JPH11124045A - Electrically powered steering device - Google Patents

Electrically powered steering device

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Publication number
JPH11124045A
JPH11124045A JP10245299A JP24529998A JPH11124045A JP H11124045 A JPH11124045 A JP H11124045A JP 10245299 A JP10245299 A JP 10245299A JP 24529998 A JP24529998 A JP 24529998A JP H11124045 A JPH11124045 A JP H11124045A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
gear
shaft
steering
reduction mechanism
tooth profile
Prior art date
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Pending
Application number
JP10245299A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuya Shibayama
和也 柴山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jtekt Column Systems Corp
Original Assignee
Fuji Kiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Kiko Co Ltd filed Critical Fuji Kiko Co Ltd
Priority to JP10245299A priority Critical patent/JPH11124045A/en
Publication of JPH11124045A publication Critical patent/JPH11124045A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a compact electrically powered steering device using a gear with a tooth profile of a special theory. SOLUTION: This device is configured so that it assists with the revolving of a steering shaft via a speed reduction mechanism comprised of an output gear of an electric motor fixed to the shaft. In this case, gears 21 and 22 of the speed reduction mechanism are formed by a spur gear or a helical gear with a tooth profile of special theory, and the speed reduction mechanism is contained in a housing 3 to support the respective gears so that they can rotate.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は自動車における電
動パワーステアリング装置に関するもので、特にその減
速機構に平歯車又ははすば歯車を用いた電動パワーステ
アリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering device for an automobile, and more particularly to an electric power steering device using a spur gear or a helical gear for a speed reduction mechanism.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車のパワーステアリング装置は、ス
テアリングホイールの操作力を軽減して操向性能を向上
させる装置であり、一般的には油圧を用いるが、軽自動
車等にあっては電動モータを用いた電動パワーステアリ
ング装置が提供されている。
2. Description of the Related Art A power steering device for an automobile is a device for improving the steering performance by reducing the operating force of a steering wheel. Generally, hydraulic power is used. An electric power steering device used is provided.

【0003】従来の電動パワーステアリング装置は、電
動モータの回転をウオームギヤを介してステアリングシ
ャフトを回転させるようにしている。この減速機構は、
ウオームギヤのトルク伝達効率が低いため(60〜80
%)、減速比を不変とすれば、より大きなモータ出力ト
ルクが必要となり、結果的にモータ外径が大きくなるか
ら、コンパクト化に欠けるという問題点があった。そこ
で、駆動用モータをコラムと平行に取り付け、減速機構
として平歯車を使用するものが多々提供されている(実
開昭62−144773号、実開昭58−149255
号公報等参照)。
[0003] In a conventional electric power steering apparatus, the electric motor rotates the steering shaft via a worm gear. This deceleration mechanism
Due to the low torque transmission efficiency of the worm gear (60 to 80
%), If the reduction gear ratio is not changed, a larger motor output torque is required, and as a result, the motor outer diameter is increased. In view of this, there have been provided many motors in which a driving motor is mounted in parallel with a column and a spur gear is used as a speed reduction mechanism (Japanese Utility Model Application Laid-Open Nos. 62-144773 and 58-149255).
Reference).

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】平歯車を利用すると、
トルク伝達効率が高いため(約95%)、その分モータ
出力トルクが減り、モータのコンパクト化が可能とな
る。しかし、この減速機構は、モータピニオンギヤとそ
れに噛合するギヤの1段で必要な減速比を成立させよう
とすると、従動側ギヤの外径が大きくなり、依然として
コンパクト化に欠けると云う問題点があった。また、1
段構成を断念して中間ギヤを介在させると、バックラッ
シの増加やコストアップという新たな問題点があった
(実開平1−145668号公報参照)。
When a spur gear is used,
Since the torque transmission efficiency is high (approximately 95%), the motor output torque is reduced accordingly, and the motor can be made compact. However, this reduction mechanism has a problem in that if the required reduction ratio is to be established in one stage of the motor pinion gear and the gear meshing with the motor pinion gear, the outer diameter of the driven gear becomes large and the compactness is still lacking. Was. Also, 1
If the step structure is abandoned and the intermediate gear is interposed, there is a new problem that the backlash increases and the cost increases (see Japanese Utility Model Laid-Open No. 1-145668).

