JP4016604B2 - Electric power steering device - Google Patents

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JP4016604B2 JP2001081965A JP2001081965A JP4016604B2 JP 4016604 B2 JP4016604 B2 JP 4016604B2 JP 2001081965 A JP2001081965 A JP 2001081965A JP 2001081965 A JP2001081965 A JP 2001081965A JP 4016604 B2 JP4016604 B2 JP 4016604B2
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    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータによって車両の操舵補助力を得る電動パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、前記電動パワーステアリング装置として、電動モータの回転を、その出力軸に支軸を介して連結された第1の傘歯車と、この第1の傘歯車に対して互いの軸線を例えば鋭角に交差させた状態で噛合された第2の傘歯車とを介して、ラック軸を包囲した回転体に伝達し、この回転体の回転運動を、当該回転体とラック軸との間に設けられた回転運動変換機構としてのボールねじによってラック軸の直線運動に変換可能とし、前記電動モータを操舵輪(ハンドル)の回転に応答させて回転駆動させることにより、前記ラック軸に連結された転舵輪を転舵するための手動操舵力を補助するようにしたものが提供されている(例えば特開平8−207796号公報参照)。
【0003】
ところが前記した従来の電動パワーステアリング装置においては、前記第1,第2の各傘歯車の加工精度や組立精度に起因して、両者の噛み合わせ部分にバックラッシュが発生することがあり、このバックラッシュが発生すると、ステアリングホイールの操舵時にいわゆる歯打ち音が発生し、これが車内に洩れて運転者や同乗者に不快感を与えるおそれがあった。
そこで、装置の組み立てに際して、前記支軸を保持する筒状の保持部材と、この保持部材を嵌合した支軸ハウジングとの突き合わせ面にシムを配置して、前記支軸及び第1の傘歯車を軸方向へ移動させることにより、前記バックラッシュが生じないように第2の傘歯車に対する第1の傘歯車の噛み合い具合を調整することが行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記バックラッシュの調整作業においては、通常、一回のシム調整では両傘歯車を適正に噛み合わせることができず、何度もシム調整を繰り返す必要がある。しかも、シム調整の度に電動モータを支軸ハウジングに対して着脱する必要がある。このため、バックラッシュの調整が煩雑で、手間がかかるという問題があった。
【0005】
また、前記のように装置の組み立て時にバックラッシュが生じないように調整しても、装置の長期間の使用によって前記各傘歯車の歯面が磨耗することから、バックラッシュが発生するのを避けることは困難である。このため、電動パワーステアリング装置を定期的に分解してバックラッシュ調整を行う必要がある等、煩雑なメンテナンスが必要であるという問題があった。
【0006】
さらに、前記シム調整によって第1の傘歯車の軸方向への移動量が必要以上に多くなると、両傘歯車の噛み合いポイントが予め設定された噛み合いポイントから大きくずれて、両傘歯車間の動力伝達効率が低下するという問題もあった。
この発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、バックラッシュの調整を容易且つ迅速に行うことができるとともに、長期間に亘ってバックラッシュが生じるのを防止することができ、しかもバックラッシュの調整に伴って各傘歯車の噛み合いポイントが大きくずれるのを防止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。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するためのこの発明の電動パワーステアリング装置は、電動モータの出力軸に一体回転可能に接続される支軸と、この支軸の先端に設けられた第1の傘歯車と、前記支軸を収容する支軸ハウジングと、直線移動によって転舵輪を転舵させるラック軸と、このラック軸を直線移動可能に支持するラックハウジングと、前記第1の傘歯車に対して互いの軸線を交差させた状態で噛合された第2の傘歯車と、前記ラック軸を包囲した状態でラックハウジングに回転自在に支持され、前記第2の傘歯車が取り付けられた回転体と、この回転体の回転運動をラック軸の直線運動に変換する回転運動変換機構とを備え、前記電動モータの回転を前記支軸、第1の傘歯車及び第2の傘歯車を介して回転体に伝達することにより前記ラックを直線移動させて、転舵輪を転舵するための手動操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、
前記支軸ハウジングの内部に偏芯回転可能に設けられ、一端に前記電動モータを取り付けるとともに、内周面と同芯に前記支軸を保持する筒状の保持部材と、
前記保持部材を所定の回転方向へ付勢して、前記第1の傘歯車を第2の傘歯車に弾性的に押し付けるばねと
を備えており、
前記保持部材の下端側の外周は、前記支軸ハウジングに形成された嵌合孔に回転自在に嵌合されており、
前記保持部材の軸方向中間部に鍔状の第1のばね受け部を突設するとともに一端に前記電動モータを取り付けるための拡径部が設けられており、前記第1のばね受け部に対向させてリング状の第2のばね受け部を回転可能に配置しているとともに、前記ばねをC型形状として前記第1のばね受け部と第2のばね受け部との間に介在し、当該ばねの一端を前記第1のばね受け部に、他端を前記第2のばね受け部にそれぞれに係止した状態で、支軸ハウジングに取り付けられた回り止めリングにより前記第2のばね受け部の回転を規制しており、
前記回り止めリングを支軸ハウジングにねじ込み、その回転をロックナットにより規制しているとともに、当該回り止めリングを前記第2のばね受け部の背面に摩擦部材を介して一体回転可能に沿わせており、且つ
前記支軸の基端部は、前記電動モータの出力軸に対して一体回転可能に取付けられていることを特徴としている。
【0008】
