JP2001191935A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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Abstract
な構成により、反転駆動の叩き音を低減すること。 【解決手段】 電動パワーステアリング装置10におい
て、ウォームギヤ41を備える駆動軸40の軸受43
が、該駆動軸40と軸線方向に結合されるとともに、ウ
ォームギヤ41とウォームホイール44の歯面同士が当
接する負荷入力時に弾性変形して該駆動軸40を軸線方
向に移動可能とする弾性体73(保持器43D)を内臓
してなるもの。
Description
ング装置に関する。
リング軸に接続されたピニオン軸をラック軸に噛合いさ
せるとともに、操舵アシストモータに結合された駆動軸
にウォームギヤを設け、該ウォームギヤに噛合うウォー
ムホイールをピニオン軸に接続し、モータのトルクをラ
ック軸に伝えることで操舵アシストする。
の歯面同士は加工上、作動上の必要から適度なバックラ
ッシュが設定されている。ところが、電動パワーステア
リング装置では、ステアリングホイールの操作或いは路
面から入力される振動により、動力の伝達方向が反転す
ることがある。このような反転駆動時には、ウォームギ
ヤ又はウォームホイールの今まで当接していた歯面の裏
側の歯面が、バックラッシュ分だけ急に移動して相手の
歯面に衝突し、叩き音を生ずる。
記載の如く、上述の叩き音を低減するため、ウォームギ
ヤを備える駆動軸をギヤハウジングに支持する軸受にブ
ッシュを設け、且つ駆動軸と軸受の間に弾性体を介装
し、ウォームギヤの駆動軸を軸線方向に移動可能とする
とともに、ウォームギヤの歯面に生ずる衝撃力を弾性体
の撓み変形により緩和させることとしている。
動パワーステアリング装置における反転駆動の叩き音低
減構造は、軸受にブッシュを設け、且つ駆動軸と軸受の
間に弾性体を介装するものであり、部品点数が増え、組
付工数も多くなる。
装置において、簡素な構成により、反転駆動の叩き音を
低減することにある。
は、ステアリング軸に接続されたピニオン軸をラック軸
に噛合いさせ、操舵アシストモータに結合された駆動軸
を回転自在に支持する軸受を備えるとともに、該駆動軸
に駆動ギヤを設け、該駆動ギヤに噛合う中間ギヤを上記
ピニオン軸に接続してなる電動パワーステアリング装置
において、前記駆動軸の軸受は、該駆動軸と軸線方向に
結合されるとともに、駆動ギヤと中間ギヤの歯面同士が
当接する負荷入力時に弾性変形して該駆動軸を軸線方向
に移動可能とする弾性体を内蔵してなるようにしたもの
である。
載の本発明において更に、前記駆動軸の軸受が、ギヤハ
ウジングに固定される外輪と、駆動軸に固定される内輪
と、外輪と内輪の広幅転送面の間に介装される多数の転
送体と、各転送体を保持する環状の保持器とを有して構
成され、上記保持器は前記弾性体を構成し、無負荷時
に、一部の転送体を外輪と内輪の両転送面の一側のスラ
スト受面に、他の転送体を外輪と内輪の両転送面の他側
のスラスト受面に摺接せしめるように、各転送体を保持
するようにしたものである。
る。 電動パワーステアリング装置の反転駆動時に、駆動ギ
ヤと中間ギヤがそれらのバックラッシュの存在によって
それらの歯面同士を当接せしめるときには、駆動ギヤを
備える駆動軸の軸受が、該軸受に内蔵の弾性体の弾性変
形により、駆動軸を軸線方向に移動可能とするととも
に、駆動ギヤの歯面に生ずる衝撃力を弾性体の弾性撓み
変形により緩和し、歯面同士の叩き音を低減する。
り、部品点数を増すことなく、組付工数も多くすること
なく簡易に上述を実現できる。
る。 軸受は外輪と内輪の広幅転送面の間に介装される転送
体の保持のために、本来的に必要とされている保持器
を、弾性体により形成するだけの極めて簡素な構成によ
り、上述を実現できる。
置を示す模式図、図2は電動パワーステアリング装置を
示す縦断面図、図3は図2のIII-III 線に沿う断面図、
図4は軸受を示し、(A)は無負荷時の状態を示す断面
図、(B)は負荷入力時の状態を示す断面図、図5は保
持器を示す展開図、図6は保持器の変形例を示す斜視
図、図7は保持器を示し、(A)は無負荷時の状態を示
す展開図、(B)は負荷入力時の状態を示す展開図であ
る。
〜図3に示す如く、ステアリングホイールが接続される
ステアリング軸12を、ギヤボックス11の内部でピニ
オン軸13に接続するとともに、このピニオン軸13を
ラック軸14に噛合いさせ、ラック軸14の中間部に連
結ボルト15A、15Bを介して左右のタイロッド16
A、16Bを連結し、運転者によるステアリングホイー
ルの操舵力をギヤボックス11に固定の操舵アシストモ
ータ17によりアシストするものである。
1〜第3のギヤハウジング11A〜11Cからなり、ス
テアリング軸12とピニオン軸13を軸受21、軸受2
2、23で支持するとともに、ステアリング軸12とピ
