JP6876249B2 - ウォーム減速機および電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1は、ギヤケース(ハウジング)の内周面と軸受の外周面とが、所定の隙間を介して対向しており、ギヤケースの内周面に設けられた環状溝と軸受の外周面との間に、軸受の外周面の全周に延びる環状の弾性部を介在させて、軸受とハウジングとの接触打音を抑制する。
一方、特許文献2では、軸受の外周面とハウジングの内周面との間に、円弧状の本体部を介在させる樹脂製の軸受ホルダが用いられている。軸受ホルダでは、円弧状の本体部から径方向外側に突出する中実の位置決め凸部が、ハウジングの内周面の凹部に収容されている。中実の位置決め凸部が、凹部の一対の内壁面に係合することで、軸受ホルダの本体部が軸受の周方向に回転することが規制される。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載のウォーム減速機を介して前記電動モータの動力をステアリングシャフト(8)に伝達する電動パワーステアリング装置(2)を提供する。
請求項2の発明では、回転規制部に設けられた逃げ部によって、回転規制部と凹部の入口角部との干渉が抑制される。このため、回転規制部の耐久性が向上される。
図1は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機1が適用された電動パワーステアリング装置2の概略構成を示す模式図である。
図1を参照して、電動パワーステアリング装置2は、操舵機構3および転舵機構4を備えている。電動パワーステアリング装置2は、運転者によるステアリングホイール(操舵部材)5の操作に基づいて転舵輪6を転舵させる。操舵機構3は、運転者によるステアリングホイール5の操作を補助するアシスト機構7を備えている。
コラムシャフト9は、ステアリングホイール5に連結される入力シャフト9aと、インターミディエイトシャフト10に連結される出力シャフト9bと、入力シャフト9aおよび出力シャフト9bを同軸上に連結するトーションバー9cとを含む。
転舵機構4は、ラックシャフト14およびタイロッド15を有している。ラックシャフト14には、ピニオン11aに噛み合うラック14aが形成されている。タイロッド15は、その一端がラックシャフト14に連結されて、その他端が転舵輪6に連結されている。
トルクセンサ16は、入力シャフト9aと出力シャフト9bとの間の捩れ量に基づき操舵トルクTを検出する。ECU18は、トルクセンサ16により検出された操舵トルクTと車速センサ17により検出された車速Vとに基づいて、アシストトルクを決定する。電動モータ19は、ECU18により駆動制御される。電動モータ19の回転力(動力)は、ウォーム減速機1を介してステアリングシャフト8のコラムシャフト9の出力シャフト9bに伝達される。その結果、アシストトルクが出力シャフト9bに付与されて、運転者のステアリング操作が補助される。
次に、ウォーム減速機1の構成を説明する。図2は、ウォーム減速機1の要部の断面図である。図3は、図2におけるIII−III線に沿った断面の模式図であり、図4は、図2におけるIV−IV線に沿った断面の模式図である。
ウォームシャフト21は、その軸方向Xに離隔する第1端部21aおよび第2端部21bと、第1端部21aおよび第2端部21b間の中間部である歯部21cとを含む。第1端部21aは、電動モータ19側とは反対側におけるウォームシャフト21の軸方向端部である。第2端部21bは、電動モータ19側におけるウォームシャフト21の軸方向端部である。
動力伝達継手27は、第1回転要素27a、第2回転要素27bおよび中間要素27cを有する。第1回転要素27aは、ウォームシャフト21の第2端部21bに一体回転可能に連結されている。第2回転要素27bは、電動モータ19の出力軸19aに一体回転可能に連結されている。中間要素27cは、第1回転要素27aおよび第2回転要素27bの間に介在され、回転要素27a,27b間にトルクを伝達する。中間要素27cは、ゴムなどの弾性体で形成されている。
図5は、ウォームシャフト21の第1端部21aの周辺の構造の断面図である。図6は、ハウジング20の要部の断面図である。図7は、ハウジング20の要部、付勢部材25および弾性部材60の分解斜視図である。図8は、図7とは別角度から見た弾性部材60の斜視図である。
回転規制部62は、緩衝部61から第1軸受22の径方向Rの外方(ウォームホイール側とは反対側)に延設されており、ハウジング20の内面20aに設けられた回転規制部収容凹部80に収容されている。図7に示すように、連結部63は、緩衝部61の一対の円弧端部611間を連結しており、図5に示すように、蓋部材29とウォームシャフト21の第1端部21aとの間に介在している。軸方向付勢部64は、連結部63から蓋部材29側に突出形成された凸部である(図7も参照)。