前記の構成の電動パワーステアリング装置によれば、前記保持部材を回転させて偏芯させることにより、第1の傘歯車をその径方向へ移動させることができ、これにより当該第1の傘歯車を第2の傘歯車に対して接離させることができる。このため、前記保持部材の回転方向の位置を調整するだけで、両傘歯車の噛み合い部分のバックラッシュを調整することができる。また、長期間の使用によって各傘歯車が磨耗すると、前記ばねの付勢力によって保持部材を徐々に回転させて、第1の傘歯車を当該摩耗に追従させて第2の傘歯車側に移動させることができる。このため、前記摩耗に起因して両傘歯車の噛み合い部分にバックラッシュが生じるのを防止することができる。さらに、第1の傘歯車をその径方向へ移動させることによりバックラッシュを調整するので、予め設定された噛み合いポイントが軸方向にずれるおそれがない。
【0009】
また、前記電動パワーステアリング装置は、前記保持部材に鍔状の第1のばね受け部を突設し、この第1のばね受け部に対向させてリング状の第2のばね受け部を回転可能に配置しているとともに、前記ばねをC型形状として前記第1のばね受け部と第2のばね受け部との間に介在し、当該ばねの一端を前記第1のばね受け部に、他端を前記第2のばね受け部にそれぞれに係止した状態で、回り止めリングにより前記第2のばね受け部の回転を規制している。
したがって、前記ばねを少ないスペースで容易に配置することができるとともに、簡単な構成で保持部材を回転付勢することができる。また、前記保持部材を回転させてバックラッシュを調整した状態で、前記第2のばね受け部を回転させることにより、ばねの付勢力を調整することができる。
【0010】
さらに、前記電動パワーステアリング装置は、前記回り止めリングを支軸ハウジングにねじ込み、その回転をロックナットにより規制しているとともに、当該回り止めリングを前記第2のばね受け部の背面に摩擦部材を介して一体回転可能に沿わせている。
したがって、前記ロックナットを緩めて回り止めリングを回転させることにより、摩擦部材を介して第2のばね受け部を回転調整することができる。また、前記第2のばね受け部と回り止めリングとの相対回転が許容されているので、保持部材に対する第2のばね受け部の回転方向位置を、容易且つ適切に設定することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下この発明の電動パワーステアリング装置の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
図1はこの発明の電動パワーステアリング装置の一実施形態を示す断面図である。この電動パワーステアリング装置は、ハウジングHと、このハウジングHに取り付けられた電動モータMと、この電動モータMによって回転駆動される支軸1と、この支軸1の先端に設けられた第1の傘歯車2と、前記ハウジングHの内部を挿通し、直線移動によって図示しない転舵輪を転舵させるラック軸3と、前記第1の傘歯車2に噛合された第2の傘歯車4と、前記ラック軸3を包囲した状態でハウジングHに回転自在に支持された回転体5と、この回転体5と前記ラック軸3との間に構成された回転運動変換機構としてのボールねじ6と、前記電動モータM及び支軸1を保持する筒状の保持部材8と、操舵輪の回転をラック軸3の直線運動に変換するラックピニオン機構9とによって主要部が構成されている。
【0012】
図2も参照して、前記ハウジングHは、前記支軸1及び第1の傘歯車2を収容する支軸ハウジングH1と、ラック軸3及び回転体5を収容するラックハウジングH2とからなる。このラックハウジングH2は、回転体5の図において右端部を支持する第1のハウジングH2aと、前記回転体5の図において左端部を支持する第2のハウジングH2bとに分割されている。なお、前記第1のハウジングH2aは支軸ハウジングH1と一体形成されている。また、前記第1のハウジングH2aと第2のハウジングH2bとは、ねじ10によって互いに連結されている。
【0013】
前記電動モータMはそのケーシングの前部外周M1を保持部材8の上端部の開口縁8aに対して嵌合させた状態で、当該保持部材8に固定されている。この電動モータMの出力軸mの軸線は、ラック軸3の軸線に対して鋭角をなしている。前記支軸1は、その基端部1aが電動モータMの出力軸mに対して一体回転可能に取り付けられている。この支軸1の軸線は、電動モータMの出力軸mの軸線の延長線上に配置されている。また、前記支軸1の途中部は、一対の転がり軸受12を介して前記保持部材8に回転自在に保持されている。したがって、前記支軸1は保持部材8の内周と同芯に設けられている。
【0014】
前記保持部材8は、その下端側の外周が前記支軸ハウジングH1に形成された嵌合孔H1aに回転自在に嵌合されている。この保持部材8の外周の軸線Xは内周の軸線Yに対して偏芯させてある。したがって、保持部材8を回転させることにより、第1の傘歯車2を電動モータM及び支軸1とともにその径方向へ移動させることができる。また、前記保持部材8は第1の傘歯車2を第2の傘歯車4に噛み合わせた図1の状態から、さらに第2の傘歯車4方向へ偏倚させ得るように支軸ハウジングH1に組み付けられている。
前記保持部材8の軸方向の中間部には、鍔状の第1のばね受け部8bが突設されており、上端部には電動モータMを取り付けるための拡径部8cが設けられている。この拡径部8cは本体に対してねじ等により一体化されている。
【0015】
前記第1のばね受け部8bと拡径部8cとの間には、第2のばね受け部21、摩擦部材22及び回り止めリング23がそれぞれ配置されている。前記第2のばね受け部21はリング状のものであり、その一側面を前記第1のばね受け部8bに隙間を設けて対向させた状態で、支軸ハウジングH1に回転自在に嵌合されている。また、前記摩擦部材22は平坦なリング状のものであり、第2のばね受け部21と回り止めリング23との間で挟持されている。この摩擦部材22は、第2のばね受け部21と回り止めリング23との相対回転を規制すべく、摩擦係数の大きい金属、樹脂、セラミックス又はそれらの複合材により形成されている。
【0016】
前記回り止めリング23は、その外周の雄ねじを支軸ハウジングH1の雌ねじにねじ込むことにより、当該支軸ハウジングH1に取り付けられている。また、前記回り止めリング23は、その外周の雄ねじにねじ込まれたロックナット25によって、回転が規制されており、これにより、前記摩擦部材22を介して第2のばね受け部21が回転するのを規制している。さらに、前記回り止めリング23の背面には、リング回し等の工具を係合させるための複数の係合孔23aが形成されている。また、当該回り止めリング23の背面と保持部材8の拡径部8cとの間には、前記工具を挿入するための隙間が設けられている。したがって、ロックナット25を緩めた状態で、前記隙間を通して係合孔23aに工具を係合させて回り止めリング23を回転させることにより、摩擦部材22を介して第1のばね受け部8bを回転させることができる。
