側には、中空状に形成した中空出力軸20が嵌合して固定ある。この中空出力軸20の車両前方側には、自在継手(図示略)等を介してラック・アンド・ピニオン式ステアリング装置(図示略)等が連結してある。   In the present embodiment, a hollow output shaft 20 formed in a hollow shape is fitted and fixed to the vehicle front side of the torque sensor shaft 3. A rack and pinion type steering device (not shown) and the like are connected to the front side of the hollow output shaft 20 via a universal joint (not shown) and the like.

中空出力軸20の外周面に、電動モータ(図示略)の駆動軸に連結したウォーム減速機構のウォーム11に噛合したウォームホイール12が取付けてある。なお、ウォームホイール12は、中空出力軸20に嵌合した芯金部12aと、この芯金部12aに一体的に成形した樹脂製ギア部12bとからなる。また、符号WRは、ウォーム室を示している。   A worm wheel 12 meshing with a worm 11 of a worm reduction mechanism connected to a drive shaft of an electric motor (not shown) is attached to the outer peripheral surface of the hollow output shaft 20. The worm wheel 12 includes a cored bar portion 12a fitted to the hollow output shaft 20, and a resin gear portion 12b molded integrally with the cored bar portion 12a. Reference numeral WR indicates a warm chamber.

これらウォーム11及びウォームホイール12は、後方側ハウジング13と、前方側ハウジング14(カバー)とに収納してある。即ち、後方側ハウジング13と、前方側ハウジング14(カバー)とは、インロウの嵌め合い隙間で組み立ててあり、ボルト15により、結合してある。   The worm 11 and the worm wheel 12 are housed in a rear housing 13 and a front housing 14 (cover). That is, the rear housing 13 and the front housing 14 (cover) are assembled with an in-row fitting gap and are connected by the bolt 15.

なお、トルクセンサー軸3は、ウォームホイール12の車両後方側であって、後方側ハウジング13との間に介装した軸受16により回転自在に支持してあり、中空出力軸20は、ウォームホイール12の車両前方側であって、前方側ハウジング14との間に介装した軸受17により回転自在に支持してあり、また、軸受17は、テーパー止め輪18により固定してある。   The torque sensor shaft 3 is rotatably supported by a bearing 16 on the vehicle rear side of the worm wheel 12 and between the rear housing 13 and the hollow output shaft 20 is supported by the worm wheel 12. The bearing 17 is rotatably supported by a bearing 17 interposed between the front housing 14 and the front housing 14. The bearing 17 is fixed by a tapered retaining ring 18.

従って、運転者がステアリングホイール(図示略)を操舵することにより発生した操舵力は、ステアリングシャフト2(入力軸)、トーションバー5、トルクセンサー軸3、中空出力軸20、及びラック・アンド・ピニオン式ステアリング装置を介して、図示しない転舵輪に伝達される。   Therefore, the steering force generated when the driver steers the steering wheel (not shown) is the steering shaft 2 (input shaft), the torsion bar 5, the torque sensor shaft 3, the hollow output shaft 20, and the rack and pinion. Is transmitted to a steered wheel (not shown) via a steering device.

また、電動モータ(図示略)の回転力は、そのウォーム11及びウォームホイール12を介してトルクセンサー軸3及び中空出力軸20に伝達されるようになっており、電動モータ(図示略)の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、トルクセンサー軸3及び中空出力軸20に適切な操舵補助トルクを付与できるようになっている。   The rotational force of the electric motor (not shown) is transmitted to the torque sensor shaft 3 and the hollow output shaft 20 via the worm 11 and the worm wheel 12, and the rotation of the electric motor (not shown). An appropriate steering assist torque can be applied to the torque sensor shaft 3 and the hollow output shaft 20 by appropriately controlling the force and the rotation direction.

図2に詳しく示すように、中空出力軸20が嵌合するトルクセンサー軸3の外表面に、平目ローレッド加工が施してあり、平目ローレット部21が形成してある。この平目ローレット部21により、中空出力軸20とトルクセンサー軸3とが圧入、固定してある。   As shown in detail in FIG. 2, the outer surface of the torque sensor shaft 3 to which the hollow output shaft 20 is fitted is subjected to a flat low red process, and a flat knurled portion 21 is formed. The hollow output shaft 20 and the torque sensor shaft 3 are press-fitted and fixed by the flat knurled portion 21.

