JP2013056578A - Electric power steering device and method for manufacturing the same - Google Patents

Electric power steering device and method for manufacturing the same Download PDF

Info

Publication number
JP2013056578A
JP2013056578A JP2011194910A JP2011194910A JP2013056578A JP 2013056578 A JP2013056578 A JP 2013056578A JP 2011194910 A JP2011194910 A JP 2011194910A JP 2011194910 A JP2011194910 A JP 2011194910A JP 2013056578 A JP2013056578 A JP 2013056578A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
joint
shaft
electric power
power steering
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011194910A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5626656B2 (en
Inventor
Hiroaki Baba
弘明 馬場
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2011194910A priority Critical patent/JP5626656B2/en
Publication of JP2013056578A publication Critical patent/JP2013056578A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5626656B2 publication Critical patent/JP5626656B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D1/00—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements
    • F16D1/02—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for connecting two abutting shafts or the like
    • F16D1/04—Couplings for rigidly connecting two coaxial shafts or other movable machine elements for connecting two abutting shafts or the like with clamping hub; with hub and longitudinal key

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify an assembly process while suppressing looseness, by integrating a motor shaft with a worm shaft.SOLUTION: The electric power steering device has structure, in which a joint 9 is disposed between the motor shaft 6a and the worm shaft 6b, and the motor shaft 6a is integrally fastened with the worm shaft 6b. Shape-memory alloy is used for the joint 9. The joint 9 is, for example, a pipe-like joint made of the shape-memory alloy. The pipe-like joint may be a joint in which a spline is fitted. Preferably, the pipe-like joint should be formed so that an inner diameter of the pipe-like joint is thinner than an outer diameter of the motor shaft 6a and an outer diameter of the worm shaft 6b, when the shape-memory alloy is transformed in a mother phase.

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置およびその製造方法に関する。さらに詳述すると、本発明は、電動パワーステアリング装置における継手構造の改良に関する。   The present invention relates to an electric power steering device and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention relates to an improved joint structure in an electric power steering device.

従来、自動車用操舵系において、電動式のパワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering）が提案され、実用化されている。現在においては、ステアリングホイールに付加された操舵トルクに応じて、電動モータで補助操舵トルクを発生し、この補助操舵トルクをステアリング軸に伝達する電動パワーステアリング装置の開発が進められている。このような電動パワーステアリング装置では、電動モータが減速機構を介してステアリング軸に接続され、電動モータの回転は、減速機構により減速された後、ステアリング軸に伝達される。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering device (EPS) has been proposed and put into practical use in an automobile steering system. At present, the development of an electric power steering device that generates an auxiliary steering torque by an electric motor in accordance with the steering torque applied to the steering wheel and transmits the auxiliary steering torque to the steering shaft has been underway. In such an electric power steering apparatus, the electric motor is connected to the steering shaft via a speed reduction mechanism, and the rotation of the electric motor is transmitted to the steering shaft after being decelerated by the speed reduction mechanism.

このような電動パワーステアリング装置であって、モータのアクチュエーター出力シャフト（以下、モータシャフトという）と、ウォームシャフトが一直線上に配置されたタイプの装置においては、従来、その軸力の伝達および結合にはインボリュートスプラインが用いられてきた。インボリュートスプラインを用いた機構はギア側とモータ側の組立が容易であるため、大変有用である。   In such an electric power steering device, in which the actuator output shaft (hereinafter referred to as the motor shaft) of the motor and the worm shaft are arranged in a straight line, conventionally, the transmission and coupling of the axial force has been conventionally performed. Involute splines have been used. A mechanism using an involute spline is very useful because it can be easily assembled on the gear side and the motor side.

図１０の電動パワーステアリング装置はモータ１’のシャフト（モータシャフト）６’とウォームシャフト５’とが別体式の装置の一例である。モータシャフト６’はインボリュートスプライン７’等でウォームシャフト５’と勘合されており、モータ１’の回転およびトルクの伝達を行っている。なお、符号４’はウォームホイールである。   The electric power steering apparatus of FIG. 10 is an example of an apparatus in which a shaft (motor shaft) 6 ′ and a worm shaft 5 ′ of a motor 1 ′ are separated. The motor shaft 6 'is engaged with the worm shaft 5' by an involute spline 7 'or the like, and rotates the motor 1' and transmits torque. Reference numeral 4 'denotes a worm wheel.

また、モータのモータシャフトとウォームシャフトが一直線上に配置されたタイプの電動パワーステアリング装置としては、モータシャフトとウォームシャフトを一体化したものもある（例えば特許文献１参照）。   In addition, as an electric power steering device of a type in which a motor shaft and a worm shaft of a motor are arranged in a straight line, there is one in which a motor shaft and a worm shaft are integrated (for example, see Patent Document 1).

図１１の電動パワーステアリング装置はモータシャフト６’とウォームシャフト５’とが一体式の装置の一例である。この形式はインボリュートスプラインが存在しないので、スプラインに起因する異音の発生やガタツキが抑制できる。   The electric power steering apparatus of FIG. 11 is an example of an apparatus in which a motor shaft 6 'and a worm shaft 5' are integrated. Since this form does not have an involute spline, the generation of noise and rattling caused by the spline can be suppressed.

特開２００２−０７９９５１号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-079951

しかしながら、インボリュートスプラインでは軸方向の動きを規制することができない。また、スプラインの製造公差によって回転方向のガタツキが発生することがある。このようなガタツキは制御や出力のムラを生み、異音発生の原因ともなる。   However, involute splines cannot regulate axial movement. In addition, the play in the rotational direction may occur due to manufacturing tolerances of the spline. Such rattling causes unevenness in control and output, and causes abnormal noise.

