【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式パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータ及び該モータの回転力を舵取手段に伝える減速歯車機構を備えており、操舵手段の回転に応じた舵取手段の動作を前記モータ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。
【０００３】
減速歯車機構はその一端部が前記モータの出力軸に連動連結される小歯車としてのウォームと、該ウォームに噛合し、舵取手段に繋がる大歯車としてのウォームホイールとを備えている。
【０００４】
このウォームホイールは、前記ウォームに噛合する合成樹脂製で環状の樹脂歯体及び該樹脂歯体に内嵌された芯体を備えており、樹脂歯体によってウォームとの噛合による騒音を小さくするとともに、歯の加工性を良好にしてある。
【０００５】
このように減速歯車機構が用いられた電動式パワーステアリング装置にあっては、ウォーム、ウォームホイール及びウォームホイール等を支持するハウジングの加工精度によってウォーム及びウォームホイールの噛合部にバックラッシュが発生することになるため、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べく、ウォーム及びウォームホイールの回転中心間距離が許容範囲となるようにウォーム、ウォームホイール、ハウジング等が選択され組み立てられている（所謂層別組立て）が、この組立てに多くの時間を要することになる。
【０００６】
また、樹脂歯体を有するウォームホイールが用いられた場合、組立てるときの室温及び湿度においてバックラッシュ量が適正であったものが、雰囲気温度等による減速歯車機構の温度上昇、及び湿度上昇によって樹脂歯体が金属製の芯体及びウォームに比べて大きく膨張し、該樹脂歯体の径方向外方への体積が増加し、噛合い詰まりが発生することになり、また、経年使用による歯の摩耗によりバックラッシュ量が多くなる。
【０００７】
そこで、モータ側端部が転がり軸受を介してハウジングに回転自在に支持されたウォームの反モータ側端部をウォーム及びウォームホイールの回転中心間距離が長短となる方向へ移動可能に支持する軸受部材と、該軸受部材を付勢して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ばね体とを備え、該ばね体の撓み量を調整することにより前記回転中心間距離を調整し、バックラッシュ量を調整することができるようにした電動式パワーステアリング装置が提案されている（例えば、特許文献１。）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−４３７３９号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、以上のように軸受部材及びばね体等の調整手段を用いてバックラッシュ量を調整するようにした電動式パワーステアリング装置にあっては、バックラッシュ量を調整するための部品点数が増加するとともに、組込み作業性が悪化することになり改善が要望されていた。
【００１０】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、寸法精度、温度上昇、湿度上昇及び摩耗によるバックラッシュ量の増加、噛合い詰まりを、調整手段を用いることなく抑制することができる電動式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】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータの回転を、小歯車と、該小径歯車に噛合する合成樹脂製の歯を有する大歯車とを介して舵取手段に伝えて操舵補助するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記大歯車は径方向の途中に環状溝及び該環状溝の近傍で径方向への撓みが可能な環状撓み部を有することを特徴とする。
【００１２】