ニオン軸13をそれらの内部でトーションバー24によ
り連結している。
構成する2個の検出コイル31、32をステアリング軸
12、ピニオン軸13に係合している円筒状のコア33
を囲むように、第1ハウジング11Aに設けている。コ
ア33は、ピニオン軸13のガイドピン34に係合する
縦溝35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36に係合する
スパイラル溝37を備える。これにより、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24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13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
13の回転方向の変位がコア33を軸方向に変位させる
ものとなり、このコア33の変位による検出コイル3
1、32の周辺の磁気的変化に起因する検出コイル3
1、32のインダクタンスが変化する。即ち、コア33
がステアリング軸12側へ移動すると、コア33が近づ
く方の検出コイル31のインダクタンスが増加し、コア
33が遠ざかる方の検出コイル32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。
トルクセンサ30側の端部のピニオン歯13Aに、ラッ
ク軸14のラック歯14Aを噛合いさせている。このと
き、第3ギヤハウジング11Cにはキャップ11Dが固
定され、キャップ11Dにスプリング38を介してバッ
クアップされるラックガイド39がラック軸14を背面
支持している。
ータ17を第3ギヤハウジング11Cに支持するととも
に、モータ17の出力軸にクラッチ18を介して結合さ
れる駆動軸40を軸受42、43により後述する如くに
第3ギヤハウジング11Cに両端支持するとともに、駆
動軸40の軸受42と軸受43で挟まれる中間部にウォ
ームギヤ41(駆動ギヤ)を一体に備える。
ヤ41に噛合うウォームホイール44(中間ギヤ)を、
トルクリミッタ45を介してピニオン軸13の中間部に
同軸的に接続し、軸受50により後述する如くに第3ギ
ヤハウジング11Cに支持している。トルクリミッタ4
5は、ばね等の弾性リングからなり、ピニオン軸13と
ウォームホイール44のボス44Aの間に圧入等されて
径方向に弾発保持される。そして、トルクリミッタ45
は、電動パワーステアリング装置10の通常使用される
トルク(リミットトルクより小なるトルク)では、弾性
リングの弾発力によりウォームホイール44とピニオン
軸13を滑りなく結合し続け、他方、タイヤが操舵中に
縁石に乗り上げる等により、ラック軸14のストローク
が急停止せしめられ、モータ17の慣性力がウォームホ
イール44に大きな衝撃力を及ぼすことに起因する、そ
の弾性リングの弾発力を越える衝撃トルク(リミットト
ルク)に対しては、ウォームホイール44をピニオン軸
13に対してスリップさせ、モータ17のトルクを伝達
させないように機能する。
ーム44Bとリム44Cからなり、リム44Cに歯44
Dを備え、ボス44Aとアーム44Bをインサート金具
により構成して強度を確保し、リム44Cを樹脂により
構成してウォームギヤ41との噛合い音の静粛を図って
いる。
44Aに内輪50Aを装着されて止め輪51により保持
されるとともに、第3ギヤハウジング11Cの環状支持
部52に外輪50Bを装着されてナット53により保持
され、結果として、ウォームホイール44をピニオン軸
13とは独立して回転自在にギヤボックス11に支持す
る。そして、軸受50は、ウォームホイール44の軸方
向で、ウォームホイール44のウォームギヤ41との噛
合い位置(歯44Dの位置)に対応する位置(軸方向同
一位置)に設けられている。尚、ウォームホイール44
は、ボス44Aに軸受50の内輪50Aを保持した状態
で、軸受50の外輪50Bを第3ギヤハウジング11C
の環状支持部52に装着し、ナット53をアーム44B
の開口から環状支持部52に螺着することにより、ギヤ
ボックス11に組み込まれる。
40の第3ギヤハウジング11Cへの支持構造について
詳述すれば、以下の通りである。駆動軸40は、クラッ
チ18の回転子に設けたスプライン孔18Aにスプライ
ン軸部40Aを係入され、ウォームギヤ41の両端部を
前述の如くに軸受42、43により第3ギヤハウジング
11Cに支持している。
圧入される外輪42Aと、駆動軸40に装填される内輪
42Bとを有し、外輪42Aと内輪42Bの間に転送体
42Cを介装することにより、駆動軸40の一端支持部
61をラジアル支持し、且つ駆動軸40を軸線方向には
移動自在にしている。尚、駆動軸40の一端支持部61
の側傍に設けたフランジ62は、駆動軸40が軸線方向
に過大移動したとき、軸受42の内輪42Bに衝合して
その過大移動を規制する。
ウジング11Cに螺着されるナット63により第3ギヤ
