JP2007190969A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】電動パワーステアリング装置のウォーム軸の軸方向位置を安価に調整する。
【解決手段】本電動パワーステアリング装置1は、電動モータ16により駆動される複リード式のウォーム軸24と、従動側のウォームホイール25と、ウォーム軸24およびウォームホイール25を収容するギヤハウジング26とを有する。電動モータ16の出力軸21とウォーム軸24とが一体に形成されている。電動モータ16のモータハウジング18は、ウォーム軸24を支持する軸受19,20の軸方向相対移動を規制する。ウォーム軸24は、軸受19,20の軸方向相対移動を規制する。モータハウジング18は、軸方向X1,X2に関して位置調整可能にギヤハウジング26にねじ結合により連結されている。ウォーム軸24をギヤハウジング26に対して軸方向X1,X2に位置調整でき、ウォーム軸24とウォームホイール25との噛み合いのバックラッシュを調整できる。
【選択図】図2
【解決手段】本電動パワーステアリング装置1は、電動モータ16により駆動される複リード式のウォーム軸24と、従動側のウォームホイール25と、ウォーム軸24およびウォームホイール25を収容するギヤハウジング26とを有する。電動モータ16の出力軸21とウォーム軸24とが一体に形成されている。電動モータ16のモータハウジング18は、ウォーム軸24を支持する軸受19,20の軸方向相対移動を規制する。ウォーム軸24は、軸受19,20の軸方向相対移動を規制する。モータハウジング18は、軸方向X1,X2に関して位置調整可能にギヤハウジング26にねじ結合により連結されている。ウォーム軸24をギヤハウジング26に対して軸方向X1,X2に位置調整でき、ウォーム軸24とウォームホイール25との噛み合いのバックラッシュを調整できる。
【選択図】図2
Description
この発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
電動パワーステアリング装置は、例えば操舵補助力を得るための電動モータと、この電動モータの出力軸により駆動されるウォーム軸と、ウォーム軸に噛み合うウォームホイールと、ウォーム軸およびウォームホイールを収容するギヤハウジングとを有している(特許文献1参照。)。特許文献1では、ウォーム軸とウォームホイールとの間のバックラッシュを調整するために、ギヤハウジングに対してウォーム軸をその軸方向に位置調整するようにしている。
特開平11−20724号公報
特許文献1では、ウォーム軸の位置調整は、ギヤハウジング内に配置された調整ねじのねじ込み量を調整することにより実現される。調整ねじは、ウォーム軸の調整用の専用部品なので、電動パワーステアリング装置の部品点数が多くなり、高価になる。
また、バックラッシュを所定範囲内で実現できるように、いわゆるマッチング組み立てを行うことも考えられる。例えば、第1の部品と第2の部品とを組み合わせた組み立て品において所要の公差を実現しようとする場合を考える。多数の第1の部品を予め寸法測定し、測定結果に応じて予め定める公差毎に多数の第1の部品を仕分けする。同様にして、多数の第2の部品を寸法測定し、測定結果に応じて公差毎に仕分けする。マッチング組み立てでは、第1および第2の部品を互いに組み合わせた組み立て品が所要の公差を得られるように、第1および第2の部品のうちで、互いに適合する公差の第1および第2の部品が適宜選択されて組み立てられる。しかし、組み立て品が所要の公差を得られるように部品同士の選択が必要であり、手間がかかり、製造コストが高くなる。
また、バックラッシュを所定範囲内で実現できるように、いわゆるマッチング組み立てを行うことも考えられる。例えば、第1の部品と第2の部品とを組み合わせた組み立て品において所要の公差を実現しようとする場合を考える。多数の第1の部品を予め寸法測定し、測定結果に応じて予め定める公差毎に多数の第1の部品を仕分けする。同様にして、多数の第2の部品を寸法測定し、測定結果に応じて公差毎に仕分けする。マッチング組み立てでは、第1および第2の部品を互いに組み合わせた組み立て品が所要の公差を得られるように、第1および第2の部品のうちで、互いに適合する公差の第1および第2の部品が適宜選択されて組み立てられる。しかし、組み立て品が所要の公差を得られるように部品同士の選択が必要であり、手間がかかり、製造コストが高くなる。
そこで、この発明の目的は、ウォーム軸の軸方向位置を調整できて、しかも安価な電動パワーステアリング装置を提供することである。
本発明の電動パワーステアリング装置は、モータハウジングを有する操舵補助用の電動モータと、この電動モータにより駆動されるウォーム軸と、このウォーム軸に噛み合うウォームホイールと、ウォーム軸およびウォームホイールを収容するギヤハウジングと、モータハウジングによって保持され、ウォーム軸の、電動モータ側の端部を回転自在に支持する軸受とを備え、モータハウジングおよびウォーム軸は、上記軸受の軸方向移動を規制する規制部をそれぞれ含み、モータハウジングは、ウォーム軸の軸方向に関して、位置調整可能にギヤハウジングに連結されていることを特徴とする。
