JP4181475B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
ウォームホイールは、ウォームからなる減速歯車機構を介してモータによって駆動されることにより、ステアリングハンドルの操舵力に応じてステアリングアシストを行っている。
しかしながら、バックラッシが大きい場合には、ウォームとウォームホイールの歯面が衝突して打音が発生していた。
そこで、前記特許文献1の電動式電動パワーステアリング装置では、ウォームとウォームホイールとの噛み合い部のバックラッシによる打音を抑制するために、軸受と回転軸との間に弾性体を配設している。
図8は、従来のモータを2個有する電動パワーステアリング装置の構造を示す説明図である。
従来から自動車に搭載されているパワーステアリング装置は、二酸化炭素の排出量が油圧式に比べて小さいこと、高度な制御に対して油圧式よりも適していることなどから電動パワーステアリング装置が注目されている。
電動パワーステアリング装置が搭載された車両において、RV車のように高軸荷重の車両には、図8に示すように、大きなアシストトルクを得るため、またはどちらか1つのモータAが壊れたとしても他方の1つのモータBだけで駆動することができるようにするために、2個のモータA,Bを搭載したものがある。
モータA,Bは、同一のトルクを備えた同じ形式のものが使用され、もし、どちらかのモータA,Bが故障したときには他方の1つのモータA,Bでピニオンシャフト100を回転できるパワーを備えている。
このため、ウォームホイール111とウォーム112,113との歯面間には、歯の撓みや軋み音などを防止するためのバックラッシ(遊び)S1,S2があり、打音が発生していた。
ここで、ドライブギヤとは、モータを駆動源として回転する駆動歯車をいい、ドリブンギヤとは、その駆動歯車によって回転する被駆動歯車をいう。
したがって、ドリブンギヤは、常に各ドライブギヤが圧接していることにより、各ドライブギヤによって支持されるため、常にガタ付きがなく、歯面の衝突による打音が発生することがない。また、電動パワーステアリング装置は、バックラッシの調整やフリクションの調整する作業を簡略化することができる。
したがって、ドリブンギヤは、常に各ドライブギヤが圧接していることにより、各ドライブギヤによって支持されるため、常にガタ付きがなく、歯面の衝突による打音が発生することがない。これにより、電動パワーステアリング装置は、バックラッシの調整をする作業を簡略化することができる。
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記ドライブギヤがウォームからなり、前記ドリブンギヤがウォームホイールからなることが好ましい。
このような構成にすれば、最小の数の歯車で減速歯車機構を構成して効率良くモータの回転を減速回転させることができる。
図1は、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の全体の構造を示す説明図である。図2は、図1の矢視X−X線方向拡大断面図である。図3は、図2の矢視Y−Y線方向断面図である。図4は、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を示す図で、弾性体の組み付け状態を示す拡大分解斜視図である。図5は、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を示す図で、ウォームホイールとウォームとの噛合状態を示す説明図である。
第1及び第2モータMa,Mbは、減速機ケース6に内設された操舵トルクセンサTsからの信号が入力される電子制御ユニットUによって制御される。
なお、ピニオンシャフト7は、特許請求の範囲に記載の「ドリブンギヤの支軸」に相当する。
前記ステアリングギヤボックス8には、ラックバー18を横方向から押圧するための押圧部材19を進退自在に収納するための横穴8aが形成されている。その横穴8aには、ラックバー18の背面に当接した押圧部材19と、この押圧部材19をピニオン16側に付勢するためのスプリング20と、このスプリング20のばね受けと横穴8aを閉塞するための部材とを兼ねた中空ボルト21とが内設されている。中空ボルト21は、横穴8aの開口部8b内に形成されたねじ部に螺合すると共に、止めナット22によって抜け止めされている。
ラック17は、ラックバー18の背面がスプリング20に付勢された押圧部材19によって押圧されることにより、ピニオン16との噛合する箇所のバックラッシが解消されている。
なお、前記第1及び第2モータMa,Mbは、特許請求の範囲に記載の「1組のモータ」に相当する。その第1及び第2モータMa,Mbは、2個に限定されるものではなく、複数であればよい。
