JP5227204B2 - Electric power steering device - Google Patents
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Description
本発明は電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
電動パワーステアリング装置では、ステアリング軸にトーションバーを介して連結されるピニオン軸をギヤハウジングに枢支し、ピニオン軸に噛合うラック軸をギヤハウジングに直線動可能に支持し、電動モータの駆動軸に連結されるウォームギヤをギヤハウジングに枢支し、ピニオン軸の中間部に固定されてウォームギヤに噛合うウォームホイールをギヤハウジングに枢支している。電動モータは、運転者がステアリング軸に加えた操舵トルクに応じた操舵アシストトルクを、ウォームギヤとウォームホイールの噛合い、ピニオン軸とラック軸の噛合いを介してラック軸に付与するものである。 In an electric power steering device, a pinion shaft connected to a steering shaft via a torsion bar is pivotally supported by a gear housing, and a rack shaft that meshes with the pinion shaft is supported by the gear housing so as to be linearly movable. A worm gear coupled to the gear housing is pivotally supported by the gear housing, and a worm wheel fixed to the intermediate portion of the pinion shaft and meshing with the worm gear is pivotally supported by the gear housing. The electric motor applies a steering assist torque corresponding to the steering torque applied by the driver to the steering shaft to the rack shaft through the engagement of the worm gear and the worm wheel and the engagement of the pinion shaft and the rack shaft.
このような電動パワーステアリング装置では、組立時に、ウォームギヤ等の部品の寸法誤差に影響されることなくウォームギヤとウォームホイールの軸間距離を簡易に設定するととともに、組立後に、ウォームギヤとウォームホイールの噛合い時の異音が発生しないことが求められる。 In such an electric power steering device, the distance between the worm gear and the worm wheel can be easily set without being affected by dimensional errors of parts such as the worm gear at the time of assembly, and the mesh between the worm gear and the worm wheel after assembly. It is required that no abnormal noise occurs.
特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置では、ウォームギヤの先端軸を支持する軸受の外周とギヤハウジングの間に、リング体と軸受ケースを介装し、軸受ケースの内周とリング体の外周とを傾斜面を介して接触させている。そして、ウォームギヤに対する軸方向の外側に皿ばね、調整ねじを設け、調整ねじにより加圧される皿ばねを、リング体と一体の軸受の外輪の一端面に当接させている。電動パワーステアリング装置の組立時或いは組立後に、皿ばねのばね力により軸受及びリング体を軸方向に押圧し、軸受を軸受ケースの傾斜面に沿って移動させることにより、ウォームギヤをウォームホイールへ向けて偏倚させてそれらの軸間距離を調整し、ひいてはそれらのバックラッシュを除去するものである。 In the electric power steering device described in Patent Document 1, a ring body and a bearing case are interposed between the outer periphery of the bearing that supports the tip shaft of the worm gear and the gear housing, and the inner periphery of the bearing case and the outer periphery of the ring body are Are in contact via an inclined surface. A disc spring and an adjustment screw are provided outside the worm gear in the axial direction, and the disc spring pressed by the adjustment screw is brought into contact with one end surface of the outer ring of the bearing integrated with the ring body. During or after assembly of the electric power steering device, the bearing and the ring body are pressed in the axial direction by the spring force of the disc spring, and the bearing is moved along the inclined surface of the bearing case, so that the worm gear is directed toward the worm wheel. They are biased to adjust their inter-axis distances and thus remove their backlash.
特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置には以下の問題点がある。
(1)バックラッシュ調整手段として、ウォームギヤの軸受の外周側にリング体と軸受ケースを設け、ウォームギヤの軸受の軸方向の外側に皿ばねと調整ねじを設ける。従って、ウォームギヤとウォームホィールのバックラッシュをなくすことにより両者の噛合い時の異音をなくすことはできても、両者の噛合いフリクション(噛合いに伴う摩擦抵抗)が大きくなる。
The electric power steering device described in Patent Document 1 has the following problems.