この発明によれば、モータハウジングをギヤハウジングに対して位置調整すると、軸受を介してウォーム軸をギヤハウジングに対して軸方向に位置調整することができる。ウォーム軸の位置調整に、電動モータに必須の構成であるモータハウジングを利用しているので、モータハウジングとは別途に位置調整用の専用部品を設ける場合に比べて、部品点数を削減することができ、構造を簡素化できて安価にできる。また、ウォーム軸の位置調整を、モータハウジングの位置調整を通じて達成できるので、マッチング組み立てに比べて、手間がかからずにすむ。また、ウォーム軸を軸方向に位置調節できるので、ウォーム軸とウォームホイールとの噛み合いのバックラッシュを以下のように調整することが可能となる。
例えば、上記ウォーム軸が複リード式である場合には、ウォーム軸の歯厚が軸方向に異なるので、ウォーム軸を軸方向に移動させることにより、ウォーム軸とウォームホイールとの噛み合いのバックラッシュを調整することができる。
また、上記電動モータの出力軸とウォーム軸とが一体に形成されている場合には、部品点数をより一層低減することができ、より一層安価にできる。
また、上記電動モータの出力軸とウォーム軸とが一体に形成されている場合には、部品点数をより一層低減することができ、より一層安価にできる。
また、上記ギヤハウジングおよびモータハウジングが、筒状をなし、互いの嵌合面でねじ結合されている場合には、例えば、モータハウジングおよびギヤハウジングの嵌合面同士を沿わせつつモータハウジングをギヤハウジングに対して相対回動させることにより、ねじ結合された両者を軸方向に相対移動させることができ、ひいては、ウォーム軸の軸方向位置を調整することができる。
また、本発明において、上記ギヤハウジングおよびモータハウジングは、筒状をなし、互いに軸方向に締結される端部を含み、これら端部間に、ギヤハウジングとモータハウジングの軸方向の相対位置を調整するための被挟持部材が挟持されている場合がある。この場合、被挟持部材の厚みや枚数を異ならせて、ウォーム軸の軸方向の位置を容易に調整することができる。従って、マッチング組み立てに比べて手間をかけずにすみ、安価にすることができる。
また、上記被挟持部材が、ギヤハウジングおよびモータハウジングの端部間に外側方から装着可能な板片を含む場合には、ギヤハウジングとモータハウジングとを分離させずに、その間の隙間に外側方から板片を装着することができる。これにより、ウォーム軸を軸方向に位置調整することができる。また、モータハウジングをギヤハウジングから分離せずに済むので、組立後に調節する場合に、手間がかからずに済む。
以下では、この発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。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に連結され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、この中間軸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を有する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により操舵機構Aとしてのラックアンドピニオン機構が構成されている。
図1は、本発明の第1の実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。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に連結され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、この中間軸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を有する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により操舵機構Aとしてのラックアンドピニオン機構が構成されている。
ラックバー8は、ラックハウジング9に複数の軸受(図示せず)を介して直線往復動自在に支持されている。ラックハウジング9は、車体に固定されている。ラックハウジング9の両側へラックバー8の両端部が突出している。ラックバー8の各端部にはそれぞれタイロッド10が結合されている。各タイロッド10は、対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する操向輪11に連結されている。
操舵部材2が操作されることにより、ステアリングシャフト3が回転すると、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。
ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力軸3aと、ピニオン軸7に連なる出力軸3bとに分割されており、これら入力軸3aおよび出力軸3bは、トーションバー12を介して同一の軸線上で互いに連結されていて、入力軸3aおよび出力軸3bは、相対回転可能とされている。また、ステアリングシャフト3は、図示しないステアリングコラムにより回転自在に支持されている。
ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力軸3aと、ピニオン軸7に連なる出力軸3bとに分割されており、これら入力軸3aおよび出力軸3bは、トーションバー12を介して同一の軸線上で互いに連結されていて、入力軸3aおよび出力軸3bは、相対回転可能とされている。また、ステアリングシャフト3は、図示しないステアリングコラムにより回転自在に支持されている。
