JP4504532B2

JP4504532B2 - Power steering device

Info

Publication number: JP4504532B2
Application number: JP2000241809A
Authority: JP
Inventors: 正信宮崎; 則雅国見; 紀之鎌田; 裕木下
Original assignee: Showa Corp
Current assignee: Showa Corp
Priority date: 2000-08-09
Filing date: 2000-08-09
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2020-08-09
Also published as: JP2002053054A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワーステアリング装置では、特開平7-257406号公報に記載される舵角比調整用電動モータの回転伝達系や、特開平11-301499号公報に記載される操舵力アシスト用電動モータの回転伝達系で、電動モータの側の駆動軸にウォームギヤを結合している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術では、電動モータの側の駆動軸とウォームギヤとを同芯結合し、且つトルク伝達可能とするため、電動モータの側の駆動軸に断面Ｄ字状の嵌合軸部を設けるとともに、ウォームギヤに断面Ｄ字状の嵌合孔部を設け、これらの嵌合軸部と嵌合孔部とを嵌合している。
【０００４】
然しながら、従来技術において、ウォームギヤに設ける断面Ｄ字状の嵌合孔部は切削加工が難しく、放電加工にて対応する必要があることから、寸法精度の高精度化に困難があり、電動モータの側の駆動軸とウォームギヤの同芯化に困難があるし、コストも高い。
【０００５】
本発明の課題は、パワーステアリング装置において、電動モータの側の駆動軸とウォームギヤとを結合するに際し、同芯結合精度を向上するとともに、コンパクトにしながら高結合強度を確保し、コストも低減することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、電動モータの側の駆動軸にウォームギヤを結合してなるパワーステアリング装置において、電動モータの側の駆動軸に、係合部を備えた嵌合軸部を設け、ウォームギヤに、上記駆動軸の嵌合軸部とインロー結合する嵌合孔と、該嵌合孔の範囲内にて該駆動軸の係合部と回転方向で係合する係合部とを備えた嵌合軸部を設け、ウォームギヤの嵌合軸部における嵌合孔の外周に螺合するナットを設け、ウォームギヤの嵌合軸部における係合部の外周に嵌合する嵌合リングを該ナットと一体に備えたものである。
【０００８】
【作用】
(a)電動モータの側の駆動軸に設けた嵌合軸部と、ウォームギヤに設けた嵌合軸部の嵌合孔とをインロー結合することにより、同芯結合精度を向上できる。軸と孔の加工も容易に切削加工できてコスト高にもならない。
【０００９】
(b)電動モータの側の駆動軸に設けた係合部を、ウォームギヤに設けた嵌合軸部の係合部に係合することにより、組付けが容易である。
【００１０】
(c)ウォームギヤの外周に螺合するナットの嵌合リングをウォームギヤの嵌合軸部に嵌合することにより、ウォームギヤの嵌合軸部を補強でき、ウォームギヤの嵌合軸部を細径コンパクトにしながら高結合強度を維持できる。
【００１１】
(d)ウォームギヤの外周に螺合するナットに、嵌合リングを一体に設けてあるから、ナットのねじ部の加工と嵌合リングの内周の加工を同時に行なうことができ、加工性が良い。