JP2013159203A - 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、特に、電動モータの回転軸と同軸上に結合した駆動プーリの回転力を、ステアリング装置の回転部材と同軸上に結合した従動プーリに、ベルトを介して伝達することによって、操舵アシストを行うように構成した電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention transmits the rotational force of an electric power steering device, in particular, a driving pulley that is coaxially coupled to a rotating shaft of an electric motor, to a driven pulley that is coaxially coupled to a rotating member of the steering device via a belt. The present invention relates to an electric power steering device configured to perform steering assist.
この種の電動パワーステアリング装置は、例えば、下記特許文献1に示されている。下記特許文献1に記載されている電動パワーステアリング装置においては、ステアリング装置のハウジング(ステアリングハウジング)と電動モータのハウジング(モータハウジング)間に介装した調整カラー(これは、モータハウジングを回転不能に支持し、駆動プーリを回転可能に支持していて、ステアリングハウジングに設けられた取付孔(その中心が駆動プーリの回転中心に対して偏心した取付孔)に回転可能に組付けられている)を回転させることにより、ベルトの張力を調整するように構成されている。 This type of electric power steering apparatus is disclosed, for example, in Patent Document 1 below. In the electric power steering device described in Patent Document 1 below, an adjustment collar (which makes the motor housing non-rotatable) interposed between a steering device housing (steering housing) and an electric motor housing (motor housing). The drive pulley is supported rotatably, and the mounting hole provided in the steering housing (the center of which is rotatably mounted in the mounting hole eccentric to the rotation center of the drive pulley) The belt tension is adjusted by rotating the belt.
ところで、上記特許文献1に記載されている電動パワーステアリング装置では、ステアリングハウジングに対して調整カラーを回転させて、ベルトの張力を調整しながら、調整カラーをステアリングハウジングに対して組付ける(調整後の位置で固定する)必要があり、その際に、調整カラーとステアリングハウジングの回転位相を固定する治具が必要であって作業性が悪い。 By the way, in the electric power steering device described in Patent Document 1, the adjustment collar is assembled to the steering housing while the adjustment collar is rotated with respect to the steering housing to adjust the belt tension (after adjustment). In this case, a jig for fixing the rotation phase of the adjustment collar and the steering housing is necessary, and workability is poor.
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、
電動モータの回転軸と同軸上に結合した駆動プーリの回転力を、ステアリング装置の回転部材と同軸上に結合した従動プーリに、ベルトを介して伝達することによって、操舵アシストを行うように構成した電動パワーステアリング装置において、
前記従動プーリを回転可能に支持するステアリングハウジングに対して、前記駆動プーリを回転可能に支持するモータハウジングを相対回転することにより、前記駆動プーリと前記従動プーリ間の芯間距離(回転中心間距離)を調整して、前記ベルトの張力を調整するベルト張力調整機構が設けられていて、
このベルト張力調整機構が、前記ステアリングハウジングに対して前記モータハウジングを相対回転させることが可能なウォームホイール機構を備えていることに特徴がある。なお、ベルト張力調整機構では、ステアリングハウジングに対してモータハウジングを相対回転することにより、ベルトの張力を調整可能とするために、モータハウジングに対する駆動プーリの回転中心が、ステアリングハウジングに対するモータハウジングの回転中心に対して所要量偏心している。
The present invention has been made to solve the above problems,
It is configured to perform steering assist by transmitting the rotational force of a driving pulley that is coaxially coupled to the rotating shaft of the electric motor to a driven pulley that is coaxially coupled to the rotating member of the steering device via a belt. In the electric power steering device,
By rotating the motor housing that rotatably supports the drive pulley relative to the steering housing that rotatably supports the driven pulley, the center distance between the drive pulley and the driven pulley (distance between the rotation centers) ) And a belt tension adjustment mechanism for adjusting the tension of the belt is provided,
The belt tension adjusting mechanism includes a worm wheel mechanism capable of rotating the motor housing relative to the steering housing. In the belt tension adjusting mechanism, the rotation center of the drive pulley relative to the motor housing is set to rotate the motor housing relative to the steering housing so that the belt tension can be adjusted by rotating the motor housing relative to the steering housing. The required amount is eccentric with respect to the center.