第１発明にあっては、小歯車との噛合により環状撓み部を径方向に若干撓ませ、噛合部に予圧を加えた状態で組み込むことができるため、大歯車等の寸法精度によるバックラッシュ量の増加及び噛合い詰まりを抑制することができる。しかも、温度上昇、湿度上昇によって大歯車が膨張するとき、小歯車との噛合によって前記環状撓み部を全周に亘って均等的に撓ませることができるため、噛合い詰まりを全周に亘って均等的に抑制することができる。さらに、前記環状撓み部の撓みにより前記噛合部に予圧を加えることができるため、経年使用により小歯車及び大歯車の歯が摩耗した場合においても、バックラッシュ量の増加を全周に亘って均等的に抑制することができ、バックラッシュによる音鳴りを低減できる。また、寸法精度、温度上昇、湿度上昇及び摩耗によるバックラッシュ量の増加、噛合い詰まりを、減速歯車機構を構成する大歯車により抑制することができるため、ウォームとウォームホイールとの回転中心間距離を調整するものに比べて部品点数を低減でき、組込み作業性を向上できる。
【００１３】
第２発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記大歯車は前記環状溝に沿って湾曲し、前記環状撓み部を有する湾曲環部を備えていることを特徴とする。
【００１４】
第２発明にあっては、環状溝の軸長方向深さ寸法及び径方向幅寸法に対応する長さの湾曲環部を得ることができるため、環状撓み部の可撓性を高めることができ、寸法精度、温度上昇、湿度上昇及び摩耗に対応して環状撓み部をスムーズに撓ませることができる。
【００１５】
第３発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記環状溝は大歯車の一側面に開放された小径溝と、他側面に開放された大径溝とからなり、小径溝及び大径溝の底部を前記環状撓み部としてあることを特徴とする。
【００１６】
第３発明にあっては、小径溝による環状撓み部と、大径溝による環状撓み部との可撓性を均等化でき、環状撓み部を撓ませた場合、該環状撓み部から小歯車に加わる力（負荷）を低減でき、小歯車の回転性を高めることができる。
【００１７】
第４発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記大歯車は前記歯を有する環状の樹脂歯体と、該樹脂歯体に内嵌された芯体とを備え、前記樹脂歯体に前記環状溝及び環状撓み部が設けられていることを特徴とする。
【００１８】
第４発明にあっては、樹脂歯体を成形するとき、成形用型によって前記環状溝及び環状撓み部を簡易に得ることができる。
【００１９】
【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式パワーステアリング装置の減速歯車機構部分の構成を示す拡大断面図、図２は電動式パワーステアリング装置の全体構成を示す断面図、図３はウォームホイールの構成を示す拡大断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。
【００２０】
電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータ１と、該モータ１の出力軸１ａに軸継手２を介して継合される小歯車としてのウォーム３及び該ウォーム３に噛合する大歯車としてのウォームホイール４を有する減速歯車機構Ａと、該減速歯車機構Ａに繋がる舵取手段５とを備えている。
【００２１】
この舵取手段５は、一端部が舵取りのための操舵輪Ｂに繋がり、他端部に筒部５１ａを有する第１の操舵軸５１と、筒部５１ａ内に挿入されてその一端部が第１の操舵軸５１の筒部５１ａに連結され、操舵輪Ｂ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５２と、他端部がトーションバー５２の他端部に連結され、減速歯車機構Ａに繋がる第２の操舵軸５３とを備え、該第２の操舵軸５３がユニバーサルジョイントを介して例えばラックピニオン式の舵取機構（不図示）に繋がる。
【００２２】
減速歯車機構Ａのウォーム３は軟鋼等の金属製であり、歯部３ａの両端に軸部３ｂ，３ｃを有しており、一端の軸部３ｂが転がり軸受６を介してアルミニウム製のハウジング７内に支持された状態でモータ１の出力軸１ａに連動連結され、他端の軸部３ｃが軸受部材８を介してハウジング７内に支持されている。
【００２３】
ウォームホイール４は、ウォーム３に噛合する複数の歯４ａを外周に有する合成樹脂製で環状の樹脂歯体４１と、該樹脂歯体４１の内側にインサート結合により内嵌された金属製で円筒形の芯体４２とを備え、該芯体４２の中心部に有する嵌合孔４ｂが第２の操舵軸５３の途中に嵌合固定されている。
【００２４】
樹脂歯体４１は中心部に嵌合孔４１ａを有する円板部４１ｂと、該円板部４１ｂの外周部から軸長方向（板厚方向）へ突設され、その外周に歯４ａを有する環状歯部４１ｃと、円板部４１ｂの径方向途中に環状溝４３及び該環状溝４３に沿って湾曲するように軸長方向へ突設された湾曲環部４４とを備えている。