(1) As a backlash adjusting means, a ring body and a bearing case are provided on the outer peripheral side of the worm gear bearing, and a disc spring and an adjusting screw are provided on the outer side in the axial direction of the worm gear bearing. Therefore, even if it is possible to eliminate the noise at the time of meshing by eliminating backlash between the worm gear and the worm wheel, the meshing friction (friction resistance accompanying meshing) of both is increased.
(2)ウォームギヤの軸受まわりの径方向と軸方向の双方向で外方サイズが大きくなり、電動パワーステアリング装置が大型になる。 (2) The outward size increases in both the radial direction and the axial direction around the bearing of the worm gear, and the electric power steering device becomes large.
(3)皿ばねをウォームギヤの軸受の軸方向の外側に設けるものであり、電動パワーステアリング装置の大型化を抑制しようとするとき、皿ばねの設置スペースは小さくなり、皿ばねの設計の自由度が低くなる。 (3) Since the disc spring is provided outside the worm gear bearing in the axial direction, the installation space for the disc spring is reduced when trying to suppress the increase in the size of the electric power steering device, and the design flexibility of the disc spring is reduced. Becomes lower.
(4)皿ばねを加圧する調整ねじは、ギヤハウジングに螺合するものであって、ねじ部を伴うものであるから、電動パワーステアリング装置の組立性が悪い。 (4) Since the adjusting screw for pressurizing the disc spring is screwed into the gear housing and is accompanied by a screw portion, the assembly of the electric power steering device is poor.
本発明の課題は、電動パワーステアリング装置において、ウォームギヤとウォームホイールの噛合いによるフリクションの増大を防ぎながら異音を防ぎ、電動パワーステアリング装置の小型化、設計の自由度、組立性を向上することにある。 An object of the present invention is to prevent an abnormal noise while preventing an increase in friction due to meshing of a worm gear and a worm wheel in an electric power steering device, and to improve the downsizing, the degree of freedom of design, and the assembling property of the electric power steering device. It is in.
請求項1の発明は、電動モータの駆動軸に連結されるウォームギヤをギヤハウジングに枢支し、操舵軸の中間部に固定されてウォームギヤに噛合うウォームホイールをギヤハウジングに枢支してなる電動パワーステアリング装置において、ウォームギヤにおける電動モータの側の基端軸が、ギヤハウジングに固定される基準軸受に支持され、ウォームギヤにおける電動モータに対する反対側の先端軸が、ギヤハウジングに固定される先端軸受にカラーを介して支持され、カラーは先端軸受に対して軸方向に摺動可能に挿入され、ウォームギヤの中間部に設けた支持面との間に該カラーをウォームギヤに対する反対側に向けて付勢する弾性体を予圧縮して介装し、カラーはウォームギヤに対する反対側に向けて拡径する拡径状内周部を備え、ウォームギヤの先端軸の先端を該カラーの拡径状内径部に支持するように構成し、モータの無回転時に、ウォームギヤの先端軸の先端の全周をカラーの拡径状内径部の全周に着座させて該ウォームギヤの中心軸を該カラーの中心軸と同軸の中立位置に設定し、モータの回転時には、ウォームギヤの歯面とウォームホイールの歯面の回転接触圧によりウォームホイールの中心軸から離隔するウォームギヤの先端軸の先端を、弾性体により付勢されているカラーの拡径状内径部の周方向の一部により支持するようにしたものである。 According to the first aspect of the present invention, the worm gear connected to the drive shaft of the electric motor is pivotally supported on the gear housing, and the worm wheel fixed to the intermediate portion of the steering shaft and meshed with the worm gear is pivotally supported on the gear housing. In the power steering device, the base end shaft on the electric motor side in the worm gear is supported by a reference bearing fixed to the gear housing, and the tip shaft on the opposite side to the electric motor in the worm gear is a tip bearing fixed to the gear housing. The collar is supported via a collar, the collar is slidably inserted in the axial direction with respect to the tip bearing, and urges the collar toward the opposite side of the worm gear between the support surface provided at the intermediate portion of the worm gear. The elastic body is pre-compressed and the collar is provided with an enlarged inner periphery that expands toward the opposite side of the worm gear. The tip end of the shaft of the worm gear is configured to be supported by the enlarged inner diameter portion of the collar, and when the motor is not rotating, the entire circumference of the tip of the worm gear tip shaft is set to the entire circumference of the enlarged diameter inner diameter portion of the collar. The central axis of the worm gear is set to a neutral position coaxial with the central axis of the collar, and is separated from the central axis of the worm wheel by the rotational contact pressure between the tooth surface of the worm gear and the tooth surface of the worm wheel when the motor rotates. The tip of the tip shaft of the worm gear to be supported is supported by a part in the circumferential direction of the enlarged diameter inner diameter portion of the collar urged by the elastic body.