ナットのねじ部と嵌合リングの同芯度の確保も容易であり、ナットとウォームギヤと駆動軸の組立状態下で、ナットの嵌合リングとウォームギヤの嵌合孔と駆動軸の嵌合軸部の３者の同芯結合精度を向上できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は電動パワーステアリング装置を示す側面図、図２は図１のII-II線に沿う断面図、図３は図１のIII-III線に沿う断面図、図４は図３の要部で駆動軸とウォームギヤの結合部を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は分解斜視図、図５はモータユニットを示す断面図、図６はウォームギヤを示し、（Ａ）は全体側面図、（Ｂ）は要部拡大図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図、図７はバックラッシュ除去筒を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は断面図、図８はナットを示し、（Ａ）は端面図、（Ｂ）は断面図、図９は駆動軸とウォームギヤの結合部の変形例を示す断面図である。
【００１４】
電動パワーステアリング装置１０は、図１に示す如く、車両のステアリングホイールから操向車輪に至るステアリング系に、操舵力アシスト用電動モータ１１と、舵角比調整用電動モータ１２を設けたものである。ステアリングホイールで入力軸１３に付与された操舵トルクをトルクセンサ１４で検出し、制御装置１５がこの検出信号に基づいて制御信号を発生し、この制御信号に基づいて操舵トルクに応じたアシストトルクを電動モータ１１によりラック軸１６に付加し、ラック軸１６につながる操向車輪を操舵する。また、車速センサ１７で検出した車速信号と、変位センサ１８が検出した舵角比調整装置１９による入力軸１３の偏芯量信号により、制御装置１５が車速に対応して設定された目標偏芯量と変位センサ１８からの実偏芯量を一致させるように、電動モータ１２により舵角比調整装置１９をフィードバック制御し、舵角比（入力軸１３の回転角αに対する出力軸３１の回転角βの割合、換言すればステアリングホイールの操舵角に対する操向車輪の操舵角の割合）を制御する。
【００１５】
電動パワーステアリング装置１０は、図２に示す如く、ステアリングホイールに連結される入力軸１３が、ギヤハウジング２０に軸受２１を介して回動自在に支持された支持部材２２の偏芯位置に、軸受２３、２４を介して回転自在に支持されている。入力軸１３は、第１入力軸１３Ａと、第２入力軸１３Ｂをトーションバー１３Ｃにより結合したものであり、操舵トルクが作用すると第１入力軸１３Ａと第２入力軸１３Ｂの間で相対ねじり変位を発生する。トルクセンサ１４は、第１入力軸１３Ａと第２入力軸１３Ｂとに掛け渡され、操舵トルクを検出する。尚、第１入力軸１３Ａは軸受２３、上ケース２５Ａを介して支持部材２２に支持され、第２入力軸１３Ｂは軸受２４、下ケース２５Ｂを介して支持部材２２に支持されている。
【００１６】
電動パワーステアリング装置１０は、支持部材２２に軸受２６を介して中間部材２７を回転自在に支持し、第２入力軸１３Ｂのギヤ２８Ａと中間部材２７の内歯ギヤ２８Ｂとを噛合いさせている。そして、中間部材２７の下面溝２７Ａには、ボール列２９を介して、出力軸３１に回転力を伝達するスライダ３０の上面溝３０Ａがスライド自在に係合されている。
【００１７】
電動パワーステアリング装置１０は、ステアリングホイールの回転運動を直線運動に変換すべく、ラック軸１６のラック１６Ａに噛合いしたピニオン３１Ａを備える出力軸３１を、軸受３２、３３を介してギヤハウジング２０に回転自在に支持している。出力軸３１の上端部には、出力軸３１の中心から偏芯した孔に、スライダ３０の偏芯ピン３０Ｂがニードル軸受３４、スラスト軸受３５を介して嵌合している。
【００１８】
電動パワーステアリング装置１０は、図２、図３に示す如く、支持部材２２の外周の一部に、扇形の部分的ウォームホイール４１を形成し、このウォームホイール４１には、電動モータ１２により駆動されるウォームギヤ４２が噛合いしており、支持部材２２に所定の角度範囲に渡る回転運動を与える。尚、ウォームギヤ４２は、偏芯カムを利用した図７に示すバックラッシュ除去筒４３を介してギヤハウジング２０に支持され、バックラッシュ除去筒４３の端部に設けた係合部４３Ａに工具を係合してこれをギヤハウジング２０に対して回動させることにより、ウォームホイール４１に対するウォームギヤ４２の噛合い隙間を調整できる。
【００１９】
このとき、ウォームギヤ４２は軸受４４、ニードル軸受４５を介してバックラッシュ除去筒４３に支持され、ギヤハウジング２０に螺合されるロックスクリュー４６により軸受４４の外輪とともにバックラッシュ除去筒４３が固定され、ウォームギヤ４２に螺合されるナット４７により軸受４４の内輪はウォームギヤ４２のフランジ４８に固定される。