【００２５】
環状溝４３は径方向寸法が約０．２〜０．３ｍｍの幅寸法としてあり、円板部４１ｂの一側面から板厚方向（軸長方向）へ窪んでいる。湾曲環部４４は円板部４１ｂの軸長方向肉厚よりも薄肉とし、その湾曲始端部の小径側と湾曲中央部とを環状溝４３の近傍で全周に亘って撓みが可能な環状撓み部４５，４６としてある。尚、湾曲環部４４は、｛（環状溝４３の軸長方向深さ寸法×２）＋環状溝４３の径方向寸法｝に対応する長さとしてあり、全体的に径方向に撓み可能な厚さに形成されているが、その他、前記環状撓み部４５，４６となる部分だけを径方向に撓み可能な厚さとしてもよい。
【００２６】
樹脂歯体４１は芯体４２を射出成形型にインサートとして収容配置し、溶融されたナイロン樹脂等の合成樹脂材料を樹脂歯体４１の周りに射出することにより成形してあり、芯体４２と一体に結合してある。
【００２７】
ハウジング７はウォーム３を収容し、該ウォーム３の軸部３ｂ，３ｃを、転がり軸受６及び軸受部材８を介して回転自在に支持した第１収容部７ａと、ウォームホイール４を収容し、該ウォームホイール４を第２の操舵軸５３及び該第２の操舵軸５３に嵌合された２つの転がり軸受９，１０を介して支持した第２収容部７ｂとを有する。
【００２８】
第１収容部７ａはウォーム３の軸長方向に長くなっており、その長手方向一端部には転がり軸受６を嵌合支持する支持孔７１及び該支持孔７１に連なるねじ孔７２及びモータ取付部７３が設けられており、ねじ孔７２に転がり軸受６を固定するためのねじ環１１が螺着されている。また、モータ取付部７３にモータ１が取付けられている。
【００２９】
第１収容部７ａの他端部には、軸部３ｃが挿入される凹孔７４及び該凹孔７４の内面に臨み、軸部３ｃの径方向に向けて穿設、換言すればウォーム３をウォームホイール４に向けて押付ける方向に穿設された円柱形の収容孔７５が設けられている。この収容孔７５には軸部３ｃが回転自在に嵌合される軸受部材８と、該軸受部材８を前記押付ける方向へ付勢するコイルバネからなる弾性体１２と、収容孔７５の外部への開放部を閉じる閉孔部材１３とが収容されている。尚、この閉孔部材１３は螺着されている。
【００３０】
また、ハウジング７は第２収容部７ｂに連なる第３収容部７ｃを有しており、トーションバー５２の捩れに応じた操舵軸５１，５３の相対回転変位量によって操舵輪Ｂに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ１４が第３収容部７ｃに収容されており、該トルクセンサ１４が検出したトルク等に基づいてモータ１が駆動制御されるように構成されている。
【００３１】
以上のように構成された電動式パワーステアリング装置は、ウォーム３及びウォームホイール４の噛合により該ウォームホイール４の環状撓み部４５，４６が径方向に若干撓み、ウォーム３及びウォームホイール４の噛合部に予圧が加わるようにしてハウジング７内に組み込まれる。この場合、環状撓み部４５，４６の弾性復元力により樹脂歯体４１の環状歯部４１ｃがウォーム３に押付けられ、噛合部に予圧が加えられる。この結果、ウォーム３、ウォームホイール４及びハウジング７等の寸法精度に影響されることなく、噛合部のバックラッシュ量を少なくすることができるとともに、噛合部の噛合い詰まりをなくすることができる。しかも、噛合部に予圧を加えることができるため、ウォーム３及びウォームホイール４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バックラッシュ量を少なくすることができる。また、ウォームホイール４等の寸法精度を考慮することなく組み立てることができるため、組立て作業性を高めることができ、層別組立てを行う場合に比べてコストを低減できる。
【００３２】
また、温度上昇、湿度上昇によって樹脂歯体４１が径方向へ膨張し、該樹脂歯体４１の歯がウォーム３の歯面に押付けられる。この状態で操舵輪Ｂが左又は右方向へ操舵されることにより、モータ１が回転し操舵補助が行われる場合、即ち、モータ１の回転がウォーム３からウォームホイール４に伝動される場合、環状撓み部が順次全周に亘って均等に撓むことになり、噛合部の噛合い詰まりをなくすることができる。例えば、図３において、ウォーム３が左方向へ回転した場合、噛合部に加わるトルクにより一方の環状撓み部４５が順次全周に亘って均等に撓むことになり、噛合部の噛合い詰まりをなくすることができる。また、図３において、ウォーム３が右方向へ回転した場合、噛合部に加わるトルクにより他方の環状撓み部５６が順次全周に亘って均等に撓むことになり、噛合部の噛合い詰まりをなくすることができる。