請求項2の発明は、請求項1の発明において更に、前記基準軸受がウォームギヤの中心軸を揺動自在に支持するようにしたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the reference bearing further supports the central shaft of the worm gear so as to be swingable.
(請求項1)
(a)ウォームギヤの先端軸の先端はカラーの拡径状内径部に支持される。このとき、カラーは弾性体によりウォームギヤに対する反対側に向けて付勢されている。
(Claim 1)
(a) The tip of the tip shaft of the worm gear is supported by the radially inner diameter portion of the collar. At this time, the collar is urged toward the opposite side to the worm gear by the elastic body.
モータ(ウォームギヤ)が無回転時に、ウォームギヤの先端軸の先端の全周をカラーの拡径状内径部の全周に着座させて該ウォームギヤの中心軸を該カラーの中心軸と同軸の中立位置に設定する。このとき、ウォームギヤとカラーの中心軸は同軸にあり、ウォームギヤとウォームホイールは適度なバックラッシュ(バックラッシュはゼロ、又は一定のバックラッシュ)を設定されている(図7(A))。また、カラーは弾性体によりウォームギヤに対する反対側に向けて付勢されており、ウォームギヤとウォームホイールの軸間距離はA1である(図3、図4)。 When the motor (worm gear) is not rotating, the entire circumference of the tip of the tip shaft of the worm gear is seated on the entire circumference of the enlarged diameter inner diameter portion of the collar so that the center axis of the worm gear is in a neutral position coaxial with the center axis of the collar Set. At this time, the central axes of the worm gear and the collar are coaxial, and the worm gear and the worm wheel are set to have moderate backlash (the backlash is zero or constant backlash) (FIG. 7A). The collar is urged toward the opposite side of the worm gear by the elastic body, and the distance between the worm gear and the worm wheel is A1 (FIGS. 3 and 4).
他方、モータ(ウォームギヤ)の回転時には、ウォームギヤの歯面とウォームホイールの歯面の回転接触圧によりウォームホイールの中心軸から離隔するウォームギヤの先端軸の先端を、弾性体により付勢されているカラーの拡径状内径部の周方向の一部により支持する。このとき、ウォームギヤの先端軸の先端がカラーを弾性体の付勢力に抗して軸受から押し出すように動作し、ウォームギヤは、ウォームホイールとは反対側に偏倚する(図7(B))。これにより、モータの回転によるウォームギヤとウォームホイールの噛合い時に、それらの歯面同士の衝突を、それらの軸間距離A2を増加させること(ウォームギヤをウォームホイールから逃がすこと)(バックラッシュは増加する)によって緩和し、両者の衝突による異音を低減させることができる。また、ウォームギヤとウォームホイールの軸間距離を増加させることにより、両者の噛合い時のフリクョンの増大を防ぐことができる(図5、図6)。 On the other hand, when the motor (worm gear) rotates, the tip of the tip shaft of the worm gear that is separated from the central shaft of the worm wheel by the rotational contact pressure between the tooth surface of the worm gear and the tooth surface of the worm wheel is urged by an elastic body. Is supported by a part in the circumferential direction of the expanded inner diameter portion. At this time, the tip of the tip shaft of the worm gear operates to push the collar out of the bearing against the urging force of the elastic body, and the worm gear is biased to the side opposite to the worm wheel (FIG. 7B). Thereby, when the worm gear and the worm wheel mesh with each other due to the rotation of the motor, the collision between the tooth surfaces increases the distance A2 between the shafts (the worm gear is released from the worm wheel) (backlash increases). ) To reduce noise caused by collision between the two. Further, by increasing the distance between the shafts of the worm gear and the worm wheel, it is possible to prevent an increase in the friction when they are engaged (FIGS. 5 and 6).
