JPH0228063A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車などの電動パワーステアリング装置
に関する。

従来の技術 自動車の電動パワーステアリング装置として、クラッチ
を介して電動モータに連結された入力軸と操舵軸側の出
力軸（ピニオン軸）との間に中間軸が配置され、中間軸
の回転が中間軸に固定状に設けられた中間歯車と、出力
軸に固定状に設けられかつ中間歯車とかみ合った出力歯
車の間で減速されて出力軸に伝えられるようになされて
いるものが知られている（たとえば特開昭６１−２４１
２６７号参照）。

発明が解決しようとする課題 上記の電動パワーステアリング装置のように減速機構と
して歯車を用いたものでは、歯車をかみ合わせたときの
南面間の遊び（バックラッシ）が歯車製作上の誤差、歯
車節工作上の誤差および減速機構組立上の誤差などから
各部−様でないため、かみ合いが正しく行われないこと
があり、これが歯車回転トルク不良、歯車の騒音などの
問題の原因となる。

歯車の騒音を減少させる対策として、合成樹脂製歯車を
使用することが考えられるが、とくに回転数が小さくて
トルクおよび荷重の大きい出力歯車やこれとかみ合う荷
重の大きい中間歯車においては、合成樹脂製歯車では強
度上問題がある。

この発明の目的は、上記の問題を解決し、歯車の回転ト
ルク不良や騒音などが小さく、かつ歯車の強度の高い電
動パワーステアリング装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 この発明による電動パワーステアリング装置は、 電動モータ側の入力軸と操舵軸側の出力軸との間に中間
軸が配置され、入力軸の回転が伝動手段で減速されて中
間軸に伝えられ、さらに中間軸の回転が中間軸に固定状
に設けられた中間歯車と、出力軸に固定状に設けられか
つ中間歯車とかみ合った出力歯車の間で減速されて出力
軸に伝えられるようになされている電動パワーステアリ
ング装置において、 中間歯車と出力歯車がテーパ状をなし、中間軸の軸線方
向の位置の調整が可能になりでいることを特徴とするも
のである。

作　　　用 中間歯車と出力歯車がテーパ状をなし、中間軸の軸線方
向の位置の調整が可能になっているから、中間軸の位置
を調整することにより、中間歯車と出力歯車のかみ合い
の精度を調整して、回転トルク不良や騒音を減少させる
ことができる。このため、中間歯車と出力歯車に合成樹
脂製歯車を使用する必要がなく、金属製歯車などを使用
して、強度を高めることができる。

実　　施　　例 以下、図面を参照して、この発明の詳細な説明する。全
図面を通じて同一物および同一部分には同一符号を付し
て説明を省略する。なお、以下の説明において、図面の
上下を上下とする。

実施例１ この実施例は第１図に示すものである。第１図は自動車
の電動パワーステアリングの歯車減速機構の部分を示し
、上部構成体（ｌａ）と下部構成体（１ｂ）よりなるハ
ウジング（１）内に、入力軸（２）、中間軸（３）およ
びピニオン軸（出力軸）（４）が平行に配置されている
〇 ピニオン軸（４）は２個の軸受（５）（８）により回転
はしつるが軸線方向には移動しないようにハウジング（
１）に支持されており、これに一体に形成されたビニオ
ン（７）の歯（７ａ）がラック（８）の歯（８ａ）とか
み合っている。ハウジング（１）の側端部にねじ込まれ
てロックナツト（９）により固定されたキャップ状の調
整ねじ（１０）とラック（８）との間に、ばね（１１）
によりラック（８）とピニオン（７）との間に予圧を付
与する予圧部材（１２）が設けられている。図示は省略
したが、ピニオン軸（４）の上部はトーションバ−（１
３）を介して操舵軸に連結され、操舵軸の上端部にはス
テアリングホイール（操舵ハンドル）が取付けられてい
る。そして、トーションバー（１３）の部分に、運転者
がステアリングホイールを操作する入力トルクを検出す
るトルク検出器が設けられている。