図2を参照して、ハウジング20は、ウォームシャフト21、第1軸受22、第2軸受23、ウォームホイール24、付勢部材25、弾性部材60および蓋部材29などを収容する内部空間28を有している。内部空間28は、ハウジング20の内面20aによって区画されている。内部空間28は、ウォームシャフト収容空間100、ウォームホイール収容空間110、第1開口51および第2開口52を有する。
ウォームシャフト収容空間100は、軸方向Xに延びる円筒内空間である。ウォームシャフト収容空間100は、第1端部収容部101、第2端部収容部102および歯部収容部103を有する。
図6に示すように、弾性部材嵌合凹部54の内径D4は、蓋部材嵌合凹部53の内径D3よりも小さく、軸受収容凹部55の内径D5よりも大きくされている(D3>D4>D5)。
また、図5および図6に示すように、ハウジング20の内面20aにおいて、第1軸受22に対して、ウォームホイール24側とは反対側に開口する付勢部材収容孔70が形成されている。付勢部材収容孔70に、付勢部材25が収容されている。付勢部材収容孔70には、第1端部収容部101に開口する内側開口70aと、内部空間28の外部に開口する外側開口70bとが形成されている。外側開口70bは、閉塞部材71で閉塞されている。付勢部材25は、閉塞部材71と第1軸受22の外輪41の外周面との間に介在し、第1軸受22を介してウォームシャフト21の第1端部21aをウォームホイール24側に弾性的に付勢する。
図9に示すように、回転規制部62は、緩衝部61の外面61aから径方向外側(ウォームホイール側とは反対側)へ延設されている。回転規制部62は、周方向Cに延び軸方向X(図9では示さず。図9の紙面と直交する方向)に所定の厚みを有する略矩形板状をなしている。回転規制部収容凹部80に収容された回転規制部62は、回転規制部収容凹部80の一対の内壁面82,83と係合することで、緩衝部61が第1軸受22の周方向Cに回転するのを規制する。
本実施形態によれば、図9に示すように、弾性部材60の回転規制部62による回転規制時に、回転規制部62がハウジング20の回転規制部収容凹部80の内壁面82または83と係合して変形する。回転規制部62に肉抜き部67が設けられていて回転規制部62が変形し易くなっている。このため、回転規制部62の変形荷重が緩衝部61に伝達されて緩衝部61が変形してしまうことが抑制される。緩衝部61は、回転規制部62の変形の影響を受けることなく、第1軸受22の径方向Rの移動を減衰することができる。したがって、第1軸受22とハウジング20との接触打音を抑制して、低騒音のウォーム減速機1を実現することができる。
また、回転規制部62に設けられた逃げ部68によって、回転規制部62と回転規制部収容凹部80の入口角部84との干渉が抑制される。このため、回転規制部62の耐久性が向上される。
本発明は、前記実施形態に限定されるものではない。例えば、図9の前記実施形態では、弾性部材60の回転規制部62に、貫通穴からなる肉抜き部67が設けられているが、これに代えて、図10(a)、および図10(a)のXb−Xb断面図である図10(b)に示される第1変更例のように、弾性部材60Pの回転規制部62Pにおいて、非貫通の孔からなる肉抜き部67Pが設けられていてもよい。第1変更例では、一対の係合部65の耐久性が向上される。
Claims (3)
- 軸方向の第1端部と第2端部とを有し前記第2端部が電動モータと連結されるウォームシャフトと、
前記ウォームシャフトと噛み合うウォームホイールと、
前記ウォームシャフトの前記第1端部を支持する軸受と、
前記ウォームシャフトの前記第1端部および前記軸受を収容する第1端部収容部を区画する部分を有する内面と、前記内面の前記部分に設けられた凹部であって前記軸受の周方向に対向する一対の内壁面を有する凹部とを含むハウジングと、
前記軸受を介して前記ウォームシャフトの前記第1端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢部材と、
前記ハウジングの前記内面の前記部分と前記軸受の外周面との間に介在し前記ウォームホイール側に開放する円弧状の緩衝部と、前記緩衝部から延設されて前記凹部に収容され、前記一対の内壁面に係合することで前記緩衝部が前記軸受の前記周方向に回転するのを規制する回転規制部とを含む弾性部材と、を備え、
前記回転規制部は、当該回転規制部から前記緩衝部側への荷重伝達を抑制する肉抜き部と、前記軸受の前記周方向に離隔し前記ハウジングの前記凹部の一対の内壁面とそれぞれ係合する一対の係合部とを含み、
前記肉抜き部は、前記一対の係合部間に介在し、前記ウォームシャフトの前記軸方向と平行な方向に深さを有する貫通または非貫通の穴により形成されている、ウォーム減速機。 - 前記凹部の前記一対の内壁面のそれぞれと前記ハウジングの前記内面の前記部分とで、前記凹部の入口角部が形成され、
前記回転規制部は、前記入口角部との干渉を抑制する逃げ部を有する、請求項1に記載のウォーム減速機。 - 請求項1または2に記載のウォーム減速機を介して前記電動モータの動力をステアリングシャフトに伝達する電動パワーステアリング装置。
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