JP3815962B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助力の発生源としてモータを用いてなる電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の舵取りは、車室の内部に配された操舵輪の回転操作を、舵取用の車輪（一般的には前輪）の操向のために車室の外部に配された舵取機構に伝えて行われる。
【０００３】
図７は従来における電動パワーステアリング装置の断面図、図８は減速機構部分の断面図である。
自動車用の電動パワーステアリング装置としては、図７に示すように例えば舵取りのための操舵輪１００に連結される第１の操舵軸１０１と、該操舵軸１０１にトーションバー１０２を介して同軸的に連結され、車輪に繋がる舵取機構に連結される第２の操舵軸１０３と、操舵輪１００を回転することによって第１の操舵軸１０１に加わるトルクを前記トーションバー１０２に生じる捩れによって検出するトルクセンサ１０４と、該トルクセンサ１０４の検出結果に基づいて駆動される操舵補助用のモータ１０５と、該モータ１０５の出力軸に繋がり、該出力軸の回転を減速して前記第２の操舵軸１０３に伝達するウォーム１０６及びウォームホイール１０７を有する減速機構とを備え、操舵輪１００の回転に応じた舵取機構の動作を前記モータ１０５の回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。
【０００４】
減速機構を構成するウォーム１０６は、図８に示すように一対の転がり軸受１０８，１０８を介してハウジング１１０の嵌合孔に支持され、ウォームホイール１０７が設けられている第２の操舵軸１０３は一対の転がり軸受１０９，１０９を介してハウジング１１０の嵌合孔に支持され、ラジアル方向及びアキシアル方向への移動が阻止されている。
【０００５】
このように減速機構が用いられる場合、ウォーム１０６及びウォームホイール１０７の噛合部のバックラッシュ量を少なくし、転舵時のバックラッシュによる歯打ち音をなくするため、ウォーム１０６及びウォームホイール１０７の回転中心間距離と、前記転がり軸受１０８，１０９が嵌合される嵌合孔の中心間距離とが許容範囲内で一致するように加工されたウォーム１０６、ウォームホイール１０７、転がり軸受１０８，１０９、第２の操舵軸１０３、ハウジング１１０が選択され組み立てられているが、この組立てに多くの時間を要することになり、この組立てに多くの時間を要することになり、また、ウォーム１０６及びウォームホイール１０７の歯の摩耗が増大することによってバックラッシュ量が増加することになり、改善策が要望されていた。
【０００６】
そこで、特開２０００−４３７３９号に記載されている如くモータ側軸部が転がり軸受を介してハウジングに回転可能に支持されたウォームのモータと反対側軸部をウォームホイールとの噛合部側へ付勢し、該噛合部に予圧を加えるばね体及び該ばね体の撓み量を調整する調整ねじを有する押付体を設け、該押付体によって前記ウォームのウォームホイールとの噛合部に予圧を加えることによりバックラッシュ量を少なくするように構成された電動パワーステアリング装置が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上の如く押付体によって押付けられたウォームのウォームホイールとの噛合部には予圧が加えられるため、該噛合部の噛合抵抗が増加するという問題があった。
【０００８】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、押付体による押付力に対抗する抗力を駆動歯車に与えて、前記押付力を抑制する抑制手段を設けた構成とすることにより、押付体による押付力と抑制手段による抑制力とのバランスによって駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、前記抑制手段を前記駆動歯車に対して前記押付体と反対側に配置された弾性体とすることにより、抑制手段の構造を簡単にすることができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、前記駆動歯車を弾性体が設けられた軸受によって支持した構成とすることにより、弾性体を設けたことによる組込み工数の増加をなくすることができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、おねじによる押付力に対抗する抗力を駆動歯車に与えて、前記押付力を抑制する弾性体を設けた構成とすることにより、おねじによる押付力と弾性体による抑制力とのバランスによって駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転される駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記駆動歯車は前記押付体による押付力に対抗する抗力を前記駆動歯車に与えて前記押付力を抑制する弾性体がその周面に設けられた保持筒及び該保持筒に内嵌された軸受によって支持されていることを特徴とする。
【００１３】
