JP3806634B2

JP3806634B2 - 電動式動力舵取装置

Info

Publication number: JP3806634B2
Application number: JP2001314114A
Authority: JP
Inventors: 知浩前川
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2001-10-11
Filing date: 2001-10-11
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2021-10-11
Also published as: JP2003118598A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングコラムに操舵補助力発生用のモータを装備する、いわゆるコラムタイプの電動式動力舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
いわゆるコラムタイプの電動式動力舵取装置では、ステアリングコラムの軸方向下部に固定された略筒状のギヤハウジング内に、ウォームギヤ機構等の減速機構を収容しており、さらに、このギヤハウジングによって操舵補助力発生用のモータを支持している。ステアリングコラムの軸方向上部はアッパブラケットを介して車体にリジッドに固定され、ギヤハウジングはロワーブラケットを介して車体にリジッドに固定される。
【０００３】
従来、ロワーブラケットの挿通孔を挿通するボルトをギヤハウジングを貫通するねじ孔にねじ込んで固定していたが、ねじ込み時にねじ孔に生ずる切粉がギヤハウジング内に侵入し、減速機構のギヤ噛合部分に入り込み、回転トルクの増加等の不具合を引き起こすおそれがある。
そこで、袋ナット状にねじ孔の底を塞ぐことも考えられるが、製造コストが高くなる。
【０００４】
また、通例アルミニウム合金製であるギヤハウジングと鉄製のロワーブラケットとをかしめて固定することも考えられるが、かしめ時にギヤハウジングを径方向に変形させてしまうと、減速ギヤとしてのウォームホイールの位置が狂い、その結果、ウォーム軸とウォームホイールとの調整済みの芯間距離を狂わせてしまうおそれがある。
そこで、ギヤハウジングとロワーブラケットをかしめ固定した後に、上記の芯間距離を調整するようにすることも考えられるが、そうした場合、芯間距離の調整ラインに、ギヤハウジングとロワーブラケットが組み付けられた非常に大きなサブアセンブリを流すことになる。このため、生産設備が大型化してしまう。また既存の設備を改造するためのコストもかかり、実際問題として実施が困難である。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、安価でしかも減速ギヤの位置を狂わすことなく車体に固定することのできる電動式動力舵取装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するため、本発明は、操舵補助力発生用のモータの回転を減速する減速ギヤと、内周面を有し、その内周面によって、軸受を介して上記減速ギヤを回転自在に支持する略筒状のハウジングと、ハウジングから当該ハウジングの軸方向に突出する突起と、突起挿通孔を有し車体に固定されるブラケットとを備え、上記突起がブラケットの突起挿通孔に挿通されて上記軸方向にかしめられていることを特徴とするものである。
【０００７】
仮に、略筒状のハウジングを当該ハウジングの径方向にかしめるとすると、ハウジングが変形し易いが、本発明では、略筒状のハウジングを当該ハウジングの軸方向（減速ギヤの軸方向に相当する方向）にかしめるので、ハウジングが変形し難い。したがって、本発明によれば、減速ギヤとこれに噛み合う駆動ギヤとの芯間距離の調整を行った後に、かしめを実施しても芯間距離を狂わすことがないので、芯間距離の調整工程後にかしめ工程を実施することが実質的に可能となる。したがって、工程変更のための設備改造等も不要となり、またねじ加工も不要なので、製造コストを安くすることができる。
【０００８】
上記ハウジングがブラケットを当該ハウジングの軸方向に受ける台座部を有し、上記突起は台座部に設けられていれば、ブラケットをハウジングの台座部で安定して受けた状態で突起をかしめることができ、ブラケットとハウジングを位置精度良く固定することができる点で好ましい。
上記ハウジングの軸方向に沿ってみたときに突起と軸受とが重ならないようにしてあれば、かしめ時に軸受に不要な力が負荷されることを防止でき、芯間距離の狂いを生じさせない点で好ましい。