電動パワーステアリング装置1は、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、電動パワーステアリング装置1は、操舵トルクを検出するトルクセンサ13と、制御部としてのECU(Electronic Control Unit :電子制御ユニット)14と、駆動回路15と、操舵補助用の電動モータ16と、減速機17とを有している。
トルクセンサ13は、ステアリングシャフト3のトーションバー12に関連して設けられ、トーションバー12を介する入力軸3aおよび出力軸3b間の相対回転変位量に基づいてトルクを検出する。トルク検出結果はECU14に与えられる。
トルクセンサ13は、ステアリングシャフト3のトーションバー12に関連して設けられ、トーションバー12を介する入力軸3aおよび出力軸3b間の相対回転変位量に基づいてトルクを検出する。トルク検出結果はECU14に与えられる。
ECU14は、上述の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を介して電動モータ16を制御する。
操舵部材2が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ13により検出され、トルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ16が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、減速機17を介してステアリングシャフト3に伝達され、操舵部材2の動きとともに操舵機構に伝わり、車輪11が操舵される。具体的には、電動モータ16の出力回転は、伝動装置としての減速機17を介してステアリングシャフト3の出力軸3bに伝達され、その間、減速機17により減速される。出力軸3bに伝達された回転は、ピニオン軸7を介してラックバー8の直線運動に変換されて、操舵が補助される。
操舵部材2が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ13により検出され、トルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ16が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、減速機17を介してステアリングシャフト3に伝達され、操舵部材2の動きとともに操舵機構に伝わり、車輪11が操舵される。具体的には、電動モータ16の出力回転は、伝動装置としての減速機17を介してステアリングシャフト3の出力軸3bに伝達され、その間、減速機17により減速される。出力軸3bに伝達された回転は、ピニオン軸7を介してラックバー8の直線運動に変換されて、操舵が補助される。
図2は、図1の電動パワーステアリング装置1の要部の一部断面図である。図2を参照して、電動モータ16は、モータハウジング18と、このモータハウジング18に保持された転がり軸受としての玉軸受からなる第1および第2の軸受19,20と、第1および第2の軸受19,20を介して回動自在に支持される出力軸21と、この出力軸21に一体回転するように設けられた円筒形状のロータ22と、円筒形状をなしてロータ22に対向してモータハウジング18内に固定されるステータ23とを有する。
減速機17は、電動モータ16により駆動されるウォーム軸24と、このウォーム軸24に噛み合うウォームホイール25と、ウォーム軸24およびウォームホイール25を収容するギヤハウジング26と、ウォーム軸24を支持する軸受27とを有している。
本実施形態では、電動モータ16の出力軸21と減速機17のウォーム軸24とが、一体に形成されていて、全体として駆動軸を構成している。この駆動軸は、電動モータ16のモータハウジング18に保持された2つの軸受19,20と、ギヤハウジング26に保持された軸受27とにより支持されている。
本実施形態では、電動モータ16の出力軸21と減速機17のウォーム軸24とが、一体に形成されていて、全体として駆動軸を構成している。この駆動軸は、電動モータ16のモータハウジング18に保持された2つの軸受19,20と、ギヤハウジング26に保持された軸受27とにより支持されている。
モータハウジング18は、全体として筒状をなしていて、この筒状の中心軸線が延びる方向の両端部で閉じられている。この筒状の中心軸線は、出力軸21の軸方向X1,X2に沿って延びている。
モータハウジング18は、有底筒形状をなす第1のハウジング18aと、第1のハウジング18aの開放側端部を覆う第2のハウジング18bとを有している。第1のハウジング18aは、筒状部と、この筒状部の端部から径方向内方へ延設された底部とを有している。第1のハウジング18aの筒状部の開放側端部には、連結部が設けられている。この連結部は、端面および内周面を有し、第2のハウジング18bの連結部の端面および外周面に連結されている。例えば端面同士が当接し、内周面と外周面とが嵌合されて、図示しないボルトによりねじ止めされて、連結部同士が固定されている。