第１発明にあっては、押付体が駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付けることになるが、この押付力が抑制手段によって抑制されるため、押付力と抑制手段による抑制力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００１８】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転される駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記押付体はその相対回転が可能にロックナットが螺着されたおねじを用いてなり、前記駆動歯車は前記おねじによる押付力に対抗する抗力を前記駆動歯車に与えて前記押付力を抑制する弾性体がその周面に設けられた保持筒及び該保持筒に内嵌された軸受によって支持されていることを特徴とする。
【００１９】
第２発明にあっては、おねじが軸受を介して駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付けることになるが、この押付力が弾性体によって抑制されるため、押付力と弾性体の抑制力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
電動パワーステアリング装置は、一端が舵取りのための操舵輪１に繋がり、他端に筒部を有する第１の操舵軸２と、前記筒部内に挿入されてその一端が前記操舵軸２の他端に同軸的に連結され、前記操舵輪１に加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバー３と、その他端が前記トーションバー３の他端に同軸的に連結される第２の操舵軸４と、前記トーションバー３の捩れに応じた第１及び第２の操舵軸２，４の相対回転変位量によって前記操舵輪１に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ５と、該トルクセンサ５が検出したトルクに基づいて駆動される操舵補助用のモータ６と、該モータ６の回転に連動し、該回転を減速して第２の操舵軸４に伝達する駆動歯車（以下ウォームと云う）７１及び従動歯車（以下ウォームホイールと云う）７２を有する減速機構７と、前記トルクセンサ５及び前記減速機構７が収容されるハウジング８とを備え、このハウジング８に前記モータ６が取付けられている。
【００２１】
ハウジング８は、前記トルクセンサ５を収容する第１の収容部８ａと、該収容部８ａに連続し、前記ウォームホイール７２を収容する第２の収容部８ｂと、該収容部８ｂに連続し、前記ウォーム７１を収容する第３の収容部８ｃとを備えている。
【００２２】
図２は減速機構部分の断面図、図３は図２のIII −III 線の拡大断面図である。
収容部８ｃはウォーム７１のアキシャル方向に長くなっており、その長手方向一端に第１の嵌合孔８１及び該嵌合孔８１の内面に臨むように穿設された保持孔８２が設けられ、該保持孔８２に前記ウォーム７１の一端の軸部７１ａを支持する第１の転がり軸受９をウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えるべくラジアル方向へ押付ける押付体１０が移動可能に保持してある。
【００２３】
この押付体１０は前記保持孔８２に螺着されたおねじ１０ａを用いてなり、その一端が前記転がり軸受９の外周面に当接し、他端部におねじ１０ａの弛緩を防止するロックナット１１が相対回転可能に螺着してある。
【００２４】
収容部８ｃの他端には第２の嵌合孔８３及び該嵌合孔８３に連続するねじ孔８４が設けられ、該ねじ孔８４にウォーム７１のアキシャル方向位置を調節するねじ環１２が螺着されており、該ねじ環１２にロックナット１３が螺着されている。さらに、ハウジング８には前記第３の収容部８ｃに連通するケースを有する前記モータ６が取付けられている。
【００２５】
減速機構７は、前記モータ６の出力軸６０に繋がる軸部７１ｂ及び前記軸部７１ａを有するウォーム７１と、前記第２の操舵軸４の中間に嵌合固定されたウォームホイール７２とを備え、これらウォーム７１及びウォームホイール７２の噛合により前記出力軸６０の回転を減速して第２の操舵軸４に伝達し、該第２の操舵軸４からユニバーサルジョイントを経て例えばラックピニオン式の舵取機構（図示せず）へ伝達するようにしている。
【００２６】
ウォーム７１は第２の操舵軸４の軸芯と交叉するように配置してあり、その両端に一体に設けられた軸部７１ａ，７１ｂに第１及び第２の転がり軸受９，１４が嵌合してある。
【００２７】
第１の転がり軸受９の周りには、前記第１の嵌合孔８１に嵌合され、前記おねじ１０ａによる押付力に対抗する抗力を前記ウォーム７１に与えて前記押付力を抑制する抑制手段としての筒形の弾性体１５と、該弾性体１５の内側に接合された保持筒１６とが設けてあり、該保持筒１６内に前記第１の転がり軸受９が嵌合してある。
【００２８】
図４は保持筒及び弾性体の斜視図である。
弾性体１５は合成ゴム製であり、前記おねじ１０ａによる押付力によって前記嵌合孔８１内で撓むようにしてある。また、前記保持孔８２に臨む位置にはラジアル方向に貫通する貫通孔１５ａが設けてあり、この貫通孔１５ａに前記おねじ１０ａの一端が挿入され、該おねじ１０ａの一端を前記保持筒１６の外周面に当接させている。
【００２９】
保持筒１６のアキシャル方向の一端にはラジアル方向へ曲げられた円板状の鍔１６ａが設けてある。
【００３０】
以上の如く構成した電動パワーステアリング装置において、ウォーム７１を組み込む場合、その外周面に弾性体１５が接合された保持筒１６を第３の収容部８ｃに挿入し、前記弾性体１５を第１の嵌合孔８２に嵌合固定した後、第１及び第２の転がり軸受９，１４が嵌合されたウォーム７１を第２の嵌合孔８３から第３の収容部８ｃに挿入し、第１の転がり軸受９を保持筒１６内に、また、第２の転がり軸受１４を第２の嵌合孔８３に夫々嵌合させ、ねじ環１２をねじ孔８４に螺着する。
