JP2007145084A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、電動モータにより操舵補助力を発生する電動パワーステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to an electric power steering device that generates a steering assist force by an electric motor.
車両用の電動パワーステアリング装置(EPS:Electric Power Steering System)には、減速機が用いられている。例えば、電動モータの出力軸の回転をウォーム軸およびウォームホイールを介して減速することで、電動モータの出力を増幅して舵取り機構に伝達し、ステアリング操作をトルクアシストする電動パワーステアリング装置が提案されている。 A reduction gear is used in an electric power steering system (EPS) for a vehicle. For example, an electric power steering device that amplifies the output of the electric motor and transmits it to the steering mechanism by decelerating the rotation of the output shaft of the electric motor via a worm shaft and worm wheel, and torque assists the steering operation has been proposed. ing.
ウォーム軸およびウォームホイールは、減速機のハウジング内に収容されている。また、ウォーム軸とウォームホイールとの噛み合い部分を含む領域にはグリース等の潤滑剤が充填されている(例えば、特許文献1参照)。
上述のような減速機において、緩衝材粒子が配合され、比較的低粘度の基油が用いられたグリース等の潤滑剤を用いる場合、この潤滑剤がハウジングの隙間から漏れてしまう恐れがある。そのため、ハウジングの各部にシール部材を追加して、ハウジング内を密閉する必要がある。
しかしながら、ハウジング内を完全に密閉すると、ハウジング内の圧力が変化し、不具合が発生してしまう場合がある。例えば、ハウジングを密閉する部材として、シール付きベアリングを用いた場合、シールがベアリングの可動輪に張り付いてしまい、ベアリングに支持されたシャフトの回転抵抗が上昇してしまう。
In the above-described speed reducer, when a lubricant such as grease in which buffer material particles are blended and a base oil having a relatively low viscosity is used, this lubricant may leak from the gap in the housing. Therefore, it is necessary to add a seal member to each part of the housing to seal the inside of the housing.
However, if the inside of the housing is completely sealed, the pressure in the housing may change, causing a problem. For example, when a bearing with a seal is used as a member for sealing the housing, the seal sticks to the movable wheel of the bearing, and the rotational resistance of the shaft supported by the bearing increases.
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、ハウジング内の圧力の変化およびハウジングからの潤滑剤の漏れを防ぐ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。 The present invention has been made based on such a background, and an object thereof is to provide an electric power steering device capable of preventing a change in pressure in the housing and leakage of a lubricant from the housing.
上記目的を達成するため、本発明は、出力軸を有する操舵補助用の電動モータ(17)と、この電動モータの出力軸の回転を操舵機構(A)に伝達するための伝達機構(18)と、この伝達機構を収容するハウジング(21,22,122,221,222)とを備え、このハウジングに、ハウジングの内部と外部との間の通気を許容する通路(26,126,226)が形成されており、この通路は、屈曲部(30)を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。 To achieve the above object, the present invention provides a steering assist electric motor (17) having an output shaft, and a transmission mechanism (18) for transmitting the rotation of the output shaft of the electric motor to the steering mechanism (A). And a housing (21, 22, 122, 221, 222) that accommodates the transmission mechanism, and a passage (26, 126, 226) that allows ventilation between the inside and the outside of the housing. The electric power steering apparatus is characterized in that the passage includes a bent portion (30).
本発明によれば、ハウジングの内部と外部との間の通気を許容する通路が設けられているので、ハウジング内部の圧力の変化を防止することができる。これにより、ハウジング内の圧力の変化によって生じる不具合の発生を防止することができる。
また、通路は屈曲部を含むので、潤滑剤が通路を通過することを防止することができる。したがって、ハウジングから潤滑剤が漏れることを防止することができる。
According to the present invention, since the passage that allows ventilation between the inside and the outside of the housing is provided, a change in the pressure inside the housing can be prevented. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of problems caused by changes in the pressure in the housing.
Further, since the passage includes the bent portion, the lubricant can be prevented from passing through the passage. Therefore, it is possible to prevent the lubricant from leaking from the housing.
また、本発明において、上記通路は、上記ハウジングの所定の面(33,122a)に形成された溝(27,127)と、この溝を覆う部材(28、37)とで区画されており、通路の一端がハウジングの内部に連通し、通路の他端がハウジングの外部に連通している場合がある。これにより、ハウジングの内部と外部とを連通させ、ハウジング内部の圧力が変化することを防止できる。 In the present invention, the passage is partitioned by a groove (27, 127) formed in a predetermined surface (33, 122a) of the housing and a member (28, 37) covering the groove, There is a case where one end of the passage communicates with the inside of the housing and the other end of the passage communicates with the outside of the housing. Thereby, the inside and outside of the housing are communicated with each other, and the pressure inside the housing can be prevented from changing.
