JP2009051354A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、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.
電動パワーステアリング装置には、減速装置を備えるものがある。例えば下記特許文献1では、ウォームおよびウォームホイールからなる減速装置を備える電動パワーステアリング装置が開示されている。この特許文献1におけるウォームホイールは、環状の芯金と、この芯金の周囲を取り囲み外周に歯部が形成された合成樹脂部材とによって構成されている。
ところで、近年、大排気量の自動車にも電動パワーステアリング装置の搭載が要望されている。そのため、電動パワーステアリング装置の高出力化が必要であり、減速装置の許容最大荷重を上げる必要がある。
しかしながら、上記特許文献1記載の減速装置ではウォームホイールの歯部が合成樹脂で形成されているので、当該減速装置の許容最大荷重を上げるには、ウォームホイールを大型にしなければならない。ウォームホイールが大型になると減速装置が大型となり、電動パワーステアリング装置の車両への搭載が困難になってしまう。
Incidentally, in recent years, there has been a demand for mounting an electric power steering device on a large displacement automobile. Therefore, it is necessary to increase the output of the electric power steering device, and it is necessary to increase the allowable maximum load of the reduction gear.
However, in the reduction gear described in
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、大型化を伴わずに高出力化が可能な低騒音の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 based on such a background, and an object of the present invention is to provide a low noise electric power steering apparatus capable of increasing the output without increasing the size.
上記目的を達成するための本発明は、操舵補助用の電動モータ(18)の回転を減速するための減速装置(19)を備え、この減速装置は、ウォームホイール(24,124,224)を含み、ウォームホイールは、少なくとも歯部(32)を構成する焼結部(30,130,224)を含み、この焼結部は、上記歯部の少なくとも歯面(37a)を形成するための表面層としての仕上げ転造加工層(35)と、内部層(36)とを含み、仕上げ転造加工層は内部層よりも高密度、高強度に形成されている電動パワーステアリング装置(1,1a,1b)である。 The present invention for achieving the above object includes a reduction gear (19) for reducing the rotation of the electric motor (18) for assisting steering, and the reduction gear includes a worm wheel (24, 124, 224). The worm wheel includes at least a sintered part (30, 130, 224) constituting the tooth part (32), and the sintered part is a surface for forming at least a tooth surface (37a) of the tooth part. The electric power steering device (1, 1a) includes a finish rolling process layer (35) and an inner layer (36) as layers, and the finish rolling process layer has a higher density and higher strength than the inner layer. , 1b).
本発明によれば、ウォームホイールの少なくとも歯部が、焼結部によって構成されており、さらに、当該焼結部が、上記歯部の少なくとも歯面を形成する表面層としての仕上げ転造加工層を含むので、歯部が合成樹脂である場合と比較して、ウォームホイールの歯部の強度が向上されている。したがって、大型化を伴わずに減速装置の許容最大荷重を向上させることができる。その結果、大型化を伴わずに電動パワーステアリング装置を高出力化させることができる。 According to the present invention, at least a tooth part of the worm wheel is constituted by a sintered part, and the sintered part is a finish rolling processed layer as a surface layer that forms at least a tooth surface of the tooth part. Therefore, the strength of the tooth portion of the worm wheel is improved as compared with the case where the tooth portion is made of synthetic resin. Therefore, the allowable maximum load of the reduction gear can be improved without increasing the size. As a result, it is possible to increase the output of the electric power steering device without increasing the size.
上記焼結部は、通常の金属部材(焼結体以外の金属部材)に比べて、振動減衰特性が高いので歯打ち音の発生を抑制することができる。さらに、上記歯部の歯面は仕上げ転造加工により滑らかにされているので、ウォームとウォームホイールとの摺動により発生する摺動音を低減することができる。このようにして、電動パワーステアリング装置の低騒音化が達成されている。 Since the sintered part has higher vibration damping characteristics than a normal metal member (a metal member other than a sintered body), generation of rattling noise can be suppressed. Furthermore, since the tooth surface of the tooth portion is smoothed by finish rolling, it is possible to reduce sliding noise generated by sliding between the worm and the worm wheel. In this way, the noise reduction of the electric power steering apparatus is achieved.