【００２０】
電動モータ１２は、図５に示す如く、モータハウジング５０に内蔵された減速歯車とともにユニット化され、ボルト５２によりギヤハウジング２０に固定される。そして、電動モータ１２の側の駆動軸５３をウォームギヤ４２に後述する如くに結合し、ウォームギヤ４２、ひいてはウォームホイール４１を備える支持部材２２に回転運動を与える。ギヤハウジング２０には差動トランス等からなる前述の変位センサ１８が取付けられ、支持部材２２の回転角度を検出する。電動モータ１２、変位センサ１８、支持部材２２等は舵角比調整装置１９を構成する。
【００２１】
電動パワーステアリング装置１０において、入力軸１３を回転させると、スライダ３０は、入力軸１３の側の中間部材２７との係合により、出力軸３１の中芯軸まわりでクランク回転する。ここで、舵角比調整装置１９の電動モータ１２によりウォームギヤ４２、ウォームホイール４１を介して支持部材２２を回動させると、支持部材２２の偏芯カム作用により、入力軸１３の軸芯位置が変化する。これにより、入力軸１３と出力軸３１の軸間の偏位量を適宜に定め、入力軸１３と出力軸３１の軸芯同士を互いに偏芯させると、入力軸１３と出力軸３１の回転角が不一致となる。しかも、入力１３を等角度ずつ回転させたときの出力軸３１の角度変化率が漸次増大するものとなる。従って、舵角比調整装置１９により入力軸１３と出力軸３１の偏位量を変化させることにより、入力軸１３の回転角αに対する出力軸３１の回転角βの割合（β／α）、即ち、舵角比を変化させることができる。車両の低速域ではステアリングホイールの操舵角αに対するラック軸１６のラックストロークを大きくして敏感（シャープ）な舵角比特性を実現でき、高速域ではステアリングホイールの操舵角αに対するラック軸１６のラックストロークを幾分小さくして鈍感（安定）な舵角比特性を実現できる。
【００２２】
しかるに、電動パワーステアリング装置１０にあっては、電動モータ１２の側の駆動軸５３と、ウォームギヤ４２との結合構造を以下の如くにしている（図３〜図６、図８）。
【００２３】
(1)モータハウジング５０に軸受５５により支持される駆動軸５３の、モータハウジング５０から突出する端部に、係合ピン（係合部）６２を備えた嵌合軸部６１を設ける（図４、図５）。係合ピン６２は、嵌合軸部６１の直径方向に貫通固定される。
【００２４】
(2)ウォームギヤ４２に、駆動軸５３の嵌合軸部６１とインロー結合する嵌合孔７１と、該嵌合孔７１の軸方向設置範囲内にて該駆動軸の係合ピン６２と回転方向で係合するスリット（係合部）７２とを備えた嵌合軸部７０を設ける（図４、図６）。スリット７２は、嵌合孔７１の開口端から中間部までの一部に対応するものであっても良く（図４、図６）、嵌合孔７１の開口部から奥端部までの全長に対応するものであって良い（図９）。ウォームギヤ４２のフランジ４８より反ギヤ側の外周には、軸受嵌合部７３と、軸受嵌合部７３の外側のねじ部７４とが設けられる。
【００２５】
(3)ウォームギヤ４２の軸受嵌合部７３に軸受４４を嵌合し、前述のナット４７をねじ部７４に螺合し、ナット４７で軸受４４の内輪をウォームギヤ４２のフランジ４８に固定する。ナット４７は、図８に示す如く、ウォームギヤ４２のねじ部７４に螺合するねじ部８１と、ウォームギヤ４２の嵌合軸部７０（スリット７２）の外周に嵌合する嵌合リング８２を備えるとともに、螺動工具係合用の２面巾部８３を備える。尚、ウォームギヤ４２のフランジ４８よりギヤ側の外面には、ナット４７を螺合するときの固定用２面巾部７５を備える。
【００２６】
(4)上述(3)の軸受４４、ナット４７を設けたウォームギヤ４２をニードル軸受４５、バックラッシュ除去筒４３に装填し、バックラッシュ除去筒４３をギヤハウジング２０に挿着し、ロックスクリュー４６により軸受４４の外輪、バックラッシュ除去筒４３をギヤハウジング２０に組付け固定する。
【００２７】
(5)電動モータ１２のモータハウジング５０をギヤハウジング２０に固定する際に、電動モータ１２の側の駆動軸５３の嵌合軸部６１をウォームギヤ４２の嵌合軸部７０の嵌合孔７１にインロー結合し、駆動軸５３の係合ピン６２をウォームギヤ４２の嵌合軸部７０のスリット７２に回転方向で係合する。このとき、ウォームギヤ４２の嵌合軸部７０（スリット７２）の外周には、ナット４７の嵌合リング８２が装填されている。
