JP3815962B2

JP3815962B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP3815962B2
Application number: JP2000353404A
Authority: JP
Inventors: 祥仁柴村; 哲也村上
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2000-11-20
Filing date: 2000-11-20
Publication date: 2006-08-30
Anticipated expiration: 2020-11-20
Also published as: JP2002154443A

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モータを用いてなる電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の舵取りは、車室の内部に配された操舵輪の回転操作を、舵取用の車輪（一般的には前輪）の操向のために車室の外部に配された舵取機構に伝えて行われる。
【０００３】
図７は従来における電動パワーステアリング装置の断面図、図８は減速機構部分の断面図である。
自動車用の電動パワーステアリング装置としては、図７に示すように例えば舵取りのための操舵輪１００に連結される第１の操舵軸１０１と、該操舵軸１０１にトーションバー１０２を介して同軸的に連結され、車輪に繋がる舵取機構に連結される第２の操舵軸１０３と、操舵輪１００を回転することによって第１の操舵軸１０１に加わるトルクを前記トーションバー１０２に生じる捩れによって検出するトルクセンサ１０４と、該トルクセンサ１０４の検出結果に基づいて駆動される操舵補助用のモータ１０５と、該モータ１０５の出力軸に繋がり、該出力軸の回転を減速して前記第２の操舵軸１０３に伝達するウォーム１０６及びウォームホイール１０７を有する減速機構とを備え、操舵輪１００の回転に応じた舵取機構の動作を前記モータ１０５の回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。
【０００４】
減速機構を構成するウォーム１０６は、図８に示すように一対の転がり軸受１０８，１０８を介してハウジング１１０の嵌合孔に支持され、ウォームホイール１０７が設けられている第２の操舵軸１０３は一対の転がり軸受１０９，１０９を介してハウジング１１０の嵌合孔に支持され、ラジアル方向及びアキシアル方向への移動が阻止されている。
【０００５】
このように減速機構が用いられる場合、ウォーム１０６及びウォームホイール１０７の噛合部のバックラッシュ量を少なくし、転舵時のバックラッシュによる歯打ち音をなくするため、ウォーム１０６及びウォームホイール１０７の回転中心間距離と、前記転がり軸受１０８，１０９が嵌合される嵌合孔の中心間距離とが許容範囲内で一致するように加工されたウォーム１０６、ウォームホイール１０７、転がり軸受１０８，１０９、第２の操舵軸１０３、ハウジング１１０が選択され組み立てられているが、この組立てに多くの時間を要することになり、この組立てに多くの時間を要することになり、また、ウォーム１０６及びウォームホイール１０７の歯の摩耗が増大することによってバックラッシュ量が増加することになり、改善策が要望されていた。
【０００６】
そこで、特開２０００−４３７３９号に記載されている如くモータ側軸部が転がり軸受を介してハウジングに回転可能に支持されたウォームのモータと反対側軸部をウォームホイールとの噛合部側へ付勢し、該噛合部に予圧を加えるばね体及び該ばね体の撓み量を調整する調整ねじを有する押付体を設け、該押付体によって前記ウォームのウォームホイールとの噛合部に予圧を加えることによりバックラッシュ量を少なくするように構成された電動パワーステアリング装置が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上の如く押付体によって押付けられたウォームのウォームホイールとの噛合部には予圧が加えられるため、該噛合部の噛合抵抗が増加するという問題があった。
【０００８】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、押付体による押付力に対抗する抗力を駆動歯車に与えて、前記押付力を抑制する抑制手段を設けた構成とすることにより、押付体による押付力と抑制手段による抑制力とのバランスによって駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる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。
【０００９】
また、前記抑制手段を前記駆動歯車に対して前記押付体と反対側に配置された弾性体とすることにより、抑制手段の構造を簡単にすることができる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。
【００１０】
また、前記駆動歯車を弾性体が設けられた軸受によって支持した構成とすることにより、弾性体を設けたことによる組込み工数の増加をなくすることができる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。
【００１１】
さらに、おねじによる押付力に対抗する抗力を駆動歯車に与えて、前記押付力を抑制する弾性体を設けた構成とすることにより、おねじによる押付力と弾性体による抑制力とのバランスによって駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる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。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転される駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記駆動歯車は前記押付体による押付力に対抗する抗力を前記駆動歯車に与えて前記押付力を抑制する弾性体がその周面に設けられた保持筒及び該保持筒に内嵌された軸受によって支持されていることを特徴とする。
