JP2008044425A - Electric power steering device - Google Patents

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善和 九郎丸
Terutaka Otsuki
栄高 大槻
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact electric power steering device with sufficient mountability to a vehicle. <P>SOLUTION: An intermediate shaft of a parallel axis gear mechanism 7 for decelerating rotation of an electric motor is integrally rotatably provided with a first intermediate gear 23 driven by a drive gear provided on an input shaft; and a second intermediate gear 24 for transmitting rotation to a driven gear provided on an output shaft. A tooth 231 of the first intermediate gear 23 and a tooth 241 of the second intermediate gear 24 are a shape twisted counterclockwise. An axial component F1 of reaction force F received from the drive gear by the first intermediate gear 23 and an axial component G1 of reaction force G received from the driven gear by the second intermediate gear 24 are directed in a direction opposite to each other. Since both components F1, G1 are offset, mutual resultant force H1 (H1=F1-G1) becomes small. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、電動モータによって操舵補助力を得る電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus that obtains a steering assist force by an electric motor.

この種の電動パワーステアリング装置では、電動モータの回転軸の回転を減速機構を介して減速し、ラックアンドピニオン機構等の舵取り機構に伝達している。一般に、電動モータは、低トルク高回転型であるため、減速機構として、高い減速比が要求されている。 従来、電動モータの回転軸をステアリングシャフトと平行に配置し、減速機構として、電動モータの回転軸と同軸上に一体回転可能に配置された駆動歯車と、ステアリングシャフトの出力軸と同軸上に一体回転可能に配置された被動歯車とを噛み合わせた構成の平行軸歯車機構を用いる電動パワーステアリング装置が提案されている(例えば特許文献1参照)。
特開2005−319971号公報
In this type of electric power steering device, the rotation of the rotating shaft of the electric motor is decelerated via a decelerating mechanism and transmitted to a steering mechanism such as a rack and pinion mechanism. In general, since an electric motor is a low-torque, high-rotation type, a high reduction ratio is required as a reduction mechanism. Conventionally, the rotating shaft of the electric motor is arranged in parallel with the steering shaft, and as a speed reduction mechanism, the driving gear arranged coaxially with the rotating shaft of the electric motor and the output shaft of the steering shaft are integrated coaxially. There has been proposed an electric power steering device using a parallel shaft gear mechanism having a configuration in which a driven gear arranged rotatably is meshed (see, for example, Patent Document 1).
JP 2005-319971 A

しかし、特許文献1の電動パワーステアリング装置では、減速機構としての平行軸歯車機構が多段構成でないため、被動歯車が大径化し、その結果、装置全体が大型して、車両への搭載性が悪くなる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、小型で車両への搭載性の良い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。
However, in the electric power steering device of Patent Document 1, the parallel shaft gear mechanism as the speed reduction mechanism is not a multi-stage configuration, so that the driven gear has a large diameter, and as a result, the entire device becomes large and is not easily mounted on a vehicle. Become.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an electric power steering device that is small in size and has good mountability on a vehicle.

上記目的を達成するために、本発明は、操舵補助用の電動モータ(6)の出力回転を減速するための平行軸歯車機構(7)を備え、その平行軸歯車機構は、電動モータの回転軸(6a)と同軸上に配置された入力軸(19)と、その入力軸と平行に配置された中間軸(20)および出力軸(3b)と、入力軸に設けられた駆動ギヤ(21)と、中間軸に一体回転可能に設けられ、中間軸の軸方向に離隔した第1および第2の中間ギヤ(23,24)と、出力軸に設けられた従動ギヤ(22)とを含み、中間軸は、ハウジング(8)によって保持された軸受(27,28;27A,28A)によって回転可能に支持され、駆動ギヤによって第1の中間ギヤが駆動されるとともに、第2の中間ギヤによって従動ギヤが駆動され、第1の中間ギヤの歯(231;232)および第2の中間ギヤの歯(241;242)は、互いに同じ方向にねじられた形状をしており、その結果、第1の中間ギヤが駆動ギヤから受ける反力(F;FA)の軸方向成分(F1;FA1)と第2の中間ギヤが従動ギヤから受ける反力(G;GA)の軸方向成分(G1;GA1)とが、互いに逆向きに指向するようにしてあることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention includes a parallel shaft gear mechanism (7) for decelerating the output rotation of the electric motor (6) for assisting steering, and the parallel shaft gear mechanism is a rotation of the electric motor. An input shaft (19) disposed coaxially with the shaft (6a), an intermediate shaft (20) and an output shaft (3b) disposed in parallel with the input shaft, and a drive gear (21 provided on the input shaft) ), First and second intermediate gears (23, 24) which are provided so as to be integrally rotatable with the intermediate shaft and are spaced apart in the axial direction of the intermediate shaft, and driven gears (22) provided on the output shaft. The intermediate shaft is rotatably supported by bearings (27, 28; 27A, 28A) held by the housing (8), the first intermediate gear is driven by the drive gear, and the second intermediate gear is used. The driven gear is driven and the first intermediate gear (231; 232) and the teeth (241; 242) of the second intermediate gear are twisted in the same direction. As a result, the reaction force (F) that the first intermediate gear receives from the drive gear (F) The axial component (F1; FA1) of FA) and the axial component (G1; GA1) of the reaction force (G; GA) received by the second intermediate gear from the driven gear are directed in opposite directions. It is characterized by being.