モータハウジング18は、有底筒形状をなす第1のハウジング18aと、第1のハウジング18aの開放側端部を覆う第2のハウジング18bとを有している。第1のハウジング18aは、筒状部と、この筒状部の端部から径方向内方へ延設された底部とを有している。第1のハウジング18aの筒状部の開放側端部には、連結部が設けられている。この連結部は、端面および内周面を有し、第2のハウジング18bの連結部の端面および外周面に連結されている。例えば端面同士が当接し、内周面と外周面とが嵌合されて、図示しないボルトによりねじ止めされて、連結部同士が固定されている。
第2のハウジング18bの径方向の中央部には、貫通孔18dが形成されている。この貫通孔18dの周縁部が第1の軸受19を保持している。すなわち、第1の軸受19の外輪19aは、貫通孔18dの端壁に当接した状態で、貫通孔18dの内周に圧入されている。これにより、第1の軸受19は、出力軸21の両軸方向X1,X2への移動を規制されている。
第1のハウジング18aの底部の径方向の中央部には、モータハウジング18の内側に凹部18eが形成されている。この凹部18eの周縁部が第2の軸受20を保持している。すなわち、第2の軸受20の外輪20aは、凹部18eの端壁に当接した状態で、凹部18eの内周に嵌合されている。これにより、第2の軸受20は、出力軸21の一方の軸方向X1への移動を規制されている。
このように、モータハウジング18は、第1の軸受19の両側への軸方向移動を規制する第1の規制部としての貫通孔18dと、第2の軸受20の一方の軸方向移動を規制する第2の規制部としての凹部18eとを有している。
モータハウジング18は、ウォーム軸24の軸方向(出力軸21の軸方向X1,X2に相当する。)に関して、位置調整可能にギヤハウジング26に連結されている。また、ギヤハウジング26に対するモータハウジング18の移動を規制するための規制手段としてのロックナット28が備えられている。
モータハウジング18は、ウォーム軸24の軸方向(出力軸21の軸方向X1,X2に相当する。)に関して、位置調整可能にギヤハウジング26に連結されている。また、ギヤハウジング26に対するモータハウジング18の移動を規制するための規制手段としてのロックナット28が備えられている。
すなわち、モータハウジング18の第2のハウジング18bは、嵌合面18fを有している。嵌合面18fは、外周面に形成された雄ねじを有している。この雄ねじがギヤハウジング26にねじ込まれている。これにより、第2のハウジング18bがねじ結合によりギヤハウジング26に連結されている。
ロックナット28は、雌ねじを有し、モータハウジング18の雄ねじにねじ込まれている。ロックナット28が、ギヤハウジング26の端面に当接し締め付けられている。これにより、モータハウジング18とギヤハウジング26との相対移動が規制されている。
ロックナット28は、雌ねじを有し、モータハウジング18の雄ねじにねじ込まれている。ロックナット28が、ギヤハウジング26の端面に当接し締め付けられている。これにより、モータハウジング18とギヤハウジング26との相対移動が規制されている。
出力軸21は、一方向に沿って延びる長尺部材であり、モータハウジング18内に収容されている。なお、出力軸21の一部がモータハウジング18から突出していてもよい。出力軸21は、第1の軸受19の内輪19bを保持する第1の保持部21aと、第2の軸受20の内輪20bを保持する第2の保持部21bとを有している。出力軸21は、第1および第2の軸受19,20により支持されている。
第1の保持部21aは、第1の軸受19の内輪19bの内周に嵌合する外周面の嵌合部と、内輪19bの端面に当接する止め輪とを有している。この止め輪は、出力軸21の外周面の周溝に嵌め入れられていて、これにより、一方の軸方向X1への第1の軸受19の内輪19bの相対移動を規制している。
第2の保持部21bは、第2の軸受20の内輪20bの内周に嵌合する外周面の嵌合部と、内輪20bの端面に当接する出力軸21の外周の端壁とを有している。この端壁は、軸方向X2への内輪20bの相対移動を規制している。
第2の保持部21bは、第2の軸受20の内輪20bの内周に嵌合する外周面の嵌合部と、内輪20bの端面に当接する出力軸21の外周の端壁とを有している。この端壁は、軸方向X2への内輪20bの相対移動を規制している。
このように、出力軸21は、第2の保持部21bおよび第2の軸受20を介して、モータハウジング18の第1のハウジング18aの底部の凹部18eによって、軸方向X1についての相対移動を規制されている。また、出力軸21は、第1の保持部21aおよび第1の軸受19を介して、モータハウジング18の第2のハウジング18bの貫通孔18dによって、軸方向X2についての相対移動を規制されている。
ロータ22は、出力軸21と同心に且つ一体回転できるように設けられていて、永久磁石を有している。
ステータ23は、ロータ22と同心に配置されている。ステータ23の外周はモータハウジング18の第1のハウジング18aの筒状部18aの内周に固定されている。ステータ23の内周は、ロータ22の外周と所定間隔を開けて対向している。ステータ23は、コイルを有している。
ステータ23は、ロータ22と同心に配置されている。ステータ23の外周はモータハウジング18の第1のハウジング18aの筒状部18aの内周に固定されている。ステータ23の内周は、ロータ22の外周と所定間隔を開けて対向している。ステータ23は、コイルを有している。