【００１３】
第１発明にあっては、押付体が駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付けることになるが、この押付力が抑制手段によって抑制されるため、押付力と抑制手段による抑制力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００１８】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転される駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記押付体はその相対回転が可能にロックナットが螺着されたおねじを用いてなり、前記駆動歯車は前記おねじによる押付力に対抗する抗力を前記駆動歯車に与えて前記押付力を抑制する弾性体がその周面に設けられた保持筒及び該保持筒に内嵌された軸受によって支持されていることを特徴とする。
【００１９】
第２発明にあっては、おねじが軸受を介して駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付けることになるが、この押付力が弾性体によって抑制されるため、押付力と弾性体の抑制力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができる。
【００２０】
【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。
実施の形態１
図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
電動パワーステアリング装置は、一端が舵取りのための操舵輪１に繋がり、他端に筒部を有する第１の操舵軸２と、前記筒部内に挿入されてその一端が前記操舵軸２の他端に同軸的に連結され、前記操舵輪１に加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバー３と、その他端が前記トーションバー３の他端に同軸的に連結される第２の操舵軸４と、前記トーションバー３の捩れに応じた第１及び第２の操舵軸２，４の相対回転変位量によって前記操舵輪１に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ５と、該トルクセンサ５が検出したトルクに基づいて駆動される操舵補助用のモータ６と、該モータ６の回転に連動し、該回転を減速して第２の操舵軸４に伝達する駆動歯車（以下ウォームと云う）７１及び従動歯車（以下ウォームホイールと云う）７２を有する減速機構７と、前記トルクセンサ５及び前記減速機構７が収容されるハウジング８とを備え、このハウジング８に前記モータ６が取付けられている。
【００２１】
ハウジング８は、前記トルクセンサ５を収容する第１の収容部８ａと、該収容部８ａに連続し、前記ウォームホイール７２を収容する第２の収容部８ｂと、該収容部８ｂに連続し、前記ウォーム７１を収容する第３の収容部８ｃとを備えている。
【００２２】
図２は減速機構部分の断面図、図３は図２のIII −III 線の拡大断面図である。
収容部８ｃはウォーム７１のアキシャル方向に長くなっており、その長手方向一端に第１の嵌合孔８１及び該嵌合孔８１の内面に臨むように穿設された保持孔８２が設けられ、該保持孔８２に前記ウォーム７１の一端の軸部７１ａを支持する第１の転がり軸受９をウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えるべくラジアル方向へ押付ける押付体１０が移動可能に保持してある。
【００２３】
この押付体１０は前記保持孔８２に螺着されたおねじ１０ａを用いてなり、その一端が前記転がり軸受９の外周面に当接し、他端部におねじ１０ａの弛緩を防止するロックナット１１が相対回転可能に螺着してある。
【００２４】
収容部８ｃの他端には第２の嵌合孔８３及び該嵌合孔８３に連続するねじ孔８４が設けられ、該ねじ孔８４にウォーム７１のアキシャル方向位置を調節するねじ環１２が螺着されており、該ねじ環１２にロックナット１３が螺着されている。さらに、ハウジング８には前記第３の収容部８ｃに連通するケースを有する前記モータ６が取付けられている。
【００２５】
減速機構７は、前記モータ６の出力軸６０に繋がる軸部７１ｂ及び前記軸部７１ａを有するウォーム７１と、前記第２の操舵軸４の中間に嵌合固定されたウォームホイール７２とを備え、これらウォーム７１及びウォームホイール７２の噛合により前記出力軸６０の回転を減速して第２の操舵軸４に伝達し、該第２の操舵軸４からユニバーサルジョイントを経て例えばラックピニオン式の舵取機構（図示せず）へ伝達するようにしている。
【００２６】
ウォーム７１は第２の操舵軸４の軸芯と交叉するように配置してあり、その両端に一体に設けられた軸部７１ａ，７１ｂに第１及び第２の転がり軸受９，１４が嵌合してある。
【００２７】
第１の転がり軸受９の周りには、前記第１の嵌合孔８１に嵌合され、前記おねじ１０ａによる押付力に対抗する抗力を前記ウォーム７１に与えて前記押付力を抑制する抑制手段としての筒形の弾性体１５と、該弾性体１５の内側に接合された保持筒１６とが設けてあり、該保持筒１６内に前記第１の転がり軸受９が嵌合してある。
【００２８】
図４は保持筒及び弾性体の斜視図である。
弾性体１５は合成ゴム製であり、前記おねじ１０ａによる押付力によって前記嵌合孔８１内で撓むようにしてある。また、前記保持孔８２に臨む位置にはラジアル方向に貫通する貫通孔１５ａが設けてあり、この貫通孔１５ａに前記おねじ１０ａの一端が挿入され、該おねじ１０ａの一端を前記保持筒１６の外周面に当接させている。
【００２９】
保持筒１６のアキシャル方向の一端にはラジアル方向へ曲げられた円板状の鍔１６ａが設けてある。
【００３０】
