JP2012086739A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
従来、電動パワーステアリング装置(EPS)には、モータを駆動源としてステアリングシャフトを回転駆動することにより、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するものがある。こうしたEPSとして、モータにより回転されるウォーム軸及びステアリングシャフトに連結されるウォームホイールを噛合してなる減速機構を備えたものが知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, some electric power steering apparatuses (EPS) give an assist force for assisting a steering operation to a steering system by rotationally driving a steering shaft using a motor as a drive source. As such an EPS, there is known an EPS provided with a speed reduction mechanism formed by meshing a worm shaft rotated by a motor and a worm wheel connected to a steering shaft.
ところで、上記のような減速機構を用いたEPSの場合、そのバックラッシュに起因して、操舵方向の切り替え時や逆入力の印加時等において、歯打ち音が発生することがある。そこで、こうしたEPSには、多くの場合、ウォーム軸の一端をモータの出力軸に対して傾動可能に連結するとともに、付勢手段を用いてウォーム軸の他端をウォームホイール側に押し付けることにより、これらの軸間距離を調整してバックラッシュを除去する所謂アンチ・バックラッシュ・システムが組み込まれている(例えば、特許文献1参照)。 By the way, in the case of EPS using the deceleration mechanism as described above, rattling noise may occur due to the backlash when switching the steering direction or applying reverse input. Therefore, in such an EPS, in many cases, one end of the worm shaft is tiltably connected to the output shaft of the motor, and the other end of the worm shaft is pressed against the worm wheel by using an urging means. A so-called anti-backlash system that removes backlash by adjusting the distance between the axes is incorporated (for example, see Patent Document 1).
このようなウォーム軸をモータの出力軸に対して傾動可能に連結する軸継手として、上記特許文献1には、一対の継体(ヨーク)と、これらの間に介在された弾性体とにより構成されるものが開示されている(特許文献1、第3図参照)。また、特許文献2には、互いに平行な一対のタブを有する一対のヨークと、各タブに形成された軸孔に回動可能に挿通される軸部が十字状に延出された中間部材とにより構成される軸継手が開示されている(特許文献2、第5図参照)。 As a shaft coupling for connecting such a worm shaft so as to be tiltable with respect to the output shaft of the motor, the above-mentioned Patent Document 1 includes a pair of joints (yokes) and an elastic body interposed therebetween. Have been disclosed (see Patent Document 1, FIG. 3). Patent Document 2 discloses a pair of yokes having a pair of tabs parallel to each other, an intermediate member in which a shaft portion rotatably inserted into a shaft hole formed in each tab extends in a cross shape, and (See Patent Document 2, FIG. 5).
この特許文献2のEPSに用いられる軸継手では、一方のヨークが他方のヨークに対して軸部を中心として回動することにより、ウォーム軸がモータ軸に対して傾動する。そのため、特許文献1のEPSに用いられる軸継手のように弾性体が圧縮されることによりウォーム軸が傾動する場合と異なり、ウォーム軸が傾動しても反発力が発生せず、安定してウォーム軸を傾動させることができるといった利点がある。 In the shaft coupling used in the EPS of Patent Document 2, the worm shaft tilts with respect to the motor shaft as one yoke rotates about the shaft portion with respect to the other yoke. Therefore, unlike the case where the worm shaft is tilted by compressing the elastic body like the shaft coupling used in the EPS of Patent Document 1, no repulsive force is generated even if the worm shaft is tilted, and the worm shaft is stable. There is an advantage that the shaft can be tilted.
ところで、上記のように減速機構を備えたEPSでは、ステアリング操作によりステアリングシャフトを回転させる際に、同ステアリングシャフトに連結されたウォームホイールによってウォーム軸を回転させる必要がある。また、ウォーム軸及びウォームホイールは、回転する際にこれらの各歯部同士が互いに摺動する。従って、操舵開始時においては、ウォーム軸及びウォームホイールの各歯部の間に作用する摩擦力(静止摩擦力)を超える操舵力が必要となる。 By the way, in EPS provided with the deceleration mechanism as mentioned above, when rotating a steering shaft by steering operation, it is necessary to rotate a worm axis | shaft with the worm wheel connected with the steering shaft. Further, when the worm shaft and the worm wheel rotate, their respective tooth portions slide with each other. Therefore, at the start of steering, a steering force that exceeds the frictional force (static frictional force) acting between the teeth of the worm shaft and the worm wheel is required.
ここで、上記のようなアンチ・バックラッシュ・システムが組み込まれたEPSでは、ウォーム軸がウォームホイールに押し付けられることで、これらの各歯部間に作用する摩擦力が大きくなるため、これが引っ掛かり感となって操舵フィーリングの低下を招く虞がある。その結果、操舵量の小さい微妙な操舵がしづらくなり、車両の進行方向を僅かに変更する場合において、所望の進行方向となるまでに繰り返しステアリングを切り返さなければならなくなることがあり、運転者の負担が大きくなるという問題があった。 Here, in the EPS incorporating the anti-backlash system as described above, the worm shaft is pressed against the worm wheel, so that the frictional force acting between these teeth is increased. This may lead to a decrease in steering feeling. As a result, delicate steering with a small amount of steering becomes difficult, and when the traveling direction of the vehicle is slightly changed, it may be necessary to repeatedly turn the steering wheel until the desired traveling direction is reached. There was a problem of increasing the burden.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device that can realize a good steering feeling by reducing the feeling of catching that occurs at the start of steering. There is to do.