【００３１】
このねじ環１２の回転操作力は第２の転がり軸受１４の外輪、転動体、内輪を介してウォーム７１に伝達され、第２の転がり軸受１４のアキシャル方向への隙間がなくなるとともにウォーム７１が第１の転がり軸受９に向けて移動し、さらに、ねじ環１２の回転操作力がウォーム７１から第１の転がり軸受９の内輪、転動体及び外輪を介して保持筒１６の鍔部１６ａに伝達され、転がり軸受９のアキシャル方向への隙間がなくなり、ウォーム７１のアキシャル方向へのガタつきを防止することができる。
【００３２】
次に保持孔８２に螺着されているおねじ１０ａを回し操作することにより該おねじ１０ａの一端が弾性体１５の貫通孔１５ａに挿入され、保持筒１６の外周面に当接し、該保持筒１６及び転がり軸受９を介してウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。この押し付けにより弾性体１５が撓み、ウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えることになる。この場合、おねじ１０ａによる押付力が弾性体１５の弾性復元力によって抑制されるため、押付力と弾性体１５による抑制力（弾性復元力）とがバランスした位置でウォーム７１を停止させることができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００３３】
また、おねじ１０ａにはロックナット１１が螺着されているため、ウォーム７１及びウォームホイール７２の歯の摩耗量が増大したりすることによって噛合状態が経時変化したときにおいても前記ロックナット１１を弛緩し、おねじ１０ａを回してウォーム７１のウォームホイール７２に対する位置を修正することができ、バックラッシュ量を少なくすることができる。
【００３４】
実施の形態２（参考例）
図５は参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。実施の形態２に参考例として示した電動パワーステアリング装置は、前記保持筒１６をなくし、その外周面に前記弾性体１５が加硫接着等の接合手段によって接合された第１の転がり軸受９ａを用い、該転がり軸受９ａがウォーム７１の軸部７１ａを支持したものである。
【００３５】
この実施の形態２においては、おねじ１０ａを用いてなる押付体１０の一端が弾性体１５の貫通孔１５ａを経て第１の転がり軸受９ａの外周面に当接し、該第１の転がり軸受９ａを介してウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。この押付けにより弾性体１５が撓み、ウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えることになる。押付力と弾性体による抑制力（弾性復元力）とがバランスした位置でウォーム７１を停止させることができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００３６】
実施の形態２において、その他の構成及び作用は実施の形態１と同じであるため、共通部品については同じ符号を付し、その詳細な構成の説明及び作用の説明を省略する。
【００３７】
実施の形態３（参考例）
図６は参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。実施の形態３に参考例として示した電動パワーステアリング装置は、抑制手段としての前記弾性体１５を筒形に形成することなく、ウォーム７１に対して前記押付体１０と反対側にだけ配置された弾性体１５ｂとしたものである。
【００３８】
この実施の形態３においては、おねじ１０ａを用いてなる押付体１０の一端が保持筒１６の外周面に当接し、該保持筒１６を介してウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。この押付けにより弾性体１５ｂが撓み、ウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えることになるが、押付力と弾性体１５ｂによる抑制力（弾性復元力）とがバランスした位置でウォーム７１を停止させることができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００３９】
実施の形態３において、その他の構成及び作用は実施の形態１と同じであるため、共通部品については同じ符号を付し、その詳細な構成の説明及び作用の説明を省略する。
【００４０】
尚、以上説明した実施の形態では、押付体１０としてロックナット１１が螺着されたおねじ１０ａを用い、前記ロックナット１１によっておねじ１０ａの弛緩を防止するようにしたが、その他、ロックナット１１をなくし、前述の如くバックラッシュ量を少なくした後、前記おねじ１０ａの他端をかしめることによりおねじ１０ａの弛緩を防止するようにしてもよい。
【００４１】
また、以上説明した実施の形態では、ウォーム７１の一端部を支持する軸受として転がり軸受９，９ａを用いたが、その他、すべり軸受を用いてもよい。
【００４２】