以上の如く構成した電動パワーステアリング装置において、ウォーム７１を組み込む場合、その外周面に弾性体１５が接合された保持筒１６を第３の収容部８ｃに挿入し、前記弾性体１５を第１の嵌合孔８２に嵌合固定した後、第１及び第２の転がり軸受９，１４が嵌合されたウォーム７１を第２の嵌合孔８３から第３の収容部８ｃに挿入し、第１の転がり軸受９を保持筒１６内に、また、第２の転がり軸受１４を第２の嵌合孔８３に夫々嵌合させ、ねじ環１２をねじ孔８４に螺着する。
【００３１】
このねじ環１２の回転操作力は第２の転がり軸受１４の外輪、転動体、内輪を介してウォーム７１に伝達され、第２の転がり軸受１４のアキシャル方向への隙間がなくなるとともにウォーム７１が第１の転がり軸受９に向けて移動し、さらに、ねじ環１２の回転操作力がウォーム７１から第１の転がり軸受９の内輪、転動体及び外輪を介して保持筒１６の鍔部１６ａに伝達され、転がり軸受９のアキシャル方向への隙間がなくなり、ウォーム７１のアキシャル方向へのガタつきを防止することができる。
【００３２】
次に保持孔８２に螺着されているおねじ１０ａを回し操作することにより該おねじ１０ａの一端が弾性体１５の貫通孔１５ａに挿入され、保持筒１６の外周面に当接し、該保持筒１６及び転がり軸受９を介してウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。この押し付けにより弾性体１５が撓み、ウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えることになる。この場合、おねじ１０ａによる押付力が弾性体１５の弾性復元力によって抑制されるため、押付力と弾性体１５による抑制力（弾性復元力）とがバランスした位置でウォーム７１を停止させることができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００３３】
また、おねじ１０ａにはロックナット１１が螺着されているため、ウォーム７１及びウォームホイール７２の歯の摩耗量が増大したりすることによって噛合状態が経時変化したときにおいても前記ロックナット１１を弛緩し、おねじ１０ａを回してウォーム７１のウォームホイール７２に対する位置を修正することができ、バックラッシュ量を少なくすることができる。
【００３４】
実施の形態２（参考例）
図５は参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。実施の形態２に参考例として示した電動パワーステアリング装置は、前記保持筒１６をなくし、その外周面に前記弾性体１５が加硫接着等の接合手段によって接合された第１の転がり軸受９ａを用い、該転がり軸受９ａがウォーム７１の軸部７１ａを支持したものである。
【００３５】
この実施の形態２においては、おねじ１０ａを用いてなる押付体１０の一端が弾性体１５の貫通孔１５ａを経て第１の転がり軸受９ａの外周面に当接し、該第１の転がり軸受９ａを介してウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。この押付けにより弾性体１５が撓み、ウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えることになる。押付力と弾性体による抑制力（弾性復元力）とがバランスした位置でウォーム７１を停止させることができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００３６】
実施の形態２において、その他の構成及び作用は実施の形態１と同じであるため、共通部品については同じ符号を付し、その詳細な構成の説明及び作用の説明を省略する。
【００３７】
実施の形態３（参考例）
図６は参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。実施の形態３に参考例として示した電動パワーステアリング装置は、抑制手段としての前記弾性体１５を筒形に形成することなく、ウォーム７１に対して前記押付体１０と反対側にだけ配置された弾性体１５ｂとしたものである。
【００３８】
この実施の形態３においては、おねじ１０ａを用いてなる押付体１０の一端が保持筒１６の外周面に当接し、該保持筒１６を介してウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。この押付けにより弾性体１５ｂが撓み、ウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えることになるが、押付力と弾性体１５ｂによる抑制力（弾性復元力）とがバランスした位置でウォーム７１を停止させることができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００３９】
実施の形態３において、その他の構成及び作用は実施の形態１と同じであるため、共通部品については同じ符号を付し、その詳細な構成の説明及び作用の説明を省略する。
【００４０】
尚、以上説明した実施の形態では、押付体１０としてロックナット１１が螺着されたおねじ１０ａを用い、前記ロックナット１１によっておねじ１０ａの弛緩を防止するようにしたが、その他、ロックナット１１をなくし、前述の如くバックラッシュ量を少なくした後、前記おねじ１０ａの他端をかしめることによりおねじ１０ａの弛緩を防止するようにしてもよい。
【００４１】
また、以上説明した実施の形態では、ウォーム７１の一端部を支持する軸受として転がり軸受９，９ａを用いたが、その他、すべり軸受を用いてもよい。
【００４２】
また、以上説明した実施の形態の減速機構７は、ウォーム７１である駆動歯車７１及びウォームホイールである従動歯車７２を備えたウォーム歯車である他、ハイポイドピニオンである駆動歯車及びハイポイドホイールである従動歯車を備えたハイポイド歯車であってもよい。さらに、減速機構はベベルギヤであってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