上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、ウォーム軸及びウォームホイールを噛合してなる減速機構と、前記減速機構を介してステアリングシャフトに駆動連結されるモータと、前記モータの出力軸に対して前記ウォーム軸の一端部を傾動可能に連結する軸継手と、前記ウォーム軸の他端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記軸継手は、前記ウォーム軸に連結される第1ヨークと、前記出力軸に連結される第2ヨークと、前記第1ヨークと前記第2ヨークとをトルク伝達可能に連結する伝達部材とを備え、前記第1ヨーク及び前記第2ヨークは、軸孔が形成された一対のタブをそれぞれ有するとともに、前記伝達部材は、前記各軸孔にそれぞれ回動可能に挿入される軸部を有するものであって、前記ウォーム軸の他端部は、前記減速機構を収容するハウジングに対して軸方向移動可能に設けられ、前記第1ヨークの軸孔及び前記第2ヨークの軸孔の少なくとも一方は、前記軸部が前記ウォーム軸の軸方向に相対移動可能に形成されたことを要旨とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is directed to a speed reduction mechanism formed by meshing a worm shaft and a worm wheel, a motor connected to a steering shaft via the speed reduction mechanism, and an output of the motor. In the electric power steering apparatus comprising: a shaft coupling that connects the one end portion of the worm shaft with respect to the shaft so as to be tiltable; and an urging means that urges the other end portion of the worm shaft toward the worm wheel. The shaft coupling includes a first yoke coupled to the worm shaft, a second yoke coupled to the output shaft, and a transmission member that couples the first yoke and the second yoke so that torque can be transmitted. The first yoke and the second yoke each have a pair of tabs in which shaft holes are formed, and the transmission member is rotatably inserted into each shaft hole. The other end of the worm shaft is provided so as to be movable in the axial direction with respect to the housing that houses the speed reduction mechanism, and the shaft hole of the first yoke and the shaft of the second yoke At least one of the holes is characterized in that the shaft portion is formed to be relatively movable in the axial direction of the worm shaft.
上記構成では、伝達部材の軸部が第1ヨークの軸孔及び第2ヨークの軸孔の少なくとも一方をウォーム軸の軸方向に移動可能であるため、第1ヨークは、第2ヨークに対して同ウォーム軸の軸方向に相対移動できるようになる。そして、ウォーム軸の他端部はハウジングに対して軸方向に移動可能に設けられるため、ウォーム軸は、第1ヨークが第2ヨークに対して同ウォーム軸の軸方向に相対移動することにより、第1ヨークと一体で軸方向に移動できるようになる。これにより、操舵開始時において、ウォームホイールの歯部とウォーム軸の歯部とが摺動することなく、ウォーム軸が第1ヨークと一体で軸方向に移動することでウォームホイールが回転できるようになるため、引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現することができる。また、上記構成では、第1ヨークが第2ヨークに対して軸方向に相対移動するため、例えばウォーム軸及び第1ヨークにセレーションを形成してこれらを軸方向に相対移動可能に連結する場合に比べ、ウォーム軸の移動時の摺動抵抗を低減して円滑にウォーム軸を軸方向に移動させることが可能になる。 In the above configuration, since the shaft portion of the transmission member can move in at least one of the shaft hole of the first yoke and the shaft hole of the second yoke in the axial direction of the worm shaft, the first yoke is relative to the second yoke. It becomes possible to move relative to the axial direction of the worm shaft. Since the other end of the worm shaft is provided so as to be movable in the axial direction with respect to the housing, the worm shaft moves relative to the second yoke in the axial direction of the worm shaft, It becomes possible to move in the axial direction integrally with the first yoke. Thus, at the start of steering, the worm wheel can rotate in the axial direction integrally with the first yoke without sliding between the tooth portion of the worm wheel and the tooth portion of the worm shaft. Therefore, it is possible to reduce the feeling of catching and realize a good steering feeling. In the above configuration, since the first yoke moves relative to the second yoke in the axial direction, for example, when the serration is formed on the worm shaft and the first yoke and these are connected so as to be relatively movable in the axial direction. In comparison, the sliding resistance during movement of the worm shaft can be reduced, and the worm shaft can be smoothly moved in the axial direction.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、前記第1ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第1軸方向弾性体と、前記第2ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第2軸方向弾性体とを備えたことを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, a first axial elasticity interposed in the axial direction between the shaft hole and the shaft portion of the first yoke. And a second axial elastic body interposed in the axial direction between the shaft hole and the shaft portion of the second yoke.
