JP3170438U - ウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォームのリフトの抑制を予圧機構の弾性力と突起部の剛性で分配して、予圧機構の弾性力を低く設定すること。【解決手段】ウォーム支持部のブッシュ２２の内径に、突起部３０が設けてあり、この突起部３０の剛性と予圧機構２０の弾性力でウォーム１１のリフトの抑制を行うように構成してある。したがって、このように、ウォーム支持部のブッシュ２２の内径に、突起部３０を設けることにより、ウォーム１１のリフトの抑制を予圧機構２０の弾性力と突起部３０の剛性で分配することが出来、予圧機構２０の弾性力を低く設定することが出来る。これにより、フリクションの低減が狙える。【選択図】図２

Description

本考案は、ウォームをウォームホイールに弾性力により押圧して予圧を与える予圧機構を備えたウォーム減速機、及び、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知してこの検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生してウォーム減速機により減速し操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に関する。

自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動するものが多かった。ところが、この種のパワーステアリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数馬力〜十馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下することが避けられなかった。

そこで、これらの問題を解決するものとして、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置（Electric Power Steering、以下ＥＰＳと記す）が近年注目されている。ＥＰＳには、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長がある。

ＥＰＳでは、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生して、動力伝達機構（減速機）により減速して操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。

この動力伝達機構（減速機）として、ウォーム減速機を用いたＥＰＳでは、電動モータの駆動軸側のウォームに、ウォームホイールが噛合してあり、このウォームホイールは、操舵機構の出力軸（例えば、ピニオン軸、コラム軸）に嵌合してある。

ところで、特許文献１に開示した電動パワーステアリング装置では、ハウジングと、このハウジングに取り付けられ、補助操能力をモータ軸を介して回転軸に伝達するモータと、この回転軸に形成又は外嵌され、ギヤ部が金属又は樹脂で形成されたウォームと、前記ハウジングに配設され、前記ウォームの両側位置にそれぞれ配置され、前記回転軸を回転自在に支持している転がり軸受と、車軸を操舵するための操舵力を伝達するもので、前記ハウジングの所定位置に軸支された出力軸と、前記ウォームと噛み合うように前記出力軸に形成又は外嵌され、ギヤ部が樹脂で形成されたウォームホイールと、前記回転軸の前記モータから遠い方の軸端部に前記ウォームホイールに向かう予圧を与える予圧機構が設けてあることにより、バックラッシユの存在を無くし、動力の伝達性能を損なうことなく、歯打ち音を低減することができる。

国際公開番号 ＷＯ ０３／０４７９４８ Ａ１

しかしながら、予圧機構は、ウォームとブッシュの隙間を詰めると、フリクションが大きくなり、隙間を大きくしすぎると、ラトル音に繋がる。

その結果、リフト量が大きい時のウォームの動きを抑制するには、予圧バネの荷重を上げるのが有効的だが、同時にフリクションが上昇してしまう。

本考案は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、ウォームのリフトの抑制を予圧機構の弾性力と突起部の剛性で分配することが出来、予圧機構の弾性力を低く設定することが出来る、ウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本考案に係るウォーム減速機は、ウォームをウォームホイールに弾性力により押圧して予圧を与える予圧機構を備えたウォーム減速機に於いて、
ウォーム支持部のブッシュの内径に、突起部が設けてあり、当該突起部の剛性と前記予圧機構の弾性力で前記ウォームのリフトの抑制を行うことを特徴とする。

好適には、前記ウォーム支持部のブッシュと前記予圧機構のウォーム予圧部とが前記ウォームの軸方向における異なる位置にそれぞれ配置されている。

また、本考案に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクを、トルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生してウォーム減速機により減速し、操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記ウォーム減速機は、ウォームをウォームホイールに弾性力により押圧して予圧を与える予圧機構を備え、
ウォーム支持部のブッシュの内径に、突起部が設けてあり、当該突起部の剛性と前記予圧機構の弾性力で前記ウォームのリフトの抑制を行うことを特徴とする。

好適には、前記ウォーム支持部のブッシュと前記予圧機構のウォーム予圧部とが前記ウォームの軸方向における異なる位置にそれぞれ配置されている。

さらに好適には、前記ウォームは、一方の端部が前記電動モータに接続され、他方の端部が前記ウォーム支持部によって支持され、前記電動モータの近傍部が、軸受とその軸方向両側に圧縮して配置された一対のダンパとを介して、軸方向に移動可能に支持されている。

さらに好適には、突起部は、軸方向中央部の内径が小さく、軸方向両側ほど内径が大きくなっている。

さらに好適には、突起部は、軸方向中央部に鋭角の突起状に形成している。

さらに好適には、突起部は、軸方向に複数形成されている。

本考案によれば、ウォーム支持部のブッシュの内径に、突起部を設けることにより、ウォームのリフトの抑制を予圧機構の弾性力と突起部の剛性で分配することが出来、予圧機構の弾性力を低く設定することが出来る。これにより、フリクションの低減が狙える。

本考案の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。 図１に示したウォーム減速機の反モータ側端部の拡大断面図である。 （ａ）乃至（ｅ）は、それぞれ、ウォーム減速機の反モータ側端部に装着するブッシュの断面図である。

以下、本考案の実施の形態に係るウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本考案の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。

