JP2012121408A

JP2012121408A - Electric power steering system

Info

Publication number: JP2012121408A
Application number: JP2010272625A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Oya; 敏明應矢
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2010-12-07
Filing date: 2010-12-07
Publication date: 2012-06-28

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering system with a simple structure while maintaining an optimum wheelbase.SOLUTION: In the electric power steering system including a steering force assist system that applies, to a steering system, assist power for assisting steering operation by driving rotation of a steering shaft with a motor as a driving source, the motor is drivingly engaged with the steering shaft through the speed reducer comprised of a worm gear 26 and a wheel gear 25 engaged with each other, and the worm gear 26 has worm teeth formed from spiral leaf spring.

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.

従来、モータを駆動源とする電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）には、ステアリングシャフトを回転駆動することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与するものがある。通常、このようなＥＰＳにおいて、モータは、第１及び第２のギヤを噛合してなる減速機構（例えばウォームギヤ及びホイールギヤ）を介してステアリングシャフトに連結されている。そして、同モータの回転は、この減速機構により減速されてステアリングシャフトに伝達される。 2. Description of the Related Art Conventionally, some electric power steering devices (EPS) using a motor as a drive source apply a motor torque as an assist force to a steering system by rotationally driving a steering shaft. Usually, in such EPS, the motor is connected to the steering shaft via a reduction mechanism (for example, a worm gear and a wheel gear) formed by meshing the first and second gears. The rotation of the motor is decelerated by this decelerating mechanism and transmitted to the steering shaft.

上記のような減速機構を用いたＥＰＳの場合、その二つのギヤの噛合状態、つまり噛合部における適切な軸間距離の設定及び維持が極めて重要な要素となる。即ち、その軸間距離が小さいほど、音や振動の発生は抑えることができるものの、各ギヤの磨耗は進みやすくなる。反対に、その軸間距離が大きくなる程、磨耗は抑えられるが音や振動が発生しやすくなるという傾向がある。そのため、各ギヤの軸間距離は、これらのバランスを考慮した上で最適と考えられる範囲に設定するとともに、歯面の磨耗等といった経年変化によらず安定的に維持されることが望ましい。 In the case of the EPS using the speed reduction mechanism as described above, the meshing state of the two gears, that is, the setting and maintenance of an appropriate inter-axis distance at the meshing portion is an extremely important factor. That is, the smaller the distance between the shafts, the more the generation of sound and vibration can be suppressed, but the wear of each gear is more likely to proceed. On the other hand, as the distance between the axes increases, wear tends to be suppressed, but noise and vibration tend to occur. Therefore, it is desirable that the inter-shaft distance of each gear is set within a range that is considered optimal in consideration of these balances, and is stably maintained regardless of secular changes such as tooth surface wear.

そこで、従来、このような減速機構を用いるＥＰＳには、例えば特許文献１に示されるように、付勢手段を用いてウォームギヤをホイールギヤに押し付けることにより、両者の軸間距離を最適に維持する、いわゆるアンチ・バックラッシュ・システムが組み込まれている。 Therefore, conventionally, in EPS using such a speed reduction mechanism, as shown in Patent Document 1, for example, the worm gear is pressed against the wheel gear by using an urging means, so that the distance between both axes is optimally maintained. A so-called anti-backlash system is incorporated.

すなわち、図５に示されるように、減速機構１０１を収容するハウジング１０２内において、ウォームギヤ１０３の図５における左端部である第１の端部は、ホイールギヤ１０４に対して接離する方向に移動可能に設けられた第１の転がり軸受１０５に支持されている。また、ウォームギヤ１０３の右端部である第２の端部は、ハウジング１０２に固定された第２の転がり軸受１０６に支持されている。そして、第１の転がり軸受１０５は、その外周を囲繞するように湾曲された付勢手段としての湾曲板ばね１０７によりホイールギヤ１０４に近接する方向へ付勢される。これにより、ウォームギヤ１０３がその第２の端部側を中心としてホイールギヤ１０４へ向けて傾動し、それらの噛合部における軸間距離が最適に維持される。これにより、異音の発生も抑制される。 That is, as shown in FIG. 5, the first end, which is the left end of the worm gear 103 in FIG. It is supported by a first rolling bearing 105 that can be provided. The second end, which is the right end of the worm gear 103, is supported by a second rolling bearing 106 that is fixed to the housing 102. The first rolling bearing 105 is urged in the direction approaching the wheel gear 104 by a curved leaf spring 107 as urging means curved so as to surround the outer periphery thereof. As a result, the worm gear 103 tilts toward the wheel gear 104 around the second end side, and the inter-axis distance at the meshing portions is optimally maintained. Thereby, generation | occurrence | production of unusual noise is also suppressed.