この場合において、前記ウォームホイール機構は、前記モータハウジングに設けたウォームホイールと、前記ステアリングハウジングに回転可能に設けられて前記ウォームホイールに係合する円筒ウォームによって構成されていることも可能である。また、前記ウォームホイール機構は、逆伝達効率(ウォームホイールから円筒ウォームを回す場合の伝達効率)がゼロとされていることも可能である。 In this case, the worm wheel mechanism may include a worm wheel provided in the motor housing and a cylindrical worm that is rotatably provided in the steering housing and engages with the worm wheel. Further, the worm wheel mechanism may have zero reverse transmission efficiency (transmission efficiency when the cylindrical worm is rotated from the worm wheel).
本発明による電動パワーステアリング装置おいては、ウォームホイール機構にてステアリングハウジングに対してモータハウジングを相対回転させることにより、ベルト張力調整機構にて駆動プーリと従動プーリ間の芯間距離を調整することができて、ベルトの張力を調整することが可能である。このため、ウォームホイール機構での逆伝達性(ウォームホイールから円筒ウォームには回転が伝達され難いという特性)を有効に利用することが可能であり、ベルトの張力調整後において、両ハウジングの回転位相を固定する作業性を改善することが可能である。特に、前記ウォームホイール機構にて、逆伝達効率がゼロとされている場合には、駆動プーリと従動プーリ間の芯間距離が張力低下方向に変化することが防止されて、ベルトの張力調整後において、ベルトの張力調整状態が維持されるため、両ハウジングの回転位相を容易に固定することができる。 In the electric power steering apparatus according to the present invention, the center distance between the driving pulley and the driven pulley is adjusted by the belt tension adjusting mechanism by rotating the motor housing relative to the steering housing by the worm wheel mechanism. It is possible to adjust the tension of the belt. For this reason, it is possible to effectively use the reverse transmission property of the worm wheel mechanism (characteristic that rotation is difficult to be transmitted from the worm wheel to the cylindrical worm), and after adjusting the belt tension, the rotational phase of both housings It is possible to improve the workability of fixing. In particular, when the reverse transmission efficiency is zero in the worm wheel mechanism, the center distance between the driving pulley and the driven pulley is prevented from changing in the direction of decreasing the tension, and after the belt tension adjustment Since the belt tension adjustment state is maintained, the rotational phases of the two housings can be easily fixed.
また、本発明による電動パワーステアリング装置おいては、ウォームホイール機構にてステアリングハウジングに対してモータハウジングを相対回転させることにより、ベルトの張力を調整することが可能であるため、ベルトの張力調整時において、ベルトの個体差(製作誤差)等により、仮に、ベルトの張力が目標値より高くなっても、ウォームホイール機構での円筒ウォームの逆回転操作によりベルトの張力を容易に低くして目標値とすることが可能である。なお、かかる作用効果は、両ハウジング間に、相対回転をベルトの張力が増大する回転方向に許容し逆回転を規制する回転方向規制手段(ワンウェイ機構)を設けた場合では得られないものである。 In the electric power steering apparatus according to the present invention, the belt tension can be adjusted by rotating the motor housing relative to the steering housing by the worm wheel mechanism. However, even if the belt tension becomes higher than the target value due to individual differences (manufacturing errors) of the belt, the belt tension can be easily lowered by the reverse rotation operation of the cylindrical worm with the worm wheel mechanism. Is possible. Such an effect cannot be obtained when a rotation direction restricting means (one-way mechanism) that allows relative rotation in the rotation direction in which the belt tension increases and restricts reverse rotation is provided between the housings. .