ギヤハウジング26は、減速機17を収容して支持し且つ電動モータ16を支持し、ステアリングコラムの一部を形成している。ギヤハウジング26は、モータハウジング18と連結するための連結部26aを有している。連結部26aは、筒状をなす。連結部26aは、モータハウジング18の嵌合面18fに嵌合される嵌合面26bを有している。この嵌合面26bは、内周に形成された雌ねじを有している。この雌ねじに、モータハウジング18の嵌合面18fの雄ねじがねじ込まれている。これにより、ギヤハウジング26とモータハウジング18とが、嵌合面26b,18f同士で、互いにねじ結合により結合されている。
軸受27は、ギヤハウジング26によって保持され、電動モータ16から遠い側にあるウォーム軸24の端部24aを回転自在に支持している。軸受27は、円筒形状の滑り軸受からなり、ウォーム軸24をその軸方向X1,X2に相対移動自在に支持し、且つ径方向の相対移動を規制している。
ウォームホイール25は、ステアリングシャフト3の出力軸3bの軸方向中間部に一体回転できるように且つステアリングシャフト3の軸方向に移動不能に連結されている。ウォームホイール25は、出力軸3bに一体回転できるように結合される環状の芯金25aと、芯金25aの周囲を取り囲み外周に歯部25cを形成した合成樹脂部材25bとを備える。芯金25aは、例えば合成樹脂部材25bの樹脂成形時に金型内にインサートされるものであり、合成樹脂部材25bに固定されている。
ウォームホイール25は、ステアリングシャフト3の出力軸3bの軸方向中間部に一体回転できるように且つステアリングシャフト3の軸方向に移動不能に連結されている。ウォームホイール25は、出力軸3bに一体回転できるように結合される環状の芯金25aと、芯金25aの周囲を取り囲み外周に歯部25cを形成した合成樹脂部材25bとを備える。芯金25aは、例えば合成樹脂部材25bの樹脂成形時に金型内にインサートされるものであり、合成樹脂部材25bに固定されている。
ウォーム軸24は、出力軸21の同軸上に並んで配置され、一体回転できるように出力軸21と一体化されている。ウォーム軸24および出力軸21が単一の部材で形成されていてもよいし、別体の部材が一体に連結されていてもよい。ウォーム軸24は、モータハウジング18から突出していて、突出した駆動軸の部分における軸方向X1,X2の中間部に歯部24bを有している。
ウォーム軸24と、第1および第2の軸受19,20とは、軸方向X1,X2についての相対移動を規制されている。すなわち、電動モータ16側にあるウォーム軸24の端部24cに、上述のように出力軸21が一体に接続されている。ウォーム軸24と出力軸21とは軸方向X1,X2に一体に移動できるようになっている。出力軸21が、上述のように第1および第2の軸受19,20の軸方向移動を規制している。従って、ウォーム軸24の端部24cが、当該端部24cにつながる出力軸21を介して軸受19,20の軸方向移動を規制する規制部として機能する。
本実施形態では、ロックナット28を緩めた状態で、モータハウジング18をウォーム軸24の中心軸線の周りにギヤハウジング26に対して相対回動すると、ギヤハウジング26およびウォームホイール25に対して、モータハウジング18と回転軸21とウォーム軸24とを一体的に、軸方向X1,X2に相対移動させることができる。
図3は、ウォーム軸24の模式図である。図3を参照して、本実施形態では、ウォーム軸24は、複リード式である。従って、ウォーム軸24は、第1の軸方向X1に進むにつれて歯厚が増大し、第2の軸方向X2に進むにつれて歯厚が減少するようになっている。すなわち、ウォーム軸24の一方の歯面のピッチP1が、他方の歯面のピッチP2よりも小さくなっている。ウォーム軸24の歯厚が、歯筋に沿って連続的に変化している。
図3は、ウォーム軸24の模式図である。図3を参照して、本実施形態では、ウォーム軸24は、複リード式である。従って、ウォーム軸24は、第1の軸方向X1に進むにつれて歯厚が増大し、第2の軸方向X2に進むにつれて歯厚が減少するようになっている。すなわち、ウォーム軸24の一方の歯面のピッチP1が、他方の歯面のピッチP2よりも小さくなっている。ウォーム軸24の歯厚が、歯筋に沿って連続的に変化している。
従って、ウォーム軸24を第1の軸方向X1に移動させれば、ウォーム軸24とウォームホイール25のバックラッシュを減少させることができ、また、ウォーム軸24を第2の軸方向X2に移動させれば、上述のバックラッシュを増大させることができる。このようにして、バックラッシュを調整することができる。
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、モータハウジング18を有する操舵補助用の電動モータ16を含み、この電動モータ16により駆動されるウォーム軸24を含み、このウォーム軸24に噛み合うウォームホイール25を含み、ウォーム軸24およびウォームホイール25を収容するギヤハウジング26を含み、モータハウジング18によって保持され、ウォーム軸24の、電動モータ16側の端部24cを回転自在に支持する軸受19,20を含んでいる。モータハウジング18およびウォーム軸24は、上記軸受19,20の軸方向移動を規制する規制部(具体的には、貫通孔18d,凹部18eおよび端部24c)をそれぞれ含んでいる。モータハウジング18は、ウォーム軸24の軸方向X1,X2に関して、位置調整可能にギヤハウジング26に連結されている。