【0005】そこで、この発明は一端にステアリングホ
イールを固定するステアリングコラムに電動モータ及び
減速機構を配置した電動パワーステアリング装置におい
て、そのコンパクト化を図ろうとするものである。
[0005] Therefore, the present invention seeks to reduce the size of an electric power steering apparatus in which an electric motor and a reduction mechanism are arranged on a steering column having a steering wheel fixed to one end.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明はステアリングシャフトの回転をシャフト
に固定した従動歯車と電動モータの出力歯車とからなる
減速機構を介して補助する電動パワーステアリング装置
であって、前記減速機構を高減速比に設定された一対の
平歯車又ははすば歯車で形成するとともに、減速機構を
ハウジング内に収納したことを特徴としており、高減速
比に設定した一対の平歯車又ははすば歯車を用いて減速
機構を形成し、これをハウジング内に収納することで電
動モータをハウジングに近接して設けることができるた
め、ステアリングコラムに電動モータ及び減速機構を配
置したステアリングコラムにおいてそのコンパクト化を
図ることができる。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an electric power steering apparatus which assists the rotation of a steering shaft via a reduction mechanism comprising a driven gear fixed to the shaft and an output gear of an electric motor. Wherein the reduction mechanism is formed of a pair of spur gears or helical gears set at a high reduction ratio, and the reduction mechanism is housed in a housing. By forming a reduction mechanism using a spur gear or a helical gear of the above, and by housing this in the housing, the electric motor can be provided close to the housing, so that the electric motor and the reduction mechanism are arranged on the steering column. The compact steering column can be achieved.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下この発明の実施の形態例を図
に基づき説明する。図1,2に示すように、ステアリン
グコラム1のロアジャケット2の下端部に、筒部3aを
嵌着してハウジング3を固定するとともに、筒部3aに
軸受4を介してステアリングシャフト5が回転自在に支
承され、ステアリングシャフト5の下端部は軸受4aを
介在して端板3bで支承され、端板3bはハウジング3
に嵌着されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. As shown in FIGS. 1 and 2, a housing 3 is fixed by fitting a tubular portion 3 a to the lower end of a lower jacket 2 of a steering column 1, and a steering shaft 5 is rotated via a bearing 4 on the tubular portion 3 a. The steering shaft 5 is freely supported, and the lower end portion of the steering shaft 5 is supported by an end plate 3b via a bearing 4a.
It is fitted to.

【0008】ステアリングシャフト5の下端部には軸孔
5aが形成され、この軸孔5a内にトーションバー6が
挿入されてその上端部がピン7で連結されている。トー
ションバー6の下端部の外周面にはセレーション6aが
形成され、このセレーション6aと係合するセレーショ
ンを内周面に形成した穴8aを有するシャフト8が連結
されている。
[0008] A shaft hole 5a is formed at the lower end of the steering shaft 5, and a torsion bar 6 is inserted into the shaft hole 5a and the upper end thereof is connected by a pin 7. A serration 6a is formed on the outer peripheral surface of the lower end portion of the torsion bar 6, and a shaft 8 having a hole 8a formed on the inner peripheral surface of the serration engaging with the serration 6a is connected thereto.

【0009】シャフト8とステアリングシャフト5の端
面は所定の間隔を有して異形嵌合しており、ステアリン
グシャフト5とシャフト8の回転差が所定値になると当
接して直接トルクの伝達が行われる。シャフト8はセレ
ーション係合により自在継手9に締結されている。自在
継手9には中間シャフト(図示略)が連結され、この中
間シャフトにはステアリングギヤボックスに接続され
る。ステアリングシャフト5の上端部はロアジャケット
2を貫通してその上端部にステアリングホイール(図示
略)が軸着されている。
The end faces of the shaft 8 and the steering shaft 5 are deformed and fitted at a predetermined interval, and when the rotational difference between the steering shaft 5 and the shaft 8 reaches a predetermined value, the shaft 8 and the steering shaft 5 come into contact with each other to directly transmit torque. . The shaft 8 is fastened to the universal joint 9 by serration engagement. An intermediate shaft (not shown) is connected to the universal joint 9, and this intermediate shaft is connected to a steering gear box. An upper end of the steering shaft 5 penetrates the lower jacket 2, and a steering wheel (not shown) is axially mounted on the upper end.

