JP4716074B2 - Electric power steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助力の発生源として電動モータを用いてなる電動式動力舵取装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
自動車用の動力舵取り装置には、構造上、摺動や回転をする部位が多く、種々の異音が発生している。特に、近年、操舵補助力を電動モータにより得るEPS(電動式動力舵取装置)が普及してきている。
例えばコラム型EPSでは、モータの回転力をウォームに伝え、さらにウォームホイールに伝えることでモータの回転を減速してモータの出力を増幅し、ステアリング操作をトルクアシストするようにしている。
【0003】
このEPSでは、特にウォームギヤ機構等の減速ギヤ機構のバックラッシによる歯打ち音がステアリングコラムのハウジングを介して車室内に伝搬し、運転者に不快感を与える騒音となり、問題となっている。
更に、例えば車体側足回りから入力される振動等がステアリングコラムのマウント部を通じてステアリングコラムに与えられ、さらに減速ギヤ機構に伝達されて共振を起こし、増幅されることが、さらなる騒音の原因となっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、減速ギヤ機構のウォームとウォームホイールの噛み合い精度を向上させて、バックラッシを詰めたり、また、ウォームの予圧調整を実施したりしているが、ステアリングシャフトの回転抵抗との兼ね合いもあり、部品の精度向上で騒音低減させることは組立性悪化、コストアップ等の要因で困難である。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、騒音をより低減させることのできる電動式動力舵取装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、操舵補助用の電動モータの回転を減速ギヤ機構を介して舵取り機構に伝える電動式動力舵取装置において、上記減速ギヤ機構の被動ギヤを収容する円筒状の第1ハウジングと、第1ハウジングの軸方向一端部の開口縁部に嵌合される円筒状の第2ハウジングと、車体に固定される固定ブラケットに形成される円筒フランジと、この円筒フランジと第2ハウジングとの間に介在する環状の弾性体とを備え、上記第2ハウジングは内筒及び外筒を有する二重筒構造をなし、外筒が第1ハウジングに嵌合され、内筒と外筒との間に軸方向一端方向に開く環状溝が区画され、この環状溝内に円筒フランジが挿入され、上記弾性体は内筒の周囲を取り囲む状態で円筒フランジ内に圧入されることを特徴とするものである。
【0006】
本発明では、ギヤの歯打ち振動等を増幅するおそれのある第2ハウジングを弾性支持することにより、第2ハウジングの振動自体を低減し、また振動の高周波成分を取り除くことができる。これにより、車室側へ伝わる騒音を格段に低減することができる。更に、車体側からの振動が第2ハウジングに伝達されることを防止できるので、車体側からの振動が減速機構で増幅されて騒音の原因となることを確実に低減することができる。
【0007】
また、上記第2ハウジングは内筒及び外筒を有する二重筒構造をなし、外筒が第1ハウジングに嵌合され、内筒と外筒との間に軸方向一端方向に開く環状溝が区画され、この環状溝内に円筒フランジが挿入され、上記弾性体は内筒の周囲を取り囲む状態で円筒フランジ内に圧入されるので、下記の利点がある。すなわち、第2ハウジングの内筒と外筒との間に円筒フランジ及び弾性体を挟み込む構造となり、振動低減効果を高くすることができる。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1において、上記内筒は、被動ギヤを支持するための軸受を保持する主体部と、この主体部から軸方向一端方向に延び上記弾性体が挿入された延設部とを含むことを特徴とするものである。本発明では、ステアリングコラムの下端部となる第2ハウジングに、軸方向一端方向に開く中空円筒状の延設部を設けて、この部分を弾性支持することにより、最も効果的に振動を低減するようにする。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の要部の一部破断側面図である。図1を参照して、電動式動力舵取装置は、ステアリングホイール1に連なる入力軸2と、図示しないラックアンドピニオン機構等の舵取り機構に連なる出力軸3と、入力軸2及び出力軸3を相対回転可能に同軸的に連結するトーションバー4と、入力軸2と出力軸3との相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ5と、トルクセンサ5が検出したトルクに主に基づいて制御される操舵補助用の電動モータ6と、電動モータ6の回転を減速して出力軸4に伝える減速ギヤ機構7とを備えている。Bは電動モータ6の駆動を制御するための制御回路が実装された基板である。
【0010】
減速ギヤ機構7は、出力軸3に一体回転可能に取り付けられる従動ギヤとしてのウォームホイール8と、このウォームホイール8と噛み合いモータ6の駆動力をウォームホイール8に伝達する駆動ギヤとしてのウォーム軸9とを備える。ウォームホイール8は出力軸3に一体回転可能に結合される環状の芯金8aと、この芯金8aの外周部に嵌合される内周部、及び歯を形成する合成樹脂部材8bとを備えている。