また、本発明において、上記溝は上記ハウジングの外面(122a)に形成されており、上記溝を覆う部材は、上記ハウジングを車体に取り付けるためのブラケット(37)を含む場合がある。この場合、ハウジングの内部と外部とを連通させ、ハウジング内部の圧力が変化することを防止できる。また、溝を覆う部材として、電動パワーステアリング装置に必然的に備えられるブラケットを用いるので、新たに溝を覆う部材を設けなくてもよい。 In the present invention, the groove is formed on the outer surface (122a) of the housing, and the member covering the groove may include a bracket (37) for attaching the housing to the vehicle body. In this case, the inside and outside of the housing can be communicated to prevent the pressure inside the housing from changing. Moreover, since the bracket inevitably provided in the electric power steering apparatus is used as the member covering the groove, it is not necessary to newly provide a member covering the groove.
また、本発明において、上記ハウジングは、筒状の第1および第2のハウジング(221,222)を含み、第1および第2のハウジングは、互いに嵌め合わされた端部と、それぞれの端部から径方向外方に延設されて互いに突き合わされたフランジ(35,36)とを含み、上記通路は、第1および第2のハウジングの端部の嵌め合わせ部分に形成された第1の通路(226a)と、第1および第2のフランジの突き合わせ部分に形成され、一端が第1の通路と屈曲状に連通した第2の通路(226b)と、第2の通路の他端をハウジングの外部に連通する第3の通路(226c)とを含む場合がある。この場合、ハウジングの内部と外部とを連通させ、ハウジング内部の圧力が変化することを防止できる。また、通路を区画する部材としてハウジングを用いるので、通路を区画するための新たな部材を設けなくてもよい。 In the present invention, the housing includes cylindrical first and second housings (221, 222), and the first and second housings are fitted with end portions fitted to each other and the respective end portions. Flanges (35, 36) extending radially outward and abutting each other, and the passages are first passages formed in mating portions at the ends of the first and second housings ( 226a), a second passage (226b) formed at the abutting portion of the first and second flanges, with one end communicating in a bent manner with the first passage, and the other end of the second passage outside the housing And a third passage (226c) communicating with the first passage. In this case, the inside and outside of the housing can be communicated to prevent the pressure inside the housing from changing. Moreover, since a housing is used as a member that partitions the passage, a new member for partitioning the passage may not be provided.
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 In the above description, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置1の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結されるステアリングシャフト3と、中間軸4を介してステアリングシャフト3と連結されるピニオン軸5と、ピニオン軸5に形成されたピニオン歯6に噛み合うラック歯7を有し、自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー8と、ステアリングシャフト3の近傍に設けられ、操舵部材2に与えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ9とを備えている。ピニオン軸5およびラックバー8により操舵機構としてのラックアンドピニオン機構Aが構成されている。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric
ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力軸10と、ピニオン軸5に連なる出力軸11とに分割されている。これら入力軸10および出力軸11はトーションバー3aを介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
トルクセンサ9は、入力軸10および出力軸11間の相対回転変位量により、操舵部材2に与えられる操舵トルクを検出している。
The
The torque sensor 9 detects the steering torque applied to the steering member 2 based on the amount of relative rotational displacement between the
ラックバー8は、図示しない複数の軸受を介して直線往復自在にハウジング12に支持されている。ラックバー8の両端部はハウジング12の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド13およびナックルアーム(図示せず)を介して操向輪14が連結されている。
操舵部材2を操作することによりステアリングシャフト3が回転する。このステアリングシャフト3の回転がピニオン歯6およびラック歯7を介してラックバー8の車体の左右方向への直線往復運動に変換され、操向輪14の転舵が達成される。
The