また、ウォームホイールは、ボス部(29)と、ボス部の周囲を取り囲み上記歯部が形成された環状の歯部形成体(30)と、ボス部と歯部形成体との間に介在する弾性体(31)とを含み、上記歯部形成体は上記焼結部を含み、ボス部および歯部形成体は、ウォームホイールの周方向(Z1)に交互に配置されて互いに上記弾性体を介して噛み合う歯(33,34)を有している場合がある(請求項2)。 The worm wheel is interposed between the boss portion (29), the annular tooth portion forming body (30) surrounding the boss portion and having the tooth portions formed thereon, and the boss portion and the tooth portion forming body. An elastic body (31), the tooth part forming body includes the sintered part, and the boss part and the tooth part forming body are alternately arranged in the circumferential direction (Z1) of the worm wheel to mutually connect the elastic body. In some cases, there are teeth (33, 34) meshing with each other (claim 2).
この場合、ボス部と歯部形成体との間に弾性体が介在しているので、ボス部および歯部形成体の一方から他方に伝達される音を低減することができる。したがって、ウォームとウォームホイールとの噛み合い部で発生した騒音が、ボス部等を介して運転者に伝わることを抑制できる。これにより、電動パワーステアリング装置の更なる低騒音化が達成される。 In this case, since the elastic body is interposed between the boss portion and the tooth portion forming body, it is possible to reduce the sound transmitted from one of the boss portion and the tooth portion forming body to the other. Therefore, it is possible to suppress the noise generated at the meshing portion between the worm and the worm wheel from being transmitted to the driver via the boss portion or the like. Thereby, further noise reduction of the electric power steering device is achieved.
しかも、ボス部と歯部形成体とは弾性体を介して噛み合う歯をそれぞれ有しているので、ボス部および歯部形成体の一方に大トルクが入力された場合であっても、当該一方から他方にトルクを確実に伝達することができる。
また、ウォームホイールは、ボス部(129)と、ボス部の周囲を取り囲み上記歯部が形成された環状の歯部形成体(130)と、ボス部と歯部形成体との間に介在する弾性体(131)とを含み、上記歯部形成体は上記焼結部を含み、ボス部および歯部形成体の何れか一方に形成された突起(38)が他方に形成された凹部(39)に、ウォームホイールの周方向に関して所定の遊びを有して挿入されており、突起と凹部との係合により、ボス部と歯部形成体との相対回転が規制されるようにしてある場合がある(請求項3)。
Moreover, since the boss part and the tooth part forming body each have teeth that mesh with each other via the elastic body, even if a large torque is input to one of the boss part and the tooth part forming body, Torque can be reliably transmitted from one to the other.
The worm wheel is interposed between the boss portion (129), the annular tooth portion forming body (130) surrounding the boss portion and having the tooth portions formed thereon, and the boss portion and the tooth portion forming body. An elastic body (131), the tooth part forming body includes the sintered part, and a protrusion (38) formed on one of the boss part and the tooth part forming body is formed on a concave part (39 ) Is inserted with a predetermined play in the circumferential direction of the worm wheel, and the relative rotation between the boss portion and the tooth portion forming body is restricted by the engagement between the protrusion and the concave portion. (Claim 3).
この場合、上記と同様に、ボス部と歯部形成体との間に弾性体が介在しているので、ボス部および歯部形成体の一方から他方に伝達される音を低減することができる。これにより、電動パワーステアリング装置の更なる低騒音化が達成される。
また、ボス部および歯部形成体の何れか一方に形成された突起が他方に形成された凹部に、ウォームホイールの周方向に関して所定の遊びを有して挿入されているので、ボス部および歯部形成体の一方に大トルクが入力された場合であっても、上記突起と凹部との係合により、ボス部と歯部形成体との相対回転が規制され、さらに、当該トルクが他方に確実に伝達される。
In this case, as described above, since the elastic body is interposed between the boss portion and the tooth portion forming body, the sound transmitted from one of the boss portion and the tooth portion forming body to the other can be reduced. . Thereby, further noise reduction of the electric power steering device is achieved.
Further, since the protrusion formed on one of the boss part and the tooth part forming body is inserted into the concave part formed on the other side with a predetermined play in the circumferential direction of the worm wheel, the boss part and the tooth Even when a large torque is input to one of the part forming bodies, the relative rotation between the boss part and the tooth part forming body is restricted by the engagement between the protrusion and the recess, and the torque is applied to the other side. Reliable transmission.
