JP2007168613A - Electric power steering device - Google Patents

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electric power
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Masaki Fujimoto
雅樹 藤本
Takatoshi Saito
貴俊 齋藤
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To stabilize engagement of a drive gear and a driven gear in a decelerator of an electric power steering device. <P>SOLUTION: Rotation of an output shaft 42 of an electric motor 40 assembled to a housing 10 is decelerated in the decelerator 50, the decelerated rotation is converted to axial displacement of a rack bar 20 by a ball screw mechanism 30, and steering force is given to the rack bar 20. The decelerator is provided with the conical drive gear 51 connected to the output shaft 42 of the electric motor 40; the conical driven gear 52 connected to a nut 32 of the ball screw mechanism 30; an elastic coupling 43 making the drive gear 51 movable in an axial direction and a rubber 55 (movement allowance means). Further, the decelerator 50 is provided with respective springs 56 for urging the drive gear 51 form a large diameter part 51a side to a small diameter part 51b side to resiliently engage with the driven gear 52; a spring retainer 57 and an adjustment screw 58 (urging mechanism). <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、電動式パワーステアリング装置に係り、特に、電動モータの出力軸の回転を減速するための減速機を備えた電動式パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering device, and more particularly, to an electric power steering device including a reduction gear for reducing the rotation of an output shaft of an electric motor.

この種の電動式パワーステアリング装置の一つとして、ハウジングに組み付けられた電動モータの出力軸の回転が減速機により減速され、この減速された回転が変位変換機構によりラックバーの軸方向の変位に変換されて、同ラックバーに軸力が付与されるように構成されたものがあり、例えば、下記特許文献1に記載されている。
特開2005−145431号公報
As one of this type of electric power steering device, the rotation of the output shaft of the electric motor assembled in the housing is decelerated by a speed reducer, and this decelerated rotation is converted into the axial displacement of the rack bar by a displacement conversion mechanism. Some are converted so that an axial force is applied to the rack bar, and is described in, for example, Patent Document 1 below.
JP 2005-145431 A

上記特許文献1に記載された電動式パワーステアリング装置においては、減速機が、電動モータの出力軸に支持軸を介して連結された駆動ギヤと、変位変換機構の入力部材としてのボールねじ機構のナットに連結された従動ギヤを備えている。駆動ギヤは、支持軸および円筒状の調整カラーを介してハウジングに取り付けられている。調整カラーは、中心軸から所定量偏心した支持孔を有しており、この支持孔にて支持軸が回転可能に支持されている。   In the electric power steering apparatus described in Patent Document 1, a reduction gear includes a drive gear connected to an output shaft of an electric motor via a support shaft, and a ball screw mechanism as an input member of a displacement conversion mechanism. A driven gear connected to the nut is provided. The drive gear is attached to the housing via a support shaft and a cylindrical adjustment collar. The adjustment collar has a support hole that is eccentric by a predetermined amount from the center axis, and the support shaft is rotatably supported by the support hole.

ところで、上記特許文献1に記載された電動式パワーステアリング装置においては、以下のようにして駆動ギヤと従動ギヤ間のバックラッシが調整されるようになっている。まず、電動モータの出力軸と駆動ギヤの支持軸を連結する前に、駆動ギヤを支持軸および調整カラーを介してハウジングに組み付け、従動ギヤと噛み合わせる。次に、調整カラーを所定角度回転させ、駆動ギヤと従動ギヤ間のバックラッシを所定量に設定する。バックラッシの設定後、電動モータの出力軸と駆動ギヤの支持軸を連結するとともに、設定後の組み付け位置に応じて電動モータ本体をハウジングに組み付ける。   By the way, in the electric power steering apparatus described in Patent Document 1, the backlash between the drive gear and the driven gear is adjusted as follows. First, before connecting the output shaft of the electric motor and the support shaft of the drive gear, the drive gear is assembled to the housing via the support shaft and the adjustment collar and meshed with the driven gear. Next, the adjustment collar is rotated by a predetermined angle, and the backlash between the drive gear and the driven gear is set to a predetermined amount. After setting the backlash, the output shaft of the electric motor and the support shaft of the drive gear are connected, and the electric motor main body is assembled to the housing according to the assembled position after the setting.

しかし、上記特許文献1に記載された電動式パワーステアリング装置では、駆動ギヤと従動ギヤ間のバックラッシを調整するに際して、常に電動モータ本体をハウジングから取り外す作業が必要であり、駆動ギヤと従動ギヤ間のバックラッシを所定値に設定した後、再度電動モータ本体をハウジングに組み付ける作業が必要であって、作業が煩雑である。また、駆動ギヤと従動ギヤ間のバックラッシを所定値に設定したとしても、減速機の減速比が大きく設定されていること等により、駆動ギヤと従動ギヤ間の僅かながたつきに起因して、駆動ギヤと従動ギヤの噛み合いが不安定になり易く、噛み合い時に異音、振動の発生するおそれが高い。   However, in the electric power steering device described in Patent Document 1, when adjusting the backlash between the drive gear and the driven gear, it is necessary to always remove the electric motor main body from the housing, and between the drive gear and the driven gear. After the backlash is set to a predetermined value, it is necessary to assemble the electric motor main body to the housing again, which is complicated. Even if the backlash between the driving gear and the driven gear is set to a predetermined value, the reduction ratio of the reduction gear is set to a large value, and so on, due to slight rattling between the driving gear and the driven gear. The engagement between the drive gear and the driven gear tends to become unstable, and there is a high possibility that abnormal noise and vibration will occur during the engagement.