第１発明によれば、駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体の押付力が抑制手段によって抑制されるため、押付力と抑制手段による抑制力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００４６】
第２発明によれば、駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付けるおねじの押付力が弾性体によって抑制されるため、押付力と弾性体の弾性復元力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の減速機構部分の断面図である。
【図３】図２のIII −III 線の拡大断面図である。
【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の保持筒及び弾性体の斜視図である。
【図５】参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。
【図６】参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。
【図７】従来における電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図８】従来における電動パワーステアリング装置の減速機構部分の断面図である。
【符号の説明】
６モータ
９，９ａ第１の転がり軸受（軸受）
１０押付体
１０ａおねじ
１１ロックナット
１５，１５ｂ弾性体（抑制手段）
１６保持筒
７１ウォーム（駆動歯車）
７２ウォームホイール（従動歯車）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering apparatus using a motor as a generation source of steering assist force.
[0002]
[Prior art]
Automobile steering is performed by turning a steering wheel arranged inside the passenger compartment to a steering mechanism arranged outside the passenger compartment for steering the steering wheel (generally the front wheels). Done.
[0003]
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional electric power steering apparatus, and FIG. 8 is a cross-sectional view of a speed reduction mechanism portion.
As an electric power steering apparatus for an automobile, as shown in FIG. 7, for example, a first steering shaft 101 connected to a steering wheel 100 for steering, and the steering shaft 101 are coaxially connected via a torsion bar 102. The second steering shaft 103 connected to the steering mechanism connected to the wheel and the torque detected by the twist generated in the torsion bar 102 by rotating the steering wheel 100 to the first steering shaft 101 A sensor 104, a steering assist motor 105 driven based on the detection result of the torque sensor 104, and an output shaft of the motor 105, and the rotation of the output shaft is decelerated to reduce the second steering shaft 103. And a speed reduction mechanism having a worm wheel 107, and the operation of the steering mechanism in accordance with the rotation of the steering wheel 100. Assisted by the rotation of the motor 105, it is configured to reduce the driver effort burden for steering.
[0004]
As shown in FIG. 8, the worm 106 constituting the speed reduction mechanism is supported by a fitting hole of the housing 110 via a pair of rolling bearings 108, 108, and a second steering shaft 103 provided with a worm wheel 107 is provided. It is supported by the fitting hole of the housing 110 via a pair of rolling bearings 109, 109, and is prevented from moving in the radial direction and the axial direction.