【0010】前記ハウジング3内には公知のセンサー機
構が形成されている。すなわち、シャフト8に有底筒形
のセンサー内蔵シャフト10が嵌合固着され、このセン
サー内蔵シャフト10は軸受11を介してハウジング3
に回転可能に支承されている。センサー内蔵シャフト1
0の内底部にはコイルばね12が圧接し、このコイルば
ね12に当接する断面L字形のリング13がシャフト8
付近でカラー14を介してステアリングコラム5に軸方
向移動可能に嵌合している。
A known sensor mechanism is formed in the housing 3. That is, a bottomed cylindrical sensor built-in shaft 10 is fitted and fixed to the shaft 8, and the sensor built-in shaft 10 is
It is rotatably supported on. Shaft with built-in sensor 1
A coil spring 12 presses against the inner bottom portion of the shaft 8, and a ring 13 having an L-shaped cross section is in contact with the coil spring 12.
In the vicinity, it is fitted to the steering column 5 via the collar 14 so as to be movable in the axial direction.

【0011】カラー14には軸方向移動可能にステアリ
ングシャフト5に嵌合する摺動カラー15が係合し、こ
の摺動カラー15に設けた周溝にポテンショメータ16
のセンサアーム16aが係合している。そして、カラー
14の周面には直径方向で相対向して穴17が形成さ
れ、この穴17内にほぼ同径のボール18が挿入されて
いる。一方、摺動カラー15に面するステアリングシャ
フト5にはボール18が転動する断面半円形の溝5bを
直径方向で相対向して略らせん状に形成してある。
A sliding collar 15 fitted to the steering shaft 5 movably in the axial direction is engaged with the collar 14, and a potentiometer 16 is provided in a circumferential groove provided in the sliding collar 15.
Are engaged with each other. Holes 17 are formed on the peripheral surface of the collar 14 so as to face each other in the diametric direction, and a ball 18 having substantially the same diameter is inserted into the hole 17. On the other hand, the steering shaft 5 facing the sliding collar 15 is formed with a groove 5b having a semicircular cross section in which the ball 18 rolls is formed in a substantially spiral shape so as to face each other in the diametrical direction.

【0012】コントローラ19は、図2に示すように、
ステアリングコラムの上方側において、ハウジング3に
固定されるブラケット40を介しステアリングコラム1
と平行に配置される。コントローラ19はインストルメ
ントパネル41の下部に収納できる。
The controller 19 includes, as shown in FIG.
On the upper side of the steering column, the steering column 1 is connected via a bracket 40 fixed to the housing 3.
And are arranged in parallel. The controller 19 can be stored in the lower part of the instrument panel 41.

【0013】ついで、センサー内蔵シャフト10には鉄
製リング20が圧入して嵌着され、この鉄製リング20
の外周部には樹脂製の特殊理論歯形の平歯車又ははすば
歯車からなる従動歯車21が一体成形されている。そし
て、この従動歯車21に噛合する特殊理論歯形の平歯車
又ははすば歯車からなる出力歯車(モータピニオンギ
ヤ)22がハウジング3に回転可能に軸支され、この出
力歯車22は電動モータ23から突出している。電動モ
ータ23はハウジング3にステアリングコラムと平行に
配置されている。
Next, an iron ring 20 is press-fitted and fitted to the sensor built-in shaft 10.
A driven gear 21 made of a spur gear or helical gear having a special theoretical tooth profile made of resin is integrally formed on the outer peripheral portion of the driven gear 21. An output gear (motor pinion gear) 22 formed of a spur gear or helical gear having a special theoretical tooth profile meshing with the driven gear 21 is rotatably supported by the housing 3, and the output gear 22 projects from the electric motor 23. ing. The electric motor 23 is arranged on the housing 3 in parallel with the steering column.

【0014】センサー内蔵シャフト10と出力歯車22
の軸心間距離の精度を高く保持するため、センサー内蔵
シャフト10にガイドプレート24を回動可能に嵌合
し、このガイドプレート24をCリング25で抜け止め
する。ガイドプレート24の周縁部には出力歯車22の
端部が回転可能に嵌合される。したがって、出力歯車2
2とセンサー内蔵シャフト10の軸心間距離は精度よく
一定に保持されて変化することなく、これにより、歯車
の耐久性を向上させるものである。
The sensor built-in shaft 10 and the output gear 22
The guide plate 24 is rotatably fitted to the sensor built-in shaft 10 in order to keep the accuracy of the distance between the axial centers high, and the guide plate 24 is prevented from coming off by the C ring 25. An end of the output gear 22 is rotatably fitted to a peripheral portion of the guide plate 24. Therefore, the output gear 2
The distance between the shaft centers of the shaft 2 and the sensor-incorporated shaft 10 is accurately kept constant and does not change, thereby improving the durability of the gear.

