JP3613696B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵補助力の発生源として電動モータを用いる電動式パワーステアリング装置に関し、特に、前記モータの回転力をウォーム歯車式の減速装置を介して舵取機構に伝える構成とした電動式パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電動式パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに加わる操舵トルクの検出結果に基づいて操舵補助用のモータを駆動し、該モータの回転力を舵取機構に加えて舵取りを補助する構成となっており、車速の高低、操舵の頻度等の走行状態に応じた補助力特性の変更が、前記モータの通電制御により容易に行なえる利点を有することから、近年、その採用が拡大する傾向にある。
【0003】
さて電動式パワーステアリング装置の難点として、舵取り補助のために十分な回転力を発生し得る小型のモータが得難く、該モータの配設空間の確保が難しいという問題があるが、この問題は、操舵補助用のモータから舵取機構への伝動系の中途に減速装置を介在させ、前記モータの回転力を減速により増力して舵取機構に加える構成により解消されている。前記減速装置は、伝動系全体の大型化を避けるべく、コンパクトに構成でき、しかも高減速比が得られるものであることが望ましく、この要求に応えるものとして、舵取機構に連なる出力軸に同軸的に取付けたウォームホイールに、操舵補助用のモータの出力側に連結されたウォームを噛合させてなるウォーム歯車式の減速装置が広く用いられている。
【0004】
図4は従来の電動式パワーステアリング装置を示す正面断面図である。図において1は入力軸、2は出力軸である。これらはトーションバー3を介して同軸上に連結されており、筒型をなす共通のハウジングの内部に回動自在に支承されている。このハウジングは入力軸側の第1ハウジングH と、出力軸側の第2ハウジングH とを一体化させた構成であり、第1ハウジングH の内部には、入力軸1と出力軸2との対向部の外側に、入力軸1と出力軸2との相対角変位量に応じて操舵トルクを検出するトルクセンサ4が設置されている。該トルクセンサ4への給電及び出力の取り出しは、第1ハウジングH の外側に突設された端子箱5を介してそれぞれ行なわれている。
【0005】
前記入力軸1の上端部は第1ハウジングH から突出しており、ステアリングホイール(図示せず)に加えられた操舵トルクが入力軸1に作用するように、上部軸10を介してステアリングホイールに連結されている。一方、前記出力軸2の下端部は第2ハウジングH から突出しており、出力軸2の回転がラックピニオン式舵取機構(図示せず)に伝達されて舵取りが行なわれるように、ユニバーサルジョイント等の適宜の連結手段を介して舵取機構に連結されている。
【0006】
入力軸1は、一体的に連結された上部軸10を支持する軸受(図示せず)と、出力軸2の内側に嵌着された軸受ブッシュ8とによって両持ち支持されている。一方、出力軸2は、第2ハウジングH の入力軸側の開口部に内嵌固定された玉軸受22と、第2ハウジングH の舵取機構側の開口部に内嵌固定された玉軸受21とによって両持ち支持されており、これらの支持位置間に短寸の円筒形のウォームホイール6が後述の如く取付けられ、該ウォームホイール6の外周ではウォーム7が噛合させてある。
【0007】
図5は、図4のV−V線による断面図である。ウォームホイール6の位置に対応させて、第2ハウジングH の外側にモータMが固定されている。モータMの回転軸70は、ウォームホイール6の軸に直交する方向に位置せしめられており、その先端ではウォーム7が同軸的に連結されている。該ウォーム7は第2ハウジングH の内部に設置されており、第2ハウジングH に嵌着された玉軸受23と玉軸受24とによって、ウォームホイール6との交差部を挟んで支持されている。
【0008】
図6はウォームホイール6の取付け位置近傍の拡大正面断面図である。ウォーム7は台形ねじのように歯切りされているねじ歯車である。一方ウォームホイール6は金属製の円環状のボス部6aと、該ボス部6aの外側に一体的に成形された合成樹脂製のギヤ部6bとを備え、該ギヤ部6bの外周には、前記ウォーム7と噛合させるために歯6cが歯切りされている。そして、ウォームホイール6とウォーム7とは、ウォーム7の回転軸が、ウォームホイール6の軸方向の略中央に位置して噛合している。
【0009】
以上の如き構成により、ステアリングホイールが回転操作された場合に、入力軸1からトーションバー3を介して出力軸2へと回転力が伝達し、出力軸2に連結された舵取機構に伝達して舵取りが行なわれる。このとき出力軸2には車輪に作用する路面抵抗が舵取機構を介して作用しており、入力軸1と出力軸2とを連結するトーションバー3にはステアリングホイールに加わる操舵トルクに応じた捩れが生じ、入力軸1と出力軸2との相対角変位に対応した出力をトルクセンサ4が発する。
【0010】
