JP2009006916A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a structure for mounting an angle sensor of an electric power steering device suppressing accuracy error of a sensor driving gear connected to a sensor gear and a steering wheel and gearing noises caused by dispersion in assembling. <P>SOLUTION: In the electric power steering device, an eccentric part of an elastic body ring 25 is mounted to a bearing part 20a of the angle sensor 20 to be placed on the opposite side (farther side) against the worm wheel 19 side and the whole angle sensor 20 is drawn to the outside direction from a center line of an output shaft (column shaft). After adjusting the sensor driving gear 19d and the sensor gear 22 of the worm wheel 19 to deeply gear each other, a bolt 24 is inserted to a mounting bracket 23 and the angle sensor 20 is fixed to a housing 11a. Deep gearing of the sensor gear 22 and the sensor driving gear 19d can suppress the gearing noises caused by backlash. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、操舵軸の回転角を検出するアングルセンサを装着した電動パワーステアリング装置に関し、特に、アングルセンサを電動パワーステアリング装置に装着する取付構造に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus equipped with an angle sensor for detecting a rotation angle of a steering shaft, and more particularly to an attachment structure for attaching an angle sensor to an electric power steering apparatus.

現在広く使用されている車両用の電動パワーステアリング装置は、運転者によりステアリングホイールが操作されたときステアリングシャフトに発生する操舵トルクを検出し、その検出信号に基づいて電動モータを制御し、減速機構を介してステアリングシャフトを回転させ、操舵力を補助するように構成されたものがある。   An electric power steering device for a vehicle that is currently widely used detects a steering torque generated in a steering shaft when a steering wheel is operated by a driver, controls an electric motor based on the detection signal, and reduces a speed reduction mechanism. Some are configured to assist the steering force by rotating the steering shaft.

上記した電動モータの制御は、CPUで構成された電子制御回路において実行されるもので、操舵トルク信号、車速信号その他の信号に基づいて、電動モータの出力を決定する電流指令値を演算し、演算された電流指令値には各種の補正値が加算され、電流制御値として出力される。そして、電流制御値に基づいて決定されたデューティ比Dによりモータ電流をON/OFF制御して電動モータを制御し、電動モータに流れるモータ電流を検出して上記電流制御との差が零になるようにフィードバック制御が行われる。   The above-described control of the electric motor is executed by an electronic control circuit constituted by a CPU. Based on a steering torque signal, a vehicle speed signal, and other signals, a current command value that determines the output of the electric motor is calculated. Various correction values are added to the calculated current command value and output as a current control value. Then, the motor current is controlled to ON / OFF by the duty ratio D determined based on the current control value to control the electric motor, the motor current flowing through the electric motor is detected, and the difference from the current control becomes zero. Thus, feedback control is performed.

上記した電子制御回路では、車両の多様な走行状態に対応して最適な操舵特性が得られるように、ステアリングシャフトの操舵角を知る必要がある。操舵角を知る手段としては各種の手段が提案されているが、一定角度で多数のスリットを設けたスリット円板をステアリングシャフトに装着し、スリット円板上のスリットを光学的に検出して計数するアングルセンサが知られている(特許文献1参照)。   In the electronic control circuit described above, it is necessary to know the steering angle of the steering shaft so that optimum steering characteristics can be obtained corresponding to various driving conditions of the vehicle. Various means have been proposed as means for knowing the steering angle, but a slit disk provided with a number of slits at a fixed angle is attached to the steering shaft, and the slits on the slit disk are optically detected and counted. An angle sensor is known (see Patent Document 1).

図7は上記したアングルセンサ100の構成の一例を説明する斜視図である。図7において、101はステアリングシャフトであって、図示されていないが、その一端にはステアリングホイールが取付けられ、他端には操舵機構のピニオンが取付けられている。102はステアリングシャフト101に取付けられたスリット円板であって、所定の角度(例えば0.2度或いは1.0度など)で多数のスリット103が設けられているほか、操舵中立位置を示すスリット112が設けられている。   FIG. 7 is a perspective view illustrating an example of the configuration of the angle sensor 100 described above. In FIG. 7, reference numeral 101 denotes a steering shaft, which is not shown, but a steering wheel is attached to one end thereof, and a pinion of a steering mechanism is attached to the other end. Reference numeral 102 denotes a slit disk attached to the steering shaft 101, which is provided with a plurality of slits 103 at a predetermined angle (for example, 0.2 degree or 1.0 degree), and a slit indicating a steering neutral position. 112 is provided.

スリット円板102の回転方向及び回転数を計数するため、スリット円板102のスリット103を間に挟んで2個のフォトカプラ104及び105が配置されており、フォトカプラ105はフォトカプラ104に対して1/4ピッチずらした位置に配置されている。フォトカプラ104及び105は、それぞれフォトトランジスタと発光ダイオードから構成され、発光ダイオードから投射された光がスリット円板102のスリット103を通過し、反対側に配置されたフォトトランジスタに入射してパルス信号が出力される。   In order to count the rotation direction and the number of rotations of the slit disk 102, two photocouplers 104 and 105 are arranged with the slit 103 of the slit disk 102 interposed therebetween, and the photocoupler 105 is connected to the photocoupler 104. Are arranged at a position shifted by 1/4 pitch. Each of the photocouplers 104 and 105 includes a phototransistor and a light-emitting diode, and light projected from the light-emitting diode passes through the slit 103 of the slit disk 102 and enters a phototransistor disposed on the opposite side to generate a pulse signal. Is output.