【0015】センサー内蔵シャフト10に圧入した鉄製
リング20は歯車に作用するトルクが所定値を越えると
スリップを生じるように設定される。すなわち、通常の
電動モータ23の駆動トルクではスリップを生じること
はないが、万一、電動モータ23がロックした場合に、
ステアリングホイールを所定値以上の力で操作すること
で、センサー内蔵シャフト10と鉄製リング20の間で
スリップを生じ、ステアリングホイールからの操舵を可
能としている。
The iron ring 20 press-fitted into the sensor built-in shaft 10 is set so as to cause a slip when the torque acting on the gear exceeds a predetermined value. That is, although the slip does not occur with the normal driving torque of the electric motor 23, if the electric motor 23 is locked,
By operating the steering wheel with a force equal to or greater than a predetermined value, a slip is generated between the sensor built-in shaft 10 and the iron ring 20, and steering from the steering wheel is enabled.

【0016】したがって、操向のためステアリングホイ
ールを介しステアリングシャフト5を軸中心で回転させ
ると、トーションバー6をねじりながらステアリングシ
ャフト5が回転し、このトーションバー6のねじれによ
るステアリングシャフト5とセンサー内蔵シャフト10
の回転差によって略らせん状の溝5bとボール18を介
してカラー14及び摺動カラー15がコイルばね12を
圧縮又は伸長してステアリングシャフト5の軸方向へ移
動することにより、ポテンショメーター16のセンサア
ーム16aがステアリングシャフト5の右回転又は左回
転を検出し、この信号をコントローラ19に入力する。
コントローラ19は電動モータ23に正回転又は逆回転
の駆動を指令する。そのため、電動モータ23が正回転
又は逆回転駆動し、出力歯車22が従動歯車21を回転
させてトーションバー6のねじれをなくす方向へセンサ
ー内蔵シャフト10を回転させる。したがって、ステア
リングホイールを回転させる力の軽減がなされるという
ものである。
Therefore, when the steering shaft 5 is rotated about the axis via the steering wheel for steering, the steering shaft 5 rotates while twisting the torsion bar 6, and the steering shaft 5 and the sensor built-in due to the torsion of the torsion bar 6 are twisted. Shaft 10
The collar 14 and the sliding collar 15 compress or expand the coil spring 12 and move in the axial direction of the steering shaft 5 through the substantially spiral groove 5b and the ball 18 due to the rotation difference of the sensor arm of the potentiometer 16. 16a detects the right rotation or left rotation of the steering shaft 5, and inputs this signal to the controller 19.
The controller 19 commands the electric motor 23 to drive forward or reverse. Therefore, the electric motor 23 is driven to rotate forward or reverse, and the output gear 22 rotates the driven gear 21 to rotate the sensor built-in shaft 10 in a direction in which the torsion bar 6 is twisted. Therefore, the force for rotating the steering wheel is reduced.

【0017】次にこの発明の他の実施の形態例について
説明すると、図3に示すように、ロアジャケット2の下
端部にハウジング30の筒部31を嵌合して固定し、こ
のハウジング30に直径方向で相対向して形成したモー
タ固定部32,32にそれぞれ電動モータ33,33を
固定する。電動モータ33の出力歯車34は特殊理論歯
形の平歯車であって、モータ固定部32に形成した透孔
からハウジング30内へ突出している。なお、電動モー
タ33の数は2個以上の複数であって、ハウジング30
の周方向へ一定間隔で配置する。また、電動モータ33
は前例同様にコントローラで制御される。
Next, another embodiment of the present invention will be described. As shown in FIG. 3, a cylindrical portion 31 of a housing 30 is fitted to and fixed to the lower end of the lower jacket 2. The electric motors 33, 33 are fixed to motor fixing portions 32, 32 formed opposite to each other in the diameter direction. The output gear 34 of the electric motor 33 is a spur gear having a special theoretical tooth profile, and protrudes into the housing 30 from a through hole formed in the motor fixing portion 32. The number of the electric motors 33 is two or more,
Are arranged at regular intervals in the circumferential direction. Also, the electric motor 33
Is controlled by the controller as in the previous example.