トルクセンサ4の出力は、制御部(図示せず)に与えられ、前記モータMの駆動電流を制御すべく用いられる。これによって、モータMはステアリングホイールに加わる操舵トルクの大きさ及び方向に応じた回転力を発生し、該回転力は前記ウォーム7とウォームホイール6とによって減速されて出力軸2に伝達され、更に舵取機構に伝達されて、トーションバー3の捩れを戻す方向に舵取りを補助する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来の電動式パワーステアリング装置では、ウォームホイール及びウォームのバックラッシの量が適切でないときに異音が発生し、バックラッシの量を調節するためにはウォームホイールとウォームとのウォームホイールの半径方向の距離を調節しなければならなかった。ウォームホイールが取付けられている操舵軸とウォームが連結されている電動モータの回転軸との相対位置をウォームホイールの半径方向に変化させることでバックラッシの調節は可能となるが、ウォームホイールの半径方向は操舵軸及び電動モータの回転軸の夫々の軸長方向に対し直交する方向であり、操舵軸及び電動モータの回転軸の相対位置を前記方向に変化させるには、夫々を支持している軸受と一体的に移動させなければならないため、電動式パワーステアリング装置を組み立てた後にバックラッシの調節を行なうことができる構造にすることは非常に困難であった。従って適当なバックラッシを得るためには、ウォームホイール、ウォーム、及びハウジングの各仕上り寸法を測定し、適当なバックラッシが得られる関係のものを組み合わせて組み立てなければならず、またバックラッシの不良が発生したときには、分解して再度適当なバックラッシが得られる関係の部品を選び直して組み立て直す等、多くの手間を要していた。
【0012】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、電動式パワーステアリング装置の組み立て途中においてウォームホイールとウォームとのバックラッシを容易に調節することが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。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動式パワーステアリング装置は、一端が舵輪に連結され、他端が舵取機構に連結されている操舵軸と、前記操舵軸に同軸的に取付けられているウォームホイールと、該ウォームホイールに噛合し、操舵補助用の電動モータの回転軸に連結されたウォームとを備え、舵輪に加わる操舵トルクの検出結果に基づいて駆動される前記電動モータの回転力を、前記ウォームと前記ウォームホイールとを経て前記操舵軸に伝えるようにした電動式パワーステアリング装置において、前記操舵軸は、前記ウォームホイールの取付け位置両側の玉軸受により、前記電動モータの回転軸に対して操舵軸の軸長方向に相対的に可動に支持され、前記ウォームホイールは歯が形成されている外周面が前記操舵軸の軸心に対してテーパ状をなしており、前記玉軸受を各別のロックナットにより位置決めして前記ウォームとウォームホイールとのバックラッシ調整を行えるようにしてあることを特徴とし、更には前記操舵軸が、前記玉軸受による支持位置の両側に端部を有し、前記電動モータの固定部を備えるハウジングの内部に支持されており、前記バックラッシ調整は、前記操舵軸、ウォームホイール、電動モータ、ウォーム、玉軸受及びロックナットを前記ハウジングに組み付けてなるユニットの状態で行わせるようにしてあることを特徴とする。
【0014】
本発明に係る電動式パワーステアリング装置によれば、ウォームホイールをテーパ状にしてあることによって、ウォームホイールの軸長方向にウォームホイールとウォームとの距離を調節してバックラッシの調節を行なうことができるため、ウォームホイールが取付けられている操舵軸とウォームが連結されている電動モータの回転軸との操舵軸の軸長方向の相対位置を変化させることでバックラッシの調節が行なえるから、電動式パワーステアリング装置の組み立て途中においてバックラッシの調節を容易に行なうことが可能となる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図1は本発明に係る電動式パワーステアリング装置の実施の形態の要部の構成を示す正面断面図である。図において1は入力軸、2は出力軸である。これらはトーションバー3を介して同軸上に連結されており、筒型をなす共通のハウジングの内部に回動自在に支承されている。このハウジングは入力軸側の第1ハウジングH と、出力軸側の第2ハウジングH とを一体化させた構成であり、第1ハウジングH の内部には、入力軸1と出力軸2との対向部の外側に、入力軸1と出力軸2との相対角変位量に応じて操舵トルクを検出するトルクセンサ4が設置されている。該トルクセンサ4への給電及び出力の取り出しは、第1ハウジングH の外側に突設された端子箱5を介してそれぞれ行なわれている。
【0016】
前記入力軸1の上端部は第1ハウジングH から突出しており、ステアリングホイール(図示せず)に加えられた操舵トルクが入力軸1に作用するように、上部軸10を介してステアリングホイール(舵輪)に連結されている。一方、前記出力軸2の下端部は第2ハウジングH から突出しており、出力軸2の回転がラックピニオン式舵取機構(図示せず)に伝達されて舵取りが行なわれるように、ユニバーサルジョイント等の適宜の連結手段を介して舵取機構に連結されている。
【0017】