特開２０１０−１００１２９号公報JP 2010-1000012 A

しかしながら、特許文献１のＥＰＳでは、軸間距離は最適に維持されるものの、部品点数が多く、構造が複雑であった。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、軸間距離を最適に維持しつつ構造簡素な電動パワーステアリング装置を提供することにある。 However, in the EPS of Patent Document 1, although the distance between the axes is optimally maintained, the number of parts is large and the structure is complicated.
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device having a simple structure while maintaining an optimum distance between shafts.

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータを駆動源として、ステアリングシャフトを回転駆動することにより操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置を備え、前記モータは、ウォームギヤ及びウォームホイールを噛合してなる減速機構を介して前記ステアリングシャフトに駆動連結された電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤは、螺旋板ばねで形成されたウォーム歯を有することを要旨とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is a steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to a steering system by rotationally driving a steering shaft using a motor as a drive source. And the motor is drive-coupled to the steering shaft via a speed reduction mechanism that meshes a worm gear and a worm wheel. The worm gear has a worm tooth formed of a spiral leaf spring. This is the gist.

２つのギヤが噛合する場合、両者の間には、少なからずバックラッシュが存在する。バックラッシュは、ギヤ同士の衝突時に発生する異音の原因となることが分かっている。そこで、同構成によれば、ウォームギヤのウォーム歯を螺旋板ばねで構成した。これにより、ウォームギヤとウォームホイールとが噛合して、そのギヤ同士が衝突したときの衝撃は、螺旋板ばねが軸方向に弾性変形することにより吸収される。従って、衝突に伴う異音の発生が抑制される。 When two gears mesh with each other, there is a considerable amount of backlash between them. Backlash has been found to cause abnormal noise that occurs when gears collide. Therefore, according to this configuration, the worm teeth of the worm gear are configured by a spiral leaf spring. Thereby, the impact when the worm gear and the worm wheel mesh with each other and the gears collide with each other is absorbed by elastic deformation of the spiral leaf spring in the axial direction. Therefore, the generation of abnormal noise associated with the collision is suppressed.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ及び前記ウォームホイールの軸間距離は、前記ウォームギヤ及び前記ウォームホイールのピッチ円半径の和よりも小さいことを要旨とする。 According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, an inter-axis distance between the worm gear and the worm wheel is smaller than a sum of pitch circle radii of the worm gear and the worm wheel. The gist.

同構成によれば、ウォームギヤは、螺旋板ばねがウォームホイールから離間する方向へ弾性変形した状態で噛合する。この弾性変形による、螺旋板ばねの弾性力は、ウォームホイールへ近接する方向へ作用する。このため、第１及び第２のギヤとの内部隙間が詰められて異音の発生が抑制される。また、異音の発生を抑制するために従来必要であったウォームギヤをホイールギヤ側へ押圧する付勢手段等の構成を省略することができる。 According to this configuration, the worm gear meshes in a state where the spiral leaf spring is elastically deformed in a direction away from the worm wheel. The elastic force of the spiral leaf spring due to this elastic deformation acts in the direction close to the worm wheel. For this reason, the internal clearance between the first and second gears is reduced and the generation of abnormal noise is suppressed. In addition, it is possible to omit the configuration of an urging unit or the like that presses the worm gear to the wheel gear side, which has been conventionally required to suppress the generation of abnormal noise.

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置において、前記螺旋板ばねを有するギヤは、軸部と、これと一体形成されるとともにこれを間隙を有する態様で囲繞するギヤ部とから構成され、前記ギヤ部は、前記螺旋板ばねによって形成されるとともに、その両端部において、前記軸部と連結されてなることを要旨とする。 According to a third aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first or second aspect, the gear having the spiral leaf spring is formed integrally with the shaft portion and has a gap. The gear portion is formed by the spiral leaf spring and is connected to the shaft portion at both ends thereof.

