JP2566355Y2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は電動式パワーステアリング装置に関する。

［従来技術］ 車両の電動式パワーステアリング装置として、補助操
舵力を発生する電動モータの回転出力を歯車装置により
減速して、転舵装置の出力軸に適当なトルクと速度とを
伝達するように構成したものが知られている（例えば、
特願平２−47293号公報）。

第３図は、従来の電動式パワーステアリング装置の電
動モータのハウジングの断面図である。

第３図において、ハウジング301の一端に電動モータ3
02が取り付けられている。電動モータ302の回転軸（図
示せず）は、クラッチ機構302aを介して出力軸303に連
結されている。クラッチ機構302aと出力軸303との連結
は、クラッチ機構に設けられた雌セレーション302bと出
力軸303に設けられた雄セレーション303bとの係合によ
って行なわれる。

ハウジング301に設けられた軸受取付部301a、301bに
は、玉軸受305、306がそれぞれ設置されており、出力軸
303を回転自在に支持している。軸受取付部301aの図面
上右方向は電動モータ302の取り付けのため大きく開口
しており、軸受取付部301bの図面上左方向は玉軸受306
の取り付けのためまた開口している。

玉軸受305、306は、それぞれ外輪305a、306aと、内輪
305b、306bおよび両輪の間に介在するボール305c、306c
とからなっている。玉軸受305の外輪305aは、ハウジン
グに設けられた段部301cに当接して軸線方向左向きの移
動を防止され、玉軸受306の外輪306aは、ハウジングに
設けられた段部301dに当接すると同時に、キャップ307
により押圧されて、軸線方向の移動を防止されるように
なっている。

出力軸303の外周にはウォームギヤ303aが形成されて
いる。出力軸303と直交する方向にウォームホイール304
が設けられ、ウォームホイール304の外周に設けられた
歯304aとウォームギヤ303aとが噛合することにより、電
動モータ302の動力をウォームホイール304に伝達できる
ようになっている。

［解決しようとする課題］ ところで、ハウジング301の加工時において、軸受取
付部301aは図面上左側から加工され、軸受取付部301bは
図面上右側から加工されている。このような加工が成さ
れるのは、玉軸受305、306の軸線方向移動を防止する、
段部301c、301dをハウジングに設ける必要があるからで
ある。

しかしながら、上述のように軸受取付部を両側から加
工すると、互いの同心性が悪化するという問題が生ず
る。この同心性の悪化はクラッチ機構302aと出力軸303
の連結部であるセレーションにおいて異常な力を発生せ
しめ、偏摩耗や異音を招来する。

更に、上述の構成においては、玉軸受の軸線方向の遊
びを調整することができないため、例えば深溝玉軸受等
を使用した場合に、回転する出力軸303が玉軸受の遊び
の量だけ軸線方向に移動してしまい、それによりギヤの
叩き音（コツコツ音）やギヤのスレ音（シュルシュル
音）が発生してしまう。それを防止するために、４点接
触ゴシックアーチ溝軸受を使用する方法が知られている
が、溝の面粗度を向上させるのが難しく、そのため軸受
自体が非常に高価になってしまうという問題がある。

本願考案は、異音の発生を防止し、また装置の寿命を
延ばすことのできる電動式パワーステアリング装置を提
供することを目的とする。

［課題を解決する手段］ 本願考案の電動式パワーステアリング装置は、 一方向から加工された袋孔である穿孔部を有するハウ
ジングと、 該ハウジングに取り付けられたモータと、 該モータに出力伝達的に連結され、外周にウォームギ
ヤを形成しており、該ハウジングの穿孔部内に延在する
ように設けられた出力軸と、 該ウォームギヤに噛合するウォームホイールと、 該ハウジングの該穿孔部に、該ウォームホイールを間
に挟むようにして設けられており、該出力軸を回転自在
に支持すると共に、該出力軸により互いに近接する方向
の内輪の移動が防止されている２つの転がり軸受手段
と、 該穿孔部に設けられ、一方の転がり軸受手段の外輪に
当接してその軸線方向の移動を防止する係止手段と、 他方の転がり軸受手段の外輪に当接する間座手段と、 該他方の転がり軸受手段を該一方の転がり軸受手段の
方向に、該間座手段を介して押圧する予圧手段とからな
り、前記穿孔部の入口側に配置された転がり軸受手段の
取付部の内径は、前記穿孔部の奥部側に配置された転が
り手段の取付部の内径以上である。

［作用］ 本考案の電動式パワーステアリング装置によれば、 前記ハウジングが一方向から加工された穿孔部を有し
ているので、該穿孔部に設置された２つの転がり軸受手
段の同心性を高めることができ、それにより出力軸とモ
ータとの連結部の偏摩耗を防止できる。