入力軸1は、一体的に連結された上部軸10を支持する軸受(図示せず)と、出力軸2の内側に嵌着された軸受ブッシュ8とによって両持ち支持されている。一方、出力軸2は、第2ハウジングH の入力軸1側の開口部に設けられた玉軸受22と、第2ハウジングH の舵取機構側の開口部に設けられた玉軸受21とによって両持ち支持されており、これらの支持位置間にテーパ状のウォームホイール6が後述の如く取付けられ、該ウォームホイール6の外周ではウォーム7が噛合させてある。また出力軸2は玉軸受21,22に対してその軸長方向に摺動可能となっており、出力軸2の上端部及び下端付近の一部の外周面に、雄ねじが形成されていて、玉軸受21の下方及び玉軸受22の上方においてロックナット23,24が螺合し、玉軸受21,22を固定している。
【0018】
図2は、図1のII−II線による断面図である。ウォームホイール6の位置に対応させて、第2ハウジングH の外側にモータMが固定されている。モータMの回転軸70は、ウォームホイール6の軸に直交する方向に位置せしめられており、その先端ではウォーム7が同軸的に連結されている。該ウォーム7は第2ハウジングH の内部に設置されており、第2ハウジングH に嵌着された玉軸受23と玉軸受24とによって、ウォームホイール6との交差部を挟んで支持されている。
【0019】
図3はウォームホイール6の取付け位置近傍の拡大正面断面図である。ウォーム7は台形ねじのように歯切りされているねじ歯車である。一方ウォームホイール6は金属製の円環状のボス部6aと、該ボス部6aの外側にテーパ状に一体的に成形された合成樹脂製のギヤ部6bとを備え、該ギヤ部6bのテーパ状の外周面には、前記ウォーム7と噛合させるために歯6cが歯切りされている。ウォームホイール6はテーパ状の外周面を下方に向かって径が小さくなるようにして出力軸2に取付けられており、ウォームホイール6とウォーム7とはウォームホイール6の外周面上の軸長方向に略中央の位置で噛合している。
【0020】
以上の如き構成により、ステアリングホイールが回転操作された場合に、入力軸1からトーションバー3を介して出力軸2へと回転力が伝達し、出力軸2に連結された舵取機構に伝達して舵取りが行なわれる。このとき出力軸2には車輪に作用する路面抵抗が舵取機構を介して作用しており、入力軸1と出力軸2とを連結するトーションバー3にはステアリングホイールに加わる操舵トルクに応じた捩れが生じ、入力軸1と出力軸2との相対角変位に対応した出力をトルクセンサ4が発する。
【0021】
トルクセンサ4の出力は、制御部(図示せず)に与えられ、前記モータMの駆動電流を制御すべく用いられる。これによって、モータMはステアリングホイールに加わる操舵トルクの大きさ及び方向に応じた回転力を発生し、該回転力は前記ウォーム7とウォームホイール6とによって減速されて出力軸2に伝達され、更に舵取機構に伝達されて、トーションバー3の捩れを戻す方向に舵取りを補助する。
【0022】
また、ウォーム7とウォームホイール6との相対位置が両者のバックラッシが適正な量ではない関係のときには、出力軸2、ウォームホイール6、玉軸受21,22、ロックナット23,24、第2ハウジングH 、モータM、及びウォーム7等から構成されるユニットの状態で、前記ロックナット23,24を緩め、出力軸2を軸長方向に摺動させて適正な量のバックラッシの位置関係とし、このときにロックナット23,24を締めて出力軸2を固定することによってバックラッシの調節を行なうことができる。またバックラッシ調節によって生じる第1ウジングH 及び第2ハウジングH と上部軸10、入力軸1、及び出力軸2との相対位置の個体差は、第1ハウジングH 及び第2ハウジングH に取付けられる取付け金具に設けられた長穴を介して、位置を調節して車体に取付けられることにより吸収される。
【0023】
なお、本実施の形態では出力軸2を玉軸受21,22に対して軸長方向に摺動可能とし、出力軸2の軸長方向の位置を調節することによってウォームホイールとウォームとのバックラッシの調節を行なえる構成としてあるが、モータMまたはその回転軸70を出力軸2の軸長方向に動かせる構成であってもよい。
【0024】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明に係る電動式パワーステアリング装置によれば、ウォームホイールをテーパ状にしてあるため、組み立て後に操舵軸と電動モータの回転軸との操舵軸の軸長方向の相対位置を変化させ、ウォームホイールの両側にて操舵軸を支持する玉軸受をロックナットにより位置決めすることにより、ウォームホイールとウォームとの噛合部におけるバックラッシ調整が容易に行え、適当なバックラッシを得るために各部品を選んで組み立てる必要がなく、またバックラッシ不良による組み直しも不要となり、電動式パワーステアリング装置の組み立て工数を低減することが可能となる。
【0025】
また、ウォームホイール両側の玉軸受により操舵軸を支持し電動モータの固定部を備えるハウジングが、前記玉軸受の両側に端部を有するから、前記ハウジングに操舵軸及び電動モータを組み付けたユニットの状態でバックラッシ調整が行え、このユニットに他部品を組み付けて電動式パワーステアリング装置を構成することができ、多大の手間を要する組み直しの発生の虞れが大幅に低減され、組立て工数の更なる低減を図ることができる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電動式パワーステアリング装置の実施の形態の要部の構成を示す正面断面図である。
