JP2016211616A - ウォーム減速機およびステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ウォーム減速機15が、ウォームシャフト18の第2端部18bをウォームホイール19に近づく方向に付勢する付勢部材60を備える。第2端部18bの移動を案内する案内部材50が、ハウジング17の保持孔44に保持される。保持孔44は、ハウジング17の一端171に開口44aを有する。案内部材50は、保持孔44に嵌合されて第2端部18bの移動を案内するリング部51と、リング部51の一端511を閉塞し保持孔44の開口44aを塞ぐ閉塞部52とを含む。
【選択図】図2
Description
前記ウォームシャフトと前記ウォームホイールとの間に発生するバックラッシを抑制するために、電動モータ側とは反対側でウォームシャフトの端部を支持する軸受を付勢部材によってウォームホイール側に付勢する構造が種々提案されている(例えば特許文献1,2を参照)。
特許文献2では、ハウジングの一端が開口により開放されている。このため、付勢機構をハウジングの一端側から組み込むことができる。しかしながら、ハウジングの一端の開口を閉塞するエンドカバーが必要であり、部品点数が増大する。
請求項2のように、前記案内部材は、樹脂により形成されていてもよい。
請求項3のように、前記案内部材は、前記第2端部の、前記ウォームホイールから離れる方向への移動量を規制するストッパ部(57)を含んでいてもよい。
請求項5のように、前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向外方(X2)に配置される受け座(82a)を形成し、前記第2軸受の外輪と一体に設けられた受け座形成部材(80)を備え、前記付勢部材は、前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向(X)に隣接し、且つ、前記ハウジングと前記受け座との間に配置されて、前記受け座形成部材および前記第2軸受を介して前記第2端部を前記ウォームホイールに近づく方向に付勢するように構成されていてもよい。
請求項7のように、前記第2軸受の前記外輪を取り囲み前記第2軸受を保持する軸受ホルダ(80)を含み、前記案内部材は、前記軸受ホルダを介して前記ウォームシャフトの前記第2端部の移動を案内する案内部(56)を含んでいてもよい。
請求項3の発明では、案内部材のストッパ部によって、ウォームホイールから離れる方向への、第2端部の移動量を規制することができる。このため、付勢部材の劣化を抑制することができる。
請求項5の発明では、付勢部材が、ウォームシャフトの第2端部および第2軸受の少なくとも一方の軸方向に隣接し、かつ、第2軸受の外輪に設けられた部材に形成された受け座をウォームホイール側へ付勢する。このため、ロストルクの抑制しつつ、車両等への搭載性を向上させることができる。
請求項7の発明では、案内部材の案内部によって、第2軸受を保持する軸受ホルダを介して、ウォームシャフトの第2端部の移動を円滑に案内することができる。
(第1実施形態)
図1を用いて、本発明の第1実施形態のウォーム減速機を含む電動パワーステアリング装置を説明する。図1は、本発明の第1実施形態のウォーム減速機を含む電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
操舵機構4は、入力シャフト7a、出力シャフト7b、インターミディエイトシャフト9、および、ピニオンシャフト11を有している。入力シャフト7aは、ステアリングホイール2(操舵部材)に連結されている。出力シャフト7bは、トーションバー7cを介して、入力シャフト7aに連結されている。インターミディエイトシャフト9は、自在継手8を介して、ピニオン11aを有するピニオンシャフト11に連結されている。
運転者のステアリングホイール2の操作に応じて、ステアリングホイール2が回転すると、入力シャフト7a、出力シャフト7bおよびインターミディエイトシャフト9を介して、ピニオンシャフト11が回転する。ピニオンシャフト11の回転は、転舵機構Aにより、ラックシャフト12の軸方向の往復運動に変換される。ラックシャフト12の軸方向の往復運動により、転舵輪3の転舵角が変化する。
トルクセンサ21は、入力シャフト7aと出力シャフト7bとの間の捩れ量を検出する。ECU16は、トルクセンサ21により検出された捩れ量から得られる操舵トルクおよび図示しない車速センサにより検出された車速に基づいて、アシストトルクを決定する。電動モータ14は、ECU16により駆動制御される。ウォーム減速機15は、電動モータ14の回転力を出力シャフト7bに伝達する。その結果、アシストトルクが出力シャフト7bに付与されて、運転者のステアリング操作が補助される。