人力軸（２）も、２個の軸受（１４）　（１５）により
回転はしうるが軸線方向には移動しないようにハウジン
グ（１）に支持されている。入力軸（２）の上部は、電
磁クラッチ（１Ｂ）を介して電動モータ（１７）に連結
されている。入力軸（２）の上端部は、クラッチ（１Ｂ
）の中空出力軸（１８）にセレーション（２ａ）　（１
８ａ）により連結されている。そして、出力軸（１８）
の下端部と入力軸（２）の間に、セレーション（２ａ）
　（１８ａ）のがたによる遊びをなくするための断面方
形のゴムリング（１９）がはめられている。

なお、これまでの部分は公知の適宜な構成をとりうるの
で、詳細な説明は省略する。

中間軸（３）の上部は、ハウジング（１）の上部構成体
（ｌａ）に外輪（２０ａ）が固定された軸受（２０）の
内輪（２０ｂ）に上下摺動自在にはめられている。

中間軸（３）の下部は、ハウジング（１）の下部構成体
（ｔｂ）の下端部にねじはめられた円筒状の軸受支持部
材（２１）内に外輪（２２ａ）が固定された軸受（２２
）の内輪（２２ｂ）に固定されている。軸受支持部材（
２１）の下部に、下端面に六角のねじ頭（２３ａ）を有
するキャップ（２３）が圧入されてかしめ止められてお
り、これにより軸受（２２）の外輪（２２ａ）が支持部
材（２１）に固定されている。そして、軸受支持部材（
２１）を回転させることにより中間軸（３）の軸線方向
の位置が調整され、ロックナツト（２４）により軸受支
持部材（２１）が固定されるようになっている。

入力軸（２）には、入力歯車（小歯車）　（２５）が一
体に形成されている。この歯車（２５）は、円筒状のは
すば歯車である。

中間軸（３）の下部に金属製のボス（２Ｂ）が固定され
、このボス（２６）の周囲に合成樹脂製の第１の中間歯
車（中間大歯車）　（２７）が一体成形されている。こ
の歯車（２７）は円筒状のはすば歯車であり、入力歯車
（２５）とかみ合っている。中間軸（３）の上部に、第
２の中間歯車（中間小歯車）（２８）が一体に形成され
ている。この歯車（２８）は、上側がわずかに細いテー
パ状をなすはすば歯車である。

ピニオン軸（４）の下部に、金属製の出力歯車（大歯車
）　（２９）が固定されている。この歯車（２９）は、
下側がわずかに細いテーパ状をなすはすば歯車であり、
中間小歯車（２８）とかみ合っている。なお、これらの
歯車（２ｇ）　（２９）のテーパ角はたとえば２度程度
であり、軸線方向の位置で転位量を変えることによりテ
ーパ状に形成され、かつすべての位置で歯の大きさが同
じになっている。そして、前述のように中間軸（３）の
軸線方向の位置を調整することにより、これらの歯車（
２ｇ）　（２９）のかみ合いの精度が調整されている。

上記の電動パワーステアリング装置において、図示しな
い制御装置により、トルク検出器の出力すなわち運転者
がステアリングホイールを操作する入力トルクに基づい
てモータ（１７）およびクラッチ（１Ｂ）が制御される
。なお、この制御自体も公知のものであるから、詳細な
説明は省略する。

モータ（１７）の回転は、クラッチ（１Ｂ）により入力
軸（２）に伝えられる。入力軸（２）の回転は、入力歯
車（２５）と中間大歯車（２７）により減速されて中間
軸（３）に伝えられる。中間軸（３）の回転は、中間小
歯車（２８）と出力歯車（２９）によりさらに減速され
てピニオン軸（４）に伝えられる。そして、このモータ
（１７）による回転力と運転者がステアリングホイール
を操作する回転力により、ピニオン軸（４）が回転して
、ラック（８）が軸線方向に移動し、操舵が行われる。