しかも、環状撓み部４５，４６を有するため、周方向の位置で撓みむらを発生させることなく、全周に亘って均等的に撓ませることができるため、操舵フィーリングを高めることができる。
【００３３】
実施の形態２
図５は実施の形態２のウォームホイールの構成を示す拡大断面図である。
この実施の形態２の電動式パワーステアリング装置は、実施の形態１のように環状溝４３を１つとし、湾曲環部４４を設ける代わりに、樹脂歯体４１の径方向途中に、一側面に開放された環状の小径溝４７ａ及び他側面に開放された環状の大径溝４７ｂからなる環状溝４７を設け、小径溝４７ａ及び大径溝４７ｂの底部を環状撓み部４８，４９としたものである。
【００３４】
実施の形態２において、小径溝４７ａ及び大径溝４７ｂは径方向へ離隔した位置に軸長方向へ窪むように同心的に設けられており、噛合部に加わるトルクにより環状撓み部４８，４９が順次全周に亘って均等に撓むようにしてある。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００３５】
尚、以上説明した実施の形態では樹脂歯体４１が環状溝４３を有する構成としたが、その他、例えば芯体４２が環状溝４３を有する構成としてもよい。この場合、芯体４２は例えば円板部４１ｂと同様の円板部に環状溝４３が設けられた構成とする。
また、以上説明したウォームホイール４は、樹脂歯体４１及び芯体４２を備える構成としたが、その他、ウォームホイール４は全体が合成樹脂、又は金属により形成された構成としてもよい。尚、ウォームホイール４の全体が金属製である場合、環状溝４３，４７部分及び環状撓み部４５，４６、４８，４９は例えば可撓性を有する板体により形成する。
【００３６】
また、以上説明した実施の形態ではウォーム３の反モータ側を回転中心間距離が長短となる方向へ移動可能としたが、その他、回転中心間距離が長短となる方向へ移動させることなく軸受により支持した構成としてもよい。また、ウォーム３は、軸部３ｂ側の回転中心間距離が軸部３ｃ側の回転中心間距離よりも短くなるように転がり軸受６の回転中心を１〜３°傾斜させ、該転がり軸受６により支持したウォーム３を出力軸１ａの軸心に対して傾斜させた構成としてもよい。
また、以上説明した実施の形態の減速歯車機構Ａは、小歯車であるウォーム３及び大歯車であるウォームホイール４を備えたウォーム歯車である他、ハイポイド歯車、ベベルギヤであってもよい。
【００３７】
【発明の効果】
第１発明によれば、寸法精度、温度上昇、湿度上昇及び摩耗によるバックラッシュ量の増加、噛合い詰まりを、特別の調整手段によることなく減速歯車機構を構成する大歯車により抑制することができる。
【００３８】
第２発明によれば、環状撓み部の可撓性を高めることができ、寸法精度、温度上昇及び摩耗に対応して環状撓み部をスムーズに撓ませることができる。
【００３９】
第３発明によれば、小径溝による環状撓み部と、大径溝による環状撓み部との可撓性を均等化でき、環状撓み部から小歯車に加わる力（負荷）を低減でき、小歯車の回転性を高めることができる。
【００４０】
第４発明によれば、樹脂歯体を成形するとき、成形用型によって前記環状溝及び環状撓み部を簡易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動式パワーステアリング装置の減速歯車機構部分の構成を示す拡大断面図である。
【図２】本発明に係る電動式パワーステアリング装置の全体構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る電動式パワーステアリング装置のウォームホイールの構成を示す拡大断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線の断面図である。
【図５】実施の形態２のウォームホイールの構成を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１ モータ
３ ウォーム（小歯車）
４ ウォームホイール（大歯車）
４１ 樹脂歯体
４２ 芯体
４３，４７ 環状溝
４４ 湾曲環部
４５，４６，４８，４９ 環状撓み部
４７ａ 小径溝
４７ｂ 大径溝
５ 舵取手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering device using a motor as a source of a steering assist force.
