JP2013193713A - Reduction gear of electric power steering apparatus - 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の減速装置に関する。 The present invention relates to a reduction device for an electric power steering apparatus.
電動パワーステアリング装置の減速装置として、特許文献1に記載の如く、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持するとともに、ハウジングに電動モータを取付け、電動モータの回転軸に結合した駆動側歯付プーリの回転力を、該駆動側歯付プーリに歯付ベルトを介して接続された従動側歯付プーリを含む動力伝達機構を介してラック軸に伝えるものがある。図5は、この減速装置を示し、1はハウジング、2は駆動側歯付プーリ、3は従動側歯付プーリ、4は歯付ベルトを示す。
As a reduction device for an electric power steering device, as described in
特許文献1に記載の減速装置では、ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトに対向する内周面と、従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトの背面側との隙間が、歯付ベルトの歯丈以上に設定されている。
In the reduction gear described in
これにより、たとえ歯付ベルトが破断しても、ハウジングの内周面と従動側歯付プーリの外周面との間に歯付ベルトが噛み込まれて従動側歯付プーリが回転ロックされることがない。従って、従動側歯付プーリがボールねじ等の動力伝達機構を介してラック軸と連動している場合にも、従動側歯付プーリの回転ロックによってマニュアルステアリングが操舵不能になるおそれはない。 As a result, even if the toothed belt breaks, the toothed belt is caught between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the driven side toothed pulley, and the driven side toothed pulley is rotationally locked. There is no. Therefore, even when the driven-side toothed pulley is interlocked with the rack shaft via a power transmission mechanism such as a ball screw, there is no possibility that manual steering cannot be disabled by the rotation lock of the driven-side toothed pulley.
特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置の減速装置では、ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトに対向する内周面と、従動側歯付プーリに巻き掛けられた歯付ベルトの背面側との隙間を該歯付ベルトの単に歯丈以上に設定しているだけである。従って、破断した歯付ベルトの先端部がハウジングの内側に垂れ下がって、該ハウジングの内側に臨んでいる従動側歯付プーリの歯面に巻き込まれ、従動側歯付プーリまわりで該歯付ベルトの他端部と重なり合うおそれがある。これにより、2枚重ねの歯付ベルトがハウジングの内周面と従動側歯付プーリの外周面との狭い隙間に入り込み、当該隙間に噛み込んで、従動側歯付プーリが回転ロックされ、ひいてはマニュアルステアリングが操舵不能になるおそれがある。
In the reduction device of the electric power steering device described in
本発明の課題は、歯付ベルトを用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置において、たとえ歯付ベルトが破断しても、破断した歯付ベルトの噛み込みによって少なくとも従動側歯付プーリが回転ロックすることなく、操舵不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus having a reduction gear using a toothed belt, and even if the toothed belt breaks, at least the driven toothed pulley is rotationally locked by the biting of the broken toothed belt. An object of the present invention is to provide an electric power steering device that does not cause the possibility of steering failure.
請求項1に係る発明は、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持するとともに、ハウジングに電動モータを取付け、電動モータの回転軸に結合した駆動側歯付プーリの回転力を、該駆動側歯付プーリに歯付ベルトを介して接続された従動側歯付プーリを含む動力伝達機構を介してラック軸に伝える電動パワーステアリング装置の減速装置において、ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに対向する内周面と、該従動側歯付プーリの外周面との隙間が、歯付ベルトの厚みの2倍より大きく設定されてなるようにしたものである。 According to the first aspect of the present invention, the rack shaft is supported on the housing so as to be linearly movable, the electric motor is attached to the housing, and the rotational force of the driving side toothed pulley coupled to the rotating shaft of the electric motor is applied to the driving side teeth. In a reduction device for an electric power steering device that transmits to a rack shaft via a power transmission mechanism including a driven side toothed pulley connected to a toothed pulley via a toothed belt, the inner side of the housing facing at least the driven side toothed pulley The clearance between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the driven-side toothed pulley is set to be larger than twice the thickness of the toothed belt.