本発明では、第1および第2の中間ギヤが受ける駆動反力の軸方向成分の一部を互いに相殺することができるので、中間軸を支持している軸受にかかる負荷を低減することができる。その結果、軸受寿命を向上することができる。また、負荷容量の小さな軸受を用いることが可能となる。ひいては、小型で車両への搭載性の良い電動パワーステアリング装置を実現することができる。   In the present invention, since some of the axial components of the driving reaction force received by the first and second intermediate gears can be canceled out, the load on the bearing supporting the intermediate shaft can be reduced. . As a result, the bearing life can be improved. Further, it is possible to use a bearing having a small load capacity. As a result, it is possible to realize an electric power steering device that is small in size and easy to mount on a vehicle.

また、本発明において、上記軸受として、上記中間軸の軸方向の対応する端部をそれぞれ回転可能に支持する第1および第2の軸受が設けられ、第1の軸受は第1の中間ギヤに相対的に近くに配置されるとともに、第2の軸受は第2の中間ギヤに相対的に近くに配置され、第1の中間ギヤが駆動ギヤから受ける反力(F)の軸方向成分(F1)が、第1の軸受(27)側に指向しているとともに、第2の中間ギヤが従動ギヤから受ける反力(G)の軸方向成分(G1)が、第2の軸受(28)側に指向しており、第1の軸受が中間軸の軸方向移動を規制し、第2の軸受が中間軸の軸方向移動を許容している場合がある(請求項2)。   In the present invention, as the bearing, there are provided first and second bearings that rotatably support corresponding end portions in the axial direction of the intermediate shaft, and the first bearing is provided in the first intermediate gear. The second bearing is disposed relatively close to the second intermediate gear, and the axial component (F1) of the reaction force (F) received by the first intermediate gear from the drive gear is relatively close. ) Is directed to the first bearing (27) side, and the axial component (G1) of the reaction force (G) received by the second intermediate gear from the driven gear is the second bearing (28) side. In some cases, the first bearing regulates the axial movement of the intermediate shaft, and the second bearing allows the axial movement of the intermediate shaft.

この場合、第1の中間ギヤが受ける反力の軸方向成分、および第2の中間ギヤが受ける反力の軸方向成分の大部分が互いに相殺され、中間軸には、第1の軸受に向けて僅かな軸力が合力として作用する。したがって、第1の軸受は、その僅かな軸力のみを受ければよく、また、軸方向にフリーにしてある第2の軸受は軸方向荷重を受けない。したがって、両軸受の負荷を軽減して、軸受の小型化を達成することができる。   In this case, most of the axial component of the reaction force received by the first intermediate gear and the axial component of the reaction force received by the second intermediate gear cancel each other, and the intermediate shaft is directed toward the first bearing. A slight axial force acts as a resultant force. Therefore, the first bearing only needs to receive the slight axial force, and the second bearing which is free in the axial direction does not receive the axial load. Therefore, the load on both bearings can be reduced and the bearing can be downsized.

また、本発明において、上記軸受として、上記中間軸の軸方向の対応する端部をそれぞれ回転可能に支持する第1および第2の軸受が設けられ、第1の軸受は第1の中間ギヤに相対的に近くに配置されるとともに、第2の軸受は第2の中間ギヤに相対的に近くに配置され、第1の中間ギヤが駆動ギヤから受ける反力(FA)の軸方向成分(FA1)が、第2の中間ギヤ側に指向しているととにも、第2の中間ギヤが従動ギヤから受ける反力(GA)の軸方向成分(GA1)が、第1の中間ギヤ側に指向しており、第1の軸受(27A)が中間軸の軸方向移動を許容し、第2の軸受(28A)が中間軸の軸方向移動を規制している場合がある(請求項3)。   In the present invention, as the bearing, there are provided first and second bearings that rotatably support corresponding end portions in the axial direction of the intermediate shaft, and the first bearing is provided in the first intermediate gear. The second bearing is disposed relatively close to the second intermediate gear, and the axial component (FA1) of the reaction force (FA) received by the first intermediate gear from the drive gear is relatively close. ) Is directed to the second intermediate gear side, and the axial component (GA1) of the reaction force (GA) received by the second intermediate gear from the driven gear is directed to the first intermediate gear side. The first bearing (27A) allows axial movement of the intermediate shaft, and the second bearing (28A) regulates axial movement of the intermediate shaft (claim 3). .

この場合、第1の中間ギヤが受ける反力の軸方向成分、および第2の中間ギヤが受ける反力の軸方向成分が互いに向き合い、互いの大部分が相殺される。中間軸には、第2の軸受に向けて僅かな軸力が作用する。したがって、第2の軸受は、その僅かな軸力のみを受ければよく、また、軸方向にフリーにしてある第1の軸受は軸方向荷重を受けない。したがって、両軸受の負荷を軽減して、軸受の小型化を達成することができる。   In this case, the axial component of the reaction force received by the first intermediate gear and the axial component of the reaction force received by the second intermediate gear face each other, and most of each cancels out. A slight axial force acts on the intermediate shaft toward the second bearing. Therefore, the second bearing only needs to receive the slight axial force, and the first bearing which is free in the axial direction does not receive the axial load. Therefore, the load on both bearings can be reduced and the bearing can be downsized.

なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。   In the above description, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.

本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の一実施の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(EPS:Electric Power Steering System) 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の回転に伴って操向輪4を操舵するための例えばラックアンドピニオン機構からなる舵取り機構5と、操舵補助力を発生する電動モータ6と、電動モータ6の出力回転を減速して舵取り機構5に伝達するための減速機構としての平行軸歯車機構7とを備えている。
A preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric power steering system (EPS) 1 includes a steering shaft 3 connected to a steering member 2 such as a steering wheel, and a steered wheel as the steering shaft 3 rotates. As a steering mechanism 5 including, for example, a rack and pinion mechanism for steering 4, an electric motor 6 that generates a steering assist force, and a speed reduction mechanism for decelerating and transmitting the output rotation of the electric motor 6 to the steering mechanism 5 The parallel shaft gear mechanism 7 is provided.

ステアリングシャフト3はステアリングコラムの一部を構成するユニットハウジング8によって、複数の軸受9,10,11を介して回転可能に支持されている。ユニットハウジング8によって、上記の減速機構としての平行軸歯車機構7および電動モータ6が支持されている。ユニットハウジング8は、第1および第2のハウジング8a,8bを互いに組み合わせてなる。   The steering shaft 3 is rotatably supported by a unit housing 8 constituting a part of the steering column via a plurality of bearings 9, 10, and 11. The unit housing 8 supports the parallel shaft gear mechanism 7 and the electric motor 6 as the speed reduction mechanism. The unit housing 8 is formed by combining the first and second housings 8a and 8b.

舵取り機構5は、上記ステアリングシャフト3に図示しないインターミディエイトシャフトを介して連結されたピニオンシャフト12と、ピニオンシャフト12に設けられたピニオン歯12aに噛み合うラック歯13a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13とを有している。
そのラックバー13は車体に固定されるハウジング14内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラックバー13の両端部はハウジング14の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド15が結合されている。各タイロッド15は対応するナックルアーム16を介して対応する操向輪4に連結されている。
The steering mechanism 5 has a pinion shaft 12 connected to the steering shaft 3 via an intermediate shaft (not shown), and rack teeth 13a meshing with the pinion teeth 12a provided on the pinion shaft 12 in the lateral direction of the automobile. It has the rack bar 13 as a steered shaft that extends.
The rack bar 13 is supported in a housing 14 fixed to the vehicle body so as to be linearly reciprocable through a plurality of bearings (not shown). Both end portions of the rack bar 13 protrude to both sides of the housing 14, and tie rods 15 are coupled to the respective end portions. Each tie rod 15 is connected to a corresponding steering wheel 4 via a corresponding knuckle arm 16.

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12aおよびラック歯13aによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー13の直線運動に変換される。これにより、操向輪4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と一体回転可能に連結された第1軸3aと、ピニオンシャフト12と一体回転可能に連結された第2軸3bと、第1軸3aおよび第2軸3bを同軸上に相対回転可能に連結するトーションバー3cとを備えている。第2軸3bが後述する平行軸歯車機構7の出力軸を構成している。
When the steering member 2 is operated and the steering shaft 3 is rotated, this rotation is converted into a linear motion of the rack bar 13 along the left-right direction of the automobile by the pinion teeth 12a and the rack teeth 13a. Thereby, steering of the steering wheel 4 is achieved.
The steering shaft 3 has a first shaft 3a connected to the steering member 2 so as to be integrally rotatable, a second shaft 3b connected to the pinion shaft 12 so as to be integrally rotatable, and the first shaft 3a and the second shaft 3b being coaxial. And a torsion bar 3c that is connected to be relatively rotatable. The 2nd axis | shaft 3b comprises the output shaft of the parallel shaft gear mechanism 7 mentioned later.

上記の電動モータ6は、その取付態様については図示していないが、ユニットハウジング8に一体に取り付けられたモータハウジング6aと、ステアリングシャフト3と平行に延び、且つモータハウジング6aによって回転可能に支持された回転軸6bとを備えている。
減速機構としての平行軸歯車機構7は、電動モータ6の回転軸6bと同軸上に継手18を介して一体回転可能に連結された入力軸19と、その入力軸19と平行に配置された中間軸20と、同じく入力軸19と平行に配置された出力軸としての上記第2軸3bとを備えている。
Although the electric motor 6 is not shown in its mounting form, the motor housing 6a is integrally attached to the unit housing 8, and extends parallel to the steering shaft 3, and is rotatably supported by the motor housing 6a. And a rotating shaft 6b.
A parallel shaft gear mechanism 7 serving as a speed reduction mechanism includes an input shaft 19 that is coaxially connected to a rotation shaft 6 b of the electric motor 6 via a joint 18 and is integrally rotatable, and an intermediate shaft disposed in parallel with the input shaft 19. The shaft 20 and the second shaft 3b as an output shaft disposed in parallel with the input shaft 19 are provided.