[0005]
When the speed reduction mechanism is used in this way, the rotation of the worm 106 and the worm wheel 107 is performed in order to reduce the backlash amount at the meshing portion of the worm 106 and the worm wheel 107 and eliminate the rattling noise caused by the backlash at the time of turning. The worm 106, the worm wheel 107, the rolling bearings 108, 109, the first one processed so that the center distance and the center distance of the fitting hole into which the rolling bearings 108, 109 are fitted are matched within an allowable range. The two steering shafts 103 and the housing 110 are selected and assembled. However, this assembly takes a lot of time, this assembly takes a lot of time, and the worm 106 and the worm wheel 107 are assembled. Increasing tooth wear will increase the amount of backlash. It had been Nozomu.
[0006]
Therefore, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-43739, the motor side shaft portion is attached to the side of the meshing portion with the worm wheel by attaching the shaft portion on the opposite side to the motor of the worm that is rotatably supported by the housing via the rolling bearing. And a pressing body having a spring body for applying preload to the meshing portion and an adjusting screw for adjusting the amount of deflection of the spring body, and applying preload to the meshing portion of the worm with the worm wheel by the pressing body. There has been proposed an electric power steering apparatus configured to reduce the amount of backlash.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the preload is applied to the mesh portion of the worm that is pressed by the pressing body with the worm wheel as described above, there is a problem that the mesh resistance of the mesh portion increases.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and is provided with a configuration in which a restraining means for suppressing the pressing force is provided by applying a drag force against the pressing force by the pressing body to the drive gear. Provided is an electric power steering device capable of reducing the amount of backlash and reducing the meshing resistance of the meshing portion without applying a preload to the drive gear due to the balance between the pressing force by the restraint and the restraining force by the restraining means. For the purpose.
[0009]
It is another object of the present invention to provide an electric power steering apparatus that can simplify the structure of the restraining means by using the restraining means as an elastic body disposed on the opposite side of the pressing body with respect to the drive gear. And
[0010]
Another object of the present invention is to provide an electric power steering device that can eliminate an increase in the number of assembly steps due to the provision of an elastic body by supporting the drive gear with a bearing provided with an elastic body. To do.
[0011]
Furthermore, by providing the drive gear with a resistance against the pressing force by the male screw and providing an elastic body that suppresses the pressing force, the balance between the pressing force by the male screw and the suppression force by the elastic body It is an object of the present invention to provide an electric power steering device that can reduce the amount of backlash without applying preload to the drive gear and can reduce the meshing resistance of the meshing portion.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
An electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes a drive gear rotated by a steering assist motor, a driven gear meshing with the drive gear and connected to a steering mechanism, and a meshing portion of the drive gear with the driven gear. In the electric power steering apparatus provided with a pressing body that is pressed to the side, and assisting steering by rotation of the motor, the driving gear gives the driving gear a resistance force against the pressing force of the pressing body, and the pressing gear An elastic body that suppresses the force is supported by a holding cylinder provided on the peripheral surface of the elastic body and a bearing fitted in the holding cylinder .
[0013]
In the first invention, the pressing body presses the drive gear toward the meshing portion side with the driven gear. Since this pressing force is suppressed by the suppression means, the pressing force and the suppression force by the suppression means The driving gear can be stopped at a balanced position, the backlash amount can be reduced without applying preload to the driving gear, and the meshing resistance of the meshing portion can be reduced.
[0018]
An electric power steering apparatus according to a second aspect of the present invention includes a drive gear rotated by a steering assist motor, a driven gear meshed with the drive gear and connected to a steering mechanism, and a meshing portion of the drive gear with the driven gear. In the electric power steering apparatus provided with a pressing body that is pressed to the side and assisting the steering by the rotation of the motor, the pressing body uses a male screw to which a lock nut is screwed so that the relative rotation is possible. The drive gear gives a resistance force against the pressing force by the male screw to the drive gear, and an elastic body for suppressing the pressing force is provided on the peripheral surface of the holding cylinder, and the bearing is fitted in the holding cylinder. It is characterized by being supported by.