(b)フリクション及び異音防止手段を構成するカラーと弾性体が、ウォームギヤの先端軸のための先端軸受の径方向と軸方向の双方向で該先端軸受の内側に設けられる。従って、ウォームギヤのための先端軸受まわりの径方向と軸方向の双方向で電動パワーステアリング装置の外方サイズが大きくなることがなく、電動パワーステアリング装置の小型化を図ることができる。 (b) The collar and elastic body constituting the friction and noise prevention means are provided inside the tip bearing in both the radial direction and the axial direction of the tip bearing for the tip shaft of the worm gear. Therefore, the outer size of the electric power steering device does not increase in both the radial direction and the axial direction around the tip bearing for the worm gear, and the electric power steering device can be downsized.
(c)カラーをウォームギヤに対する反対側に向けて付勢する弾性体を、カラーと、ウォームギヤの中間部に設けた支持面との間に介装した。従って、弾性体をウォームギヤのための先端軸受の軸方向の内側に設けるものになり、電動パワーステアリング装置の小型化を図りながら、弾性体をカラーと、ウォームギヤの中間部に設けた支持面との間の空きスペースの広い範囲に設置でき、弾性体の設計の自由度が高くなる。 (c) An elastic body that urges the collar toward the opposite side of the worm gear is interposed between the collar and a support surface provided at an intermediate portion of the worm gear. Accordingly, the elastic body is provided on the inner side in the axial direction of the tip bearing for the worm gear, and the elastic body is provided between the collar and the support surface provided at the intermediate portion of the worm gear while reducing the size of the electric power steering device. It can be installed in a wide range of empty space between them, and the degree of freedom in designing the elastic body is increased.
(d)フリクション及び異音防止手段の構成部品がカラーと弾性体であって、ねじ部を伴なうものがないから、電動パワーステアリング装置の組立性を向上できる。 (d) Since the components of the friction and noise prevention means are the collar and the elastic body and are not accompanied by the threaded portion, the assemblability of the electric power steering apparatus can be improved.
(e)フリクション及び異音防止手段の構成部品たるカラーと弾性体は、電動パワーステアリング装置への組立段階で、ウォームギヤの先端側の膨出状の先端と、ウォームギヤの中間部の支持面との間に挟まれるように予組される。従って、フリクション及び異音防止手段は、ウォームギヤに上述の如くにカラーと弾性体を安定的に予組した状態で、カラーを先端軸受の内輪に挿入して組立完了でき、電動パワーステアリング装置の組立性を向上できる。 (e) The collar and elastic body, which are components of the friction and noise prevention means, are assembled between the bulging tip on the tip side of the worm gear and the support surface in the middle portion of the worm gear at the stage of assembly into the electric power steering device. It is pre-arranged to be sandwiched between them. Therefore, the friction and noise prevention means can be completed by inserting the collar into the inner ring of the tip bearing in a state where the collar and the elastic body are stably pre-assembled to the worm gear as described above. Can be improved.
(請求項2)
(f)ウォームギヤの基端軸を支持する基準軸受が該ウォームギヤの中心軸を揺動自在に支持する。従って、カラーの拡径状内径部がウォームギヤをウォームホイールの側へ加圧する加圧力により、該ウォームギヤを基準軸受まわりに揺動させて該ウォームホイールの側へ偏倚させることができる。
(Claim 2)
(f) A reference bearing that supports the base end shaft of the worm gear supports the central shaft of the worm gear so as to be swingable. Therefore, the worm gear can be swung around the reference bearing and biased toward the worm wheel by the pressurizing force by which the radially inner diameter portion of the collar presses the worm gear toward the worm wheel.