また、以上説明した実施の形態の減速機構７は、ウォーム７１である駆動歯車７１及びウォームホイールである従動歯車７２を備えたウォーム歯車である他、ハイポイドピニオンである駆動歯車及びハイポイドホイールである従動歯車を備えたハイポイド歯車であってもよい。さらに、減速機構はベベルギヤであってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
第１発明によれば、駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体の押付力が抑制手段によって抑制されるため、押付力と抑制手段による抑制力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００４６】
第２発明によれば、駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付けるおねじの押付力が弾性体によって抑制されるため、押付力と弾性体の弾性復元力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図２】 本発明に係る電動パワーステアリング装置の減速機構部分の断面図である。
【図３】 図２のIII −III 線の拡大断面図である。
【図４】 本発明に係る電動パワーステアリング装置の保持筒及び弾性体の斜視図である。
【図５】 参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。
【図６】 参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。
【図７】 従来における電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図８】 従来における電動パワーステアリング装置の減速機構部分の断面図である。
【符号の説明】
６ モータ
９，９ａ 第１の転がり軸受（軸受）
１０ 押付体
１０ａ おねじ
１１ ロックナット
１５，１５ｂ 弾性体（抑制手段）
１６ 保持筒
７１ ウォーム（駆動歯車）
７２ ウォームホイール（従動歯車）
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助力の発生源としてモータを用いてなる電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の舵取りは、車室の内部に配された操舵輪の回転操作を、舵取用の車輪（一般的には前輪）の操向のために車室の外部に配された舵取機構に伝えて行われる。
【０００３】
図７は従来における電動パワーステアリング装置の断面図、図８は減速機構部分の断面図である。
自動車用の電動パワーステアリング装置としては、図７に示すように例えば舵取りのための操舵輪１００に連結される第１の操舵軸１０１と、該操舵軸１０１にトーションバー１０２を介して同軸的に連結され、車輪に繋がる舵取機構に連結される第２の操舵軸１０３と、操舵輪１００を回転することによって第１の操舵軸１０１に加わるトルクを前記トーションバー１０２に生じる捩れによって検出するトルクセンサ１０４と、該トルクセンサ１０４の検出結果に基づいて駆動される操舵補助用のモータ１０５と、該モータ１０５の出力軸に繋がり、該出力軸の回転を減速して前記第２の操舵軸１０３に伝達するウォーム１０６及びウォームホイール１０７を有する減速機構とを備え、操舵輪１００の回転に応じた舵取機構の動作を前記モータ１０５の回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。
【０００４】
減速機構を構成するウォーム１０６は、図８に示すように一対の転がり軸受１０８，１０８を介してハウジング１１０の嵌合孔に支持され、ウォームホイール１０７が設けられている第２の操舵軸１０３は一対の転がり軸受１０９，１０９を介してハウジング１１０の嵌合孔に支持され、ラジアル方向及びアキシアル方向への移動が阻止されている。
【０００５】
このように減速機構が用いられる場合、ウォーム１０６及びウォームホイール１０７の噛合部のバックラッシュ量を少なくし、転舵時のバックラッシュによる歯打ち音をなくするため、ウォーム１０６及びウォームホイール１０７の回転中心間距離と、前記転がり軸受１０８，１０９が嵌合される嵌合孔の中心間距離とが許容範囲内で一致するように加工されたウォーム１０６、ウォームホイール１０７、転がり軸受１０８，１０９、第２の操舵軸１０３、ハウジング１１０が選択され組み立てられているが、この組立てに多くの時間を要することになり、この組立てに多くの時間を要することになり、また、ウォーム１０６及びウォームホイール１０７の歯の摩耗が増大することによってバックラッシュ量が増加することになり、改善策が要望されていた。
【０００６】
そこで、特開２０００−４３７３９号に記載されている如くモータ側軸部が転がり軸受を介してハウジングに回転可能に支持されたウォームのモータと反対側軸部をウォームホイールとの噛合部側へ付勢し、該噛合部に予圧を加えるばね体及び該ばね体の撓み量を調整する調整ねじを有する押付体を設け、該押付体によって前記ウォームのウォームホイールとの噛合部に予圧を加えることによりバックラッシュ量を少なくするように構成された電動パワーステアリング装置が提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上の如く押付体によって押付けられたウォームのウォームホイールとの噛合部には予圧が加えられるため、該噛合部の噛合抵抗が増加するという問題があった。