【００２８】
本実施形態によれば、以下の作用がある。
▲１▼電動モータ１２の側の駆動軸５３に設けた嵌合軸部６１と、ウォームギヤ４２に設けた嵌合軸部７０の嵌合孔７１とをインロー結合することにより、同芯結合精度を向上できる。軸と孔の加工も容易に切削加工できてコスト高にもならない。
【００２９】
▲２▼電動モータ１２の側の駆動軸５３に設けた係合ピン６２を、ウォームギヤ４２に設けた嵌合軸部７０のスリット７２に係合することにより、組付けが容易である。
【００３０】
▲３▼ウォームギヤ４２の外周に螺合するナット４７の嵌合リング８２をウォームギヤ４２の嵌合軸部７０に嵌合することにより、ウォームギヤ４２の嵌合軸部７０に備えたスリット７２を外周からを補強でき、ウォームギヤ４２の嵌合軸部７０を細径コンパクトにしながら高結合強度を維持できる。
【００３１】
▲４▼ウォームギヤ４２の外周に螺合するナット４７に、嵌合リング８２を一体に設けてあるから、ナット４７のねじ部８１の加工と嵌合リング８２の内周の加工を同時に行なうことができ、加工性が良い。ナット４７のねじ部８１と嵌合リング８２の同芯度の確保も容易であり、組付けが良く、ナット４７とウォームギヤ４２と駆動軸５３の組立状態下で、ナット４７の嵌合リング８２とウォームギヤ４２の嵌合孔７１と駆動軸５３の嵌合軸部６１の３者の同芯結合精度を向上できる。
【００３２】
▲５▼ウォームギヤ４２に軸受４４を固定する締結ナット４７を、ウォームギヤ４２の嵌合軸部７０に備えたスリット７２を補強する嵌合リング８２として兼用するものであり、それらのナット４７を単一部品化でき、組立性も向上できる。
【００３３】
尚、本発明は、特願2000-183607に記載された如くの操舵力アシスト用電動モータの側の駆動軸とウォームギヤとを結合するウォーム減速構造においても適用できる。
【００３４】
以上、本発明の実施の形態を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、嵌合リングは圧入もしくは、隙間ばめにより嵌合軸部に嵌着されても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、パワーステアリング装置において、電動モータの側の駆動軸とウォームギヤとを結合するに際し、同芯結合精度を向上するとともに、コンパクトにしながら高結合強度を確保し、コストも低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は電動パワーステアリング装置を示す側面図である。
【図２】図２は図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図３は図１のIII-III線に沿う断面図である。
【図４】図４は図３の要部で駆動軸とウォームギヤの結合部を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は分解斜視図である。
【図５】図５はモータユニットを示す断面図である。
【図６】図６はウォームギヤを示し、（Ａ）は全体側面図、（Ｂ）は要部拡大図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】図７はバックラッシュ除去筒を示し、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は断面図である。
【図８】図８はナットを示し、（Ａ）は端面図、（Ｂ）は断面図である。
【図９】図９は駆動軸とウォームギヤの結合部の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０パワーステアリング装置
１２電動モータ
２０ハウジング
４２ウォームギヤ
４４軸受
４７ナット
５３駆動軸
６１嵌合軸部
６２係合ピン（係合部）
７０嵌合軸部
７１嵌合孔
７２スリット（係合部）
８２嵌合リング[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a power steering apparatus.