ウォームホイール12の芯金部12aが嵌合する中空出力軸20の外表面に、平目ローレット加工が施してあり、平目ローレット部22が形成してある。この平目ローレット部22により、ウォームホイール12の芯金部12aと中空出力軸20とが圧入、固定してある。   The outer surface of the hollow output shaft 20 into which the cored bar portion 12a of the worm wheel 12 is fitted is subjected to a flat knurling process, and a flat knurled portion 22 is formed. By this flat knurled portion 22, the core metal portion 12 a of the worm wheel 12 and the hollow output shaft 20 are press-fitted and fixed.

また、トーションバー5を固定する固定ピン6で、中空出力軸20とトルクセンサー軸3の軸方向の抜け止めを行っている。   Further, the fixing pin 6 for fixing the torsion bar 5 prevents the hollow output shaft 20 and the torque sensor shaft 3 from coming off in the axial direction.

以上のように構成してあるため、本実施の形態によれば、トルクセンサー軸3に、中空状に形成した中空出力軸20が嵌合して固定あり、中空出力軸20の外周面に、ウォーム減速機構のウォームホイール12の芯金部12aが嵌合して固定してあることから、ウォームホイール12の芯金部12aと中空出力軸20との嵌合部から中空出力軸20の車両前方端部まで、繋ぎ手無しの中空シャフトで構成することができる。   Since it is configured as described above, according to the present embodiment, the hollow output shaft 20 formed in a hollow shape is fitted and fixed to the torque sensor shaft 3, and the outer peripheral surface of the hollow output shaft 20 is Since the cored bar part 12a of the worm wheel 12 of the worm reduction mechanism is fitted and fixed, the front part of the hollow output shaft 20 from the fitting part of the cored bar part 12a of the worm wheel 12 and the hollow output shaft 20 To the end, it can be constituted by a hollow shaft without a joint.

すなわち、中空出力軸20とウォームホイール12の芯金部12aとの嵌合部からラック&ピニオン側の中空出方軸20の車両前方端部までを、溶接することなく、長い一体的な電動パワーステアリング装置用の出力軸を提供することができる。   That is, a long integrated electric power without welding from the fitting portion between the hollow output shaft 20 and the core metal portion 12a of the worm wheel 12 to the front end portion of the hollow shaft 20 on the rack and pinion side. An output shaft for a steering device can be provided.

従って、コラム出力側のジョイント中心が振れてトルク変動が発生するといったことを確実に防止することができる。   Accordingly, it is possible to reliably prevent the torque fluctuation from occurring due to the joint center on the column output side being shaken.

また、出力軸として、中空状に形成した中空出力軸20を用いているため、軽量化を図ることができる。   Moreover, since the hollow output shaft 20 formed in a hollow shape is used as the output shaft, the weight can be reduced.

図3(a)は、第1実施の形態の第1変形例に係る電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、(b)は、ウォームホイールの嵌合部の横断面図である。   FIG. 3A is a cross-sectional view of the main part of the electric power steering apparatus according to the first modification of the first embodiment, and FIG. 3B is a cross-sectional view of the fitting part of the worm wheel.

本変形例では、平目ローレット部21、22に代えて、凹凸嵌合部23、24を用いている。   In this modified example, uneven fitting parts 23 and 24 are used instead of the flat knurled parts 21 and 22.

すなわち、中空出力軸20と、トルクセンサー軸3とに、凹凸嵌合部23が形成してある。この凹凸嵌合部23により、中空出力軸20とトルクセンサー軸3とが圧入、固定してある。   That is, the concave / convex fitting portion 23 is formed on the hollow output shaft 20 and the torque sensor shaft 3. The hollow output shaft 20 and the torque sensor shaft 3 are press-fitted and fixed by the uneven fitting portion 23.

ウォームホイール12の芯金部12aと、中空出力軸20とに、凹凸嵌合部24が形成してある。この凹凸嵌合部24により、ウォームホイール12の芯金部12aと中空出力軸20とが圧入、固定してある。   An uneven fitting portion 24 is formed on the cored bar portion 12 a of the worm wheel 12 and the hollow output shaft 20. By the uneven fitting portion 24, the core metal portion 12a of the worm wheel 12 and the hollow output shaft 20 are press-fitted and fixed.

その他の構成、作用、及び効果は、上述した第1実施の形態と同様である。   Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment described above.

図4は、第1実施の形態の第2変形例に係る電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of an electric power steering device according to a second modification of the first embodiment.