[0019]
In the second invention, the male screw presses the drive gear to the meshing portion side with the driven gear via the bearing, but since this pressing force is suppressed by the elastic body, the pressing force and the elastic body The driving gear can be stopped at a position balanced with the suppression force, and the backlash amount can be reduced without applying preload to the driving gear.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.
Embodiment 1
FIG. 1 is a sectional view of an electric power steering apparatus according to the present invention.
The electric power steering apparatus has one end connected to a steering wheel 1 for steering and a first steering shaft 2 having a cylindrical portion at the other end, and is inserted into the cylindrical portion, and one end thereof is the other end of the steering shaft 2. A torsion bar 3 that is coaxially coupled to the steering wheel 1 and twisted by the action of a steering torque applied to the steering wheel 1, and a second steering shaft 4 that is coaxially coupled to the other end of the torsion bar 3; A torque sensor 5 for detecting a steering torque applied to the steered wheel 1 by a relative rotational displacement amount of the first and second steering shafts 2 and 4 according to the twist of the torsion bar 3, and a torque detected by the torque sensor 5 A steering assist motor 6 driven on the basis of the motor, a drive gear (hereinafter referred to as a worm) 71 and a driven gear which are linked to the rotation of the motor 6 and decelerate the rotation and transmit it to the second steering shaft 4. (Hereinafter referred to as warm hoi A speed reduction mechanism 7 having called Le) 72, and a housing 8 in which the torque sensor 5 and the reduction mechanism 7 is housed, the motor 6 is attached to the housing 8.
[0021]
The housing 8 is continuous with the first accommodating portion 8a for accommodating the torque sensor 5, the accommodating portion 8a, the second accommodating portion 8b for accommodating the worm wheel 72, and the accommodating portion 8b. And a third accommodating portion 8c that accommodates the worm 71.
[0022]
2 is a cross-sectional view of the speed reduction mechanism, and FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
The accommodating portion 8c is elongated in the axial direction of the worm 71, and a first fitting hole 81 and a holding hole 82 drilled to face the inner surface of the fitting hole 81 are provided at one end in the longitudinal direction. A pressing body 10 for moving the first rolling bearing 9 supporting the shaft portion 71a at one end of the worm 71 in the holding hole 82 in the radial direction so as to preload the meshing portion of the worm 71 with the worm wheel 72 is movable. It is held in.
[0023]
The pressing body 10 uses a male screw 10a screwed into the holding hole 82, one end of which is in contact with the outer peripheral surface of the rolling bearing 9, and the other end is a lock nut that prevents the screw 10a from loosening. 11 is screwed so as to be relatively rotatable.
[0024]
A second fitting hole 83 and a screw hole 84 continuing to the fitting hole 83 are provided at the other end of the accommodating portion 8c, and a screw ring 12 for adjusting the axial position of the worm 71 is screwed into the screw hole 84. A lock nut 13 is screwed onto the screw ring 12. Further, the motor 6 having a case communicating with the third accommodating portion 8c is attached to the housing 8.
[0025]
The speed reduction mechanism 7 includes a shaft portion 71b connected to the output shaft 60 of the motor 6 and a worm 71 having the shaft portion 71a, and a worm wheel 72 fitted and fixed in the middle of the second steering shaft 4. The rotation of the output shaft 60 is decelerated and transmitted to the second steering shaft 4 by the meshing of the worm 71 and the worm wheel 72, and a steering mechanism of, for example, a rack and pinion type is passed from the second steering shaft 4 via a universal joint. (Not shown).
[0026]
The worm 71 is arranged so as to cross the axis of the second steering shaft 4, and the first and second rolling bearings 9, 14 are fitted to shaft portions 71 a, 71 b provided integrally at both ends thereof. It is.
[0027]
Around the first rolling bearing 9, the first fitting hole 81 is fitted into the first fitting hole 81 to suppress the pressing force by giving the worm 71 a resistance against the pressing force by the male screw 10a. And a holding cylinder 16 joined to the inside of the elastic body 15, and the first rolling bearing 9 is fitted in the holding cylinder 16.
[0028]
FIG. 4 is a perspective view of the holding cylinder and the elastic body.
