JP4479403B2 - Worm, worm reducer, and electric power steering device - Google Patents

Worm, worm reducer, and electric power steering device Download PDF

Info

Publication number
JP4479403B2
JP4479403B2 JP2004224005A JP2004224005A JP4479403B2 JP 4479403 B2 JP4479403 B2 JP 4479403B2 JP 2004224005 A JP2004224005 A JP 2004224005A JP 2004224005 A JP2004224005 A JP 2004224005A JP 4479403 B2 JP4479403 B2 JP 4479403B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
worm
power steering
electric power
outer diameter
screw portion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2004224005A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006046363A (en
Inventor
徹 瀬川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2004224005A priority Critical patent/JP4479403B2/en
Publication of JP2006046363A publication Critical patent/JP2006046363A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4479403B2 publication Critical patent/JP4479403B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生し、減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に好適である、ウォーム、ウォーム減速機に関し、当該ウォーム減速機を備えた電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention is suitable for an electric power steering device that generates auxiliary steering torque from an electric motor in response to a steering torque applied to a steering wheel, decelerates it, and transmits it to an output shaft of a steering mechanism. The present invention relates to a reduction gear, and more particularly to an electric power steering device including the worm reduction gear.

自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動するものが多かった。ところが、この種のパワーステアリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大きい(最大負荷時において、数馬力〜十馬力程度)ため、小排気量の軽自動車等への採用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下することが避けられなかった。   In a steering system of an automobile, a so-called power steering device that performs steering assist using an external power source is widely adopted. Conventionally, vane type hydraulic pumps have been used as power sources for power steering devices, and many of these hydraulic pumps are driven by an engine. However, this type of power steering device has a large engine drive loss due to the constant drive of the hydraulic pump (several horsepower to about 10 horsepower at the maximum load), so it can be used in light vehicles with small displacement. It was difficult, and it was unavoidable that the fuel consumption of a car with a relatively large displacement was reduced to a level that could not be ignored.

そこで、これらの問題を解決するものとして、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置(Electric Power Steering、以下EPSと記す)が近年注目されている。EPSには、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長がある。   Therefore, in order to solve these problems, an electric power steering device (Electric Power Steering, hereinafter referred to as EPS) using an electric motor as a power source has attracted attention in recent years. The EPS uses an in-vehicle battery as a power source for the electric motor, so there is no direct engine drive loss, and since the electric motor is started only at the steering assist time, a decrease in driving fuel consumption is suppressed, and electronic control is performed. It has the feature that it can be done very easily.

EPSでは、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生して、動力伝達機構(ウォーム減速機)により減速して操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。   In EPS, an auxiliary steering torque is generated from an electric motor in response to a steering torque applied to a steering wheel, and is decelerated by a power transmission mechanism (worm reducer) and transmitted to an output shaft of the steering mechanism. ing.

図5は、従来例に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。図6(a)(b)(c)は、それぞれ、従来例に係るウォームの側面図である。   FIG. 5 is a longitudinal sectional view of an electric power steering apparatus according to a conventional example. 6A, 6B, and 6C are side views of a worm according to a conventional example.

図5に示すように、ギヤハウジング1には、一対の軸受2a,2bを介して、ウォーム3が回転自在に支持してある。ウォーム3の基端部には、凹部4が形成してあり、この凹部4には、雌スプラインが形成してあり、雄スプラインが形成してある電動モータ(図示略)の駆動軸5がスプライン嵌合してあり、これにより、ウォーム3の軸方向の移動を許容している。   As shown in FIG. 5, a worm 3 is rotatably supported on the gear housing 1 via a pair of bearings 2a and 2b. A recess 4 is formed at the base end of the worm 3, and a female spline is formed in the recess 4. A drive shaft 5 of an electric motor (not shown) on which a male spline is formed is connected to the spline. The worm 3 is allowed to move in the axial direction.

ウォーム3の両鍔部6a,6bと、一対の軸受2a,2bの両内輪との間には、ぞれぞれ、一対のダンパー7a,7bが形成してあり、これにより、ウォーム3を弾性的に支持して、ラトル音等の発生を防止している。   A pair of dampers 7a and 7b are formed between both flange portions 6a and 6b of the worm 3 and both inner rings of the pair of bearings 2a and 2b, respectively. Supports the generation of rattle noises.

ウォーム3には、図6(a)(b)にも示すように、その中央部に、完全ネジ部20が形成してあり、この完全ネジ部20には、ウォームホイール8のギヤ歯が噛合してある。   As shown in FIGS. 6A and 6B, the worm 3 is formed with a complete screw portion 20 at the center thereof, and the gear teeth of the worm wheel 8 mesh with the complete screw portion 20. It is.