【0011】
ステアリングコラム10は、入力軸2及びトルクセンサ5を収容するステアリングコラムチューブ11と、このステアリングコラムチューブ11の下端に嵌合され、ウォームホイール8を収容する第1ハウジング12と、この第1ハウジング12の下端に嵌合される第2ハウジング13とを備えている。
従動ギヤとしてのウォームホイール8の軸方向の両側には、例えば玉軸受からなる第1及び第2の軸受14,15が出力軸3を回転自在に支持するために配置されている。第1の軸受14はステアリングコラムチューブ11と出力軸3との間に介在し、第2の軸受15は第2ハウジング13と出力軸3との間に介在する。
【0012】
入力軸2は筒状をなし、入力軸2の孔内にトーションバー4が挿入され、トーションバー4の上端部及び入力軸2の上端部がダウエルピン16により一体回転可能に連結されている。
出力軸3は上端に嵌合孔17が設けられ、この嵌合孔17には、上記入力軸2の下端部が相対回転可能に嵌合されていると共に、トーションバー4の下端部がダウエルピン18により一体回転可能に連結されている。
【0013】
ステアリングコラム10は車体19にねじ20により固定された固定ブラケット21に取り付けられているが、その構造について、図2および図3を参照して説明する。
図2に示すように、固定ブラケット21は、車体19にねじ20により固定されるベース板部22と、このベース板部22から延設される延設板部23とを備え、図3に示すように、延設板部23の中央部に開口を区画してステアリングホイール1側に延びる円筒フランジ24が設けられている。延設板部22は円筒フランジ24を挟んだ左右両側に一対のねじ挿通孔25を形成している。
【0014】
図3を参照して、第2ハウジング13は、環状板部26と、環状板部26の外周から反ステアリングホイール1側に延びる外筒27と、環状板部26の内周から反ステアリングホイール1側に延びる内筒28とを備える。このように、第2ハウジング13は外筒27と内筒28を有する二重筒構造をなし、外筒27と内筒28との間に、軸方向一端方向である反ステアリングホイール1側に開く環状溝29を区画形成している。
【0015】
外筒27の先端には径方向外方に延びる環状フランジ30が延設されており、この延設フランジ30は第1ハウジング12の開口縁部12aと第2ハウジング13の延設板部23との間に挟持されている。ねじ31が、延設板部23のねじ挿通孔25及び延設フランジ30のねじ挿通孔32を挿通して、第1ハウジング12の環状縁部12aのねじ孔33にねじ込まれている。
また、外筒27の外周部には、第1ハウジング12の開口縁部12aが外嵌されている。また、環状溝29内には、固定ブラケット21の円筒フランジ24が例えばグロメットからなる弾性体34と共に挿入されている。
【0016】
具体的には、円筒フランジ24の外周部24aが外筒27の内周部27aに沿って嵌め入れられ、弾性体34は内筒28の周囲を取り囲む状態で円筒フランジ24の内周部24bに沿って圧入されている。内筒28は、上記の被動ギヤとしてのウォームホイール8を支持するための第2の軸受15を保持する主体部35と、この主体部35から軸方向一端方向(反ステアリングホイール1側)に延びる延設部36とを備える。延設部36には弾性体34が挿入されている。
【0017】
主体部35の内周部には、第2の軸受15の外輪の端面に当接してこれを軸方向に位置決めする環状突起37が形成されている。出力軸3を第2の軸受15を介して支持するという第2ハウジング13の本来的な機能を達成するのみであれば、内筒28は環状突起37を有する主体部35のみで構成すれば良いのであるが、本実施の形態では、後述するように、振動低減効果を高めるために、意図的に軸方向一端方向(反ステアリングホイール1側)に開く円筒状の延設部36を設けてある。
【0018】
弾性体34は、第2ハウジング13の内筒28の延設部36の外周部36aと固定ブラケット21の円筒フランジ24の内周部24bとの間の環状の空間を圧縮状態で埋める筒状部38と、筒状部38の両端にそれぞれ形成される第1及び第2の環状縁部39,40とを備える。
第1の環状縁部39は延設板部23の反ステアリングホイール1側に回り込むと共に、第2の環状縁部40は円筒フランジ24のステアリングホイール1側(先端側)に回り込み、これにより、両環状縁部39,40間で円筒フランジ24を軸方向に弾性的に挟持している。
【0019】
本実施の形態によれば、ギヤの歯打ち振動等を増幅するおそれのある第2ハウジング13をグロメット等の弾性体34にて弾性支持することにより、第2ハウジング13の振動自体を低減し、また振動の高周波成分を取り除くことができる。これにより、車室側へ伝わる騒音を格段に低減することができる。
更に、例えば足回り、その他の振動が車体19側から固定ブラケット21を介して第2ハウジング13に伝達されることを防止できるので、車体19側からの振動が減速ギヤ機構7によって増幅されて騒音の原因となることを確実に低減することができる。
【0020】
また、二重筒構造をなす第2ハウジング13の外筒27と内筒28の間の環状溝29内に、固定ブラケット21の円筒フランジ24及び弾性体34を挟み込む構造となり、振動低減効果をより高くすることができる。
しかも、ステアリングコラム10の反ステアリングホイール1側の端部となる第2ハウジング13に、軸方向反ステアリングホイール1側に開くスリーブ状の延設部36を設けて、この延設部36を弾性支持するようにしているので、最も効果的に振動を低減することができる。