上記構成によれば、第1ヨークが第2ヨークに対して軸方向に相対移動する際に、軸部が軸孔の内面に衝突することを防ぎ、異音の発生を抑制できる。
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置において、前記第1ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第1ヨークの回転方向に介在される第1回転方向弾性体と、前記第2ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第2ヨークの回転方向に介在される第2回転方向弾性体とを備えたことを要旨とする。
According to the above configuration, when the first yoke moves relative to the second yoke in the axial direction, the shaft portion can be prevented from colliding with the inner surface of the shaft hole, and the generation of abnormal noise can be suppressed.
According to a third aspect of the present invention, in the electric power steering device according to the first or second aspect, the first yoke is interposed between the shaft hole and the shaft portion in the rotation direction of the first yoke. And a second rotational elastic body interposed in the rotational direction of the second yoke between the shaft hole and the shaft portion of the second yoke. And
上記構成によれば、伝達部材は、第1回転方向弾性体及び第2回転方向弾性体を弾性変形させることにより、ウォーム軸と直交する方向に移動可能となるため、ウォーム軸の軸心と出力軸の軸心とが偏心した状態でこれら各軸を連結することができるようになる。すなわち、ウォーム軸と出力軸との軸心のずれを許容できる。これにより、ウォーム軸と出力軸との軸心のずれに起因して同出力軸を支持する軸受等に過大な負荷が作用することを防ぎ、モータトルクの伝達ロスを低減することができる。 According to the above configuration, the transmission member can move in the direction orthogonal to the worm shaft by elastically deforming the first rotational direction elastic body and the second rotational direction elastic body, and therefore the shaft center and output of the worm shaft. These shafts can be connected in a state where the shaft center is eccentric. That is, it is possible to allow a deviation of the axial center between the worm shaft and the output shaft. As a result, it is possible to prevent an excessive load from acting on a bearing or the like that supports the output shaft due to the deviation of the shaft center between the worm shaft and the output shaft, and to reduce the transmission loss of the motor torque.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ウォーム軸の一端部側は、前記第2ヨークの前記出力軸が固定される基部に設けられた転がり軸受により回転可能に支持されたことを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to any one of the first to third aspects, the one end side of the worm shaft is a base portion to which the output shaft of the second yoke is fixed. The gist of the invention is that it is rotatably supported by a rolling bearing provided on the surface.
上記構成によれば、ウォーム軸の一端部側を支持する転がり軸受が、ウォーム軸の傾動中心(軸継手を構成する伝達部材の軸部)よりもモータ側に配置される。そのため、転がり軸受が傾動中心よりもウォーム軸側に設けられる場合、すなわち転がり軸受がウォーム軸の傾動により変位する部分を支持する場合に比べ、同転がり軸受の内部隙間を小さくしてもウォーム軸を傾動させることが可能になり、異音の発生を抑制することができる。 According to the above configuration, the rolling bearing that supports the one end portion side of the worm shaft is disposed closer to the motor side than the tilt center of the worm shaft (the shaft portion of the transmission member that constitutes the shaft coupling). Therefore, when the rolling bearing is provided closer to the worm shaft than the center of tilting, that is, when the rolling bearing supports a portion that is displaced by tilting of the worm shaft, the worm shaft is maintained even if the internal clearance of the rolling bearing is reduced. It is possible to tilt, and the generation of abnormal noise can be suppressed.