また、図6(a)(b)にも示すように、完全ネジ部20の両側には、小径に形成した逃げ部22が形成してある。   Further, as shown in FIGS. 6A and 6B, relief portions 22 having a small diameter are formed on both sides of the complete screw portion 20.

さらに、図6(c)に示す例では、完全ネジ部20の両側であって、ウォーム3の外径とウォームホイール8の外径とが交差する交差範囲より外側(即ち、交差範囲から両端部寄り)に、不完全ネジ部21が形成してある。また、不完全ネジ部21の外径は、完全ネジ部20の外径と等しい。このままウォーム3の外径とウォームホイール8の外径とが交差する交差範囲より内側にして、完全ネジ部がある位置より内側になると干渉してしまう。   Furthermore, in the example shown in FIG. 6C, both sides of the complete screw portion 20 are outside the intersection range where the outer diameter of the worm 3 and the outer diameter of the worm wheel 8 intersect (that is, both end portions from the intersection range). An incomplete thread 21 is formed on the side. Further, the outer diameter of the incomplete screw portion 21 is equal to the outer diameter of the complete screw portion 20. If the inside of the intersection range where the outer diameter of the worm 3 and the outer diameter of the worm wheel 8 intersect with each other and the inner side of the position where the complete screw portion is located, interference occurs.

しかしながら、近年、車両のレイアウト性の向上の為、小型・軽量化が求められており、ウォーム減速機の小型化も例外ではなく、ウォーム全長の短縮化が求められている。   However, in recent years, in order to improve the layout of the vehicle, there has been a demand for reduction in size and weight, and downsizing of the worm reduction gear is no exception, and reduction in the overall length of the worm is required.

ウォームの完全ネジ部がウォームホイールのギヤ歯に噛合する際、完全ネジ部の軸方向長さは、不完全ネジ部とウォームホイールのギヤ歯とが干渉しないように設定してある。従来は、その長さに限界があり、短縮化が困難であった。   When the complete screw portion of the worm meshes with the gear teeth of the worm wheel, the axial length of the complete screw portion is set so that the incomplete screw portion and the gear teeth of the worm wheel do not interfere with each other. Conventionally, the length is limited and shortening is difficult.

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、完全ネジ部の軸方向長さを短くして、ウォーム全長を短縮化し、ひいては、電動パワーステアリング装置の小型・軽量化を図ることができる、ウォーム、ウォーム減速機、及び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。   The present invention has been made in view of the circumstances as described above, and shortens the axial length of the complete screw portion to shorten the overall length of the worm, thereby reducing the size and weight of the electric power steering device. It is an object of the present invention to provide a worm, a worm reducer, and an electric power steering device that can be realized.

上記の目的を達成するため、本発明の請求項1に係るウォームは、軸方向略中央部に完全ネジ部を、両端部に不完全ネジ部を備え、ウォームホイールに噛合うウォームに於いて、
当該ウォームの外径とウォームホイールの外径とが交差する交差範囲から略中央寄りに、不完全ネジ部の一部それぞれ形成してあり、
当該不完全ネジ部は、その少なくとも一部の外径が前記完全ネジ部の外径より小径であって、歯底径より大きく設定してあることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a worm according to claim 1 of the present invention is a worm having a complete threaded portion at an approximately central portion in the axial direction and an incomplete threaded portion at both ends , and meshing with a worm wheel .
Substantially inboard from the intersection range and outer diameter of the worm wheel of the worm intersect, Yes forms part of the incomplete thread portion, respectively,
The incomplete screw part is characterized in that at least a part of the outer diameter is set smaller than the outer diameter of the complete screw part and larger than the root diameter.

本発明の請求項2に係るウォーム減速機は、前記請求項1に記載のウォームを備えたことを特徴とする。   A worm speed reducer according to a second aspect of the present invention includes the worm according to the first aspect.

本発明の請求項3に係る電動パワーステアリング装置は、前記請求項2に記載のウォーム減速機を具備することを特徴とする。   An electric power steering apparatus according to a third aspect of the present invention includes the worm speed reducer according to the second aspect.

本発明によれば、ウォームの外径とウォームホイールの外径とが交差する交差範囲から略中央寄りに、不完全ネジ部の一部それぞれ形成してあり、この不完全ネジ部は、その少なくとも一部の外径が完全ネジ部の外径より小径であることから、相手方のウォームホイールのギヤ歯との間に、干渉しない隙間(余裕)ができる。 According to the present invention, a substantially inboard from the intersection range and the outer diameter of the worm of the outer diameter and the worm wheel intersect, Yes forms part of the incomplete thread portion, respectively, the incomplete thread portion, that Since at least a part of the outer diameter is smaller than the outer diameter of the complete threaded portion, there is a gap (margin) that does not interfere with the gear teeth of the other worm wheel.