【0017】
前記第1のばね受け部8bと第2のばね受け部21との間には、保持部材8を回動付勢するためのばね24を介在している。このばね24は、図3に示すようにC型形状のものであり、その一端24bが第1のばね受け部8bに突設された係止ピン8dに係止され、他端24aが第2のばね受け部21に突設された係止ピン21aに係止されており、この状態で保持部材8を回転付勢して、第1の傘歯車2に第2の傘歯車4方向への予圧を負荷している。このように、ばね24をC型形状として各ばね受け部8b,21の相互間に介在しているので、当該ばね24を少ないスペースで容易に配置することができるとともに、保持部材8を簡単な構成で回転付勢することができる。また、前記ロックナット25を緩めた状態で、第2のばね受け部21を回り止めリング23に対して回転させることができるので、ばね24の付勢力を適正値に容易に設定することができる。
なお、前記ばね受け部8bの係止ピン8dの先端と第2のばね受け部21との間、及び第2のばね受け部21のピン21aの先端と第1のばね受け部8bとの間には、第2のばね受け部21を回転させるべく回り止めリング23をさらにねじ込んだ場合に、第2のばね受け部21が第1のばね受け部8bに接近するのを許容するための隙間が設けられている。
【0018】
ラック軸3は第1のハウジングH2a及び第2のハウジングH2bによって、軸方向へ直線移動可能に保持されている。このラック軸3の両端は、図示しない転舵輪にボールジョイント16を介して連結されており、その直線移動によって転舵輪を転舵させることができる。このラック軸3の図において右端側には、前記ラックピニオン機構9の一部を構成するラックギヤが形成されている。
【0019】
第2の傘歯車4は回転体5の外周に嵌合取着されており、この状態で回転体5に対する回転及び軸方向への移動が規制されている。この第2の傘歯車4の軸線はラック軸3の軸線に一致させてあり、この第2の傘歯車4の外周の歯部に対して前記第1の傘歯車2の歯部を噛み合わせてある。なお、前記第1の傘歯車2は支軸1の先端に一体形成されている。
【0020】
回転体5はラック軸3の外周に隙間を有して嵌合されており、その右端部は第1の転がり軸受13を介して第1のハウジングH2aに回転自在に支持され、左端部は第2の転がり軸受14を介して第2のハウジングH2bに回転自在に支持されている。
ボールねじ6は、前記回転体5とラック軸3との間に構成されており、回転体5の回転をラック軸3の直線運動に変換する。
【0021】
ラックピニオン機構9は、図示しない操舵輪によって回転駆動されるステアリングシャフト9aと、このステアリングシャフト9aに連結されたピニオンギヤと、このピニオンギヤに噛合され、前記ラック軸3に形成されたラックギヤとを備えており、操舵輪の回転操作に伴ってラック軸3を直線運動させることができる。前記ステアリングシャフト9aの回転トルクはトルクセンサによって検出され、この検出された回転トルクに応じた動力で前記電動モータMが駆動されて、ラック軸3に操舵補助力が付与される。
【0022】
以上の構成の電動パワーステアリング装置は、その組立に際して、保持部材8を所定方向へ偏芯回転させて、支軸1とともに第1の傘歯車2を第2の傘歯車4方向へ移動させることにより、両傘歯車2,4の噛み合い部のバックラッシュを調整することができる。したがって、支軸ハウジングH1に対して電動モータMを何度も着脱する必要がない点と相まって、当該バックラッシュの調整を容易且つ迅速に行うことができる。
【0023】
また、前記バックラッシュを調整した状態で、回り止めリング23を所定方向へ回転させることにより、ばね24に付勢力を生じさせて、保持部材8を回転付勢することができ、これにより、第1の傘歯車2を第2の傘歯車4方向へ常時押し付けておくことができる。このため、長期間の使用によって各傘歯車2,4が磨耗しても、第1の傘歯車2を当該摩耗に追従させて第2の傘歯車4側に移動させることができる。この結果、両傘歯車2,4の噛み合い部分においてバックラッシュが生じるのを長期間に亘って防止することができる。しかも、前記回り止めリング23を回転させるだけで、ばね24の付勢力を調整することができるので、その調整が容易であるとともに、第1の傘歯車2をその径方向へ移動させるものであるので、第1の傘歯車2と第2の傘歯車4との噛み合いポイントが、予め設定された噛み合いポイントから軸方向に大きくずれることに起因して、動力伝達効率が低下するのを防止することができる。
【0024】
さらに、各傘歯車2,4の磨耗がある程度進行してばね24の付勢力が低下した場合には、ロックナット25を緩めて回り止めリング23を増し締めすることにより、第2のばね受け部21を回転させてばね24の付勢力を適正値に調整することができる。このため、バックラッシュが生じるのをより長期間に亘って防止することができる。
【0025】
この発明の電動パワーステアリング装置は、前記実施の形態に限定されるものでなく、例えばばね24をねじりコイルばねで構成すること、回転体5の回転運動をラック軸3の直線運動に変換する回転運動変換機構として、前記ボールねじ6に代えてベアリングねじを用いること等、種々の設計変更を施すことができる。
また、この発明の電動パワーステアリング装置は、第1の傘歯車2と第2の傘歯車4の互いの軸線を鋭角でなく直角に交差させたタイプの電動パワーステアリング装置にも適用して実施することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上のように、請求項1記載の電動パワーステアリング装置によれば、保持部材の回転方向の位置を調整するだけで、両傘歯車の噛み合い部分のバックラッシュを調整することができるので、従来のシム調整が不要であり、当該バックラッシュの調整を容易且つ迅速に行うことができる。
また、各傘歯車の磨耗に追従させて第1の傘歯車を第2の傘歯車側に移動させることができるので、前記摩耗に起因して両傘歯車の噛み合い部分にバックラッシュが生じるのを防止することができる。このため、長期間に亘ってメンテンナンスを要することなく歯打ち音の発生を防止することができる。しかも、第1の傘歯車をその径方向へ移動させることによりバックラッシュを調整するものであるので、予め設定された噛み合いポイントがずれるおそれがない。このため、両傘歯車の動力伝達効率が低下するのを防止することができる。
【0027】
また、ばねを少ないスペースで容易に配置することができるとともに、簡単な構成で保持部材を回転付勢することができる。また、各傘歯車の磨耗がある程度進行してばねの付勢力が低下した場合に、第2のばね受け部を回転させることにより、ばねの付勢力を適正値に調整することができるので、バックラッシュが生じるのをより長期間に亘って防止することができる。
