JP2006175891A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1の付勢部材としての湾曲板ばね30は、第2の軸受23の外輪27を包囲し、第2の軸受23を介してウォーム軸18の第2の端部18bをウォーム軸18とウォームホイール19の中心間距離D1が短くなる方向X2に付勢する。第2の付勢部材60は、外輪27の端面27aにより受けられた環状の支持体61と、支持体61の軸方向と平行な方向に延びる複数の弾性ピン62とを含む。各弾性ピン62は、上記支持体61に固定された固定端62aと、ハウジング17aの端壁17bに弾性的に接触する自由端62bとを有する。
【選択図】 図2
Description
上記のウォーム軸とウォームホイールと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。
そこで、ウォーム軸の一端を支持する軸受を径方向ウォームホイール側に進退自在とし、上記軸受の外輪の周囲に被せられた湾曲板ばねによって、ウォーム軸の一端を径方向ウォームホイール側に付勢することで、ウォーム軸およびウォームホイールの回転中心間の距離(いわゆる芯間距離)を自動的に調整してバックラッシを少なくすることが提案されている(例えば特許文献1参照)。
一方、後者の公報では、単一の圧縮コイルばねで2方向への付勢力を得るようにしているため、カム機構等の構造が複雑となり作動が不安定になるおそれがある。
また、本発明は、操舵補助用の電動モータの動力を、駆動ギヤおよび駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを含む伝動装置を介して、操舵機構に伝達する電動パワーステアリング装置において、上記駆動ギヤの軸方向の一端を回転自在に支持する軸受と、上記軸受を駆動ギヤと従動ギヤの中心間距離が変化する方向に偏倚可能に支持するための支持孔を含むハウジングと、ハウジングに形成された開口を閉塞する円板状の蓋部材と、上記軸受を介して駆動ギヤを上記中心間距離が短くなる方向に弾性的に付勢する第1の付勢部材と、上記軸受の端面とこれに対向する対向部材との間に介在し上記軸受を軸方向に弾性的に付勢する第2の付勢部材とを備え、上記第2の付勢部材は蓋部材の周方向に並んで配置された複数の弾性ピンを含み、各弾性ピンは、上記蓋部材に固定された固定端と、上記軸受の端面に弾性的に接触する自由端とを有することを特徴とするものである。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
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、ラックアンドピニオン機構からなる操舵機構Aが構成されている。
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。
トーションバー12を介するアッパーおよびロアーシャフト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(Electronic 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の出力回転が伝動装置としての減速機17を介して減速されてピニオン軸7に伝達され、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。
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。
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。
再び図3を参照して、湾曲板ばね30の各弾性舌片33は、軸受保持孔29の内周面の一部に形成された受け凹部36の底によって受けられ、各弾性舌片33の付勢力が、第2の軸受23を介してウォーム軸18の第2の端部18bを上記中心間距離D1が短くなる方向X2に付勢している。
図2を参照して、第2の軸受23の外輪27の端面27aと対向部材としてのハウジング17aの端壁17bとの間には、第2の軸受23を介してウォーム軸18を軸方向の電動モータ16側に弾性的に付勢する第2の付勢部材60が介在している。
図5に示すように、各弾性ピン62は支持体61の周方向に並んで配置されている。拡大図である図6(a)に示すように、各弾性ピン62は、上記支持体61に固定された固定端62aと、上記対向部材としての、ハウジング17aの端壁17bに弾性的に接触する自由端62bとを有している。自由端62bは例えば半球状等の丸形に形成されている。
次いで、図7および図8を参照して、弾性部材43は、環状をなす主体部44と、主体部44から放射方向に延びる複数の係合腕45とを含む。複数の係合腕45は主体部44の周方向Rに等間隔で配置される。各係合腕45はそれぞれ周方向Rに対向する一対の動力伝達面46を有している。
第1および第2の係合部材41,42の第1および第2の係合突起55,56は、それぞれ対応する主体部51,52の周方向に等間隔に配置されている。
本実施の形態によれば、第1の付勢部材としての湾曲板ばね30の弾性復元力によってウォーム軸18の第2の端部18bを上記中心間距離D1が短くなる方向X2へ付勢することができ、ウォーム軸18とウォームホイール19の噛合部分のバックラッシ量を少なくすることができる。その結果、歯打ち音による騒音を低減することができる。
本実施の形態では、第2の軸受23を軸方向に弾性的に付勢するための第2の付勢部材としての複数の弾性ピン65を、第2の軸受23の外輪27の端面27aとこれに対向する対向部材としての蓋部材64との間に介在させた点にある。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、第2の軸受23として、すべり軸受を用いてもよい。また、伝動装置としての減速機17として、ベベルギヤやハイポイドギヤを用いてもよい。
Claims (5)
- 操舵補助用の電動モータの動力を、駆動ギヤおよび駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを含む伝動装置を介して、操舵機構に伝達する電動パワーステアリング装置において、
上記駆動ギヤの軸方向の一端を回転自在に支持する軸受と、
上記軸受を駆動ギヤと従動ギヤの中心間距離が変化する方向に偏倚可能に支持するための支持孔を含むハウジングと、
上記軸受を介して駆動ギヤを上記中心間距離が短くなる方向に弾性的に付勢する第1の付勢部材と、
上記軸受の端面とこれに対向する対向部材との間に介在し上記軸受を軸方向に弾性的に付勢する第2の付勢部材とを備え、
上記第2の付勢部材は、環状の支持体と、支持体の周方向に並んで配置された複数の弾性ピンとを含み、
各弾性ピンは、上記支持体に固定された固定端と、自由端とを有することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1において、上記支持体が上記軸受の端面により受けられ、上記弾性ピンの自由端が上記対向部材に弾性的に接触する電動パワーステアリング装置。
- 請求項1において、上記支持体が上記対向部材により受けられ、上記弾性ピンの自由端が上記軸受の端面に弾性的に接触する電動パワーステアリング装置。
- 操舵補助用の電動モータの動力を、駆動ギヤおよび駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを含む伝動装置を介して、操舵機構に伝達する電動パワーステアリング装置において、
上記駆動ギヤの軸方向の一端を回転自在に支持する軸受と、
上記軸受を駆動ギヤと従動ギヤの中心間距離が変化する方向に偏倚可能に支持するための支持孔を含むハウジングと、
ハウジングに形成された開口を閉塞する円板状の蓋部材と、
上記軸受を介して駆動ギヤを上記中心間距離が短くなる方向に弾性的に付勢する第1の付勢部材と、
上記軸受の端面とこれに対向する対向部材との間に介在し上記軸受を軸方向に弾性的に付勢する第2の付勢部材とを備え、
上記第2の付勢部材は蓋部材の周方向に並んで配置された複数の弾性ピンを含み、
各弾性ピンは、上記蓋部材に固定された固定端と、上記軸受の端面に弾性的に接触する自由端とを有することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1ないし4の何れか1項において、上記弾性ピンの自由端は丸形をなす電動パワーステアリング装置。
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