入力軸19には、駆動ギヤ21が一体回転可能に設けられており、出力軸としての第2軸3bには、従動ギヤ22が一体回転可能に設けられている。一方、中間軸20には、上記駆動ギヤ21に噛み合う第1の中間ギヤ23が一体回転可能に設けられているとともに、上記従動ギヤ22に噛み合う第2の中間ギヤ24が一体回転可能に設けられている。第1の中間ギヤ23および第2の中間ギヤ24は、中間軸20の軸方向に離隔している。駆動ギヤ21、第1の中間ギヤ23、第2の中間ギヤ24および従動ギヤ22のそれぞれは、はすば歯車により構成されている。   A drive gear 21 is provided on the input shaft 19 so as to be integrally rotatable, and a driven gear 22 is provided on the second shaft 3b as an output shaft so as to be integrally rotatable. On the other hand, the intermediate shaft 20 is provided with a first intermediate gear 23 meshing with the drive gear 21 so as to be integrally rotatable, and a second intermediate gear 24 meshing with the driven gear 22 is provided so as to be integrally rotatable. ing. The first intermediate gear 23 and the second intermediate gear 24 are separated from each other in the axial direction of the intermediate shaft 20. Each of the drive gear 21, the first intermediate gear 23, the second intermediate gear 24, and the driven gear 22 is constituted by a helical gear.

入力軸19は、ユニットハウジング8により保持された一対の軸受25,26によって、回転可能に支持されている。中間軸20は、ユニットハウジング8により保持された第1および第2の軸受27,28によって、回転可能に支持されている。出力軸としての第2軸3bは、ユニットハウジング8により保持された上記の軸受10およひ軸受11によって回転可能に支持されている。   The input shaft 19 is rotatably supported by a pair of bearings 25 and 26 held by the unit housing 8. The intermediate shaft 20 is rotatably supported by first and second bearings 27 and 28 held by the unit housing 8. The second shaft 3 b as an output shaft is rotatably supported by the bearing 10 and the bearing 11 held by the unit housing 8.

また、ユニットハウジング8には、トーションバー3cを介する第1軸3aおよび第2軸3bの相対回転に応じて操舵トルクを検出するためのトルクセンサ29が収容されている。
図2を参照して、入力軸19は、第1および第2の端部19a,19bと、第1の端部19aおよび第2の端部19b間の中間部19cとを有している。上記の駆動ギヤ21は、入力軸19の中間部19cに単一の材料で一体に形成されている。なお、駆動ギヤ21が、入力軸19とは別体で形成されて、入力軸19と一体回転可能に且つ軸方向相対移動不能に取り付けられるギヤであってもよい。
Further, the unit housing 8 accommodates a torque sensor 29 for detecting a steering torque according to the relative rotation of the first shaft 3a and the second shaft 3b via the torsion bar 3c.
Referring to FIG. 2, input shaft 19 has first and second end portions 19a and 19b and an intermediate portion 19c between first end portion 19a and second end portion 19b. The drive gear 21 is integrally formed of a single material on the intermediate portion 19 c of the input shaft 19. Note that the drive gear 21 may be a gear that is formed separately from the input shaft 19 and is attached to the input shaft 19 so as to be rotatable integrally with the input shaft 19 but not relatively movable in the axial direction.

入力軸19の第1の端部19aが、ユニットハウジング8によって保持された上記の軸受25を介して回転可能に支持され、入力軸19の第2の端部19bが、ユニットハウジング8によって保持された上記の軸受26を介して回転可能に支持されている。
上記の軸受25の内輪30が、入力軸19に対する軸方向移動が規制された状態で、入力軸19に取り付けられている。具体的には、入力軸19に設けられた位置決め段部31と入力軸19の第1の端部19aの先端のねじ部に螺合されたナット32との間に、軸受25の内輪30が挟持されている。また、軸受25の外輪33は、ユニットハウジング8によって、その軸方向移動が規制されている。具体的には、ユニットハウジング9に形成された位置決め段部34とユニットハウジング9の環状溝に嵌め入れられた止め輪35との間に、軸受25の外輪33が挟持されている。これにより、入力軸19および駆動ギヤ21の軸方向移動が規制されている。
The first end 19 a of the input shaft 19 is rotatably supported via the bearing 25 held by the unit housing 8, and the second end 19 b of the input shaft 19 is held by the unit housing 8. Further, it is rotatably supported via the bearing 26 described above.
The inner ring 30 of the bearing 25 is attached to the input shaft 19 in a state where axial movement with respect to the input shaft 19 is restricted. Specifically, the inner ring 30 of the bearing 25 is interposed between a positioning step portion 31 provided on the input shaft 19 and a nut 32 screwed into a screw portion at the tip of the first end portion 19 a of the input shaft 19. It is pinched. Further, the axial movement of the outer ring 33 of the bearing 25 is restricted by the unit housing 8. Specifically, an outer ring 33 of the bearing 25 is sandwiched between a positioning step 34 formed in the unit housing 9 and a retaining ring 35 fitted in an annular groove of the unit housing 9. Thereby, the axial movement of the input shaft 19 and the drive gear 21 is restricted.

