JP4479403B2 - Worm, worm reducer, and electric power steering device - Google Patents
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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
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
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
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,
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
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が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が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
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
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
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
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
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
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
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.
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
Claims (3)
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が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.
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JP2004224005A JP4479403B2 (en) | 2004-07-30 | 2004-07-30 | Worm, worm reducer, and electric power steering device |
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