本発明によれば、操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現することのできる電動パワーステアリング装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric power steering apparatus which can reduce the feeling of catch produced at the time of steering start, and can implement | achieve favorable steering feeling can be provided.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、電動パワーステアリング装置(EPS)1において、ステアリング2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック軸5と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック軸5の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト3は、コラムシャフト8、インターミディエイトシャフト9、及びピニオンシャフト10を連結してなる。そして、このステアリングシャフト3の回転に伴うラック軸5の往復直線運動が、同ラック軸5の両端に連結されたタイロッド11を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪12の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in an electric power steering apparatus (EPS) 1, a
また、EPS1は、モータ21を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するEPSアクチュエータ22を備えている。本実施形態のEPSアクチュエータ22は、所謂コラム型のEPSアクチュエータとして構成されており、モータ21は、減速機構24を介してコラムシャフト8と駆動連結されている。減速機構24は、コラムシャフト8に連結されたウォームホイール25と、モータ21に連結されたウォーム軸26とを噛合することにより構成されている。そして、モータ21の回転を減速機構24により減速してコラムシャフト8に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成になっている。
The EPS 1 also includes an
次に、本実施形態におけるEPSアクチュエータの構成について説明する。
図2に示すように、EPSアクチュエータ22は、減速機構24を収容するハウジング31を備えている。このハウジング31は、ウォーム軸26が収容されるウォーム軸収容部32、及び同ウォーム軸収容部32に連続して形成されるとともにウォームホイール25が収容されるウォームホイール収容部33を有している。ウォーム軸収容部32は、ウォーム軸26の軸方向(図2における左右方向)に延びる円柱状の空間であり、その一端側(図2における右側)は、モータ21が固定されるモータ固定孔34に連通している。また、ウォーム軸収容部32の他端側(図2における左側)は外部に開口しており、この開口端は、エンドカバー35により閉塞されている。
Next, the configuration of the EPS actuator in the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, the
モータ21は、ハウジング31に貫設されたステアリングシャフト3(コラムシャフト8)の軸線方向に対して、その出力軸36の軸線方向が直交するように同ハウジング31に固定されている。そして、その出力軸36に連結されたウォーム軸26は、その両端がハウジング31内に設けられた第1及び第2の転がり軸受37,38により回転可能に支持されるとともに、ステアリングシャフト3に連結されたウォームホイール25に噛合されている。なお、本実施形態では、これら第1及び第2の転がり軸受37,38には、ボール軸受が採用されている。
The
ここで、本実施形態のEPSアクチュエータ22には、その減速機構24を構成するウォームホイール25とウォーム軸26との間の軸間距離を調整してバックラッシュを除去するための所謂アンチ・バックラッシュ・システムが組み込まれている。
Here, the
詳述すると、ウォーム軸26の一端部(図2における右側端部)26aは、軸継手41を介してモータ21の出力軸36に対して傾動可能に連結されている。一方、ウォーム軸26の他端部(図2における左側端部)26bは、第2の転がり軸受38により回転可能に支持されている。第2の転がり軸受38は、ウォームホイール25に対して接離する方向(図2における上下方向)に移動可能に設けられており、その外周を囲繞するように湾曲した付勢手段としての湾曲板ばね42により、ウォームホイール25側に付勢されている。なお、他端部26bは、第2の転がり軸受38の内輪に圧入されている。
More specifically, one end portion (right end portion in FIG. 2) 26 a of the
具体的には、ウォーム軸収容部32の他端側には、第2の転がり軸受38及び湾曲板ばね42を収容支持するための支持部43が形成されている。支持部43の内径は第2の転がり軸受38の外径よりも大きく形成されている。これにより、第2の転がり軸受38は、支持部43内で、ウォームホイール25に対して接離する方向に移動可能に設けられている。また、第2の転がり軸受38は、エンドカバー35との間にウォーム軸26の軸方向に間隔を空けて設けられており、ウォーム軸26の他端部26bは、第2の転がり軸受38と一体で軸方向に移動可能に設けられている。なお、支持部43内には、弾性材料からなる円弧状の弾性リング44が設けられており、湾曲板ばね42と支持部43との間、及びエンドカバー35と第2の転がり軸受38との間で異音が発生することが防止されるようになっている。
Specifically, a
図3に示すように、湾曲板ばね42は、第2の転がり軸受38の外輪38aに当接する円弧状の円弧部45と、この円弧部45よりも径方向外側に配置されるばね部46と、これら各ばね部46及び円弧部45の両端をそれぞれ接続する接続部47とからなる。支持部43の周壁には、そのウォームホイール25と反対側(図3における上側)に、湾曲板ばね42のばね部46を収容する収容凹部48が形成されている。そして、ばね部46が当該収容凹部48の底面48aに当接して当該底面48aを押圧することにより、第2の転がり軸受38は、ウォームホイール25側(図3における下側)に向って付勢されている。これにより、図2に示すように、ウォーム軸26がその基端側を中心として傾動し、ウォーム軸26とウォームホイール25との軸間距離が調整され、バックラッシュが除去されるようになっている。
As shown in FIG. 3, the
(ウォーム軸と出力軸との連結構造)
次に、本実施形態のEPSにおけるウォーム軸とモータの出力軸との連結構造について説明する。
(Connection structure between worm shaft and output shaft)
Next, a connection structure between the worm shaft and the motor output shaft in the EPS of the present embodiment will be described.
