【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動パワーステアリング装置の減速機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示した従来例は、ギヤケース１に電動モータＭを固定するとともに、この電動モータＭの出力軸２にカップリング３を介してウォーム軸４を連結している。このウォーム軸４は、ギヤケース１内に組み込んだベアリング５，６によって回転自在に支持されていて、上記電動モータＭの出力軸２とともに回転する。上記ウォーム軸４には、ウォーム７を一体形成するとともに、このウォーム７を、ギヤケース１内に組み込んだウォームホィール８にかみ合わせている。
なお、上記ベアリング５は、ギヤケース１に形成した段部１ａとロックナットｎとの間に挟み込むことによって固定されている。一方、ベアリング６は、ギヤケース１の組み付け凹部１ｂに圧入することにより固定されている。
【０００３】
上記ウォームホィール８は、ピニオンシャフト９の外周に固定されている。このピニオンシャフト９には、図示していない操舵輪を連係し、このピニオンシャフト９の回転によって、操舵輪を転舵させるためのアシスト力を付与するようにしている。すなわち、電動モータＭの出力軸２が回転すると、ウォーム軸４も回転する。ウォーム軸４が回転すると、ウォーム７にかみ合うウォームホィール８がピニオンシャフト９とともに回転する。ピニオンシャフト９が回転すると、このピニオンシャフト９に連係した操舵輪が転舵されることになる。
【０００４】
ところで、上記電動モータＭの出力は、ウォーム７とウォームホィール８のかみ合い部分を介してピニオンシャフト９に伝達されるが、これらウォーム７とウォームホィール８とのかみ合い部分には、バックラッシュがある。このバックラッシュというのは小さければ小さいほどよい。なぜなら、バックラッシュが大きくなると、かみ合い部分の隙間が大きくなるため、その部分で音が発生することがあるからである。例えば、ステアリングホィールを中立位置に保っている状態で、操舵輪を介してピニオンシャフト９に外力が作用すると、このピニオンシャフト９がウォームホィール８とともにバックラッシュの分だけ回転する。そして、このウォームホィール８がウォーム７にぶつかることによって音が発生する。この音はラトル音と呼ばれ異音とみなされ、商品価値を損なうという問題がある。
【０００５】
そこで、バックラッシュの寸法を厳密に管理することで、ラトル音の発生を防止することが考えられる。ただし、上記バックラッシュというのは、ウォーム７やウォームホィール８の加工精度だけでなく、それを組み込むギヤケース１の加工精度及びこれら部品の組み付け精度に依存している。したがって、バックラッシュの寸法を厳密に管理しようとすると、コストが非常に高くなってしまう。
【０００６】
そこで、公知の技術として、各部品を組み付けた後、ウォーム軸４のみを動かして、バックラッシュを調節する手段がある。ただし、この場合には、電動モータＭの出力軸２を動かさずに、ウォーム軸４のみを動かすために、カップリング３の部分に無理な力が作用する。そのため、作動上支障をきたすおそれがある。カップリング３に無理な力が作用しないようにするために、弾性体によってウォームと出力軸とを連結することも考えられる。このようにすれば、弾性体によってウォーム軸４と出力軸２とのずれが吸収されるため、無理な力が作用しない。
【０００７】
ところが、弾性体を用いた場合には、この弾性体の部分で伝達効率が低下するため、応答遅れが生じたり、この弾性体の部分が発振することで目標とする制御特性が得られなくなるという不都合が生じる。このような不都合があるので、従来は、バックラッシュをある程度の較差を持たせて設定している。ただし、バックラッシュがマイナスになると、ウォーム７とウォームホィール８とのかみ合いが渋くなってしまうので、バックラッシュの較差はプラス側に設定している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例では、ウォーム７とウォームホィール８との間のバックラッシュの較差をプラス側に設定しているので、バックラッシュが大きくなる場合がある。バックラッシュが大きくなると、上記したようにラトル音が発生するという問題がある。
この発明の目的は、ラトル音の発生を防止することができ、しかも、低コストで上記様々な不都合も防止することのできる電動パワーステアリング装置の減速機構を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、ギヤケースと、このギヤケースに回転自在に組み込んだピニオンシャフトと、このピニオンシャフトに固定したウォームホィールと、このウォームホィールにかみ合うウォームと、このウォームを固定したウォーム軸と、このウォーム軸に出力軸を連結した電動モータとを備え、上記電動モータの出力軸の回転を、ウォームを介してウォームホィールに伝達して、ピニオンシャフトを回転させる電動パワーステアリング装置の減速機構において、上記ウォーム軸を回転自在に支持するインナーケースと、ギヤケースに形成するとともに、上記インナーケースを挿入する組み付け穴と、上記組み付け穴に先端を臨ませるとともに、インナーケースに弾性力を付与する付勢手段と、ギヤケースに対するインナーケースの移動を弾性的に規制する弾性保持手段とを備え、上記インナーケースに電動モータを固定するとともに、この電動モータの出力軸をウォーム軸に連結する一方、上記調節ボルトの組み付け穴内への挿入量によって、ギヤケースに対するインナーケースの位置を調節可能とし、しかも、インナーケースに組み込んだウォーム軸に設けたウォームを、インナーケースに形成した開口部を介してウォームホィールにかみ合わせたことを特徴とする。