【0028】
さらに、回り止めリングを回転させることにより、摩擦部材を介して第2のばね受け部を回転調整することができるので、その調整が容易である。また、第2のばね受け部と回り止めリングとの相対回転を許容することができるので、保持部材に対する第2のばね受け部の回転方向位置を、容易且つ適切に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の電動パワーステアリング装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図2】前図の要部拡大断面図である。
【図3】ばね部分の分解斜視図である。
【符号の説明】
1 支軸
2 第1の傘歯車
3 ラック軸
4 第2の傘歯車
5 回転体
6 ボールねじ(回転運動変換機構)
8 保持部材
8b 第1のばね受け部
9 ラックピニオン機構
21 第2のばね受け部
22 摩擦部材
23 回り止めリング
24 ばね
M 電動モータ
m 出力軸
H1 支軸ハウジング
H2 ラックハウジング
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering apparatus that obtains a steering assist force of a vehicle by an electric motor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as the electric power steering device, the rotation of the electric motor is performed by, for example, a first bevel gear connected to the output shaft via a support shaft, and an axis of the first bevel gear at an acute angle, for example. Via a second bevel gear meshed in an intersecting state, the rotation is transmitted to a rotating body surrounding the rack shaft, and the rotational movement of the rotating body is provided between the rotating body and the rack shaft. A ball screw serving as a rotational motion conversion mechanism can be converted into a linear motion of the rack shaft, and the electric motor is driven to rotate in response to the rotation of the steering wheel (handle), thereby turning the steered wheels connected to the rack shaft. A device that assists a manual steering force for turning is provided (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-207796).
[0003]
However, in the above-described conventional electric power steering device, backlash may occur at the meshing portion between the first and second bevel gears due to the processing accuracy and assembly accuracy of the first and second bevel gears. When the rush occurs, a so-called rattling noise is generated when the steering wheel is steered, which may leak into the vehicle and cause discomfort to the driver and passengers.
Therefore, when assembling the apparatus, a shim is disposed on the abutting surface of the cylindrical holding member that holds the support shaft and the support housing fitted with the support member, and the support shaft and the first bevel gear are arranged. By moving the shaft in the axial direction, the meshing state of the first bevel gear with the second bevel gear is adjusted so that the backlash does not occur.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the adjustment operation of the backlash, normally, both bevel gears cannot be properly meshed with one shim adjustment, and the shim adjustment needs to be repeated many times. Moreover, it is necessary to attach and detach the electric motor to and from the spindle housing every time shim adjustment is performed. For this reason, there is a problem that adjustment of backlash is complicated and time-consuming.