従って、完全ネジ部では、従来に比べて、その両端部位で、この不完全ネジ部の外径を小さくした分だけ、完全ネジ部の軸方向長さを短くすることができる。これにより、ウォーム全長を短縮化し、ひいては、電動パワーステアリング装置の小型・軽量化を図ることができる。   Therefore, in the complete screw portion, the axial length of the complete screw portion can be shortened by reducing the outer diameter of the incomplete screw portion at both ends of the complete screw portion. As a result, the overall length of the worm can be shortened, and as a result, the electric power steering device can be reduced in size and weight.

以下、本発明の実施の形態に係るウォーム、ウォーム減速機、及び電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, a worm, a worm reducer, and an electric power steering device according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

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縦断面図である。   FIG. 1 is a longitudinal sectional view of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

図2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縦断面図である。   FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.

図3(a)は、本発明の参考例に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、(b)は、(a)で丸で囲んだ部分の拡大断面図である。 FIG. 3A is a longitudinal sectional view of an electric power steering apparatus according to a reference example of the present invention, and FIG. 3B is an enlarged sectional view of a portion surrounded by a circle in FIG.

図4(a)(b)は、それぞれ、本発明の実施の形態に係るウォームの側面図である。   4 (a) and 4 (b) are side views of the worm according to the embodiment of the present invention.

図1に示すように、ギヤハウジング1には、一対の軸受2a,2bを介して、ウォーム3が回転自在に支持してある。ウォーム3の基端部には、凹部4が形成してあり、この凹部4には、雌スプラインが形成してあり、雄スプラインが形成してある電動モータ(図示略)の駆動軸5がスプライン嵌合してあり、これにより、ウォーム3の軸方向の移動を許容している。   As shown in FIG. 1, a worm 3 is rotatably supported on the gear housing 1 through a pair of bearings 2a and 2b. A recess 4 is formed at the base end of the worm 3, and a female spline is formed in the recess 4. A drive shaft 5 of an electric motor (not shown) on which a male spline is formed is connected to the spline. The worm 3 is allowed to move in the axial direction.

ウォーム3の両鍔部6a,6bと、一対の軸受2a,2bの両内輪との間には、ぞれぞれ、一対のダンパー7a,7bが形成してあり、これにより、ウォーム3を弾性的に支持して、ラトル音等の発生を防止している。   A pair of dampers 7a and 7b are formed between both flange portions 6a and 6b of the worm 3 and both inner rings of the pair of bearings 2a and 2b, respectively. Supports the generation of rattle noises.

ウォーム3には、図4(a)(b)にも示すように、その中央部に、完全ネジ部10が形成してあり、この完全ネジ部10には、ウォームホイール8のギヤ歯が噛合してある。   As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the worm 3 has a complete screw portion 10 formed at the center thereof, and the gear teeth of the worm wheel 8 mesh with the complete screw portion 10. It is.

また、図2に示すように、完全ネジ部10の両側であって、ウォーム3の外径とウォームホイール8の外径とが交差する交差範囲より内側(即ち、交差範囲から略中央寄り)に、一対の不完全ネジ部11,11が形成してある。 Further, as shown in FIG. 2, on both sides of the complete screw portion 10, inside the intersection range where the outer diameter of the worm 3 and the outer diameter of the worm wheel 8 intersect (that is, near the center from the intersection range). A pair of incomplete threaded portions 11, 11 are formed .

この不完全ネジ部11,11は、その少なくとも一部の外径が完全ネジ部10の外径より小径であって、歯底径より大きく設定してある。   The incomplete screw portions 11 and 11 are set such that at least a part of the outer diameter is smaller than the outer diameter of the complete screw portion 10 and larger than the root diameter.

この構成より、図3(b)に示すように、ハッチング部を取り除き、不完全ネジ部の外径を小さくし、相手方のウォームホイール8のギヤ歯との間に、干渉しない隙間(余裕)ができる。   With this configuration, as shown in FIG. 3B, the hatched portion is removed, the outer diameter of the incomplete screw portion is reduced, and a gap (margin) that does not interfere with the gear teeth of the worm wheel 8 of the other party is provided. it can.

従って、完全ネジ部10では、従来に比べて、その両端部位で、この不完全ネジ部11,11の外径を小さくした分だけ、完全ネジ部10の軸方向長さを短くすることができる。これにより、ウォーム3の全長を短縮化し、ひいては、電動パワーステアリング装置の小型・軽量化を図ることができる。   Therefore, in the complete screw portion 10, the axial length of the complete screw portion 10 can be shortened by reducing the outer diameter of the incomplete screw portions 11, 11 at both ends of the complete screw portion 10. . As a result, the overall length of the worm 3 can be shortened, and as a result, the electric power steering device can be reduced in size and weight.

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible.