フォトカプラ104から出力されたパルス信号とフォトカプラ105から出力されたパルス信号との位相のずれから、スリット円板102の回転方向が検出され、フォトカプラ104(又は105)から出力されたパルス信号の個数を計数し、操舵角の角度位置を検出することができる。   The rotation direction of the slit disk 102 is detected from the phase shift between the pulse signal output from the photocoupler 104 and the pulse signal output from the photocoupler 105, and the pulse signal output from the photocoupler 104 (or 105). It is possible to detect the angle position of the steering angle.

また、操舵中立位置を示すスリット円板102のスリット112を検出するため、スリット円板102のスリット112を挟んでフォトカプラ113が配置されており、操舵角零の位置に形成されているスリット112をフォトカプラ113で検出し、操舵中立位置を検出することができる。   Further, in order to detect the slit 112 of the slit disk 102 indicating the steering neutral position, a photocoupler 113 is disposed across the slit 112 of the slit disk 102, and the slit 112 formed at a position where the steering angle is zero. Can be detected by the photocoupler 113, and the steering neutral position can be detected.

上記したアングルセンサ100は、ステアリングシャフトに直接スリット円板を装着しているが、この構成ではステアリングシャフトの構成を複雑にして望ましくない。そこで、上記したアングルセンサを、スリット円板の回転軸にセンサ歯車を設け、フォトカプラでスリット円板の回転を検出する独立した構成とする。   In the angle sensor 100 described above, a slit disk is directly attached to the steering shaft. However, this configuration is not desirable because the configuration of the steering shaft is complicated. Therefore, the above-described angle sensor has an independent configuration in which a sensor gear is provided on the rotation axis of the slit disk and the rotation of the slit disk is detected by a photocoupler.

一方、電動パワーステアリング装置のステアリングシャフトに連結される操舵機構のウォームホイールに前記センサ歯車を駆動するセンサ駆動歯車を設け、センサ駆動歯車と前記したセンサ歯車を噛合させ、ウォームホイールの回転、即ちステアリングシャフトの回転を検出するようにした構成が提案されている(特許文献2参照)。   On the other hand, a sensor drive gear for driving the sensor gear is provided on a worm wheel of a steering mechanism coupled to a steering shaft of an electric power steering device, and the sensor drive gear and the sensor gear are engaged with each other to rotate the worm wheel, that is, steering. A configuration has been proposed in which the rotation of the shaft is detected (see Patent Document 2).

図8は、電動パワーステアリング装置の減速機構を構成するウォームホイールの断面形状と上記した独立した構成のアングルセンサのセンサ歯車付近の構成を説明する図であって、図8(a)はウォームホイールの断面とセンサ歯車及びセンサ駆動歯車(内歯歯車)付近の構成を示す側面断面図、図8(b)はウォームホイールのセンサ駆動歯車装着部付近の部分断面図である。   FIG. 8 is a view for explaining the cross-sectional shape of the worm wheel constituting the speed reduction mechanism of the electric power steering apparatus and the configuration in the vicinity of the sensor gear of the angle sensor having the independent configuration described above. FIG. And FIG. 8B is a partial cross-sectional view of the vicinity of the sensor drive gear mounting portion of the worm wheel.

ウォームホイール121は、金属製の芯金122の外周面にクロスルーレット加工等を行い、その加工面に合成樹脂で一体成形した円筒形の樹脂部123を設け、その外周面に図示しないウォーム歯車減速機構のウォームに噛合するウォームホイール歯124を形成する。更に、ウォームホイール121には、芯金122の内側周面に前記センサ歯車に噛合する合成樹脂で成形したセンサ駆動歯車(内歯歯車)126を装着する。   The worm wheel 121 is subjected to cross roulette processing or the like on the outer peripheral surface of a metal core 122, and a cylindrical resin portion 123 integrally formed with synthetic resin is provided on the processed surface, and a worm gear speed reduction (not shown) is provided on the outer peripheral surface. Worm wheel teeth 124 are formed that mesh with the worm of the mechanism. Further, a sensor drive gear (internal gear) 126 formed of a synthetic resin meshing with the sensor gear is attached to the inner peripheral surface of the cored bar 122 on the worm wheel 121.

アングルセンサ131は、図示されていないスリット円板が装着された回転軸132の一端にセンサ歯車133が装着され、前記センサ駆動歯車(内歯歯車)126に噛合させてある。   The angle sensor 131 has a sensor gear 133 attached to one end of a rotary shaft 132 to which a slit disk (not shown) is attached, and is engaged with the sensor drive gear (internal gear) 126.