[0005]
Further, even if adjustment is made so that backlash does not occur when the device is assembled as described above, the tooth face of each bevel gear is worn by long-term use of the device, so that occurrence of backlash is avoided. It is difficult. For this reason, there has been a problem that complicated maintenance is required, for example, it is necessary to periodically disassemble the electric power steering device and perform backlash adjustment.
[0006]
Furthermore, when the amount of movement of the first bevel gear in the axial direction becomes larger than necessary due to the shim adjustment, the meshing point of both the bevel gears deviates greatly from the preset meshing point, and the power transmission between the two bevel gears There was also a problem that efficiency decreased.
The present invention has been made in view of the above problems, and can easily and quickly adjust the backlash, and can prevent the occurrence of backlash over a long period of time. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device that can prevent the meshing points of the bevel gears from being greatly shifted with the adjustment of the lash.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to the present invention includes a support shaft connected to an output shaft of an electric motor so as to be integrally rotatable, a first bevel gear provided at the tip of the support shaft, A supporting shaft housing that accommodates the supporting shaft, a rack shaft that steers the steered wheels by linear movement, a rack housing that supports the rack shaft so as to be linearly movable, and a mutual axis line with respect to the first bevel gear A second bevel gear meshed in an intersecting state, a rotating body rotatably supported by a rack housing in a state of surrounding the rack shaft, and the second bevel gear attached thereto; A rotary motion converting mechanism that converts the rotary motion into a linear motion of the rack shaft, and transmitting the rotation of the electric motor to the rotating body via the support shaft, the first bevel gear, and the second bevel gear. The rack is directly So moved, in the electric power steering device for assisting a manual steering force for steering the steered wheels,
A cylindrical holding member provided inside the spindle housing so as to be capable of eccentric rotation, attaching the electric motor to one end, and holding the spindle coaxially with an inner peripheral surface;
A spring that urges the holding member in a predetermined rotation direction and elastically presses the first bevel gear against the second bevel gear ;
The outer periphery of the lower end side of the holding member is rotatably fitted in a fitting hole formed in the spindle housing,
A flange-shaped first spring receiving portion protrudes from the axially intermediate portion of the holding member, and a diameter-expanding portion for attaching the electric motor is provided at one end, and faces the first spring receiving portion. The ring-shaped second spring receiving portion is rotatably arranged, and the spring is formed in a C shape and interposed between the first spring receiving portion and the second spring receiving portion, The second spring receiving portion is attached by a detent ring attached to the spindle housing in a state where one end of the spring is locked to the first spring receiving portion and the other end is locked to the second spring receiving portion. The rotation of the
The detent ring is screwed into the spindle housing, and its rotation is restricted by a lock nut, and the detent ring is fitted to the back surface of the second spring receiving portion via a friction member so as to be integrally rotatable. And
A base end portion of the support shaft, that has features that you have mounted for integral rotation to the output shaft of the electric motor.
[0008]
According to the electric power steering apparatus having the above-described configuration, the first bevel gear can be moved in the radial direction by rotating the holding member and decentering the first bevel gear. It can be made to contact / separate with respect to a 2nd bevel gear. For this reason, the backlash of the meshing part of both bevel gears can be adjusted only by adjusting the position of the holding member in the rotational direction. Further, when each bevel gear is worn by long-term use, the holding member is gradually rotated by the urging force of the spring, and the first bevel gear is moved to the second bevel gear side following the wear. be able to. For this reason, it is possible to prevent backlash from occurring at the meshing portion of both bevel gears due to the wear. Further, since the backlash is adjusted by moving the first bevel gear in the radial direction, there is no possibility that the preset mesh point is shifted in the axial direction.
[0009]
Further, in the electric power steering apparatus , a hook-shaped first spring receiving portion is protruded from the holding member, and the ring-shaped second spring receiving portion is rotated so as to face the first spring receiving portion. The spring is C-shaped and is interposed between the first spring receiving portion and the second spring receiving portion, and one end of the spring is located in the first spring receiving portion. in a state where the other end engaged with the respective said second spring receiving portion, you are restricted to rotation of the second spring receiving portion by detent ring.
Therefore , the spring can be easily arranged in a small space, and the holding member can be urged to rotate with a simple configuration. Further, the biasing force of the spring can be adjusted by rotating the second spring receiving portion in a state in which the backlash is adjusted by rotating the holding member.
[0010]
Furthermore, in the electric power steering device, screwing the detent ring shaft housing, along with being restricted by the lock nut the rotary friction member the detent ring on the back of the second spring receiving portion through that it has not integrally rotatable along.