【０００９】
上記ハウジングが軽合金材料により構成されていれば、かしめに適している。軽合金材料としては、アルミニウム合金、マグネシウム合金を例示することができる。
また、上記減速ギヤは、上記モータによって駆動されるウォーム軸に噛み合うウォームホイールを含む場合がある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の一部破断概略断面部である。図１を参照して、本電動式動力舵取装置１は、一端にステアリングホイールＨが一体回転可能に取り付けられるステアリングシャフト２と、このステアリングシャフト２を回転自在に支持するステアリングコラム３とを備えている。
【００１１】
ステアリングコラム３の軸方向上部はアッパブラケット４を介して車体側部材５に固定され、これにより、ステアリングコラム３の軸方向上部を車体８（不図示）に支持されている。
ステアリングコラム３の軸方向下部には少なくとも減速機構６を収容する略筒状をなすギヤハウジング７が固定されており、このギヤハウジング７が操舵補助力を発生させるためのモータ８（図２参照）を支持している。具体的には、モータ８のロータやステータを内蔵するモータハウジング８ａが減速機構６を収容するギヤハウジング７に一体的に固定され、又は一体に形成されている。モータ８の回転は減速機構６を介して減速された状態で出力軸９に与えられるようになっている。
【００１２】
一方、ギヤハウジング７内には、ステアリングシャフト２の軸方向下端に一体回転可能に連結される図示しない入力軸と、この入力軸とトーションバーを介して連結される出力軸９が内蔵されている。出力軸９の下端はギヤハウジング７の下方に突出しており、図示しないユニバーサルジョイントを介して舵取り機構としての例えばラック・ピニオン機構に連結される。
１０はギヤハウジング７内で出力軸９を回転自在に支持する一対の転がり軸受である。３０は図１において下方に位置する一方の転がり軸受１０の内輪を出力軸９に固定するためのナットである。１１は操舵時に入力軸と出力軸９の間に生ずる相対変位を検出するためのトルクセンサであ。このトルクセンサ１１からの信号や車速信号等に基づいて、モータ８への入力電流が制御され、これにより、ステアリングシャフト２に加わる操舵トルクに応じた操舵補助力を発生させるようにしている。
【００１３】
トルクセンサ１１はセンサハウジング４０に収容されており、このセンサハウジング４０はギヤハウジング７と組み合わされている。
上記の減速機構６としては、例えばモータ８の回転軸に一体回転可能に連結されるウォーム軸１２と、このウォーム軸１２と噛み合い且つ出力軸９と一体回転可能に連結されるウォームホイール１３とを含むウォームギヤ機構を例示することができる。ウォームホイール１３は出力軸９に一体回転可能に外嵌される芯金１３ａと、芯金１３ａに一体回転可能に固定され、外周に歯を形成する合成樹脂部材１３ｂとを含む。
【００１４】
一方、ステアリングコラム３の軸方向下部は、ロワーブラケット１４を介して車体側部材１５に固定されている。図１及び図２を参照して説明すると、このロワーブラケット１４は、車体側部材１５にねじ１６を用いて固定される第１固定部１７と、ギヤハウジング７にかしめ固定される第２固定部１８と、両固定部１７，１８間を連結する連結部１９とを一体に備える板金部材からなる。第１固定部１７には、ねじ１６を挿通させるためのねじ挿通孔２０が形成されている。
【００１５】
第２固定部１８の中央部には、出力軸９及びこれに螺合するナット３０を挿通させる中心孔２１が形成されている。また、第２固定部１８には、中心孔２１を取り囲むようにして複数の突起挿通孔２２が円周等配に形成されており、各突起挿通孔２２には、ギヤハウジング７の一部がかしめ付けられ、かしめ部２３（図３参照）を構成している。図１を参照して、ギヤハウジング７の軸方向（すなわち減速ギヤとしてのウォームホイール１３の軸方向であり、かしめ部２３のかしめ方向に相当）にみたときに、かしめ部２３と転がり軸受１０とが互いに重ならないように、かしめ部２３を軸受１０から径方向にずらしてある。
【００１６】
かしめ部２３は図３（ａ），（ｂ）及び（ｃ）の順で設けられる。すなわち、図３（ａ）に示すように、ギヤハウジング７の底部にはロワーブラケット１４の第２固定部１８の対応する突起挿通孔２２に挿通されてギヤハウジング７の軸方向にかしめられる複数（例えば３〜６個）の突起２４がギヤハウジング７の軸方向に延びるように形成されている。各突起２４の周囲には、ロワーブラケット１４の第２固定部１８を受けるための台座部２５がそれぞれ形成されている。突起２４は先細りの円筒状に形成されている。