以上の構成により、ステアリングシャフトに連結されるウォームホイール121の回転は、センサ駆動歯車(内歯歯車)126を介してセンサ歯車133を回転させ、ステアリングシャフトの回転角がアングルセンサ131により検出される。
特公平3−61886号公報。 特開2004−161150号公報。
With the above configuration, rotation of the worm wheel 121 connected to the steering shaft rotates the sensor gear 133 via the sensor drive gear (internal gear) 126, and the rotation angle of the steering shaft is detected by the angle sensor 131. .
Japanese Patent Publication No. 3-61886. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-161150.

しかしながら、上記した構成では、センサ駆動歯車126とセンサ歯車133とが噛合するとき、それぞれの歯車の精度誤差や、組み付けの際のばらつきによって、噛合する歯車間のバックラッシュが大きくなり、そのため運転者がステアリングホイールを操作するとき、センサ駆動歯車126とセンサ歯車133との噛合部に歯打ち音が発生し、運転者に対して不快感を与える可能性があった。この発明は、上記課題を解決することを目的とするものである。   However, in the above-described configuration, when the sensor drive gear 126 and the sensor gear 133 mesh with each other, the backlash between the meshing gears increases due to the accuracy error of each gear and the variation in assembly. When the steering wheel is operated, a rattling noise is generated at the meshing portion between the sensor drive gear 126 and the sensor gear 133, which may cause discomfort to the driver. The present invention aims to solve the above-mentioned problems.

この発明は上記課題を解決するもので、請求項1の発明は、少なくとも電動モータに結合された第1の歯車と、前記第1の歯車に噛合すると共にステアリングシャフトに結合された第2の歯車とから構成される歯車減速機構を備え、電動モータによる補助動力をステアリングシャフトに伝達する電動パワーステアリング装置において、ステアリングシャフトの回転角を検出するセンサ歯車を備えたアングルセンサを備え、前記センサ歯車は前記第2の歯車に設けられたセンサ駆動歯車に対して噛合方向に向け弾性的に与圧されて噛合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である。   The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is a first gear coupled to at least an electric motor, and a second gear meshed with the first gear and coupled to a steering shaft. An electric power steering apparatus that transmits auxiliary power from an electric motor to a steering shaft, and includes an angle sensor that includes a sensor gear that detects a rotation angle of the steering shaft. An electric power steering device characterized by being elastically pressurized and meshed with a sensor drive gear provided in the second gear in a meshing direction.

そして、前記アングルセンサは、そのセンサ歯車の軸受部の外周面を装着部とし、当該装着部に配置された弾性部材を介在させて前記歯車減速機構のハウジングに形成されたアングルセンサ装着部に弾性的に装着されるものとする。   The angle sensor has an outer peripheral surface of the bearing portion of the sensor gear as a mounting portion, and an elastic member disposed in the mounting portion is interposed between the angle sensor and the angle sensor mounting portion formed in the housing of the gear reduction mechanism. It shall be installed.

この場合、前記弾性部材は、前記センサ歯車と前記センサ駆動歯車とが深く噛合する方向に偏心した環状部材、又は円弧状部材とするものとする。   In this case, the elastic member is an annular member or an arc-shaped member that is eccentric in a direction in which the sensor gear and the sensor driving gear are deeply engaged.

また、前記アングルセンサは、アングルセンサを前記歯車減速機構のハウジングに固定する内面に弾性部材が配置されたボルト孔を有するブラケット部材を備え、当該ブラケット部材を弾性部材を介在させたボルトによりハウジングに弾性的に装着されるものとしてもよい。   The angle sensor includes a bracket member having a bolt hole in which an elastic member is disposed on an inner surface for fixing the angle sensor to the housing of the gear reduction mechanism, and the bracket member is attached to the housing by a bolt with the elastic member interposed therebetween. It may be elastically mounted.

この場合、前記弾性部材は、前記センサ歯車と前記センサ駆動歯車とが深く噛合する方向に偏心した環状部材、又は円弧状部材とするものとする。   In this case, the elastic member is an annular member or an arc-shaped member that is eccentric in a direction in which the sensor gear and the sensor driving gear are deeply engaged.

また、前記第2の歯車は、金属製の芯金の外周面に固定された合成樹脂部材に樹脂歯を形成したウォームホイールであって、前記合成樹脂部材には、前記ウォームホイールと同軸に前記センサ歯車に噛合するセンサ駆動歯車が形成されているものとする。   The second gear is a worm wheel in which resin teeth are formed on a synthetic resin member fixed to an outer peripheral surface of a metal core, and the synthetic resin member is coaxial with the worm wheel. It is assumed that a sensor drive gear that meshes with the sensor gear is formed.

この発明に係る電動パワーステアリング装置では、ステアリングシャフトの回転角を検出するセンサ歯車を備えたアングルセンサを、そのセンサ歯車を歯車減速機構のステアリングシャフトに結合された第2の歯車に設けられたセンサ駆動歯車に対して噛合方向に向け弾性的に与圧して噛合させたものであるから、センサ歯車やセンサ駆動歯車の精度誤差や、組み付けの際のばらつきは、前記した弾性的に与圧された歯車の噛合により吸収され、歯車間のバックラッシュを低減して噛合部に発生する歯打ち音を抑制することができ、運転者に対して不快感を与えることがない。   In the electric power steering apparatus according to the present invention, an angle sensor having a sensor gear for detecting the rotation angle of the steering shaft is provided, and the sensor gear is provided on a second gear coupled to the steering shaft of the gear reduction mechanism. Since the drive gear is elastically pressurized and meshed in the meshing direction, the accuracy error of the sensor gear and the sensor drive gear and the variation during assembly are elastically pressurized as described above. It is absorbed by the meshing of the gears, backlash between the gears can be reduced, and the rattling noise generated at the meshing portion can be suppressed, and the driver is not uncomfortable.