したがって、本発明では、上記問題に対処するために、駆動ギヤと従動ギヤ間のバックラッシの調整作業が極めて容易であり、しかも駆動ギヤと従動ギヤの噛み合いが安定化し得る電動式パワーステアリング装置を提供することをその目的としている。   Therefore, the present invention provides an electric power steering apparatus that can easily adjust the backlash between the drive gear and the driven gear and can stabilize the meshing between the drive gear and the driven gear in order to cope with the above-described problem. Its purpose is to do.

上記目的を達成するために、本発明においては、ハウジングに組み付けられた電動モータの出力軸の回転が減速機により減速され、この減速された回転が変位変換機構によりラックバーの軸方向の変位に変換されて、同ラックバーに軸力(軸方向の力)が付与されるように構成された電動式パワーステアリング装置において、前記減速機は、前記電動モータの出力軸に連結された円錐状の駆動ギヤと、前記変位変換機構の入力部材に連結されて前記駆動ギヤに噛み合う円錐状の従動ギヤと、前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤのうちの少なくとも一方のギヤを軸方向に移動可能とする移動許容手段と、前記移動許容手段によって軸方向に移動可能とされた前記ギヤを大径部側から小径部側へ向けて軸方向に付勢して前記両ギヤを弾発的に噛み合わせる付勢手段とを備えていることに特徴がある。この場合において、前記移動許容手段は、例えば、前記駆動ギヤを同駆動ギヤを支持する支持軸と共に軸方向へ移動可能とする構成を備えていることも可能であり、前記駆動ギヤを同駆動ギヤを支持する支持軸に対して軸方向へ移動可能とする構成を備えていることも可能である。また、前記移動許容手段は、例えば、前記駆動ギヤを同駆動ギヤを支持する支持軸と共に径方向へも移動可能とする構成を備えていることも可能である。   In order to achieve the above object, in the present invention, the rotation of the output shaft of the electric motor assembled in the housing is decelerated by the speed reducer, and this decelerated rotation is converted into the axial displacement of the rack bar by the displacement conversion mechanism. In the electric power steering apparatus configured to be converted to apply an axial force (axial force) to the rack bar, the speed reducer has a conical shape connected to the output shaft of the electric motor. A drive gear, a conical driven gear connected to the input member of the displacement conversion mechanism and meshing with the drive gear, and a movement enabling at least one of the drive gear and the driven gear to move in the axial direction An allowance means and the gear, which is movable in the axial direction by the movement allowance means, are urged in the axial direction from the large-diameter portion side to the small-diameter portion side so that the both gears are elastically engaged. It is characterized in that it comprises a cell biasing means. In this case, for example, the movement allowing means may include a configuration that allows the drive gear to move in the axial direction together with a support shaft that supports the drive gear. It is also possible to have a configuration that enables movement in the axial direction with respect to the support shaft that supports the boss. In addition, the movement permitting means may be configured to be movable in the radial direction together with a support shaft that supports the drive gear, for example.

この電動式パワーステアリング装置では、駆動ギヤと従動ギヤが何れも円錐状に形成され、両ギヤのうちの少なくとも一方のギヤが付勢手段により大径部側から小径部側へ向けて軸方向に付勢されて、両ギヤが弾発的に噛み合わされる。したがって、付勢手段の軸方向への付勢力により、両ギヤの噛み合い角度に応じて噛み合い方向(径方向)の力の分力が発生するので、両ギヤの噛み合いが強められるとともに、両ギヤが弾発的に噛み合わされるようになる。このため、両ギヤ間のバックラッシが自動的に所定大きさに維持され、両ギヤの噛み合いを安定化させることが可能である。これにより、付勢手段による付勢力が所定値に維持されている長期に渡って、両ギヤ間のバックラッシを所定大きさに設定する作業は勿論のこと、電動モータ本体のハウジングからの取り外し作業およびハウジングへの取り付け作業が不要となる。   In this electric power steering device, the drive gear and the driven gear are both formed in a conical shape, and at least one of the two gears is axially moved from the large diameter side to the small diameter side by the biasing means. Energized, both gears are engaged in a resilient manner. Accordingly, the biasing force in the axial direction of the biasing means generates a force component in the meshing direction (radial direction) according to the meshing angle of both gears, so that the meshing of both gears is strengthened and both gears are Being engaged in a resilient manner. For this reason, the backlash between both gears is automatically maintained at a predetermined size, and the meshing of both gears can be stabilized. As a result, not only the operation of setting the backlash between the two gears to a predetermined size over a long period when the urging force by the urging means is maintained at a predetermined value, but also the operation of removing the electric motor body from the housing and The installation work to the housing becomes unnecessary.

