JP2007182176A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、入力軸に印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、検知し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、ギヤ減速機構により減速して、出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention detects a steering torque applied to an input shaft by a torque sensor, generates an auxiliary steering torque from an electric motor corresponding to the detected steering torque, decelerates it by a gear reduction mechanism, and transmits it to an output shaft. The present invention relates to an electric power steering apparatus.
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。 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, an auxiliary steering torque is generated from an electric motor in response to a steering torque applied to a steering wheel, and is decelerated by a power transmission mechanism (reduction gear) and transmitted to an output shaft of the steering mechanism. Yes.
この動力伝達機構(減速機)として、ウォームギヤ機構を用いたEPSでは、電動モータの駆動軸側のウォームに、ウォームホイールが噛合してあり、このウォームホイールは、操舵機構の出力軸(例えば、ピニオン軸、コラム軸)に嵌合してある。 In EPS using a worm gear mechanism as the power transmission mechanism (reduction gear), a worm wheel meshes with a worm on the drive shaft side of the electric motor, and this worm wheel is connected to an output shaft (for example, a pinion) of a steering mechanism. Shaft, column shaft).
ところで、特許文献1では、ウォームホイールは、金属製ホイールの外周に合成樹脂製ギヤリングを固着させることにより形成されており、冷間鍛造成形品であり、アウトプットシャフトに外嵌・圧入される円筒状のボス部を有している。アウトプットシャフトは、ウォームホイールの直後で密閉型転がり軸受により支持されると共に、ウォームホイールのボス部を介してシール付転がり軸受に支持されている。シール付転がり軸受は、テーパスナップリングを介してカバーおよびアウトプットシャフトに保持されている。シール付転がり軸受の嵌合部位において、アウトプットシャフトの外周面には逃げ部たる環状縮径部(逃がし溝)が形成され、これにより、ボス部との間に環状の空隙が画成されている。また、アウトプットシャフトの外周面には、環状縮径部の左右に一対の嵌合・圧入面が形成されている。空隙が存在することにより、ボス部をアウトプットシャフトに圧入させても、シール付転がり軸受の嵌合部位ではボス部の拡径が起こらない。また、アウトプットシャフトとボス部とが離間した一対の嵌合・圧入面で嵌合・圧入されるため、両者の固着強度が高くなる。その結果、転がり軸受とシール付転がり軸受との距離を短くし、ギヤハウジングの短縮化を図りながら、ウォームホイールとシール付転がり軸受とが確実に固着されるようになる。 By the way, in Patent Document 1, the worm wheel is formed by fixing a synthetic resin gear ring to the outer periphery of a metal wheel, and is a cold forging molded product, which is a cylindrical shape that is externally fitted and press-fitted to an output shaft. It has a boss part. The output shaft is supported by the hermetic rolling bearing immediately after the worm wheel, and is supported by the sealed rolling bearing via the boss portion of the worm wheel. The roller bearing with seal is held on the cover and the output shaft via a taper snap ring. In the fitting portion of the rolling bearing with seal, an annular reduced diameter portion (escape groove) as an escape portion is formed on the outer peripheral surface of the output shaft, and thereby an annular gap is defined between the boss portion and the boss portion. . Further, a pair of fitting and press-fitting surfaces are formed on the outer peripheral surface of the output shaft on the left and right sides of the annular reduced diameter portion. Due to the presence of the gap, even if the boss portion is press-fitted into the output shaft, the diameter of the boss portion does not increase at the fitting portion of the roller bearing with seal. Further, since the output shaft and the boss part are fitted and press-fitted by a pair of fitting and press-fitting surfaces that are separated from each other, the fixing strength between the two is increased. As a result, the distance between the rolling bearing and the rolling bearing with seal is shortened, and the gear housing is shortened, and the worm wheel and the rolling bearing with seal are securely fixed.
特許文献2では、ハウジングと上方軸受の外輪との間、又は上方軸受と出力軸との間には、O−リングが配置されているので、装置の軸線方向長を変更することなく、上方軸受の外周側もしくは内周側を通ってウォームギヤ室に至る異物を効果的に阻止することが出来る。
しかしながら、出力軸を(4点接触の)軸受に、止め輪やナットを用いて固定する場合、カバー、ギヤハウジング、シャフト等の芯ずれ、振れの影響でシャフトと隙間バメとなるべき軸受との干渉が発生する場合がある。 However, when the output shaft is fixed to a bearing (contacted at 4 points) with a retaining ring or nut, the shaft and the bearing that should be a clearance fit between the shaft due to misalignment and runout of the cover, gear housing, shaft, etc. Interference may occur.
その結果、出力軸を固定している軸受には、こじりが発生し、フリクションの増加、トルク変動が発生して、EPSの機能上好ましくない。 As a result, the bearing that fixes the output shaft is distorted, causing an increase in friction and torque fluctuation, which is not preferable for the EPS function.
例えば、隙間バメとなる軸受と出力軸のクリアランスを大きくとれば、出力軸のこじりは、避けられるが、接触特の打音が発生しやすくなる。 For example, if the clearance between the bearing and the output shaft is increased, the output shaft is prevented from being twisted, but contact-specific hitting noise is likely to occur.