中間軸20は、第1および第2の端部20a,20bと、第1の端部20aおよび第2の端部20b間の中間部20cとを有している。中間軸20の中間部20cに、上記の第1および第2の中間ギヤ23,24が軸方向に離隔して配置されている。
第1の中間ギヤ23は、中間軸20の中間部20cに、一体回転可能で且つ軸方向移動が規制された状態に連結されている。また、第2の中間ギヤ24は、第1の中間ギヤ23と隣接して設けられており、中間軸20と単一の材料で一体に形成されている。なお、第2の中間ギヤ24が、中間軸20とは別体で形成されて、中間軸20と一体回転可能に且つ軸方向相対移動不能に取り付けられるギヤであってもよい。
The intermediate shaft 20 includes first and second end portions 20a and 20b, and an intermediate portion 20c between the first end portion 20a and the second end portion 20b. The first and second intermediate gears 23 and 24 are arranged in the intermediate portion 20c of the intermediate shaft 20 so as to be separated in the axial direction.
The first intermediate gear 23 is connected to the intermediate portion 20c of the intermediate shaft 20 in a state where the first intermediate gear 23 can rotate integrally and the movement in the axial direction is restricted. The second intermediate gear 24 is provided adjacent to the first intermediate gear 23 and is formed integrally with the intermediate shaft 20 from a single material. Note that the second intermediate gear 24 may be a gear that is formed separately from the intermediate shaft 20 and is attached to the intermediate shaft 20 so as to be rotatable integrally with the intermediate shaft 20 but not relatively movable in the axial direction.

中間軸20の第1の端部20aが、ユニットハウジング8によって保持された上記の第1の軸受27を介して回転可能に支持され、入力軸20の第2の端部20bが、ユニットハウジング8によって保持された上記の第2の軸受28を介して回転可能に支持されている。
中間軸20の第1の端部20aの先端部に形成されたねじ部に螺合されたナット36と、中間軸20の中間部20cに形成された位置決め段部37(第2の中間ギヤ24の一方の端面に相当)との間に、第1の軸受27の内輪38および第1の中間ギヤ27が一括して挟持され、これにより、中間軸20に対する第1の中間ギヤ23の軸方向移動が規制されている。
The first end portion 20 a of the intermediate shaft 20 is rotatably supported via the first bearing 27 held by the unit housing 8, and the second end portion 20 b of the input shaft 20 is supported by the unit housing 8. Is supported rotatably via the second bearing 28 described above.
A nut 36 screwed into a threaded portion formed at the tip of the first end portion 20a of the intermediate shaft 20 and a positioning step portion 37 (second intermediate gear 24) formed in the intermediate portion 20c of the intermediate shaft 20 Between the inner ring 38 of the first bearing 27 and the first intermediate gear 27, thereby the axial direction of the first intermediate gear 23 relative to the intermediate shaft 20. Movement is restricted.

また、第1の軸受27の外輪39は、ユニットハウジング8によって、その軸方向移動が規制されている。具体的には、ユニットハウジング8に形成された位置決め段部40とユニットハウジング9の環状溝に嵌め入れられた止め輪41との間に、第1の軸受27の外輪39が挟持されている。これにより、中間軸20および第1および第2の中間ギヤ23,24の軸方向移動が規制されている。   The axial movement of the outer ring 39 of the first bearing 27 is restricted by the unit housing 8. Specifically, an outer ring 39 of the first bearing 27 is sandwiched between a positioning step portion 40 formed in the unit housing 8 and a retaining ring 41 fitted in an annular groove of the unit housing 9. As a result, the axial movement of the intermediate shaft 20 and the first and second intermediate gears 23 and 24 is restricted.

一方、第2の軸受24の内輪42は、第2の中間ギヤ24の他方の端面と隙間S1を隔てて対向しており、また、中間軸20の第2の端部20bに対する内輪42のはめあいは、すきま嵌めとされている。これにより、第2の軸受24は、中間軸20を軸方向移動可能に支持している。第2の軸受24の外輪43は、ユニットハウジング8の対応する軸受保持部に圧入により固定されている。   On the other hand, the inner ring 42 of the second bearing 24 is opposed to the other end surface of the second intermediate gear 24 with a gap S1, and the inner ring 42 is fitted to the second end 20b of the intermediate shaft 20. Is a clearance fit. Thereby, the 2nd bearing 24 is supporting the intermediate shaft 20 so that an axial direction movement is possible. The outer ring 43 of the second bearing 24 is fixed to the corresponding bearing holding portion of the unit housing 8 by press fitting.

出力軸としての第2軸3bを支持する上記の軸受11の内輪44は、第2軸3bに形成された位置決め段部45と第2軸3bのねじ部に螺合されたナット46との間に挟持され、その結果、内輪44の第2軸3bに対する軸方向移動が規制されている。また、軸受11の外輪47は、ユニットハウジング8に形成された位置決め段部48とユニットハウジング8に形成された環状溝に嵌め入れられた止め輪49との間に挟持されている。これにより、第2軸3bの軸方向移動が規制されている。   The inner ring 44 of the bearing 11 that supports the second shaft 3b as the output shaft is between a positioning step portion 45 formed on the second shaft 3b and a nut 46 that is screwed to the screw portion of the second shaft 3b. As a result, the axial movement of the inner ring 44 relative to the second shaft 3b is restricted. Further, the outer ring 47 of the bearing 11 is sandwiched between a positioning step portion 48 formed in the unit housing 8 and a retaining ring 49 fitted in an annular groove formed in the unit housing 8. Thereby, the axial movement of the second shaft 3b is restricted.