ハウジング11Cに固定される外輪43Aと、駆動軸4
0の中間支持部64にウォームギヤ41の端面と止め輪
65に挟まれて固定される内輪43Bと、外輪43Aと
内輪43Bの広幅転送面71、72の間に介装される多
数のボール又はコロからなる転送体43Cと、各転送体
43Cを保持する環状の保持器43Dとを有して構成さ
れる。保持器43Dは、図5に示す如く、帯板幅方向に
弾性変形するゴム、ばね材等の帯状弾性体73からな
り、相隣る転送体43Cの配列を周方向で千鳥配置する
保持孔74を備え、図4(A)に示す無負荷時に、一部
の転送体43Cを外輪43Aと内輪43Bの両広幅転送
面71、72の一側のスラスト受面71A、72Aに、
他の転送体43Cを外輪43Aと内輪43Bの両広幅転
送面71、72の他側のスラスト受面71B、72Bに
摺接せしめるように、各転送体43Cをそれらの保持孔
74に保持する。これにより、軸受43は、駆動軸40
と軸線方向に結合されるととに、電動パワーステアリン
グ装置10の反転駆動に際してウォームギヤ41とウォ
ームホイール44の歯面同士が当接する図4(B)の負
荷入力時に、弾性体73(保持器43D)をその帯板幅
方向に弾性変形して相隣る転送体43Cの配列を周方向
で1列に近づけ、駆動軸40を軸線方向に移動可能とす
る。
あっては、車速センサ(不図示)や上述のトルクセンサ
30の検出結果を得たコントロールユニット(不図示)
により、所定のアシスト力マップから、モータ17の駆
動電流を決定し、車速と操舵トルクに応じた適切な操舵
アシスト力となるモータ17のトルクをピニオン軸13
に付与する。尚、モータ17とウォームギヤ41との間
に設けられるクラッチ18は、アシスト不要時(高速
時)に操舵アシスト力を遮断する。
ォームギヤ41とウォームホイール44がそれらのバッ
クラッシュの存在によってそれらの歯面同士を当接せし
めるときには、ウォームギヤ41を備える駆動軸40の
軸受43が、該軸受43に内蔵の弾性体73の弾性変形
により、駆動軸40を軸線方向に移動可能とするととも
に、ウォームギヤ41の歯面に生ずる衝撃力を弾性体7
3の弾性撓み変形により緩和し、歯面同士の叩き音を低
減する。
構成により、部品点数を増すことなく、組付工数も多く
することなく簡易に上述を実現できる。
幅転送面71、72の間に介装される転送体43Cの保
持のために、本来的に必要とされている保持器43D
を、弾性体73により形成するだけの極めて簡素な構成
により、上述を実現できる。
持器43D(弾性体73)の変形例に係る保持器80で
ある。保持器80は、軸方向に弾性変形するゴム、ばね
材等の屈曲板状弾性体81からなり、相隣る転送体43
Cを周方向で千鳥配置する保持輪82を備え、図7
(A)に示す無負荷時に、一部の転送体43Cを外輪4
3Aと内輪43Bの両広幅転送面71、72の一側のス
ラスト受面71A、72Aに、他の転送体43Cを外輪
43Aと内輪43Bの両広幅転送面71、72の他側の
スラスト受面71B、72Bに摺接せしめるように、各
転送体43Cをそれらの保持輪82に保持する。そし
て、図7(B)に示す負荷入力時には、弾性体81(保
持器80)をその軸方向に弾性変形して駆動軸40を軸
線方向に移動可能とする。
述したが、本発明の具体的な構成はこの実施の形態に限
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。
ーステアリング装置において、簡素な構成により、反転
駆動の叩き音を低減することができる。
図である。
面図である。
示す断面図、(B)は負荷入力時の状態を示す断面図で
ある。
を示す展開図、(B)は負荷入力時の状態を示す展開図
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 ステアリング軸に接続されたピニオン軸
をラック軸に噛合いさせ、 操舵アシストモータに結合された駆動軸を回転自在に支
持する軸受を備えるとともに、該駆動軸に駆動ギヤを設
け、該駆動ギヤに噛合う中間ギヤを上記ピニオン軸に接
続してなる電動パワーステアリング装置において、 前記駆動軸の軸受は、該駆動軸と軸線方向に結合される
とともに、駆動ギヤと中間ギヤの歯面同士が当接する負
荷入力時に弾性変形して該駆動軸を軸線方向に移動可能
とする弾性体を内蔵してなることを特徴とする電動パワ
ーステアリング装置。 - 【請求項2】 前記駆動軸の軸受が、ギヤハウジングに
固定される外輪と、駆動軸に固定される内輪と、外輪と
内輪の広幅転送面の間に介装される多数の転送体と、各
転送体を保持する環状の保持器とを有して構成され、 上記保持器は前記弾性体を構成し、無負荷時に、一部の
転送体を外輪と内輪の両転送面の一側のスラスト受面
に、他の転送体を外輪と内輪の両転送面の他側のスラス
ト受面に摺接せしめるように、各転送体を保持する請求
項1記載の電動パワーステアリング装置。
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