電動パワーステアリング装置10は、図1、図2に示す如く、不図示のブラケットにより車体フレーム等に固定されるギヤハウジング11を有する。そして、ステアリングホイールが結合されるステアリング軸12にトーションバー13を介してピニオン軸14を同軸上に連結し、このピニオン軸14にピニオン15を設け、このピニオン15に噛合うラック16Aを備えたラック軸16をギヤハウジング11に左右直線動可能に支持している。ステアリング軸12とピニオン軸14の間には、操舵トルク検出装置17を設けてある。尚、ステアリング軸12とピニオン軸14は軸受12A、14A、14Bを介してギヤハウジング11に支持される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the electric
操舵トルク検出装置17は、図2に示す如く、ステアリング軸12、ピニオン軸14に係合している円筒状のコア17Cを囲む2個の検出コイル17A、17Bをギヤハウジング11に設けている。コア17Cは、ピニオン軸14のガイドピン17Dに係合する縦溝17Eを備えて軸方向にのみ移動可能とされるとともに、ステアリング軸12のスライダピン17Fに係合するスパイラル溝17Gを備える。これにより、運転者がステアリングホイールに加えた操舵トルクがステアリング軸12に付与され、トーションバー13の弾性ねじり変形により、ステアリング軸12とピニオン軸14の間に回転方向の相対変位を生ずると、ステアリング軸12とピニオン軸14の回転方向の変位がコア17Cを軸方向に変位させるものとなり、このコア17Cの変位による検出コイル17A、17Bの周辺の磁気的変化に起因する検出コイル17A、17Bのインダクタンスが変化する。即ち、コア17Cがステアリング軸12側へ移動すると、コア17Cが近づく方の検出コイル17Aのインダクタンスが増加し、コア17Cが遠ざかる方の検出コイル17Bのインダクタンスが減少し、このインダクタンスの変化により操舵トルクを検出できる。
As shown in FIG. 2, the steering
ギヤハウジング11内でラック軸16の一端を挟んでピニオン15と相対する部分に設けられているシリンダ部18には、図2に示す如く、ラックガイド19が内蔵され、ラックガイド19(ブッシュ19A)はシリンダ部18に被着されるキャップ20により背面支持されるばね21によりラック軸16の側に弾発され、ラック軸16のラック16Aをピニオン15に押し付けるとともに、ラック軸16の一端を摺動自在に支持する。尚、ラック軸16の他端側は軸受22により支持される。また、ラック軸16の中間部には連結ボルト22A、22Bにより左右のタイロッド23A、23Bが連結される。
As shown in FIG. 2, a
ギヤハウジング11には、図3に示す如く、電動モータ30のモータケース31が取付けられる。電動モータ30の駆動軸32にはウォームギヤ40がスプライン結合され、ウォームギヤ40は後述される軸受61、62によりギヤハウジング11に両端支持される。ウォームギヤ40はウォームホイール50と噛合い、ウォームホイール50をピニオン軸14(操舵軸)の中間部に固定してある。電動モータ30は操舵トルク検出装置17が検出した操舵トルクに基づいて駆動され、この電動モータ30の発生トルクが、ウォームギヤ40とウォームホイール50の噛合い、ピニオン15とラック16Aの噛合いを介してラック軸16に操舵アシストトルクになって付与され、運転者がステアリング軸12に付与する操舵トルクをアシストする。
As shown in FIG. 3, a
しかるに、電動パワーステアリング装置10は、ウォームギヤ40をギヤハウジング11に対して図4、図5に示す如くに支持し、ウォームギヤ40とウォームホール50のフリクション及び異音防止手段60を以下の如く具備する。
However, the electric
ウォームギヤ40における電動モータ30の側に突設してある基端軸41が、ギヤハウジング11に固定される基準軸受61に支持される。基準軸受61は例えば玉軸受からなり、外輪をギヤハウジング11に設けた孔に嵌合され、外輪の一端面を孔の一側に設けた段差面に突き当て支持され、孔の他側に螺着したナット61Aにより外輪の他端面を押し当て支持される。ウォームギヤ40の基端軸41は基準軸受61の内輪に挿通され、基端軸41のウォームギヤ40寄りに設けてあるフランジ部41Fを内輪の一端面に突き当て支持され、基端軸41の電動モータ30寄りに螺着したナット61Bにより内輪の他端面を押し当て支持される。ウォームギヤ40の基端軸41は基準軸受61の内輪に圧入又はかしめ等により締結されても良い。このようにして、ウォームギヤ40の基端軸41は基準軸受61の内輪に固定され、基端軸41の先端41Aを電動モータ30の駆動軸32にスプライン連結される。ウォームギヤ40に作用する軸方向荷重は基準軸受61により支持される。