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の減速装置を備えた電動パワーステアリング装置である。
The invention according to
(請求項1、2)
(a)歯付ベルトを用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置において、ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに対向する内周面と、該従動側歯付プーリの外周面との隙間が、歯付ベルトの厚みの2倍より大きく設定された。
(
(a) In the electric power steering apparatus having a reduction gear using a toothed belt, a gap between at least an inner peripheral surface of the housing facing the driven-side toothed pulley and an outer peripheral surface of the driven-side toothed pulley is a tooth It was set to be larger than twice the thickness of the attached belt.
従って、破断した歯付ベルトの両端部がハウジングの内部の従動側歯付プーリまわりで重なり合い、2枚重ねの歯付ベルトがハウジングの内周面と従動側歯付プーリの外周面の間の隙間に入っても、当該隙間は当該歯付ベルトの厚みの2倍より大きい。これにより、当該歯付ベルトが当該隙間に噛み込んで従動側歯付プーリを回転ロックすることはない。従動側歯付プーリは回転自由でロックすることがなく、電動パワーステアリング装置のマニュアルステアリングが操舵不能になるおそれはない。 Therefore, both ends of the broken toothed belt overlap around the driven toothed pulley inside the housing, and the two-layered toothed belt has a gap between the inner peripheral surface of the housing and the outer peripheral surface of the driven toothed pulley. The gap is greater than twice the thickness of the toothed belt. As a result, the toothed belt does not bite into the gap and the driven-side toothed pulley is not rotationally locked. The driven toothed pulley is free to rotate and does not lock, and there is no possibility that the manual steering of the electric power steering apparatus cannot be steered.
電動パワーステアリング装置10は、図1に示す如く、ギヤハウジング11を分割した、第1ギヤハウジング11Aと第2ギヤハウジング11Bを有するものにし、このギヤハウジング11(第1ギヤハウジング11A)にステアリング入力軸12を支持し、入力軸12にトーションバー13を介して出力軸(不図示)を連結し、この出力軸にピニオン(不図示)を設け、このピニオンに噛合うラック軸14をギヤハウジング11に左右方向に直線移動可能に支持している。入力軸12と出力軸の間には、不図示の操舵トルクセンサを設けている。操舵トルクセンサは、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに起因するトーションバーの弾性ねじり変形により、入力軸12と出力軸の間に生ずる相対回転変位に基づき、操舵トルクを検出する。
As shown in FIG. 1, the electric
電動パワーステアリング装置10は、ラック軸14の両端部をギヤハウジング11(第1ギヤハウジング11A、第2ギヤハウジング11B)の両側に突出し、それらの端部にタイロッド15A、15Bを連結し、ラック軸14の直線移動に連動するタイロッド15A、15Bを介して、左右の車輪を転舵可能にする。
The electric
電動パワーステアリング装置10は、電動モータ20を有する。電動モータ20は、第1ギヤハウジング11Aに固定された軸受ハウジング21に取付けられ、電動モータ20の回転軸20Aのセレーション孔に駆動側歯付プーリ30の駆動軸32のセレーションを同軸的に結合している。
The electric
電動パワーステアリング装置10は、電動モータ20が付与する駆動側歯付プーリ30の回転力を、小径駆動側歯付プーリ30に歯付ベルト50を介して接続された大径従動側歯付プーリ40を含む動力伝達機構を介してラック軸14に伝えることにより、減速装置を構成する。
The electric
駆動側歯付プーリ30は、図2、図3に示す如く、プーリ本体31の駆動軸32が備える歯部31Aの両側に、該歯部31Aより外径の大きなフランジ部材33、34を固定して備える。両側のフランジ部材33、34は、歯部31Aに巻き掛けられた歯付ベルト50の巻掛け位置を規制し、その脱落を防止する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the drive-
駆動側歯付プーリ30は、プーリ本体31の歯部31Aの一側に延びる駆動軸32に2個のころがり軸受35、36を装填し、これらの軸受35、36を前述の軸受ハウジング21に支持している。ここで、軸受35は、外輪35Aの両端面を軸受ハウジング21の小径の軸受保持孔のモータ寄りの段差部21Jと軸受ハウジング21のその軸受保持孔に係着した止め輪35Cとに挟まれて位置規制されて固定され、内輪35Bのモータ寄りの一端面を駆動軸32に係着した止め輪35Dにより位置規制されて固定されている。軸受36は、外輪36Aの両端面を軸受ハウジング21の大径の軸受保持孔のモータ寄りの段差部21Kと軸受ハウジング21のその軸受保持孔に係着した止め輪36Cとに挟まれて位置規制されて固定されている。軸受36の内輪36Bは、プーリ本体31の歯部31Aのモータ寄りの端面との間に、フランジ部材33を挟持している。