【0018】一方、ステアリングシャフト5の下端部に
は前例同様にトーションバー6を介してシャフト8が連
結され、シャフト8には自在継手9が連結されている。
さらに、シャフト8に固定されたセンサー内蔵シャフト
10に鉄製リング20が圧入され、鉄製リング20には
樹脂製の特殊理論歯形の平歯車からなる従動歯車21が
一体成形され、この従動歯車21に前記複数の出力歯車
34が噛合する。センサー内蔵シャフト10は前例同様
にセンサーを形成する部品が関係し、トーションバー6
のねじれをコントローラに入力する。
On the other hand, the lower end of the steering shaft 5 is connected to a shaft 8 via a torsion bar 6 as in the previous example, and a universal joint 9 is connected to the shaft 8.
Further, an iron ring 20 is press-fitted into the sensor built-in shaft 10 fixed to the shaft 8, and a driven gear 21 made of a resin-made spur gear having a special theoretical tooth shape is integrally formed with the iron ring 20. The plurality of output gears 34 mesh. As for the sensor built-in shaft 10, the parts forming the sensor are related as in the previous example.
Is input to the controller.

【0019】さらに、ステアリングシャフト5と出力歯
車34との軸心間距離を常に一定に精度高く保持するた
めに、ガイドプレート35をセンサー内蔵シャフト10
に回動可能に嵌合し、このガイドプレート35をCリン
グ25で抜け止めをする。ガイドプレート35は複数の
出力歯車34を回転可能に嵌合する透孔を有する。ステ
アリングシャフト5には、図示しないが、下端部に自在
継手を介して中間シャフトが連結され、また、上端部に
ステアリングホイールが軸着されることは前例と同じで
ある。
Further, in order to always keep the distance between the shaft centers of the steering shaft 5 and the output gear 34 constant and with high accuracy, the guide plate 35 is connected to the sensor built-in shaft 10.
The guide plate 35 is locked by the C-ring 25 so as to be rotatable. The guide plate 35 has a through hole into which the plurality of output gears 34 are rotatably fitted. Although not shown, an intermediate shaft is connected to a lower end of the steering shaft 5 via a universal joint, and a steering wheel is axially mounted on an upper end of the steering shaft 5, as in the previous example.

【0020】そこで操向のため、ステアリングホイール
を回転させるとステアリングシャフト5が回転し、トー
ションバー6にねじりが生じてこれを検出したコントロ
ーラ19が電動モータ33を駆動し、出力歯車34が従
動歯車21を回転させてセンサー内蔵シャフト10が回
転することにより、シャフト8を介して自在継手9が回
転するために、ステアリングホイールを回転させる力の
軽減がなされるというものである。
Therefore, for steering, when the steering wheel is rotated, the steering shaft 5 is rotated, and the torsion bar 6 is twisted. The controller 19 that detects this twist drives the electric motor 33, and the output gear 34 is driven gear. By rotating the sensor built-in shaft 10 by rotating the shaft 21, the universal joint 9 is rotated via the shaft 8, so that the force for rotating the steering wheel is reduced.

【0021】そして、ステアリングシャフト5の回転力
を大きく必要とする場合には複数の電動モータ33,3
3のすべてを駆動させるとともに、小さな回転力で足り
る場合にはいずれか一つの電動モータ33を駆動させる
ようにコントローラ6で制御することができる。これに
より、一つの電動モータ33の出力トルクを小さくでき
るため、電動モータ33の小型化が図れる。
When a large rotating force of the steering shaft 5 is required, a plurality of electric motors 33, 3 are provided.
3 can be controlled by the controller 6 to drive any one of the electric motors 33 when a small rotational force is sufficient. Thus, the output torque of one electric motor 33 can be reduced, so that the size of the electric motor 33 can be reduced.

【0022】なお、特殊理論歯形の歯車について説明す
ると、このギヤは新しい歯形理論から生まれた高耐久歯
歯車であり、図4に示したように、出力歯車22は全部
で例えば6枚の歯部22aを有し、また、これと噛合す
る被駆動側の従動歯車21は全部で例えば50枚の歯部
21aを有して構成されている。歯形曲線の曲率が歯タ
ケ方向に周期的に増減する連続且つ微分可能な函数であ
ることを特徴とする歯歯車であり、特公平2−1574
3号公報に掲載された公知の歯車である。
The gear having a special theoretical tooth profile will be described. This gear is a highly durable tooth gear born from a new tooth profile theory. As shown in FIG. 4, the output gear 22 has, for example, a total of six teeth. The driven gear 21 on the driven side which meshes with the driven gear 21 has a total of, for example, 50 teeth 21a. A tooth gear characterized in that it is a continuous and differentiable function in which the curvature of the tooth profile curve periodically increases and decreases in the tooth bamboo direction.
This is a known gear disclosed in Japanese Patent No.