By operating the steering member 2, the
また、トルクセンサ9が検出したトルク値は、ECU14(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)に与えられる。ECU14は、トルク値や図示しない車速センサから与えられる車速等に基づいて、駆動回路15を介して操舵補助用の電動モータ17を駆動制御する。
ECU14の制御によって出力される電動モータ17の回転力は、減速機18により増幅され、ステアリングシャフト3の出力軸11に伝達される。出力軸11に伝達された力は、ピニオン軸5を介してラックバー8に伝達される。これにより操舵が補助される。
Further, the torque value detected by the torque sensor 9 is given to an ECU 14 (Electronic Control Unit). The ECU 14 drives and controls the steering assisting
The rotational force of the
図2は、図1の電動パワーステアリング装置1に備えられた減速機18およびその近傍の構成を示す断面図である。図2を参照して、減速機18は、電動モータ17により回転駆動される駆動ギヤとしてのウォーム軸19と、このウォーム軸19に噛み合う従動ギヤ
としてのウォームホイール20とを備えている。
ウォーム軸19は、図示はしないが電動モータ17の出力軸と同軸上に配置されており、継手を介して動力伝達可能に連結されている。これによってウォーム軸19が回転させられる。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the
Although not shown, the
ウォームホイール20は、ステアリングシャフト3の出力軸11の軸方向中間部に、例えば圧入によって結合されている。これにより、ウォームホイール20は、出力軸11と一体回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されている。
ウォーム軸19およびウォームホイール20の歯の噛み合い部分を含む領域には緩衝材粒子を含む潤滑剤が充填されている。また、ウォーム軸19およびウォームホイール20は、筒状の第1および第2のハウジング21,22によって区画された収容空間Sに収容されている。
The
A region including the meshing portions of the
第1および第2のハウジング21,22には、ステアリングシャフト3が挿通されている。ステアリングシャフト3は、第1および第2のハウジング21,22にそれぞれ保持された軸受23a,23bによって回転自在に支持されている。また、第1および第2のハウジング21,22は、互いの端部24,25が嵌め合わされ、連結されている。第1および第2のハウジング21,22の嵌合部やステアリングシャフト3と第1および第2のハウジング21,22との挿通部には図示しないOリング等のシール部材が介在されており、これにより、収容空間Sが密閉されている。このようにして、ウォーム軸19およびウォームホイール20の歯の噛み合い部分を含む領域に充填された緩衝材粒子を含む潤滑剤が収容空間Sの外部に漏れることを防止している。また、第1のハウジング21には、収容空間Sの内部と外部との間の通気を許容する通路26が設けられている。
A
図3は、第1のハウジング21に形成された通路26およびその近傍を示す拡大断面図であり、図4は、図3において矢符IVからみた矢視図である。
図4を参照して、通路26は、第1のハウジング21の所定の面33に形成された溝27と、第1のハウジング21の所定の面33に固定された平板状の蓋部材28とで区画されている。溝27は、直線部29と屈曲部30とを有し、直線部29と屈曲部30とが連なった線状に形成されている。この線状の溝27の一端27aには、図3に示すように、第1のハウジング21を貫通する貫通孔31が形成されている。また、上記所定の面33は、第1のハウジング21の端部24の端面により形成され、収容空間Sを区画している。なお、溝27が形成された上記所定の面33は、第1のハウジング21および第2のハウジング22の少なくとも一方において収容空間Sを区画する面であればよい。
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing the
Referring to FIG. 4, the
再び図4を参照して、蓋部材28は、第1のハウジング21の所定の面33に、例えばボルト34によって固定されている。第1のハウジング21に形成された溝27は、溝27の他端27bを除き蓋部材28によって覆われている。このようにして、溝27と蓋部材28とによって通路26は区画されている。通路26の一端27aは、第1のハウジング21を貫通する貫通孔31によって収容空間Sの外部と連通されており、通路26の他端27bは、収容空間Sの内部と連通されている。すなわち、通路26によって収容空間Sの内部と外部とが連通されている。
Referring to FIG. 4 again, the
また、蓋部材28と所定の面33との間に、図示しないシール部材を介在させて蓋部材28を所定の面33に固定してもよい。この場合、シール部材によって溝27の周囲を取り囲むことにより、通路26の両端以外の部分のシール性を向上することができる。さらに、図5に示すように、例えば銅合金を含むガスケット等の薄板状のシール部材32を用い、シール部材32自体に形成した溝27により通路26を形成するようにしてもよい。この場合、ハウジングに通路形成用の溝を形成する必要がなく、安価である。
Further, the
また上述のように、収容空間S内において、ウォーム軸19およびウォームホイール20の噛み合い部分を含む領域に緩衝材粒子を含む潤滑剤が充填されている。この緩衝材粒子は、潤滑剤中に分散しており、ウォーム軸19およびウォームホイール20の歯面間の衝突を緩衝することによって、バックラッシュに起因する歯打ち音を低減することができる。すなわち、緩衝材粒子を添加した潤滑剤を収容空間S内に介在させるのみで、コスト安価に車室内の騒音を低減することができる。
Further, as described above, in the accommodation space S, the region including the meshing portions of the
上記の緩衝材粒子としては、平均粒径D1が50μm<D1<300μmであることが好ましい。また、緩衝材粒子は球状であることが好ましい。
潤滑剤として、グリースを用いる場合は、緩衝材粒子を添加した状態でのちょう度を、NLGI番号で表してNo.2〜No.000とするのが好ましい。また、潤滑剤として、潤滑油を用いる場合は、その動粘度を20〜100mm2/s(40℃)とするのが好ましい。
As said buffer material particle | grains, it is preferable that the average particle diameter D1 is 50 micrometers <D1 <300 micrometers. The buffer material particles are preferably spherical.