[0002]
[Prior art]
In the power steering apparatus, the rotation transmission system of the steering angle ratio adjusting electric motor described in JP-A-7-257406 and the rotation transmission system of the steering force assisting electric motor described in JP-A-11-301499 are disclosed. The worm gear is coupled to the drive shaft on the electric motor side.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the prior art, the drive shaft on the side of the electric motor and the worm gear are concentrically coupled and torque transmission is possible, so that the drive shaft on the side of the electric motor is provided with a fitting shaft portion having a D-shaped cross section, Are provided with fitting holes having a D-shaped cross section, and these fitting shafts and fitting holes are fitted.
[0004]
However, in the prior art, the fitting hole portion having a D-shaped cross section provided in the worm gear is difficult to cut and needs to be handled by electric discharge machining, so it is difficult to increase the dimensional accuracy. The drive shaft on the side and the worm gear are difficult to be concentric, and the cost is high.
[0005]
It is an object of the present invention to improve concentric coupling accuracy when connecting a drive shaft on the side of an electric motor and a worm gear in a power steering device, ensure high coupling strength while reducing the size, and reduce costs. It is in.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, in a power steering apparatus in which a worm gear is coupled to a drive shaft on the electric motor side, a fitting shaft portion having an engagement portion is provided on the drive shaft on the electric motor side, and the worm gear is provided. A fitting hole that is in-lay coupled with the fitting shaft portion of the drive shaft, and an engagement portion that engages with the engagement portion of the drive shaft in the rotational direction within the range of the fitting hole. A shaft is provided, a nut that is screwed onto the outer periphery of the fitting hole in the fitting shaft portion of the worm gear is provided, and a fitting ring that is fitted to the outer periphery of the engaging portion in the fitting shaft portion of the worm gear is integrated with the nut. It is provided.
[0008]
[Action]
(a) The concentric coupling accuracy can be improved by in-row coupling the fitting shaft portion provided on the drive shaft on the electric motor side and the fitting hole of the fitting shaft portion provided in the worm gear. Shafts and holes can also be easily cut and not expensive.
[0009]
(b) Assembling is easy by engaging the engaging portion provided on the drive shaft on the electric motor side with the engaging portion of the fitting shaft portion provided on the worm gear.
[0010]
(c) The fitting ring of the worm gear can be reinforced by fitting the fitting ring of the nut screwed onto the outer periphery of the worm gear to the fitting shaft of the worm gear, and the fitting shaft of the worm gear can be made small and compact. High bond strength can be maintained.
[0011]
(d) Since the fitting ring is integrally provided on the nut screwed to the outer periphery of the worm gear, the threaded portion of the nut and the inner periphery of the fitting ring can be processed simultaneously, and the workability is good. . It is easy to ensure the concentricity of the nut thread and the fitting ring. Under the assembled condition of the nut, worm gear and drive shaft, the nut fitting ring, worm gear fitting hole and drive shaft fitting shaft The three-core concentric coupling accuracy can be improved.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
1 is a side view showing an electric power steering apparatus, FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1, FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1, and FIG. And FIG. 5A is a sectional view, FIG. 5B is an exploded perspective view, FIG. 5 is a sectional view showing a motor unit, FIG. 6 shows a worm gear, and FIG. , (B) is an enlarged view of a main part, (C) is a cross-sectional view taken along line CC of (A), FIG. 7 shows a backlash removing cylinder, (A) is a side view, and (B) is a cross-sectional view. 8A and 8B show the nut, FIG. 8A is an end view, FIG. 8B is a cross-sectional view, and FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modification of the coupling portion between the drive shaft and the worm gear.
[0014]
As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus 10 is provided with a steering force assisting electric motor 11 and a steering angle ratio adjusting electric motor 12 in a steering system from a steering wheel to a steering wheel of a vehicle. . The steering torque applied to the input shaft 13 by the steering wheel is detected by the torque sensor 14, and the control device 15 generates a control signal based on the detection signal, and the assist torque corresponding to the steering torque is generated based on the control signal. An electric motor 11 is added to the rack shaft 16 to steer the steering wheel connected to the rack shaft 16. Further, the control device 15 sets the target eccentricity corresponding to the vehicle speed based on the vehicle speed signal detected by the vehicle speed sensor 17 and the eccentric amount signal of the input shaft 13 by the steering angle ratio adjusting device 19 detected by the displacement sensor 18. The steering angle ratio adjusting device 19 is feedback-controlled by the electric motor 12 so that the amount and the actual eccentricity amount from the displacement sensor 18 are matched, and the steering angle ratio (the rotation angle of the output shaft 31 with respect to the rotation angle α of the input shaft 13). The ratio of β, in other words, the ratio of the steering angle of the steering wheel to the steering angle of the steering wheel) is controlled.