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、モータハウジング18を有する操舵補助用の電動モータ16を含み、この電動モータ16により駆動されるウォーム軸24を含み、このウォーム軸24に噛み合うウォームホイール25を含み、ウォーム軸24およびウォームホイール25を収容するギヤハウジング26を含み、モータハウジング18によって保持され、ウォーム軸24の、電動モータ16側の端部24cを回転自在に支持する軸受19,20を含んでいる。モータハウジング18およびウォーム軸24は、上記軸受19,20の軸方向移動を規制する規制部(具体的には、貫通孔18d,凹部18eおよび端部24c)をそれぞれ含んでいる。モータハウジング18は、ウォーム軸24の軸方向X1,X2に関して、位置調整可能にギヤハウジング26に連結されている。
これにより、モータハウジング18をギヤハウジング26に対して位置調整すると、軸受19,20を介してウォーム軸24をギヤハウジング26に対して軸方向X1,X2に位置調整することができる。ウォーム軸24の位置調整に、電動モータ16に必須の構成であるモータハウジング18を利用しているので、モータハウジング18とは別途に位置調整用の専用部品を設ける場合に比べて、部品点数を削減することができ、構造を簡素化できて安価にできる。また、ウォーム軸24の位置調整を、モータハウジング18の位置調整を通じて達成できるので、マッチング組み立てに比べて、手間がかからずにすむ。また、電動モータ16の組み付け後にウォーム軸24を位置調整できる。
また、ウォーム軸24を軸方向X1,X2に位置調節できるので、ウォーム軸24とウォームホイール25との噛み合いのバックラッシュを調整することできる。すなわち、ウォーム軸24が複リード式であることにより、ウォーム軸24の歯厚が軸方向X1,X2に異なるので、ウォーム軸24を軸方向X1,X2に移動させることで、ウォーム軸24とウォームホイール25との噛み合いのバックラッシュを調整することができる。
このように上述のバックラッシュを適正な所定範囲内の値に調整できるので、バックラッシュが上述の所定範囲よりも大きいときに生じる歯部の叩き音の発生を抑制でき、しかもバックラッシュが上述の所定範囲よりも小さいときに生じるウォーム軸24の回転抵抗の増大を抑制することができる。
また、電動モータ16の出力軸21とウォーム軸24とが一体に形成されていることにより、部品点数をより一層低減することができ、より一層安価にできる。
また、電動モータ16の出力軸21とウォーム軸24とが一体に形成されていることにより、部品点数をより一層低減することができ、より一層安価にできる。
また、本実施形態では、モータハウジング18およびギヤハウジング26は、筒状をなし、互いの嵌合面18f,26bでねじ結合されている。これにより、例えば、モータハウジング18およびギヤハウジング26の嵌合面18f,26b同士を沿わせつつモータハウジング18をギヤハウジング26に対して相対回動させることで、ねじ結合された両者を軸方向X1,X2に相対移動させることができ、ひいては、ウォーム軸24の軸方向位置を調整することができる。
また、ねじ結合は、モータハウジング18およびギヤハウジング26を、任意の位置に自在に且つ容易に位置調節できる。また、ねじ結合は、通例、モータハウジング18の外周での周方向の相対移動量に比べて、軸方向の相対移動量を小さくできるので、モータハウジング18を相対的に大きな角度方向の相対移動量で操作して、相対的に小さな軸方向の相対移動量を得ることができる。従って、軸方向についてのウォーム軸24の精密な位置調整が可能となる。
モータハウジング18は、通例、大型の部品であり、ギヤハウジング26に連設して露出して配置されている。例えば組立後に電動モータ16を取り外さない状態でモータハウジング18を操作して、ウォーム軸24を外側から容易に位置調整できる。
また、本実施形態では、ウォーム軸24の位置調整が、電動パワーステアリング装置1の単一の調整箇所としてのモータハウジング18の位置調整により達成されるので、2箇所の位置調整が必要な上述の特許文献1に比べて、手間がかからず容易である。
また、本実施形態では、ウォーム軸24の位置調整が、電動パワーステアリング装置1の単一の調整箇所としてのモータハウジング18の位置調整により達成されるので、2箇所の位置調整が必要な上述の特許文献1に比べて、手間がかからず容易である。
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
図4は、本発明の第2の実施形態の電動パワーステアリング装置1の要部の一部断面図である。図4を参照して、第2の実施形態では、電動モータ16のモータハウジング18の端部としての第2のハウジング18bは、フランジ部18gと、嵌合面18fとを有している。嵌合面18fは、軸方向X1,X2に所定長さで真直に延びる外周面からなる。フランジ部18gは、ギヤハウジング26に連結するための軸方向X1,X2に直交する対向面18hを有する。フランジ部18gには、複数の挿通孔が形成されている。この挿通孔には、締結用のボルト29が挿通している。