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図1〜図4は本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を示していて、この電動パワーステアリング装置100では、車幅方向に配置されるラック軸11(ボールねじ軸)に対して電動モータ20の回転軸21が平行に配置されている。電動パワーステアリング装置100は、ラック式のステアリング装置10と電動モータ20を備えていて、電動モータ20の回転軸21と同軸上にトルク伝達可能に結合した駆動プーリ31の回転力(電動モータ20の回転力)を、ステアリング装置10の回転部材であるボールナット12と同軸上にトルク伝達可能に結合した従動プーリ32に、歯付のベルト33を介して伝達することによって、操舵アシストを行うように構成されている。なお、従動プーリ32は、ボールナット12の段部に組付けられていて、固定ナット17によって位置決め固定(抜け止め固定)されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 4 show an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention. In the electric
ラック式のステアリング装置10は、それ自体公知のものであり、ステアリングホイール(図示省略)にピニオンシャフト(図示省略)とステアリングシャフト(図示省略)等を介して連結されているラック軸11が、ステアリングハウジング14に車幅方向にて移動可能に支持されている。また、このステアリング装置10では、ボールナット12が、軸受13を介してステアリングハウジング14に回転自在に組付けられている。また、ボールナット12と軸受13が、ボールナット12に組付けた固定ナット15と、ステアリングハウジング14に組付けた固定ナット16によって位置決め固定されている。
A rack-
また、このステアリング装置10では、駆動プーリ31、従動プーリ32、ベルト33等が組付けられる箇所にて、ステアリングハウジング14が左方ハウジング14Lと右方ハウジング14Rに分割可能に組付けられている。左方ハウジング14Lと右方ハウジング14Rは、図2に示したように、下方部位にて3本のボルト18によって一体的に連結され、上方部位にて3本のボルト19によって一体的に連結されている。なお、右方ハウジング14Rの上方部位には、脱着可能なカバー14Rcが設けられていて、このカバー14Rcを取り外すことにより、駆動プーリ31に対してベルト33が脱着可能となる。
Further, in the
各ボルト18は、ベルト33を従動プーリ32に組付けた後に、左方ハウジング14Lと右方ハウジング14Rを一体的に連結するためのものであり、左方ハウジング14Lに設けた挿通丸孔14Laに挿通され、右方ハウジング14Rに設けたネジ孔14Raに螺着されるように構成されている。一方、各ボルト19は、駆動プーリ31と従動プーリ32に装着されたベルト33の張力が後述するベルト張力調整機構Aによって調整された後に、左方ハウジング14L、右方ハウジング14Rおよびモータハウジング22を一体的に連結するためのものであり、左方ハウジング14L、右方ハウジング14Rに設けた挿通長孔14Lb、14Rbに挿通され、モータハウジング22に設けたネジ孔22aに螺着されるように構成されている。
Each
電動モータ20は、ステアリングホイールからステアリングシャフトに伝達される操舵トルクに応じて駆動されるように構成されている。このため、回転軸21の回転が、駆動プーリ31、ベルト33、従動プーリ32を介してボールナット12に伝達されて、ラック軸11の軸方向駆動力(アシスト力)とされて、操舵アシストが行なわれる。なお、回転軸21と駆動プーリ31は、電動モータ20のモータハウジング22に回転自在に組付けられている。
The
ところで、この実施形態においては、ステアリング装置10のステアリングハウジング14とモータハウジング22間に、ベルト33の張力を調整するためのベルト張力調整機構Aが設けられている。ベルト張力調整機構Aは、各ボルト19を緩めた状態で、従動プーリ32を回転可能に支持するステアリングハウジング14に対して、回転軸21と駆動プーリ31を回転可能に支持するモータハウジング22を、ハウジング回転中心O1を中心として相対回転することにより、駆動プーリ31と従動プーリ32間の芯間距離S(駆動プーリ31の回転中心O2と従動プーリ32の回転中心O3(ボールナット12の回転中心)との間の距離)を調整して、ベルト33の張力を調整するものであり、ステアリングハウジング14に対してモータハウジング22を相対回転させることが可能なウォームホイール機構40を備えている(図4参照)。なお、モータハウジング22に対する回転軸21と駆動プーリ31の回転中心O2は、ステアリングハウジング14に対するモータハウジング22の回転中心O1に対して所要量偏心している。
Incidentally, in this embodiment, a belt tension adjusting mechanism A for adjusting the tension of the
ウォームホイール機構40は、モータハウジング22に一体的に設けたウォームホイール41と、ステアリングハウジング14に回転可能に設けられてウォームホイール41に係合する円筒ウォーム42によって構成されている。ウォームホイール41は、円弧状に形成されていて、その中心はハウジング回転中心O1と一致している。円筒ウォーム42は、ステアリングハウジング14に対して回転可能かつ軸方向には移動不能に組付けられていて、一端部には回転操作工具(図示省略)を装着するための六角形の操作孔42aが設けられている(図3参照)。
The