以下、この発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

図1は、この発明の実施の形態の電動パワーステアリング装置10の構成の概略を説明する斜視図で、この電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール1の操作がステアリングコラム2、中間シャフト4を介してギアボックス11の内部に配置されたステアリングギア5のピニオンに伝達され、ピニオンの回転はラックの往復運動に変換され、左右のタイロッド6を介して車輪を操舵する機構において、ステアリングホイール1の操作力を軽減するため、前記ステアリングギア5のピニオンと同軸にウォームホイールを設け、ウォームホイールの回転を電動モータ7で補助し、ステアリングホイール1の操舵力を補助するように構成されている。   FIG. 1 is a perspective view for explaining an outline of the configuration of an electric power steering apparatus 10 according to an embodiment of the present invention. In this electric power steering apparatus, an operation of a steering wheel 1 is performed via a steering column 2 and an intermediate shaft 4. The transmission force is transmitted to the pinion of the steering gear 5 arranged inside the gear box 11, and the rotation of the pinion is converted into the reciprocating motion of the rack. In order to reduce this, a worm wheel is provided coaxially with the pinion of the steering gear 5, and the rotation of the worm wheel is assisted by the electric motor 7 to assist the steering force of the steering wheel 1.

図2は、ステアリングギア5を収納するギアボックス11の外観を説明する正面図で、内部にステアリングギア5が収納されると共に、ステアリングギア5のピニオンと同軸に装着されたウォームホイールを回転駆動する電動モータ7、電動モータを制御する制御装置(ECU)8、及びアングルセンサ20が組み付けられている。   FIG. 2 is a front view for explaining the external appearance of the gear box 11 that houses the steering gear 5. The steering gear 5 is housed inside, and the worm wheel that is mounted coaxially with the pinion of the steering gear 5 is driven to rotate. An electric motor 7, a control device (ECU) 8 for controlling the electric motor, and an angle sensor 20 are assembled.

アングルセンサ20については後で詳細に説明するが、アングルセンサ20はウォームホイールが装着された入力軸14を収容するギアボックス11のウォームホイール装着部付近に、入力軸14(即ちウォームホイール)から離れる方向に移動可能に弾性部材を介して装着される。即ち、アングルセンサ20のセンサ歯車22(図3参照)は、ウォームホイールと同軸に形成されたセンサ駆動歯車19d(図3参照)との噛合が深くなる方向に、弾性的に与圧されて装着される。   Although the angle sensor 20 will be described in detail later, the angle sensor 20 is separated from the input shaft 14 (that is, the worm wheel) in the vicinity of the worm wheel mounting portion of the gear box 11 that houses the input shaft 14 to which the worm wheel is mounted. It is mounted via an elastic member so as to be movable in the direction. That is, the sensor gear 22 (see FIG. 3) of the angle sensor 20 is elastically pressurized and mounted in a direction in which the engagement with the sensor drive gear 19d (see FIG. 3) formed coaxially with the worm wheel is deepened. Is done.

上記した装着状態は、図2で説明すれば、ギアボックス11のウォームホイール装着部のハウンジング11aとアングルセンサ20の外箱と間には、アングルセンサ20の外箱がウォームホイール装着部のハウンジング11aから離れる方向に移動可能に、隙間Bが形成されるように装着されている。   The above-described mounting state will be described with reference to FIG. 2. Between the housing 11a of the worm wheel mounting part of the gear box 11 and the outer box of the angle sensor 20, the outer box of the angle sensor 20 is the housing 11a of the worm wheel mounting part. It is mounted so that a gap B is formed so as to be movable away from the head.

図3は、図2に示すギアボックス11の構成を説明する断面図で、図3(a)は図2のA−A線に沿った断面図、図3(b)は図3(a)に示すボルト24及びボルト孔11e付近の拡大断面図である。   3 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the gear box 11 shown in FIG. 2, FIG. 3 (a) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, and FIG. 3 (b) is FIG. 3 (a). It is an expanded sectional view of the bolt 24 and bolt hole 11e vicinity shown in FIG.

ギアボックス11は、ハウンジング11a及びハウンジング11bの2つの部材からなる分割構造に構成されており、ギアボックス11の内部に収納されるステアリングギア5は、入力軸14、出力軸15、出力軸15に固定されたウォームホイール19、ウォームホイール19と噛合するウォーム18などから構成される。   The gear box 11 is configured in a divided structure including two members, a housing 11a and a housing 11b, and the steering gear 5 housed in the gear box 11 is connected to the input shaft 14, the output shaft 15, and the output shaft 15. The worm wheel 19 is fixed, the worm 18 meshes with the worm wheel 19, and the like.