A
尚、基準軸受61は例えばアンギュラ玉軸受からなり、ウォームギヤ40の中心軸(基端軸41及び後述する先端軸42)をギヤハウジング11に対して揺動自在に支持する。
The
ウォームギヤ40における電動モータ30に対する反対側に突設してある先端軸42(基端軸41と同軸をなす)が、ギヤハウジング11に固定される先端軸受62にカラー70を介して支持される。先端軸受62の支持中心62C(カラー70の中心軸70Cと同じ)は、基準軸受61の支持中心61Cと同軸配置される。先端軸受62は例えば玉軸受からなる、外輪をギヤハウジング11に設けた孔に圧入固定される。
A distal end shaft 42 (coaxial with the proximal end shaft 41) protruding from the
カラー70は先端軸受62の内輪の内周に対して軸方向に摺動可能に挿入され(カラー70は先端軸受60の内輪に対して相対回転しない)、先端軸受62の内輪からウォームギヤ40の側に突出している側に設けたフランジ部71と、ウォームギヤ40の先端軸42寄りの中間部に設けたフランジ状支持面43との間に、該カラー70をウォームギヤ40に対する反対側に向けて付勢する弾性体80を予圧縮状態で介装する。弾性体80は、図7に示す如く、2枚の環状鋼板81、82に環状ゴム83(皿ばね等でも可)を接着して挟んで構成される。弾性体80は、カラー70のフランジ部71とウォームギヤ40の支持面43との間で、ウォームギヤ40の先端軸42まわりに設置される。弾性体80の鋼板81と鋼板82は、カラー70のフランジ部71とウォームギヤ40の支持面43に対してそれらの回転方向で僅かな摺動を伴なう。
The
カラー70は先端軸受62へ挿入されて弾性体80によりウォームギヤ40に対する反対側へ向けて付勢可能にされる組込状態下で、ウォームギヤ40に対する反対側に向けて拡径するテーパ状(R状でも可)の拡径状内径部72Aを備え、ギヤハウジング11に組込みされるウォームギヤ40の先端軸42の膨出状先端42Aをカラー70の拡径状内径部72Aに押当て支持する。ウォームギヤ40の先端軸42の先端42Aはカラー70の拡径状内径部72Aに対して軸方向には摺動自在に支持され、回転方向には概ね転動(僅かな摺動を伴なう)支持される。
The
尚、ウォームギヤ40の先端軸42の先端42Aはカラー70の拡径状内径部72Aに支持されるR状又はテーパ状の面取部42Bを備える。また、ウォームギヤ40の先端軸42の先端42AはグリースGを介してカラー70の拡径状内径部72Aに支持される。
Note that the
カラー70は、拡径状内径部72Aの小径端につながるストレート状内径部72Bをフランジ部71の側に備える。
The
フリクション及び異音防止手段60によるウォームギヤ40とウォームホイール50のバックラッシュ調整動作は以下の如くである。
The backlash adjustment operation of the
ウォームギヤ40の先端軸42の先端42Aはカラー70の拡径状内径部72Aに支持される。このとき、カラー70は弾性体80によりウォームギヤ40に対する反対側に向けて付勢されている。
The
モータ30(ウォームギヤ40)が無回転時に、ウォームギヤ40の先端軸42の先端42Aの全周をカラー70の拡径状内径部72Aの全周に着座させて該ウォームギヤ40の中心軸を該カラー70の中心軸と同軸の中立位置に設定する。このとき、ウォームギヤ40とカラー70の中心軸は同軸にあり、ウォームギヤ40とウォームホイール50は適度なバックラッシュ(バックラッシュはゼロ、又は一定のバックラッシュ)を設定されている(図7(A))。また、カラー70は弾性体80によりウォームギヤ40に対する反対側に向けて付勢されており、ウォームギヤ40とウォームホイール50の軸間距離はA1である(図3、図4)。
When the motor 30 (worm gear 40) is not rotating, the entire circumference of the