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縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention. 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縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention. (a)は、本発明の参考例に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、(b)は、(a)で丸で囲んだ部分の拡大断面図である。(A) is a longitudinal cross-sectional view of the electric power steering apparatus which concerns on the reference example of this invention, (b) is an expanded sectional view of the part enclosed by the circle in (a). (a)(b)は、それぞれ、本発明の実施の形態に係るウォームの側面図である。(A) and (b) are side views of the worm according to the embodiment of the present invention, respectively. 従来例に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the electric power steering apparatus which concerns on a prior art example. (a)(b)(c)は、それぞれ、従来例に係るウォームの側面図である。(A) (b) (c) is a side view of the worm | warm which concerns on a prior art example, respectively.

符号の説明Explanation of symbols

1 ギヤハウジング
2a,2b 軸受
3 ウォーム
4 凹部
5 駆動軸
6a,6b 鍔部
7a,7b ダンパー
8 ウォームホイール
10 完全ネジ部
11 不完全ネジ部
20 完全ネジ部
21 不完全ネジ部
22 逃げ部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gear housing 2a, 2b Bearing 3 Worm 4 Recessed part 5 Drive shaft 6a, 6b Gutter part 7a, 7b Damper 8 Worm wheel 10 Completely threaded part 11 Incompletely threaded part 20 Completely threaded part 21 Incompletely threaded part 22 Escape part

Claims (3)

軸方向略中央部に完全ネジ部を、両端部に不完全ネジ部を備え、ウォームホイールに噛合うウォームに於いて、
当該ウォームの外径とウォームホイールの外径とが交差する交差範囲から略中央寄りに、不完全ネジ部の一部それぞれ形成してあり、
当該不完全ネジ部は、その少なくとも一部の外径が前記完全ネジ部の外径より小径であって、歯底径より大きく設定してあることを特徴とするウォーム。
In a worm that has a complete thread part in the substantially central part in the axial direction and incomplete thread parts at both ends , and meshes with the worm wheel .
Substantially inboard from the intersection range and outer diameter of the worm wheel of the worm intersect, Yes forms part of the incomplete thread portion, respectively,
The worm is characterized in that at least a part of the outer diameter of the incomplete screw portion is smaller than the outer diameter of the complete screw portion and larger than the root diameter.
前記請求項1に記載のウォームを備えたことを特徴とするウォーム減速機。   A worm speed reducer comprising the worm according to claim 1. 前記請求項2に記載のウォーム減速機を具備することを特徴とする電動パワーステアリング装置。   An electric power steering apparatus comprising the worm speed reducer according to claim 2.
JP2004224005A 2004-07-30 2004-07-30 Worm, worm reducer, and electric power steering device Active JP4479403B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004224005A JP4479403B2 (en) 2004-07-30 2004-07-30 Worm, worm reducer, and electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004224005A JP4479403B2 (en) 2004-07-30 2004-07-30 Worm, worm reducer, and electric power steering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006046363A JP2006046363A (en) 2006-02-16
JP4479403B2 true JP4479403B2 (en) 2010-06-09

Family

ID=36025186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004224005A Active JP4479403B2 (en) 2004-07-30 2004-07-30 Worm, worm reducer, and electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4479403B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5016656B2 (en) * 2009-11-11 2012-09-05 本田技研工業株式会社 Worm gear

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006046363A (en) 2006-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPWO2006070889A1 (en) Electric power steering device
JP2008030747A (en) Steering device
JP2007303649A (en) Reduction gear mechanism and electric power steering device
JP2009166740A (en) Vehicular power transmission apparatus
JP2007255524A (en) Worm reduction gear and electric power steering device
JP4479403B2 (en) Worm, worm reducer, and electric power steering device
JP2008089038A (en) Harmonic drive and transmission ratio adjusting device using it
JP2006206005A (en) Electric power steering device
JP4715616B2 (en) Electric power steering device
JP2007247749A (en) Worm reduction gear and electric power steering device
JP4062021B2 (en) Electric steering device
JP2004203212A (en) Electric power steering device
JP2003002219A (en) Electric power steering device
JP2008215558A (en) Worm gear device and method of manufacturing worm wheel
JP2009107491A (en) Drive unit for vehicle
JP2007182176A (en) Electric power steering device
JPWO2005022004A1 (en) Decelerator
JP2005112047A (en) Vehicular electric power steering device
JP2007302066A (en) Electric power steering device
JP2005170249A (en) Electric power steering device
JP2006137351A (en) Electric power steering device
JP3942476B2 (en) Electric power steering device
JP2007099229A (en) Electric power steering device
CN108284710A (en) Electric axle for motor vehicle
JP2006199054A (en) Motor-driven power steering device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070629

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090909

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090915

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091116

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100223

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100308

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4479403

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130326

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140326

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250