【０００８】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、押付体による押付力に対抗する抗力を駆動歯車に与えて、前記押付力を抑制する抑制手段を設けた構成とすることにより、押付体による押付力と抑制手段による抑制力とのバランスによって駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００９】
また、前記抑制手段を前記駆動歯車に対して前記押付体と反対側に配置された弾性体とすることにより、抑制手段の構造を簡単にすることができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、前記駆動歯車を弾性体が設けられた軸受によって支持した構成とすることにより、弾性体を設けたことによる組込み工数の増加をなくすることができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、おねじによる押付力に対抗する抗力を駆動歯車に与えて、前記押付力を抑制する弾性体を設けた構成とすることにより、おねじによる押付力と弾性体による抑制力とのバランスによって駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転される駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記駆動歯車は前記押付体による押付力に対抗する抗力を前記駆動歯車に与えて前記押付力を抑制する弾性体がその周面に設けられた保持筒及び該保持筒に内嵌された軸受によって支持されていることを特徴とする。
【００１３】
第１発明にあっては、押付体が駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付けることになるが、この押付力が抑制手段によって抑制されるため、押付力と抑制手段による抑制力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００１８】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転される駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記押付体はその相対回転が可能にロックナットが螺着されたおねじを用いてなり、前記駆動歯車は前記おねじによる押付力に対抗する抗力を前記駆動歯車に与えて前記押付力を抑制する弾性体がその周面に設けられた保持筒及び該保持筒に内嵌された軸受によって支持されていることを特徴とする。
【００１９】
第２発明にあっては、おねじが軸受を介して駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付けることになるが、この押付力が弾性体によって抑制されるため、押付力と弾性体の抑制力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
電動パワーステアリング装置は、一端が舵取りのための操舵輪１に繋がり、他端に筒部を有する第１の操舵軸２と、前記筒部内に挿入されてその一端が前記操舵軸２の他端に同軸的に連結され、前記操舵輪１に加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバー３と、その他端が前記トーションバー３の他端に同軸的に連結される第２の操舵軸４と、前記トーションバー３の捩れに応じた第１及び第２の操舵軸２，４の相対回転変位量によって前記操舵輪１に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ５と、該トルクセンサ５が検出したトルクに基づいて駆動される操舵補助用のモータ６と、該モータ６の回転に連動し、該回転を減速して第２の操舵軸４に伝達する駆動歯車（以下ウォームと云う）７１及び従動歯車（以下ウォームホイールと云う）７２を有する減速機構７と、前記トルクセンサ５及び前記減速機構７が収容されるハウジング８とを備え、このハウジング８に前記モータ６が取付けられている。
【００２１】
ハウジング８は、前記トルクセンサ５を収容する第１の収容部８ａと、該収容部８ａに連続し、前記ウォームホイール７２を収容する第２の収容部８ｂと、該収容部８ｂに連続し、前記ウォーム７１を収容する第３の収容部８ｃとを備えている。
【００２２】
図２は減速機構部分の断面図、図３は図２のIII −III 線の拡大断面図である。
収容部８ｃはウォーム７１のアキシャル方向に長くなっており、その長手方向一端に第１の嵌合孔８１及び該嵌合孔８１の内面に臨むように穿設された保持孔８２が設けられ、該保持孔８２に前記ウォーム７１の一端の軸部７１ａを支持する第１の転がり軸受９をウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えるべくラジアル方向へ押付ける押付体１０が移動可能に保持してある。
【００２３】
この押付体１０は前記保持孔８２に螺着されたおねじ１０ａを用いてなり、その一端が前記転がり軸受９の外周面に当接し、他端部におねじ１０ａの弛緩を防止するロックナット１１が相対回転可能に螺着してある。
【００２４】