【００１０】
第２の発明は、上記第１の発明において、組み付け穴の内周に、インナーケースに接する一対のガイド面を設けるとともに、これらガイド面によって、インナーケースがピニオンシャフトの軸線方向に移動することを規制する構成にしたことを特徴とする。
【００１１】
第３の発明は、上記第１又は第２の発明において、ギヤケースとインナーケースとをピンによって連結し、インナーケースが上記ピンを中心に回動する構成にしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１，２にこの発明の一実施形態を示す。
図１に示すように、ギヤケース１０内には、大径孔１１を形成するとともに、この大径孔１１にピニオンシャフト１２を回転自在に挿入している。このピニオンシャフト１２は、その一端にウォームホィール２３を固定するとともに、その他端側に図示していないロッド等を介して操舵輪を連係している。
【００１３】
また、上記ギヤケース１０には、上記大径孔１１に連通する組み付け穴１３を形成するとともに、この組み付け穴１３にインナーケース１４を挿入している。このインナーケース１４は、図２に示すように、その外形を円形にしている。これに対して上記組み付け穴１３の内形は、ほぼ楕円形にしている。そのため、組み付け穴１３の内側にインナーケース１４を組み込むと、これら両者間には隙間ができる。ただし、組み付け穴１３の内面には、平らにしたガイド面１５、１５を形成して、これらガイド面１５，１５にインナーケース１４の外周を、移動できる隙間を残した状態で接触させている。したがって、インナーケース１４と組み付け穴１３との隙間は、組み付け穴１３の長軸側にのみに形成される。また、上記ガイド面１５，１５にインナーケース１４を接触させることによって、このインナーケース１４が上記ピニオンシャフト１２の軸線方向に移動しないようにしている。
【００１４】
上記のように組み付け穴１３に組み込んだインナーケース１４は、図１に示すように、その一方の支持部１４ａを、ピンＰを介してギヤケース１０側に連結している。そのため、このインナーケース１４は、ピンＰを支点にして上記隙間の分だけ組み付け穴１３内を移動することができる。
【００１５】
上記のように移動可能に組み込んだインナーケース１４には、電動モータＭの本体１６を固定するとともに、その出力軸１７をインナーケース１４内に臨ませている。そして、この電動モータＭの出力軸１７にカップリング１８を介してウォーム軸１９を連結している。このウォーム軸１９は、インナーケース１４内に組み込んだベアリング２０，２１によって回転自在に支持されている。なお、上記ベアリング２０は、インナーケース１４に形成した段部３１とこのインナーケース１４に固定したロックナットｎとで挟み込んで固定されている。また、ベアリング２１は、インナーケース１４の挿入方向先端側に圧入することによって固定している。
【００１６】
上記ウォーム軸１９には、ウォーム２２を一体形成している。そして、このウォーム２２を、インナーケース１４に形成した開口部３０を介してウォームホィール２３にかみ合わせている。
したがって、電動モータＭの出力軸１７が回転すれば、それに伴ってウォーム軸１９も回転し、このウォーム軸１９のウォーム２２にかみ合うウォームホィール２３が、ピニオンシャフト１２とともに回転する。
【００１７】
また、上記ギヤケース１０には、組み付け穴１３に連通する貫通孔２４を形成している。この貫通孔２４には、図２に示すように、調節ボルト２５を螺合するとともに、この調節ボルト２５よりも内側の組み付け穴１３内に付勢部材３２を摺動自在に組み込んでいる。そして、これら調節ボルト２５と付勢部材３２との間に、コイルスプリング３４を介在させることによって、その弾性力を付勢部材３２に付与している。
このようにした付勢部材３２は、その先端をインナーケース１４に押し付けている。したがって、インナーケース１４にも、コイルスプリング３４の弾性力が作用することになる。
なお、図中符号３５は、調節ボルト２５の回転を規制するロックナットである。
また、上記調節ボルト２５と付勢部材３２とコイルスプリング３４とによって、この発明の付勢手段を構成している。
【００１８】
上記のようにインナーケース１４に作用する弾性力は、調節ボルト２５の位置によって調節することができる。そして、この弾性力を利用して、ギヤケース１０に対するインナーケース１４の位置を調節できるようにしている。また、インナーケース１４の位置を調節すれば、このインナーケース１４に組み込んだウォーム軸１９の位置を調節することができる。
【００１９】
なお、上記インナーケース１４は、組み付け穴１３内を移動する際、ピンＰを支点にして回動するが、このインナーケース１４には、電動モータＭを固定している。したがって、インナーケース１４に設けたウォーム軸１９と、電動モータＭの出力軸１７との軸心は常に一致した状態に保たれている。つまり、インナーケース１４を動かしても、電動モータＭの出力軸１７とウォーム軸１９との軸心がずれることはない。
【００２０】
一方、上記ギヤケース１０に対するインナーケース１４の移動は、固定ボルト２７を締め付けることによって規制できるようにしている。すなわち、インナーケース１４の支持部１４ｂには、長孔３３を形成するともに、この長孔３３に固定ボルト２７を貫通させている。上記長孔３３は、インナーケース１４の回動方向に合わせて形成している。そして、固定ボルト２７の先端側を、ギヤケース１０に形成した図示していない取付穴に挿入している。
したがって、固定ボルト２７を締め付けると、この固定ボルト２７によってギヤケース１０に支持部１４ｂが挟みつけられて、インナーケース１４の移動が規制される。
【００２１】