ウォーム減速機15は、ハウジング17、ウォームシャフト18、第1軸受33、第2軸受34、ウォームホイール19、および、付勢部を有している。ウォームシャフト18、第1軸受33、第2軸受34、ウォームホイール19および付勢部は、ハウジング17内に収容されている。
第1回転要素23は、第2回転要素24に向けて軸方向Yに突出する複数の係合突起29を有している。複数の係合突起29は、回転方向Z(周方向に相当)に互いに回転方向Zに間隔を空けて配置されている。第2回転要素24は、第1回転要素23に向けて軸方向Xに突出する複数の係合突起30を有している。複数の係合突起30は、回転方向Z(周方向に相当)に互いに回転方向Zに間隔を空けて配置されている。第1回転要素23の係合突起29と第2回転要素24の係合突起30とは、互いに回転方向Zに間隔を空けて交互に配置されている。
芯金部19aは、出力シャフト7bの外周に嵌合されて、出力シャフト7bと一体回転する。歯部19bは、例えば樹脂材料からなり、環状に形成されている。なお、本発明は、電動モータ14のトルクをピニオンシャフト11の上流の出力シャフト7bに付与する、本実施形態のコラムアシストタイプに限られない。例えば、電動モータ14のトルクをピニオンシャフト11に付与するピニオンアシストタイプであっても良く、この場合には、ウォームホイール19は、ピニオンシャフト11に固定される。
第1軸受33は、例えばころがり軸受により構成されている。第1軸受33は、内輪35、外輪37および複数の転動体を有している。内輪35は、ウォームシャフト18の第1端部18aの外周に嵌合されて、ウォームシャフト18と一体回転する。外輪37は、ハウジング17に設けられた軸受孔36に嵌合されている。外輪37は、軸受孔36の端部の位置決め段部38と軸受孔36に螺合された止定部材39との間で軸方向に挟持されている。第1軸受33は、内部隙間を有している。
第2軸受34は、例えばころがり軸受により構成されている。第2軸受34は、内輪40、外輪43および複数の転動体を有している。第2軸受34は、ハウジング17の保持孔44に収容されている。内輪40は、ウォームシャフト18の第2端部18bに嵌合されて、ウォームシャフト18と一体回転する。内輪40の一方の端面は、ウォームシャフト18の第2端部18bに形成された位置決め段部42に当接している。
軸受ホルダ80および案内部材50は、第2軸受34の周囲に配置されている。軸受ホルダ80が第2軸受34の周囲に配置され、案内部材50が、軸受ホルダ80の周囲に配置されている。案内部材50は、軸受ホルダ80および第2軸受34を介してウォームシャフト18の第2端部18bの移動を案内する。
図2および図3に示すように、受け座形成部材として機能する軸受ホルダ80は、環状の本体部81と、受け座形成部82とを含む。軸受ホルダ80は、ポリアミド等の樹脂材料により形成されている。第2軸受34の外輪43が、軸受ホルダ80の本体部81の内周81bに圧入嵌合されている。本体部81の外周81aには、一対の被案内部83が設けられている。一対の被案内部83は、第1方向Y1および第2方向Y2に平行な平坦面に形成されている。
案内部材50は、ポリアミド等の樹脂材料または金属材料により形成されている。
第1部分53は、軸方向Xに関して、電動モータ14側に配置される。第2部分54は、軸方向Xに関して、第1部分53よりも電動モータ14側とは反対側(ウォームシャフト18の軸方向外方X2)に配置される。
図6に示すように、一対の案内部56は、軸受ホルダ80の被案内部83に接触することにより、第1〜第3の機能を果たす。第1の機能は、第2軸受34の第1方向Y1および第2方向Y2への移動を案内する機能である。第2の機能は、第2軸受34の第1方向Y1および第2方向Y2に直交する方向への移動を規制する機能である。第3の機能は、第2軸受34の外輪43の回転を規制する機能である。
図2に示すように、ハウジング17の保持孔44の内周には、第1方向Y1に窪む保持凹部45が形成されている。ハウジング17の保持凹部45と案内部材50の挿通孔58とが連通するように、保持孔44に対する案内部材50の周方向位置が位置決めされている。
スペーサ70が保持孔44へのサブアセンブリSAの組み入れの邪魔にならないように、スペーサ70を挿通孔58内に押し入れて、図5において実線で示されるように、スペーサ70がリング部51の外周51aから突出しないようにする。