また、上記電動パワーステアリング装置は、上記減速装置を収容するハウジング(20)と、ウォームホイールを同行回転可能に且つ軸方向(X1)に移動可能に支持する被動軸(207)と、ウォームホイールを挟んだ両側で上記ハウジングによって保持され、上記被動軸を回転可能に支持する一対の軸受(53,54)と、各軸受の内輪(53a,54a)とウォームホイールの対応する端面(224a,224b)との間に介在し、ウォームホイールを軸方向に弾性支持する環状の弾性部材(40,41)とを備える場合がある(請求項4)。 The electric power steering device includes a housing (20) that houses the speed reducer, a driven shaft (207) that supports the worm wheel so as to be able to rotate along and move in the axial direction (X1), and a worm wheel. A pair of bearings (53, 54) held by the housing on both sides sandwiched so as to rotatably support the driven shaft, inner rings (53a, 54a) of the bearings and corresponding end surfaces (224a, 224b) of the worm wheel And an annular elastic member (40, 41) that elastically supports the worm wheel in the axial direction (claim 4).
この場合、軸方向に関するウォームホイールの振動が弾性部材によって吸収されるので、上記ウォームホイールの振動に起因する騒音の発生が防止され、電動パワーステアリング装置の更なる低騒音化が達成される。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の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 this case, since the vibration of the worm wheel in the axial direction is absorbed by the elastic member, the generation of noise due to the vibration of the worm wheel is prevented, and further noise reduction of the electric power steering apparatus is achieved.
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.
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置1の概略構成を示す図解的な断面図である。また、図2は、図1におけるII−II線に沿う電動パワーステアリング装置1の図解的な一部断面図である。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に連結されたステアリングシャフト3と、中間軸4等を介してステアリングシャフト3に連結された例えばラックアンドピニオン機構からなるステアリング機構5とを備えている。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an electric
ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力軸6と、ステアリング機構5に連なる出力軸7とに分割されている。これら入力軸6および出力軸7はトーションバー8を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。ステアリングシャフト3の周囲に配置されたトルクセンサ9は、このトーションバー8を介する入力軸6および出力軸7間の相対回転変位量に基づいて操舵部材2に入力された操舵トルクを検出する。そして、このトルク検出結果は、ECU10(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)に入力される。
The
ステアリング機構5は、中間軸4に同行回転可能に連結されたピニオン軸11と、ピニオン軸11に噛み合うラックバー12とを有している。ラックバー12は、軸方向移動可能にハウジング13に支持されている。また、ラックバー12の両端部には、タイロッド14およびナックルアーム(図示せず)を介して転舵輪15がそれぞれ連結されている。ラックバー12が軸方向に移動させられることにより転舵輪15が転舵されるようになっている。
The steering mechanism 5 includes a
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3および中間軸4が回転すると、ピニオン軸11が回転し、このピニオン軸11の回転がピニオン16およびラック17によってラックバー12の軸方向運動に変換される。これにより、転舵輪15の転舵が達成される。
図1および図2を参照して、ECU10は、トルクセンサ9から入力されたトルク検出結果や図示しない車速センサから入力された車速検出結果等に基づいて、操舵補助用の電動モータ18を駆動制御する。電動モータ18の出力回転は、減速装置19によって減速され、トルクが増幅された状態で出力軸7に伝達される。そして、出力軸7に伝達された電動モータ18の出力回転は、ピニオン16およびラック17によってラックバー12の軸方向運動に変換される。このようにして、運転者の操舵が補助されるようになっている。
When the
Referring to FIGS. 1 and 2,