また、本発明の実施に際して、前記付勢手段は、前記一方のギヤを大径部側から小径部側へ向けて軸方向に付勢する付勢力を調整可能な調整機構を備えていることも可能である。   In carrying out the present invention, the urging means may include an adjustment mechanism capable of adjusting an urging force for urging the one gear in the axial direction from the large-diameter portion side toward the small-diameter portion side. Is possible.

この場合には、付勢手段が付勢力を調整可能な調整機構付きとされている。したがって、付勢手段による付勢力が所定値に維持されなくなった場合には、調整機構の操作により、付勢手段による付勢力を容易に所定値に設定することが可能である。   In this case, the biasing means is provided with an adjustment mechanism capable of adjusting the biasing force. Therefore, when the urging force by the urging means is not maintained at the predetermined value, the urging force by the urging means can be easily set to the predetermined value by operating the adjustment mechanism.

以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明の第1実施形態に係る電動式パワーステアリング装置の要部を概略的に示していて、この第1実施形態に電動式パワーステアリング装置においては、車両の左右方向に延設されて車体(図示省略)に組み付けられるハウジング10にラックバー20、ボールねじ機構30、電動モータ40および減速機50が組み付けられている。   Hereinafter, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows a main part of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention. In the electric power steering apparatus according to the first embodiment, the electric power steering apparatus extends in the left-right direction of the vehicle. The rack bar 20, the ball screw mechanism 30, the electric motor 40, and the speed reducer 50 are assembled to the housing 10 assembled to the vehicle body (not shown).

ラックバー20は、ハウジング10にて車両の左右方向(ラックバー20の軸方向)に移動可能かつ回転不能に組み付けられている。このラックバー20は、ラックギヤ(図示省略)にて入力軸のピニオン(図示省略)と軸力伝達可能に係合されるとともに、ハウジング10を貫通した左右両端にてタイロッド、ナックルアーム(図示省略)などを介して転舵輪((図示省略)に軸力伝達可能に連結されている。   The rack bar 20 is assembled in the housing 10 so as to be movable and non-rotatable in the left-right direction of the vehicle (the axial direction of the rack bar 20). The rack bar 20 is engaged with a pinion (not shown) of an input shaft by a rack gear (not shown) so as to be able to transmit an axial force, and tie rods and knuckle arms (not shown) at both left and right ends penetrating the housing 10. For example, it is connected to a steered wheel (not shown) so that axial force can be transmitted.

ボールねじ機構30は、ラックバー20と同軸的に設けられていて、ねじ軸31、ナット32および多数のボール33で構成されている。ねじ軸31は、ラックバー20と一体に形成されている。ナット32は、ねじ軸31の外周にて軸受34,35を介してハウジング10にねじ軸31の軸回りに回転可能かつ車両の左右方向へ移動不能に組み付けられている。多数のボール33は、ねじ軸31の外周に形成した螺旋溝とナット32の内周に形成した螺旋溝間にて回転自在に保持されている。   The ball screw mechanism 30 is provided coaxially with the rack bar 20 and includes a screw shaft 31, nuts 32, and a large number of balls 33. The screw shaft 31 is formed integrally with the rack bar 20. The nut 32 is assembled on the outer periphery of the screw shaft 31 via the bearings 34 and 35 to the housing 10 so as to be rotatable around the axis of the screw shaft 31 and not movable in the left-right direction of the vehicle. A large number of balls 33 are rotatably held between a spiral groove formed on the outer periphery of the screw shaft 31 and a spiral groove formed on the inner periphery of the nut 32.

電動モータ40は、その電動モータ本体41にてハウジング10の外壁に固定されていて、ロータ(図示省略)の回転が出力軸42を介して外部に出力される。出力軸42は、弾性継手43を介して後述する駆動ギヤ51を支持する支持軸53にトルク伝達可能に連結されている。弾性継手43は、互いに係合可能な凹凸形状を有する一対の弾性体が結合して構成された周知のものであり、その弾性変形に応じて、出力軸42に対する支持軸53の軸方向および径方向への所定量の移動が許容されている。   The electric motor 40 is fixed to the outer wall of the housing 10 by the electric motor main body 41, and the rotation of the rotor (not shown) is output to the outside via the output shaft 42. The output shaft 42 is connected to a support shaft 53 that supports a drive gear 51 described later via an elastic joint 43 so that torque can be transmitted. The elastic joint 43 is a well-known structure formed by combining a pair of concavo-convex elastic bodies that can be engaged with each other, and the axial direction and diameter of the support shaft 53 with respect to the output shaft 42 according to the elastic deformation thereof. A predetermined amount of movement in the direction is allowed.