他方、モータ30(ウォームギヤ40)の回転時には、ウォームギヤ40の歯面とウォームホイール50の歯面の回転接触圧によりウォームホイール50の中心軸から離隔するウォームギヤ40の先端軸42の先端42Aを、弾性体80により付勢されているカラー70の拡径状内径部72Aの周方向の一部により支持する。このとき、ウォームギヤ40の先端軸42の先端42Aがカラー70を弾性体80の付勢力に抗して軸受62から押し出すように動作し、ウォームギヤ40は、ウォームホイール50とは反対側に偏倚する(図7(B))。これにより、モータ30の回転によるウォームギヤ40とウォームホイール50の噛合い時に、それらの歯面同士の衝突を、それらの軸間距離A2を増加させること(ウォームギヤ40をウォームホイール50から逃がすこと)(バックラッシュは増加する)によって緩和し、両者の衝突による異音を低減させることができる。また、ウォームギヤ40とウォームホイール50の軸間距離を増加させることにより、両者の噛合い時のフリクョンの増大を防ぐことができる(図5、図6)。
On the other hand, when the motor 30 (worm gear 40) rotates, the
本実施例によれば、以下の作用効果を奏する。
(i)フリクション及び異音防止手段60を構成するカラー70と弾性体80が、ウォームギヤ40の先端軸42のための先端軸受62の径方向と軸方向の双方向で該先端軸受62の内側に設けられる。従って、ウォームギヤ40のための先端軸受62まわりの径方向と軸方向の双方向で電動パワーステアリング装置10の外方サイズが大きくなることがなく、電動パワーステアリング装置10の小型化を図ることができる。
According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(i) The
(ii)カラー70をウォームギヤ40に対する反対側に向けて付勢する弾性体80を、カラー70と、ウォームギヤ40の中間部に設けた支持面43との間に介装した。従って、弾性体80をウォームギヤ40のための先端軸受62の軸方向の内側に設けるものになり、電動パワーステアリング装置10の小型化を図りながら、弾性体80をカラー70と、ウォームギヤ40の中間部に設けた支持面43との間の空きスペースの広い範囲に設置でき、弾性体80の設計の自由度が高くなる。
(ii) An
(iii)フリクション及び異音防止手段60の構成部品がカラー70と弾性体80であって、ねじ部を伴なうものがないから、電動パワーステアリング装置10の組立性を向上できる。
(iii) Since the components of the friction and noise prevention means 60 are the
(iv)フリクション及び異音防止手段60の構成部品たるカラー70と弾性体80は、電動パワーステアリング装置10への組立段階で、ウォームギヤ40の先端側の膨出状の先端42Aと、ウォームギヤ40の中間部の支持面43との間に挟まれるように予組される。従って、フリクション及び異音防止手段60は、ウォームギヤ40に上述の如くにカラー70と弾性体80を安定的に予組した状態で、カラー70を先端軸受62の内輪に挿入して組立完了でき、電動パワーステアリング装置10の組立性を向上できる。
(iv) The
(v)ウォームギヤ40の基端軸41を支持する基準軸受61が該ウォームギヤ40の中心軸を揺動自在に支持する。従って、カラー70の拡径状内径部72Aがウォームギヤ40をウォームホイールの側へ加圧する加圧力により、該ウォームギヤ40を基準軸受61まわりに揺動させて該ウォームホイールの側へ偏倚させることができる。
(v) A reference bearing 61 that supports the
(vi)ウォームギヤ40の先端軸42の先端がカラー70の拡径状内径部72Aに支持されるR状又はテーパ状の面取部を備える。従って、ウォームギヤ40の先端軸42の先端をカラー70の拡径状内径部72Aにより安定的に支持できる。
(vi) The tip of the
(vii)ウォームギヤ40の先端軸42の先端がグリースGを介してカラー70の拡径状内径部72Aに支持される。従って、ウォームギヤ40の先端軸42の先端をカラー70の拡径状内径部72Aにより支持する摺動フリクションを低減して安定的に支持できる。
(vii) The tip of the
以上、本発明の実施例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例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。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention.
