JP2016013821A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の操舵系に電動モータによる操舵補助力を付与するようにした電動パワーステアリング装置に関し、特にトーションバーで連結した入力軸及び出力軸の回転角差を検出してトルクを検出するトルク検出手段を備えた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 that applies a steering assist force by an electric motor to a steering system of a vehicle, and in particular, detects a torque by detecting a rotation angle difference between an input shaft and an output shaft connected by a torsion bar. The present invention relates to an electric power steering apparatus provided with torque detecting means.
従来より、電動パワーステアリング(EPS)、特にコラム式EPSの車両への搭載性の向上を目的として、操舵補助用の電動モータを操舵軸に同軸に配置する電動パワーステアリング装置が提案されている。
このような電動パワーステアリング装置の中には、減速機を用いず、電動モータのロータの出力をそのまま操舵軸に伝達するものが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed an electric power steering device in which an electric motor for assisting steering is arranged coaxially with a steering shaft for the purpose of improving the mountability of an electric power steering (EPS), particularly a column type EPS, on a vehicle.
Among such electric power steering devices, there has been proposed one that transmits the output of the rotor of the electric motor to the steering shaft as it is without using a reduction gear.
ここで、減速機を用いず、電動モータの出力のみで操舵アシスト力を実現しようとすると、EPSに必要なアシスト力を得るために、電動モータの構造が複雑化(大型化)する。そこで、例えば、特許文献1に開示された技術が提案されている。特許文献1には、高出力を可能とするために、回転軸に同軸に固着された有底円筒形状のロータと、該ロータの内周面及び外周面にそれぞれ対向して設けられ、ハウジングに固定された2つのステータとを備えたモータが開示されている。しかし、このような技術では、モータ出力を得るためにモータの構造が複雑になるため、EPSの組立が煩雑になったり、コストが高くなるといった課題があった。
Here, if the steering assist force is to be realized only by the output of the electric motor without using the reduction gear, the structure of the electric motor becomes complicated (larger) in order to obtain the assist force necessary for EPS. Therefore, for example, a technique disclosed in
そこで、操舵軸と、その操舵軸に同軸の電動モータとの間に減速機を設け、操舵補助力を得る態様の電動パワーステアリング装置が提案されている(特許文献2参照)。
特許文献2に記載の技術は、電動モータとしてのプリントモータと、ハーモニックドライブ(登録商標)減速機とを操舵軸に同軸に配置した電動パワーステアリング装置である。
Therefore, an electric power steering apparatus has been proposed in which a reduction gear is provided between a steering shaft and an electric motor coaxial with the steering shaft to obtain a steering assist force (see Patent Document 2).
The technique described in Patent Document 2 is an electric power steering apparatus in which a print motor as an electric motor and a harmonic drive (registered trademark) reducer are arranged coaxially with respect to a steering shaft.
しかしながら、特許文献2に記載の技術をはじめとして、操舵軸に同軸に配置された電動モータを用いた電動パワーステアリング装置は、操舵補助機構を構成する電動モータや減速機といった比較的大径な部位が軸方向に配置される。そのため、操舵補助機構の軸方向の寸法が大きくなり、コラム全体の大型化といった課題があった。
また、同様の理由で、操舵軸に同軸に配置された電動モータを用いた電動パワーステアリング装置の多くは、車両衝突時のエネルギ衝突性能やコラプス調整量に劣ることがあるという課題があった。
そこで、本発明は上記課題に着目してなされたものであり、操舵補助機構の軸方向の寸法を小さくすることができ、十分なコラプスストロークを確保した電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
However, the electric power steering apparatus using the electric motor coaxially arranged on the steering shaft including the technique described in Patent Document 2 is a relatively large-diameter part such as an electric motor or a speed reducer constituting a steering assist mechanism. Are arranged in the axial direction. Therefore, the dimension of the steering assist mechanism in the axial direction is increased, and there is a problem of increasing the size of the entire column.
For the same reason, many of the electric power steering devices using the electric motor arranged coaxially with the steering shaft have a problem that the energy collision performance at the time of the vehicle collision and the collapse adjustment amount may be inferior.
Therefore, the present invention has been made paying attention to the above-mentioned problem, and an object thereof is to provide an electric power steering device that can reduce the axial dimension of the steering assist mechanism and secure a sufficient collapse stroke. Yes.