[0015]
As shown in FIG. 2, the electric power steering apparatus 10 is configured such that the input shaft 13 connected to the steering wheel is positioned at the eccentric position of the support member 22 that is rotatably supported by the gear housing 20 via the bearing 21. 23 and 24 are rotatably supported. The input shaft 13 is a combination of a first input shaft 13A and a second input shaft 13B by a torsion bar 13C. When a steering torque is applied, a relative torsional displacement occurs between the first input shaft 13A and the second input shaft 13B. Is generated. The torque sensor 14 is spanned between the first input shaft 13A and the second input shaft 13B and detects steering torque. The first input shaft 13A is supported by the support member 22 via the bearing 23 and the upper case 25A, and the second input shaft 13B is supported by the support member 22 via the bearing 24 and the lower case 25B.
[0016]
The electric power steering device 10 supports the intermediate member 27 rotatably on the support member 22 via the bearing 26, and meshes the gear 28A of the second input shaft 13B with the internal gear 28B of the intermediate member 27. . The upper surface groove 30A of the slider 30 that transmits the rotational force to the output shaft 31 is slidably engaged with the lower surface groove 27A of the intermediate member 27 via the ball row 29.
[0017]
The electric power steering apparatus 10 has an output shaft 31 including a pinion 31A meshed with a rack 16A of the rack shaft 16 in the gear housing 20 via bearings 32 and 33 so as to convert the rotational motion of the steering wheel into a linear motion. It is supported rotatably. An eccentric pin 30 </ b> B of the slider 30 is fitted to an upper end portion of the output shaft 31 through a needle bearing 34 and a thrust bearing 35 in a hole eccentric from the center of the output shaft 31.
[0018]
As shown in FIGS. 2 and 3, the electric power steering apparatus 10 forms a fan-shaped partial worm wheel 41 on a part of the outer periphery of the support member 22, and the worm wheel 41 is driven by the electric motor 12. The worm gear 42 meshes with the support member 22 to give a rotational motion over a predetermined angular range. The worm gear 42 is supported by the gear housing 20 via a backlash removal cylinder 43 shown in FIG. 7 using an eccentric cam, and the tool is engaged with an engagement portion 43A provided at the end of the backlash removal cylinder 43. When this is rotated with respect to the gear housing 20, the meshing gap of the worm gear 42 with respect to the worm wheel 41 can be adjusted.
[0019]
At this time, the worm gear 42 is supported by the backlash removal cylinder 43 via the bearing 44 and the needle bearing 45, and the backlash removal cylinder 43 is fixed together with the outer ring of the bearing 44 by the lock screw 46 screwed into the gear housing 20. The inner ring of the bearing 44 is fixed to the flange 48 of the worm gear 42 by a nut 47 screwed into the worm gear 42.
[0020]
As shown in FIG. 5, the electric motor 12 is unitized together with a reduction gear built in the motor housing 50, and is fixed to the gear housing 20 by bolts 52. Then, the drive shaft 53 on the electric motor 12 side is coupled to the worm gear 42 as will be described later, and a rotational motion is given to the support member 22 including the worm gear 42 and thus the worm wheel 41. The gear housing 20 is provided with the displacement sensor 18 including a differential transformer and the like, and detects the rotation angle of the support member 22. The electric motor 12, the displacement sensor 18, the support member 22, and the like constitute a steering angle ratio adjusting device 19.