The elastic body 15 is made of synthetic rubber and is bent in the fitting hole 81 by the pressing force of the male screw 10a. Further, a through hole 15a penetrating in the radial direction is provided at a position facing the holding hole 82, and one end of the male screw 10a is inserted into the through hole 15a. It is made to contact | abut to the outer peripheral surface.
[0029]
At one end of the holding cylinder 16 in the axial direction, a disk-shaped flange 16a bent in the radial direction is provided.
[0030]
In the electric power steering apparatus configured as described above, when the worm 71 is incorporated, the holding cylinder 16 having the elastic body 15 bonded to the outer peripheral surface thereof is inserted into the third housing portion 8c, and the elastic body 15 is inserted into the first housing. After fitting and fixing in the fitting hole 82, the worm 71 fitted with the first and second rolling bearings 9 and 14 is inserted from the second fitting hole 83 into the third accommodating portion 8c, and the first The rolling bearing 9 is fitted into the holding cylinder 16 and the second rolling bearing 14 is fitted into the second fitting hole 83, and the screw ring 12 is screwed into the screw hole 84.
[0031]
The rotational operating force of the screw ring 12 is transmitted to the worm 71 via the outer ring, the rolling element, and the inner ring of the second rolling bearing 14, and there is no gap in the axial direction of the second rolling bearing 14 and the worm 71 Further, the rotational operating force of the screw ring 12 is transmitted from the worm 71 to the flange portion 16a of the holding cylinder 16 via the inner ring, rolling elements and outer ring of the first rolling bearing 9. In addition, there is no gap in the axial direction of the rolling bearing 9, and the play of the worm 71 in the axial direction can be prevented.
[0032]
Next, by turning the male screw 10a screwed into the holding hole 82, one end of the male screw 10a is inserted into the through hole 15a of the elastic body 15, and abuts on the outer peripheral surface of the holding cylinder 16, thereby holding the holding screw. The worm 71 is pressed against the meshing portion side with the worm wheel 72 through the cylinder 16 and the rolling bearing 9. By this pressing, the elastic body 15 is bent, and a preload is applied to the meshing portion of the worm 71 with the worm wheel 72. In this case, since the pressing force by the external screw 10a is suppressed by the elastic restoring force of the elastic body 15, the worm 71 can be stopped at a position where the pressing force and the suppressing force (elastic restoring force) by the elastic body 15 are balanced. In addition, the backlash amount can be reduced without applying preload to the worm 71, and the meshing resistance of the meshing portion can be reduced.
[0033]
Further, since the lock nut 11 is screwed to the male screw 10a, the lock nut 11 can be attached even when the meshing state changes with time due to an increase in the wear amount of the teeth of the worm 71 and the worm wheel 72. The position of the worm 71 relative to the worm wheel 72 can be corrected by turning the male screw 10a, and the backlash amount can be reduced.
[0034]
Embodiment 2 (Reference Example)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of an electric power steering apparatus according to a reference example . In the electric power steering apparatus shown as a reference example in the second embodiment, the holding cylinder 16 is eliminated, and the first rolling bearing 9a in which the elastic body 15 is joined to the outer peripheral surface thereof by joining means such as vulcanization adhesion is provided. In use, the rolling bearing 9 a supports the shaft portion 71 a of the worm 71.
[0035]
In the second embodiment, one end of the pressing body 10 using the male screw 10a comes into contact with the outer peripheral surface of the first rolling bearing 9a through the through hole 15a of the elastic body 15, and the first rolling bearing 9a. The worm 71 is pressed to the side of the meshing portion with the worm wheel 72 through the. By this pressing, the elastic body 15 is bent, and a preload is applied to the meshing portion of the worm 71 with the worm wheel 72. The worm 71 can be stopped at a position where the pressing force and the restraining force (elastic restoring force) by the elastic body are balanced, the backlash amount can be reduced without applying preload to the worm 71, and the meshing portion The meshing resistance can be reduced.
[0036]
In the second embodiment, since the other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, common parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the configuration and description of the operation are omitted.
[0037]
Embodiment 3 (reference example)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of an electric power steering apparatus according to a reference example . The electric power steering apparatus shown as a reference example in the third embodiment is arranged only on the side opposite to the pressing body 10 with respect to the worm 71 without forming the elastic body 15 as a restraining means in a cylindrical shape. The elastic body 15b is used.
