JP2011094763A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】上記滑り軸受17を、薄肉で小径円筒状の軸受本体部18と、付勢部材10a及びコイルばね11aを収容する為の収容部19とから構成する。又、上記滑り軸受17の外面形状とハウジング3aの内側に形成した保持凹部12aの内面形状とを合致させる。そして、この様な滑り軸受17を、その外面をこの保持凹部12aの内面に実質的に隙間なく密接させた状態で、上記ハウジング3aの内側に嵌合支持する。これにより、上記滑り軸受17からこのハウジング3aへと効率良く熱を逃がす事ができて、上記課題を解決できる。
【選択図】図1
Description
このうちのハウジングは、車体等の固定の部分に支持されて、操舵時にも回転する事はない。
又、上記回転軸は、上記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。この様な回転軸としては、例えば前述の図5に示した構造でのステアリングシャフト2、或いは、中間シャフト15、更には、ステアリングギヤユニット16の入力軸(ピニオン軸)が採用可能である。
又、上記ウォームホイールは、上記ハウジングの内部で上記回転軸の一部に、この回転軸と同心に(締り嵌めによる外嵌固定、キー係合、スプライン係合等により相対回転を阻止された状態で)支持されて、この回転軸と共に回転する。
又、上記ウォームは、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成る。そして、このウォーム歯を上記ウォームホイールに噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ軸受により、上記ハウジングに対し回転自在に支持している。
又、上記電動モータは、上記ウォーム軸の基端部と出力軸の先端部とを回転力の伝達を自在に係合させて、このウォーム軸を両方向に回転駆動自在としている。
又、上記付勢部材は、このウォーム軸の先端部を回転自在に支持した状態で、上記ウォームホイールに対する遠近動を可能に設けられている。
更に、上記弾性部材(例えばコイルばね、板ばね)は、上記付勢部材を介して上記ウォーム歯を、上記ウォームホイールに向け押圧している。
又、この滑り軸受を、内周面を滑り面とした薄肉筒状の軸受本体部を備え、上記ハウジングの内側で上記ウォーム軸の先端部に対向する部分に設けられた保持凹部の内面形状に合致する外面形状を有するものとしている。
そして、この様な滑り軸受を、その外面を上記保持凹部の内面に実質的に隙間なく密接させた状態で、上記ハウジングの内側に嵌合支持している。
即ち、本発明の場合には、上記滑り軸受のうちで、運転時に高温になり易い軸受本体部を、薄肉に構成している為、この軸受本体部に熱が溜まり難く、この軸受本体部からハウジングへと早期に熱を逃がす事ができる。しかも、本発明の場合には、上記滑り軸受の外面形状と上記ハウジングの内側に形成した保持凹部の内面形状とを合致させて、この滑り軸受の外面をこの保持凹部の内面に実質的に隙間なく密接させている為、この滑り軸受と上記ハウジングとの接触面積を広く確保できて、この滑り軸受からこのハウジングへと効率良く熱を逃がす事ができる。特に、このハウジングは、この滑り軸受に比べて、十分に体積が大きく、熱容量も大きいだけでなく、表面積(放熱面積)も広い為、この滑り軸受の温度を十分に低下させる事ができる。
この結果、本発明の場合には、この滑り軸受の温度上昇を十分に抑制できて、この滑り軸受が高温になる事を防止できる。
更に、請求項3に記載した発明の場合には、ハウジングのうち、特に上記滑り軸受を設置した部分の表面積(放熱面積)を増やす事ができる為、このハウジングの放熱効率を向上できる。この為、このハウジングの温度を、より効率良く低下させる事ができて、このハウジングに嵌合支持された滑り軸受の温度上昇を、より効果的に抑えられる。
更に、本発明を実施する場合に、上記滑り軸受を構成する軸受本体部は、円筒状に限らず、非円筒状(例えば多角筒状)に構成する事もできる(外周面の断面形状を非円形とする事もできる)。この軸受本体部を非円筒状に構成すれば、上記ハウジングに対して上記滑り軸受が相対回転する事を防止できて、上記請求項2に記載した発明の様に、上記軸受本体部と上記収容部とを一体に設けた場合に、別途回り止め機構を設けなくても、上記付勢部材の可動方向が変化する事を防止できる。
図1〜3は、請求項1、2に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の電動式パワーステアリング装置の特徴は、ウォーム軸6の先端部を回転自在に支持する為の滑り軸受17が高温になる事を防止すべく、この滑り軸受17の構造を含め、上記ウォーム軸6の先端部を支持する部分の構造を工夫した点にある。その他の部分の構造及び作用・効果に就いては、前述の図5〜6に示した従来構造とほぼ同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。尚、前述の図6と図1及び後述する図4とで、ハウジング3、3a(3b)に対する電動モータ7の取付方向が異なっているが、この点は、設置する自動車に応じ適宜設計的に変更するものであって、本発明の特徴部分とは関係がない。