【0023】そこで、この特殊理論歯形の歯車の概要
を、小守勉氏の論文(1990年発行の機械設計誌)から
引用すれば、図5に示したように、基準ラック歯形は、
ピッチ線P.Lとの交点に対して点対称になるよう配置
される。点対称とすることにより、歯元部は凹面に、歯
末部は凸面になる。この基準ラック歯形は、連続して微
小区間に区切られたインボリュート曲線から構成され、
実線で示したmn間が区切られた数番目(i番目)のイ
ンボリュート曲線の詳細を示している。ms間は、Ogt
を中心とする半径Gtの基礎円からできるインボリュー
ト曲線で、sn間は、Og'tを中心とする半径G1の基礎
円からできるインボリュート曲線である。歯形上のmn
点における曲率中心は、ピッチ線上に位置するようにな
っている。mn間の長さは、圧力角のパラメータである
角度デルタの大きさによって調整される。
Therefore, referring to the outline of the gear having the special theory tooth profile from Tsutomu Komori's paper (Machine Design Magazine published in 1990), as shown in FIG.
They are arranged so as to be point-symmetric with respect to the intersection with the pitch line PL. With point symmetry, the root of the tooth becomes concave and the end of the tooth becomes convex. This reference rack tooth profile is composed of an involute curve continuously divided into minute sections,
The details of the number-th (i-th) involute curve separated by mn indicated by a solid line are shown. Ogt for ms
Is an involute curve formed from a base circle having a radius Gt centered on a circle, and an interval between sn is an involute curve formed from a base circle having a radius G1 centered on Og't. Mn on the tooth profile
The center of curvature at the point is located on the pitch line. The length between mn is adjusted by the magnitude of the angle delta, which is a parameter of the pressure angle.

【0024】図6は、微小区間に区切られたインボリュ
ート曲線が、接続されていく過程を示す図である。破曲
線部は前述のmnにつながるインボリュート曲線であ
る。この前後の破曲線が、m点若しくはn点に接続する
条件は、m点或いはn点で曲率半径が等しく、その中心
がピッチ線上にあることである。また、基礎円半径Gt
の大きさは圧力角の関数とし、GtからGt+2に変わる。
図のn’点でも曲率中心がピッチ線上にあり、以後この
パターンを繰り返し、ラック歯形を形成していく。
FIG. 6 is a diagram showing a process of connecting involute curves divided into minute sections. The broken curve portion is an involute curve connected to the aforementioned mn. The condition for connecting the broken curves before and after this to the point m or the point n is that the radius of curvature is equal at the point m or the point n and the center is on the pitch line. Also, the base circle radius Gt
Is a function of the pressure angle and changes from Gt to Gt + 2.
The center of curvature is also on the pitch line at point n 'in the figure, and this pattern is thereafter repeated to form a rack tooth profile.

【0025】図7は前述の原理にしたがって描いた基準
ラック歯形である。斜線は小区間に区切られたインボリ
ュート曲線の接合点の曲率半径を示している。図からも
判るように、歯形の曲率中心がピッチ線上に多数存在し
ている。このラック歯形をラック工具(ホブ歯形)に置
き換えて考えてみると、このラック工具により歯切りさ
れた歯歯車は、ピッチ円上に歯形の曲率中心が多数存在
することになる。したがって、一対の歯歯車の噛合にお
いては、全接続点で相対曲率が0であり、凹面と凸面と
のかみあいとなる。
FIG. 7 shows a reference rack tooth profile drawn according to the above-described principle. The oblique line indicates the radius of curvature of the junction of the involute curve divided into small sections. As can be seen from the figure, there are many centers of curvature of the tooth profile on the pitch line. When this rack tooth profile is replaced with a rack tool (hob tooth profile), a tooth gear cut by this rack tool has many centers of curvature of the tooth profile on a pitch circle. Therefore, when the pair of gears mesh with each other, the relative curvature is 0 at all connection points, and the concave surface and the convex surface are engaged.