更に、該出力軸により互いに近接する方向の移動が防
止されている２つの転がり軸受手段の内、一方の転がり
軸受手段に当接してその軸線方向の移動を防止するスナ
ップリング等の係止手段が該穿孔部に設けられており、
また他方の転がり軸受手段に当接する間座手段と、該他
方の転がり軸受手段を該一方の転がり軸受手段の方向
に、該間座手段を介して押圧する予圧手段とが設けられ
ているので、該予圧手段で該間座手段を押圧すれば、該
２つの転がり軸受手段を該スナップリング等の係止手段
と該間座手段との間で、出力軸を介して挟む方向に力を
加えることができ、それにより転がり軸受手段に予圧を
印加して、軸線方向の遊びを除去することができる。該
転がり軸受手段の軸線方向遊びを除去すれば、ギヤの異
音の発生を防止できる。

［実施例］ 以下、本願考案の実施例を図面を参照して以下に詳細
に説明する。

第１図は、本願考案の実施例である電動式パワーステ
アリング装置100の軸線方向一部断面図である。

第１図において、電動式パワーステアリング装置100
は、ハウジング101とそれから延在するチューブ110とか
ら構成されている。ハウジング101はブラケット114によ
り、またチューブ110はブラケット15により車体（図示
せず）に固定されている。チューブ110の内側には、一
端をステアリングホイール（図示せず）に連結するよう
になっている入力軸111が延在し、チューブ110に対して
回転自在に支持されている。入力軸111の他端はトルク
検出装置112に連結している。

トルク検出装置112はまたハウジング101内を延在し、
回転自在に支持されている伝達軸113に連結されてい
る。伝達軸113は図示しない転舵装置に連結され、車輪
を転舵するトルクを伝達するようになっている。トルク
検出装置112は、入力軸111と伝達軸113との相対トルク
を検出し、それにより補助操舵力を適切に制御すべく設
けられているが、その構成についてはよく知られてお
り、以下に詳細は記載しない。

トルク検出装置112の近傍において、伝達軸113にウォ
ームホイール104が同軸に取り付けられている。ウォー
ムホイール104は、第１図において紙面に垂直方向に延
在している出力軸103と噛合している。出力軸103は、第
１図においては一部のみ見えるモータ102の回転軸に連
結されている。

第１図に示す電動式パワーステアリング装置100の作
用について以下に説明する。図示しないステアリングホ
イールから転舵トルクを入力されると、入力軸111が回
転し、回転トルク検出装置112を介して伝達軸113に回転
トルクが伝達される。伝達軸は上述したように転舵装置
（図示せず）に連結されており、転舵のためのトルクを
伝達するようになっている。この場合において、回転ト
ルク検出装置112で検出されたトルクの値は、図示しな
い判断回路に送られ、そこで所定値と比較される。該ト
ルクが所定値を越えた場合には、補助操舵力を必要とす
る場合であるので、モータ102を駆動すべく駆動指令が
出される。駆動指令により駆動されたモータ102は出力
軸103を回転させ、更にウォームホイール104を介して伝
達軸113に回転トルクが伝達される。

回転トルク検出装置112で検出されたトルクの値が所
定値より低い場合には、補助操舵力は不要であるので、
モータ102は駆動されない。

第２図は、第１図のAA断面に沿って切断して軸線方向
に見た図である。

第２図において、ハウジング101の一端に電動モータ1
02が取り付けられている。電動モータ102の回転軸（図
示せず）は、クラッチ機構102aを介して出力軸103に連
結されている。クラッチ機構102aと出力軸103との連結
は、クラッチ機構に設けられた雌セレーション102bと出
力軸103に設けられた雄セレーション103bとの係合によ
って行なわれる。

ハウジング101に設けられた、袋穴状の穿孔部101cに
は、深溝玉軸受105、106が設置されており、出力軸103
の両端近傍を回転自在に支持している。なお、穿孔部10
1cはハウジング101を加工するさいに、モータ102が取り
付けられる側から、ドリル等により一方向切削されて形
成されたものである。

玉軸受105、106は、それぞれ外輪105a、106aと、内輪
105b、106bおよび両輪の間に介在するボール105c、106c
とからなっている。玉軸受105の外輪105aは、ハウジン
グ101の穿孔部101cに設けられた周溝に挿入されたスナ
ップリング116に当接配置されおり、外輪105aのモータ1
02側への軸線方向移動を防止している。また玉軸受105
の内輪105bは、出力軸103におけるモータ側の端部近傍
に設けられた段部103cに当接している。玉軸受106の内
輪106bも、出力軸103の外側（反モータ側）端部近傍に
設けられた段部103dに当接している。

玉軸受106の外輪106aは、穿孔部101c内において反モ
ータ側に設けられた、円板状の間座117に当接してい
る。間座117は、外周部のみがわずかに軸線方向に突出
した形状となっており、玉軸受106の外輪106aには当接
するが、内輪106bには当接しないようになっている。

穿孔部101cの底部には、雌ネジ穴101dが穿孔部101cと
同軸に設けられている。予圧手段である雄ネジボルト11
8がこの雌ネジ穴101dに係合し、かつ一端を間座117に当
接させている。雄ネジボルト118の他端には六角部118a
が形成され、既存の工具により雄ネジボルト118を回転
できるようになっている。ロックナット119が雄ネジボ
ルト118の回転を防止すべく、雄ネジボルト118に係合し
ている。