減速装置19は、ハウジング20内に収容されている。また、減速装置19は、継手21を介して電動モータ18の回転軸22に動力伝達可能に連結された駆動ギヤとしてのウォーム軸23と、このウォーム軸23に噛み合うとともに、出力軸7に同行回転可能に連結された従動ギヤとしてのウォームホイール24とを含む。電動モータ18の出力回転は、ウォーム軸23に伝達され、さらに、ウォーム軸23からウォームホイール24に伝達される。ウォーム軸23からウォームホイール24に回転が伝達されることで、電動モータ18の出力回転が減速され、トルクが増幅されるようになっている。
The
図2を参照して、ウォーム軸23は、ウォーム25と、このウォーム25の軸方向端部にそれぞれ配置された一対の軸部26,27とを有している。ウォーム25としては、例えば三条のねじ形状となった円筒形の歯車が用いられている。ウォーム25の外周面には、例えばグリース等の潤滑剤が塗布されている。また、一対の軸部26,27の外周には、それぞれ、軸受51,52が取り付けられている。ウォーム軸23は、この一対の軸受51,52を介して回転可能にハウジング20に保持されている。
Referring to FIG. 2, the
軸部26は、軸受51が取り付けられた軸受取付部26aと、継手21を介して回転軸22に連結された回転軸連結部26bとを含む。ウォーム25および一対の軸部26,27は、同軸的に配置されている。また、ウォーム軸23と回転軸22とは、同軸的に連結されている。
図1および図2を参照して、ウォームホイール24は、環状のボス部29と、ウォーム25に噛み合う歯部32が外周部に形成されボス部29の周囲を取り囲む環状の歯部形成体30と、ボス部29の外周面と歯部形成体30の内周面との間に介在する環状の弾性体31とを含む。
The
Referring to FIGS. 1 and 2, the
ボス部29は、例えば圧入によって出力軸7に同軸的に連結されている。出力軸7は、ウォームホイール24の軸方向X1にボス部29を挟んだ両側でハウジング20に保持された一対の軸受53,54を介してハウジング20に回転可能に支持されている。各軸受53,54としては、例えばラジアル転がり玉軸受が用いられている。
ボス部29は、出力軸7に対して、ウォームホイール24の軸方向X1および周方向Z1に移動不能にされている。ボス部29は、例えば鉄等の金属材料によって形成されている。また、歯部形成体30の外周面には、例えばグリース等の潤滑剤が塗布されている。ボス部29および歯部形成体30は、ウォームホイール24の周方向Z1に交互に配置されて互いに弾性体31を介して噛み合う歯(外歯33、内歯34)を有している。
The
The
すなわち、図2に示すように、ボス部29の外周部には、複数の外歯33がウォームホイール24の周方向Z1に並んで形成されており、歯部形成体30の内周部には、ボス部29の複数の外歯33に対応する複数の内歯34がウォームホイール24の周方向Z1に並んで形成されている。ボス部29の複数の外歯33と歯部形成体30の複数の内歯34とは、弾性体31を間に挟んだ状態で、それぞれ噛み合っている。ボス部29および歯部形成体30の一方に入力されたトルクは、外歯33および内歯34の歯面間で弾性体31を圧縮変形させながら他方に伝達されるようになっている。
That is, as shown in FIG. 2, a plurality of
本実施形態では、ボス部29および歯部形成体30が弾性体31を介して噛み合う外歯33および内歯34を有しているので、ボス部29と歯部形成体30との間で大トルクを確実に伝達できるようになっている。また、トルク伝達のための弾性体31は、ボス部29の外歯33と歯部形成体30の内歯34との間で主に圧縮変形をうけるので、弾性体31の耐久性が高い。
In the present embodiment, since the
また、本実施形態では、ボス部29と歯部形成体30との間に弾性体31が介在しているので、ボス部29および歯部形成体30の一方から他方に伝達される音を低減することができる。したがって、ウォーム25とウォームホイール24との噛み合い部で発生した騒音(例えば、いわゆる歯打ち音や、ウォーム25とウォームホイール24との摺動により生じる摺動音)が、ボス部29やステアリングシャフト3等を介して運転者に伝わることを抑制できる。これにより、電動パワーステアリング装置1の低騒音化が達成されている。
In the present embodiment, since the
また、弾性体31は、ボス部29および歯部形成体30の振動(ウォームホイール24の周方向Z1に関する振動)を吸収し、ボス部29および歯部形成体30の一方から他方に伝達される振動を低減することができる。したがって、例えば路面からの逆入力によってボス部29がウォームホイール24の周方向Z1に振動した場合であっても、ボス部29から歯部形成体30に伝達される振動を低減することができる。これにより、路面からの逆入力に起因する歯打ち音の発生を抑制することができ、電動パワーステアリング装置1の更なる低騒音化を達成することができる。
Further, the
図3は、歯部形成体30の歯部32の一部を図解的に示す拡大断面図である。図3を参照して、本実施形態の特徴とするところは、歯部形成体30が焼結体であり、歯部形成体30全体が「焼結部」として機能していることにある。歯部形成体30は、金属の粉末を含む粉末材料を焼結する焼結工程および、当該焼結工程により得られた焼結体(図示せず)の外周部に仕上げ転造加工を施す仕上げ転造工程を経て得られている。仕上げ転造加工は、歯車形状をなす上記焼結体の外周部を当該外周部に適合した凹凸形状を有するローラで加圧し、焼結体の外周表面を高密度、高強度化する加工である。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a part of the
歯部形成体30の歯部32は、外周表面層としての仕上げ転造加工層35と、内部層36とを含む。仕上げ転造加工層35は、密度および強度が内部層36より高くなっている。また、歯部32を構成する複数の歯32aのそれぞれの表面37(表面37は、歯面37a、歯先面37bおよび歯底面37cを含む。)は、仕上げ転造加工層35によって形成されている。
The