[0021]
In the electric power steering apparatus 10, when the input shaft 13 is rotated, the slider 30 cranks around the core shaft of the output shaft 31 due to the engagement with the intermediate member 27 on the input shaft 13 side. Here, when the support member 22 is rotated via the worm gear 42 and the worm wheel 41 by the electric motor 12 of the steering angle ratio adjusting device 19, the shaft center position of the input shaft 13 is moved by the eccentric cam action of the support member 22. Change. Thus, when the amount of deviation between the input shaft 13 and the output shaft 31 is appropriately determined and the input shaft 13 and the output shaft 31 are offset from each other, the rotation angles of the input shaft 13 and the output shaft 31 are determined. Is inconsistent. In addition, the rate of change in the angle of the output shaft 31 when the input 13 is rotated by equal angles gradually increases. Therefore, by changing the deviation amount of the input shaft 13 and the output shaft 31 by the rudder angle ratio adjusting device 19, the ratio (β / α) of the rotation angle β of the output shaft 31 to the rotation angle α of the input shaft 13, that is, The steering angle ratio can be changed. In the low speed range of the vehicle, the rack stroke of the rack shaft 16 with respect to the steering angle α of the steering wheel can be increased to realize a sensitive (sharp) steering angle ratio characteristic. In the high speed range, the rack of the rack shaft 16 with respect to the steering angle α of the steering wheel. It is possible to realize a rudder angle ratio characteristic that is insensitive (stable) by reducing the stroke somewhat.
[0022]
However, in the electric power steering apparatus 10, the coupling structure between the drive shaft 53 on the electric motor 12 side and the worm gear 42 is as follows (FIGS. 3 to 6 and FIG. 8).
[0023]
(1) A fitting shaft portion 61 including an engagement pin (engagement portion) 62 is provided at an end portion of the drive shaft 53 supported by the motor housing 50 by a bearing 55 and protruding from the motor housing 50 (FIG. 4). FIG. 5). The engagement pin 62 is fixed in a penetrating manner in the diameter direction of the fitting shaft portion 61.
[0024]
(2) A fitting hole 71 that is in-slot-coupled with the fitting shaft portion 61 of the drive shaft 53 in the worm gear 42, and an engagement pin 62 of the drive shaft and a rotational direction within the axial installation range of the fitting hole 71 The fitting shaft part 70 provided with the slit (engagement part) 72 engaged by is provided (FIG. 4, FIG. 6). The slit 72 may correspond to a part from the opening end to the middle portion of the fitting hole 71 (FIGS. 4 and 6), and has a full length from the opening portion to the back end portion of the fitting hole 71. It may correspond (FIG. 9). A bearing fitting portion 73 and a screw portion 74 outside the bearing fitting portion 73 are provided on the outer periphery of the worm gear 42 on the side opposite to the flange 48 from the flange 48.
[0025]
(3) The bearing 44 is fitted into the bearing fitting portion 73 of the worm gear 42, the nut 47 is screwed into the screw portion 74, and the inner ring of the bearing 44 is fixed to the flange 48 of the worm gear 42 with the nut 47. As shown in FIG. 8, the nut 47 includes a screw portion 81 that is screwed to the screw portion 74 of the worm gear 42, and a fitting ring 82 that is fitted to the outer periphery of the fitting shaft portion 70 (slit 72) of the worm gear 42. And a two-surface width portion 83 for engaging the screw tool. The outer surface of the worm gear 42 closer to the gear than the flange 48 is provided with a fixing two-surface width portion 75 when the nut 47 is screwed.
[0026]
(4) The worm gear 42 provided with the bearing 44 and the nut 47 of (3) above is loaded into the needle bearing 45 and the backlash removal cylinder 43, and the backlash removal cylinder 43 is inserted into the gear housing 20 and is locked by the lock screw 46. The outer ring of the bearing 44 and the backlash removing cylinder 43 are assembled and fixed to the gear housing 20.
[0027]
(5) When the motor housing 50 of the electric motor 12 is fixed to the gear housing 20, the fitting shaft portion 61 of the drive shaft 53 on the electric motor 12 side is inserted into the fitting hole 71 of the fitting shaft portion 70 of the worm gear 42. Inlay coupling is performed, and the engaging pin 62 of the drive shaft 53 is engaged with the slit 72 of the fitting shaft portion 70 of the worm gear 42 in the rotational direction. At this time, the fitting ring 82 of the nut 47 is loaded on the outer periphery of the fitting shaft portion 70 (slit 72) of the worm gear 42.