【図2】図1のII−II線による断面図である。
【図3】ウォームホイールの取付け位置近傍の拡大正面断面図である。
【図4】従来の電動式パワーステアリング装置を示す正面断面図である。
【図5】図4のV−V線による断面図である。
【図6】従来の電動式パワーステアリング装置におけるウォームホイールの取付け位置近傍の拡大正面断面図である。
【符号の説明】
1 入力軸
2 出力軸(操舵軸)
23,24 ロックナット
6 ウォームホイール
6a ボス部
6b ギヤ部
6c 歯
7 ウォーム
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering apparatus using an electric motor as a generation source of steering assist force, and in particular, an electric power configured to transmit the rotational force of the motor to a steering mechanism via a worm gear type reduction device. The present invention relates to a steering device.
[0002]
[Prior art]
The electric power steering device is configured to drive a steering assist motor based on the detection result of the steering torque applied to the steering wheel, and to assist the steering by adding the rotational force of the motor to the steering mechanism. In recent years, the use of the assisting force characteristic according to the running state such as the level of the vehicle speed and the steering frequency can be easily performed by the energization control of the motor.
[0003]
As a difficulty of the electric power steering device, there is a problem that it is difficult to obtain a small motor capable of generating sufficient rotational force for steering assistance, and it is difficult to secure a space for arranging the motor. This is solved by a configuration in which a speed reduction device is interposed in the middle of the transmission system from the steering assist motor to the steering mechanism, and the rotational force of the motor is increased by deceleration and applied to the steering mechanism. It is desirable that the speed reducer can be compactly configured to avoid an increase in the size of the entire transmission system and that a high speed reduction ratio can be obtained. In order to meet this requirement, the speed reducer is coaxial with the output shaft connected to the steering mechanism. 2. Description of the Related Art A worm gear type reduction device is widely used in which a worm connected to the output side of a steering assist motor is engaged with a worm wheel that is attached to the worm wheel.