上記目的を達成するために、電動パワーステアリング装置のある態様は、車両の操舵系に設けられたトーションバーで連結した入力軸及び出力軸の回転角を個別に検出したトルク検出値に基づいて制御され、上記出力軸に対して操舵補助力を発生する電動モータと減速機とを有し、
上記電動モータは、ステータと、上記出力軸と同軸に設置された第1軸受を介して上記ステータ及び上記出力軸に対して回転可能に設置された中空のロータとを有し、
上記減速機は、
上記筐体に固定され、内周面に複数の歯が設けられた円環形状の内歯歯車と、
上記出力軸に直交する方向に第1軸受と重畳するように設けられ、上記出力軸に対して偏心した偏心軸を有する第2軸受を介して、回転可能に上記ロータの軸方向の一方の端部に設置され、上記内歯歯車に設けられた複数の歯に噛合する複数の歯が外周面に設けられた円環形状の外歯歯車と、
上記外歯歯車からの回転力が伝達され、上記出力軸と一体に回転するように上記出力軸に固定された出力板とを有する。
In order to achieve the above object, an aspect of an electric power steering apparatus is controlled based on a detected torque value obtained by individually detecting the rotation angles of an input shaft and an output shaft connected by a torsion bar provided in a vehicle steering system. An electric motor that generates a steering assist force with respect to the output shaft and a speed reducer,
The electric motor includes a stator and a hollow rotor that is rotatably installed with respect to the stator and the output shaft via a first bearing that is coaxially installed with the output shaft.
The reducer is
An annular internal gear fixed to the housing and provided with a plurality of teeth on the inner peripheral surface;
One end of the rotor in the axial direction is rotatably provided via a second bearing that is provided so as to overlap the first bearing in a direction orthogonal to the output shaft and that is eccentric with respect to the output shaft. An annular external gear provided on the outer peripheral surface with a plurality of teeth meshing with a plurality of teeth provided on the internal gear,
A rotating force is transmitted from the external gear, and an output plate is fixed to the output shaft so as to rotate integrally with the output shaft.
また、上記電動パワーステアリング装置においては、上記出力板は、上記外歯歯車の一方の端面に周方向に設けられた複数の突起にそれぞれ係合する穴部を備えることが好ましい。
また、上記電動パワーステアリング装置においては、上記出力板は、上記外歯歯車の一方の端面に周方向に設けられた複数の穴部にそれぞれ係合する突起を備えることが好ましい。
また、上記電動パワーステアリング装置においては、上記複数の突起又は複数の穴部は、上記外歯歯車の一方の端面に周方向に等間隔で設けられることが好ましい。
In the electric power steering apparatus, it is preferable that the output plate includes holes that respectively engage with a plurality of protrusions provided in the circumferential direction on one end face of the external gear.
In the electric power steering apparatus, it is preferable that the output plate includes protrusions that respectively engage with a plurality of holes provided in the circumferential direction on one end face of the external gear.
In the electric power steering apparatus, it is preferable that the plurality of protrusions or the plurality of holes are provided at equal intervals in the circumferential direction on one end face of the external gear.
また、上記電動パワーステアリング装置においては、上記内歯歯車の歯数が、上記外歯歯車の端数以上であることが好ましい。
また、上記電動パワーステアリング装置においては、上記ステータが上記筐体に固定されることが好ましい。
また、上記電動パワーステアリング装置においては、上記内歯歯車の外径寸法が、上記ステータの内径寸法よりも小さいことが好ましい。
In the electric power steering apparatus, it is preferable that the number of teeth of the internal gear is equal to or greater than the number of ends of the external gear.
In the electric power steering apparatus, it is preferable that the stator is fixed to the casing.
In the electric power steering apparatus, it is preferable that an outer diameter dimension of the internal gear is smaller than an inner diameter dimension of the stator.
また、上記電動パワーステアリング装置においては、上記減速機と上記電動モータとが上記出力軸方向に重畳して配置されていることが好ましい。
また、上記電動パワーステアリング装置においては、上記ロータの軸方向の他方の端部に上記出力軸を貫通させて設置され、上記入力軸及び上記出力軸の回転角を個別に検出する円環形状のトルクセンサの外径寸法が、上記ステータの内径寸法よりも小さいことが好ましい。
また、上記電動パワーステアリング装置においては、上記トルクセンサと上記電動モータとが上記出力軸方向に重畳して配置されていることが好ましい。
In the electric power steering apparatus, it is preferable that the speed reducer and the electric motor are arranged so as to overlap in the output shaft direction.