このウォームホイール機構40では、回転操作工具(図示省略)によって、円筒ウォーム42を軸周りに一方向に回転することにより、ハウジング回転中心O1を中心としてウォームホイール41を一方向(図4の反時計回転方向)に回転させることが可能であって、ベルト33の張力を高くすることが可能であり、また、円筒ウォーム42を軸周りに他方向に回転することにより、ハウジング回転中心O1を中心としてウォームホイール41を他方向(図4の時計回転方向)に回転させることが可能であって、ベルト33の張力を低くすることが可能である。
In this
また、このウォームホイール機構40では、逆伝達効率(ウォームホイール41から円筒ウォーム42を回す場合の伝達効率)がゼロ(ウォームホイール41から円筒ウォーム42を回すことができない構成)とされている。このため、ウォームホイール41から円筒ウォーム42を回すことができなくて、ベルト33の張力によってウォームホイール41がハウジング回転中心O1を中心として図4の時計回転方向に回転することはなく、駆動プーリ31と従動プーリ32間の芯間距離Sが張力低下方向に変化する(芯間距離Sが短くなる)ことが防止される。
In the
上記のように構成したこの実施形態の電動パワーステアリング装置100においては、ウォームホイール機構40にてステアリングハウジング14に対してモータハウジング22を相対回転させることにより、ベルト張力調整機構Aにて駆動プーリ31と従動プーリ32間の芯間距離Sを調整することができて、ベルト33の張力を調整することが可能である。このため、ウォームホイール機構40での逆伝達性(ウォームホイール41から円筒ウォーム42には回転が伝達され難いという特性)を有効に利用することが可能であり、ベルト33の張力調整後において、両ハウジング14,22の回転位相を各ボルト19により固定する作業性を改善することが可能である。特に、この実施形態では、ウォームホイール機構40にて、逆伝達効率がゼロとされているため、駆動プーリ31と従動プーリ32間の芯間距離Sが張力低下方向に変化することが防止されて、ベルト33の張力調整後において、ベルト33の張力調整状態が維持されるため、両ハウジング14,22の回転位相を各ボルト19により容易に固定することができる。
In the electric
また、この実施形態の電動パワーステアリング装置100おいては、ウォームホイール機構40にてステアリングハウジング14に対してモータハウジング22を相対回転させることにより、ベルト33の張力を調整することが可能であるため、ベルト33の張力調整時において、ベルト33の個体差(製作誤差)等により、仮に、ベルト33の張力が目標値より高くなっても、ウォームホイール機構40での円筒ウォーム42の逆回転操作によりベルト33の張力を容易に低くして目標値とすることが可能である。なお、かかる作用効果は、両ハウジング(14,22)間に、相対回転をベルト(33)の張力が増大する回転方向に許容し逆回転を規制する回転方向規制手段(ワンウェイ機構)を設けた場合では得られないものである。
In the electric
上記した実施形態では、ウォームホイール機構40を、モータハウジング22に一体的に設けたウォームホイール41と、ステアリングハウジング14に回転可能に設けられてウォームホイール41に係合する円筒ウォーム42によって構成して実施したが、これに代えて、ウォームホイール機構を、ステアリングハウジングに一体的に設けたウォームホイールと、モータハウジングに回転可能に設けられてウォームホイールに係合する円筒ウォームによって構成して実施することも可能である。また、上記した実施形態では、両ハウジング14,22の回転位相を各ボルト19により固定するように構成して実施したが、両ハウジング14,22の回転位相を固定する構成は適宜変更が可能であり、上記実施形態の構成に限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the
また、上記した実施形態では、車幅方向に配置されるラック軸に対して電動モータが並列的に配置されている電動パワーステアリング装置に本発明を適用したが、これに限らず、本発明は、種々の電動パワーステアリング装置(例えば、車両前後方向に配置されるステアリングシャフトに対して電動モータが並列的に配置されている電動パワーステアリング装置)にも、同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。 In the above-described embodiment, the present invention is applied to the electric power steering device in which the electric motor is disposed in parallel with the rack shaft disposed in the vehicle width direction. Also, various electric power steering devices (for example, an electric power steering device in which an electric motor is arranged in parallel with respect to a steering shaft arranged in the vehicle front-rear direction) are implemented in the same manner or appropriately modified. Is possible.
10…ステアリング装置、11…ラック軸(ボールねじ軸)、12…ボールナット(回転部材)、13…軸受、14…ステアリングハウジング、20…電動モータ、21…回転軸、22…モータハウジング、31…駆動プーリ、32…従動プーリ、33…ベルト、S…駆動プーリと従動プーリ間の芯間距離、A…ベルト張力調整機構、40…ウォームホイール機構、41…ウォームホイール、42…円筒ウォーム、100…電動パワーステアリング装置