図4は、本発明の第2の実施形態の電動パワーステアリング装置1の要部の一部断面図である。図4を参照して、第2の実施形態では、電動モータ16のモータハウジング18の端部としての第2のハウジング18bは、フランジ部18gと、嵌合面18fとを有している。嵌合面18fは、軸方向X1,X2に所定長さで真直に延びる外周面からなる。フランジ部18gは、ギヤハウジング26に連結するための軸方向X1,X2に直交する対向面18hを有する。フランジ部18gには、複数の挿通孔が形成されている。この挿通孔には、締結用のボルト29が挿通している。
ギヤハウジング26は、端部として筒状の連結部26aを有している。連結部26aは、モータハウジング18を軸方向X1,X2に締結するための部分として機能する。連結部26aは、モータハウジング18のフランジ部18gの対向面18hに対向して軸方向X1,X2に直交する対向面26cと、軸方向X1,X2に所定長さで真直に延びる内周面からなる嵌合面26bとを有している。対向面26cには、ボルト29とねじ係合する複数のねじ孔が形成されている。
ギヤハウジング26の対向面26cと、モータハウジング18の対向面18hとの間に、被挟持部材としての複数の板片30(一部のみ図示)が挟持されている。複数の板片30は、ギヤハウジング26とモータハウジング18の軸方向X1,X2の相対位置を調整するための部材であり、周方向に並んで配置されている。複数の板片30は、互いに周方向に連なって配置されることにより全体として環状をなす。各板片30は、モータハウジング18およびギヤハウジング26の端部の対向面18h,26c間に外側方としての径方向外側から装着することができる。板片30は、装着するときにボルト29を避けるための逃がし部を有している。
締結状態では、ギヤハウジング26の嵌合面26bに、モータハウジング18の嵌合面18fが嵌合し、径方向の相対移動を規制されている。ギヤハウジング26の対向面26cと、モータハウジング18の対向面18hとの間に、複数の板片30が挟持されている。複数の板片30は、周方向に並んでいて、軸方向X1,X2については一枚が対向面18h,26c間に介在している。複数のボルト29が、モータハウジング18のフランジ部18gの複数の挿通孔を挿通し、ギヤハウジング26の対向面26cの複数のねじ孔にねじ込まれている。これにより、モータハウジング18とギヤハウジング26とが、軸方向X1,X2の相対移動を規制されて、連結されている。
本実施形態では、被挟持部材としての板片30の厚さ(軸方向X1,X2の寸法)を異ならせることにより、ギヤハウジング26とモータハウジング18との軸方向位置を調整でき、ひいてはウォーム軸24を軸方向X1,X2に位置調整することができる。
例えば、本実施形態のように板片30の厚みを、所要の値に形成すればよい。また、板片30が、予め定められた一定の厚さで形成され、単一の板片30、または軸方向X1,X2に積層された複数の板片30がギヤハウジング26とモータハウジング18の端部間に挟持されるようにしてもよい。この場合、板片30の枚数に応じて段階的に、ウォーム軸24の軸方向位置を調節することができる。
例えば、本実施形態のように板片30の厚みを、所要の値に形成すればよい。また、板片30が、予め定められた一定の厚さで形成され、単一の板片30、または軸方向X1,X2に積層された複数の板片30がギヤハウジング26とモータハウジング18の端部間に挟持されるようにしてもよい。この場合、板片30の枚数に応じて段階的に、ウォーム軸24の軸方向位置を調節することができる。
このように第2の実施形態では、ギヤハウジング26およびモータハウジング18は、筒状をなし、互いに軸方向X1,X2に締結される端部としての連結部26aおよび第2のハウジング18bを含み、これら端部間に、ギヤハウジング26とモータハウジング18の軸方向X1,X2の相対位置を調整するための被挟持部材としての板片30が挟持されている。これにより、被挟持部材の厚みや枚数を異ならせて、ウォーム軸24の軸方向X1,X2の位置を容易に調整することができる。従って、マッチング組み立てに比べて手間をかけずにすみ、安価にすることができる。
また、第2の実施形態では、被挟持部材として、ギヤハウジング26およびモータハウジング18の端部間に、外側方から装着可能な板片30を用いている。これにより、ボルト29を緩めてギヤハウジング26とモータハウジング18とを分離させずに、その間の隙間に外側方から板片30を装着することができる。これにより、ウォーム軸24を軸方向X1,X2に位置調整することができる。また、モータハウジング18をギヤハウジング26から分離せずに済むので、組立後に調整する場合に、手間がかからずに済む。
なお、第2の実施形態の被挟持部材としては、上述の複数の板片30を周方向に連結してなる環状の板片であってもよい。
第1および第2の実施形態において、ウォーム軸24と出力軸21とを、モータハウジング18内または外に配置される継手(図示せず)を介して同心に連結してもよい。また、軸受27には、ウォーム軸24の軸方向移動を規制しない転がり軸受としてのころ軸受を用いてもよい。また、軸受27を廃止することも考えられる。
第1および第2の実施形態において、ウォーム軸24と出力軸21とを、モータハウジング18内または外に配置される継手(図示せず)を介して同心に連結してもよい。また、軸受27には、ウォーム軸24の軸方向移動を規制しない転がり軸受としてのころ軸受を用いてもよい。また、軸受27を廃止することも考えられる。