同構成によれば、軸部が回転するとき、ギヤ部はこの軸部と一体回転する。すなわち、ギヤ部の捩れが抑制される。従って、ウォームギヤとウォームホイールとが噛合している状態において、一方のギヤの回転を他方のギヤへ伝達する際、回転がギヤ部、すなわち螺旋板ばねの捩れによって吸収されない。従って、モータの回転の伝達損失が抑制される。 According to this configuration, when the shaft portion rotates, the gear portion rotates integrally with the shaft portion. That is, the twist of the gear part is suppressed. Therefore, when the rotation of one gear is transmitted to the other gear in a state where the worm gear and the worm wheel are engaged, the rotation is not absorbed by the twist of the gear portion, that is, the spiral leaf spring. Therefore, transmission loss of motor rotation is suppressed.

本発明では、軸間距離を最適に維持しつつ構造簡素な電動パワーステアリング装置を提供することができる。 In the present invention, it is possible to provide an electric power steering apparatus having a simple structure while maintaining an optimum distance between the axes.

電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。The schematic block diagram of an electric power steering device (EPS). 本実施形態のＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the EPS actuator of this embodiment. 図２のウォームギヤの詳細を示す拡大図。The enlarged view which shows the detail of the worm gear of FIG. 他の実施例のウォームギヤの詳細を示す拡大図。The enlarged view which shows the detail of the worm gear of another Example. 従来のＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。Sectional drawing which shows schematic structure of the conventional EPS actuator.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in an electric power steering apparatus (EPS) 1, a steering shaft 3 to which a steering 2 is fixed is connected to a rack shaft 5 via a rack and pinion mechanism 4. Thereby, the rotation of the steering shaft 3 accompanying the steering operation is converted into a reciprocating linear motion of the rack shaft 5 by the rack and pinion mechanism 4. The steering shaft 3 is formed by connecting a column shaft 8, an intermediate shaft 9, and a pinion shaft 10. The reciprocating linear motion of the rack shaft 5 accompanying the rotation of the steering shaft 3 is transmitted to a knuckle (not shown) via tie rods 11 connected to both ends of the rack shaft 5, whereby the steered angle of the steered wheels 12. That is, the traveling direction of the vehicle is changed.

また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ２２と、該ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御するＥＣＵ２３とを備えている。 The EPS 1 also includes an EPS actuator 22 as a steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to the steering system using the motor 21 as a drive source, and an ECU 23 that controls the operation of the EPS actuator 22. ing.

ＥＰＳアクチュエータ２２は、いわゆるコラム型のＥＰＳアクチュエータとして構成されている。具体的には、ＥＰＳアクチュエータ２２の駆動源であるモータ２１は、減速機構２４を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。この減速機構２４は、コラムシャフト８に連結されたホイールギヤ２５と、モータ２１に連結されたウォームギヤ２６とを噛合することにより構成される。そして、そのモータ２１の回転を減速機構２４により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、モータトルクをアシスト力として操舵系に付与する。 The EPS actuator 22 is configured as a so-called column type EPS actuator. Specifically, the motor 21 that is the drive source of the EPS actuator 22 is drivingly connected to the column shaft 8 via the speed reduction mechanism 24. The speed reduction mechanism 24 is configured by meshing a wheel gear 25 connected to the column shaft 8 and a worm gear 26 connected to the motor 21. Then, the rotation of the motor 21 is decelerated by the deceleration mechanism 24 and transmitted to the column shaft 8, so that the motor torque is applied to the steering system as an assist force.

ＥＣＵ２３には、コラムシャフト８を介して伝達される操舵トルクを検出するためのトルクセンサ３１が接続されている。具体的には、コラムシャフト８は、ステアリング２に連結される上側軸３２と、ホイールギヤ２５が設けられた下側軸３３とをトーションバー３４を介して連結する。そして、トルクセンサ３１は、そのトーションバー３４の捻れ角を測定することにより、操舵系に入力される操舵トルクτを検出して、これをＥＣＵ２３に出力する。 A torque sensor 31 for detecting a steering torque transmitted through the column shaft 8 is connected to the ECU 23. Specifically, the column shaft 8 connects the upper shaft 32 connected to the steering 2 and the lower shaft 33 provided with the wheel gear 25 via a torsion bar 34. The torque sensor 31 detects the steering torque τ input to the steering system by measuring the torsion angle of the torsion bar 34, and outputs this to the ECU 23.