減速機50は、電動モータ40の出力軸42とボールねじ機構30のナット32間に介装されていて、駆動ギヤ51および従動ギヤ52を備えている。駆動ギヤ51および従動ギヤ52は、所定の減速ギヤ比に設定された平行軸仕様の円錐歯車であり、駆動ギヤ51が支持軸53と同軸に一体的に固定され、従動ギヤ52がナット32と同軸に一体的に固定されている。これにより、電動モータ40の出力軸42の回転が減速機50により減速され、この減速された回転がボールねじ機構30によりラックバー20の軸方向の変位に変換されて、ラックバー20に軸力(軸方向の力)が付与される。ボールねじ機構30は、変位変換機構としての機能を果たし、ナット32は、変位変換機構の入力部材としての機能を果たす。   The reducer 50 is interposed between the output shaft 42 of the electric motor 40 and the nut 32 of the ball screw mechanism 30, and includes a drive gear 51 and a driven gear 52. The drive gear 51 and the driven gear 52 are parallel-shaft specification conical gears set to a predetermined reduction gear ratio, the drive gear 51 is integrally fixed coaxially with the support shaft 53, and the driven gear 52 is connected to the nut 32. It is fixed integrally on the same axis. As a result, the rotation of the output shaft 42 of the electric motor 40 is decelerated by the speed reducer 50, and the decelerated rotation is converted into the axial displacement of the rack bar 20 by the ball screw mechanism 30, and the axial force is applied to the rack bar 20. (Axial force) is applied. The ball screw mechanism 30 functions as a displacement conversion mechanism, and the nut 32 functions as an input member of the displacement conversion mechanism.

支持軸53は、駆動ギヤ51を軸方向に貫通していて、駆動ギヤ51の大径部51a側の端部にて軸受54を介してハウジング10に軸線回りに回転可能に組み付けられている。軸受54の外輪の外周とハウジング10間には、ゴム55が介装されており、ゴム55の弾性変形に応じて軸受54の軸方向および径方向への所定量の移動が許容されている。   The support shaft 53 passes through the drive gear 51 in the axial direction, and is assembled to the housing 10 via the bearing 54 at the end on the large diameter portion 51a side of the drive gear 51 so as to be rotatable about the axis. A rubber 55 is interposed between the outer periphery of the outer ring of the bearing 54 and the housing 10, and a predetermined amount of movement in the axial direction and the radial direction of the bearing 54 is allowed according to the elastic deformation of the rubber 55.

また、軸受54の外輪の端面とハウジング10間には、一対のスプリング56,56およびスプリングリテーナ57が介装されている。各スプリング56は、所定の押し付け力が維持されるように、軸受54とスプリングリテーナ57間に所定の圧縮状態で介装されていて、軸受54および支持軸53を介して駆動ギヤ51を大径部51a側から小径部51b側へ向けて軸方向に付勢している。   A pair of springs 56 and 56 and a spring retainer 57 are interposed between the end face of the outer ring of the bearing 54 and the housing 10. Each spring 56 is interposed between the bearing 54 and the spring retainer 57 in a predetermined compression state so that a predetermined pressing force is maintained, and the drive gear 51 is increased in diameter through the bearing 54 and the support shaft 53. It is biased in the axial direction from the portion 51a side toward the small diameter portion 51b side.

これにより、ゴム55および弾性継手43の軸方向への弾性変形に伴って、駆動ギヤ51が支持軸53および軸受54と共に電動モータ40の出力軸42に向けて軸方向へ所定量移動している。また、ゴム55および弾性継手43が径方向へ弾性変形した場合には、駆動ギヤ51が支持軸53および軸受54と共に径方向へも移動可能とされている。ゴム55および弾性継手43は、移動許容手段としての機能を果たす。   Thus, the drive gear 51 moves together with the support shaft 53 and the bearing 54 by a predetermined amount in the axial direction toward the output shaft 42 of the electric motor 40 along with the elastic deformation of the rubber 55 and the elastic joint 43 in the axial direction. . When the rubber 55 and the elastic joint 43 are elastically deformed in the radial direction, the drive gear 51 is movable in the radial direction together with the support shaft 53 and the bearing 54. The rubber 55 and the elastic joint 43 function as a movement allowing unit.

スプリングリテーナ57は、調整ねじ58、図示を省略するガイド等と共にハウジング10に組み付けられている。調整ねじ58は、ハウジング10に形成された雌ねじ部10aとねじ結合していて、調整ねじ58の回転操作に応じてスプリングリテーナ57が支持軸53の軸方向に移動可能とされている。これにより、ハウジング10の外側からの調整ねじ58の回転操作に応じて、各スプリング56の押し付け力が調整可能とされている。各スプリング56、スプリングリテーナ57および調整ねじ58は、付勢手段としての機能を果たし、スプリングリテーナ57、調整ねじ58およびハウジング10の雌ねじ部10aは、調整機構としての機能をも果たす。   The spring retainer 57 is assembled to the housing 10 together with an adjusting screw 58, a guide (not shown), and the like. The adjustment screw 58 is screw-coupled with a female screw portion 10 a formed in the housing 10, and the spring retainer 57 is movable in the axial direction of the support shaft 53 in accordance with the rotation operation of the adjustment screw 58. Thereby, the pressing force of each spring 56 can be adjusted according to the rotation operation of the adjusting screw 58 from the outside of the housing 10. Each spring 56, spring retainer 57, and adjustment screw 58 function as an urging means, and the spring retainer 57, adjustment screw 58, and female thread portion 10a of the housing 10 also function as an adjustment mechanism.