上記の従動ギヤ22は、軸受10と軸受11の間で、第2軸3bに例えば圧入により、一体回転可能に且つ軸方向相対移動不能に連結されている。
中間軸20の支持構造の模式図である図3を参照して、本実施の形態の特徴とするところは、第1の中間ギヤ23の歯231および第2の中間ギヤ24の歯241が、互いに同じ方向にねじられた形状をしており、その結果、第1の中間ギヤ23が駆動ギヤ21から受ける反力Fの軸方向成分F1と第2の中間ギヤ24が従動ギヤ22から受ける反力Gの軸方向成分G1とが、互いに逆向きに指向するようにした点にある。
The driven gear 22 is connected to the second shaft 3b between the bearing 10 and the bearing 11 by, for example, press-fitting so as to be able to rotate integrally and not to move in the axial direction.
With reference to FIG. 3 which is a schematic view of the support structure of the intermediate shaft 20, the feature of the present embodiment is that the teeth 231 of the first intermediate gear 23 and the teeth 241 of the second intermediate gear 24 are The first intermediate gear 23 is twisted in the same direction, and as a result, the axial component F1 of the reaction force F received by the first intermediate gear 23 from the drive gear 21 and the reaction received by the second intermediate gear 24 from the driven gear 22 are obtained. The axial component G1 of the force G is directed in the opposite directions.

具体的には、本実施の形態では、第1の中間ギヤ23の歯231および第2の中間ギヤ24の歯241が、左回り(反時計回り方向)ねじられた形状とされている。このため、第1の中間ギヤ23が駆動ギヤ21から受ける反力Fの軸方向成分F1が、当該第1の中間ギヤ23に相対的に近い第1の軸受27側に指向し、第2の中間ギヤ24が従動ギヤ22から受ける反力Gの軸方向成分G1が、当該第2の中間ギヤ24に相対的に近い第2の軸受28側に指向することになる。   Specifically, in the present embodiment, the teeth 231 of the first intermediate gear 23 and the teeth 241 of the second intermediate gear 24 are twisted counterclockwise (counterclockwise direction). For this reason, the axial component F1 of the reaction force F received by the first intermediate gear 23 from the drive gear 21 is directed to the first bearing 27 side relatively close to the first intermediate gear 23, and the second The axial component G1 of the reaction force G received by the intermediate gear 24 from the driven gear 22 is directed to the second bearing 28 side that is relatively close to the second intermediate gear 24.

このように軸方向成分F1および軸方向成分G1は、互いに逆向きとなるが、その大きさは、第1の中間ギヤ23の受ける反力Fの軸方向成分F1が、第2の中間ギヤ24の受ける反力Gの軸方向成分G1よりも、大きくなる(F1>G1)。というのは、第1の中間ギヤ23が、駆動ギヤ21に対する従動ギヤを構成しており、第2の中間ギヤ24は、従動ギヤ22に対する駆動ギヤを構成しており、必然的に、第1の中間ギヤ23が第2の中間ギヤ24よりも大径となるからである。   As described above, the axial component F1 and the axial component G1 are opposite to each other, but the magnitude of the axial component F1 of the reaction force F received by the first intermediate gear 23 is the second intermediate gear 24. Becomes larger than the axial component G1 of the reaction force G received (F1> G1). This is because the first intermediate gear 23 constitutes a driven gear for the drive gear 21, and the second intermediate gear 24 constitutes a drive gear for the driven gear 22. This is because the intermediate gear 23 has a larger diameter than the second intermediate gear 24.

すなわち、軸方向成分F1および軸方向成分G1は互いに相殺され、軸方向成分F1と軸方向成分G1との合力H1は両成分の差分となり(すなわち、H1=F1−G1)、第1の軸受27側に指向する。
本実施の形態では、その第1の軸受27によって中間軸20の軸方向移動を規制しているので、上記の合力H1は、第1の軸受27のみで受けることになるが、その合力H1が小さいので、第1の軸受27にかかる負荷は小さい。また、第2の軸受28が中間軸20の軸方向移動を許容するようにしてあるので、第2の軸受28は中間軸20の軸方向に関する負荷を受けない。このように、両軸受27,28にかかる負荷を低減することができる。その結果、軸受寿命を向上することができる。また、負荷容量の小さな軸受を用いることが可能となる。ひいては、小型で車両への搭載性の良い電動パワーステアリング装置を実現することができる。
That is, the axial component F1 and the axial component G1 cancel each other, and the resultant force H1 between the axial component F1 and the axial component G1 is the difference between the two components (that is, H1 = F1-G1). Orient to the side.
In the present embodiment, since the axial movement of the intermediate shaft 20 is restricted by the first bearing 27, the resultant force H1 is received only by the first bearing 27, but the resultant force H1 is Since it is small, the load applied to the first bearing 27 is small. Further, since the second bearing 28 allows the intermediate shaft 20 to move in the axial direction, the second bearing 28 does not receive a load related to the axial direction of the intermediate shaft 20. Thus, the load concerning both the bearings 27 and 28 can be reduced. As a result, the bearing life can be improved. Further, it is possible to use a bearing having a small load capacity. As a result, it is possible to realize an electric power steering device that is small in size and easy to mount on a vehicle.