また、ＥＣＵ２３には、上記トルクセンサ３１とともに、車速センサ３５が接続されている。そして、ＥＣＵ２３は、これらセンサにより検出される車速Ｖ及び操舵トルクτに基づいて、ＥＰＳアクチュエータ２２の作動を制御する。詳述すると、ＥＣＵ２３は、モータ２１の発生するトルクの制御を通じて、操舵系に付与するアシスト力の制御を実行する。 In addition to the torque sensor 31, a vehicle speed sensor 35 is connected to the ECU 23. The ECU 23 controls the operation of the EPS actuator 22 based on the vehicle speed V and the steering torque τ detected by these sensors. More specifically, the ECU 23 performs control of assist force applied to the steering system through control of torque generated by the motor 21.

次に、本実施形態におけるＥＰＳアクチュエータの構成について説明する。
図２に示すように、ＥＰＳアクチュエータ２２は、減速機構２４を収容するハウジング４１を備えている。このハウジング４１は、モータ２１の一部が収容されるモータ収容部４２、及び同モータ収容部４２に連続して形成されるとともにウォームギヤ２６が収容されるウォームギヤ収容部４３、及び同ウォームギヤ収容部４３に連続して形成されるとともにホイールギヤ２５が収容されるホイールギヤ収容部４４を備えている。また、ウォームギヤ収容部４３において、ウォームギヤ２６の図２における左側の端部にあたる第１の端部側には、略円形状の開口を有する開口部４５が形成されている。開口部４５は、エンドカバー４７により閉塞されている。 Next, the configuration of the EPS actuator in the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, the EPS actuator 22 includes a housing 41 that houses the speed reduction mechanism 24. The housing 41 is formed continuously with the motor accommodating portion 42 in which a part of the motor 21 is accommodated, the worm gear accommodating portion 43 in which the worm gear 26 is accommodated, and the worm gear accommodating portion 43. And a wheel gear accommodating portion 44 in which the wheel gear 25 is accommodated. In the worm gear housing 43, an opening 45 having a substantially circular opening is formed on the first end side corresponding to the left end of the worm gear 26 in FIG. The opening 45 is closed by the end cover 47.

モータ２１は、ハウジング４１に貫設されたステアリングシャフト３（コラムシャフト８）の軸線方向に対して、その出力軸４８の軸線方向が直交するように、詳しくはいわゆる「捩れ」の関係となる態様で同ハウジング４１に固定されている。そして、その出力軸４８に連結されたウォームギヤ２６は、その両端がハウジング４１内に設けられた第１及び第２の転がり軸受５１，５２により回転可能に支持されるとともに、ステアリングシャフト３に連結されたホイールギヤ２５に噛合されている。なお、本実施形態では、これら第１及び第２の転がり軸受５１，５２には、ボール軸受が採用されている。 In detail, the motor 21 has a so-called “twist” relationship so that the axial direction of the output shaft 48 is orthogonal to the axial direction of the steering shaft 3 (column shaft 8) penetrating the housing 41. The housing 41 is fixed. The worm gear 26 connected to the output shaft 48 is rotatably supported by first and second rolling bearings 51 and 52 provided in the housing 41 at both ends, and is connected to the steering shaft 3. Meshed with the wheel gear 25. In the present embodiment, ball bearings are employed as the first and second rolling bearings 51 and 52.

ウォームギヤ２６は、ホイールギヤ２５との噛合部における最適な軸間距離の維持、及び同噛合部における内部隙間を詰めて異音の発生を抑制するために、次のように形成されている。 The worm gear 26 is formed as follows in order to maintain the optimum inter-axis distance in the meshing portion with the wheel gear 25 and to reduce the generation of abnormal noise by closing the internal gap in the meshing portion.