ただし、上記固定ボルト２７の外周には、図示していないラバーブッシュを取り付けている。そして、このラバーブッシュの変形量分だけ、ギヤケース１０に対してインナーケース１４が移動できるようにしている。このようにしたのは、ギヤケース１０に対するインナーケース１４の移動を弾性的に規制しながら、ある程度の移動を許容するためであるが、その詳しい理由については後で説明する。
なお、上記固定ボルト２７と、その外周に取り付けたラバーブッシュがこの発明の弾性保持手段に相当する。
【００２２】
一方、図１における符号２８は、シール部材であり、このシール部材２８によって組み付け穴１３にゴミや水などが侵入しないようにしている。
また、符号ｓはカシメリングであり、このカシメリングｓをウォーム軸１９に形成した溝にカシメ込んでいる。そして、このカシメリングｓと拡径部１９ａとの間に上記ベアリング２０を挟み込むことによって、ウォーム軸１９の軸線方向の位置を規制している。なお、上記カシメリングｓの代わりにスナップリングを用いてもよい。
さらに、符号２９は、電動モータＭの出力軸１７を回転自在に支持するベアリングである。
【００２３】
次に、この実施形態の作用を説明する。
上記電動モータＭの作動により、その出力軸１７が回転すると、それに伴ってウォーム軸１９が回転する。ウォーム軸１９が回転すると、このウォーム軸１９に一体形成したウォーム２２も回転するので、それにかみ合うウォームホィール２３がピニオンシャフト１２とともに回転する。このようにピニオンシャフト１２が回転すると、このピニオンシャフト１２に連係した図示していない操舵輪が転舵することになる。
【００２４】
上記のように、電動モータＭの出力は、ウォーム２２とウォームホィール２３とを介して伝達されるが、これらウォーム２２とウォームホィール２３とのかみ合い部分のバックラッシュは、次のようにして調節する。
まず、固定ボルト２７を緩めて、ギヤケース１０に対してインナーケース１４を回動自在にする。このようにしたら、調節ボルト２５の挿入量を調節して、付勢部材３２に作用するコイルスプリング３４の弾性力を調整する。すなわち、調節ボルト２５を一方に回して、その挿入量を増やすと、コイルスプリング３４が撓むので、その弾性力が強くなる。このようにコイルスプリング３４の弾性力が強くなると、付勢部材３２の先端が、インナーケース１４の押し付け面２６に強く押し付けられるので、ピンＰを支点にしてインナーケース１４が反時計回りに回動する。
【００２５】
このようにインナーケース１４が反時計回りに回動すると、このインナーケース１４内に組み込んだウォーム軸１９が、ウォームホィール２３側に移動する。これによって、ウォーム２２とウォームホィール２３とのかみ合い量が多くなる。つまり、バックラッシュが小さくなる。
【００２６】
上記と反対方向に調節ボルト２５を回して、調節ボルト２５の挿入量を少なくすると、コイルスプリング３４が伸びるので、その分、弾性力も弱くなる。コイルスプリング３４の弾性力が弱くなると、付勢部材３２がインナーケース１４を押す力も弱くなるので、このインナーケース１４を図中時計回りに回動させることができる。インナーケース１４を時計回りに回動させると、それに伴ってウォーム軸１９がウォームホィール２３から離れる方向に移動する。ウォーム軸１９からウォームホィール２３が離れる方向に移動すれば、ウォーム２２とウォームホィール２３とのかみ合い量が少なくなる。つまり、バックラッシュが大きくなる。
【００２７】
上記のようにして、ウォーム２２とウォームホィール２３とのバックラッシュを適切な大きさに設定したら、固定ボルト２７を締め付けるのと同時に、調整ボルト２５をロックナット３５で締め付けて固定し、インナーケース１４の移動を規制する。このようにすれば、バックラッシュを最適の大きさに設定することができる。つまり、いわゆるラトル音の発生を防止することができる。
しかも、この実施形態では、各部品を組み付けた後で、バックラッシュを調節することができるので、各部品の加工精度や組み付け精度を厳密に管理する必要がない。したがって、加工精度や組み付け精度を厳密に管理する場合に比べて、コストアップを安く抑えることができる。
【００２８】
また、この実施形態によれば、ウォーム軸１９を支持したインナーケース１４に、電動モータＭを固定しているので、ギヤケース１０に対してインナーケース１４を動かしたとしても、ウォーム軸１９の軸心と電動モータＭの出力軸１７の軸心とを常に一致させた状態に保つことができる。つまり、電動モータＭの出力軸１７とウォーム軸１９との軸心のずれが生じない。
したがって、ウォーム軸１９と電動モータＭの出力軸１７とを連結するカップリング１８に無理な力が作用することもない。
【００２９】
さらに、この実施形態によれば、コイルスプリング３４の弾性力を利用して、インナーケース１４の位置を決めているので、次の利点もある。
例えば、長期間の使用によって、ウォーム２２とウォームホィール２３とのかみ合い部分が摩耗してくると、通常であれば、摩耗した分だけバックラッシュが大きくなる。バックラッシュが大きくなると、ラトル音が発生する可能性が高くなる。
そこで、この実施形態では、上記のようにコイルスプリング３４の弾性力を、付勢部材３２を介してケーシング１４に常時作用させることで、このケーシング１４に設けたウォーム軸２２を、摩耗に合わせて追従させるようにしている。すなわち、かみ合い部分の摩耗によって、バックラッシュが大きくなると、上記コイルスプリング３４の弾性力によって、インナーケース１４とともにウォーム軸２２がウォームホィール２３側に積極的に移動できるようにしている。このようにすれば、バックラッシュの増加を防ぐことができ、ラトル音の発生を長期間防止することができる。
【００３０】
また、ピニオンシャフト１２には、大きな外力が作用する場合があるが、このような場合に、インナーケース１４の移動を許容すれば、ウォームホィール２３とウォーム２２とのかみ合い部分に大きな力が作用することを防止できる。