また、各軸受27,28のロストルクを低減することができるので、操舵部材2を操作するときの操舵フィーリングを向上することができるという利点もある。
図4は本発明の別の実施の形態を示している。図4を参照して、本実施の形態が、図3の実施の形態と主に異なるのは、第1の中間ギヤ23Aの歯232および第2の中間ギヤ24Aの歯242が、右回り(時計回り方向)にねじられた形状とされていること、並びに、第1の軸受27Aが中間軸20の軸方向移動を許容し、第2の軸受28Aが第1の軸受27が中間軸20の軸方向移動を規制するようにされていることである。
Moreover, since the loss torque of each bearing 27 and 28 can be reduced, there also exists an advantage that the steering feeling at the time of operating the steering member 2 can be improved.
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, this embodiment is mainly different from the embodiment of FIG. 3 in that teeth 232 of first intermediate gear 23A and teeth 242 of second intermediate gear 24A are clockwise ( The first bearing 27A allows the intermediate shaft 20 to move in the axial direction, and the second bearing 28A allows the first bearing 27 to move toward the intermediate shaft 20. That is, the movement in the axial direction is restricted.

本実施の形態では、第1の中間ギヤ23Aが駆動ギヤ21から受ける反力FAの軸方向成分FA1が、第2の中間ギヤ24A側に指向し、第2の中間ギヤ24Aが従動ギヤ22から受ける反力GAの軸方向成分GA1が、第1の中間ギヤ23側に指向することになる。すなわち、軸方向成分FA1および軸方向成分GA1が互いに向き合う方向に指向し、両軸方向成分FA1,GA1の合力HA1は、第2の軸受28A側に指向することになる。   In the present embodiment, the axial component FA1 of the reaction force FA received by the first intermediate gear 23A from the drive gear 21 is directed to the second intermediate gear 24A side, and the second intermediate gear 24A is moved from the driven gear 22. The axial component GA1 of the reaction force GA received is directed to the first intermediate gear 23 side. That is, the axial direction component FA1 and the axial direction component GA1 are directed in the direction in which they face each other, and the resultant force HA1 of both axial direction components FA1 and GA1 is directed to the second bearing 28A side.

本実施の形態においても、合力HA1を小さくすることができるので、軸受負荷を低減でき、軸受寿命を向上することができ、また、操舵フィーリングを向上することができる。
なお、図3および図4の各実施の形態において、操舵方向に応じて、電動モータ6が逆回転され、これに伴って中間軸20が逆回転された場合には、各成分F1,G1,FA1,GA1の力の向きが全て逆方向となり、同様の効果を奏することができる。
Also in the present embodiment, since the resultant force HA1 can be reduced, the bearing load can be reduced, the bearing life can be improved, and the steering feeling can be improved.
3 and 4, when the electric motor 6 is reversely rotated according to the steering direction and the intermediate shaft 20 is reversely rotated accordingly, the components F1, G1, The directions of the forces of FA1 and GA1 are all reversed, and the same effect can be achieved.

また、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims of the present invention.

本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の模式的断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention. 図1の要部の拡大図である。It is an enlarged view of the principal part of FIG. 中間軸に働く力の成分を説明するための中間軸の支持構造の模式図である。It is a schematic diagram of the support structure of an intermediate shaft for demonstrating the component of the force which acts on an intermediate shaft. 本発明の別の実施の形態の中間軸の支持構造の模式図であり、中間軸に働く力の成分を説明するための図である。It is a schematic diagram of the support structure of the intermediate shaft of another embodiment of this invention, and is a figure for demonstrating the component of the force which acts on an intermediate shaft.

符号の説明Explanation of symbols

1…電動パワーステアリング装置、ステアリングシャフト…3、3b…第2軸(平行軸歯車機構の出力軸)、6…電動モータ、6b…回転軸、7…平行軸歯車機構、19…入力軸、20…中間軸、21…駆動ギヤ、22…従動ギヤ、23,23A…第1の中間ギヤ、231,232…第1の中間ギヤの歯、24,24A…第2の中間ギヤ、241,242…第2の中間ギヤの歯、27,27A…第1の軸受、28,28A…第2の軸受、F,FA…第1の中間ギヤが駆動ギヤから受ける反力、F1,FA1…第1の中間ギヤが駆動ギヤから受ける反力の軸方向成分、G,GA…第2の中間ギヤが従動ギヤから受ける反力、F1,FA1…第2の中間ギヤが従動ギヤから受ける反力の軸方向成分、H1,HA1…合力。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus, Steering shaft ... 3, 3b ... 2nd axis | shaft (output shaft of a parallel shaft gear mechanism), 6 ... Electric motor, 6b ... Rotating shaft, 7 ... Parallel shaft gear mechanism, 19 ... Input shaft, 20 ... intermediate shaft, 21 ... drive gear, 22 ... driven gear, 23, 23A ... first intermediate gear, 231, 232 ... first intermediate gear teeth, 24, 24A ... second intermediate gear, 241, 242 ... Second intermediate gear teeth, 27, 27A ... first bearing, 28, 28A ... second bearing, F, FA ... reaction force received by the first intermediate gear from the drive gear, F1, FA1 ... first Axial direction component of reaction force received by intermediate gear from drive gear, G, GA ... Reaction force received by second intermediate gear from driven gear, F1, FA1 ... Axial direction of reaction force received by second intermediate gear from driven gear Ingredients, H1, HA1,.