Further, in the electric power steering apparatus, an annular shape that is installed through the output shaft at the other end in the axial direction of the rotor and that individually detects the rotation angles of the input shaft and the output shaft. The outer diameter dimension of the torque sensor is preferably smaller than the inner diameter dimension of the stator.
In the electric power steering apparatus, it is preferable that the torque sensor and the electric motor are arranged so as to overlap in the output shaft direction.
本発明によれば、操舵補助機構の軸方向の寸法を小さくすることができ、十分なコラプスストロークを確保した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 dimension of the axial direction of a steering assistance mechanism can be made small, and the electric power steering apparatus which ensured sufficient collapse stroke can be provided.
図1は、電動パワーステアリング装置のある態様における構成を示す分解斜視図である。また、図2は、電動パワーステアリング装置のある態様における構成を示す操舵軸方向に沿う断面図である。
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、操舵軸10と、電動モータ20と、減速機30とを有する。電動モータ20と減速機30との組合せを操舵補助機構と呼ぶことがある。なお、本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、各部品を保持する箇体(図示せず)を備えている。この筐体は、主にアルミダイギャストで成形されたハウジングで構成されることが好ましい。なお、図1では、電動モータ20と、減速機30との間の操舵軸10は図示を省略している。
FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration in an aspect of an electric power steering apparatus. FIG. 2 is a cross-sectional view along the steering shaft direction showing the configuration of an aspect of the electric power steering apparatus.
The electric
<操舵軸>
操舵軸10は、入力軸10aと、この入力軸10aにトーションバー10cを介して連結された出力軸10bとを備えている。入力軸10aには、運転者から作用される操舵力がステアリングホイール(図示せず)を介して伝達される。
出力軸10bに伝達された操舵力は、複数のユニバーサルジョイントを介してロアシャフト及びピニオンシャフトに伝達され、ステアリングギヤ機構及びタイロッドを介して転舵輪を転舵させる。
<Steering shaft>
The
The steering force transmitted to the
操舵軸10の出力軸10bには、操舵補助力を出力軸10bに伝達する操舵補助機構が連結されている。この操舵補助機構は、電動モータ20と減速機30とを備えている。出力軸10bは、後述する電動モータ20のロータ22の内径及び減速機30の内径を貫通している。
減速機30はその内径に貫通する出力軸10bに連結されている。一方、電動モータ20は、この減速機30に連結されて操舵補助力を発生する。
A steering assist mechanism for transmitting a steering assist force to the
The
また、電動パワーステアリング装置1には、入力軸10aと出力軸10bとの間に配設されたトーションバー10cの捩れ角変位を検出して操舵トルクを検出するトルク検出手段としてのトルクセンサユニット40が設けられている。
トルクセンサユニット40の外径寸法は、電動モータ20のステータ21の内径寸法よりも小さく設定されており、トルクセンサユニット40とステータ21とが軸方向に重畳するように配置される。このようなレイアウトとすることで、操舵補助機構の軸方向の寸法を抑えることが可能となり、従来のウォームホイール減速機を用いたパワーステアリング装置とほぼ同等のコラプスストロークを確保することが可能となる。
Further, the electric
The outer diameter dimension of the
さらに、トルクセンサユニット40には、電動モータ20のロータ22の回転角検出手段が一体的に収容されてもよい。例えば、ロータ22の端面に多極磁石を固定し、トルクセンサユニット40に設けたホールICでロータ22の回転角を検出し、電動モータ20を制御する。このような構成とすることで、電動モータ20の回転角検出器を別に設ける必要がなくなり、パワーステアリング装置の小型化が図れる。