本変形例では、中空出力軸20は、ウォームホイール12の車両前方側であって、前方側ハウジング14との間に介装した軸受16と、ウォームホイール12の車両前方側であって、前方側ハウジング14との間に介装した軸受17との2個の軸受によって、回転自在に支持してある。   In this modification, the hollow output shaft 20 is on the vehicle front side of the worm wheel 12 and on the vehicle front side of the worm wheel 12 and the bearing 16 interposed between the front housing 14 and the front side. It is rotatably supported by two bearings including a bearing 17 interposed between the housing 14 and the housing 14.

また、軸受17の内輪は、ロックナット19等により固定してある。   The inner ring of the bearing 17 is fixed by a lock nut 19 or the like.

その他の構成、作用、及び効果は、上述した第1実施の形態と同様である。なお、図4に於いて、符号10は、電動モータを示している。   Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment described above. In FIG. 4, reference numeral 10 indicates an electric motor.

また、ウォームホイール12の芯金部12aと中空出力軸20との嵌合方法は、平目ローレット、凹凸嵌合に限定されるものではなく、締りバメその他の方法を用いても良い。以下の実施の形態に於いても同様である。   Further, the fitting method between the cored bar portion 12a of the worm wheel 12 and the hollow output shaft 20 is not limited to the flat knurling and the concave-convex fitting, and a tightening fit or other methods may be used. The same applies to the following embodiments.

(第2実施の形態)
図5は、本発明の第2実施の形態に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a column assist type electric power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention.

本実施の形態は、その基本的構造が上述した第1実施の形態と同様であり、相違する点についてのみ説明する。   The basic structure of this embodiment is the same as that of the first embodiment described above, and only differences will be described.

本実施の形態では、中空出力軸20の車両前方側に、中実の第2出力軸30が嵌合して連結してある。   In the present embodiment, a solid second output shaft 30 is fitted and connected to the vehicle front side of the hollow output shaft 20.

中空出力軸20の車両前方側には、雌スプライン部31が形成してあり、第2出力軸30の車両後方側には、雄スプライン部32が形成してある。これら雌・雄スプライン部31、32により、中空出力軸20と第2出力軸30は、伸縮構造であって、テレスコピック摺動構造に構成してある。   A female spline portion 31 is formed on the vehicle front side of the hollow output shaft 20, and a male spline portion 32 is formed on the vehicle rear side of the second output shaft 30. By these female / male spline portions 31, 32, the hollow output shaft 20 and the second output shaft 30 are telescopic sliding structures.

その他の構成、作用、及び効果は、上述した第1実施の形態と同様である。すなわち、本実施の形態によれば、トルクセンサー軸3に、中空状に形成した中空出力軸20が嵌合して固定あり、中空出力軸20の外周面に、ウォーム減速機構のウォームホイール12の芯金部12aが嵌合して固定してあることから、ウォームホイール12の芯金部12aと中空出力軸20との嵌合部から、中空出力軸20及び第2出力軸30の車両前方端部まで、繋ぎ手無しの中空シャフトで構成することができる。   Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment described above. That is, according to the present embodiment, the hollow output shaft 20 formed in a hollow shape is fitted and fixed to the torque sensor shaft 3, and the worm wheel 12 of the worm reduction mechanism is attached to the outer peripheral surface of the hollow output shaft 20. Since the core metal part 12a is fitted and fixed, the front end of the hollow output shaft 20 and the second output shaft 30 from the fitting part between the core metal part 12a of the worm wheel 12 and the hollow output shaft 20 Up to the part, it can be constituted by a hollow shaft without a joint.

即ち、中空出力軸20とウォームホイール12の芯金部12aとの嵌合部から、ラック&ピニオン側の中空出方軸20及び第2出力軸30の車両前方端部までを、溶接することなく、長い一体的な電動パワーステアリング装置用の出力軸を提供することができる。   That is, without welding from the fitting portion between the hollow output shaft 20 and the core metal portion 12a of the worm wheel 12 to the hollow output shaft 20 on the rack and pinion side and the vehicle front end portion of the second output shaft 30. An output shaft for a long integrated electric power steering device can be provided.

従って、コラム出力側のジョイント中心が振れてトルク変動が発生するといったことを確実に防止することができる。また、出力軸として、中空状に形成した中空出力軸20を併用しているため、軽量化を図ることができる。   Accordingly, it is possible to reliably prevent the torque fluctuation from occurring due to the joint center on the column output side being shaken. Further, since the hollow output shaft 20 formed in a hollow shape is used as the output shaft, the weight can be reduced.

図6は、本発明の第2実施の形態の第1変形例に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。   FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a column assist type electric power steering apparatus according to a first modification of the second embodiment of the present invention.