入力軸14の先は図示されていない中間シャフト4を介してステアリングホイールに連結され、出力軸15は玉軸受12及び13により支承されており、出力軸15の先は図示しないピニオンに連結され、ピニオンの回転がラックの往復運動に変換されて左右のタイロッド6(図1参照)を介して車輪を操舵するように構成されている。   The tip of the input shaft 14 is connected to the steering wheel via an intermediate shaft 4 (not shown), the output shaft 15 is supported by ball bearings 12 and 13, and the tip of the output shaft 15 is connected to a pinion (not shown). The rotation of the pinion is converted into the reciprocating motion of the rack, and the wheels are steered via the left and right tie rods 6 (see FIG. 1).

入力軸14と出力軸15とはトーションバー16で結合され、入力軸14に加わる操舵トルクに応じて入力軸14と出力軸15とが相対的に捩じれ、その捩れ量がトルクセンサ17により検出されるように構成されている。   The input shaft 14 and the output shaft 15 are coupled by a torsion bar 16, and the input shaft 14 and the output shaft 15 are relatively twisted according to the steering torque applied to the input shaft 14, and the amount of twist is detected by the torque sensor 17. It is comprised so that.

出力軸15には、ウォームホイール19がキー等の手段で固定結合されており、図示されていない電動モータの回転軸に結合されたウォーム18が、ウォームホイール19と噛合している。   A worm wheel 19 is fixedly coupled to the output shaft 15 by means such as a key, and a worm 18 coupled to a rotating shaft of an electric motor (not shown) meshes with the worm wheel 19.

さらに、ギアボックス11のハウンジング11aには、アングルセンサ20を取付けるためのガイド孔11dと、アングルセンサ20を固定するボルト孔11eが設けられている。   Furthermore, the housing 11 a of the gear box 11 is provided with a guide hole 11 d for attaching the angle sensor 20 and a bolt hole 11 e for fixing the angle sensor 20.

図4は、ウォームホイール19の構成を説明する平面図である。図4に示すように、ウォームホイール19は、金属製の芯金19aの外周面にクロスルーレット加工等を行い、その加工面に合成樹脂で一体成形した円筒形の樹脂部19bを設け、樹脂部19bの外周面にはウォーム18のウォーム歯に噛合するホイール歯19cが形成されている他、樹脂部19bの内側周面にはアングルセンサ20のセンサ歯車22に噛合するセンサ駆動歯車(内歯歯車)19dが形成されている。   FIG. 4 is a plan view for explaining the configuration of the worm wheel 19. As shown in FIG. 4, the worm wheel 19 performs cross roulette processing or the like on the outer peripheral surface of a metal core 19a, and a cylindrical resin portion 19b integrally formed of synthetic resin is provided on the processed surface. Wheel teeth 19c meshing with the worm teeth of the worm 18 are formed on the outer peripheral surface of the worm 18b, and sensor driving gears (internal gears) meshing with the sensor gear 22 of the angle sensor 20 are formed on the inner peripheral surface of the resin portion 19b. ) 19d is formed.

次に、アングルセンサ20について説明する。アングルセンサ20の基本構成は、先に背景技術において説明した構成と同様で、図示しないスリット円板が装着された回転軸21の一端にセンサ歯車22が装着され、センサ歯車22が前記ウォームホイール19のセンサ駆動歯車(内歯歯車)19dに噛合する構成を備えている(図3、図4参照)。   Next, the angle sensor 20 will be described. The basic configuration of the angle sensor 20 is the same as the configuration described in the background art, and a sensor gear 22 is mounted on one end of a rotating shaft 21 on which a slit disk (not shown) is mounted. The sensor gear 22 is connected to the worm wheel 19. The sensor drive gear (internal gear) 19d is configured to mesh (see FIGS. 3 and 4).

ハウンジング11aにアングルセンサ20を取り付ける取付構造には、複数の実施例がある。以下、順次説明する。   There are a plurality of embodiments of the mounting structure for attaching the angle sensor 20 to the housing 11a. Hereinafter, description will be made sequentially.

図5は、アングルセンサ20の第1実施例の取付構造を説明する正面図である。アングルセンサ20の外箱には、外側が円筒形に形成されたセンサ歯車22の軸受部20aが設けられており、軸受部20aをハウンジング11aへの装着部として前記したハウンジング11aに設けられたガイド孔11d(図3参照)に嵌合するように構成されている。   FIG. 5 is a front view for explaining the mounting structure of the first embodiment of the angle sensor 20. The outer casing of the angle sensor 20 is provided with a bearing portion 20a of the sensor gear 22 formed in a cylindrical shape on the outer side, and the guide provided on the above-described housing 11a using the bearing portion 20a as a mounting portion on the housing 11a. It is comprised so that it may fit in the hole 11d (refer FIG. 3).

また、アングルセンサ20の外箱には取付けブラケット23が設けられており、取付けブラケット23には、前記したハウンジング11aに設けられたボルト孔11eに螺合するボルト24を差込むボルト差込孔23aが形成されている。   A mounting bracket 23 is provided on the outer box of the angle sensor 20, and the mounting bracket 23 has a bolt insertion hole 23a into which a bolt 24 screwed into the bolt hole 11e provided in the housing 11a is inserted. Is formed.