In the drive side
従動側歯付プーリ40は、図2、図3に示す如く、カップ状のプーリ本体41の外周に歯部41Aを備え、プーリ本体41の中心部に中空筒状のボス42を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the driven-
電動パワーステアリング装置10は、ラック軸14にボールねじ60を設け、ボールねじ60にボール61を介して噛合うボールナット62を有し、ギヤハウジング11(第1ギヤハウジング11A)に支持したころがり軸受63によりボールナット62を回転自在に支持する。ボールナット62の外周には、従動側歯付プーリ40のボス42が固定される。ここで、軸受63は、外輪63Aの両端面を第1ギヤハウジング11Aの軸受保持孔の段差部11Jと第1ギヤハウジング11Aのその軸受保持孔に螺着した軸受ナット64とに挟まれて位置規制されて固定されている。従動側歯付プーリ40のボス42と軸受63の内輪63Bは、ボールナット62の外周で、該ボールナット62の外周の一端側段差部62Jとボールナット62の外周の他端側に螺着された止めナット65との間に挟持されて固定されている。
The electric
電動パワーステアリング装置10は、電動モータ20の側の駆動側歯付プーリ30のプーリ本体31の歯部31Aと、ボールナット62の側の従動側歯付プーリ40のプーリ本体41の歯部41Aに歯付ベルト50を巻き掛け、駆動側歯付プーリ30の回転力を歯付ベルト50から従動側歯付プーリ40経由でボールナット62に伝え、ひいてはラック軸14に伝えて該ラック軸14を直線移動させる。
The electric
以下、電動パワーステアリング装置10の動作について説明する。
(1)操舵トルクセンサが検出した操舵トルクが所定値より低いとき、操舵アシスト力は不要であり、電動モータ20は駆動されない。
Hereinafter, the operation of the electric
(1) When the steering torque detected by the steering torque sensor is lower than a predetermined value, the steering assist force is unnecessary and the
(2)操舵トルクセンサが検出した操舵トルクが所定値を超えるとき、操舵アシスト力を必要とするから、電動モータ20が駆動される。電動モータ20の発生トルクに基づく駆動側歯付プーリ30の回転力が、歯付ベルト50から従動側歯付プーリ40経由でボールナット62に伝えられ、ボールねじ60を介してラック軸14を直線移動させる操舵アシスト力になる。
(2) Since the steering assist force is required when the steering torque detected by the steering torque sensor exceeds a predetermined value, the
しかるに、電動パワーステアリング装置10にあっては、歯付ベルト50が破断しても、破断した歯付ベルト50の噛み込みによって少なくとも従動側歯付プーリ40が回転ロックすることなく、操舵不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供するため、以下の構成を具備する。
However, in the electric
電動パワーステアリング装置10は、図4に示す如く、ギヤハウジング11(第2ギヤハウジング11B)の少なくとも従動側歯付プーリ40の歯部41Aの歯面に対向する内周面Aと、該従動側歯付プーリ40の外周面B(歯部41Aの歯面)との隙間Gが、歯付ベルト50の厚みtの2倍より大きく設定される(G>2t)。ギヤハウジング11のコンパクト化のために、3t>G>2t、より好適には2.5t>G>2tとするのが良い。
As shown in FIG. 4, the electric
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)歯付ベルト50を用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置10において、ハウジング11の少なくとも従動側歯付プーリ40に対向する内周面Aと、該従動側歯付プーリ40の外周面Bとの隙間Gが、歯付ベルト50の厚みtの2倍より大きく設定された。
According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) In the electric
従って、破断した歯付ベルト50の両端部がハウジング11の内部の従動側歯付プーリ40まわりで重なり合い、2枚重ねの歯付ベルト50がハウジング11の内周面Aと従動側歯付プーリ40の外周面Bの間の隙間Gに入っても、当該隙間Gは当該歯付ベルト50の厚みtの2倍より大きい。これにより、当該歯付ベルト50が当該隙間Gに噛み込んで従動側歯付プーリ40を回転ロックすることはない。従動側歯付プーリ40は回転自由でロックすることがなく、電動パワーステアリング装置10のマニュアルステアリングが操舵不能になるおそれはない。
Therefore, both ends of the broken
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、本発明では、ハウジングの駆動側歯付プーリに対向する内周面と、該駆動側歯付プーリの外周面との隙間も、歯付ベルトの厚みの2倍より大きく設定されても良い。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention. For example, in the present invention, the gap between the inner peripheral surface of the housing facing the drive-side toothed pulley and the outer peripheral surface of the drive-side toothed pulley may be set larger than twice the thickness of the toothed belt. .