本変形例では、中空出力軸20の車両前方側に、中実の第2出力軸30が嵌合して連結してある。   In this modification, a solid second output shaft 30 is fitted and connected to the vehicle front side of the hollow output shaft 20.

中空出力軸20の車両前方側には、雌スプライン部31が形成してあり、第2出力軸30の車両後方側には、雄スプライン部32が形成してある。これら雌・雄スプライン部31、32により、中空出力軸20と第2出力軸30は、伸縮構造であって、テレスコピック摺動構造に構成してある。   A female spline portion 31 is formed on the vehicle front side of the hollow output shaft 20, and a male spline portion 32 is formed on the vehicle rear side of the second output shaft 30. By these female / male spline portions 31, 32, the hollow output shaft 20 and the second output shaft 30 are telescopic sliding structures.

しかも、第2出力軸30には、断面略円弧状の凹部33が周方向に形成してあり、この凹部33に、中空出力軸20の貫通孔34を介して、合成樹脂がインジェクション(射出)成形してある。これにより、凹部33に、樹脂インジェクション部35が形成してある。   Moreover, the second output shaft 30 is formed with a concave portion 33 having a substantially arc-shaped cross section in the circumferential direction, and synthetic resin is injected (injected) into the concave portion 33 through the through hole 34 of the hollow output shaft 20. Molded. Thereby, the resin injection part 35 is formed in the recessed part 33.

この樹脂インジェクション部35によって、二次衝突時等の緊急時に、中空出力軸20と第2出力軸30をコラプスすることができるコラプシブル構造を提供している。   The resin injection portion 35 provides a collapsible structure that can collapse the hollow output shaft 20 and the second output shaft 30 in an emergency such as a secondary collision.

なお、図示例では、樹脂インジェクション部35によるコラプシブル構造であるが、これに代えて、加締め結合、又は、楕円嵌合等を用いてもよい。   In the illustrated example, a collapsible structure with the resin injection portion 35 is used, but instead of this, a caulking connection or an elliptical fitting may be used.

その他の構成、作用、及び効果は、上述した第1実施の形態と同様である。   Other configurations, operations, and effects are the same as those in the first embodiment described above.

図7は、本発明の第2実施の形態の第2変形例に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。   FIG. 7 is a longitudinal sectional view of a column assist type electric power steering apparatus according to a second modification of the second embodiment of the present invention.

本変形例では、中空出力軸20の車両前方側に、中空の第2出力軸30が嵌合して連結してある。   In this modification, the hollow second output shaft 30 is fitted and connected to the vehicle front side of the hollow output shaft 20.

中空出力軸20の車両前方側には、雌スプライン部31が形成してあり、第2出力軸30の車両後方側には、雄スプライン部32が形成してある。これら雌・雄スプライン部31、32により、中空出力軸20と第2出力軸30は、伸縮構造であって、テレスコピック摺動構造に構成してある。なお、摺動の円滑化のため、雌・雄スプライン部31、32に、樹脂がコーティングしてあってもよい。   A female spline portion 31 is formed on the vehicle front side of the hollow output shaft 20, and a male spline portion 32 is formed on the vehicle rear side of the second output shaft 30. By these female / male spline portions 31, 32, the hollow output shaft 20 and the second output shaft 30 are telescopic sliding structures. For smooth sliding, the female / male spline portions 31 and 32 may be coated with resin.

しかも、中空の第2出力軸30の車両前端部には、自在継手を構成するヨーク36が一体的に構成してある。なお、この場合、第2出力軸30は、中実に構成してあってもよい。   Moreover, a yoke 36 constituting a universal joint is integrally formed at the vehicle front end portion of the hollow second output shaft 30. In this case, the second output shaft 30 may be configured to be solid.

また、中空出力軸20と第2出力軸30には、夫々、加締め部37、38が形成してある。   Further, the hollow output shaft 20 and the second output shaft 30 are formed with caulking portions 37 and 38, respectively.

これにより、二次衝突時等の緊急時に、中空出力軸20と第2出力軸30をコラプスすることができるコラプシブル構造を提供している。なお、図示例では、加締めによるコラプシブル構造であるが、これに代えて、上述した樹脂インジェクション、又は、楕円嵌合等を用いてもよい。   Thereby, the collapsible structure which can collapse the hollow output shaft 20 and the 2nd output shaft 30 at the time of emergency, such as at the time of a secondary collision, is provided. In the illustrated example, a collapsible structure by caulking is used, but instead of this, the above-described resin injection or elliptical fitting may be used.

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.