上記のように構成した第1実施形態においては、ハウジング10に電動モータ40および減速機50が組み付けられた状態で、各スプリング56の軸方向への押し付け力が、軸受54から支持軸53を経て駆動ギヤ51に伝達されて、駆動ギヤ51が電動モータ40の出力軸42に向けて軸方向へ所定量移動している。したがって、駆動ギヤ51と従動ギヤ52の噛み合い角度に応じて噛み合い方向(径方向)の力の分力が発生するので、両ギヤ51,52の噛み合いが強められるとともに、両ギヤ51,52が弾発的に噛み合わされるようになる。このため、両ギヤ51,52間のバックラッシが自動的に所定大きさに維持され、両ギヤ51,52の噛み合いが安定化する。   In the first embodiment configured as described above, in the state where the electric motor 40 and the speed reducer 50 are assembled to the housing 10, the pressing force in the axial direction of each spring 56 passes from the bearing 54 through the support shaft 53. Transmitted to the drive gear 51, the drive gear 51 moves in the axial direction by a predetermined amount toward the output shaft 42 of the electric motor 40. Accordingly, a force component in the meshing direction (radial direction) is generated according to the meshing angle between the drive gear 51 and the driven gear 52, so that the meshing of both the gears 51, 52 is strengthened and the both gears 51, 52 are elastic. It becomes biting by the beginning. For this reason, the backlash between both the gears 51 and 52 is automatically maintained at a predetermined size, and the meshing of both the gears 51 and 52 is stabilized.

その結果、各スプリング56による押し付け力が所定値に維持されている長期に渡って、駆動ギヤ51と従動ギヤ52間のバックラッシを所定大きさに設定する作業は勿論のこと、電動モータ本体41のハウジング10からの取り外し作業およびハウジング10への取り付け作業が不要となる。   As a result, the operation of setting the backlash between the drive gear 51 and the driven gear 52 to a predetermined size over a long period in which the pressing force by each spring 56 is maintained at a predetermined value, as well as the electric motor main body 41. Removal work from the housing 10 and attachment work to the housing 10 are not required.

また、上記第1実施形態では、減速機50の減速比を大きく設定する等のために、従動ギヤ52に比して小さく形成された駆動ギヤ51を、付勢手段として機能する各スプリング56、スプリングリテーナ57および調整ねじ58により大径部51a側から小径部51b側へ向けて軸方向に付勢するようにしたので、付勢手段をコンパクトに構成することができる。   In the first embodiment, each of the springs 56 functioning as a biasing means is provided with a drive gear 51 that is formed smaller than the driven gear 52 in order to set the reduction ratio of the reduction gear 50 large. Since the spring retainer 57 and the adjusting screw 58 are used to urge in the axial direction from the large diameter portion 51a side to the small diameter portion 51b side, the urging means can be configured compactly.

また、上記第1実施形態では、各スプリング56が有する衝撃吸収特性により、両ギヤ51,52の噛み合い時に発生する衝撃が効果的に吸収されて、噛み合い時における音、振動の発生が抑制される。また、両ギヤ51,52の噛み合い精度や組み付け精度に起因して、両ギヤ51,52の噛み合い部に径方向への突発的な力が作用した場合であっても、その力がゴム55および弾性継手43の弾性変形により効果的に吸収される。   In the first embodiment, the shock absorption characteristics of the springs 56 effectively absorb the shock generated when the gears 51 and 52 are engaged with each other, and the generation of sound and vibration during the engagement is suppressed. . Even if a sudden radial force acts on the meshing portion of both gears 51 and 52 due to the meshing accuracy and assembly accuracy of both gears 51 and 52, the force is applied to rubber 55 and It is effectively absorbed by the elastic deformation of the elastic joint 43.

また、上記第1実施形態では、各スプリング56が、軸受54の外輪(非回転部)とスプリングリテーナ57間に介装されており、支持軸53および駆動ギヤ51の回転の影響を受け難くされている。したがって、各スプリング56の耐久性が確保されるので、各スプリング56の押し付け力がより長期に渡って所定値に維持されて、両ギヤ51,52間のバックラッシの調整作業が一層長い期間不要となる。そして、各スプリング56による付勢力が所定値に維持されなくなった場合には、ハウジング10の外側の調整ねじ58の回転操作により、各スプリング56による付勢力を容易に所定値に設定することができる。なお、スプリング56を複数個用いることで、押し付け力の調整自由度を高くすることができるが、使用するスプリングの数は適宜変更可能であり、例えば1個だけ使用するようにして、部品点数を減らすようにしてもよい。   Further, in the first embodiment, each spring 56 is interposed between the outer ring (non-rotating portion) of the bearing 54 and the spring retainer 57, and is not easily affected by the rotation of the support shaft 53 and the drive gear 51. ing. Therefore, since the durability of each spring 56 is ensured, the pressing force of each spring 56 is maintained at a predetermined value for a longer period, and the adjustment work of the backlash between the two gears 51 and 52 is not required for a longer period. Become. When the urging force by each spring 56 is no longer maintained at a predetermined value, the urging force by each spring 56 can be easily set to a predetermined value by rotating the adjustment screw 58 outside the housing 10. . The use of a plurality of springs 56 can increase the degree of freedom in adjusting the pressing force. However, the number of springs to be used can be changed as appropriate. For example, the number of parts can be reduced by using only one spring. You may make it reduce.