図１に示すように、ウォーム１１は、その両端部に於いて、電動モータ１０に近い側のモータ側軸受１５と、電動モータ１０から離れた側の反モータ側軸受２３とにより、回転自在に支持してある。

また、ウォーム１１は、電動モータ１０の駆動軸１０ａに、スプライン嵌合してある。

モータ側軸受１５は、ウォーム１１に一体に設けたフランジ１６と、ウォーム１１の端部に固定したナット１７との間に、それぞれ、圧縮された一対のゴムダンパー１８，１８を介して、ウォーム１１と同芯になるように、弾性支持してある。これにより、ウォーム１１は、ゴムダンパー１８の弾性範囲内で、モータ側軸受１５に対して、軸方向に移動可能である。

ウォーム１１をウォームホイール１２に近付ける方向に、ウォーム１の反モータ側端部を押圧して予圧する予圧機構２０が設けてある。

即ち、ウォーム１１の大径部２１に、ブッシュ２２、反モータ側軸受２３、及びホルダー２４が嵌合してあり、ウォーム１１の小径部２５に、予圧パッド２６が設けてあり、その外周面に、捩りコイルバネ２７が巻回してある。

従って、ウォーム１１の反モータ側端部（小径部２５）を、ウォーム１１をウォームホイール１２に近付ける方向に弾性的に一定の荷重で押圧することができ、噛み合い部のガタ付きを調整することができる。

図２は、図１に示したウォーム減速機の反モータ側端部の拡大断面図である。

図３（ａ）乃至（ｅ）は、それぞれ、ウォーム減速機の反モータ側端部に装着するブッシュの断面図である。

本実施の形態では、ウォーム支持部のブッシュ２２の内径に、突起部３０が設けてあり、この突起部３０の剛性と予圧機構２０の弾性力でウォーム１１のリフトの抑制を行うように構成してある。

したがって、このように、ウォーム支持部のブッシュ２２の内径に、突起部３０を設けることにより、ウォーム１１のリフトの抑制を予圧機構２０の弾性力と突起部３０の剛性で分配することが出来、予圧機構２０の弾性力を低く設定することが出来る。これにより、フリクションの低減が狙える。

このブッシュ２２の内径の突起部３０は、図２及び図３（ａ）に示すように、中央部が高く両側ほど低くなるように形成してあってもよいが、以下のように形成してあってもよい。

図３（ｂ）の例では、ブッシュ２２の内径の突起部３０は、中央部では、略平坦であり、両側ほど低くなるように形成してある。

図３（ｃ）の例では、ブッシュ２２の内径の突起部３０は、中央部では、鋭角の突起状に形成してある。

図３（ｄ）の例では、ブッシュ２２の内径の突起部３０は、その頂部が略平坦であって、複数個、即ち、２個形成してある。

図３（ｅ）の例では、ブッシュ２２の内径の突起部３０は、その頂部が略平坦であって、複数個、即ち、３個形成してある。

また、ブッシュ２２の内径の突起部３０の形状は、上記の図示例に限定されず、種々の形状に形成することができる。即ち、突起部３０は、任意の形状であり、その数量も複数でも可とする。

なお、本考案は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。

１０ 電動モータ
１０ａ 駆動軸
１１ ウォーム
１２ ウォームホイール
１５ モータ側軸受
１６ フランジ
１７ ナット
１８ ゴムダンパー
２０ 予圧機構
２１ 大径部
２２ ブッシュ
２３ 反モータ側軸受
２４ ホルダー
２５ 小径部
２６ 予圧パッド
２７ 捩りコイルバネ
３０ 突起部

Claims (8)

1. ウォームをウォームホイールに弾性力により押圧して予圧を与える予圧機構を備えたウォーム減速機に於いて、
   ウォーム支持部のブッシュの内径に、突起部が設けてあり、当該突起部の剛性と前記予圧機構の弾性力で前記ウォームのリフトの抑制を行うことを特徴とするウォーム減速機。
2. 前記ウォーム支持部のブッシュと前記予圧機構のウォーム予圧部とが前記ウォームの軸方向における異なる位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１に記載のウォーム減速機。
3. ステアリングホイールに印加された操舵トルクを、トルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生してウォーム減速機により減速し、操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、
   前記ウォーム減速機は、ウォームをウォームホイールに弾性力により押圧して予圧を与える予圧機構を備え、
   ウォーム支持部のブッシュの内径に、突起部が設けてあり、当該突起部の剛性と前記予圧機構の弾性力で前記ウォームのリフトの抑制を行うことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
4. 前記ウォーム支持部のブッシュと前記予圧機構のウォーム予圧部とが前記ウォームの軸方向における異なる位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記ウォームは、一方の端部が前記電動モータに接続され、他方の端部が前記ウォーム支持部によって支持され、前記電動モータ近傍部が、軸受とその軸方向両側に圧縮して配置された一対のダンパとを介して、軸方向に移動可能に支持されていることを特徴とする請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記突起部は、軸方向中央部の内径が小さく、軸方向両側ほど内径が大きくなっていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記突起部は、軸方向中央部に鋭角の突起状に形成していることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。
8. 前記突起部は、軸方向に複数形成されていることを特徴とする請求項３ないし５のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。

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