詳述すると、図３に示されるように、このウォームギヤ２６は、円柱状の軸部６０と、同軸部６０の軸心に沿ってこれを囲繞するギヤ部７０とからなる。軸部６０には、モータ２１の出力軸４８側から基端支持部６１、中心軸部６２、先端支持部６３が形成されている。基端支持部６１は、第１の転がり軸受５１に、先端支持部６３は、第２の転がり軸受５２に回転可能に支持されている。基端支持部６１及び先端支持部６３の直径は等しく、中心軸部６２の直径は、基端支持部６１及び先端支持部６３の直径よりも小さく設定されている。 More specifically, as shown in FIG. 3, the worm gear 26 includes a cylindrical shaft portion 60 and a gear portion 70 that surrounds the shaft portion 60 along the axial center of the coaxial portion 60. A proximal end support portion 61, a central shaft portion 62, and a distal end support portion 63 are formed on the shaft portion 60 from the output shaft 48 side of the motor 21. The proximal end support portion 61 is rotatably supported by the first rolling bearing 51, and the distal end support portion 63 is rotatably supported by the second rolling bearing 52. The diameters of the proximal end support portion 61 and the distal end support portion 63 are equal, and the diameter of the central shaft portion 62 is set smaller than the diameters of the proximal end support portion 61 and the distal end support portion 63.

ギヤ部７０は、螺旋板ばねである。この螺旋板ばねは、帯状の金属板材が螺旋状に巻回されることにより形成されてウォーム歯としての役割を発揮するものである。このギヤ部７０は、中心軸部６２との間に間隙を有する態様でこれを囲繞するとともに、その両端部は、基端支持部６１及び先端支持部６３と連結されている。このため、ギヤ部７０は、軸部６０と一体回転するとともに、軸心方向及びこれと直交する方向に弾性変形することが可能とされている。なお、ウォームギヤ２６のピッチ円半径をＷｒとする。 The gear part 70 is a spiral leaf spring. The spiral leaf spring is formed by spirally winding a band-shaped metal plate material and exhibits a role as a worm tooth. The gear portion 70 surrounds the gear shaft 70 in a form having a gap with the central shaft portion 62, and both end portions thereof are connected to the proximal end support portion 61 and the distal end support portion 63. For this reason, the gear part 70 can rotate integrally with the shaft part 60 and can be elastically deformed in the axial direction and in a direction orthogonal thereto. Note that the pitch circle radius of the worm gear 26 is Wr.

図２に示されるように、ウォームギヤ２６は、ホイールギヤ２５と噛合された状態で、ウォームギヤ収容部４３に収容される。このとき、捩れの位置の関係にあるホイールギヤ２５の軸心とウォームギヤ２６の軸心との距離は、ホイールギヤ２５のピッチ円半径Ｈｒとウォームギヤ２６のピッチ円半径Ｗｒとの和よりも小さく設定される。すなわち、ホイールギヤ２５とウォームギヤ２６との軸間距離Ｌは、以下に示す（１）式で表される。 As shown in FIG. 2, the worm gear 26 is housed in the worm gear housing portion 43 while being engaged with the wheel gear 25. At this time, the distance between the shaft center of the wheel gear 25 and the shaft center of the worm gear 26 that are in a torsional position is set to be smaller than the sum of the pitch circle radius Hr of the wheel gear 25 and the pitch circle radius Wr of the worm gear 26. Is done. That is, the inter-axis distance L between the wheel gear 25 and the worm gear 26 is expressed by the following equation (1).

Ｌ＜Ｈｒ＋Ｗｒ・・・（１）
従って、ウォームギヤ２６のギヤ部７０は、ホイールギヤ２５との噛合部において、ホイールギヤ２５のピッチ円半径Ｈｒとウォームギヤ２６のピッチ円半径Ｗｒとの和から軸間距離Ｌを引いた差分距離の分だけホイールギヤ２５から離間する側（図２における上側）へ弾性変形した状態となる。すなわち、ギヤ部７０は、軸部６０との間に設けられたすき間を利用して噛合部分を中心に全体が上側へたわむ。この差分距離Ｌｘは、以下に示す（２）式で表される。 L <Hr + Wr (1)
Accordingly, the gear portion 70 of the worm gear 26 is a difference distance difference obtained by subtracting the inter-axis distance L from the sum of the pitch circle radius Hr of the wheel gear 25 and the pitch circle radius Wr of the worm gear 26 at the meshing portion with the wheel gear 25. Only the side away from the wheel gear 25 (the upper side in FIG. 2) is elastically deformed. In other words, the gear portion 70 is bent upward as a whole around the meshing portion by utilizing a gap provided between the gear portion 70 and the shaft portion 60. This difference distance Lx is expressed by the following equation (2).