本発明は、ハウジングにラック軸を直線移動可能に支持するとともに、ハウジングに電動モータを取付け、電動モータの回転軸に結合した駆動側歯付プーリの回転力を、該駆動側歯付プーリに歯付ベルトを介して接続された従動側歯付プーリを含む動力伝達機構を介してラック軸に伝える電動パワーステアリング装置の減速装置において、ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに対向する内周面と、該従動側歯付プーリの外周面との隙間が、歯付ベルトの厚みの2倍より大きく設定される。これにより、歯付ベルトを用いた減速装置を有する電動パワーステアリング装置において、たとえ歯付ベルトが破断しても、破断した歯付ベルトの噛み込みによって少なくとも従動側歯付プーリが回転ロックすることなく、操舵不能のおそれのない電動パワーステアリング装置を提供することができる。 In the present invention, the rack shaft is supported on the housing so as to be linearly movable, and an electric motor is attached to the housing, and the rotational force of the driving-side toothed pulley coupled to the rotating shaft of the electric motor is applied to the driving-side toothed pulley. In a reduction device for an electric power steering device that transmits to a rack shaft via a power transmission mechanism that includes a driven side toothed pulley connected via a belt, an inner peripheral surface of the housing that faces at least the driven side toothed pulley; The clearance with the outer peripheral surface of the driven side toothed pulley is set to be larger than twice the thickness of the toothed belt. As a result, in the electric power steering apparatus having a reduction gear using a toothed belt, even if the toothed belt breaks, at least the driven toothed pulley is not rotationally locked by the biting of the broken toothed belt. Thus, an electric power steering device that is not likely to be unsteerable can be provided.
10 電動パワーステアリング装置
11 ハウジング
14 ラック軸
20 電動モータ
20A 回転軸
30 駆動側歯付プーリ
40 従動側歯付プーリ
50 歯付ベルト
60 ボールねじ
A 内周面
B 外周面
G 隙間
t 厚み
DESCRIPTION OF
Claims (2)
ハウジングの少なくとも従動側歯付プーリに対向する内周面と、該従動側歯付プーリの外周面との隙間が、歯付ベルトの厚みの2倍より大きく設定されてなることを特徴とする電動パワーステアリング装置の減速装置。 The rack shaft is supported on the housing so that it can move linearly, and an electric motor is attached to the housing, and the rotational force of the driving-side toothed pulley coupled to the rotating shaft of the electric motor is applied to the driving-side toothed pulley via a toothed belt. In the reduction device of the electric power steering device that transmits to the rack shaft through the power transmission mechanism including the driven side toothed pulley connected to
An electric motor characterized in that a gap between at least an inner peripheral surface of the housing facing the driven-side toothed pulley and an outer peripheral surface of the driven-side toothed pulley is set to be larger than twice the thickness of the toothed belt. Reducer for power steering device.
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---|---|---|---|
JP2012066286A JP2013193713A (en) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Reduction gear of electric power steering apparatus |
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JP2012066286A JP2013193713A (en) | 2012-03-22 | 2012-03-22 | Reduction gear of electric power steering apparatus |
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Publication Number | Publication Date |
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JP (1) | JP2013193713A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015178327A (en) * | 2014-03-19 | 2015-10-08 | 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 | power steering device |
US10822018B2 (en) | 2018-06-13 | 2020-11-03 | Ford Global Technologies, Llc | Steering apparatus for use with vehicles |
-
2012
- 2012-03-22 JP JP2012066286A patent/JP2013193713A/en active Pending
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US10822018B2 (en) | 2018-06-13 | 2020-11-03 | Ford Global Technologies, Llc | Steering apparatus for use with vehicles |
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