[0002]
[Prior art]
An electric power steering apparatus for a vehicle includes a motor for assisting steering and a reduction gear mechanism for transmitting a rotational force of the motor to a steering unit. The operation of the steering unit according to the rotation of the steering unit is controlled by the motor. , And is configured to reduce the labor burden on the driver for steering.
[0003]
The reduction gear mechanism includes a worm as a small gear having one end linked to the output shaft of the motor, and a worm wheel as a large gear that meshes with the worm and is connected to steering means.
[0004]
The worm wheel is provided with an annular resin tooth body made of synthetic resin meshing with the worm and a core body fitted inside the resin tooth body. The resin tooth body reduces noise caused by meshing with the worm. In addition, the workability of the teeth is improved.
[0005]
In the electric power steering device using the reduction gear mechanism as described above, backlash may occur in the worm and the meshing portion of the worm wheel due to the processing accuracy of the worm, the worm wheel, and the housing supporting the worm wheel. The worm, worm wheel, housing, etc. are selected so that the distance between the worm and the center of rotation of the worm wheel is within the allowable range in order to reduce the amount of backlash and eliminate rattling noise due to backlash during steering. Although it is assembled and assembled (so-called layered assembly), this assembly requires a lot of time.
[0006]
Also, when a worm wheel having a resin tooth body was used, the amount of backlash was appropriate at room temperature and humidity at the time of assembly, but the resin tooth was increased due to an increase in the temperature of the reduction gear mechanism due to ambient temperature and the like, and an increase in humidity. The body expands more than the metal core and the worm, the volume of the resin tooth body to the outside in the radial direction increases, meshing and clogging occurs, and tooth wear due to aging. As a result, the amount of backlash increases.
[0007]
Accordingly, a bearing member for supporting the worm opposite the motor-side end of the worm rotatably supported by the housing via a rolling bearing in a direction in which the distance between the rotation center of the worm and the worm wheel becomes longer or shorter. And a spring body for urging the bearing member to apply a preload to the meshing portion of the worm with the worm wheel, and adjusting the amount of deflection of the spring body to adjust the distance between the rotation centers, thereby reducing the backlash. An electric power steering device capable of adjusting the amount has been proposed (for example, Patent Document 1).
[0008]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-43939
[Problems to be solved by the invention]
However, in the electric power steering apparatus in which the amount of backlash is adjusted using the adjusting means such as the bearing member and the spring body as described above, the number of components for adjusting the amount of backlash increases. At the same time, the workability of assembling becomes worse, and improvement has been demanded.
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and has an electric type that can suppress dimensional accuracy, an increase in backlash due to an increase in temperature, an increase in humidity, and abrasion, and jamming without using an adjusting unit. It is an object to provide a power steering device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The electric power steering device according to the first invention transmits the rotation of the steering assist motor to the steering means via the small gear and the large gear having the synthetic resin teeth meshing with the small diameter gear. In the electric power steering apparatus adapted to assist steering, the large gear has an annular groove and an annular bending portion that can bend in the radial direction near the annular groove in the radial direction.
[0012]
According to the first aspect, the annular bending portion is slightly bent in the radial direction by being engaged with the small gear, and can be assembled in a state in which a preload is applied to the meshing portion. Can be suppressed and meshing jamming can be suppressed. In addition, when the large gear expands due to temperature rise and humidity rise, the annular bending portion can be uniformly bent over the entire circumference by meshing with the small gear, so that the meshing jam can be prevented over the entire circumference. It can be suppressed evenly. Furthermore, since the preload can be applied to the meshing portion by the bending of the annular bending portion, even if the teeth of the small gear and the large gear are worn due to aging, the increase in the amount of backlash is evenly distributed over the entire circumference. Noise due to backlash can be reduced. In addition, the dimensional accuracy, the increase in backlash due to temperature rise, humidity rise and wear, and meshing jam can be suppressed by the large gears that constitute the reduction gear mechanism, so that the distance between the rotation center of the worm and the worm wheel is reduced. The number of parts can be reduced as compared with the case where the adjustment is made, and the assembling workability can be improved.
[0013]
An electric power steering apparatus according to a second aspect of the invention is characterized in that the large gear is curved along the annular groove and includes a curved ring having the annular bent portion.