すなわち、付勢手段をギヤケース１０の所定の位置に装着した際、コイルスプリング３４の弾性力によって、付勢部材３２と調節ボルト２５との間に予め所定の隙間を形成しておけば、上記のような外力が作用した場合に、付勢部材３２でその外力を吸収させることも可能となる。したがって、このような設定すると、外力によって、ウォーム２２とウォームホィール２３とのかみ合い部分に大きな力が作用するといった不都合が生じない。
以上のように、インナーケース１４というのは、摩耗や外力に応じて移動する場合がある。そこで、この実施形態では、上記固定ボルト２７の外周にラバーブッシュを設けることで、インナーケース１４の移動を許容するようにしている。
【００３１】
なお、この実施形態によれば、組み付け穴１３の内周に形成したガイド面１５，１５によって、インナーケース１４がピニオンシャフト１２の軸線方向に移動することを規制しているが、これらガイド面１５，１５は、必須の構成要素ではない。すなわち、ウォーム２２とウォームホィール２３とのかみ合い状態を調節した後で、その状態を保持することができる構造であれば、組み付け穴１３を円形にしてもよい。
ただし、この実施形態のように、ウォーム２２を形成したウォーム軸１９とピニオンシャフト１２との軸間距離の調整に関係のない方向のインナーケース１４の移動を、ガイド面１５，１５によって予め規制しておけば、バックラッシュの調節がより容易にできる。
【００３２】
また、この実施形態では、インナーケース１４の保持部１４ａ側を回動支点としているが、ピンＰと固定ボルト２７との位置を入れ替えて、インナーケース１４の保持部１４ｂ側を回動支点としてもよい。このようにしても、上記と同様にインナーケース１４の位置を調節することができる。
【００３３】
さらに、この実施形態では、ギヤケース１０に対するインナーケース１４の位置を調節するために、ピンＰを中心にインナーケース１４を回動させる構成にしているが、インナーケース１４をギヤケース１０に対して平行移動させる構成にしてもよい。この場合には、保持部１４ａの部分に長孔を形成するとともに、この長孔に固定ボルト２７を締め付けるようにすればよい。ただし、この場合には、ギヤケース１０に対して両方の保持部１４ａ，１４ｂの位置がずれるので、インナーケース１４の位置の特定に手間がかかり、その分、バックラッシュの調節も難しくなる。
これに対して上記実施形態のように、インナーケース１４をピンＰを中心に回動させる構成にすれば、保持部１４ａの位置調節が不要になるので、バックラッシュの調節も簡単である。
【００３４】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ウォーム軸を回転自在に支持するインナーケースの位置を、調節ボルトの挿入量によって調節可能としたので、インナーケースの位置を調節することによって、ウォーム軸の位置を調節することができる。このようにウォーム軸の位置を調節すれば、ウォームとウォームホィールとの間のバックラッシュを調節することができる。つまり、各部品を組み付けた後で、バックラッシュを調節することができる。したがって、加工精度や組み付け精度を厳密に管理する場合に比べて、コストアップを安く抑えることができる。
【００３５】
また、ウォーム軸を支持したインナーケースに、電動モータを固定しているので、上記のようにインナーケースを移動させたとしても、電動モータの出力軸とウォーム軸とがずれない。したがって、電動モータの出力軸とウォーム軸との連結部分に無理な力が作用することもない。
さらに、インナーケースに弾性力を付与しているので、ウォームホィールとウォームとのかみ合い部分に摩耗が生じた場合でも、摩耗した分だけウォームをウォームホィール側に追従させることができる。したがって、バックラッシュの増加を長期間防止することができ、ラトルも長期間防止することができる。
【００３６】
また、インナーケースを常時移動可能にしておけば、外力が作用した場合でも、インナーケースを逃がすことによって、ウォーム等に大きな力が作用することを防ぐことも期待できる。
【００３７】
第２の発明によれば、組み付け穴の内周に、インナーケースに接する一対のガイド面を設けるとともに、これらガイド面によって、インナーケースがピニオンシャフトの軸線方向に移動することを規制したので、インナーケースの位置調節が容易にできる。このようにインナーケースの位置調節が容易にできるので、バックラッシュの調節も簡単となる。
【００３８】
第３の発明によれば、ギヤケースとインナーケースとをピンによって連結し、インナーケースが上記ピンを中心に回動にしたので、インナーケースの位置調節が容易にできる。このようにインナーケースの位置調節が容易にできるので、バックラッシュの調節も簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態の断面図である。
【図２】調節ボルト２５を組み付ける部分の拡大断面図である。
【図３】従来例の断面図である。
【符号の説明】
１０ ギヤケース
１２ ピニオンシャフト
１３ 組み付け穴
１４ インナーケース
１５ ガイド面
１７ 電動モータの出力軸
１９ ウォーム軸
２２ ウォーム
２３ ウォームホィール
２５ この発明の付勢手段を構成する調節ボルト
２７ この発明の弾性保持手段に相当する固定ボルト
３０ インナーケースの開口部
３２ この発明の付勢手段を構成する付勢部材
３４ この発明の付勢手段を構成するコイルスプリング
Ｍ 電動モータ
Ｐ ピン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a speed reduction mechanism for an electric power steering device.