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、フリクションの増加やトルク変動を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 above-described circumstances, and an object thereof is to provide an electric power steering apparatus that can prevent an increase in friction and torque fluctuation.
上記の目的を達成するため、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、入力軸に印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、検知し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、ギヤ減速機構により減速して、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、
前記出力軸は、2個の軸受を介して回転自在に支持してあり、
一方の軸受は、前記出力軸に固定してあり、
他方の軸受は、前記出力軸との間を隙間バメに設定してあり、
当該隙間バメ側の軸受と前記出力軸との間に、弾性体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 the present invention detects a steering torque applied to an input shaft by a torque sensor, and generates an auxiliary steering torque from an electric motor in response to the detected steering torque. In the electric power steering device that is decelerated by the gear reduction mechanism and is transmitted to the output shaft,
The output shaft is rotatably supported through two bearings,
One bearing is fixed to the output shaft,
The other bearing is set to a clearance gap between the output shaft,
An elastic body is interposed between the bearing on the clearance gap side and the output shaft.
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、入力軸に印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、検知し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、ギヤ減速機構により減速して、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、
前記出力軸は、2個の軸受を介して回転自在に支持してあり、
一方の軸受は、前記出力軸に固定してあり、
他方の軸受は、前記出力軸との間を隙間バメに設定してあり、
前記一方の軸受を前記出力軸に固定する固定部材に、弾性体とストッパー部が設けてあることを特徴とする。
The electric power steering apparatus according to the present invention detects the steering torque applied to the input shaft by a torque sensor, generates auxiliary steering torque from the electric motor in response to the detected steering torque, and decelerates by the gear reduction mechanism. In the electric power steering device that transmits to the output shaft,
The output shaft is rotatably supported through two bearings,
One bearing is fixed to the output shaft,
The other bearing is set to a clearance gap between the output shaft,
The fixing member for fixing the one bearing to the output shaft is provided with an elastic body and a stopper portion.
好適には、前記出力軸に固定する前記一方の軸受は、4点接触の軸受である。 Preferably, the one bearing fixed to the output shaft is a four-point contact bearing.
また、好適には、前記固定部材は、止め輪である Preferably, the fixing member is a retaining ring.
本発明によれば、出力軸と隙間バメ側の軸受とのクリアランスを大きくとった場合でも、弾性体によってガタがつめられているため、接触による打音を防止することができる。 According to the present invention, even when the clearance between the output shaft and the bearing on the clearance gap side is large, the play due to the contact can be prevented because the elastic body is loose.
また、止め輪に設けた弾性体が出力軸と共にこじられた場合でも、4点接触の軸受にこじりを伝えないため、フリクションの増加を防ぐことができる。ギヤの噛合いによって、大きな軸方向力が生じる場合は、ストッパー部が荷重を受けるため、耐久性の心配もない。 Further, even when the elastic body provided on the retaining ring is twisted together with the output shaft, since the twist is not transmitted to the four-point contact bearing, an increase in friction can be prevented. When a large axial force is generated by the meshing of the gear, the stopper portion receives a load, so there is no concern about durability.
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 an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
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のロアーコラム2に、アッパーコラム(図示略)がテレスコピック摺動自在に嵌合してある。これら両コラム内に、テレスコピック摺動自在にスプライン嵌合した中空のアッパーシャフト(図示略)と中実のロアーシャフト4(入力軸)とが回転自在に支持してある。
In the column assist type electric power steering apparatus, an upper column (not shown) is slidably fitted to the
ロアーシャフト4(入力軸)の車両前方側には、出力軸5が連結してある。この出力軸5の車両前方側には、自在継手UJを介して中間シャフト(図示略)が連結してある。
An
ロアーシャフト4(入力軸)の車両前方側には、トーションバー6の基端が圧入固定してあり、このトーションバー6は、中空に形成した出力軸5の内部を延在して、その先端が出力軸5の端部に固定してある。
A base end of a
出力軸5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、出力軸5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ロアーシャフト4(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
出力軸5には、電動モータ(図示略)の駆動軸に連結したウォーム(図示略)に噛合したウォームホイール12が取付けてある。
A
これらウォーム(図示略)及びウォームホイール12は、後方側ハウジング13(ギヤハウジング)と、前方側ハウジング14(カバー)とに収納してある。
The worm (not shown) and the
また、ウォームホイール12の車両方向の前後には、一対の軸受15,16が介装してあり、車両前方側の軸受15は、止め輪17により、出力軸5に固定してある。なお、止め輪17は、ナットであってもよい。
A pair of
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、入力軸4、トーションバー6、出力軸5、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。また、電動モータ(図示略)の回転力は、そのウォーム(図示略)及びウォームホイール12を介して出力軸5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、出力軸5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。
Therefore, the steering force generated when the driver steers the steering wheel (not shown) is applied to the steered wheels (not shown) via the input shaft 4, the
さて、本実施の形態では、車両前方側の軸受15は、出力軸5に固定してあり、車両後方側の軸受16は、出力軸5との間を隙間バメに設定してある。なお、車両前方側の軸受15は、4点接触の軸受である
この隙間バメ側の軸受16と出力軸5との間に、リング状の弾性体18が介装してある。このリング状の弾性体18により、ガタをつめている。
In the present embodiment, the bearing 15 on the front side of the vehicle is fixed to the
したがって、出力軸5と隙間バメ側の軸受16とのクリアランスを大きくとった場合でも、弾性体18によってガタがつめられているため、接触による打音を防止することができる。また、フリクションの増加やトルク変動を防止することができる。
Therefore, even when the clearance between the
(第2実施の形態)
図2は、本発明の第2実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of an electric power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention.