図4(a),(b)に示すように、軸継手41は、ウォーム軸26に連結される第1ヨーク51と、出力軸36に連結される第2ヨーク52と、第1ヨーク51と第2ヨーク52とをトルク伝達可能に連結する伝達部材としての十字軸53とを備えている。
As shown in FIGS. 4A and 4B, the
第1ヨーク51は、円柱状に形成された基部54及び同基部54からその軸方向に延びる一対のタブ55を有し、略U字状に形成されている。各タブ55は、互いに対向する略平板状に形成されるとともに、各タブ55の対向する位置には、その厚み方向に貫通した軸孔56がそれぞれ形成されている。
The
第2ヨーク52は、第1ヨーク51と略同形状に形成されており、円柱状に形成された基部57及び同基部57からその軸方向に延びる一対のタブ58を有し、略U字状に形成されている。各タブ58は、互いに対向する略平板状に形成されるとともに、各タブ58の対向する位置には、その厚み方向に貫通した軸孔59がそれぞれ形成されている。
The
十字軸53は、第1ヨーク51の各軸孔56にそれぞれ回動可能に挿入される一対の軸部61、及び各軸部61と直交する方向に突出するとともに第2ヨーク52の各軸孔59にそれぞれ回動可能に挿入される一対の軸部62を有している。そして、図4(b)に示すように、軸継手41は、第1ヨーク51のタブ55と第2ヨーク52のタブ58とが交互に配置されるとともに、十字軸53の十字状に突出する各軸部61,62が対応する各軸孔56,59に回動可能に挿入されるように組み付けられている。
The
図5及び図6に示すように、第1ヨーク51の基部54には、各タブ55と反対側に開口する丸穴状の嵌合穴54aが形成されている。そして、第1ヨーク51は、ウォーム軸26の一端部26aが嵌合穴54aに圧入されることにより、同ウォーム軸26と一体で軸方向移動可能且つ回転可能に連結されている。一方、第2ヨーク52の基部57には、各タブ58と反対側に開口する丸穴状の嵌合穴57aが形成されている。そして、第2ヨーク52は、出力軸36の他端部36aが嵌合穴57aに圧入されることにより、同出力軸36と一体で軸方向移動可能且つ回転可能に連結されている。これにより、モータトルクは出力軸36及び第2ヨーク52から十字軸53の各軸部61,62を介して第1ヨーク51及びウォーム軸26に伝達されるようになっている。また、ウォーム軸26は、第1ヨーク51が第2ヨーク52に対して各軸部61,62を中心として回動することにより、モータ21の出力軸36に対して傾動するように構成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
ここで、本実施形態では、第1ヨーク51の軸孔56及び第2ヨーク52の軸孔59は、挿入された各軸部61,62がウォーム軸26の軸方向に相対移動可能に構成されている。
Here, in the present embodiment, the
詳述すると、第1ヨーク51の軸孔56は、各タブ55の中央付近からウォーム軸26の軸方向(図5及び図6における左右方向)に延びるとともにタブ55の先端側(図5における右側)に開口した長穴状に形成されている。一方、第2ヨーク52の軸孔59は、各タブ58の中央付近から出力軸36の軸方向(図5及び図6における左右方向)に延びるとともにタブ58の先端側(図6における左側)に開口した長穴状に形成されている。そして、第1ヨーク51の各軸孔56の内面には、その全面に当接する略U字状の第1弾性体63が設けられるとともに、第2ヨーク52の各軸孔59の内面には、第2弾性体64がそれぞれ設けられている。
More specifically, the
図5に示すように、第1弾性体63は、軸孔56の長手方向(ウォーム軸26の軸方向)の端面に当接する端壁部63aと、軸孔56の長手方向に沿った側面に当接する一対の側壁部63bとからなる。端壁部63aは、各軸孔56と軸部61との間でウォーム軸26の軸方向に介在されるとともに、側壁部63bは各軸孔56と軸部61との間で第1ヨーク51の回転方向に介在されている。すなわち、本実施形態では、端壁部63aが第1軸方向弾性体に相当するとともに、側壁部63bが第1回転方向弾性体に相当する。
As shown in FIG. 5, the first
図6に示すように、第2弾性体64は、軸孔59の長手方向(出力軸36の軸方向)の端面に当接する端壁部64aと、軸孔59の長手方向に沿った側面に当接する一対の側壁部64bとからなる。端壁部64aは、各軸孔59と軸部62との間でウォーム軸26の軸方向に介在されるとともに、側壁部64bは各軸孔59と軸部62との間で第2ヨーク52の回転方向に介在されている。すなわち、本実施形態では、端壁部64aが第2軸方向弾性体に相当するとともに、側壁部64bが第2回転方向弾性体に相当する。なお、各側壁部63b間には、軸部61の直径と略等しい幅の隙間が形成されるとともに、各側壁部64b間には、軸部62の直径と略等しい幅の隙間が形成されている。
As shown in FIG. 6, the second
図5及び図6に示すように、第2ヨーク52の基部57は、第1の転がり軸受37によりウォーム軸収容部32内で回転可能に支持されており、ウォーム軸26の一端部26a側は、同第1の転がり軸受37により回転可能に支持されている。なお、第1の転がり軸受37は、ウォーム軸収容部32の一端側に形成された同ウォーム軸収容部32よりも大径の固定部65に設けられている。そして、第1の転がり軸受37は、その外輪がウォーム軸収容部32の一端に固定された固定部材66により、ハウジング31に対して軸方向への移動が規制された状態で設けられている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
このように構成された軸継手41では、第1ヨーク51がウォーム軸26の軸方向に沿って第2ヨーク52に近接する方向に相対移動する場合には、第1及び第2弾性体63,64の端壁部63a,64aが圧縮されることで、十字軸53の各軸部61,62が対応する各軸孔56,59内で軸方向に相対移動する。一方、第1ヨーク51がウォーム軸26の軸方向に沿って第2ヨーク52から離間する方向に相対移動する場合には、第1及び第2弾性体63,64の変形を伴わずに、十字軸53の各軸部61,62が対応する各軸孔56,59内で軸方向に相対移動する。そして、ウォーム軸26は、第1ヨーク51が第2ヨーク52に対して同ウォーム軸26の軸方向に相対移動することにより、ウォーム軸26は、第1ヨーク51と一体で軸方向に移動するように構成されている。
In the
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
(1)モータ21の出力軸36に対してウォーム軸26の一端部26aを傾動可能に連結する軸継手41は、ウォーム軸26に固定される第1ヨーク51と、出力軸36に固定される第2ヨーク52と、第1ヨーク51と第2ヨーク52とをトルク伝達可能に連結する十字軸53とを備えた。第1ヨーク51及び第2ヨーク52は、十字軸53の各軸部61,62が回動可能に挿入される軸孔56,59が形成された一対のタブ55,58をそれぞれ有する。そして、ウォーム軸26の他端部26bを、ハウジング31に対して軸方向移動可能に設け、第1ヨーク51の軸孔56及び第2ヨーク52の軸孔59を、軸部61,62がウォーム軸26の軸方向に相対移動可能に形成した。
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.