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記従動プーリを回転可能に支持するステアリングハウジングに対して、前記駆動プーリを回転可能に支持するモータハウジングを相対回転することにより、前記駆動プーリと前記従動プーリ間の芯間距離を調整して、前記ベルトの張力を調整するベルト張力調整機構が設けられていて、
このベルト張力調整機構が、前記ステアリングハウジングに対して前記モータハウジングを相対回転させることが可能なウォームホイール機構を備えていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 It is configured to perform steering assist by transmitting the rotational force of a driving pulley that is coaxially coupled to the rotating shaft of the electric motor to a driven pulley that is coaxially coupled to the rotating member of the steering device via a belt. In the electric power steering device,
By adjusting the distance between the drive pulley and the driven pulley by relatively rotating the motor housing that rotatably supports the drive pulley with respect to the steering housing that rotatably supports the driven pulley, A belt tension adjusting mechanism for adjusting the tension of the belt is provided;
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the belt tension adjusting mechanism includes a worm wheel mechanism capable of rotating the motor housing relative to the steering housing.
前記ウォームホイール機構は、前記モータハウジングに設けたウォームホイールと、前記ステアリングハウジングに回転可能に設けられて前記ウォームホイールに係合する円筒ウォームによって構成され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,
2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the worm wheel mechanism includes a worm wheel provided in the motor housing and a cylindrical worm that is rotatably provided in the steering housing and engages with the worm wheel.
前記ウォームホイール機構は、逆伝達効率がゼロとされ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 or 2,
The worm wheel mechanism is an electric power steering apparatus characterized in that reverse transmission efficiency is zero.
Priority Applications (1)
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Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|---|
JP2015151107A (en) * | 2014-02-19 | 2015-08-24 | 株式会社ジェイテクト | steering device |
WO2017188483A1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-11-02 | 주식회사 에스 피 지 | Power-transferring device and camera-supporting device comprising same |
WO2017188481A1 (en) * | 2016-04-29 | 2017-11-02 | 주식회사 에스 피 지 | Backlash adjustment device and pan/tilt module provided with same |
JP2020148266A (en) * | 2019-03-14 | 2020-09-17 | 日本精工株式会社 | Power transmission device and electric power steering device |
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2012
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