軸受部20aには、センサ歯車22が噛合する前記ウォームホイール19側から見て反対側に厚く偏心した弾性体で構成された弾性部材のリング25が装着されている。或いは厚く偏心した弾性体で構成されたリング25に代えて、ウォームホイール19側から見て反対側のみに装着する円弧状部材26を装着してもよい。   The bearing portion 20a is provided with an elastic member ring 25 made of an elastic body that is thick and eccentric on the opposite side when viewed from the worm wheel 19 side with which the sensor gear 22 is engaged. Alternatively, instead of the ring 25 formed of a thick eccentric elastic body, an arcuate member 26 that is mounted only on the opposite side when viewed from the worm wheel 19 side may be mounted.

図6は、アングルセンサ20の第2実施例の取付構造を説明する正面図である。アングルセンサ20の外箱には、外側が円筒形に形成されたセンサ歯車22の軸受部20aが設けられており、軸受部20aをハウンジング11aへの装着部として前記したハウンジング11aに設けられたガイド孔11d(図3参照)に嵌合するように構成されている。   FIG. 6 is a front view for explaining the mounting structure of the second embodiment of the angle sensor 20. The outer casing of the angle sensor 20 is provided with a bearing portion 20a of the sensor gear 22 formed in a cylindrical shape on the outer side, and the guide provided on the above-described housing 11a using the bearing portion 20a as a mounting portion on the housing 11a. It is comprised so that it may fit in the hole 11d (refer FIG. 3).

また、アングルセンサ20の外箱には取付けブラケット23が設けられており、取付けブラケット23には、前記したハウンジング11aに設けられたボルト孔11eに螺合するボルト24を差込むボルト差込孔27が形成されている。   A mounting bracket 23 is provided on the outer box of the angle sensor 20, and a bolt insertion hole 27 into which a bolt 24 to be screwed into the bolt hole 11e provided in the housing 11a is inserted into the mounting bracket 23. Is formed.

ボルト差込孔27には、センサ歯車22が噛合する前記ウォームホイール19側から見て反対側に厚く偏心した弾性体で構成されたカラー28が装着されている。或いは厚く偏心した弾性体で構成されたカラー28に代えて、ウォームホイール19側から見て反対側のみに装着する円弧状部材で構成されたカラー29を装着してもよい。   The bolt insertion hole 27 is fitted with a collar 28 made of an elastic body that is thick and eccentric on the opposite side when viewed from the worm wheel 19 side with which the sensor gear 22 meshes. Alternatively, instead of the collar 28 formed of a thick eccentric elastic body, a collar 29 formed of an arcuate member that is mounted only on the opposite side when viewed from the worm wheel 19 side may be mounted.

次に、アングルセンサ20のギアボックス11のハウンジング11aへの取り付けについて説明する。   Next, attachment of the angle sensor 20 to the housing 11a of the gear box 11 will be described.

第1実施例のアングルセンサ20では、まず、軸受部20aに弾性部材のリング25又は円弧状部材26を装着する。このとき、リング25の厚く偏心した弾性体部分又は円弧状部材26をウォームホイール19側から見て反対側(遠い側)に位置するように装着し、リング25又は円弧状部材26を装着した軸受部20aをハウンジング11aのガイド孔11dに挿入する。   In the angle sensor 20 of the first embodiment, first, an elastic member ring 25 or an arc-shaped member 26 is mounted on the bearing portion 20a. At this time, the elastic body part or the arc-shaped member 26 that is thick and eccentric from the ring 25 is mounted so as to be positioned on the opposite side (the far side) when viewed from the worm wheel 19 side, and the bearing to which the ring 25 or the arc-shaped member 26 is mounted. The part 20a is inserted into the guide hole 11d of the housing 11a.

アングルセンサ20のセンサ歯車22をウォームホイール19のセンサ駆動歯車19dに噛合させ、噛合状態を調整した後、取付けブラケット23にボルト24を差込み、ハウンジング11aに固定する。   After the sensor gear 22 of the angle sensor 20 is meshed with the sensor drive gear 19d of the worm wheel 19 and the meshing state is adjusted, a bolt 24 is inserted into the mounting bracket 23 and fixed to the housing 11a.

この構成によれば、リング25の厚く偏心した弾性体部分又は又は弾性材からなる円弧状部材26によりアングルセンサ20全体が出力軸(コラム軸)の中心線から外側方向に寄り、センサ歯車22とセンサ駆動歯車19dとを深く噛合させ、バックラッシュを抑制することができる。   According to this configuration, the angle sensor 20 as a whole is moved outward from the center line of the output shaft (column shaft) by the arc-shaped member 26 made of the elastic body portion or elastic material that is thick and eccentric of the ring 25, Backlash can be suppressed by deeply engaging the sensor drive gear 19d.

また、リング25又は円弧状部材26は弾性変形するので、センサ歯車22とセンサ駆動歯車19dの精度誤差や組み付け時のばらつきは、リング25又は円弧状部材26の弾性変形で調整され、噛合部から歯打ち音が発生することがない。   Further, since the ring 25 or the arc-shaped member 26 is elastically deformed, the accuracy error between the sensor gear 22 and the sensor drive gear 19d and the variation at the time of assembly are adjusted by the elastic deformation of the ring 25 or the arc-shaped member 26. No rattling noise is generated.