Therefore , the second spring receiving portion can be rotationally adjusted via the friction member by loosening the lock nut and rotating the rotation prevention ring. Further, since the relative rotation between the second spring receiving portion and the rotation prevention ring is allowed, the rotational direction position of the second spring receiving portion with respect to the holding member can be set easily and appropriately.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an electric power steering apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the electric power steering apparatus of the present invention. The electric power steering apparatus includes a housing H, an electric motor M attached to the housing H, a spindle 1 that is rotationally driven by the electric motor M, and a first shaft provided at the tip of the spindle 1. A bevel gear 2, a rack shaft 3 that is inserted through the inside of the housing H and steers a steered wheel (not shown) by linear movement, a second bevel gear 4 meshed with the first bevel gear 2, and A rotating body 5 rotatably supported by a housing H in a state of surrounding the rack shaft 3; a ball screw 6 as a rotational motion conversion mechanism configured between the rotating body 5 and the rack shaft 3; A main part is constituted by a cylindrical holding member 8 that holds the electric motor M and the support shaft 1 and a rack and pinion mechanism 9 that converts the rotation of the steering wheel into a linear motion of the rack shaft 3.
[0012]
Referring also to FIG. 2, the housing H includes a support shaft housing H <b> 1 that houses the support shaft 1 and the first bevel gear 2, and a rack housing H <b> 2 that houses the rack shaft 3 and the rotating body 5. The rack housing H2 is divided into a first housing H2a that supports the right end in the view of the rotating body 5 and a second housing H2b that supports the left end in the view of the rotating body 5. The first housing H2a is integrally formed with the support shaft housing H1. The first housing H2a and the second housing H2b are connected to each other by a screw 10.
[0013]
The electric motor M is fixed to the holding member 8 in a state in which the outer periphery M1 of the front portion of the casing is fitted to the opening edge 8a of the upper end portion of the holding member 8. The axis of the output shaft m of the electric motor M forms an acute angle with respect to the axis of the rack shaft 3. The support shaft 1 has a base end 1a attached to the output shaft m of the electric motor M so as to be integrally rotatable. The axis of the support shaft 1 is disposed on an extension of the axis of the output shaft m of the electric motor M. The intermediate portion of the support shaft 1 is rotatably held by the holding member 8 via a pair of rolling bearings 12. Therefore, the support shaft 1 is provided concentrically with the inner periphery of the holding member 8.
[0014]
The outer periphery of the lower end side of the holding member 8 is rotatably fitted in a fitting hole H1a formed in the spindle housing H1. The outer peripheral axis X of the holding member 8 is eccentric with respect to the inner peripheral axis Y. Therefore, by rotating the holding member 8, the first bevel gear 2 can be moved in the radial direction together with the electric motor M and the support shaft 1. Further, the holding member 8 is assembled to the support shaft housing H1 so that it can be biased further in the direction of the second bevel gear 4 from the state of FIG. 1 in which the first bevel gear 2 is engaged with the second bevel gear 4. It has been.
A hook-shaped first spring receiving portion 8b protrudes from an intermediate portion of the holding member 8 in the axial direction, and an enlarged diameter portion 8c for attaching the electric motor M is provided at the upper end portion. . The enlarged diameter portion 8c is integrated with the main body by screws or the like.
[0015]
Between the first spring receiving portion 8b and the enlarged diameter portion 8c, a second spring receiving portion 21, a friction member 22 and a rotation prevention ring 23 are arranged. The second spring receiving portion 21 is ring-shaped, and is rotatably fitted to the spindle housing H1 with one side faced to the first spring receiving portion 8b with a gap. ing. The friction member 22 has a flat ring shape and is sandwiched between the second spring receiving portion 21 and the rotation prevention ring 23. The friction member 22 is made of metal, resin, ceramics, or a composite material having a large friction coefficient so as to restrict relative rotation between the second spring receiving portion 21 and the rotation prevention ring 23.
[0016]
The anti-rotation ring 23 is attached to the spindle housing H1 by screwing a male screw on the outer periphery thereof into a female screw of the spindle housing H1. Further, the detent ring 23, the lock nut 25 screwed onto the male threaded in its outer periphery, the rotation is Ri Contact is restricted, thereby, the second spring seat 21 is rotated via the friction member 22 Is regulated. Furthermore, a plurality of engagement holes 23a for engaging a tool such as a ring turning are formed on the back surface of the rotation stop ring 23. Further, a gap for inserting the tool is provided between the back surface of the rotation prevention ring 23 and the enlarged diameter portion 8 c of the holding member 8. Therefore, in a state where the lock nut 25 is loosened, the first spring receiving portion 8b is rotated via the friction member 22 by engaging a tool with the engagement hole 23a through the gap and rotating the rotation prevention ring 23. Can be made.
[0017]
A spring 24 for rotating and biasing the holding member 8 is interposed between the first spring receiving portion 8 b and the second spring receiving portion 21. As shown in FIG. 3, the spring 24 is C-shaped, and one end 24b of the spring 24 is locked to a locking pin 8d protruding from the first spring receiving portion 8b, and the other end 24a is second. In this state, the holding member 8 is urged to rotate and the first bevel gear 2 is moved toward the second bevel gear 4 in the direction of the second bevel gear 4. Preload is applied. Thus, since the spring 24 is C-shaped and interposed between the spring receiving portions 8b and 21, the spring 24 can be easily arranged in a small space, and the holding member 8 can be easily arranged. The configuration can be rotationally biased. Further, since the second spring receiving portion 21 can be rotated with respect to the non-rotating ring 23 in a state where the lock nut 25 is loosened, the urging force of the spring 24 can be easily set to an appropriate value. .