【0021】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の電動式動力舵取装置の要部の断面図である。
【図2】ステアリングコラムを反ステアリングホイール側からみた概略図である。
【図3】図2のIII −III 線に沿う断面図である。
【符号の説明】
1 ステアリングホイール
2 入力軸
3 出力軸
4 トーションバー
5 トルクセンサ
6 電動モータ
7 減速ギヤ機構
8 ウォームホイール(被動ギヤ)
9 ウォーム軸
10 ステアリングコラム
11 ステアリングコラムチューブ
12 第1ハウジング
12a 環状縁部
13 第2ハウジング
19 車体
20 ねじ
21 固定ブラケット
22 ベース板部
23 延設板部
24 円筒フランジ
24a 外周部
24b 内周部
26 環状板部
27 外筒
27a 内周部
28 内筒
29 環状溝
30 環状フランジ
34 弾性体
35 主体部
36 延設部
36a 外周部
38 筒状部
39 第1の環状縁部
40 第2の環状縁部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering apparatus using an electric motor as a generation source of steering assist force.
[0002]
[Prior art]
The power steering apparatus for automobiles has many parts that slide or rotate due to its structure, and various abnormal noises are generated. In particular, in recent years, EPS (electric power steering apparatus) that obtains steering assist force with an electric motor has become widespread.
For example, in the column type EPS, the rotational force of the motor is transmitted to the worm, and further transmitted to the worm wheel, thereby decelerating the rotation of the motor and amplifying the output of the motor to assist the steering operation with torque.
[0003]
In this EPS, particularly, rattling noise caused by backlash of a reduction gear mechanism such as a worm gear mechanism propagates into the passenger compartment through the housing of the steering column, resulting in noise that makes the driver feel uncomfortable.
Furthermore, for example, vibration input from the vehicle body side suspension is applied to the steering column through the mounting portion of the steering column, and further transmitted to the reduction gear mechanism to cause resonance and amplification, which causes further noise. ing.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, we have improved the meshing accuracy between the worm and worm wheel of the reduction gear mechanism, packed backlash, and adjusted the preload of the worm, but there is also a balance with the rotation resistance of the steering shaft It is difficult to reduce noise by improving the accuracy due to factors such as deterioration in assemblability and cost increase.
This invention is made | formed in view of the said subject, and is providing the electric power steering device which can reduce a noise more.