[0004]
FIG. 4 is a front sectional view showing a conventional electric power steering apparatus. In the figure, 1 is an input shaft and 2 is an output shaft. These are coaxially connected via a torsion bar 3 and are rotatably supported in a common housing having a cylindrical shape. The housing includes a first housing H 1 of the input shaft side, a second configuration in which are integrated with the housing of H 2 output shaft side, to the interior of the first housing H 1, the input shaft 1 and output shaft 2 A torque sensor 4 for detecting a steering torque according to the relative angular displacement amount between the input shaft 1 and the output shaft 2 is installed outside the facing portion. Extraction of the feed and output to the torque sensor 4 are made respectively through the terminal box 5 which protrude outside the first housing H 1.
[0005]
The upper end portion of the input shaft 1 protrudes from the first housing H 1, as the steering torque applied to a steering wheel (not shown) acts on the input shaft 1, the steering wheel via the upper shaft 10 It is connected. On the other hand, the lower end portion of the output shaft 2 so protrudes, is steered is transmitted the rotation of the output shaft 2 is a rack and pinion steering mechanism (not shown) is performed from the second housing H 2, a universal joint It connects with the steering mechanism via appropriate connection means, such as.
[0006]
The input shaft 1 is supported at both ends by a bearing (not shown) that supports the integrally connected upper shaft 10 and a bearing bush 8 that is fitted inside the output shaft 2. Ball On the other hand, the output shaft 2, the second housing H ball bearing 22 which is fitted and fixed to the opening of the input shaft 2, which is fitted in and fixed to the second opening of the steering mechanism of the housing H 2 Both ends of the worm wheel 6 are supported by a bearing 21, and a short cylindrical worm wheel 6 is mounted between these supporting positions as described later, and the worm 7 is engaged with the outer periphery of the worm wheel 6.
[0007]
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG. In correspondence to the position of the worm wheel 6, the motor M is fixed to the outside of the second housing H 2. The rotating shaft 70 of the motor M is positioned in a direction orthogonal to the axis of the worm wheel 6, and the worm 7 is coaxially connected at the tip thereof. The worm 7 is placed inside the second housing H 2, by a ball bearing 23 and the ball bearing 24 is fitted to the second housing H 2, it is supported across the intersection with the worm wheel 6 Yes.
[0008]
FIG. 6 is an enlarged front sectional view in the vicinity of the position where the worm wheel 6 is attached. The worm 7 is a screw gear geared like a trapezoidal screw. On the other hand, the worm wheel 6 includes a metal annular boss portion 6a and a synthetic resin gear portion 6b integrally formed on the outer side of the boss portion 6a. To engage with the worm 7, the teeth 6c are cut. The worm wheel 6 and the worm 7 are meshed with each other so that the rotational axis of the worm 7 is positioned at the approximate center in the axial direction of the worm wheel 6.
[0009]
With the configuration as described above, when the steering wheel is rotated, the rotational force is transmitted from the input shaft 1 to the output shaft 2 via the torsion bar 3, and is transmitted to the steering mechanism connected to the output shaft 2. Steering is performed. At this time, road surface resistance acting on the wheels acts on the output shaft 2 via the steering mechanism, and the torsion bar 3 connecting the input shaft 1 and the output shaft 2 corresponds to the steering torque applied to the steering wheel. Torsion occurs, and the torque sensor 4 generates an output corresponding to the relative angular displacement between the input shaft 1 and the output shaft 2.