第1実施形態では、組立時において、案内部材50のリング部51を、ハウジング17の一端171の開口44aを通して組み入れて、リング部51を保持孔44に嵌合させることができる。開口44aを有するハウジング17の一端171側から組立が行えるので、組立性が向上する。また、保持孔44に嵌合されたリング部51の一端に設けられた閉塞部52によって、ハウジング17の一端171の開口44aを閉塞することができる。このため、ハウジング17の一端171の開口44aを閉塞するエンドカバーを別途に設ける必要がない。したがって、部品点数の増大を抑制することができる。
また、案内部材50が樹脂により形成される。このため、案内部材50と他部材(例えば軸受ホルダ80)との接触による打音の発生を抑制することができる。
また、案内部材50が、第2端部18bの、ウォームホイール19から離れる方向(第1方向Y1)への移動量を規制するストッパ部57を含む。このため、付勢部材60の劣化およびウォームホイール19の劣化を抑制することができる。
また、付勢部材60が、ウォームシャフト18の第2端部18bおよび第2軸受34の少なくとも一方の軸方向Xに隣接し、かつ、第2軸受34の外輪43と一体に設けられた受け座形成部82の受け座82aをウォームホイール19側へ付勢する。このため、ロストルクの抑制しつつ、車両等への搭載性を向上させることができる。
本実施形態において、案内部材50が金属部材で形成される場合には、軸受ホルダ80が樹脂材料で形成されることが、接触による打音を抑制するうえで好ましい。
(第2実施形態)
図8は本発明の第2実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。図8の第2実施形態のウォーム減速機15Pが、図6の第1実施形態のウォーム減速機15と主に異なるのは、案内部材50のストッパ部57に、吸音用の弾性体90が固定されている点である。
また、弾性体90を設けることにより、案内部材50や軸受ホルダ80の寸法精度や組合せ精度を厳密に設定しなくても、接触打音を抑制することが可能となる。
本発明は各前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、電動パワーステアリング装置1が、電動モータ14の動力をピニオンシャフト11に付与する電動パワーステアリング装置であってもよい。
Claims (8)
- 一端に開口を有する保持孔が形成されたハウジングと、
電動モータに連結される第1端部および前記第1端部の反対側に位置する第2端部を含み、前記ハウジングに収容されたウォームシャフトと、
前記ウォームシャフトと噛み合うウォームホイールと、
前記ハウジングに保持され前記第1端部を回転可能に支持する第1軸受と、
前記第2端部を回転可能に支持する第2軸受と、
前記第2端部を直接または間接的に前記ウォームホイールに近づく方向に付勢する付勢部材と、
前記ハウジングの前記保持孔に嵌合されて前記ウォームシャフトの前記第2端部の移動を案内するリング部、および前記リング部の一端を閉塞し前記保持孔の前記開口を塞ぐ閉塞部を含む案内部材と、を備えるウォーム減速機。 - 請求項1において、前記案内部材は、樹脂により形成されているウォーム減速機。
- 請求項1または2において、前記案内部材は、前記第2端部の、前記ウォームホイールから離れる方向への移動量を規制するストッパ部を含むウォーム減速機。
- 請求項1〜3の何れか一項において、前記案内部材によって前記付勢部材と直列に保持され、前記付勢部材としてのばね部材のセット長を変更可能なスペーサを備えるウォーム減速機。
- 請求項1〜4において、前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向外方に配置される受け座を形成し、前記第2軸受の外輪と一体に設けられた受け座形成部材を備え、
前記付勢部材は、前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向に隣接し、且つ、前記ハウジングと前記受け座との間に配置されて、前記受け座形成部材および前記第2軸受を介して前記第2端部を前記ウォームホイールに近づく方向に付勢するように構成されているウォーム減速機。 - 請求項5において、前記案内部材、前記受け座形成部材および前記付勢部材を含むサブアセンブリが形成されているウォーム減速機。
- 請求項1〜6の何れか1項において、前記第2軸受の前記外輪を取り囲み前記第2軸受を保持する軸受ホルダを含み、
前記案内部材は、前記軸受ホルダを介して前記ウォームシャフトの前記第2端部の移動を案内する案内部を含むウォーム減速機。 - 請求項1〜7の何れか一項に記載のウォーム減速機を介して電動モータの動力をステアリングシャフトに伝達する電動パワーステアリング装置。
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