【００１７】
図３（ｂ）に示すように、ロワーブラケット１４の第２固定部１８の表面を台座部２５に当接させた状態で、突起２４を対応する突起挿通孔２２に挿通させ、その後、突起２４を図示しないかしめ工具を用いてギヤハウジング７の軸方向Ｘにつぶして突起挿通孔２２にかしめ付けると、突起２４の先端部は、図３（ｃ）に示すように突起挿通孔２２の周縁に拡がるかしめ部２３となる。このとき、筒状をなす突起２４の先端部を除く残りの部分は、かしめ時に拡径することにより、突起挿通孔２２で圧入状態となる。このため、固定が強固である。
【００１８】
本実施の形態によれば、ギヤハウジング７の軸方向に延びる突起２３を軸方向にかしめるので、ギヤハウジング７の径方向にかしめる場合と比較して、ウォーム軸１２及びウォームホイール１３の芯間距離の変動が極めて少ない。したがって、ウォームホイール１３とこれに噛み合うウォーム軸１２の芯間距離の調整を行った後に、かしめを実施しても芯間距離を狂わすことがないので、芯間距離の調整工程後にかしめ工程を実施することが実質的に可能となる。
【００１９】
その結果、工程変更のための設備改造等も不要となり、またねじ加工も不要なので、製造コストを安くすることができる。また、従来のボルト締めの工程を廃止でき、プレスによるかしめのみの工程となることから、製造ラインのサイクルタイムの低減にも寄与することができる。
特に、ギヤハウジング７の突起２４の周囲に、ロワーブラケット１４をギヤハウジング７の軸方向（すなわち、かしめの方向）に受ける台座部２５を設けてあるので、ロワーブラケット１４を台座部２５で安定して受けた状態で突起２４をかしめることができ、ロワーブラケット１４とギヤハウジング７とを位置精度良く固定することができる点で好ましい。
【００２０】
また、ウォームホイール１３の軸方向にみたときに、かしめられる突起２４と転がり軸受１０とが互いに重ならないようにしてあるので、かしめ時に転がり軸受１０に不要な力が負荷されることを防止でき、上記のウォーム軸１２とウォームホイール１３の芯間距離の狂いを生じさせない点で好ましい。
また、上記ギヤハウジング７が軽合金材料により構成されていれば、かしめに適している。軽合金材料としては、アルミニウム合金、マグネシウム合金を例示することができる。これらであれば、ダイキャスト型にて、台座部２５及び突起２４をギヤハウジング７と一体に成形することができ、加工コストを低減できる点で好ましい。
【００２１】
なお、かしめ部２３を形成するための突起２４は複数設けることで、かしめ部２３の１箇所当たりにかかる負荷を低減することができるので、突起２４の数は、上述のように、例えば３〜６個と適宜に調整すれば良い。
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の一部破断側面図である。
【図２】電動式動力舵取装置のステアリングコラムを軸方向下方から見た図である。
【図３】（ａ），（ｂ）及び（ｃ）はかしめ工程を順次に示す概略図である。
【符号の説明】
１電動式動力舵取装置
２ステアリングシャフト
３ステアリングコラム
４アッパーブラケット
５，１５車体側部材
６減速機構
７ギヤハウジング
８モータ
９出力軸
１２ウォーム軸
１３ウォームホイール（減速ギヤ）
１４ロワーブラケット
１７第１固定部
１８第２固定部
１９連結部
２２突起挿通孔
２３かしめ部
２４突起
２５台座部
４０センサハウジング

Claims

操舵補助力発生用のモータの回転を減速する減速ギヤと、
内周面を有し、その内周面によって、軸受を介して上記減速ギヤを回転自在に支持する略筒状のハウジングと、
ハウジングから当該ハウジングの軸方向に突出する突起と、
突起挿通孔を有し車体に固定されるブラケットとを備え、
上記突起がブラケットの突起挿通孔に挿通されて上記ハウジングの軸方向にかしめられていることを特徴とする電動式動力舵取装置。
請求項１において、上記ハウジングがブラケットを当該ハウジングの軸方向に受ける台座部を有し、上記突起は台座部に設けられることを特徴とする電動式動力舵取装置。
請求項１又は２において、上記ハウジングの軸方向に沿ってみたときに突起と軸受とが重ならないようにしてあることを特徴とする電動式動力舵取装置。
請求項１，２又は３の何れか１項において、上記ハウジングが軽合金材料により構成されることを特徴とする電動式動力舵取装置。
請求項１から４の何れか１項において、上記減速ギヤは、上記モータによって駆動されるウォーム軸に噛み合うウォームホイールを含むことを特徴とする電動式動力舵取装置。