[0010]
The output of the torque sensor 4 is given to a control unit (not shown) and used to control the drive current of the motor M. As a result, the motor M generates a rotational force according to the magnitude and direction of the steering torque applied to the steering wheel, and the rotational force is decelerated by the worm 7 and the worm wheel 6 and transmitted to the output shaft 2. It is transmitted to the steering mechanism to assist steering in the direction of returning the torsion bar 3 torsion.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional electric power steering apparatus as described above, noise is generated when the backlash amount of the worm wheel and the worm is not appropriate, and the radius of the worm wheel between the worm wheel and the worm is used to adjust the backlash amount. Had to adjust the direction distance. The backlash can be adjusted by changing the relative position of the steering shaft to which the worm wheel is attached and the rotating shaft of the electric motor to which the worm is connected in the radial direction of the worm wheel. Is a direction orthogonal to the axial length direction of each of the steering shaft and the rotating shaft of the electric motor, and in order to change the relative position of the steering shaft and the rotating shaft of the electric motor in the above-mentioned direction, a bearing supporting each of them Therefore, it is very difficult to make a structure capable of adjusting the backlash after assembling the electric power steering apparatus. Therefore, in order to obtain an appropriate backlash, it is necessary to measure the finished dimensions of the worm wheel, worm, and housing, and combine them to obtain an appropriate backlash, and a backlash failure has occurred. In some cases, it took a lot of work, such as reassembling and reassembling the parts that can be reassembled to obtain an appropriate backlash.
[0012]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide an electric power steering device that can easily adjust the backlash between the worm wheel and the worm during the assembly of the electric power steering device. And
[0013]
[Means for Solving the Problems]
An electric power steering apparatus according to the present invention includes a steering shaft having one end connected to a steering wheel and the other end connected to a steering mechanism, a worm wheel coaxially attached to the steering shaft, and the worm A worm meshed with a wheel and connected to a rotating shaft of an electric motor for assisting steering, and the rotational force of the electric motor driven based on a detection result of a steering torque applied to the steered wheel is converted to the worm and the worm. In the electric power steering apparatus configured to transmit to the steering shaft via a wheel, the steering shaft has an axial length of the steering shaft with respect to the rotation shaft of the electric motor by ball bearings on both sides of the mounting position of the worm wheel. is supported by the relatively movable in a direction, the worm wheel has name a tapered outer peripheral surface of the tooth is formed with respect to the axis of the steering shaft The ball bearing is positioned by a separate lock nut so that backlash adjustment between the worm and the worm wheel can be performed. Further, the steering shaft is arranged at both ends of the support position by the ball bearing. And the backlash adjustment is performed by assembling the steering shaft, worm wheel, electric motor, worm, ball bearing, and lock nut to the housing. It is made to perform in the state of the unit which becomes .
[0014]
According to the electric power steering apparatus of the present invention, the backlash can be adjusted by adjusting the distance between the worm wheel and the worm in the axial direction of the worm wheel by making the worm wheel tapered. Therefore, the backlash can be adjusted by changing the relative position in the axial direction of the steering shaft between the steering shaft to which the worm wheel is attached and the rotating shaft of the electric motor to which the worm is connected. It is possible to easily adjust the backlash during the assembly of the steering device.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof. FIG. 1 is a front sectional view showing a configuration of a main part of an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention. In the figure, 1 is an input shaft and 2 is an output shaft. These are coaxially connected via a torsion bar 3 and are rotatably supported in a common housing having a cylindrical shape. The housing includes a first housing H 1 of the input shaft side, a second configuration in which are integrated with the housing of H 2 output shaft side, to the interior of the first housing H 1, the input shaft 1 and output shaft 2 A torque sensor 4 for detecting a steering torque according to the relative angular displacement amount between the input shaft 1 and the output shaft 2 is installed outside the facing portion. Extraction of the feed and output to the torque sensor 4 are made respectively through the terminal box 5 which protrude outside the first housing H 1.
[0016]
The upper end portion of the input shaft 1 protrudes from the first housing H 1, as the steering torque applied to a steering wheel (not shown) acts on the input shaft 1, a steering via the upper shaft 10 Wheel ( Connected to the steering wheel). On the other hand, the lower end portion of the output shaft 2 so protrudes, is steered is transmitted the rotation of the output shaft 2 is a rack and pinion steering mechanism (not shown) is performed from the second housing H 2, a universal joint It connects with the steering mechanism via appropriate connection means, such as.