When grease is used as the lubricant, the consistency with the addition of the buffer particles is represented by the NLGI number. 2-No. 000 is preferred. Moreover, when using lubricating oil as a lubrication agent, it is preferable that the kinematic viscosity shall be 20-100 mm < 2 > / s (40 degreeC).
この実施形態によれば、第1のハウジング21に形成された溝27と蓋部材28とで、ウォーム軸19およびウォームホイール20が収容された収容空間Sの内部と外部との間の通気を許容する通路26を形成している。したがって、収容空間Sが完全に密閉されないので、収容空間S内の圧力が変化することを防止できる。これによって、収容空間Sの圧力の変化によって生じる不具合を防止することができる。
According to this embodiment, the
また、通路26は、屈曲部30を有しているので、潤滑剤、特に潤滑油分が通路26を通過することを防止できる。したがって、第1および第2のハウジング21,22から潤滑剤が漏れることを防止できる。
図6は、本発明のさらに別の実施形態にかかる減速機18およびその近傍の構成を示す断面図であり、図7は、図6における減速機18を矢視VIIからみた部分拡大図である。この図6および図7において、前述の図2〜図4に示された各部と同等の構成部分については、図2〜図4と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
Further, since the
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a
本実施の形態が図2の実施の形態と主に相違するのは、通路126が、所定の面としての第2のハウジング122の外面122aに形成された溝127と、ハウジングを車体に取り付けるためのブラケット37とによって区画されていることにある。また、溝127の一端には、溝127と屈曲状に接続され、第2のハウジング122を貫通する貫通孔131が設けられている。
This embodiment is mainly different from the embodiment of FIG. 2 in that the
ブラケット37は、板金によって形成されており、第2のハウジング122の外面122aに、例えばボルト38によって固定されている。第2のハウジング122の外面122aに形成された溝127は、他端を除いて、ブラケット37によって覆われており、これによって、ハウジング21,122の外部と内部との通気を許容する通路126が形成されている。
The
この実施形態によれば、ハウジング21,122の外部と内部との通気を許容する通路126を形成することによって、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、ハウジングを車体に取り付けるために必然的に備えられるブラケット37を用いて、通路126を形成しているので、部品点数の増加を抑えることができる。
図8は、本発明の別の実施形態にかかる減速機18およびその近傍の構成を示す断面図である。この図8において、前述の図2〜図4に示された各部と同等の構成部分については、図2〜図4と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
According to this embodiment, by forming the
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a
本実施の形態が図2の実施の形態と主に相違するのは、第1および第2のハウジング221,222は、互いに嵌め合わされた端部24,25に、それぞれの端部24,25から径方向X1外方に延設されて互いに突き合わされた第1および第2フランジ35,36を含み、通路226は、互いの端部24,25およびフランジ35,36に形成されていることにある。
This embodiment is mainly different from the embodiment of FIG. 2 in that the first and
通路226は、端部24,25の嵌合部に形成された第1の通路226aと、第1および第2のフランジ35,36の突き合わせ部分に形成され、一端が第1の通路226aと屈曲状に連通した第2の通路226bと、第2の通路226bの他端を第1のハウジング221の外部に連通する第3の通路226cとを含む。
第1の通路226aは、第2のハウジング222の端部25に形成された溝227aと、この溝227aに対向する第1のハウジング221の端部24とによって区画されている。なお、この溝227aは、第1のハウジング221の端部24に形成されていてもよい。この場合、第1のハウジング221の端部24に形成された溝と第2のハウジング222の端部25とによって第1の通路226aが区画される。さらに、第1および第2のハウジング221,222のそれぞれの端部24,25に溝を形成し、これらの溝によって第1の通路226aを区画してもよい。
The
The
第2の通路226bは、第2のフランジ36に形成された溝227bと第1のフランジ35とによって区画されている。なお、この溝227bは、第1のフランジ35に形成されていてもよい。この場合、第1のフランジ35に形成された溝と、第2のフランジ35とによって第2の通路226bが区画される。さらに、第1および第2のフランジ35,36の両方に溝を形成して、これらの溝によって第2の通路226bを区画してもよい。
The
第3の通路226cは、第1のフランジ35を貫通する貫通孔である。この第3の通路226cは、第1のフランジ35または第2のフランジ36の少なくとも一方に形成されていればよい。
この実施形態によれば、第1および第2のハウジング221,222の端部24,25ならびに第1および第2のフランジ35,36の突き合わせ部に通路226を形成することにより、上述の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、上述の実施形態における蓋部材28を設けなくてもよいので、部品点数の増加を抑えることができる。
The
According to this embodiment, the