[0002]
[Prior art]
In the conventional example shown in FIG. 3, an electric motor M is fixed to a gear case 1, and a worm shaft 4 is connected to an output shaft 2 of the electric motor M via a coupling 3. The worm shaft 4 is rotatably supported by bearings 5 and 6 incorporated in the gear case 1 and rotates together with the output shaft 2 of the electric motor M. The worm 7 is integrally formed with the worm shaft 4, and the worm 7 is engaged with a worm wheel 8 incorporated in the gear case 1.
The bearing 5 is fixed by being sandwiched between a step portion 1a formed on the gear case 1 and a lock nut n. On the other hand, the bearing 6 is fixed by press-fitting into the mounting recess 1b of the gear case 1.
[0003]
The worm wheel 8 is fixed to an outer periphery of a pinion shaft 9. Steering wheels (not shown) are linked to the pinion shaft 9, and the rotation of the pinion shaft 9 applies an assisting force for turning the steering wheels. That is, when the output shaft 2 of the electric motor M rotates, the worm shaft 4 also rotates. When the worm shaft 4 rotates, the worm wheel 8 meshing with the worm 7 rotates together with the pinion shaft 9. When the pinion shaft 9 rotates, the steered wheels linked to the pinion shaft 9 are steered.
[0004]
By the way, the output of the electric motor M is transmitted to the pinion shaft 9 through the meshing portion of the worm 7 and the worm wheel 8, and the meshing portion of the worm 7 and the worm wheel 8 has a backlash. The smaller the backlash, the better. This is because if the backlash increases, the gap between the meshing portions increases, so that sound may be generated in that portion. For example, when an external force acts on the pinion shaft 9 via the steered wheels while the steering wheel is maintained at the neutral position, the pinion shaft 9 rotates together with the worm wheel 8 by the amount of the backlash. When the worm wheel 8 hits the worm 7, a sound is generated. This sound is called a rattle sound, which is regarded as an abnormal sound, and has a problem of impairing the commercial value.
[0005]
Therefore, it is conceivable to prevent rattle noise from occurring by strictly controlling the size of the backlash. However, the backlash depends not only on the processing accuracy of the worm 7 and the worm wheel 8, but also on the processing accuracy of the gear case 1 incorporating the worm 7 and the worm wheel 8 and the assembling accuracy of these parts. Therefore, if the size of the backlash is strictly controlled, the cost becomes extremely high.
[0006]
Therefore, as a known technique, there is a means for adjusting the backlash by moving only the worm shaft 4 after assembling the components. However, in this case, since the worm shaft 4 is moved without moving the output shaft 2 of the electric motor M, an excessive force acts on the coupling 3. For this reason, there is a risk that operation will be hindered. In order to prevent excessive force from acting on the coupling 3, it is conceivable to connect the worm and the output shaft with an elastic body. With this configuration, the displacement between the worm shaft 4 and the output shaft 2 is absorbed by the elastic body, so that no excessive force acts.
[0007]
However, when an elastic body is used, the transmission efficiency is reduced at the elastic body portion, so that a response delay occurs or the elastic body portion oscillates, thereby making it impossible to obtain a target control characteristic. Inconvenience occurs. Due to such inconvenience, conventionally, the backlash is set with a certain degree of difference. However, if the backlash becomes negative, the engagement between the worm 7 and the worm wheel 8 becomes less remarkable, so the backlash difference is set to the plus side.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional example, the backlash difference between the worm 7 and the worm wheel 8 is set to the plus side, so that the backlash may increase. When the backlash becomes large, there is a problem that a rattle sound is generated as described above.