このとき、入力歯車（２５）は回転数が大きいため、ト
ルクおよび荷重が小さく、これとかみ合う中間大歯車（
２７）の荷重も小さい。したがって、中間大歯車（２７
）を合成樹脂製歯車にしても強度上問題はなく、しかも
合成樹脂製であるから、入力歯車（２５）との間の騒音
が小さい。一方、出力歯車（２９）は回転数が小さいた
め、トルクおよび荷重が大きく、これとかみ合う中間小
歯車（２８）の荷重も大きいが、これらは金属製である
ため、強度上問題はない。しかも、中間軸（３）の位置
を調整して、中間小歯車（２８）と出力歯車（２９）の
かみ合いの精度を調整しているので、金属製であっても
回転トルク不良や騒音が小さい。

実施例２ この実施例は第２図に示すものである。第２図において
、入力軸（２）には入力歯車（２５）は固定状に設けら
れておらず、その下部はノーウジング（１）よりも下方
に突出している。この下方突出部（２ｂ）に小プーリ（
３１）が固定されている。中間軸（３）には中間大歯車
（２７）は固定状に設けられておらず、その下部はハウ
ジング（１）よりも下方に突出している。この下方突出
部（３ａ）に大プーリ（３２）が固定されている。そし
て、両プーリ（３１）（３２）にタイミングベルト（３
３）が掛は渡されている。両プーリ（３１）（３２）お
よびタイミングベルト（３３）は、ハウジング（１）の
下面に取り付けられたカバー（３４）で覆われている。

その他は、実施例１と実質的に同じ構成である。

モータ（１７）の回転は、クラッチ（１Ｂ）により入力
軸（２）に伝えられる。入力軸（２）の回転は、両プー
リ（３１）（３２）とタイミングベルト（３３）とによ
り減速されて中間軸（３）に伝えられる。中間軸（３）
の回転は、実施例１と同様にしてピニオン軸（４）に伝
えられ、その結果モータ（１７）による回転力と運転者
がステアリングホイールを操作する回転力により、ピニ
オン軸（４）が回転して、ラック（８）が軸線方向に移
動し、操舵が行われる。

このような構成において、入力軸（２）から中間軸（３
）への伝動手段が、ベルト伝動手段であるから、歯車伝
動手段を用いる場合に比べて回転トルク不良や騒音が小
さい。しかも、モータ（１７）側のクラッチ（１６）に
よるトルク伝達時のショックなどを、タイミングベルト
（３３）で吸収し、減衰させることが可能になる。

発明の効果 この発明の電動パワーステアリング装置によれば、上述
のように中間軸の軸線方向の位置を調整して、テーパ状
をなす中間歯車と出力歯車のかみ合いの精度を調整する
ことにより、回転トルク不良や騒音を減少させることが
できる。

したがって、この発明によれば、歯車の回転トルク不良
や騒音などが小さく、かつ歯車の強度の高い電動パワー
ステアリング装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の実施例１を示す電動パワーステアリ
ング装置の歯車減速機構の部分の一部切欠き側面図、第
２図はこの発明の実施例２を示す電動パワーステアリン
グ装置の歯車減速機構の部分の一部切欠き側面図である
。 （２）・・・入力軸、（３）・・・中間軸、（４）・・
・ピニオン軸（出力軸）　、（１７）・・・電動モータ
、（２８）・・・第２の中間歯車（中間小歯車’）　、
（２９）・・・出力歯車。 以　　上 特許出願人　　光洋精工株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 電動モータ側の入力軸と操舵軸側の出力軸との間に中間
   軸が配置され、入力軸の回転が伝動手段で減速されて中
   間軸に伝えられ、さらに中間軸の回転が中間軸に固定状
   に設けられた中間歯車と、出力軸に固定状に設けられか
   つ中間歯車とかみ合った出力歯車の間で減速されて出力
   軸に伝えられるようになされている電動パワーステアリ
   ング装置において、 中間歯車と出力歯車がテーパ状をなし、中間軸の軸線方
   向の位置の調整が可能になっていることを特徴とする電
   動パワーステアリング装置。