図3(a)は、車両前方側の軸受を固定する止め輪(固定部材)の正面図であり、(b)は、その側面図であり、(c)は、その断面図である。 3A is a front view of a retaining ring (fixing member) that fixes a bearing on the front side of the vehicle, FIG. 3B is a side view thereof, and FIG. 3C is a cross-sectional view thereof.
本実施の形態では、コラムアシスト式電動パワーステアリング装置は、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、その記載を省略する。 In the present embodiment, the column assist type electric power steering apparatus has the same basic structure as that of the first embodiment described above, and the description thereof is omitted.
ウォームホイール12の車両方向の前後には、一対の軸受15,16が介装してあり、車両前方側の軸受15は、止め輪17により、出力軸5に固定してある。
A pair of
さて、本実施の形態では、車両前方側の軸受15は、出力軸5に固定してあり、車両後方側の軸受16は、出力軸5との間を隙間バメに設定してある。なお、車両前方側の軸受15は、4点接触の軸受である
車両前方側の軸受を固定する止め輪20(固定部材)には、弾性体21とストッパー部22が設けてある。複数の弾性体21と、複数のストッパー部22は、周方向に交互に設けてある。
In the present embodiment, the bearing 15 on the front side of the vehicle is fixed to the
したがって、止め輪20に設けた弾性体21が出力軸5と共にこじられた場合でも、車両前方側の4点接触の軸受15にこじりを伝えないため、フリクションの増加やトルク変動を防ぐことができる。ギヤの噛合いによって、大きな軸方向力が生じる場合は、ストッパー部22が荷重を受けるため、耐久性の心配もない。
Therefore, even if the
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.
2 ロアーコラム(コラムチューブ)
4 ロアーシャフト(入力軸)
5 出力軸
6 トーションバー
7 検出用溝
8 スリーブ
9 コイル
TS トルクセンサー部
12 ウォームホイール
13 後方側ハウジング(ギヤハウジング)
14 前方側ハウジング(カバー)
15,16 軸受
17 止め輪
18 弾性体
20 止め輪(固定部材)
21 弾性体
22 ストッパー部
2 Lower column (column tube)
4 Lower shaft (input shaft)
5
14 Front housing (cover)
15, 16
21
Claims (4)
前記出力軸は、2個の軸受を介して回転自在に支持してあり、
一方の軸受は、前記出力軸に固定してあり、
他方の軸受は、前記出力軸との間を隙間バメに設定してあり、
当該隙間バメ側の軸受と前記出力軸との間に、弾性体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。 An electric power steering device that detects a steering torque applied to the input shaft by a torque sensor, generates an auxiliary steering torque from the electric motor in response to the detected steering torque, decelerates the gear by a gear reduction mechanism, and transmits it to the output shaft In
The output shaft is rotatably supported through two bearings,
One bearing is fixed to the output shaft,
The other bearing is set to a clearance gap between the output shaft,
An electric power steering apparatus, characterized in that an elastic body is interposed between the bearing on the clearance gap side and the output shaft.
前記出力軸は、2個の軸受を介して回転自在に支持してあり、
一方の軸受は、前記出力軸に固定してあり、
他方の軸受は、前記出力軸との間を隙間バメに設定してあり、
前記一方の軸受を前記出力軸に固定する固定部材に、弾性体とストッパー部が設けてあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric power steering device that detects a steering torque applied to the input shaft by a torque sensor, generates an auxiliary steering torque from the electric motor in response to the detected steering torque, decelerates the gear by a gear reduction mechanism, and transmits it to the output shaft In
The output shaft is rotatably supported through two bearings,
One bearing is fixed to the output shaft,
The other bearing is set to a clearance gap between the output shaft,
An electric power steering apparatus characterized in that an elastic body and a stopper portion are provided on a fixing member for fixing the one bearing to the output shaft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010276032A (en) * | 2009-05-26 | 2010-12-09 | Aisin Seiki Co Ltd | Speed reduction device for power seat |
JP2014015124A (en) * | 2012-07-09 | 2014-01-30 | Jtekt Corp | Steering device and method of manufacturing the same |
JP5472315B2 (en) * | 2009-11-27 | 2014-04-16 | 日本精工株式会社 | Electric power steering device |
-
2006
- 2006-01-10 JP JP2006002551A patent/JP2007182176A/en not_active Withdrawn
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