[0005]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an electric power steering apparatus for transmitting rotation of an electric motor for assisting steering to a steering mechanism via a reduction gear mechanism. A cylindrical first housing to be accommodated, a cylindrical second housing fitted to an opening edge of one axial end of the first housing, a cylindrical flange formed on a fixed bracket fixed to the vehicle body, An annular elastic body interposed between the cylindrical flange and the second housing. The second housing has a double cylinder structure having an inner cylinder and an outer cylinder, and the outer cylinder is fitted to the first housing. An annular groove that opens in one axial direction is defined between the inner cylinder and the outer cylinder, and a cylindrical flange is inserted into the annular groove, and the elastic body is press-fitted into the cylindrical flange in a state of surrounding the inner cylinder. characterized in that it is It is intended to.
[0006]
In the present invention, by elastically supporting the second housing that may amplify gear rattling vibrations, vibration of the second housing itself can be reduced and high-frequency components of vibration can be removed. Thereby, the noise transmitted to the passenger compartment side can be significantly reduced. Furthermore, since vibration from the vehicle body side can be prevented from being transmitted to the second housing, it is possible to reliably reduce the vibration from the vehicle body side being amplified by the speed reduction mechanism and causing noise.
[0007]
Moreover, the form a double cylinder structure having a second housing inner cylinder and the outer cylinder, the outer cylinder is fitted in the first housing, an annular groove open in the axial direction one end direction between the inner cylinder and the outer cylinder Since the cylindrical flange is inserted into the annular groove and the elastic body is press-fitted into the cylindrical flange in a state of surrounding the circumference of the inner cylinder , the following advantages are obtained. That is , a structure in which the cylindrical flange and the elastic body are sandwiched between the inner cylinder and the outer cylinder of the second housing can increase the vibration reduction effect.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect , the inner cylinder includes a main body that holds a bearing for supporting the driven gear, and the elastic body is inserted from the main body in one axial direction. And an extended portion. In the present invention, the second housing, which is the lower end portion of the steering column, is provided with a hollow cylindrical extending portion that opens in one axial end direction, and this portion is elastically supported to reduce vibration most effectively. Like that.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a partially cutaway side view of a main part of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric power steering apparatus includes an
[0010]
The
[0011]
The
On both sides in the axial direction of the
[0012]
The
The
[0013]
The
As shown in FIG. 2, the
[0014]
Referring to FIG. 3, the
[0015]
An
Further, the opening
[0016]
Specifically, the outer
[0017]
An
[0018]
The
The first
[0019]
According to the present embodiment, the
Furthermore, for example, the suspension and other vibrations can be prevented from being transmitted from the
[0020]
Further, the
In addition, the
[0021]
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view of a steering column as viewed from the side opposite to the steering wheel.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
[Explanation of symbols]
1
9
Claims (2)
上記減速ギヤ機構の被動ギヤを収容する円筒状の第1ハウジングと、
第1ハウジングの軸方向一端部の開口縁部に嵌合される円筒状の第2ハウジングと、
車体に固定される固定ブラケットに形成される円筒フランジと、
この円筒フランジと第2ハウジングとの間に介在する環状の弾性体とを備え、
上記第2ハウジングは内筒及び外筒を有する二重筒構造をなし、
外筒が第1ハウジングに嵌合され、
内筒と外筒との間に軸方向一端方向に開く環状溝が区画され、
この環状溝内に円筒フランジが挿入され、
上記弾性体は内筒の周囲を取り囲む状態で円筒フランジ内に圧入されることを特徴とする電動式動力舵取装置。In the electric power steering apparatus that transmits the rotation of the electric motor for assisting steering to the steering mechanism through the reduction gear mechanism,
A cylindrical first housing that houses the driven gear of the reduction gear mechanism;
A cylindrical second housing that is fitted to an opening edge of one axial end of the first housing;
A cylindrical flange formed on a fixed bracket fixed to the vehicle body;
An annular elastic body interposed between the cylindrical flange and the second housing ;
The second housing has a double cylinder structure having an inner cylinder and an outer cylinder,
The outer cylinder is fitted to the first housing,
An annular groove that opens in one axial direction is defined between the inner cylinder and the outer cylinder,
A cylindrical flange is inserted into this annular groove,
An electric power steering apparatus, wherein the elastic body is press-fitted into a cylindrical flange in a state of surrounding the periphery of the inner cylinder .
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