[0014]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to obtain a curved ring portion having a length corresponding to the axial depth and the radial width of the annular groove, so that the flexibility of the annular bending portion can be increased. The annular bending portion can be smoothly bent in response to dimensional accuracy, temperature rise, humidity rise and wear.
[0015]
In the electric power steering apparatus according to the third invention, the annular groove includes a small-diameter groove opened on one side of the large gear and a large-diameter groove opened on the other side, and a bottom portion of the small-diameter groove and the large-diameter groove. As the annular bending portion.
[0016]
According to the third aspect, the flexibility of the annular bent portion formed by the small-diameter groove and the flexibility of the annular bent portion formed by the large-diameter groove can be equalized, and when the annular bent portion is bent, the annular bent portion is converted into a small gear. The applied force (load) can be reduced, and the rotation of the small gear can be increased.
[0017]
An electric power steering device according to a fourth aspect of the present invention is the electric power steering device, wherein the large gear includes an annular resin tooth body having the teeth, and a core body fitted inside the resin tooth body, and the annular groove is formed in the resin tooth body. And an annular bending portion is provided.
[0018]
According to the fourth aspect, when molding the resin teeth, the annular groove and the annular flexure can be easily obtained by a molding die.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments.
Embodiment 1
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view showing a configuration of a reduction gear mechanism portion of an electric power steering apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view showing an entire configuration of the electric power steering apparatus, and FIG. 3 shows a configuration of a worm wheel. FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line IV-IV in FIG.
[0020]
The electric power steering apparatus includes a steering assist motor 1, a worm 3 serving as a small gear connected to an output shaft 1 a of the motor 1 via a shaft coupling 2, and a large gear meshing with the worm 3. A reduction gear mechanism A having a worm wheel 4 and a steering unit 5 connected to the reduction gear mechanism A are provided.
[0021]
This steering means 5 has a first steering shaft 51 having one end connected to a steered wheel B for steering, and having a tubular portion 51a at the other end, and a first steering shaft 51 inserted into the tubular portion 51a and having one end connected to the steering wheel B. The torsion bar 52 is connected to the cylinder portion 51a of the first steering shaft 51, and is twisted by the action of the steering torque applied to the steering wheel B. The other end is connected to the other end of the torsion bar 52, and the reduction gear mechanism A A second steering shaft 53 connected thereto, and the second steering shaft 53 is connected to, for example, a rack and pinion type steering mechanism (not shown) via a universal joint.
[0022]
The worm 3 of the reduction gear mechanism A is made of metal such as mild steel, and has shaft portions 3b and 3c at both ends of a tooth portion 3a. The shaft portion 3b at one end is provided with a housing 7 made of aluminum via a rolling bearing 6. The shaft 3c at the other end is supported in the housing 7 via a bearing member 8 while being supported by the output shaft 1a of the motor 1 in an interlocking manner.
[0023]
The worm wheel 4 is made of a synthetic resin having a plurality of teeth 4 a meshing with the worm 3 on its outer circumference, and is made of a synthetic resin. An annular resin tooth body 41, and a metal cylindrical body fitted inside the resin tooth body 41 by insert coupling are provided. And a fitting hole 4b provided at the center of the core body 42 is fitted and fixed in the middle of the second steering shaft 53.
[0024]
The resin tooth body 41 has a circular plate portion 41b having a fitting hole 41a at the center and an annular shape having a tooth 4a on its outer periphery protruding from the outer peripheral portion of the circular plate portion 41b in the axial direction (plate thickness direction). An annular groove 43 and a curved annular portion 44 protruding in the axial direction so as to be curved along the annular groove 43 are provided in the radial direction of the disk portion 41b.
[0025]
The annular groove 43 has a width in the radial direction of about 0.2 to 0.3 mm, and is recessed from one side surface of the disk portion 41b in the plate thickness direction (axial length direction). The curved ring portion 44 is thinner than the thickness of the disk portion 41b in the axial length direction, and the small-diameter side of the curved start end and the curved central portion can be bent over the entire circumference in the vicinity of the circular groove 43. The parts 45 and 46 are provided. The curved ring portion 44 has a length corresponding to {(depth dimension in the axial length of the annular groove 43 × 2) + radial dimension of the annular groove 43}, and has a thickness that can bend in the radial direction as a whole. In addition, only the portions that become the annular bending portions 45 and 46 may have a thickness capable of bending in the radial direction.