本発明の第1実施の形態に係るコラムアシスト式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 a column assist type electric power steering device according to a first embodiment of the present invention. (a)は、図1に示した電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、(b)は、ウォームホイールの嵌合部の横断面図であり、(c)は、(b)の丸で囲んだ部分の拡大断面図である。(A) is sectional drawing of the principal part of the electric power steering apparatus shown in FIG. 1, (b) is a cross-sectional view of the fitting part of a worm wheel, (c) is (b) It is an expanded sectional view of the part surrounded by a circle. (a)は、第1実施の形態の第1変形例に係る電動パワーステアリング装置の要部の断面図であり、(b)は、ウォームホイールの嵌合部の横断面図である。(A) is sectional drawing of the principal part of the electric power steering apparatus which concerns on the 1st modification of 1st Embodiment, (b) is a cross-sectional view of the fitting part of a worm wheel. 第1実施の形態の第2変形例に係る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 the electric power steering apparatus which concerns on the 2nd modification of 1st Embodiment. 本発明の第2実施の形態に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the column-assist type electric power steering device concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2実施の形態の第1変形例に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the column-assist type electric power steering device concerning the 1st modification of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2実施の形態の第2変形例に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the column-assist type electric power steering device concerning the 2nd modification of a 2nd embodiment of the present invention. 従来例に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the column assist type electric power steering device according to the conventional example.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングコラム
2 ステアリングシャフト(入力軸)
3 トルクセンサー軸
3a 凹状嵌合部
4 出力軸
4a 凸状嵌合部
5 トーションバー
6 固定ピン
7 検出用溝
8 スリーブ
9 コイル
TS トルクセンサー部
10 電動モータ
10a 駆動軸
11 ウォーム
12 ウォームホイール
12a 芯金部
12b 樹脂製ギア部
13 後方側ハウジング
14 前方側ハウジング(カバー)
15 ボルト
13 後方側ハウジング
14 前方側ハウジング(カバー)
15 ボルト
16,17 軸受
18 テーパー止め輪
19 ロックナット
20 中空出力軸
21、22 平目ローレット部
23、24 凹凸嵌合部
30 第2出力軸
31 雌スプライン部
32 雄スプライン部
33 凹部
34 貫通孔
35 樹脂インジェクション部
36 ヨーク
37、38 加締め部
WR ウォーム室
1 Steering column 2 Steering shaft (input shaft)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Torque sensor shaft 3a Concave fitting part 4 Output shaft 4a Convex fitting part 5 Torsion bar 6 Fixing pin 7 Detection groove 8 Sleeve 9 Coil TS Torque sensor part 10 Electric motor 10a Drive shaft 11 Worm 12 Worm wheel 12a Metal core Part 12b Resin gear part 13 Rear housing 14 Front housing (cover)
15 bolt 13 rear housing 14 front housing (cover)
15 Bolt 16, 17 Bearing 18 Tapered retaining ring 19 Lock nut 20 Hollow output shaft 21, 22 Flat knurled portion 23, 24 Concave / concave fitting portion 30 Second output shaft 31 Female spline portion 32 Male spline portion 33 Recessed portion 34 Through hole 35 Resin Injection part 36 Yoke 37, 38 Clamping part WR Warm chamber

Claims (1)

ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生し、ウォーム減速機構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於いて、
ステアリングシャフトの入力軸にトーションバーを介して連結してあり且つ外周面にトルクセンサーの検出用溝が形成してあるトルクセンサー軸に、中空状に形成した中空出力軸が嵌合して固定してあり、
当該中空出力軸の外周面に、前記ウォーム減速機構のウォームホイールが嵌合して固定してあり、
前記中空出力軸と、ハウジングとの間に、少なくとも1個の軸受が介装してあ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 generates an auxiliary steering torque from an electric motor according to a steering torque applied to a steering wheel, decelerates it by a worm deceleration mechanism, and transmits it to an output shaft of the steering mechanism.
A hollow output shaft formed in a hollow shape is fitted and fixed to a torque sensor shaft that is connected to the input shaft of the steering shaft via a torsion bar and has a detection groove for the torque sensor formed on the outer peripheral surface. And
A worm wheel of the worm reduction mechanism is fitted and fixed to the outer peripheral surface of the hollow output shaft,
An electric power steering apparatus, wherein at least one bearing is interposed between the hollow output shaft and the housing.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2010036679A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Nsk Ltd Electric power steering device
JP2010036678A (en) * 2008-08-04 2010-02-18 Nsk Ltd Electric power steering device

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