In addition, between the front-end | tip of the latching pin 8d of the said spring receiving part 8b and the 2nd spring receiving part 21, and between the front-end | tip of the pin 21a of the 2nd spring receiving part 21 and the 1st spring receiving part 8b. In this case, when the non-rotating ring 23 is further screwed to rotate the second spring receiving portion 21, a clearance for allowing the second spring receiving portion 21 to approach the first spring receiving portion 8b. Is provided.
[0018]
The rack shaft 3 is held by the first housing H2a and the second housing H2b so as to be linearly movable in the axial direction. Both ends of the rack shaft 3 are connected to a steered wheel (not shown) via a ball joint 16, and the steered wheel can be steered by a linear movement thereof. A rack gear constituting a part of the rack and pinion mechanism 9 is formed on the right end side of the rack shaft 3 in the drawing.
[0019]
The second bevel gear 4 is fitted and attached to the outer periphery of the rotating body 5, and in this state, the rotation with respect to the rotating body 5 and the movement in the axial direction are restricted. The axis of the second bevel gear 4 is made to coincide with the axis of the rack shaft 3, and the teeth of the first bevel gear 2 are meshed with the teeth of the outer periphery of the second bevel gear 4. is there. The first bevel gear 2 is integrally formed at the tip of the support shaft 1.
[0020]
The rotating body 5 is fitted to the outer periphery of the rack shaft 3 with a gap, and the right end portion thereof is rotatably supported by the first housing H2a via the first rolling bearing 13, and the left end portion is the first end portion. The second housing H2b is rotatably supported by two rolling bearings 14.
The ball screw 6 is configured between the rotating body 5 and the rack shaft 3, and converts the rotation of the rotating body 5 into a linear motion of the rack shaft 3.
[0021]
The rack and pinion mechanism 9 includes a steering shaft 9a that is rotationally driven by a steering wheel (not shown), a pinion gear that is coupled to the steering shaft 9a, and a rack gear that is meshed with the pinion gear and formed on the rack shaft 3. Thus, the rack shaft 3 can be linearly moved in accordance with the rotation operation of the steering wheel. The rotational torque of the steering shaft 9a is detected by a torque sensor, and the electric motor M is driven by the power corresponding to the detected rotational torque, and a steering assist force is applied to the rack shaft 3.
[0022]
When the electric power steering apparatus having the above configuration is assembled, the holding member 8 is eccentrically rotated in a predetermined direction to move the first bevel gear 2 together with the support shaft 1 in the direction of the second bevel gear 4. The backlash of the meshing portions of the two bevel gears 2 and 4 can be adjusted. Therefore, coupled with the point that the electric motor M does not need to be attached to and detached from the spindle housing H1 many times, the backlash can be adjusted easily and quickly.
[0023]
In addition, by rotating the detent ring 23 in a predetermined direction with the backlash adjusted, it is possible to generate a biasing force on the spring 24 and to rotate and bias the holding member 8. One bevel gear 2 can always be pressed in the direction of the second bevel gear 4. For this reason, even if the bevel gears 2 and 4 are worn due to long-term use, the first bevel gear 2 can be moved to the second bevel gear 4 side by following the wear. As a result, it is possible to prevent backlash from occurring at the meshing portions of the two bevel gears 2 and 4 over a long period of time. Moreover, since the urging force of the spring 24 can be adjusted simply by rotating the detent ring 23, the adjustment is easy and the first bevel gear 2 is moved in the radial direction. Therefore, it is possible to prevent the power transmission efficiency from being lowered due to the fact that the meshing point between the first bevel gear 2 and the second bevel gear 4 is largely shifted in the axial direction from the preset meshing point. Can do.
[0024]
Further, when the bevel gears 2 and 4 are worn to some extent and the urging force of the spring 24 is reduced, the lock nut 25 is loosened and the detent ring 23 is tightened to tighten the second spring receiving portion. 21 can be rotated to adjust the urging force of the spring 24 to an appropriate value. For this reason, it is possible to prevent backlash from occurring for a longer period of time.
[0025]
The electric power steering apparatus according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the spring 24 is formed of a torsion coil spring, and the rotational motion of the rotating body 5 is converted into the linear motion of the rack shaft 3. Various design changes such as using a bearing screw instead of the ball screw 6 as the motion conversion mechanism can be made.
The electric power steering device of the present invention is also applied to an electric power steering device of a type in which the axes of the first bevel gear 2 and the second bevel gear 4 intersect each other at right angles instead of acute angles. be able to.
[0026]
【The invention's effect】
As described above, according to the electric power steering device of the first aspect, the backlash of the meshing portion of the both bevel gears can be adjusted only by adjusting the position of the holding member in the rotational direction. Shim adjustment is unnecessary, and the backlash can be adjusted easily and quickly.
Further, since the first bevel gear can be moved to the second bevel gear side following the wear of each bevel gear, backlash occurs at the meshing portion of both bevel gears due to the wear. Can be prevented. For this reason, generation | occurrence | production of a rattling sound can be prevented, without requiring maintenance over a long period of time. In addition, since the backlash is adjusted by moving the first bevel gear in the radial direction, there is no possibility that a preset meshing point is shifted. For this reason, it can prevent that the power transmission efficiency of both bevel gears falls.