上記第1実施形態においては、駆動ギヤ51が支持軸53と共に軸方向へ移動可能とされるように構成して実施したが、これに代えて、例えば図2に示すように、駆動ギヤ51が支持軸53に対して軸方向へ移動可能とされるように構成して実施することも可能である。なお、この第2実施形態の他の構成については、上記第1実施形態と同様であるので、上記第1実施形態と同じ機能を果たす部材には同一の符号を付して、説明を省略する。   In the first embodiment, the drive gear 51 is configured to be movable in the axial direction together with the support shaft 53, but instead, for example, as shown in FIG. It is also possible to configure and implement such that the support shaft 53 can move in the axial direction. In addition, since it is the same as that of the said 1st Embodiment about the other structure of this 2nd Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the member which performs the same function as the said 1st Embodiment, and description is abbreviate | omitted. .

この第2実施形態においては、駆動ギヤ51と支持軸53がスプライン結合Sにより連結されていて、駆動ギヤ51が支持軸53に対して軸方向に移動可能かつ軸回りに回転不能とされている。スプライン結合Sは、移動許容手段としての機能を果たす。また、駆動ギヤ51とハウジング10間には、スプリング61、スプリングリテーナ62および調整ねじ63が介装されている。   In the second embodiment, the drive gear 51 and the support shaft 53 are connected by the spline coupling S, so that the drive gear 51 can move in the axial direction with respect to the support shaft 53 and cannot rotate about the axis. . The spline connection S functions as a movement allowance means. A spring 61, a spring retainer 62, and an adjustment screw 63 are interposed between the drive gear 51 and the housing 10.

スプリング61は、所定の押し付け力が維持されるように、駆動ギヤ51の大径部51aとスプリングリテーナ62間に所定の圧縮状態で介装されていて、駆動ギヤ51を大径部51a側から小径部51b側へ向けて軸方向に押し付けている。なお、支持軸53の軸受54側の端部外周には、駆動ギヤ51の小径部51bと係合可能なストッパ53aが一体的に設けられていて、スプリング61の押し付け力に伴う駆動ギヤ51の軸受54側への最大移動量が規定されるようになっている。   The spring 61 is interposed between the large-diameter portion 51a of the drive gear 51 and the spring retainer 62 so as to maintain a predetermined pressing force, and the drive gear 51 is inserted from the large-diameter portion 51a side. It is pressed in the axial direction toward the small diameter portion 51b. A stopper 53a that can be engaged with the small-diameter portion 51b of the drive gear 51 is integrally provided on the outer periphery of the end portion of the support shaft 53 on the bearing 54 side. The maximum amount of movement toward the bearing 54 is defined.

スプリングリテーナ62は、支持軸53の外径より大きな内径の中心孔62aを有する円板状をなし、その中心孔62aにて支持軸53を挿通させ、その外周部にて調整ねじ63に中心線回りに回転可能に組み付けられている。調整ねじ63は、円環状をなし、その内周に形成された円環溝63aにてスプリングリテーナ62を回転可能に支持しており、その外周に形成された雄ねじ部63bにてハウジング10に形成された雌ねじ部10bと軸方向に移動可能にねじ結合している。なお、調整ねじ63は、ハウジング10の外側から回転操作可能とされている。   The spring retainer 62 has a disk shape having a center hole 62a having an inner diameter larger than the outer diameter of the support shaft 53, and the support shaft 53 is inserted through the center hole 62a. It is assembled so that it can rotate around. The adjustment screw 63 is formed in an annular shape, and the spring retainer 62 is rotatably supported by an annular groove 63a formed on the inner periphery thereof. The adjustment screw 63 is formed on the housing 10 by a male screw portion 63b formed on the outer periphery thereof. The female threaded portion 10b is screwed so as to be movable in the axial direction. The adjustment screw 63 can be rotated from the outside of the housing 10.

これにより、ハウジング10の外側からの調整ねじ63の回転操作に応じて、スプリング61の押し付け力が調整可能とされている。スプリング61、スプリングリテーナ62および調整ねじ63は、付勢手段としての機能を果たし、スプリングリテーナ62、調整ねじ63およびハウジング10の雌ねじ部10bは、調整機構としての機能を果たす。   Thereby, the pressing force of the spring 61 can be adjusted according to the rotation operation of the adjusting screw 63 from the outside of the housing 10. The spring 61, the spring retainer 62, and the adjustment screw 63 serve as an urging means, and the spring retainer 62, the adjustment screw 63, and the female screw portion 10b of the housing 10 serve as an adjustment mechanism.