Further, the
<電動モータ>
電動モータ20は、インナーロータ型のブラシレスモータであり、ステータ21とロータ22とを有する。本実施形態の電動パワーステアリング装置1に設けられる電動モータ20は、これらに加えて、偏心部22aが備えられている。
[ステータ]
ステータ21は、円環形状をなし、出力軸10bが同軸で貫通するように図示しない筐体に固定されており、回転不能に設置されている。また、ステータ21には、ロータ22に設けられた永久磁石を出力軸10bの周方向に囲むようにコイルが配置されている。
<Electric motor>
The
[Stator]
The
[ロータ]
ロータ22は、円環形状をなし、出力軸10bが同軸で貫通するように設けられる。ロータ22の一方の端部(ステアリングホイールとは反対側の端部)には円筒形状をなす偏心部22aが設けられる。ここで、偏心部22aの厚み(ロータ22の軸方向に直交する方向の寸法)は、周方向で略一様ではなく、内周面の軸に対して外周面の軸が偏心するように設定されている。すなわち、偏心部22aの内周面は出力軸10bと同軸に形成され、偏心部22aの外周面は出力軸10bから偏心して形成されるため、図2に示すように、偏心部22aの厚みは周方向に薄い範囲と厚い範囲とを備える。
[Rotor]
The
ロータ22は、出力軸10aと同軸に設置された第1軸受24と、この第1軸受24と軸方向に離間して設けられ、出力軸10aと同軸に設置された第3軸受26とを介してステータ21及び出力軸10bに対して回転可能に設置されている。具体的には、ロータ22の偏心部22aの内周面と出力軸10aとに挟まれるように第1軸受24が設けられる。この際、第1軸受24の外輪は偏心部22aの内周面に当接し、第1軸受24の内輪は出力軸10bの外周面に当接している。
The
また、ロータ22は、その内周面22bが出力軸10aの外周面に嵌合し、外輪が図示しない上記筐体に固定された第3軸受26の内輪にロータ22の内縁部22cが当接するように設置される。
このようにして、出力軸10bは、ロータ22を介して外周面が位置決めされた第3軸受26と、第4軸受50とによって回転可能に支持される。
また、ロータ22は、第1軸受24及び第3軸受26によって回転可能に支持されている。
Further, the inner
In this manner, the
The
さらに、偏心部22aの外周面には、内輪の内周面を嵌合させた第2軸受25が設けられている。第2軸受25の外輪の外周面には、内周面を嵌合させた外歯歯車32が設けられている。
ここで、第1軸受24の外輪と第2軸受25の内輪との間に設置された偏心部22aの厚みは、上述したように、周方向に薄い範囲と厚い範囲とを備えてなるため、第2軸受25に支持された外歯歯車32は、出力軸10b(操舵軸10)に対して偏心して回転可能に設置されることとなる。
Furthermore, the
Here, as described above, the thickness of the
<減速機>
本実施形態の電動パワーステアリング装置1に用いられる減速機30は、偏心差動減速機である。減速機30は、電動モータ20の出力軸10b側に設置され、内歯歯車31と、外歯歯車32と、出力板33とを有する。
ここで、ステータ21のコイル端を結線するための結線ユニット60は、減速機30の外周側に設けられるのが好ましい。これにより、コラプスストロークをより確保することが可能となる。
<Reduction gear>
The
Here, the
[内歯歯車]
内歯歯車31は、内周面に複数の歯が設けられた円環形状をなす。内歯歯車31は、回転不能となるように上記筐体に固定されている。ここで、内歯歯車31は、電動モータ20のステータ21が固定されている筐体に固定(支持)されていることが好ましい。ステータ21と同じ筐体に内歯歯車31が固定(支持)されることによって、内歯歯車31と外歯歯車32とで構成される差動歯車の偏心量を適切に管理することが可能となる。
ここで、内歯歯車31の外径寸法は、電動モータ20のステータ21の内径寸法よりも小さく設定されていることが好ましい。これにより、減速機30とステータ21とを軸方向に重畳するように配置できる。このようなレイアウトとすることで、操舵補助機構の軸方向に沿う寸法を抑えることが可能となり、従来のウォームホイール減速機を用いた電動パワーステアリング装置とほぼ同等のコラプスストロークを確保することが可能となる。
[Internal gear]
The
Here, the outer diameter of the
[外歯歯車]
外歯歯車32は、外周面に複数の歯が設けられた円環形状をなす。外歯歯車32は、上述したように、偏心部22aによって、出力軸10b(操舵軸10)に対して偏心して回転可能に設置されるため、出力軸10bと同軸に設置された内歯歯車31に対しても偏心して回転する。すなわち、外歯歯車32は、出力軸10bに対して偏心した偏心軸を有する第2軸受25を介して回転可能にロータ22に設置される。
[External gear]
The
ここで、外歯歯車32を偏心揺動運動させる第2軸受25と、ロータ22を支持する第1軸受24とは、操舵軸10の軸方向に略一致する位置に配置されることが好ましい。これは、第2軸受25からロータ22に入力される噛合反力を、第1軸受24で受けて、ロータ22が傾くのを防ぐためである。また、第2軸受25と、第1軸受を軸方向に略一致した位置に配置することで、操舵補助機構の軸方向の寸法を小さくすることができる。
Here, it is preferable that the