本実施形態では、金属の粉末を含む粉末材料によって歯部形成体30が形成されており、さらに、歯部32を構成する複数の歯32aのそれぞれの表面37が仕上げ転造加工層35によって形成されているので、例えば歯部が合成樹脂である場合と比較して、歯部32の強度が向上されている。したがって、大型化を伴わずに減速装置19の許容最大荷重を向上させることができる。その結果、大型化を伴わずに電動パワーステアリング装置1を高出力化させることができる。
In the present embodiment, the tooth
また、本実施形態では、歯部形成体30の歯部32は、仕上げ転造加工によって寸法精度が向上されているので、ウォーム25とウォームホイール24との噛み合い精度が向上されている。これにより、より大きなトルクを減速装置19が伝動できるようになっている。その結果、電動パワーステアリング装置1がさらに高出力化されている。
さらに、焼結体は、通常の金属部材(焼結体以外の金属部材)に比べて、振動減衰特性が高いので、歯打ち音の発生が抑制されている。また、歯部形成体30の歯部32を構成する各歯32aの表面37は、仕上げ転造加工によって滑らかにされているので、ウォーム25とウォームホイール24との摺動により発生する摺動音が低減されている。これにより、電動パワーステアリング装置1の更なる低騒音化が達成されている。
In the present embodiment, since the dimensional accuracy of the
Furthermore, since the sintered body has higher vibration damping characteristics than a normal metal member (metal member other than the sintered body), generation of rattling noise is suppressed. Further, since the
各歯32aの表面37を滑らかにすることにより、減速装置19が金属歯車によって構成されている場合に特有のゴリゴリした操舵時の感触を低減し、操舵フィーリングを向上させることができる。さらに、上記焼結工程および上記仕上げ転造工程を経て歯部形成体30を形成することにより、従来の工法(例えば切削により歯部を形成する工法)により形成された歯部形成体に比べて、材料および工程を削減でき大幅なコスト低減が可能である。
By smoothing the
なお、本実施形態では、ボス部29が鉄等の金属材料によって形成されている場合について説明したが、ボス部29は、歯部形成体30と同様に、焼結体によって構成されていてもよい。また、本実施形態では、歯部形成体30全体が焼結体である場合について説明したが、これに限らず、歯部形成体30は、少なくとも歯部32が焼結体であればよい。さらに、本実施形態では、歯部32を構成する各歯32aの表面37が仕上げ転造加工層35によって形成されている場合について説明したが、これに限らず、各歯32aの少なくとも歯面37aが仕上げ転造加工層35によって形成されていればよい。
In the present embodiment, the case where the
図4は、本発明の別の実施形態に係る電動パワーステアリング装置1aの図解的な一部断面図である。また、図5は、図4におけるV−V線に沿うウォームホイール124の一部の図解的な拡大断面図である。また、図6は、図4の一部を拡大した図である。この図4〜図6において、上述の図1〜図3に示された各部と同等の構成部分については、図1〜図3と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 4 is a schematic partial sectional view of an electric power steering apparatus 1a according to another embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic enlarged sectional view of a part of the
図4を参照して、本実施形態が上述の実施形態と主に相違するのは、ウォームホイール124が、環状のボス部129と、ウォーム25に噛み合う歯部32が外周部に形成されボス部129の周囲を取り囲む環状の歯部形成体130と、ボス部129の外周面と歯部形成体130の内周面との間に介在しボス部129の外周面および歯部形成体130の内周面に接着等で固定された環状の弾性体131とによって構成されており、ウォームホイール124の径方向Y1外方に突出する突起38がボス部129の外周部に形成され、この突起38が挿入される凹部39が歯部形成体130の内周部に形成されていることにある。
Referring to FIG. 4, this embodiment is mainly different from the above-described embodiment in that
ボス部129は、例えば圧入によってステアリングシャフト3の出力軸7に同軸的に連結されている。ボス部129は、出力軸7に対して、ウォームホイール124の軸方向X1(図4では紙面に垂直な方向)および周方向Z1に移動不能にされている。ボス部129は、例えば鉄等の金属材料によって形成されている。また、歯部形成体130は焼結体であり、歯部形成体130全体が「焼結部」として機能している。
The
図5および図6を参照して、突起38は、ウォームホイール124の周方向Z1に遊びを有して凹部39に挿入されている。図5に示すように、突起38は、ボス部129の外周部からウォームホイール124の径方向Y1外方に突出しており、凹部39は、上記ボス部129の外周部に対向する歯部形成体130の内周部に形成されている。凹部39は、ウォームホイール124の軸方向X1に関して間隔を隔てて突起38に対向する一対の第1の内壁面39a,39aを有している(図5および図6においては、一方の第1の内壁面39aのみを図示している。)。また、図6に示すように、凹部39は、ウォームホイール124の周方向Z1に関して間隔を隔てて突起38に対向する一対の第2の内壁面39b,39bを有している。ボス部129および歯部形成体130の一方から他方へは、弾性体131を介して、または、弾性体131、突起38および凹部39を介してトルクが伝達されるようになっている。