第2実施例のアングルセンサ20では、まず、取付けブラケット23のボルト差込孔27に厚く偏心した弾性体で構成されたカラー28、又は弾性体で構成された円弧状部材のカラー29をウォームホイール19側から見て反対側(遠い側)に位置するように装着し、軸受部20aをハウンジング11aのガイド孔11dに挿入する。   In the angle sensor 20 of the second embodiment, first, a collar 28 made of an elastic body that is thick and eccentric in the bolt insertion hole 27 of the mounting bracket 23 or an arc-shaped member collar 29 made of an elastic body is used as a worm wheel. The bearing portion 20a is inserted into the guide hole 11d of the housing 11a so as to be positioned on the opposite side (far side) as viewed from the 19th side.

アングルセンサ20のセンサ歯車22をウォームホイール19のセンサ駆動歯車19dに噛合させ、噛合状態を調整した後、取付けブラケット23にボルト24を差込み、ハウンジング11aに固定する。   After the sensor gear 22 of the angle sensor 20 is meshed with the sensor drive gear 19d of the worm wheel 19 and the meshing state is adjusted, a bolt 24 is inserted into the mounting bracket 23 and fixed to the housing 11a.

この構成によれば、取付けブラケット23のボルト差込孔27に装着した厚く偏心した弾性体で構成されたカラー28、又は弾性体で構成された円弧状部材のカラー29により、アングルセンサ20全体が出力軸(コラム軸)の中心線から外側方向に寄り、センサ歯車22とセンサ駆動歯車19dとを深く噛合させ、バックラッシュを抑制することができる。   According to this configuration, the angle sensor 20 as a whole is formed by the collar 28 made of a thick eccentric elastic body attached to the bolt insertion hole 27 of the mounting bracket 23 or the arc-shaped member collar 29 made of an elastic body. Backlash can be suppressed by moving the sensor gear 22 and the sensor drive gear 19d deeply toward the outer side from the center line of the output shaft (column shaft).

また、上記したカラー28又はカラー29は弾性変形するので、センサ歯車22とセンサ駆動歯車19dの精度誤差や組み付け時のばらつきは、カラー28又はカラー29の弾性変形で調整され、噛合部から歯打ち音が発生することがない。   Further, since the collar 28 or the collar 29 described above is elastically deformed, the accuracy error of the sensor gear 22 and the sensor drive gear 19d and the variation during assembly are adjusted by the elastic deformation of the collar 28 or the collar 29, and the toothed portion is driven from the meshing portion. No sound is generated.

車両の多様な走行状態に対応して最適な操舵特性が得られるように制御する上で必要とされるステアリングホイールの操舵角を検出する電動パワーステアリング装置のアングルセンサの取付構造であって、アングルセンサのセンサ歯車とステアリングホイールに連結されるセンサ駆動歯車の精度誤差や組み付け時のばらつきによる噛合状態は弾性部材で調整され、噛合部から発生する歯打ち音を抑制することができる。   An angle sensor mounting structure for an electric power steering device for detecting a steering angle of a steering wheel, which is necessary for controlling so as to obtain an optimum steering characteristic corresponding to various driving conditions of a vehicle. The meshing state due to the accuracy error of the sensor drive gear connected to the sensor gear of the sensor and the steering wheel or the variation at the time of assembly is adjusted by the elastic member, and the rattling noise generated from the meshing portion can be suppressed.