出力軸103の組み立ては以下のようにしてなされる。
先ず、雌ネジ穴101dに雄ネジボルト118を係合する。次
に、雄ネジボルト118に当接するように、間座117を穿孔
部101c内に挿入する。更に、玉軸受106を穿孔部101c内
に挿入して、その外輪106aを間座117に当接させる。そ
の後出力軸103を穿孔部101c内に挿入し、その一端を玉
軸受106の内輪10b内に嵌込む。更に穿孔部101c内に玉軸
受105を挿入して、出力軸103の他端に玉軸受105の内輪1
05bを嵌込む。そしてスナップリング116を穿孔部101cの
周溝に嵌込む。出力軸103の雄セレーション103bにクラ
ッチ機構の雌セレーション102bとを係合させるようにし
て、モータ102をハウジング101に取り付ければ組み立て
は完了する。

軸受の遊び調整を以下に説明する。スパナ等を雄ネジ
ボルト118の六角部118aに係合させ、締め込んで行く
と、間座117はモータ102側に向かって軸線方向移動を開
始する。移動する間座117は玉軸受106の外輪106aを押圧
し、更にボール106cを介して、内輪106bを同様にモータ
側に押圧する。押圧された内輪106bは出力軸103の段部1
03dを押圧し、それにより出力軸103の段部103cが玉軸受
105の内輪105bを押圧する。押圧された内輪105bは、ボ
ルト105cを介して外輪105aを押圧する。ところが、玉軸
受105の外輪105aはスナップリング116により移動を拘束
されているので、雄ネジボルト118の締め込みは、各玉
軸受の内輪と外輪とを相対的にわずかに移動させてボー
ルを押圧する。それにより、軸受の遊びが防止されるよ
うになる。なお、上述の調整が行なわれた後に、ロック
ナット119が締結されれば、雄ネジボルト118はその位置
に固定され、出力軸113の回転時に不用意に間座117を移
動させないようになっている。

以上、本考案を実施例を参照して説明してきたが、本
考案は上記実施例に限定して解釈されるべきではなく、
適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。例
えば、予圧手段はボルトに限らずスプリングであっても
良い。

［考案の効果］ 以上述べたように、本考案の電動式パワーステアリン
グ装置によれば、 前記ハウジングが一方向から加工された穿孔部を有し
ているので、該穿孔部に設置された２つの転がり軸受手
段の同心性を高めることができ、それにより出力軸とモ
ータとの連結部の偏摩耗を防止できる。

更に、該出力軸により互いに近接する方向の移動が防
止されている２つの転がり軸受手段の内、一方の転がり
軸受手段に当接してその軸線方向の移動を防止するスナ
ップリング等の係止手段が該穿孔部に設けられており、
また他方の転がり軸受手段に当接する間座手段と、該他
方の転がり軸受手段を該一方の転がり軸受手段の方向
に、該間座手段を介して押圧する予圧手段とが設けられ
ているので、該予圧手段で該間座手段を押圧すれば、該
２つの転がり軸受手段を該スナップリング等の係止手段
と該間座手段との間で、出力軸を介して挟む方向に力を
加えることができ、それにより転がり軸受手段に予圧を
印加して、軸線方向の遊びを除去することができる。該
転がり軸受手段の軸受方向遊びを除去すれば、ウォーム
ギヤの異音の発生を防止できる。

また本願考案は、該穿孔部付近の加工・組立を一方向
から行なうことができ、製造時の省力化・自動化にも貢
献することとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本願考案の実施例である電動式パワーステア
リング装置100の軸線方向一部断面図である。 第２図は、第１図のAA断面に沿って切断して軸線方向に
見た図である。 第３図は、従来の電動式パワーステアリング装置の電動
モータのハウジングの断面図である。 ［主要部分の符号の説明］ 101……ハウジング 102……モータ 103……出力軸 104……ウォームホイール

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一方向から加工された袋孔である穿孔部を
   有するハウジングと、 該ハウジングに取り付けられたモータと、 該モータに出力伝達的に連結され、外周にウォームギヤ
   を形成しており、該ハウジングの穿孔部内に延在するよ
   うに設けられた出力軸と、 該ウォームギヤに噛合するウォームホィールと、 該ハウジングの該穿孔部に、該ウォームホィールを間に
   挟むようにして設けられており、該出力軸を回転自在に
   支持すると共に、該出力軸により互いに近接する方向の
   内輪の移動が防止されている２つの転がり軸受手段と、 該穿孔部に設けられ、一方の転がり軸受手段の外輪に当
   接してその軸線方向の移動を防止する係止手段と、 他方の転がり軸受手段の外輪に当接する間座手段と、 該他方の転がり軸受手段を該一方の転がり軸受手段の方
   向に、該間座手段を介して押圧する予圧手段とからな
   り、 前記穿孔部の入口側に配置された転がり軸受手段の取付
   部の内径は、前記穿孔部の奥部側に配置された転がり手
   段の取付部の内径以上である電動式パワーステアリング
   装置。
2. 【請求項２】前記予圧手段はボルトからなる請求項１記
   載の電動式パワーステアリング装置。