Claims (3)

操舵補助用の電動モータの出力回転を減速するための平行軸歯車機構を備え、
その平行軸歯車機構は、電動モータの回転軸と同軸上に配置された入力軸と、その入力軸と平行に配置された中間軸および出力軸と、入力軸に設けられた駆動ギヤと、中間軸に一体回転可能に設けられ、中間軸の軸方向に離隔した第1および第2の中間ギヤと、出力軸に設けられた従動ギヤとを含み、
中間軸は、ハウジングによって保持された軸受によって回転可能に支持され、
駆動ギヤによって第1の中間ギヤが駆動されるとともに、第2の中間ギヤによって従動ギヤが駆動され、
第1の中間ギヤの歯および第2の中間ギヤの歯は、互いに同じ方向にねじられた形状をしており、その結果、第1の中間ギヤが駆動ギヤから受ける反力の軸方向成分と第2の中間ギヤが従動ギヤから受ける反力の軸方向成分とが、互いに逆向きに指向するように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。
A parallel shaft gear mechanism for decelerating the output rotation of the steering assist electric motor;
The parallel shaft gear mechanism includes an input shaft disposed coaxially with the rotating shaft of the electric motor, an intermediate shaft and an output shaft disposed in parallel with the input shaft, a drive gear provided on the input shaft, A first and a second intermediate gear that are provided so as to be integrally rotatable on the shaft and are spaced apart in the axial direction of the intermediate shaft; and a driven gear that is provided on the output shaft;
The intermediate shaft is rotatably supported by a bearing held by the housing,
The first intermediate gear is driven by the drive gear, and the driven gear is driven by the second intermediate gear,
The teeth of the first intermediate gear and the teeth of the second intermediate gear are twisted in the same direction, and as a result, the axial component of the reaction force that the first intermediate gear receives from the drive gear An electric power steering apparatus characterized in that an axial component of a reaction force received by a second intermediate gear from a driven gear is directed in opposite directions.
請求項1において、上記軸受として、上記中間軸の軸方向の対応する端部をそれぞれ回転可能に支持する第1および第2の軸受が設けられ、
第1の軸受は第1の中間ギヤに相対的に近くに配置されるとともに、第2の軸受は第2の中間ギヤに相対的に近くに配置され、
第1の中間ギヤが駆動ギヤから受ける反力の軸方向成分が、第1の軸受側に指向しているとともに、第2の中間ギヤが従動ギヤから受ける反力の軸方向成分が、第2の軸受側に指向しており、
第1の軸受が中間軸の軸方向移動を規制し、第2の軸受が中間軸の軸方向移動を許容していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
In Claim 1, the said bearing is provided with the 1st and 2nd bearing which respectively supports the axially corresponding edge part of the said intermediate shaft rotatably,
The first bearing is disposed relatively close to the first intermediate gear and the second bearing is disposed relatively close to the second intermediate gear;
The axial component of the reaction force received by the first intermediate gear from the drive gear is directed to the first bearing side, and the axial component of the reaction force received by the second intermediate gear from the driven gear is second. Oriented to the bearing side of
An electric power steering device characterized in that the first bearing restricts the axial movement of the intermediate shaft and the second bearing allows the axial movement of the intermediate shaft.
請求項1において、上記軸受として、上記中間軸の軸方向の対応する端部をそれぞれ回転可能に支持する第1および第2の軸受が設けられ、
第1の軸受は第1の中間ギヤに相対的に近くに配置されるとともに、第2の軸受は第2の中間ギヤに相対的に近くに配置され、
第1の中間ギヤが駆動ギヤから受ける反力の軸方向成分が、第2の中間ギヤ側に指向しているととにも、第2の中間ギヤが従動ギヤから受ける反力の軸方向成分が、第1の中間ギヤ側に指向しており、
第1の軸受が中間軸の軸方向移動を許容し、第2の軸受が中間軸の軸方向移動を規制していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
In Claim 1, the said bearing is provided with the 1st and 2nd bearing which respectively supports the axially corresponding edge part of the said intermediate shaft rotatably,
The first bearing is disposed relatively close to the first intermediate gear and the second bearing is disposed relatively close to the second intermediate gear;
The axial component of the reaction force received by the first intermediate gear from the drive gear is directed to the second intermediate gear, and the axial component of the reaction force received by the second intermediate gear from the driven gear. Is directed to the first intermediate gear side,
An electric power steering device characterized in that the first bearing allows the axial movement of the intermediate shaft and the second bearing regulates the axial movement of the intermediate shaft.
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