この発明の実施の形態のピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置の構成の概略を説明する斜視図。The perspective view explaining the outline of the composition of the pinion assist type electric power steering device of an embodiment of this invention. ステアリングギアを収納するギアボックスの外観を説明する正面図。The front view explaining the external appearance of the gear box which accommodates a steering gear. 図2に示すギアボックスのA−A線に沿った断面図。Sectional drawing along the AA line of the gearbox shown in FIG. ウォームホイールの構成を説明する平面図。The top view explaining the structure of a worm wheel. アングルセンサの第1実施例の取付構造を説明する正面図。The front view explaining the attachment structure of 1st Example of an angle sensor. アングルセンサの第2実施例の取付構造を説明する正面図。The front view explaining the attachment structure of 2nd Example of an angle sensor. アングルセンサの構成の一例を説明する斜視図。The perspective view explaining an example of the composition of an angle sensor. 電動パワーステアリング装置の減速機構を構成するウォームホイールの断面形状とアングルセンサのセンサ歯車付近の構成を説明する断面図。Sectional drawing explaining the cross-sectional shape of the worm wheel which comprises the deceleration mechanism of an electric power steering device, and the structure of the sensor gear vicinity of an angle sensor.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングホイール
2 ステアリングコラム
4 中間シャフト
5 ステアリングギア
6 タイロッド
7 電動モータ
8 制御装置(ECU)
10 電動パワーステアリング装置
11 ギアボックス
11a ハウンジング
11b ハウンジング
11d ガイド孔(アングルセンサを取付けるためのガイド孔)
11e ボルト孔(アングルセンサを固定するボルト孔)
12 玉軸受
13 玉軸受
14 入力軸
15 出力軸
16 トーションバー
17 トルクセンサ
18 ウォーム
19 ウォームホイール
19a 芯金(ウォームホイールの芯金)
19b 樹脂部
19c ホイール歯(ウォームホイールのホイール歯)
19d センサ駆動歯車
20 アングルセンサ
20a 軸受部(センサ歯車の軸受部)
21 回転軸(スリット円板が装着された回転軸)
22 センサ歯車
23 取付けブラケット
23a ボルト差込孔
24 ボルト
25 弾性部材(リング)
26 円弧状部材
27 ボルト差込孔
28 カラー(弾性体で構成されたカラー)
29 カラー(弾性体で構成されたカラー)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering column 4 Intermediate shaft 5 Steering gear 6 Tie rod 7 Electric motor 8 Control apparatus (ECU)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric power steering apparatus 11 Gear box 11a Housing 11b Housing 11d Guide hole (Guide hole for attaching an angle sensor)
11e Bolt hole (Bolt hole for fixing the angle sensor)
12 ball bearings 13 ball bearings 14 input shaft 15 output shaft 16 torsion bar 17 torque sensor 18 worm 19 worm wheel 19a core metal (core metal of worm wheel)
19b Resin section 19c Wheel teeth (Wheel teeth of worm wheel)
19d Sensor drive gear 20 Angle sensor 20a Bearing (sensor gear bearing)
21 Rotating shaft (Rotating shaft with slit disk)
22 sensor gear 23 mounting bracket 23a bolt insertion hole 24 bolt 25 elastic member (ring)
26 Arc-shaped member 27 Bolt insertion hole 28 Color (color composed of elastic body)
29 colors (colors made of elastic material)

Claims (6)

少なくとも電動モータに結合された第1の歯車と、前記第1の歯車に噛合すると共にステアリングシャフトに結合された第2の歯車とから構成される歯車減速機構を備え、電動モータによる補助動力をステアリングシャフトに伝達する電動パワーステアリング装置において、
ステアリングシャフトの回転角を検出するセンサ歯車を備えたアングルセンサを備え、前記センサ歯車は前記第2の歯車に設けられたセンサ駆動歯車に対して噛合方向に向け弾性的に与圧されて噛合していること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
A gear reduction mechanism comprising at least a first gear coupled to an electric motor and a second gear meshed with the first gear and coupled to a steering shaft is provided, and auxiliary power from the electric motor is steered. In the electric power steering device that transmits to the shaft,
An angle sensor having a sensor gear for detecting a rotation angle of the steering shaft is provided, and the sensor gear is elastically pressurized and meshed with a sensor driving gear provided in the second gear in a meshing direction. An electric power steering device.
前記アングルセンサは、そのセンサ歯車の軸受部の外周面を装着部とし、当該装着部に配置された弾性部材を介在させて前記歯車減速機構のハウジングに形成されたアングルセンサ装着部に弾性的に装着されること
を特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
The angle sensor has an outer peripheral surface of a bearing portion of the sensor gear as a mounting portion, and elastically moves to an angle sensor mounting portion formed in a housing of the gear reduction mechanism via an elastic member disposed in the mounting portion. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is mounted.
前記弾性部材は、前記センサ歯車と前記センサ駆動歯車とが深く噛合する方向に偏心した環状部材、又は円弧状部材であること
を特徴とする請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。
The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein the elastic member is an annular member or an arc-shaped member that is eccentric in a direction in which the sensor gear and the sensor drive gear are deeply engaged with each other.
前記アングルセンサは、アングルセンサを前記歯車減速機構のハウジングに固定する内面に弾性部材が配置されたボルト孔を有するブラケット部材を備え、当該ブラケット部材を弾性部材を介在させたボルトによりハウジングに弾性的に装着されること
を特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
The angle sensor includes a bracket member having a bolt hole in which an elastic member is disposed on an inner surface that fixes the angle sensor to the housing of the gear reduction mechanism, and the bracket member is elastically attached to the housing by a bolt with the elastic member interposed therebetween. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is attached to the electric power steering apparatus.
前記弾性部材は、前記センサ歯車と前記センサ駆動歯車とが深く噛合する方向に偏心した環状部材、又は円弧状部材であること
を特徴とする請求項4に記載の電動パワーステアリング装置。
5. The electric power steering apparatus according to claim 4, wherein the elastic member is an annular member or an arc-shaped member that is eccentric in a direction in which the sensor gear and the sensor drive gear are deeply engaged with each other.
前記第2の歯車は、金属製の芯金の外周面に固定された合成樹脂部材に樹脂歯を形成したウォームホイールであって、前記合成樹脂部材には、前記ウォームホイールと同軸に前記センサ歯車に噛合するセンサ駆動歯車が形成されていること
を特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
The second gear is a worm wheel in which resin teeth are formed on a synthetic resin member fixed to an outer peripheral surface of a metal core, and the sensor gear is coaxial with the worm wheel. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein a sensor drive gear meshing with the motor is formed.
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