(1) A
上記構成では、ウォーム軸26の他端部26bはハウジング31に対して軸方向に移動可能に設けられるため、ウォーム軸26は、第1ヨーク51が第2ヨーク52に対して同ウォーム軸26の軸方向に相対移動することにより、第1ヨーク51と一体で軸方向に移動できるようになる。これにより、操舵開始時において、ウォームホイール25の歯部とウォーム軸26の歯部とが摺動することなく、ウォーム軸26が第1ヨーク51と一体で軸方向に移動することでウォームホイール25が回転できるようになるため、引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現することができる。また、上記構成では、第1ヨーク51が第2ヨーク52に対して軸方向に相対移動するため、例えばウォーム軸26及び第1ヨーク51にセレーションを形成してこれらを軸方向に相対移動可能に連結する場合に比べ、ウォーム軸26の移動時の摺動抵抗を低減して円滑にウォーム軸26を軸方向に移動させることが可能になる。
In the above configuration, since the
(2)第1ヨーク51の各軸孔56と軸部61との間で、ウォーム軸26の軸方向に介在される端壁部63aを有する第1弾性体63と、第2ヨーク52の各軸孔59と軸部62との間で、ウォーム軸26の軸方向に介在される端壁部64aを有する第2弾性体64とを備えた。
(2) Each of the first
上記構成によれば、第1ヨーク51が第2ヨーク52に対してウォーム軸26の軸方向に沿って近接する方向に相対移動する際に、各軸部61,62が各軸孔56,59の内面に衝突することを防ぎ、異音の発生を抑制できる。また、モータトルクを伝達する際に、各軸部61,62と各軸孔56,59との間で異音が発生することを抑制できる。
According to the above configuration, when the
(3)第1ヨーク51の各軸孔56と軸部61との間で、同第1ヨーク51の回転方向に介在される側壁部63bを有する第1弾性体63と、第2ヨーク52の各軸孔59と軸部62との間で、同第2ヨーク52の回転方向に介在される側壁部64bを有する第2弾性体64とを備えた。
(3) The first
上記構成によれば、十字軸53は、各側壁部63b,64bが弾性変形することにより、ウォーム軸26と直交する方向に移動可能となるため、ウォーム軸26の軸心と出力軸36の軸心とが偏心した状態でこれら各軸を連結することができるようになる。すなわち、ウォーム軸26と出力軸36との軸心のずれを許容できる。これにより、ウォーム軸26と出力軸36との軸心のずれに起因して同出力軸36を支持する軸受等に過大な負荷が作用することを防ぎ、モータトルクの伝達ロスを低減することができる。また、モータトルクを伝達する際に、各軸部61,62と各軸孔56,59との間で異音が発生することを抑制できる。
According to the above configuration, the
(4)ウォーム軸26の一端部26a側を、第2ヨーク52の基部57に設けられた第1の転がり軸受37により回転可能に支持するとともに、他端部26b側を、同他端部26bに設けられた第2の転がり軸受38により回転可能に支持した。
(4) The one
上記構成によれば、ウォーム軸26の一端部側を支持する第1の転がり軸受37が、ウォーム軸26の傾動中心Oよりもモータ21側に配置される。そのため、第1の転がり軸受37が傾動中心Oよりもウォーム軸26側に設けられる場合、すなわち第1の転がり軸受37がウォーム軸26の傾動により変位する部分を支持する場合に比べ、同第1の転がり軸受37の内部隙間を小さくしてもウォーム軸26を傾動させることが可能になり、異音の発生を抑制することができる。
According to the above configuration, the first rolling bearing 37 that supports one end of the
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、第1ヨーク51の各軸孔56に、端壁部63aと側壁部63bとを有する第1弾性体63を設けた。しかし、これに限らず、各軸孔56に、端壁部のみを有する弾性体を設け、十字軸53の軸部61が軸孔56の長手方向に沿った側面に摺接するようにしてもよい。また、各軸孔59に、側壁部のみを有する弾性体を設け、十字軸53の軸部61が軸孔56の端面に摺接するようにしてもよい。さらに、各軸孔56に第1弾性体63を設けなくともよい。同様に、第2ヨーク52の各軸孔59に、端壁部のみを有する弾性体、又は側壁部のみを有する弾性体を設けてもよく、さらに第2弾性体64を設けなくともよい。
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
In the above embodiment, the first
・上記実施形態では、第1の転がり軸受37が第2ヨーク52の基部57を支持するようにしたが、これに限らず、第1ヨーク51の基部54やウォーム軸26の一端部26aを支持するようにしてもよい。
In the above embodiment, the first rolling bearing 37 supports the
・上記実施形態では、第2の転がり軸受38の外周を囲繞するような円弧状に湾曲した湾曲板ばね42により付勢手段を構成したが、これに限らず、第2の転がり軸受38をウォームホイール25に近接するように付勢できれば、例えばコイルスプリング等の他の部材により付勢手段を構成してもよい。