[0038]
In the third embodiment, one end of the pressing body 10 using the male screw 10 a comes into contact with the outer peripheral surface of the holding cylinder 16, and the worm 71 is moved to the side of the meshing portion with the worm wheel 72 through the holding cylinder 16. Will be pressed. The elastic body 15b is bent by this pressing and preload is applied to the meshing portion of the worm 71 with the worm wheel 72, but the worm 71 is in a position where the pressing force and the restraining force (elastic restoring force) by the elastic body 15b are balanced. The amount of backlash can be reduced without applying preload to the worm 71, and the meshing resistance of the meshing portion can be reduced.
[0039]
In the third embodiment, since other configurations and operations are the same as those in the first embodiment, common parts are denoted by the same reference numerals, and detailed description of the configuration and description of the operation are omitted.
[0040]
In the embodiment described above, the male screw 10a to which the lock nut 11 is screwed is used as the pressing body 10, and the loosening of the male screw 10a is prevented by the lock nut 11. 11, the backlash amount may be reduced as described above, and then the other end of the male screw 10a may be caulked to prevent loosening of the male screw 10a.
[0041]
In the embodiment described above, the rolling bearings 9 and 9a are used as bearings for supporting one end of the worm 71. However, a sliding bearing may be used.
[0042]
The speed reduction mechanism 7 according to the embodiment described above is a worm gear provided with a drive gear 71 that is a worm 71 and a driven gear 72 that is a worm wheel, and is also a driven gear that is a hypoid pinion and a driven wheel that is a hypoid wheel. It may be a hypoid gear provided with a gear. Further, the reduction mechanism may be a bevel gear.
[0043]
【The invention's effect】
According to the first invention, since the pressing force of the pressing body that presses the drive gear toward the meshing portion with the driven gear is suppressed by the suppression means, the drive gear is at a position where the pressing force and the suppression force by the suppression means are balanced. The backlash amount can be reduced without applying preload to the drive gear, and the meshing resistance of the meshing portion can be reduced.
[0046]
According to the second aspect of the invention, the pressing force of the male screw that presses the drive gear toward the meshing portion with the driven gear is suppressed by the elastic body, so that the driving force is driven at a position where the pressing force and the elastic restoring force of the elastic body are balanced. The gear can be stopped, and the amount of backlash can be reduced without applying preload to the drive gear.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an electric power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a speed reduction mechanism portion of the electric power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
FIG. 4 is a perspective view of a holding cylinder and an elastic body of the electric power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of an electric power steering apparatus according to a reference example .
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of an electric power steering apparatus according to a reference example .
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional electric power steering device.
FIG. 8 is a cross-sectional view of a speed reduction mechanism portion of a conventional electric power steering apparatus.
[Explanation of symbols]
6 Motor 9, 9a First rolling bearing (bearing)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Pushing body 10a Male screw 11 Lock nut 15, 15b Elastic body (suppression means)
16 Holding cylinder 71 Worm (drive gear)
72 Worm wheel (driven gear)

Claims

A drive gear that is rotated by a steering assist motor, a driven gear that meshes with the drive gear and is connected to a steering mechanism, and a pressing body that presses the drive gear toward the meshing portion with the driven gear, In the electric power steering apparatus configured to assist steering by rotation of a motor, an elastic body that suppresses the pressing force by applying a resistance to the driving gear to the driving gear against the pressing force by the pressing body is provided on a peripheral surface thereof. An electric power steering apparatus characterized by being supported by a provided holding cylinder and a bearing fitted inside the holding cylinder .

A drive gear that is rotated by a steering assist motor, a driven gear that meshes with the drive gear and is connected to a steering mechanism, and a pressing body that presses the drive gear toward the meshing portion with the driven gear, In the electric power steering apparatus configured to assist steering by rotation of a motor, the pressing body uses a male screw to which a lock nut is screwed so that the relative rotation is possible, and the driving gear is a pressing force by the male screw. An elastic body that applies a drag force to the drive gear to suppress the pressing force is supported by a holding cylinder provided on a peripheral surface thereof and a bearing fitted in the holding cylinder. Power steering device.