Referring to FIGS. 5 and 6, the
すなわち、ボス部129および歯部形成体130の一方から他方へは、弾性体131を介してトルクが伝達されるようになっているが、当該一方に入力されたトルクが所定値以上の場合には、弾性体131だけでなく突起38および凹部39によって上記一方から他方にトルクが伝達されるようになっている。
具体的には、ボス部129および歯部形成体130の一方に大トルクが入力されると、弾性体131の撓みによってボス部129および歯部形成体130が相対回転し、この相対回転角度が上記遊びに対応する角度を超えると、突起38が凹部39の対応する第2の内壁面39bに係合し、ボス部129と歯部形成体130との相対回転が規制される。そして、ボス部129および歯部形成体130の一方に入力されたトルクは、弾性体131および、突起38と凹部39との係合部を介して他方に確実に伝達される。本実施形態では、一対の第2の内壁面39b,39bが、ボス部129と歯部形成体130との相対回転量を規制する相対回転量規制部として機能するようになっている。
That is, torque is transmitted from one of the
Specifically, when a large torque is input to one of the
また、ボス部129および歯部形成体130がウォームホイール124の軸方向X1の一方側(図5では下方)に、所定量(突起38と第1の内壁面39aとの間隔)以上相対移動すると、突起38が凹部39の対応する第1の内壁面39aに係合し、ボス部129と歯部形成体130との上記一方側への相対移動が規制されるようになっている。第1の内壁面39aは、ウォームホイール124の軸方向X1の一方側に関するボス部129と歯部形成体130との相対移動量を規制する軸方向移動量規制部として機能するようになっている。
When the
以上のように本実施形態では、突起38および凹部39を設けることで、ボス部129および歯部形成体130の一方から他方に大トルクを確実に伝達できるようになっている。また、突起38および凹部39を設けることで、ウォームホイール124の周方向Z1への弾性体131の撓み量を規制することができる。これにより、弾性体131の耐久性が向上されている。
As described above, in the present embodiment, by providing the
また、ボス部129と歯部形成体130との間に弾性体131が介在しているので、ボス部129および歯部形成体130の一方から他方に伝達される音を低減することができる。したがって、ウォーム25とウォームホイール124との噛み合い部で発生した騒音が、運転者に伝わることを抑制できる。これにより、電動パワーステアリング装置1aの低騒音化が達成されている。
In addition, since the
また、弾性体131は、ボス部129および歯部形成体130の振動(ウォームホイール124の周方向Z1に関する振動)を吸収し、ボス部129および歯部形成体130の一方から他方に伝達される振動を低減することができる。したがって、例えば路面からの逆入力によってボス部129がウォームホイール124の周方向Z1に振動した場合であっても、ボス部129から歯部形成体130に伝達される振動を低減することができる。これにより、路面からの逆入力に起因する歯打ち音の発生を抑制することができ、電動パワーステアリング装置1aの更なる低騒音化を達成することができる。
The
なお、本実施形態では、突起38および凹部39が一対設けられている場合について説明したが、突起38および凹部39は、複数対設けられていてもよい。また、本実施形態では、ボス部129に突起38が設けられ、歯部形成体130に凹部39が設けられている場合について説明したが、ボス部129に凹部39を設け、歯部形成体130に突起38を設けてもよい。
In the present embodiment, the case where a pair of
図7は、本発明のさらに別の実施形態に係る電動パワーステアリング装置1bの概略構成を示す図解的な断面図である。また、図8は、図7におけるVIII−VIII線に沿う電動パワーステアリング装置1bの図解的な一部断面図である。また、図9は、ウォーム25の外周部を図解的に示す拡大断面図である。この図7〜図9において、上述の図1〜図3に示された各部と同等の構成部分については、図1〜図3と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a schematic configuration of an electric
図7および図8を参照して、本実施形態が図1〜図3に示す実施形態と主に相違するのは、被動軸としての出力軸207によってウォームホイール224が同行回転可能に、且つ、ウォームホイール224の軸方向X1に移動可能に支持されており、この出力軸207を回転可能に支持する一対の軸受53,54のそれぞれの内輪53a,54aとウォームホイール224の対応する端面(軸方向端面224a,224b)との間に、ウォームホイール224を軸方向X1に弾性支持する環状の一対の弾性部材40,41が介在していることにある。以下、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1bについて具体的に説明する。
7 and 8, the present embodiment is mainly different from the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 in that the
本実施形態に係るウォームホイール224は、単一の焼結体によって構成されている。すなわち、本実施形態に係るウォームホイール224は、全体が「焼結部」として機能している。ウォームホイール224は、金属の粉末を含む粉末材料を焼結する焼結工程および、当該焼結工程により得られた焼結体(図示せず)の外周部に仕上げ転造加工を施す仕上げ転造工程を経て得られており、歯部32を有している。図示はしないが、歯部32は、仕上げ転造加工層35と内部層36とを含む(図3参照)。