In the above embodiment, the biasing means is configured by the
・上記実施形態では、互いに直交する2本の軸線を有する十字軸53により、第1ヨーク51と第2ヨーク52とをトルク伝達可能に連結する伝達部材を構成した。しかし、これに限らず、例えば第1ヨーク51及び第2ヨーク52の各タブ55,58の内側面とそれぞれ滑り対偶する動力伝達面を有する直方体状の本体部及び同本体部から十字状に突出する4つの軸部(凸部)を有する中間部材(特許文献2参照)により、伝達部材を構成するようにしてもよい。
In the above embodiment, the transmission member that connects the
・上記実施形態では、ウォーム軸26の他端部26bと第2の転がり軸受38とが一体でハウジング31に対して軸方向に移動可能に構成した。しかし、これに限らず、例えば他端部26bを第2の転がり軸受38の内輪に対して隙間嵌めするとともに、同内輪とウォーム軸26との間で軸方向に挟持される弾性体を設けることにより、他端部26bがハウジング31に対して軸方向に移動可能となるようにしてもよい。
In the above embodiment, the
・上記実施形態では、第1ヨーク51及び第2ヨーク52の各軸孔56,59を、十字軸53の各軸部61,62がウォーム軸26の軸方向に相対移動可能となるように形成したが、これに限らず、各軸孔56,59のいずれか一方のみを、対応する軸部61,62がウォーム軸26の軸方向に相対移動可能となるように形成してもよい。具体的には、例えば図7に示すように、第1ヨーク51の軸孔56をウォーム軸26の軸方向に延びる長穴状に形成するとともに、第2ヨーク52の軸孔59を十字軸53の各軸部62と同一の内径を有する丸孔状に形成してもよい。
In the above embodiment, the shaft holes 56 and 59 of the
・上記実施形態において、図8に示すように、第1ヨーク51及び第2ヨーク52の各軸孔56,59をそれぞれ十字軸53の各軸部61,62と同径の丸孔状に形成するとともに、ウォーム軸26の一端部26a側を第2ヨーク52の基部57に設けられた第1の転がり軸受37により回転可能に支持するようにしてよい。このように構成した場合には、各軸部61,62が各軸孔56,59内でウォーム軸26の軸方向に相対移動することが規制されるものの、ウォーム軸26の一端部26aが、第2ヨーク52の基部57に設けられた第1の転がり軸受37により支持されるため、上記実施形態の(4)と同様の作用・効果を得ることができる。
In the above embodiment, as shown in FIG. 8, the shaft holes 56 and 59 of the
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型のEPS1に具体化したが、これに限らず、例えばピニオンシャフト10に対してアシスト力を付与する所謂ピニオン型のEPSに適用してもよい。 In the above-described embodiment, the present invention is embodied in a so-called column type EPS 1, but is not limited thereto, and may be applied to a so-called pinion type EPS that applies an assist force to the pinion shaft 10, for example.
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
(イ)ウォーム軸及びウォームホイールを噛合してなる減速機構と、前記減速機構を介してステアリングシャフトに駆動連結されるモータと、前記モータの出力軸に対して前記ウォーム軸の一端部を傾動可能に連結する軸継手と、前記ウォーム軸の他端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記軸継手は、前記ウォーム軸に連結される第1ヨークと、前記出力軸に連結される第2ヨークと、前記第1ヨークと前記第2ヨークとをトルク伝達可能に連結する伝達部材とを備え、前記伝達部材は、十字状に突出する軸部を有するとともに、前記第1ヨーク及び前記第2ヨークは、前記軸部が回動可能に挿入される軸孔が形成された一対のタブをそれぞれ有するものであって、前記ウォーム軸の一端部側は、前記第2ヨークの前記出力軸が固定される基部に設けられた転がり軸受により回転可能に支持されたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。上記構成によれば、請求項4に記載の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
Next, technical ideas that can be understood from the above embodiments and other examples will be described below together with their effects.