上記のように構成した第2実施形態においては、駆動ギヤ51と支持軸53とがスプライン結合Sにより、軸方向へ相対移動可能かつ軸回りに相対回転不能とされている。したがって、支持軸53と共に駆動ギヤ51が回転する点は、上記第1実施形態と同じであるが、駆動ギヤ51と共にスプリング61およびスプリングリテーナ62が軸回りに回転する点で、上記第1実施形態とは異なる。   In the second embodiment configured as described above, the drive gear 51 and the support shaft 53 are relatively movable in the axial direction by the spline coupling S and are not relatively rotatable around the axis. Accordingly, the drive gear 51 rotates together with the support shaft 53 in the same manner as in the first embodiment, but the spring 61 and the spring retainer 62 rotate around the shaft together with the drive gear 51 in the first embodiment. Is different.

この第2実施形態においては、駆動ギヤ51のみをスプリング61により大径部51a側から小径部51b側へ向けて軸方向に直に付勢するようにしたので、上記第1実施形態に比して、付勢手段としてのスプリング61の押し付け力を小さく設定することができる。また、この第2実施形態においても、スプリング61が有する衝撃吸収特性により、両ギヤ51,52の噛み合い時における音、振動の発生が抑制される。また、両ギヤ51,52の噛み合い部に径方向への突発的な力が作用した場合であっても、その力がゴム55および弾性継手43の弾性変形により効果的に吸収される。   In the second embodiment, only the drive gear 51 is urged directly in the axial direction from the large diameter portion 51a side to the small diameter portion 51b side by the spring 61, so that it is compared with the first embodiment. Thus, the pressing force of the spring 61 as the biasing means can be set small. Also in the second embodiment, the impact absorption characteristics of the spring 61 suppress the generation of sound and vibration when the gears 51 and 52 are engaged. Further, even when a sudden radial force acts on the meshing portion of both the gears 51, 52, the force is effectively absorbed by the elastic deformation of the rubber 55 and the elastic joint 43.

上記第1実施形態および第2実施形態では、軸受54をゴム55を介してハウジング10に組み付けて、駆動ギヤ51の軸方向への移動が許容されるようにした。しかし、これに加えてまたは変えて、例えば従動ギヤ52をゴム等の弾性体を介してナット32に結合して、従動ギヤ52の軸方向への移動が許容されるように構成して実施することも可能である。   In the first embodiment and the second embodiment, the bearing 54 is assembled to the housing 10 via the rubber 55 so that the movement of the drive gear 51 in the axial direction is allowed. However, in addition to or in addition to this, for example, the driven gear 52 is coupled to the nut 32 via an elastic body such as rubber so that the driven gear 52 is allowed to move in the axial direction. It is also possible.

また、上記第1実施形態等では、軸受54をゴム55を介してハウジング10に組み付けて、駆動ギヤ51の径方向への移動が許容されるようにした。しかし、これに加えてまたは変えて、例えば軸受34,35をゴム等の弾性体を介してハウジング10に組み付けて、従動ギヤ52の径方向への移動が許容されるように構成して実施することも可能であり、また従動ギヤ52とナット32間にゴム等の弾性体を介装して、従動ギヤ52の径方向への移動が許容されるように構成して実施することも可能である。これによれば、駆動ギヤ51と従動ギヤ52の噛み合い精度や組み付け精度に起因して、駆動ギヤ51と従動ギヤ52の噛み合い部に径方向への突発的な力が作用した場合には、その力が前記弾性体の弾性変形により吸収されるようになる。   In the first embodiment and the like, the bearing 54 is assembled to the housing 10 via the rubber 55 so that the drive gear 51 is allowed to move in the radial direction. However, in addition to or in addition to this, for example, the bearings 34 and 35 are assembled to the housing 10 via an elastic body such as rubber so that the driven gear 52 is allowed to move in the radial direction. In addition, an elastic body such as rubber may be interposed between the driven gear 52 and the nut 32 so that the driven gear 52 is allowed to move in the radial direction. is there. According to this, when a sudden radial force acts on the meshing portion of the drive gear 51 and the driven gear 52 due to the meshing accuracy and assembly accuracy of the drive gear 51 and the driven gear 52, The force is absorbed by the elastic deformation of the elastic body.

また、上記各実施形態等では、駆動ギヤおよび従動ギヤとして、平行軸仕様の円錐歯車51,52を用いて実施したが、駆動ギヤおよび従動ギヤとして、例えば交差軸仕様の円錐歯車を用いて実施することも可能である。   Further, in each of the above-described embodiments, the drive gear and the driven gear are implemented using the parallel shaft specification conical gears 51 and 52. However, the drive gear and the driven gear are implemented using, for example, a cross shaft specification cone gear. It is also possible to do.