[0026]
The resin tooth body 41 is formed by housing the core body 42 as an insert in an injection mold and injecting a synthetic resin material such as a molten nylon resin around the resin tooth body 41. They are joined together.
[0027]
The housing 7 accommodates the worm 3, and accommodates the first accommodation portion 7 a that rotatably supports the shaft portions 3 b and 3 c of the worm 3 via the rolling bearing 6 and the bearing member 8, and accommodates the worm wheel 4. The worm wheel 4 includes a second steering shaft 53 and a second housing portion 7b that is supported via two rolling bearings 9 and 10 fitted to the second steering shaft 53.
[0028]
The first housing portion 7a is elongated in the axial direction of the worm 3, and at one end in the longitudinal direction, a support hole 71 for fitting and supporting the rolling bearing 6, a screw hole 72 connected to the support hole 71, and a motor mounting portion. The screw ring 11 for fixing the rolling bearing 6 to the screw hole 72 is screwed. Further, the motor 1 is mounted on the motor mounting portion 73.
[0029]
At the other end of the first accommodating portion 7a, a concave hole 74 into which the shaft portion 3c is inserted and facing the inner surface of the concave hole 74, are bored in the radial direction of the shaft portion 3c. A cylindrical receiving hole 75 is provided which is formed in a direction of pressing the worm wheel 4 toward the worm wheel 4. A bearing member 8 into which the shaft portion 3c is rotatably fitted, an elastic body 12 composed of a coil spring for urging the bearing member 8 in the pressing direction, A closing member 13 for closing the opening is accommodated. The closing member 13 is screwed.
[0030]
Further, the housing 7 has a third housing portion 7c connected to the second housing portion 7b, and generates a steering torque applied to the steered wheels B by a relative rotational displacement of the steering shafts 51 and 53 according to the torsion of the torsion bar 52. The torque sensor 14 to be detected is housed in the third housing part 7c, and the drive of the motor 1 is controlled based on the torque and the like detected by the torque sensor 14.
[0031]
In the electric power steering device configured as described above, the annular bent portions 45 and 46 of the worm wheel 4 slightly bend in the radial direction due to the engagement of the worm 3 and the worm wheel 4, and the meshed portion of the worm 3 and the worm wheel 4 is formed. Is incorporated in the housing 7 such that a preload is applied to the housing 7. In this case, the annular tooth portion 41c of the resin tooth body 41 is pressed against the worm 3 by the elastic restoring force of the annular bending portions 45 and 46, and a preload is applied to the meshing portion. As a result, the backlash amount of the meshing portion can be reduced and the meshing of the meshing portion can be eliminated without being affected by the dimensional accuracy of the worm 3, the worm wheel 4, the housing 7, and the like. In addition, since a preload can be applied to the meshing portion, the backlash amount can be reduced even when the meshing state changes over time due to an increase in the wear amount of the teeth of the worm 3 and the worm wheel 4. Further, since the assembling can be performed without considering the dimensional accuracy of the worm wheel 4 and the like, the assembling workability can be improved, and the cost can be reduced as compared with the case of performing layered assembling.
[0032]
The resin teeth 41 expand in the radial direction due to the rise in temperature and humidity, and the teeth of the resin teeth 41 are pressed against the tooth surface of the worm 3. When the steered wheel B is steered left or right in this state, the motor 1 rotates to perform steering assist, that is, when the rotation of the motor 1 is transmitted from the worm 3 to the worm wheel 4, Since the bending portion is sequentially bent uniformly over the entire circumference, it is possible to eliminate the meshing of the meshing portion. For example, in FIG. 3, when the worm 3 rotates to the left, one of the annular bending portions 45 is sequentially bent uniformly over the entire circumference by the torque applied to the meshing portion, and the meshing of the meshing portion is reduced. Can be eliminated. In FIG. 3, when the worm 3 rotates to the right, the torque applied to the meshing portion causes the other annular bending portion 56 to bend uniformly over the entire circumference in order to reduce the meshing of the meshing portion. Can be eliminated.