外歯歯車32は、外周面に設けられた複数の歯が、内歯歯車31の内周面に設けられた複数の歯に順次噛合し、かつ内歯歯車31の内部に外歯歯車32が厚み方向(軸方向)で収容されるように設けられる。すなわち、第2軸受25に支持された外歯歯車32は、ロータ22の回転周期で内歯歯車31に対して噛合しながら公転運動(偏心揺動運動)し、内歯歯車31との歯数差分自転するように設置される。
In the
[歯車の種類]
外歯歯車32及び内歯歯車31の歯車の種類としては、例えば、インボリュート歯車、トロコイド歯車、円弧歯車が挙げられ、歯数や目的に応じて適宜選択される。上記歯車の種類としては、これらの中でも外歯歯車32と内歯歯車31との噛合精度を確保し、円滑な相対回転を実現し、かつ高トルクを発生させる点でインボリュート歯車が好ましい。また、内歯歯車31の歯数は、外歯歯車32の端数以上であることが好ましい。
[Gear type]
Examples of the types of gears of the
[歯車の材料]
また、外歯歯車32及び内歯歯車31の各歯車の材料は鋼材に限らず、樹脂でもよい。外歯歯車32及び内歯歯車31の少なくともいずれか一方を樹脂歯車とすることで、各歯車の歯打ち音の低減効果を得ることができる。
また、外歯歯車32は、入力軸10aを基準として出力軸10bの向きに面する一方の端面32aに、その向きに突出する突起32bが複数設けられている。これら突起32bは、外歯歯車32の一方の端面32aに周方向に等間隔で設けられることが好ましい。
[Gear material]
Moreover, the material of each gear of the
The
[出力板]
出力板33は、外歯歯車32からの回転力が伝達され、出力軸10bと一体に回転するように出力軸10bに固定される。具体的には、出力板33は、外歯歯車32に設けられた突起32bの数に応じて出力軸10bに直交する方向に放射状に等間隔で突出した複数の突出片33aを有する。そして、これら複数の突出片33aのそれぞれには、外歯歯車32に設けられた突起32bが出力軸10bに直交する方向に所定の間隙を有して係合する穴部33bが設けられている。すなわち、外歯歯車32に設けられたそれぞれの突起32bは、穴部33bに遊嵌している。
[Output board]
The
ここで、突起32b及び穴部33bの数としては、突起32bの全てが穴部33bのそれぞれに接した(摺動した)状態で遊嵌された状態を維持できれば特に制限はなく、伝達トルクやバックラッシ等の条件や目的に応じて適宜選択される。突起32b及び穴部33bの数としては、例えば、図1に示すような3つが挙げられる。
また、出力板33は、出力軸10bと一体に回転するように出力軸10bに固定される。なお、出力板33は、出力軸10bと一体に回転可能に設置されていればよく、別体の出力板を圧入などの方法で出力軸10bに固定してもよい。
Here, the number of the
The
このように、偏心揺動運動する外歯歯車32に設けられた突起32bが穴部33bに常に係合することによって、出力板33を介して出力軸10bに大きなトルクを伝達することができる。
また、出力板33に設けられた穴部33bは、突起32bに対して常に摺動するように設けられればよいが、図3に示すように、穴部33bに転がり軸受を介装してもよい。穴部33bに介装する転がり軸受の態様としてはニードル軸受が好ましい。穴部33bにニードル軸受を介装することで、穴部33bの寸法が大きくなるのを最小限に抑えることができる。
Thus, a large torque can be transmitted to the
Further, the
突起32bの動きは、出力板の穴部33bを基準とすると公転運動である。そのため、穴部33bに軸受を介装する場合は、外輪を突起32bに嵌合し、内輪を穴部33bに嵌合するか、もしくは内輪及び外輪付きの転がり軸受をいずれかに嵌合する構成が好ましい。
また、穴部33bの内周面、又は突起32bの外周面は、必要に応じて熱処理されていることが好ましい。これにより、穴部33bや突起32bが転がり、又は摺動しても、耐久性能を満足することができる
The movement of the
Moreover, it is preferable that the inner peripheral surface of the
以上説明したように、減速機として偏心差動減速機を用いることで、従来のウォーム減速機と同程度の減速比を得る電動パワーステアリング装置を得ることができる。例えば、内歯歯車31の歯数を35とし、外歯歯車32の歯数を33とすると、外歯歯車32が1公転した当りの外歯歯車31の自転数は1/16.5を得ることができる。
また、減速比を、従来のEPS同等に設定することができるため、電動パワーステアリング装置の逆作動性も従来システムと大きく変わらない特性を得ることができる。
As described above, by using an eccentric differential reduction gear as the reduction gear, it is possible to obtain an electric power steering device that obtains a reduction ratio comparable to that of a conventional worm reduction gear. For example, when the number of teeth of the