Ｌｘ＝（Ｈｒ＋Ｗｒ）−Ｌ＞０・・・（２）
従って、ギヤ部７０には、弾性変形量である差分距離Ｌｘの分だけ、弾性力が蓄えられる。このため、ギヤ部７０は、ホイールギヤ２５に近接する側（図２における下側）へ弾性復帰しようとする。これにより、ホイールギヤ２５とウォームギヤ２６との噛み合いが好適に維持される。 Lx = (Hr + Wr) −L> 0 (2)
Accordingly, the elastic force is stored in the gear portion 70 by the difference distance Lx that is the amount of elastic deformation. For this reason, the gear part 70 tends to elastically return to the side close to the wheel gear 25 (the lower side in FIG. 2). Thereby, the meshing of the wheel gear 25 and the worm gear 26 is suitably maintained.

ＥＰＳ１の長期間の使用に伴い、ホイールギヤ２５又はウォームギヤ２６、若しくはその両方の歯の部分が摩耗するおそれがあるものの、その摩耗量はわずかである。この場合、その摩耗した分だけ、ホイールギヤ２５のピッチ円半径Ｈｒ又はウォームギヤ２６のピッチ円半径Ｗｒ、若しくはその両方が小さくなる。このときのホイールギヤ２５のピッチ円半径をＨｒｍ、ウォームギヤ２６のピッチ円半径をＷｒｍとしたとき、摩耗後の差分距離Ｌｘｍは、以下に示す（３）式で表される。 Although the tooth portions of the wheel gear 25 and / or the worm gear 26 may be worn with the use of the EPS 1 for a long period of time, the wear amount is small. In this case, the pitch circle radius Hr of the wheel gear 25 and / or the pitch circle radius Wr of the worm gear 26 are reduced by the amount of wear. When the pitch circle radius of the wheel gear 25 at this time is Hrm and the pitch circle radius of the worm gear 26 is Wrm, the differential distance Lxm after wear is expressed by the following equation (3).

Ｌｘ＞Ｌｘｍ＝（Ｈｒｍ＋Ｗｒｍ）−Ｌ＞０・・・（３）
（３）式からも分かるように、ピッチ円半径Ｈｒ，Ｗｒの減少に伴い、差分距離Ｌｘｍも減少する。これにより、ギヤ部７０の弾性変形量は少なくなるものの、弾性変形自体は維持される。従って、ホイールギヤ２５とウォームギヤ２６との噛合が好適に維持される。 Lx> Lxm = (Hrm + Wrm) −L> 0 (3)
As can be seen from the equation (3), the difference distance Lxm also decreases as the pitch circle radii Hr and Wr decrease. Thereby, although the amount of elastic deformation of the gear portion 70 is reduced, the elastic deformation itself is maintained. Therefore, the meshing between the wheel gear 25 and the worm gear 26 is suitably maintained.

次に、モータ２１の回転をアシスト力として操舵系に付与するときにウォームギヤ２６の作用について説明する。
モータ２１が回転するとき、ホイールギヤ２５の歯面とウォームギヤ２６の歯面とが衝突する。このとき、ウォーム歯には、ウォームギヤ２６の軸方向、すなわちホイールギヤ２５の回転方向への弾性変形が可能とされた螺旋板ばねが採用されているので、両者の歯面が衝突した際には、ウォームギヤ２６のギヤ部７０が軸方向へ弾性変形する。これにより、衝突した際の衝撃が吸収されるので、このときの歯打ち音が抑制される。また、ウォーム歯の弾性変形に伴い、これに蓄えられる弾性力により、同ウォーム歯の歯面は、ホイールギヤ２５の歯面に押圧される。これにより両者の噛合は、摺接が抑制された状態に維持される。従って、モータ２１の回転の伝達損失が抑制される。 Next, the operation of the worm gear 26 when the rotation of the motor 21 is applied to the steering system as an assist force will be described.
When the motor 21 rotates, the tooth surface of the wheel gear 25 and the tooth surface of the worm gear 26 collide. At this time, the worm tooth employs a spiral leaf spring that can be elastically deformed in the axial direction of the worm gear 26, that is, in the rotational direction of the wheel gear 25. Therefore, when both tooth surfaces collide with each other, The gear portion 70 of the worm gear 26 is elastically deformed in the axial direction. Thereby, since the impact at the time of a collision is absorbed, the rattling sound at this time is suppressed. Further, along with the elastic deformation of the worm teeth, the tooth surfaces of the worm teeth are pressed against the tooth surfaces of the wheel gear 25 by the elastic force stored in the worm teeth. Thereby, both meshing is maintained in a state in which sliding contact is suppressed. Therefore, transmission loss of rotation of the motor 21 is suppressed.