[0027]
In addition , the spring can be easily arranged in a small space, and the holding member can be urged to rotate with a simple configuration. In addition, when the wear force of each bevel gear progresses to some extent and the biasing force of the spring decreases, the biasing force of the spring can be adjusted to an appropriate value by rotating the second spring receiving portion. Rushing can be prevented for a longer period.
[0028]
Furthermore , since the second spring receiving portion can be rotationally adjusted via the friction member by rotating the non-rotating ring, the adjustment is easy. Moreover, since the relative rotation of the second spring receiving portion and the rotation prevention ring can be allowed, the rotational direction position of the second spring receiving portion with respect to the holding member can be set easily and appropriately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the previous figure.
FIG. 3 is an exploded perspective view of a spring portion.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support shaft 2 1st bevel gear 3 Rack shaft 4 2nd bevel gear 5 Rotating body 6 Ball screw (rotational motion conversion mechanism)
8 Holding member 8b First spring receiving portion 9 Rack and pinion mechanism 21 Second spring receiving portion 22 Friction member 23 Non-rotating ring 24 Spring M Electric motor m Output shaft H1 Support shaft housing H2 Rack housing

Claims (1)

電動モータの出力軸に一体回転可能に接続される支軸と、この支軸の先端に設けられた第1の傘歯車と、前記支軸を収容する支軸ハウジングと、直線移動によって転舵輪を転舵させるラック軸と、このラック軸を直線移動可能に支持するラックハウジングと、前記第1の傘歯車に対して互いの軸線を交差させた状態で噛合された第2の傘歯車と、前記ラック軸を包囲した状態でラックハウジングに回転自在に支持され、前記第2の傘歯車が取り付けられた回転体と、この回転体の回転運動をラック軸の直線運動に変換する回転運動変換機構とを備え、前記電動モータの回転を前記支軸、第1の傘歯車及び第2の傘歯車を介して回転体に伝達することにより前記ラックを直線移動させて、転舵輪を転舵するための手動操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、
前記支軸ハウジングの内部に偏芯回転可能に設けられ、一端に前記電動モータを取り付けるとともに、内周面と同芯に前記支軸を保持する筒状の保持部材と、
前記保持部材を所定の回転方向へ付勢して、前記第1の傘歯車を第2の傘歯車に弾性的に押し付けるばねと
を備えており、
前記保持部材の下端側の外周は、前記支軸ハウジングに形成された嵌合孔に回転自在に嵌合されており、
前記保持部材の軸方向中間部に鍔状の第1のばね受け部を突設するとともに一端に前記電動モータを取り付けるための拡径部が設けられており、前記第1のばね受け部に対向させてリング状の第2のばね受け部を回転可能に配置しているとともに、前記ばねをC型形状として前記第1のばね受け部と第2のばね受け部との間に介在し、当該ばねの一端を前記第1のばね受け部に、他端を前記第2のばね受け部にそれぞれに係止した状態で、支軸ハウジングに取り付けられた回り止めリングにより前記第2のばね受け部の回転を規制しており、
前記回り止めリングを支軸ハウジングにねじ込み、その回転をロックナットにより規制しているとともに、当該回り止めリングを前記第2のばね受け部の背面に摩擦部材を介して一体回転可能に沿わせており、且つ
前記支軸の基端部は、前記電動モータの出力軸に対して一体回転可能に取付けられていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A support shaft connected to the output shaft of the electric motor so as to be integrally rotatable, a first bevel gear provided at the tip of the support shaft, a support shaft housing for accommodating the support shaft, and a steered wheel by linear movement. A rack shaft to be steered, a rack housing that supports the rack shaft so as to be linearly movable, a second bevel gear meshed with the first bevel gear in a state of crossing each other's axes, and A rotating body rotatably supported by the rack housing in a state of surrounding the rack shaft and having the second bevel gear attached thereto; and a rotary motion converting mechanism for converting the rotational motion of the rotating body into linear motion of the rack shaft For rotating the rack by linearly transmitting the rotation of the electric motor to the rotating body via the support shaft, the first bevel gear and the second bevel gear, and for turning the steered wheels. Electric power to assist manual steering force In the steering apparatus,
A cylindrical holding member provided inside the support shaft housing so as to be eccentrically rotatable, attaching the electric motor to one end, and holding the support shaft concentrically with an inner peripheral surface;
A spring that biases the holding member in a predetermined rotational direction and elastically presses the first bevel gear against the second bevel gear ;
The outer periphery of the lower end side of the holding member is rotatably fitted in a fitting hole formed in the spindle housing,
A flange-shaped first spring receiving portion protrudes from the axially intermediate portion of the holding member, and a diameter-expanding portion for attaching the electric motor is provided at one end, and faces the first spring receiving portion. The ring-shaped second spring receiving portion is rotatably arranged, and the spring is formed in a C shape and interposed between the first spring receiving portion and the second spring receiving portion, The second spring receiving portion is attached by a detent ring attached to the spindle housing in a state where one end of the spring is locked to the first spring receiving portion and the other end is locked to the second spring receiving portion. The rotation of the
The detent ring is screwed into the spindle housing, and its rotation is restricted by a lock nut, and the detent ring is fitted to the back surface of the second spring receiving portion via a friction member so as to be integrally rotatable. And
A base end portion of the support shaft, an electric power steering apparatus characterized that you have mounted for integral rotation to the output shaft of the electric motor.
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