Further, since the reduction ratio can be set to be equivalent to that of the conventional EPS, the reverse operability of the electric power steering apparatus can be obtained with characteristics that are not significantly different from those of the conventional system.
(他の実施形態)
次に、電動パワーステアリング装置の他の実施形態について図面を参照して説明する。図04は、電動パワーステアリング装置の他の態様における構成を示す操舵軸方向に沿う断面図である。本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、トルクセンサユニットや、モータ回転角検出ユニットの設置態様以外は上述の実施形態と同様の構成である。以下、上述の実施形態と同様の構成については同一の符号を付して説明を省略又は簡略にし、異なる構成を中心に説明する。なお、本実施形態においても、各部品(操舵軸、電動モータ、減速機)を保持する筐体は図示していない。
(Other embodiments)
Next, another embodiment of the electric power steering apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 04 is a cross-sectional view along the steering axis direction showing the configuration of another aspect of the electric power steering apparatus. The electric
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、上述の実施形態の構成に対し、エンジンコントロールユニット(ECU)80を電動モータ20のステアリングホイール側に一体的に収容したものである。
このような構成とすることで、ECU80にトルクセンサユニット、モータ回転角検出ユニットを組み込むことが可能となり、各センサとECU80のハーネス接続等が不要となる。
The electric
With such a configuration, it is possible to incorporate a torque sensor unit and a motor rotation angle detection unit into the
また、ECU80は、円環形状をなしており、操舵軸10が同軸で貫通するように設置されている。
なお、ECU80は、各センサの位置精度確保のため、電動モータ20の筐体と一体成形されたものとするのが好ましい。
さらには、図04に示すように、ステータ21のコイル端を結線する結線ユニット60を電動モータ20のステアリングホイール側に設けることが好ましい。このような配置にすることで、結線ユニット60から、ECU80の基板に直接端子を接続することができるため、EPS内部での配線損失を最小限に抑えることが可能となる。
Further, the
The
Furthermore, as shown in FIG. 04, it is preferable to provide a
以上説明したように、上記実施形態によれば、操舵軸と同軸の第1軸受(ロータ用支持軸受)と、操舵軸から偏心した第2軸受(偏心用軸受)とを、軸方向に略一致した位置に配置したので、操舵補助機構の軸方向の寸法を小さくした電動パワーステアリング装置を提供することができる。また、上述のように操舵補助機構の軸方向の寸法を小さくし、かつ減速機として偏心差動減速機を採用したので、従来のウォーム減速機を用いた電動パワーステアリング装置と同程度のコラプスストロークを確保した電動パワーステアリング装置を提供することができる。 As described above, according to the above embodiment, the first bearing (rotor support bearing) coaxial with the steering shaft and the second bearing (eccentric bearing) eccentric from the steering shaft substantially coincide with each other in the axial direction. Therefore, it is possible to provide an electric power steering device in which the axial dimension of the steering assist mechanism is reduced. In addition, since the axial dimension of the steering assist mechanism is reduced as described above and an eccentric differential reducer is adopted as a reducer, the same collapsing stroke as that of an electric power steering device using a conventional worm reducer is adopted. It is possible to provide an electric power steering apparatus that ensures the above.