即ち、本例の場合には、上記付勢部材10a及び上記コイルばね11aにより、上記ウォーム歯5を上記ウォームホイール4に向け押圧する構成を採用しており、前述した特許文献3に記載された発明の構造の様に、滑り軸受自身に弾力を持たせる必要がなく、この滑り軸受を厚肉にする必要がない。そこで、本例の場合には、上記滑り軸受17のうちで、運転時に高温になり易い軸受本体部18を、薄肉に(例えば3mm以下、より好ましくは2mm以下に)構成している。この様な本例の場合には、この軸受本体部18に熱が溜まり難く、この軸受本体部18から前記ハウジング3aへと早期に熱を逃がす(伝達する)事ができる。従って、上記滑り軸受17(軸受本体部18)の温度上昇を抑制できる。尚、上記軸受本体部18の厚さの最小値は、この軸受本体部18に必要とされる、強度、剛性耐久性の面から規制する。即ち、温度上昇抑制の面からは薄い程好ましいが、これらの性能を考慮すれば、1.0mm以上は必要である。
図4は、全ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の特徴は、ハウジング3bのうちで、その内側に滑り軸受17を内嵌支持した部分の外面を、凹凸形状27にした点にある。具体的には、本例の場合には、上記ハウジング3bのうち、保持凹部12aの底部を構成する壁部の外面に、互いに平行な複数のスリット28、28を形成し、これらスリット28、28同士の間部分に放熱フィン29、29を設けている。そして、これらスリット28と放熱フィン29とにより、上記凹凸形状27を構成している。
上記滑り軸受17及び上記保持凹部12aの構成を含め、その他の部分の構成及び作用・効果に就いては、上述した実施の形態の第1例の場合と同様である。
2 ステアリングシャフト
3、3a、3b ハウジング
4 ウォームホイール
5 ウォーム歯
6 ウォーム軸
7 電動モータ
8 ウォーム
9a、9b 転がり軸受
10、10a 付勢部材
11、11a コイルばね
12、12a 保持凹部
13 ホルダ
14 弾性リング
15 中間シャフト
16 ステアリングギヤユニット
17 滑り軸受
18 軸受本体部
19 収容部
20 滑り面
21 収容溝
22 ガイド壁部
23 内側面
24 係止凹部
25 コイル部
26 係止部
27 凹凸形状
28 スリット
29 放熱フィン
Claims (3)
- 固定の部分に支持されて回転する事のないハウジングと、このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸と、上記ハウジングの内部でこの回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転するウォームホイールと、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯をこのウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ軸受により上記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォームと、上記ウォーム軸の基端部と出力軸の先端部とを回転力の伝達を自在に係合させた電動モータと、このウォーム軸の先端部を回転自在に支持した状態で、上記ウォームホイールに対する遠近動を可能に設けられた付勢部材と、この付勢部材を介して上記ウォーム歯を上記ウォームホイールに向け押圧する弾性部材とを備えた電動式パワーステアリング装置に於いて、
上記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ支持する上記各軸受のうち、少なくともこのウォーム軸の先端部を支持する軸受が滑り軸受であり、
この滑り軸受は、内周面を滑り面とした薄肉筒状の軸受本体部を備え、上記ハウジングの内側で上記ウォーム軸の先端部に対向する部分に設けられた保持凹部の内面形状に合致する外面形状を有するもので、その外面をこの保持凹部の内面に実質的に隙間なく密接させた状態で上記ハウジングの内側に嵌合支持されている事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。 - 滑り軸受が、軸受本体部と、付勢部材及び弾性部材を組み付ける為の収容部とを一体に形成したものである、請求項1に記載した電動式パワーステアリング装置。
- ハウジングのうちで、その内側に滑り軸受を嵌合支持した部分の外面が、凹凸形状である、請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した電動式パワーステアリング装置。
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