【0026】かくして上記発明によれば、電動モータと
ステアリングコラムとを平行に配置し、減速機構の歯車
を特殊理論歯形の平歯車又ははすば歯車で形成するとと
もに、減速機構を収納するハウジング内の出力歯車と従
動歯車の軸をそれぞれ回転可能に嵌合するガイドプレー
トを設けたから、ギヤの外径が小さくなり、そのため電
動ステアリング装置のコンパクト化が可能となる。
Thus, according to the present invention, the electric motor and the steering column are arranged in parallel, and the gear of the reduction mechanism is formed by a spur gear or a helical gear having a special theoretical tooth profile, and the inside of the housing accommodating the reduction mechanism. Since the guide plate that rotatably fits the shafts of the output gear and the driven gear is provided, the outer diameter of the gear is reduced, so that the electric steering device can be made compact.

【0027】また、出力歯車と従動歯車の軸心間距離の
精度を、ガイドプレートを使用することにより向上させ
るようにしたので、歯車の耐久性が向上する。そして、
減速機構に平歯車又ははすば歯車をしようしているた
め、トルク伝達効率が高くなり、その分、モータ出力ト
ルクを減少できるので、電動モータの小型化及び低コス
ト化ができる。
Further, since the accuracy of the distance between the shaft centers of the output gear and the driven gear is improved by using the guide plate, the durability of the gear is improved. And
Since a spur gear or a helical gear is used for the reduction mechanism, the torque transmission efficiency is increased, and the motor output torque can be reduced accordingly, so that the size and cost of the electric motor can be reduced.

【0028】また、従動歯車は鉄製リングの外周部に樹
脂の歯車が一体形成されるとともに、鉄製リングをシャ
フトに圧入してなり、歯車に作用するトルクが所定値を
越えると鉄製リングとシャフトの間でスリップするた
め、万一、電動モータがロックした場合でも、ステアリ
ングホイールを操作して操舵トルクを伝達できる。した
がって、従来使用していたクラッチを廃止することがで
き、これにより低コスト化ができる。
The driven gear has a resin gear integrally formed on the outer periphery of the iron ring and press-fits the iron ring to the shaft. When the torque acting on the gear exceeds a predetermined value, the driven gear is connected to the shaft. Therefore, even if the electric motor is locked, the steering wheel can be operated to transmit the steering torque. Therefore, the conventionally used clutch can be eliminated, and the cost can be reduced.

【0029】さらに、コントローラをハウジング上に一
体化することにより、例えば助手席のグローブボックス
の下側等の、従来のコントローラの位置を考慮せずとも
よく、ユニットとして小型化できる。
Furthermore, by integrating the controller on the housing, it is not necessary to consider the position of the conventional controller, for example, the lower side of the glove box on the passenger seat, and the unit can be reduced in size.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したこの発明によれば、ステア
リングシャフトの回転をシャフトに固定した従動歯車と
電動モータの出力歯車とからなる減速機構を介して補助
する電動パワーステアリング装置であって、前記減速機
構を高減速比に設定された一対の平歯車又ははすば歯車
で形成し、この減速機構をハウジング内に収納している
ので、電動モータをハウジングに近接して設けることが
でき、ステアリングコラムに電動モータ及び減速機構を
配置したステアリングコラムにおいてそのコンパクト化
を図ることができる。
According to the present invention described above, there is provided an electric power steering apparatus which assists the rotation of a steering shaft via a speed reduction mechanism comprising a driven gear fixed to the shaft and an output gear of an electric motor. Since the speed reduction mechanism is formed by a pair of spur gears or helical gears set to a high reduction ratio, and the speed reduction mechanism is housed in the housing, the electric motor can be provided close to the housing, and the steering can be provided. It is possible to reduce the size of the steering column in which the electric motor and the speed reduction mechanism are arranged on the column.

【0031】しかも、特殊理論歯形の平歯車を利用する
ことにより、トルク伝達効率が高くなり、その分モータ
出力トルクが減り、モータのコンパクト化が可能とな
る。したがって、この減速機構は、モータピニオンギヤ
とそれに噛合するギヤの1段で必要な減速比を成立させ
ることができ、かつ、ギヤの外径が小さくなり、そのた
め電動ステアリング装置のコンパクト化が可能となる。
Further, by using the spur gear having the special theoretical tooth profile, the torque transmission efficiency is increased, the motor output torque is reduced accordingly, and the motor can be made more compact. Therefore, in this reduction mechanism, a required reduction ratio can be established in one stage of the motor pinion gear and the gear meshing with the motor pinion gear, and the outer diameter of the gear is reduced, so that the electric steering device can be made compact. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の実施の形態例を示す断面平面図FIG. 1 is a cross-sectional plan view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1の断面側面図FIG. 2 is a sectional side view of FIG.