The
また、図7に示すように、ウォームホイール224の一対の軸方向端面224a,224bには、潤滑剤排出防止用の環状のカバー42,42がそれぞれ取り付けられている。各カバー42の外径は、ウォーム25と接触しない範囲でウォームホイール224の外径よりも大きくされている。また、各カバー42は、例えば、金属、合成樹脂、合成ゴム等によって形成されている。各カバー42は、例えば接着やネジまたはバンドを用いることにより、ウォームホイール224に同軸的に固定されている。
Further, as shown in FIG. 7, annular covers 42 and 42 for preventing lubricant discharge are attached to the pair of axial end faces 224a and 224b of the
図7に示すように、ウォームホイール224に一対のカバー42,42が取り付けられた状態で、ウォームホイール224の歯部32は当該一対のカバー42,42によってウォームホイール224の軸方向X1に挟み込まれている。ウォームホイール224の歯部32に塗布された潤滑剤は、一対のカバー42,42によって、ウォームホイール224の外周面から排出されないようになっている。これにより、ウォーム25とウォームホイール224との噛み合い部の潤滑不良が防止され、ウォーム25およびウォームホイール224の耐摩耗性が向上されている。また、潤滑不良が防止されることで、良好な操舵フィーリングが維持されている。
As shown in FIG. 7, with the pair of
また、出力軸207の軸方向中間部の外周面およびウォームホイール224の内周面には、互いに対応するスプライン加工が施されている。出力軸207は、ウォームホイール224の内周にスプライン嵌合している。これにより、ウォームホイール224が同行回転可能に、且つ、ウォームホイール224の軸方向X1に移動可能に出力軸207に支持されている。
The spline processing corresponding to each other is performed on the outer peripheral surface of the intermediate portion in the axial direction of the
ウォームホイール224の内周に出力軸207が嵌合した状態で、弾性部材40は、軸受53の内輪53aとウォームホイール224の軸方向端面224aとの間に介在しており、弾性部材41は、軸受54の内輪54aとウォームホイール224の軸方向端面224bとの間に介在している。これにより、ウォームホイール224が軸方向X1に弾性支持されている。
In a state where the
ウォームホイール224を一対の弾性部材40,41によって弾性支持させることにより、例えば車両が悪路等を走行した際に中間軸4等を介して出力軸207から伝達される軸方向X1へのウォームホイール224の振動を当該一対の弾性部材40,41に吸収させて、ウォーム25とウォームホイール224とが互いの噛み合い部において衝突することを防止することができる。これにより、歯打ち音の発生が抑制され、電動パワーステアリング装置1bの低騒音化が達成されている。
When the
図8および図9を参照して、ウォーム25の外周には、潤滑剤排出防止用の一対のバンド43,43が取り付けられている。各バンド43は、環状であり、ウォーム25の軸方向X2に関して、ウォーム25とウォームホイール224との噛み合い部を挟んだ両側でウォーム25に取り付けられている。各バンド43は、例えば、金属、合成樹脂、合成ゴム等によって形成されている。図8に示すように、各バンド43は、ウォーム25の歯筋方向に対して交差するように、ウォーム25に取り付けられている。
Referring to FIGS. 8 and 9, a pair of
図9に示すように、各バンド43の内周には、ウォーム25の歯溝に対応する凸部44が形成されている。各バンド43がウォーム25に取り付けられた状態で、各バンド43の凸部44は、ウォーム25の歯溝に嵌合している。また、各バンド43がウォーム25に取り付けられた状態で、各バンド43の外周部は、ウォーム25の外周面よりもウォーム25の径方向外方に突出している。
As shown in FIG. 9, a
一対のバンド43,43をウォーム25に取り付けることで、ウォーム25の外周面において一対のバンド43,43によって挟まれた領域に塗布された潤滑剤が、ウォーム軸23の回転に伴ってウォーム25の歯筋方向に沿ってウォーム25の軸方向X2に移動し、当該領域から排出されることを防止することができる。これにより、ウォーム25とウォームホイール224との噛み合い部の潤滑不良が防止され、ウォーム25およびウォームホイール224の耐摩耗性がさらに向上される。また、上述したように、潤滑不良が防止されることで、良好な操舵フィーリングが維持されている。
By attaching the pair of
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態において、歯部32に熱処理を施すことにより、当該歯部32の強度をさらに向上させて、電動パワーステアリング装置1,1a,1bをさらに高出力化させてもよい。
また、上述の各実施形態では、歯部32が焼結体によって構成されているので、歯部32に潤滑油を含浸させてもよい。この場合、ウォーム25とウォームホイール24,124,224との噛み合い部の潤滑状態がさらに良好に維持される。
The present invention is not limited to the contents of the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, the
Moreover, in each above-mentioned embodiment, since the tooth | gear