(A) A speed reduction mechanism formed by meshing a worm shaft and a worm wheel, a motor drivingly connected to the steering shaft via the speed reduction mechanism, and one end of the worm shaft can be tilted with respect to the output shaft of the motor And an urging means for urging the other end portion of the worm shaft toward the worm wheel side, wherein the shaft coupling is coupled to the worm shaft. A yoke, a second yoke coupled to the output shaft, and a transmission member that couples the first yoke and the second yoke so as to be able to transmit torque, the transmission member projecting in a cross shape And the first yoke and the second yoke each have a pair of tabs formed with shaft holes into which the shaft portions are rotatably inserted. One end side of the arm shaft, the electric power steering apparatus characterized by being rotatably supported by a rolling bearing provided on the base portion in which the output shaft of the second yoke is fixed. According to the said structure, there can exist an effect similar to the effect of
1…電動パワーステアリング装置(EPS)、3…ステアリングシャフト、21…モータ、24…減速機構、25…ウォームホイール、26…ウォーム軸、26a…一端部、26b…他端部、31…ハウジング、36…出力軸、37…第1の転がり軸受、41…軸継手、42…湾曲板ばね、51…第1ヨーク、52…第2ヨーク、53…十字軸、54,57…基部、55,58…タブ、56,59…軸孔、61,62…軸部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device (EPS), 3 ... Steering shaft, 21 ... Motor, 24 ... Deceleration mechanism, 25 ... Worm wheel, 26 ... Worm shaft, 26a ... One end, 26b ... Other end, 31 ... Housing, 36 ... output shaft, 37 ... first rolling bearing, 41 ... shaft coupling, 42 ... curved leaf spring, 51 ... first yoke, 52 ... second yoke, 53 ... cross shaft, 54,57 ... base, 55,58 ... Tab, 56, 59 ... shaft hole, 61, 62 ... shaft portion.
Claims (4)
前記軸継手は、前記ウォーム軸に連結される第1ヨークと、前記出力軸に連結される第2ヨークと、前記第1ヨークと前記第2ヨークとをトルク伝達可能に連結する伝達部材とを備え、前記伝達部材は、十字状に突出する軸部を有するとともに、前記第1ヨーク及び前記第2ヨークは、前記軸部が回動可能に挿入される軸孔が形成された一対のタブをそれぞれ有するものであって、
前記ウォーム軸の他端部は、前記減速機構を収容するハウジングに対して軸方向移動可能に設けられ、
前記第1ヨークの軸孔及び前記第2ヨークの軸孔の少なくとも一方は、前記軸部が前記ウォーム軸の軸方向に相対移動可能に形成されたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A speed reduction mechanism that engages a worm shaft and a worm wheel, a motor that is drivingly connected to the steering shaft via the speed reduction mechanism, and one end portion of the worm shaft that is tiltably connected to the output shaft of the motor In the electric power steering apparatus comprising a shaft coupling and an urging means for urging the other end portion of the worm shaft toward the worm wheel,
The shaft coupling includes a first yoke coupled to the worm shaft, a second yoke coupled to the output shaft, and a transmission member that couples the first yoke and the second yoke so as to transmit torque. The transmission member has a shaft portion protruding in a cross shape, and the first yoke and the second yoke have a pair of tabs in which shaft holes into which the shaft portion is rotatably inserted are formed. Each of which has
The other end of the worm shaft is provided so as to be axially movable with respect to a housing that houses the speed reduction mechanism,
At least one of the shaft hole of the first yoke and the shaft hole of the second yoke is formed such that the shaft portion is relatively movable in the axial direction of the worm shaft.
前記第1ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第1軸方向弾性体と、
前記第2ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第2軸方向弾性体とを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein
A first axial elastic body interposed in the axial direction between the shaft hole of the first yoke and the shaft portion;
An electric power steering apparatus comprising: a second axial elastic body interposed in the axial direction between the shaft hole of the second yoke and the shaft portion.
前記第1ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第1ヨークの回転方向に介在される第1回転方向弾性体と、
前記第2ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第2ヨークの回転方向に介在される第2回転方向弾性体とを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 In the electric power steering apparatus according to claim 1 or 2,
A first rotational-direction elastic body interposed in the rotational direction of the first yoke between the shaft hole of the first yoke and the shaft portion;
An electric power steering apparatus comprising: a second rotational direction elastic body interposed in the rotational direction of the second yoke between the shaft hole of the second yoke and the shaft portion.
前記ウォーム軸の一端部側は、前記第2ヨークの前記出力軸が固定される基部に設けられた転がり軸受により回転可能に支持されたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 In the electric power steering device according to any one of claims 1 to 3,
An electric power steering apparatus, wherein one end portion side of the worm shaft is rotatably supported by a rolling bearing provided at a base portion to which the output shaft of the second yoke is fixed.
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