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。
（１）モータ２１の回転をホイールギヤ２５に伝達するギヤに、円柱状の軸部６０とウォーム歯として機能する螺旋板ばねからなるギヤ部７０とを有するウォームギヤ２６を採用した。これにより、モータ２１の回転に伴いウォームギヤ２６が回転して、同ウォームギヤ２６の歯面とホイールギヤ２５の歯面とが衝突したとき、螺旋板ばねで構成されたギヤ部７０がウォームギヤ２６の軸方向に弾性変形する。これにより、衝突した際の衝撃が吸収されるので、このときの歯打ち音が抑制される。また、ウォーム歯の弾性変形に伴い、これに蓄えられる弾性力により、同ウォーム歯の歯面は、ホイールギヤ２５の歯面に押圧される。これにより両者の噛合は、摺接が抑制された状態に維持される。従って、モータ２１の回転の伝達ロスが抑制される。 As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) A worm gear 26 having a cylindrical shaft portion 60 and a gear portion 70 formed of a spiral leaf spring that functions as worm teeth is adopted as a gear that transmits the rotation of the motor 21 to the wheel gear 25. Thus, when the worm gear 26 rotates with the rotation of the motor 21 and the tooth surface of the worm gear 26 and the tooth surface of the wheel gear 25 collide with each other, the gear portion 70 constituted by the spiral leaf spring is moved to the shaft of the worm gear 26. Elastically deforms in the direction. Thereby, since the impact at the time of a collision is absorbed, the rattling sound at this time is suppressed. Further, along with the elastic deformation of the worm teeth, the tooth surfaces of the worm teeth are pressed against the tooth surfaces of the wheel gear 25 by the elastic force stored in the worm teeth. Thereby, both meshing is maintained in a state in which sliding contact is suppressed. Therefore, transmission loss of rotation of the motor 21 is suppressed.

（２）ホイールギヤ２５とウォームギヤ２６との軸間距離Ｌをホイールギヤ２５のピッチ円半径Ｈｒとウォームギヤ２６のピッチ円半径Ｗｒとの和よりも小さく設定した。これにより、ホイールギヤ２５とウォームギヤ２６とを組み付けた状態において、ウォームギヤ２６のギヤ部７０は、ホイールギヤ２５から離間する方向へ弾性変形し、この弾性変形に伴いホイールギヤ２５へ近接する方向への弾性力を発揮する。このため、ホイールギヤ２５とウォームギヤ２６との噛み合いが好適に維持される。これにより、両者の内部隙間が詰められて異音の発生が抑制される。また、異音の発生を抑制するために従来必要であったウォームギヤをホイールギヤ側へ押圧する付勢手段等の構成を省略することができる。 (2) The distance L between the wheel gear 25 and the worm gear 26 is set to be smaller than the sum of the pitch circle radius Hr of the wheel gear 25 and the pitch circle radius Wr of the worm gear 26. As a result, in a state where the wheel gear 25 and the worm gear 26 are assembled, the gear portion 70 of the worm gear 26 is elastically deformed in a direction away from the wheel gear 25, and in a direction close to the wheel gear 25 along with this elastic deformation. Demonstrate elasticity. For this reason, the meshing between the wheel gear 25 and the worm gear 26 is suitably maintained. As a result, the internal gap between the two is reduced and the occurrence of abnormal noise is suppressed. In addition, it is possible to omit the configuration of an urging unit or the like that presses the worm gear to the wheel gear side, which has been conventionally required to suppress the generation of abnormal noise.