An object of the present invention is to provide a speed reduction mechanism of an electric power steering device that can prevent rattle noise from occurring, and can also prevent the above various disadvantages at low cost.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is directed to a gear case, a pinion shaft rotatably incorporated in the gear case, a worm wheel fixed to the pinion shaft, a worm meshing with the worm wheel, a worm shaft fixing the worm, and a worm. An electric motor having an output shaft connected to a shaft, wherein the rotation of the output shaft of the electric motor is transmitted to a worm wheel via a worm to rotate a pinion shaft. An inner case for rotatably supporting the shaft, an assembling hole formed in the gear case and inserting the inner case, and a biasing means for applying an elastic force to the inner case, with the front end facing the assembling hole, Elastic movement of inner case relative to gear case The electric motor is fixed to the inner case and the output shaft of the electric motor is connected to the worm shaft. The position of the case is adjustable, and the worm provided on the worm shaft incorporated in the inner case is engaged with the worm wheel through an opening formed in the inner case.
[0010]
According to a second aspect, in the first aspect, a pair of guide surfaces that are in contact with the inner case are provided on an inner periphery of the mounting hole, and the inner surfaces move in the axial direction of the pinion shaft by the guide surfaces. It is characterized in that it is configured to regulate.
[0011]
A third invention is characterized in that, in the first or second invention, the gear case and the inner case are connected by a pin, and the inner case is configured to rotate around the pin.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 and 2 show an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a large-diameter hole 11 is formed in the gear case 10, and a pinion shaft 12 is rotatably inserted into the large-diameter hole 11. The pinion shaft 12 has a worm wheel 23 fixed at one end thereof, and a steered wheel connected to the other end thereof via a rod or the like (not shown).
[0013]
The gear case 10 has an assembling hole 13 communicating with the large-diameter hole 11, and an inner case 14 is inserted into the assembling hole 13. The inner case 14 has a circular outer shape as shown in FIG. On the other hand, the inner shape of the mounting hole 13 is substantially elliptical. Therefore, when the inner case 14 is installed inside the mounting hole 13, a gap is formed between the two. However, flattened guide surfaces 15, 15 are formed on the inner surface of the assembling hole 13, and the outer surfaces of the inner case 14 are brought into contact with the guide surfaces 15, 15 while leaving a movable gap. Therefore, the gap between the inner case 14 and the mounting hole 13 is formed only on the long axis side of the mounting hole 13. The inner case 14 is prevented from moving in the axial direction of the pinion shaft 12 by bringing the inner case 14 into contact with the guide surfaces 15, 15.
[0014]
The inner case 14 assembled in the mounting hole 13 as described above has one support portion 14a connected to the gear case 10 via a pin P as shown in FIG. Therefore, the inner case 14 can move within the mounting hole 13 by the amount of the gap with the pin P as a fulcrum.
[0015]
The main body 16 of the electric motor M is fixed to the inner case 14 movably incorporated as described above, and the output shaft 17 faces the inside of the inner case 14. A worm shaft 19 is connected to an output shaft 17 of the electric motor M via a coupling 18. The worm shaft 19 is rotatably supported by bearings 20 and 21 incorporated in the inner case 14. The bearing 20 is fixed by being sandwiched between a step 31 formed in the inner case 14 and a lock nut n fixed to the inner case 14. Further, the bearing 21 is fixed by press-fitting the inner case 14 into the front end side in the insertion direction.
[0016]
A worm 22 is formed integrally with the worm shaft 19. The worm 22 is engaged with the worm wheel 23 via an opening 30 formed in the inner case 14.
Accordingly, when the output shaft 17 of the electric motor M rotates, the worm shaft 19 also rotates, and the worm wheel 23 that meshes with the worm 22 of the worm shaft 19 rotates together with the pinion shaft 12.
[0017]
The gear case 10 has a through hole 24 communicating with the mounting hole 13. As shown in FIG. 2, an adjusting bolt 25 is screwed into the through hole 24, and an urging member 32 is slidably incorporated in the mounting hole 13 inside the adjusting bolt 25. The elastic force is applied to the biasing member 32 by interposing a coil spring 34 between the adjusting bolt 25 and the biasing member 32.
The urging member 32 thus configured has its tip pressed against the inner case 14. Therefore, the elastic force of the coil spring 34 also acts on the inner case 14.
Reference numeral 35 in the figure denotes a lock nut that restricts rotation of the adjustment bolt 25.
Further, the adjusting bolt 25, the urging member 32, and the coil spring 34 constitute the urging means of the present invention.
[0018]
As described above, the elastic force acting on the inner case 14 can be adjusted by the position of the adjustment bolt 25. The position of the inner case 14 with respect to the gear case 10 can be adjusted using this elastic force. Further, by adjusting the position of the inner case 14, the position of the worm shaft 19 incorporated in the inner case 14 can be adjusted.
[0019]
When the inner case 14 moves in the mounting hole 13, the inner case 14 turns about the pin P as a fulcrum. The electric motor M is fixed to the inner case 14. Therefore, the axis of the worm shaft 19 provided in the inner case 14 and the axis of the output shaft 17 of the electric motor M are always kept in the same state. That is, even if the inner case 14 is moved, the axis of the output shaft 17 of the electric motor M and the axis of the worm shaft 19 do not shift.