[0017]
The input shaft 1 is supported at both ends by a bearing (not shown) that supports the integrally connected upper shaft 10 and a bearing bush 8 that is fitted inside the output shaft 2. On the other hand, the output shaft 2, the second housing H ball bearing 22 provided in the opening of the input shaft 1 side 2, a ball bearing 21 provided in the second opening of the steering mechanism of the housing H 2 The tapered worm wheel 6 is mounted between these supporting positions as described later, and the worm 7 is engaged with the outer periphery of the worm wheel 6. The output shaft 2 is slidable in the axial length direction with respect to the ball bearings 21 and 22, and a male screw is formed on a part of the outer peripheral surface near the upper end and the lower end of the output shaft 2, Lock nuts 23 and 24 are screwed below the ball bearing 21 and above the ball bearing 22 to fix the ball bearings 21 and 22.
[0018]
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. In correspondence to the position of the worm wheel 6, the motor M is fixed to the outside of the second housing H 2. The rotating shaft 70 of the motor M is positioned in a direction orthogonal to the axis of the worm wheel 6, and the worm 7 is coaxially connected at the tip thereof. The worm 7 is placed inside the second housing H 2, by a ball bearing 23 and the ball bearing 24 is fitted to the second housing H 2, it is supported across the intersection with the worm wheel 6 Yes.
[0019]
FIG. 3 is an enlarged front sectional view in the vicinity of the position where the worm wheel 6 is attached. The worm 7 is a screw gear geared like a trapezoidal screw. On the other hand, the worm wheel 6 includes a metal annular boss portion 6a and a synthetic resin gear portion 6b integrally formed on the outside of the boss portion 6a in a tapered shape, and the gear portion 6b has a tapered shape. On the outer peripheral surface, teeth 6c are cut out to mesh with the worm 7. The worm wheel 6 is attached to the output shaft 2 such that the diameter of the worm wheel 6 decreases downward and the worm wheel 6 and the worm 7 extend in the axial length direction on the outer peripheral surface of the worm wheel 6. Engage at approximately the center position.
[0020]
With the configuration as described above, when the steering wheel is rotated, the rotational force is transmitted from the input shaft 1 to the output shaft 2 via the torsion bar 3, and is transmitted to the steering mechanism connected to the output shaft 2. Steering is performed. At this time, road surface resistance acting on the wheels acts on the output shaft 2 via the steering mechanism, and the torsion bar 3 connecting the input shaft 1 and the output shaft 2 corresponds to the steering torque applied to the steering wheel. Torsion occurs, and the torque sensor 4 generates an output corresponding to the relative angular displacement between the input shaft 1 and the output shaft 2.
[0021]
The output of the torque sensor 4 is given to a control unit (not shown) and used to control the drive current of the motor M. As a result, the motor M generates a rotational force according to the magnitude and direction of the steering torque applied to the steering wheel, and the rotational force is decelerated by the worm 7 and the worm wheel 6 and transmitted to the output shaft 2. It is transmitted to the steering mechanism to assist steering in the direction of returning the torsion bar 3 torsion.
[0022]
When the relative positions of the worm 7 and the worm wheel 6 are not in an appropriate amount of backlash, the output shaft 2, the worm wheel 6, the ball bearings 21, 22, the lock nuts 23, 24, the second housing H 2. In the state of the unit composed of the motor M, the worm 7 and the like, the lock nuts 23 and 24 are loosened, and the output shaft 2 is slid in the axial direction to obtain an appropriate amount of backlash positional relationship. The backlash can be adjusted by sometimes tightening the lock nuts 23 and 24 to fix the output shaft 2. The first Ujingu H 1 and second housing H 2 and the upper shaft 10 caused by the backlash adjusting individual differences of the relative position between the input shaft 1, and the output shaft 2, the first housing H 1 and the second housing H 2 It is absorbed by being attached to the vehicle body by adjusting the position through a long hole provided in the mounting bracket to be mounted.
[0023]
In the present embodiment, the output shaft 2 is slidable in the axial direction with respect to the ball bearings 21 and 22, and the position of the output shaft 2 in the axial direction is adjusted to reduce backlash between the worm wheel and the worm. Although the configuration is such that the adjustment can be performed, a configuration in which the motor M or its rotating shaft 70 can be moved in the axial direction of the output shaft 2 may be employed.