1,1a,1b・・・電動パワーステアリング装置、18・・・電動モータ、19・・・減速装置、20・・・ハウジング、24・・・ウォームホイール、29・・・ボス部、30・・・歯部形成体(焼結部)、31・・・弾性体、32・・・歯部、33・・・外歯(歯)、34・・・内歯(歯)、35・・・仕上げ転造加工層、36・・・内部層、37a・・・歯面、38・・・突起、39・・・凹部、40・・・弾性部材、41・・・弾性部材、53・・・軸受、53a・・・内輪、54・・・軸受、54a・・・内輪、124・・・ウォームホイール、129・・・ボス部、130・・・歯部形成体(焼結部)、131・・・弾性体、207・・・出力軸(被動軸)、224・・・ウォームホイール(焼結部)、224a・・・軸方向端面(ウォームホイールの対応する端面)、224b・・・軸方向端面(ウォームホイールの対応する端面)、Z1・・・周方向、X1・・・軸方向
DESCRIPTION OF
Claims (4)
この減速装置は、ウォームホイールを含み、
ウォームホイールは、少なくとも歯部を構成する焼結部を含み、
この焼結部は、上記歯部の少なくとも歯面を形成するための表面層としての仕上げ転造加工層と、内部層とを含み、
仕上げ転造加工層は内部層よりも高密度、高強度に形成されている電動パワーステアリング装置。 A reduction device for reducing the rotation of the electric motor for assisting steering;
The speed reducer includes a worm wheel,
The worm wheel includes at least a sintered part constituting a tooth part,
This sintered portion includes a finish-rolled processed layer as a surface layer for forming at least the tooth surface of the tooth portion, and an inner layer,
An electric power steering device in which the finished rolled layer is formed with higher density and higher strength than the inner layer.
ボス部および歯部形成体は、ウォームホイールの周方向に交互に配置されて互いに上記弾性体を介して噛み合う歯を有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。 2. The worm wheel according to claim 1, wherein the worm wheel includes: a boss portion; an annular tooth portion forming body that surrounds the boss portion and formed with the tooth portion; and an elastic body interposed between the boss portion and the tooth portion forming body. The tooth part forming body includes the sintered part,
The electric power steering apparatus, wherein the boss part and the tooth part forming body have teeth that are alternately arranged in the circumferential direction of the worm wheel and mesh with each other via the elastic body.
ボス部および歯部形成体の何れか一方に形成された突起が他方に形成された凹部に、ウォームホイールの周方向に関して所定の遊びを有して挿入されており、
突起と凹部との係合により、ボス部と歯部形成体との相対回転が規制され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。 2. The worm wheel according to claim 1, wherein the worm wheel includes: a boss portion; an annular tooth portion forming body that surrounds the boss portion and formed with the tooth portion; and an elastic body interposed between the boss portion and the tooth portion forming body. The tooth part forming body includes the sintered part,
A protrusion formed on one of the boss part and the tooth part forming body is inserted into a concave part formed on the other side with a predetermined play in the circumferential direction of the worm wheel,
An electric power steering device characterized in that the relative rotation between the boss portion and the tooth portion forming body is restricted by the engagement between the protrusion and the concave portion.
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