収容部８ｃの他端には第２の嵌合孔８３及び該嵌合孔８３に連続するねじ孔８４が設けられ、該ねじ孔８４にウォーム７１のアキシャル方向位置を調節するねじ環１２が螺着されており、該ねじ環１２にロックナット１３が螺着されている。さらに、ハウジング８には前記第３の収容部８ｃに連通するケースを有する前記モータ６が取付けられている。
【００２５】
減速機構７は、前記モータ６の出力軸６０に繋がる軸部７１ｂ及び前記軸部７１ａを有するウォーム７１と、前記第２の操舵軸４の中間に嵌合固定されたウォームホイール７２とを備え、これらウォーム７１及びウォームホイール７２の噛合により前記出力軸６０の回転を減速して第２の操舵軸４に伝達し、該第２の操舵軸４からユニバーサルジョイントを経て例えばラックピニオン式の舵取機構（図示せず）へ伝達するようにしている。
【００２６】
ウォーム７１は第２の操舵軸４の軸芯と交叉するように配置してあり、その両端に一体に設けられた軸部７１ａ，７１ｂに第１及び第２の転がり軸受９，１４が嵌合してある。
【００２７】
第１の転がり軸受９の周りには、前記第１の嵌合孔８１に嵌合され、前記おねじ１０ａによる押付力に対抗する抗力を前記ウォーム７１に与えて前記押付力を抑制する抑制手段としての筒形の弾性体１５と、該弾性体１５の内側に接合された保持筒１６とが設けてあり、該保持筒１６内に前記第１の転がり軸受９が嵌合してある。
【００２８】
図４は保持筒及び弾性体の斜視図である。
弾性体１５は合成ゴム製であり、前記おねじ１０ａによる押付力によって前記嵌合孔８１内で撓むようにしてある。また、前記保持孔８２に臨む位置にはラジアル方向に貫通する貫通孔１５ａが設けてあり、この貫通孔１５ａに前記おねじ１０ａの一端が挿入され、該おねじ１０ａの一端を前記保持筒１６の外周面に当接させている。
【００２９】
保持筒１６のアキシャル方向の一端にはラジアル方向へ曲げられた円板状の鍔１６ａが設けてある。
【００３０】
以上の如く構成した電動パワーステアリング装置において、ウォーム７１を組み込む場合、その外周面に弾性体１５が接合された保持筒１６を第３の収容部８ｃに挿入し、前記弾性体１５を第１の嵌合孔８２に嵌合固定した後、第１及び第２の転がり軸受９，１４が嵌合されたウォーム７１を第２の嵌合孔８３から第３の収容部８ｃに挿入し、第１の転がり軸受９を保持筒１６内に、また、第２の転がり軸受１４を第２の嵌合孔８３に夫々嵌合させ、ねじ環１２をねじ孔８４に螺着する。
【００３１】
このねじ環１２の回転操作力は第２の転がり軸受１４の外輪、転動体、内輪を介してウォーム７１に伝達され、第２の転がり軸受１４のアキシャル方向への隙間がなくなるとともにウォーム７１が第１の転がり軸受９に向けて移動し、さらに、ねじ環１２の回転操作力がウォーム７１から第１の転がり軸受９の内輪、転動体及び外輪を介して保持筒１６の鍔部１６ａに伝達され、転がり軸受９のアキシャル方向への隙間がなくなり、ウォーム７１のアキシャル方向へのガタつきを防止することができる。
【００３２】
次に保持孔８２に螺着されているおねじ１０ａを回し操作することにより該おねじ１０ａの一端が弾性体１５の貫通孔１５ａに挿入され、保持筒１６の外周面に当接し、該保持筒１６及び転がり軸受９を介してウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。この押し付けにより弾性体１５が撓み、ウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えることになる。この場合、おねじ１０ａによる押付力が弾性体１５の弾性復元力によって抑制されるため、押付力と弾性体１５による抑制力（弾性復元力）とがバランスした位置でウォーム７１を停止させることができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００３３】
また、おねじ１０ａにはロックナット１１が螺着されているため、ウォーム７１及びウォームホイール７２の歯の摩耗量が増大したりすることによって噛合状態が経時変化したときにおいても前記ロックナット１１を弛緩し、おねじ１０ａを回してウォーム７１のウォームホイール７２に対する位置を修正することができ、バックラッシュ量を少なくすることができる。
【００３４】
実施の形態２（参考例）
図５は参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。実施の形態２に参考例として示した電動パワーステアリング装置は、前記保持筒１６をなくし、その外周面に前記弾性体１５が加硫接着等の接合手段によって接合された第１の転がり軸受９ａを用い、該転がり軸受９ａがウォーム７１の軸部７１ａを支持したものである。
【００３５】
この実施の形態２においては、おねじ１０ａを用いてなる押付体１０の一端が弾性体１５の貫通孔１５ａを経て第１の転がり軸受９ａの外周面に当接し、該第１の転がり軸受９ａを介してウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。この押付けにより弾性体１５が撓み、ウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えることになる。押付力と弾性体による抑制力（弾性復元力）とがバランスした位置でウォーム７１を停止させることができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００３６】
実施の形態２において、その他の構成及び作用は実施の形態１と同じであるため、共通部品については同じ符号を付し、その詳細な構成の説明及び作用の説明を省略する。
【００３７】