なお、本実施の形態において、第2の通路226bを形成するための溝227bを、いずれかのハウジング221,222ではなく、第1のハウジング221の第1のフランジ35と第2のハウジング222の第2のフランジ36との間に介在する薄板状のシール部材(例えば銅合金を含むガスケット)に形成してもよい。
この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
In the present embodiment, the
The present invention is not limited to the contents of the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims.
1・・・電動パワーステアリング装置、17・・・電動モータ、18・・・減速機(伝達機構)、21,221・・・第1のハウジング(ハウジング)、22,122,222・・・第2のハウジング(ハウジング)、24,25・・・端部、26,126,226・・・通路、27,127・・・溝、28・・・蓋部材(溝を覆う部材)、30・・・屈曲部、31,131・・・貫通孔(通路の一部)、33・・・所定の面、35・・・第1のフランジ、36・・・第2のフランジ、37・・・ブラケット(溝を覆う部材)、122a・・・ハウジングの外面、226a・・・第1の通路、226b・・・第2の通路、226c・・・第3の通路、A・・・ラックアンドピニオン機構(操舵機構)、X1・・・径方向
DESCRIPTION OF
Claims (4)
この電動モータの出力軸の回転を操舵機構に伝達するための伝達機構と、
この伝達機構を収容するハウジングとを備え、
このハウジングに、ハウジングの内部と外部との間の通気を許容する通路が形成されており、
この通路は、屈曲部を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric motor for steering assistance having an output shaft;
A transmission mechanism for transmitting the rotation of the output shaft of the electric motor to the steering mechanism;
A housing for accommodating the transmission mechanism,
A passage that allows ventilation between the inside and the outside of the housing is formed in the housing,
The electric power steering apparatus, wherein the passage includes a bent portion.
通路の一端がハウジングの内部に連通し、通路の他端がハウジングの外部に連通していることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 In Claim 1, the passage is partitioned by a groove formed on a predetermined surface of the housing and a member covering the groove,
An electric power steering apparatus, wherein one end of the passage communicates with the inside of the housing, and the other end of the passage communicates with the outside of the housing.
上記溝を覆う部材は、上記ハウジングを車体に取り付けるためのブラケットを含むことを特徴とする電動パワーステアリングリング装置。 In Claim 2, the groove is formed on the outer surface of the housing,
The member for covering the groove includes a bracket for attaching the housing to a vehicle body.
第1および第2のハウジングは、互いに嵌め合わされた端部と、それぞれの端部から径方向外方に延設されて互いに突き合わされたフランジとを含み、
上記通路は、第1および第2のハウジングの端部の嵌め合わせ部分に形成された第1の通路と、第1および第2のフランジの突き合わせ部分に形成され、一端が第1の通路と屈曲状に連通した第2の通路と、第2の通路の他端をハウジングの外部に連通する第3の通路とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 The housing according to claim 1, wherein the housing includes cylindrical first and second housings,
The first and second housings include end portions fitted to each other, and flanges extending radially outward from the respective end portions and facing each other,
The passage is formed in the first passage formed in the fitting portion of the end portions of the first and second housings, and in the butting portion of the first and second flanges, and one end is bent with the first passage. An electric power steering apparatus comprising: a second passage communicating in a shape; and a third passage communicating the other end of the second passage to the outside of the housing.
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