また、第1および第2の実施形態において、電動モータ16は、ロータ22に永久磁石を有し、ステータ23にコイルを有するブラシレスモータであったが、ロータ22にコイルを有し、ステータ23に永久磁石を有する直流モータであってもよい。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
1…電動パワーステアリング装置、16…電動モータ、18…モータハウジング、18b…第2のハウジング(モータハウジングの端部)、18d…貫通孔(モータハウジングの規制部)、18e…凹部(モータハウジングの規制部)、18f…(モータハウジングの)嵌合面、19,20…軸受、21…(電動モータの)出力軸、24…ウォーム軸、24c…端部(ウォーム軸の、電動モータ側の端部)(ウォーム軸の規制部)、25…ウォームホイール、26…ギヤハウジング、26a…連結部(ギヤハウジングの端部)、26b…(ギヤハウジングの)嵌合面、30…板片(被挟持部材)、X1,X2…軸方向
Claims (6)
- モータハウジングを有する操舵補助用の電動モータと、
この電動モータにより駆動されるウォーム軸と、
このウォーム軸に噛み合うウォームホイールと、
ウォーム軸およびウォームホイールを収容するギヤハウジングと、
モータハウジングによって保持され、ウォーム軸の、電動モータ側の端部を回転自在に支持する軸受とを備え、
モータハウジングおよびウォーム軸は、上記軸受の軸方向移動を規制する規制部をそれぞれ含み、
モータハウジングは、ウォーム軸の軸方向に関して、位置調整可能にギヤハウジングに連結されてい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、上記ウォーム軸は複リード式であ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または2において、上記電動モータの出力軸とウォーム軸とが一体に形成されてい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から3のいずれか1項において、上記ギヤハウジングおよびモータハウジングは、筒状をなし、互いの嵌合面でねじ結合されてい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または2において、上記ギヤハウジングおよびモータハウジングは、筒状をなし、互いに軸方向に締結される端部を含み、これら端部間に、ギヤハウジングとモータハウジングの軸方向の相対位置を調整するための被挟持部材が挟持されてい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5において、上記被挟持部材は、ギヤハウジングおよびモータハウジングの端部間に外側方から装着可能な板片を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006009114A JP2007190969A (ja) | 2006-01-17 | 2006-01-17 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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Family
ID=38447005
Family Applications (1)
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JP2006009114A Pending JP2007190969A (ja) | 2006-01-17 | 2006-01-17 | 電動パワーステアリング装置 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100986802B1 (ko) | 2009-03-13 | 2010-10-08 | 오택춘 | 백래시 미세조정이 가능한 듀얼리드 웜감속기 |
WO2011111970A2 (ko) * | 2010-03-11 | 2011-09-15 | Oh Tackchun | 백래시 미세조정이 가능한 듀얼리드 웜감속기 |
JP2014227040A (ja) * | 2013-05-22 | 2014-12-08 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
WO2024062679A1 (ja) * | 2022-09-22 | 2024-03-28 | 住友重機械工業株式会社 | 動力伝達装置及び組付方法 |
-
2006
- 2006-01-17 JP JP2006009114A patent/JP2007190969A/ja active Pending
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WO2011111970A3 (ko) * | 2010-03-11 | 2012-04-26 | Oh Tackchun | 백래시 미세조정이 가능한 듀얼리드 웜감속기 |
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