そして、第1回転軸24の第1モータMa側に設置される弾性体34は、ウォームホイール15を軸支しているピニオンシャフト7を中心とした対向位置にある第2回転軸25の先端にある弾性体33と比較して、硬く比較的硬質の合成ゴムなどの弾性材料からなり、変形量(変位量)が小さく形成されている。
このため、弾性体32,33の弾発力は、弾性体34,35と相違している(図5参照)。
運転者が図1に示すステアリングハンドル1を回転操作すると、上部ステアリングシャフト2、上部ユニバーサルジョイント3、下部ステアリングシャフト4、下部ユニバーサルジョイント5を介してピニオンシャフト7が回転する。このピニオンシャフト7の回転は、操舵トルクセンサTsによって検出されて、この検出された操舵トルク信号が電子制御ユニットUに送られる。電子制御ユニットUは、第1及び第2モータMa,Mbを駆動させる電流を算出すると共に、第1及び第2モータMa,Mbに駆動電流を送って回転させる。
このため、弾性体32には第1ウォーム30に対して矢印C方向の残留トルクがかかり、弾性体35には第2ウォーム31に対して矢印D方向の残留トルクがかかることになる。
したがって、第1ウォーム30の歯面は、常にウォームホイール15の歯面に圧接した状態にあり、このウォームホイール15の矢印E方向の回転によって第2ウォーム31の歯面もウォームホイール15の歯面に圧接して、第1及び第2ウォーム30,31とウォームホイール15との間には、ガタ付きがなくなる。
したがって、第2ウォーム31の歯面は、常にウォームホイール15の歯面に圧接した状態にあり、このウォームホイール15の矢印F方向の回転によって第1ウォーム30の歯面もウォームホイール15の歯面に圧接して、第1及び第2ウォーム30,31とウォームホイール15との間には、ガタ付きがなくなる。
このため、電動パワーステアリング装置Psは、変形量a,b,c,dが相違する弾性体32,33,34,35を設けたことにより、従来行っていた打音低減のためのバックラッシ調整作業を廃止して、作業工程の簡素化を図ることができる。
第1及び第2ウォーム30,31の両端に設置される弾性体46,47,48,49は、例えば、同一形状で、同一の変形量(変位量)を有する合成ゴム、合成樹脂またはばね部材からなる。
このため、弾性体46による第1ウォーム30の矢印C方向の残留トルクは、弾性体49による第2ウォーム31の矢印D方向の残留トルクを打ち負かして、ウォームホイール15を矢印E方向に僅かに回転させる。
したがって、第1ウォーム30の歯面は、常にウォームホイール15の歯面に圧接した状態にあり、このウォームホイール15の矢印E方向の回転によって第2ウォーム31の歯面もウォームホイール15の歯面に圧接して、第1及び第2ウォーム30,31とウォームホイール15との間には、ガタ付きがなくなる。
15 ウォームホイール(ドリブンギヤ)
30 第1ウォーム(ドライブギヤ)
31 第2ウォーム(ドライブギヤ)
32,33,34,35,46,47,48,49 弾性体
a,b,c,d 変形量
e,f 反力
Ma,Mc 第1モータ(モータ)
Mb,Md 第2モータ(モータ)
Ps 電動パワーステアリング装置
St 操舵機構
T1,T2 トルク
Claims (3)
- 操舵機構に連結されたドリブンギヤと、
前記ドリブンギヤに噛合し相対向している1組のドライブギヤと、
前記ドライブギヤの両端に設けられた弾性体と、
前記ドライブギヤを駆動する1組のモータと、
を備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記弾性体は、前記ドリブンギヤの支軸を中心として対向位置に配置した前記弾性体の変形量を相違させたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 操舵機構に連結されたドリブンギヤと、
前記ドリブンギヤに噛合し相対向している1組のドライブギヤと、
前記1組のドライブギヤをそれぞれ駆動する1組のモータと、
前記1組のドライブギヤのそれぞれの両端に設けられ、前記1組のモータからのトルクによって変形し、且つ、同一の変形量をそれぞれが有する4つの弾性体と、
を備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記1組のモータは、前記トルクがそれぞれ相違しており、前記トルクの相違によって前記4つの弾性体のうちの前記ドリブンギヤの支軸を中心として対向位置に配置した弾性体の変形量を相違させることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記1組のモータの回転が停止した際にも前記ドリブンギヤは、所定時間の間は残留トルクによって回転をすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。
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