本発明の第1実施形態に係る電動式パワーステアリング装置の要部を概略的に示す正面断面図である。1 is a front sectional view schematically showing a main part of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る電動式パワーステアリング装置の要部を概略的に示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows roughly the principal part of the electric power steering apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…ハウジング、10a…雌ねじ部(調整機構)、20…ラックバー、30…ボールねじ機構(変位変換機構)、31…ねじ軸、32…ナット(入力部材)、33…ボール、40…電動モータ、42…出力軸、43…弾性継手(移動許容手段)、50…減速機、51…駆動ギヤ、51a…大径部、51b…小径部、52…従動ギヤ、53…支持軸、54…軸受、55…ゴム(移動許容手段)、56…スプリング(付勢手段)、57…スプリングリテーナ(付勢手段、調整機構)、58…調整ねじ(付勢手段、調整機構)、S…スプライン結合(移動許容手段)、61…スプリング(付勢手段)、62…スプリングリテーナ(付勢手段、調整機構)、63…調整ねじ(付勢手段、調整機構)、10b…雌ねじ部(調整機構)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Housing, 10a ... Female thread part (adjustment mechanism), 20 ... Rack bar, 30 ... Ball screw mechanism (displacement conversion mechanism), 31 ... Screw shaft, 32 ... Nut (input member), 33 ... Ball, 40 ... Electric motor , 42 ... output shaft, 43 ... elastic joint (movement permitting means), 50 ... reduction gear, 51 ... drive gear, 51a ... large diameter part, 51b ... small diameter part, 52 ... driven gear, 53 ... support shaft, 54 ... bearing , 55 ... rubber (movement allowing means), 56 ... spring (biasing means), 57 ... spring retainer (biasing means, adjusting mechanism), 58 ... adjusting screw (biasing means, adjusting mechanism), S ... spline coupling ( Movement permitting means), 61 ... Spring (biasing means), 62 ... Spring retainer (biasing means, adjusting mechanism), 63 ... Adjusting screw (biasing means, adjusting mechanism), 10b ... Female thread portion (adjusting mechanism)

Claims (5)

ハウジングに組み付けられた電動モータの出力軸の回転が減速機により減速され、この減速された回転が変位変換機構によりラックバーの軸方向の変位に変換されて、同ラックバーに軸力が付与されるように構成された電動式パワーステアリング装置において、
前記減速機は、前記電動モータの出力軸に連結された円錐状の駆動ギヤと、前記変位変換機構の入力部材に連結されて前記駆動ギヤに噛み合う円錐状の従動ギヤと、前記駆動ギヤおよび前記従動ギヤのうちの少なくとも一方のギヤを軸方向に移動可能とする移動許容手段と、前記移動許容手段によって軸方向に移動可能とされた前記ギヤを大径部側から小径部側へ向けて軸方向に付勢して前記両ギヤを弾発的に噛み合わせる付勢手段とを備えていることを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
The rotation of the output shaft of the electric motor assembled in the housing is decelerated by the speed reducer, and the decelerated rotation is converted into the displacement of the rack bar in the axial direction by the displacement conversion mechanism, and an axial force is applied to the rack bar. In the electric power steering device configured to be
The speed reducer includes a conical drive gear coupled to the output shaft of the electric motor, a conical driven gear coupled to the input member of the displacement conversion mechanism and meshed with the drive gear, the drive gear, and the Movement permitting means for allowing at least one of the driven gears to move in the axial direction, and the gear that is movable in the axial direction by the movement allowing means from the large diameter side toward the small diameter side. An electric power steering apparatus, comprising: an urging unit that urges the gears in a direction and elastically meshes the two gears.
請求項1に記載した電動式パワーステアリング装置において、
前記移動許容手段は、前記駆動ギヤを同駆動ギヤを支持する支持軸と共に軸方向へ移動可能とする構成を備えていることを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
In the electric power steering apparatus according to claim 1,
The electric power steering apparatus characterized in that the movement permitting means is configured to be able to move the drive gear in the axial direction together with a support shaft that supports the drive gear.
請求項1に記載した電動式パワーステアリング装置において、
前記移動許容手段は、前記駆動ギヤを同駆動ギヤを支持する支持軸に対して軸方向へ移動可能とする構成を備えていることを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
In the electric power steering apparatus according to claim 1,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the movement permitting means is configured to be capable of moving the drive gear in an axial direction relative to a support shaft that supports the drive gear.
請求項1〜3のうちの何れか一つに記載した電動式パワーステアリング装置において、
前記移動許容手段は、前記駆動ギヤを同駆動ギヤを支持する支持軸と共に径方向へも移動可能とする構成を備えていることを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
In the electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the movement permitting means is configured to move the drive gear in a radial direction together with a support shaft that supports the drive gear.
請求項1〜4のうちの何れか一つに記載した電動式パワーステアリング装置において、
前記付勢手段は、前記一方のギヤを大径部側から小径部側へ向けて軸方向に付勢する付勢力を調整可能な調整機構を備えていることを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
In the electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 4,
The electric power steering apparatus characterized in that the urging means includes an adjustment mechanism capable of adjusting an urging force for urging the one gear in the axial direction from the large diameter portion toward the small diameter portion. .
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