（３）ウォームギヤ２６を円柱状の軸部６０とこれと一体形成されたギヤ部７０とによって構成した。これにより、軸部６０とギヤ部７０とは一体回転する。すなわち、軸部６０とギヤ部７０との捩れが抑制されている。これにより、モータ２１の回転の伝達ロスが抑制される。 (3) The worm gear 26 is constituted by a cylindrical shaft portion 60 and a gear portion 70 formed integrally therewith. Thereby, the shaft part 60 and the gear part 70 rotate integrally. That is, the twist of the shaft part 60 and the gear part 70 is suppressed. Thereby, the transmission loss of the rotation of the motor 21 is suppressed.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態のウォームギヤ２６は、軸部６０とギヤ部７０とによって構成されたが、軸部６０は必ずしも必要ない。詳しくは、基端支持部６１と先端支持部６３とを連結する中心軸部６２を設けなくともよい。このように構成した場合のウォームギヤ８０を図４に示す。このように、構成した場合であっても、ウォームギヤ８０の歯面とホイールギヤ２５の歯面とが衝突したとき、螺旋板ばねで構成されたギヤ部７０がウォームギヤ８０の軸方向に弾性変形する。これにより、衝突した際の衝撃が吸収されるので、このときの歯打ち音が抑制される。 In addition, you may change the said embodiment as follows.
-Although the worm gear 26 of the said embodiment was comprised by the axial part 60 and the gear part 70, the axial part 60 is not necessarily required. Specifically, the central shaft portion 62 that connects the proximal end support portion 61 and the distal end support portion 63 may not be provided. FIG. 4 shows the worm gear 80 configured as described above. Thus, even in the case of the configuration, when the tooth surface of the worm gear 80 and the tooth surface of the wheel gear 25 collide, the gear portion 70 formed of a spiral leaf spring is elastically deformed in the axial direction of the worm gear 80. . Thereby, since the impact at the time of a collision is absorbed, the rattling sound at this time is suppressed.

・上記実施形態では、コラム型のＥＰＳ１に具体化したが、第１及び第２のギヤを噛合してなる減速機構２４を介してモータとステアリングシャフトとが駆動連結される構成を有するものであればよい。例えば、ピニオンシャフトに対してアシスト力を付与するいわゆるピニオン型のＥＰＳに適用してもよい。 In the above embodiment, the column type EPS 1 is embodied, but the motor and the steering shaft are connected to each other via a speed reduction mechanism 24 that meshes the first and second gears. That's fine. For example, the present invention may be applied to a so-called pinion type EPS that applies assist force to a pinion shaft.

１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２４…減速機構、２５…ホイールギヤ、２６，８０…ウォームギヤ、６０…軸部、６１…基端支持部、６２…中心軸部、６３…先端支持部、７０…ギヤ部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device (EPS), 24 ... Deceleration mechanism, 25 ... Wheel gear, 26, 80 ... Worm gear, 60 ... Shaft part, 61 ... Base end support part, 62 ... Center shaft part, 63 ... Tip support part, 70: Gear portion.

Claims

モータを駆動源として、ステアリングシャフトを回転駆動することにより操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置を備え、前記モータは、ウォームギヤ及びウォームホイールを噛合してなる減速機構を介して前記ステアリングシャフトに駆動連結された電動パワーステアリング装置において、
前記ウォームギヤは、螺旋板ばねで形成されたウォーム歯を有する電動パワーステアリング装置。 The motor includes a steering force assist device that applies an assist force for assisting the steering operation to the steering system by rotationally driving the steering shaft using a motor as a drive source, and the motor is a deceleration that meshes a worm gear and a worm wheel. In the electric power steering device that is drivingly connected to the steering shaft via a mechanism,
The worm gear is an electric power steering apparatus having worm teeth formed by a spiral leaf spring.

請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ウォームギヤ及び前記ウォームホイールの軸間距離は、前記ウォームギヤ及び前記ウォームホイールのピッチ円半径の和よりも小さいことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein
The electric power steering apparatus characterized in that an inter-axis distance between the worm gear and the worm wheel is smaller than a sum of pitch circle radii of the worm gear and the worm wheel.

請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記螺旋板ばねを有するギヤは、軸部と、これと一体形成されるとともにこれを間隙を有する態様で囲繞するギヤ部とから構成され、前記ギヤ部は、前記螺旋板ばねによって形成されるとともに、その両端部において、前記軸部と連結されてなる電動パワーステアリング装置。 In the electric power steering apparatus according to claim 1 or 2,
The gear having the spiral leaf spring is composed of a shaft portion and a gear portion that is integrally formed with the shaft portion and surrounds the shaft portion in a form having a gap, and the gear portion is formed by the spiral leaf spring. An electric power steering device connected to the shaft at both ends.