Moreover, since the annular bending portions 45 and 46 are provided, the bending can be uniformly performed over the entire circumference without causing uneven bending at the circumferential position, so that the steering feeling can be enhanced.
[0033]
Embodiment 2
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing the configuration of the worm wheel according to the second embodiment.
The electric power steering apparatus according to the second embodiment has one annular groove 43 as in the first embodiment, and instead of providing the curved ring portion 44, the resin gear body 41 is provided on one side in the radial direction. An annular groove 47 comprising an open annular small-diameter groove 47a and an annular large-diameter groove 47b opened on the other side surface is provided, and the bottoms of the small-diameter groove 47a and the large-diameter groove 47b are formed as annular flexures 48 and 49. is there.
[0034]
In the second embodiment, the small-diameter groove 47a and the large-diameter groove 47b are provided concentrically at positions spaced apart in the radial direction so as to be depressed in the axial direction, and the annular bending portions 48, 49 are sequentially formed by the torque applied to the meshing portion. It is designed to bend evenly over the entire circumference.
Since other configurations and operations are the same as those of the first embodiment, the same reference numerals are given to the same components, and the detailed description and the description of the operation and effects are omitted.
[0035]
Although the resin teeth 41 have the annular groove 43 in the embodiment described above, the core 42 may have the annular groove 43, for example. In this case, the core 42 has, for example, a configuration in which an annular groove 43 is provided in a disk portion similar to the disk portion 41b.
Although the worm wheel 4 described above has a configuration including the resin teeth 41 and the core 42, the worm wheel 4 may have a configuration in which the entire worm wheel 4 is formed of a synthetic resin or metal. When the entire worm wheel 4 is made of metal, the annular grooves 43 and 47 and the annular flexures 45, 46, 48 and 49 are formed of, for example, a flexible plate.
[0036]
Further, in the embodiment described above, the worm 3 can be moved on the opposite side to the motor in the direction in which the distance between the rotation centers becomes longer, but in addition, the bearing is not moved in the direction in which the distance between the rotation centers becomes shorter. It is good also as a structure which supported. Further, the worm 3 inclines the rotation center of the rolling bearing 6 by 1 to 3 ° so that the distance between the rotation centers on the shaft portion 3b side is shorter than the distance between the rotation centers on the shaft portion 3c side. The supported worm 3 may be configured to be inclined with respect to the axis of the output shaft 1a.
Further, the reduction gear mechanism A according to the embodiment described above may be a worm gear including the worm 3 as a small gear and the worm wheel 4 as a large gear, or may be a hypoid gear or a bevel gear.
[0037]
【The invention's effect】
According to the first aspect, an increase in dimensional accuracy, an increase in backlash due to an increase in temperature, an increase in humidity, and abrasion, and a jamming can be suppressed by the large gear constituting the reduction gear mechanism without using special adjusting means. .
[0038]
According to the second aspect, the flexibility of the annular bending portion can be increased, and the annular bending portion can be smoothly bent in response to dimensional accuracy, temperature rise, and wear.
[0039]
According to the third aspect, the flexibility of the annular bent portion formed by the small-diameter groove and the annular bent portion formed by the large-diameter groove can be equalized, and the force (load) applied to the small gear from the annular bent portion can be reduced. Can be improved.
[0040]
According to the fourth aspect, when molding the resin tooth body, the annular groove and the annular flexure can be easily obtained by a molding die.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view showing a configuration of a reduction gear mechanism portion of an electric power steering device according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the electric power steering device according to the present invention.
FIG. 3 is an enlarged sectional view showing a configuration of a worm wheel of the electric power steering device according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view taken along the line IV-IV in FIG. 3;
FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a configuration of a worm wheel according to a second embodiment.
[Explanation of symbols]
1 motor 3 worm (small gear)
4 Worm wheel (large gear)
41 resin tooth 42 core 43, 47 annular groove 44 curved ring 45, 46, 48, 49 annular flexure 47a small diameter groove 47b large diameter groove 5 steering means