[0024]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the electric power steering apparatus of the present invention, since the worm wheel is tapered, the relative position in the axial direction of the steering shaft between the steering shaft and the rotating shaft of the electric motor is determined after assembly. By changing the position of the ball bearing that supports the steering shaft on both sides of the worm wheel with the lock nut , the backlash adjustment at the meshing part of the worm wheel and the worm can be easily performed, and each part to obtain the appropriate backlash There is no need to select and assemble, and there is no need for reassembly due to poor backlash, and the number of assembly steps for the electric power steering apparatus can be reduced .
[0025]
In addition, since the housing that supports the steering shaft by the ball bearings on both sides of the worm wheel and includes the fixed portion of the electric motor has the end portions on both sides of the ball bearing, the state in which the steering shaft and the electric motor are assembled to the housing Backlash adjustment can be performed with this, and other parts can be assembled to this unit to configure an electric power steering device. The possibility of reassembly requiring a great deal of labor is greatly reduced, and the number of assembly steps can be further reduced. The present invention has excellent effects, such as being able to achieve .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front sectional view showing a configuration of a main part of an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is an enlarged front sectional view in the vicinity of a worm wheel mounting position.
FIG. 4 is a front sectional view showing a conventional electric power steering apparatus.
5 is a cross-sectional view taken along line VV in FIG.
FIG. 6 is an enlarged front sectional view in the vicinity of a worm wheel mounting position in a conventional electric power steering apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Input shaft 2 Output shaft (steering shaft)
23, 24 Lock nut 6 Worm wheel 6a Boss part 6b Gear part 6c Teeth 7 Worm

Claims (2)

一端が舵輪に連結され、他端が舵取機構に連結されている操舵軸と、前記操舵軸に同軸的に取付けられているウォームホイールと、該ウォームホイールに噛合し、操舵補助用の電動モータの回転軸に連結されたウォームとを備え、舵輪に加わる操舵トルクの検出結果に基づいて駆動される前記電動モータの回転力を、前記ウォームと前記ウォームホイールとを経て前記操舵軸に伝えるようにした電動式パワーステアリング装置において、前記操舵軸は、前記ウォームホイールの取付け位置両側の玉軸受により、前記電動モータの回転軸に対して操舵軸の軸長方向に相対的に可動に支持され、前記ウォームホイールは歯が形成されている外周面が前記操舵軸の軸心に対してテーパ状をなしており、前記玉軸受を各別のロックナットにより位置決めして前記ウォームとウォームホイールとのバックラッシ調整を行えるようにしてあることを特徴とする電動式パワーステアリング装置。A steering shaft whose one end is connected to the steering wheel and the other end is connected to the steering mechanism, a worm wheel coaxially attached to the steering shaft, and an electric motor for assisting steering, which meshes with the worm wheel A worm coupled to the rotating shaft of the motor, and the rotational force of the electric motor driven based on the detection result of the steering torque applied to the steering wheel is transmitted to the steering shaft through the worm and the worm wheel. In the above-described electric power steering apparatus, the steering shaft is supported by ball bearings on both sides of the attachment position of the worm wheel so as to be movable relative to the rotation axis of the electric motor in the axial direction of the steering shaft , worm wheel has name a tapered shape with respect to the outer peripheral surface teeth are formed axis of the steering shaft, positioning the respective different locknut said ball bearing To an electric power steering apparatus characterized by you have to allow backlash adjustment between the worm and the worm wheel. 前記操舵軸は、前記玉軸受による支持位置の両側に端部を有し、前記電動モータの固定部を備えるハウジングの内部に支持されており、前記バックラッシ調整は、前記操舵軸、ウォームホイール、電動モータ、ウォーム、玉軸受及びロックナットを前記ハウジングに組み付けてなるユニットの状態で行わせるようにしてある請求項1記載の電動式パワーステアリング装置。The steering shaft has end portions on both sides of a support position by the ball bearing, and is supported inside a housing having a fixing portion of the electric motor, and the backlash adjustment is performed by adjusting the steering shaft, worm wheel, electric motor 2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the motor, the worm, the ball bearing and the lock nut are carried out in a unit assembled with the housing.
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