[0028]
According to this embodiment, there are the following operations.
(1) Concentric coupling accuracy is achieved by in-row coupling the fitting shaft portion 61 provided on the drive shaft 53 on the electric motor 12 side and the fitting hole 71 of the fitting shaft portion 70 provided on the worm gear 42. It can be improved. Shafts and holes can also be easily cut and not expensive.
[0029]
(2) The engagement pin 62 provided on the drive shaft 53 on the electric motor 12 side is engaged with the slit 72 of the fitting shaft portion 70 provided on the worm gear 42 so that the assembly is easy.
[0030]
(3) By fitting the fitting ring 82 of the nut 47 screwed onto the outer periphery of the worm gear 42 to the fitting shaft portion 70 of the worm gear 42, the slit 72 provided in the fitting shaft portion 70 of the worm gear 42 is formed from the outer periphery. The coupling shaft portion 70 of the worm gear 42 can be made thin and compact, and high coupling strength can be maintained.
[0031]
(4) Since the fitting ring 82 is integrally provided on the nut 47 screwed to the outer periphery of the worm gear 42, the processing of the threaded portion 81 of the nut 47 and the inner periphery of the fitting ring 82 can be performed simultaneously. And workability is good. It is easy to secure the concentricity between the threaded portion 81 of the nut 47 and the fitting ring 82, and the assembling is easy. Under the assembled state of the nut 47, the worm gear 42 and the drive shaft 53, the fitting ring 82 of the nut 47 The concentric coupling accuracy of the three members of the fitting hole 71 of the worm gear 42 and the fitting shaft portion 61 of the drive shaft 53 can be improved.
[0032]
(5) The fastening nut 47 that fixes the bearing 44 to the worm gear 42 is also used as a fitting ring 82 that reinforces the slit 72 provided in the fitting shaft portion 70 of the worm gear 42. It can be made into parts and assembly can be improved.
[0033]
The present invention can also be applied to a worm speed reduction structure in which the drive shaft on the side of the steering force assisting electric motor and the worm gear are coupled as described in Japanese Patent Application No. 2000-183607.
[0034]
Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. Is included in the present invention. For example, the fitting ring may be fitted to the fitting shaft portion by press fitting or clearance fitting.
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, in the power steering device, when the drive shaft on the electric motor side and the worm gear are coupled, the concentric coupling accuracy is improved and high coupling strength is ensured while being compact. Can also be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an electric power steering apparatus.
2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
4 is a main portion of FIG. 3 showing a coupling portion of a drive shaft and a worm gear, (A) is a cross-sectional view, and (B) is an exploded perspective view.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a motor unit.
6A and 6B show a worm gear, in which FIG. 6A is an overall side view, FIG. 6B is an enlarged view of a main part, and FIG. 6C is a cross-sectional view taken along line CC in FIG.
7A and 7B show a backlash removing cylinder, FIG. 7A is a side view, and FIG. 7B is a cross-sectional view.
FIG. 8 shows a nut, (A) is an end view, and (B) is a cross-sectional view.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a modification of the coupling portion between the drive shaft and the worm gear.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Power steering apparatus 12 Electric motor 20 Housing 42 Worm gear 44 Bearing 47 Nut 53 Drive shaft 61 Fitting shaft part 62 Engaging pin (engaging part)
70 fitting shaft part 71 fitting hole 72 slit (engagement part)
82 Mating ring

Claims

In a power steering device in which a worm gear is coupled to a drive shaft on the electric motor side,
The drive shaft on the electric motor side is provided with a fitting shaft portion provided with an engagement portion,
The worm gear is provided with a fitting hole that is in-lay coupled with the fitting shaft portion of the drive shaft, and an engagement portion that engages with the engagement portion of the drive shaft in the rotational direction within the range of the fitting hole. A fitting shaft is provided,
A nut that is screwed to the outer periphery of the fitting hole in the fitting shaft portion of the worm gear is provided, and a fitting ring that fits to the outer periphery of the engaging portion in the fitting shaft portion of the worm gear is provided integrally with the nut. Power steering device.