以上、電動パワーステアリング装置の各実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の変更、改良を行うことができる。例えば、上記出力板は、上記外歯歯車からの回転力が伝達され、上記出力軸と一体に回転するように上記出力軸に固定されればよく、上記外歯歯車の一方の端面に周方向に複数の穴部が設けられ、それら複数の穴部に係合する突起を上記出力板に設けてもよい。また、上記外歯歯車の一方の端面に設けられる複数の突起又は複数の穴部、並びに出力板に設けられる複数の穴部又は複数の突起の、それぞれの数や配置は、上記外歯歯車と上記出力板との回転力が適正に伝達されれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択される。また、偏心部によるロータの回転時の重心のズレを吸収するために、ロータの一部に空孔、切欠、突出部といった形状を設けてもよい。 As mentioned above, although each embodiment of the electric power steering apparatus has been described, the present invention is not limited to this, and various changes and improvements can be made. For example, the output plate may be fixed to the output shaft so that the rotational force from the external gear is transmitted and rotates integrally with the output shaft, and is circumferentially connected to one end surface of the external gear. A plurality of holes may be provided, and protrusions that engage with the plurality of holes may be provided on the output plate. The number and arrangement of the plurality of protrusions or the plurality of holes provided on one end surface of the external gear and the plurality of holes or the plurality of protrusions provided on the output plate are the same as those of the external gear. If the rotational force with the said output board is transmitted appropriately, there will be no restriction | limiting in particular, According to the objective, it selects suitably. Moreover, in order to absorb the shift | offset | difference of the gravity center at the time of rotation of the rotor by an eccentric part, you may provide shapes, such as a hole, a notch, and a protrusion part, in a part of rotor.
1 電動パワーステアリング装置
10 操舵軸
10a 入力軸
10b 出力軸
10c トーションバー
20 電動モータ
21 ステータ
22 ロータ
22a 偏心部
24 第1軸受(ロータ用支持軸受)
25 第2軸受(偏心用軸受)
26 第3軸受(ロータ用支持軸受)
30 減速機
31 内歯歯車
32 外歯歯車
32b 突起
33 出力板
33b 穴部
40 トルクセンサユニット
50 第4軸受
60 結線ユニット
70 ロータ回転角検出ユニット
80 ECU
DESCRIPTION OF
25 Second bearing (eccentric bearing)
26 Third bearing (support bearing for rotor)
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記電動モータは、ステータと、前記出力軸と同軸に設置された第1軸受を介して前記ステータ及び前記出力軸に対して回転可能に設置された中空のロータとを有し、
前記減速機は、
前記筐体に固定され、内周面に複数の歯が設けられた円環形状の内歯歯車と、
前記出力軸に直交する方向に第1軸受と重畳するように設けられ、前記出力軸に対して偏心した偏心軸を有する第2軸受を介して、回転可能に前記ロータの軸方向の一方の端部に設置され、前記内歯歯車に設けられた複数の歯に噛合する複数の歯が外周面に設けられた円環形状の外歯歯車と、
前記外歯歯車からの回転力が伝達され、前記出力軸と一体に回転するように前記出力軸に固定された出力板とを有することを特徴する電動パワーステアリング装置。 An electric motor that is controlled based on a torque detection value that individually detects rotation angles of an input shaft and an output shaft that are connected by a torsion bar provided in a steering system of the vehicle, and that generates a steering assist force for the output shaft; A reduction gear,
The electric motor includes a stator and a hollow rotor that is rotatably installed with respect to the stator and the output shaft via a first bearing that is coaxially installed with the output shaft.
The speed reducer is
An annular internal gear fixed to the housing and provided with a plurality of teeth on the inner peripheral surface;
One end of the rotor in the axial direction is rotatably provided via a second bearing that is provided so as to overlap the first bearing in a direction orthogonal to the output shaft and that is eccentric with respect to the output shaft. A ring-shaped external gear provided on the outer peripheral surface with a plurality of teeth that are installed in the portion and meshed with a plurality of teeth provided on the internal gear;
An electric power steering apparatus comprising: an output plate fixed to the output shaft so as to transmit a rotational force from the external gear and rotate integrally with the output shaft.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2014
- 2014-07-03 JP JP2014138016A patent/JP2016013821A/en active Pending
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