本発明は、電動パワーステアリング装置において、ウォームギヤとウォームホイールの噛合いによるフリクションの増大を防ぎながら異音を防ぎ、電動パワーステアリング装置の小型化、設計の自由度、組立性を向上することができる。 According to the present invention, in the electric power steering device, noise can be prevented while preventing an increase in friction due to the engagement between the worm gear and the worm wheel, and the electric power steering device can be reduced in size, freedom of design, and assembling. .
10 電動パワーステアリング装置
11 ギヤハウジング
14 ピニオン軸(操舵軸)
30 電動モータ
32 駆動軸
40 ウォームギヤ
41 基端軸
42 先端軸
42A 先端
42B 面取部
43 支持面
50 ウォームホイール
61 基準軸受
62 先端軸受
70 カラー
71 フランジ部
72A 拡径状内径部
80 弾性体
10 Electric
30
Claims (2)
ウォームギヤにおける電動モータの側の基端軸が、ギヤハウジングに固定される基準軸受に支持され、
ウォームギヤにおける電動モータに対する反対側の先端軸が、ギヤハウジングに固定される先端軸受にカラーを介して支持され、
カラーは先端軸受に対して軸方向に摺動可能に挿入され、ウォームギヤの中間部に設けた支持面との間に該カラーをウォームギヤに対する反対側に向けて付勢する弾性体を予圧縮して介装し、
カラーはウォームギヤに対する反対側に向けて拡径する拡径状内周部を備え、ウォームギヤの先端軸の先端を該カラーの拡径状内径部に支持するように構成し、
モータの無回転時に、ウォームギヤの先端軸の先端の全周をカラーの拡径状内径部の全周に着座させて該ウォームギヤの中心軸を該カラーの中心軸と同軸の中立位置に設定し、
モータの回転時には、ウォームギヤの歯面とウォームホイールの歯面の回転接触圧によりウォームホイールの中心軸から離隔するウォームギヤの先端軸の先端を、弾性体により付勢されているカラーの拡径状内径部の周方向の一部により支持することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 In an electric power steering device in which a worm gear connected to a drive shaft of an electric motor is pivotally supported on a gear housing, and a worm wheel fixed to an intermediate portion of the steering shaft and meshed with the worm gear is pivotally supported on the gear housing.
The base shaft on the electric motor side of the worm gear is supported by a reference bearing fixed to the gear housing,
The tip shaft on the opposite side to the electric motor in the worm gear is supported via a collar on the tip bearing fixed to the gear housing,
The collar is inserted so as to be slidable in the axial direction with respect to the tip bearing, and an elastic body that urges the collar toward the opposite side of the worm gear is pre-compressed between the collar and the support surface provided at the intermediate portion of the worm gear. Intervening,
The collar has an enlarged inner periphery that expands toward the opposite side of the worm gear, and is configured to support the tip of the tip shaft of the worm gear on the enlarged inner diameter portion of the collar,
When the motor is not rotating, the entire circumference of the tip end of the tip shaft of the worm gear is seated on the entire circumference of the enlarged inner diameter portion of the collar, and the center axis of the worm gear is set to a neutral position coaxial with the center axis of the collar,
When the motor rotates, the diameter of the collar's expanded diameter is urged by the elastic body at the tip of the tip of the worm gear that is separated from the center axis of the worm wheel by the rotational contact pressure between the tooth surface of the worm gear and the tooth surface of the worm wheel. An electric power steering device characterized in that the electric power steering device is supported by a part of the circumferential direction of the portion.
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