[0020]
On the other hand, the movement of the inner case 14 with respect to the gear case 10 can be restricted by tightening the fixing bolt 27. That is, the support portion 14b of the inner case 14 has the elongated hole 33 formed therein, and the fixing bolt 27 is passed through the elongated hole 33. The long hole 33 is formed in accordance with the rotation direction of the inner case 14. The distal end of the fixing bolt 27 is inserted into a mounting hole (not shown) formed in the gear case 10.
Therefore, when the fixing bolt 27 is tightened, the support portion 14b is sandwiched between the gear case 10 by the fixing bolt 27, and the movement of the inner case 14 is restricted.
[0021]
However, a rubber bush (not shown) is attached to the outer periphery of the fixing bolt 27. The inner case 14 can be moved relative to the gear case 10 by the amount of deformation of the rubber bush. The reason for this is to allow a certain amount of movement while elastically restricting the movement of the inner case 14 with respect to the gear case 10. The detailed reason will be described later.
The fixing bolt 27 and the rubber bush attached to the outer periphery correspond to the elastic holding means of the present invention.
[0022]
On the other hand, reference numeral 28 in FIG. 1 denotes a seal member, and the seal member 28 prevents dust and water from entering the assembly hole 13.
Reference numeral s denotes caulking, and the caulking s is caulked into a groove formed on the worm shaft 19. The position of the worm shaft 19 in the axial direction is restricted by sandwiching the bearing 20 between the caulking s and the enlarged diameter portion 19a. Note that a snap ring may be used instead of the caulking s.
Reference numeral 29 denotes a bearing that rotatably supports the output shaft 17 of the electric motor M.
[0023]
Next, the operation of this embodiment will be described.
When the output shaft 17 rotates by the operation of the electric motor M, the worm shaft 19 rotates accordingly. When the worm shaft 19 rotates, the worm 22 integrally formed with the worm shaft 19 also rotates, so that the worm wheel 23 meshing therewith rotates with the pinion shaft 12. When the pinion shaft 12 rotates in this way, the steered wheels (not shown) associated with the pinion shaft 12 are steered.
[0024]
As described above, the output of the electric motor M is transmitted through the worm 22 and the worm wheel 23, and the backlash of the meshing portion between the worm 22 and the worm wheel 23 is adjusted as follows. .
First, the fixing bolt 27 is loosened so that the inner case 14 can rotate with respect to the gear case 10. By doing so, the amount of insertion of the adjustment bolt 25 is adjusted to adjust the elastic force of the coil spring 34 acting on the urging member 32. That is, when the adjustment bolt 25 is turned to one side to increase the insertion amount, the coil spring 34 is bent, and the elastic force is increased. When the elastic force of the coil spring 34 is increased in this manner, the tip of the urging member 32 is strongly pressed against the pressing surface 26 of the inner case 14, so that the inner case 14 rotates counterclockwise around the pin P as a fulcrum. I do.
[0025]
When the inner case 14 rotates counterclockwise, the worm shaft 19 incorporated in the inner case 14 moves toward the worm wheel 23. As a result, the amount of engagement between the worm 22 and the worm wheel 23 increases. That is, the backlash is reduced.
[0026]
If the adjustment bolt 25 is turned in the opposite direction to reduce the amount of insertion of the adjustment bolt 25, the coil spring 34 expands, and the elastic force is reduced accordingly. When the elastic force of the coil spring 34 decreases, the force of the urging member 32 pressing the inner case 14 also decreases, so that the inner case 14 can be rotated clockwise in the drawing. When the inner case 14 is rotated clockwise, the worm shaft 19 moves in a direction away from the worm wheel 23 accordingly. If the worm wheel 23 moves away from the worm shaft 19, the engagement amount between the worm 22 and the worm wheel 23 decreases. That is, the backlash increases.
[0027]
After the backlash between the worm 22 and the worm wheel 23 is set to an appropriate size as described above, the adjustment bolt 25 is tightened with the lock nut 35 at the same time when the fixing bolt 27 is tightened, and the inner case 14 is fixed. Restrict movement. In this way, the backlash can be set to an optimal size. That is, generation of a so-called rattle sound can be prevented.
In addition, in this embodiment, since the backlash can be adjusted after each component is assembled, it is not necessary to strictly control the processing accuracy and the assembly accuracy of each component. Therefore, it is possible to suppress an increase in cost as compared with a case where the processing accuracy and the assembly accuracy are strictly controlled.
[0028]
Further, according to this embodiment, since the electric motor M is fixed to the inner case 14 supporting the worm shaft 19, even if the inner case 14 is moved with respect to the gear case 10, the axial center of the worm shaft 19 And the axis of the output shaft 17 of the electric motor M can always be kept in a state of being matched. That is, there is no displacement of the axis between the output shaft 17 of the electric motor M and the worm shaft 19.
Therefore, no excessive force acts on the coupling 18 connecting the worm shaft 19 and the output shaft 17 of the electric motor M.
[0029]
Further, according to this embodiment, since the position of the inner case 14 is determined by using the elastic force of the coil spring 34, the following advantages are also obtained.
For example, if the meshing portion between the worm 22 and the worm wheel 23 wears out due to long-term use, the backlash usually increases by the worn amount. As the backlash increases, the possibility of rattling noise increases.