【図3】この発明の他の実施の形態例を示す断面平面図FIG. 3 is a cross-sectional plan view showing another embodiment of the present invention.

【図4】特殊理論歯形歯車の歯形図Fig. 4 Tooth profile diagram of special theoretical tooth gear

【図5】特殊理論歯形の理論の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of the theory of a special theoretical tooth profile.

【図6】特殊理論歯形の理論の説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of the theory of a special theoretical tooth profile.

【図7】特殊理論歯形の理論の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of the theory of a special theoretical tooth profile.

【符号の説明】 1…ステアリングコラム 2…ロアジャケット 3…ハウジング 5…ステアリングシャフト 6…トーションバー 8…シャフト 9…自在継手 10…センサー内蔵シャフト 20…鉄製リング[Explanation of Signs] 1 ... Steering column 2 ... Lower jacket 3 ... Housing 5 ... Steering shaft 6 ... Torsion bar 8 ... Shaft 9 ... Universal joint 10 ... Shaft with built-in sensor 20 ... Iron ring

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリングシャフトの回転をシャフト
に固定した従動歯車と電動モータの出力歯車とからなる
減速機構を介して補助する電動パワーステアリング装置
であって、前記減速機構を高減速比に設定された一対の
平歯車又ははすば歯車で形成するとともに、減速機構を
ハウジング内に収納したことを特徴とする電動パワース
テアリング装置。
1. An electric power steering device which assists a rotation of a steering shaft via a speed reduction mechanism including a driven gear fixed to the shaft and an output gear of an electric motor, wherein the speed reduction mechanism is set to a high reduction ratio. An electric power steering device comprising a pair of spur gears or helical gears, and a reduction mechanism housed in a housing.
【請求項2】 前記減速機構における歯車の歯形を特殊
理論歯形で形成したことを特徴とする請求項1記載の電
動パワーステアリング装置。
2. The electric power steering device according to claim 1, wherein the gear tooth profile of the speed reduction mechanism is formed by a special theoretical tooth profile.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005022004A1 (en) 2003-08-28 2005-03-10 Jtekt Corporation Speed reducer
WO2005056367A1 (en) 2003-12-08 2005-06-23 Jtekt Corporation Electric power steering device
WO2005080174A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-01 Jtekt Corporation Method of manufacturing electric power steering device
US7604088B2 (en) 2004-05-11 2009-10-20 Jtekt Corporation Electric power steering system

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4518633B2 (en) * 2000-06-27 2010-08-04 ナイルス株式会社 Rotary encoder structure
JP4361350B2 (en) 2002-11-14 2009-11-11 イーエムエス ギア ゲーエムベーハー Vehicle gear mechanism
JP4458880B2 (en) * 2004-03-03 2010-04-28 本田技研工業株式会社 Electric power steering device
JP5343883B2 (en) * 2010-02-16 2013-11-13 日本精工株式会社 Electric power steering device with shock absorption function

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005022004A1 (en) 2003-08-28 2005-03-10 Jtekt Corporation Speed reducer
EP1662177A1 (en) * 2003-08-28 2006-05-31 Jtekt Corporation Speed reducer
US7536930B2 (en) 2003-08-28 2009-05-26 Jtekt Corporation Reduction gear unit
EP1662177A4 (en) * 2003-08-28 2009-07-29 Jtekt Corp Speed reducer
WO2005056367A1 (en) 2003-12-08 2005-06-23 Jtekt Corporation Electric power steering device
US7600602B2 (en) 2003-12-08 2009-10-13 Jtekt Corporation Motor-driven power steering apparatus
WO2005080174A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-01 Jtekt Corporation Method of manufacturing electric power steering device
JPWO2005080174A1 (en) * 2004-02-20 2007-10-25 株式会社ジェイテクト Manufacturing method of electric power steering apparatus
US7520366B2 (en) 2004-02-20 2009-04-21 Jtekt Corporation Method for producing electric power steering apparatus
JP4797985B2 (en) * 2004-02-20 2011-10-19 株式会社ジェイテクト Manufacturing method of electric power steering apparatus
US7604088B2 (en) 2004-05-11 2009-10-20 Jtekt Corporation Electric power steering system

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