実施の形態３（参考例）
図６は参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。実施の形態３に参考例として示した電動パワーステアリング装置は、抑制手段としての前記弾性体１５を筒形に形成することなく、ウォーム７１に対して前記押付体１０と反対側にだけ配置された弾性体１５ｂとしたものである。
【００３８】
この実施の形態３においては、おねじ１０ａを用いてなる押付体１０の一端が保持筒１６の外周面に当接し、該保持筒１６を介してウォーム７１をウォームホイール７２との噛合部側へ押付けることになる。この押付けにより弾性体１５ｂが撓み、ウォーム７１のウォームホイール７２との噛合部に予圧を加えることになるが、押付力と弾性体１５ｂによる抑制力（弾性復元力）とがバランスした位置でウォーム７１を停止させることができ、ウォーム７１に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００３９】
実施の形態３において、その他の構成及び作用は実施の形態１と同じであるため、共通部品については同じ符号を付し、その詳細な構成の説明及び作用の説明を省略する。
【００４０】
尚、以上説明した実施の形態では、押付体１０としてロックナット１１が螺着されたおねじ１０ａを用い、前記ロックナット１１によっておねじ１０ａの弛緩を防止するようにしたが、その他、ロックナット１１をなくし、前述の如くバックラッシュ量を少なくした後、前記おねじ１０ａの他端をかしめることによりおねじ１０ａの弛緩を防止するようにしてもよい。
【００４１】
また、以上説明した実施の形態では、ウォーム７１の一端部を支持する軸受として転がり軸受９，９ａを用いたが、その他、すべり軸受を用いてもよい。
【００４２】
また、以上説明した実施の形態の減速機構７は、ウォーム７１である駆動歯車７１及びウォームホイールである従動歯車７２を備えたウォーム歯車である他、ハイポイドピニオンである駆動歯車及びハイポイドホイールである従動歯車を備えたハイポイド歯車であってもよい。さらに、減速機構はベベルギヤであってもよい。
【００４３】
【発明の効果】
第１発明によれば、駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体の押付力が抑制手段によって抑制されるため、押付力と抑制手段による抑制力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合抵抗を低減することができる。
【００４６】
第２発明によれば、駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付けるおねじの押付力が弾性体によって抑制されるため、押付力と弾性体の弾性復元力とがバランスした位置で駆動歯車を停止させることができ、駆動歯車に予圧を加えることなくバックラッシュ量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図２】 本発明に係る電動パワーステアリング装置の減速機構部分の断面図である。
【図３】 図２のIII −III 線の拡大断面図である。
【図４】 本発明に係る電動パワーステアリング装置の保持筒及び弾性体の斜視図である。
【図５】 参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。
【図６】 参考例に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。
【図７】 従来における電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図８】 従来における電動パワーステアリング装置の減速機構部分の断面図である。
【符号の説明】
６ モータ
９，９ａ 第１の転がり軸受（軸受）
１０ 押付体
１０ａ おねじ
１１ ロックナット
１５，１５ｂ 弾性体（抑制手段）
１６ 保持筒
７１ ウォーム（駆動歯車）
７２ ウォームホイール（従動歯車）
Claims (2)
- 操舵補助用のモータによって回転される駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記駆動歯車は前記押付体による押付力に対抗する抗力を前記駆動歯車に与えて前記押付力を抑制する弾性体がその周面に設けられた保持筒及び該保持筒に内嵌された軸受によって支持されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
- 操舵補助用のモータによって回転される駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従動歯車と、前記駆動歯車を従動歯車との噛合部側へ押付ける押付体とを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記押付体はその相対回転が可能にロックナットが螺着されたおねじを用いてなり、前記駆動歯車は前記おねじによる押付力に対抗する抗力を前記駆動歯車に与えて前記押付力を抑制する弾性体がその周面に設けられた保持筒及び該保持筒に内嵌された軸受によって支持されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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