Therefore, in this embodiment, the elastic force of the coil spring 34 is always applied to the casing 14 via the urging member 32 as described above, so that the worm shaft 22 provided on the casing 14 is I try to follow. That is, when the backlash increases due to wear of the meshing portion, the worm shaft 22 and the inner case 14 can be positively moved toward the worm wheel 23 together with the inner case 14 by the elastic force of the coil spring 34. By doing so, it is possible to prevent an increase in backlash and to prevent rattle noise from being generated for a long time.
[0030]
Also, a large external force may act on the pinion shaft 12. In such a case, if the inner case 14 is allowed to move, a large force acts on the meshing portion between the worm wheel 23 and the worm 22. Can be prevented.
In other words, when the urging means is mounted at a predetermined position of the gear case 10 and the elastic force of the coil spring 34 forms a predetermined gap between the urging member 32 and the adjusting bolt 25 in advance, When such external force acts, the urging member 32 can absorb the external force. Therefore, with such a setting, there is no inconvenience that a large force acts on the meshing portion between the worm 22 and the worm wheel 23 due to the external force.
As described above, the inner case 14 may move in accordance with wear or external force. Therefore, in this embodiment, a rubber bush is provided on the outer periphery of the fixing bolt 27 to allow the inner case 14 to move.
[0031]
According to this embodiment, the guide surfaces 15, 15 formed on the inner periphery of the mounting hole 13 restrict the inner case 14 from moving in the axial direction of the pinion shaft 12. , 15 are not essential components. That is, the assembly hole 13 may have a circular shape as long as the engagement state between the worm 22 and the worm wheel 23 can be adjusted and then maintained.
However, as in this embodiment, the movement of the inner case 14 in a direction not related to the adjustment of the center distance between the worm shaft 19 having the worm 22 and the pinion shaft 12 is regulated in advance by the guide surfaces 15, 15. If this is done, the backlash can be adjusted more easily.
[0032]
Further, in this embodiment, the holding portion 14a side of the inner case 14 is used as a rotation fulcrum. Good. Even in this case, the position of the inner case 14 can be adjusted in the same manner as described above.
[0033]
Further, in this embodiment, the inner case 14 is rotated about the pin P in order to adjust the position of the inner case 14 with respect to the gear case 10, but the inner case 14 is moved in parallel with the gear case 10. A configuration may be adopted. In this case, a long hole may be formed in the holding portion 14a, and the fixing bolt 27 may be fastened to the long hole. However, in this case, since the positions of both holding portions 14a and 14b are displaced with respect to the gear case 10, it takes time to specify the position of the inner case 14, and it becomes difficult to adjust the backlash accordingly.
On the other hand, if the inner case 14 is configured to rotate about the pin P as in the above embodiment, the position adjustment of the holding portion 14a becomes unnecessary, and the adjustment of the backlash is also easy.
[0034]
【The invention's effect】
According to the first aspect, the position of the inner case that rotatably supports the worm shaft can be adjusted by the amount of insertion of the adjustment bolt. Therefore, the position of the worm shaft is adjusted by adjusting the position of the inner case. can do. By adjusting the position of the worm shaft in this way, the backlash between the worm and the worm wheel can be adjusted. That is, the backlash can be adjusted after assembling the parts. Therefore, it is possible to suppress an increase in cost as compared with a case where the processing accuracy and the assembly accuracy are strictly controlled.
[0035]
Further, since the electric motor is fixed to the inner case supporting the worm shaft, the output shaft of the electric motor and the worm shaft do not shift even when the inner case is moved as described above. Therefore, no excessive force acts on the connection between the output shaft of the electric motor and the worm shaft.
Further, since the inner case is provided with an elastic force, even when the engagement portion between the worm wheel and the worm is worn, the worm can follow the worm wheel by an amount corresponding to the worn portion. Therefore, an increase in backlash can be prevented for a long time, and rattling can be prevented for a long time.
[0036]
Further, if the inner case is made movable at all times, even if an external force acts, it is expected that a large force is prevented from acting on the worm or the like by allowing the inner case to escape.
[0037]
According to the second invention, a pair of guide surfaces in contact with the inner case are provided on the inner periphery of the mounting hole, and the guide surface restricts the inner case from moving in the axial direction of the pinion shaft. The position of the case can be easily adjusted. As described above, since the position of the inner case can be easily adjusted, the backlash can be easily adjusted.
[0038]
According to the third aspect, the gear case and the inner case are connected by the pin, and the inner case is rotated around the pin, so that the position of the inner case can be easily adjusted. As described above, since the position of the inner case can be easily adjusted, the backlash can be easily adjusted.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of an embodiment.
FIG. 2 is an enlarged sectional view of a portion where an adjustment bolt 25 is assembled.
FIG. 3 is a sectional view of a conventional example.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 10 Gear case 12 Pinion shaft 13 Assembly hole 14 Inner case 15 Guide surface 17 Output shaft 19 of electric motor 19 Worm shaft 22 Worm 23 Worm wheel 25 Adjusting bolt 27 constituting urging means of the present invention Corresponds to elastic holding means of the present invention Fixing bolt 30 Inner case opening 32 Biasing member 34 constituting the biasing means of the present invention Coil spring M Electric motor P pin constituting the biasing means of the present invention