また、上述のようにモータシャフトとウォームシャフトを一体化した電動パワーステアリング装置においてはこのようなガタツキを解消することが可能ではあるが、ウォームギアの組み込みとモータの取り付けを同時に行う為に組立の困難さが伴う。すなわち、特許文献１のように、モータシャフトとウォームシャフトが一体化している場合、一体化してウォームシャフトの取扱いが難しくなるため、ウォームホイールへのウォームシャフトの組み付けが困難になる。このため、ウォームホイール、ウォームシャフトからなるウォームギアに傷が付く可能性が高くなってしまう。また、ウォームギア内への汚れが混入する（コンタミが生じる）可能性が高くなる。   In addition, in the electric power steering device in which the motor shaft and the worm shaft are integrated as described above, it is possible to eliminate such rattling, but it is difficult to assemble because the worm gear and the motor are attached at the same time. Is accompanied. That is, as in Patent Document 1, when the motor shaft and the worm shaft are integrated, it becomes difficult to handle the worm shaft by integrating them, so that it is difficult to assemble the worm shaft to the worm wheel. For this reason, there is a high possibility that the worm gear including the worm wheel and the worm shaft is damaged. Further, there is a high possibility that dirt in the worm gear is mixed (contamination occurs).

さらに、モータシャフトとウォームシャフトを一体化した電動パワーステアリング装置においては、モータ単体においてウォームシャフトの表面が剥き出しになるが、ウォームシャフトのギア表面は異音などといった電動パワーステアリング装置の性能に影響を与えることから、傷や埃に関し、さらには輸送時の取り扱いに関して慎重さを要する。   Furthermore, in an electric power steering device in which the motor shaft and worm shaft are integrated, the surface of the worm shaft is exposed in the motor alone, but the gear surface of the worm shaft affects the performance of the electric power steering device such as abnormal noise. Therefore, it is necessary to be careful with respect to scratches and dust, as well as handling during transportation.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、モータシャフトとウォームシャフトを一体化させてガタツキを抑制しつつ、組立工程の簡略化を可能とした電動パワーステアリング装置およびその製造方法を提供することをその目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and provides an electric power steering device and a manufacturing method thereof that can simplify an assembly process while suppressing backlash by integrating a motor shaft and a worm shaft. The purpose is to do.

上記目的を達成するため、本発明者は種々の検討を行い、かかる課題の解決に結び付く新たな知見を得るに至った。本発明の電動パワーステアリング装置はかかる知見に基づくものであり、ステアリングに対して減速機構を介して操舵アシスト力を付与する電動モータを有する電動パワーステアリング装置において、モータシャフトとウォームシャフト間にジョイントを設け、モータシャフトとウォームシャフトとを一体締結した構造であり、ジョイントに形状記憶合金を用いたというものである。   In order to achieve the above object, the present inventor has made various studies and has obtained new knowledge that leads to the solution of such problems. The electric power steering apparatus of the present invention is based on such knowledge, and in an electric power steering apparatus having an electric motor that applies a steering assist force to the steering through a speed reduction mechanism, a joint is provided between the motor shaft and the worm shaft. This is a structure in which the motor shaft and the worm shaft are integrally fastened, and a shape memory alloy is used for the joint.

このように、本発明においてはモータシャフトとウォームシャフトの結合に形状記憶合金（Shape Memory Alloy、以下ＳＭＡともいう）でできたジョイント（継ぎ手）を用い、当該ＳＭＡ製ジョイントをインボリュートスプラインの代替として配置している。外部からの加熱によってこのＳＭＡ製ジョイントを形状回復させ、その際発生する締結力を利用することによって、モータシャフトとウォームシャフトを一体化させることができる。   Thus, in the present invention, a joint made of a shape memory alloy (hereinafter also referred to as SMA) is used for coupling the motor shaft and the worm shaft, and the SMA joint is arranged as an alternative to the involute spline. doing. The motor shaft and the worm shaft can be integrated by recovering the shape of the SMA joint by heating from the outside and utilizing the fastening force generated at that time.

かかる電動パワーステアリング装置において、ジョイントが形状記憶合金製のパイプ状継手であってもよい。この場合、パイプ状継手は、スプラインが嵌入される継手であってもよい。パイプ状継手は、形状記憶合金の母相時、当該パイプ状継手の内径がモータシャフトの外径およびウォームシャフトの外径より細く形成されたものであることが好ましい。   In such an electric power steering apparatus, the joint may be a pipe-shaped joint made of a shape memory alloy. In this case, the pipe-like joint may be a joint into which a spline is inserted. The pipe-shaped joint is preferably formed so that the inner diameter of the pipe-shaped joint is smaller than the outer diameter of the motor shaft and the outer diameter of the worm shaft during the parent phase of the shape memory alloy.

また、本発明は、ステアリングに対して減速機構を介して操舵アシスト力を付与する電動モータを有する電動パワーステアリング装置の製造方法において、モータシャフトとウォームシャフト間に設けられるジョイントに形状記憶合金を用い、ジョイントとして当該形状記憶合金製のパイプ状継手を形成する際、形状記憶合金の母相時の当該ジョイントの内径がモータシャフトの外径およびウォームシャフトの外径よりも細くなるように形成し、ジョイントの内径をウォームシャフトとモータシャフトの外径よりも拡大させる加工をし、芯出しして組み付けたウォームシャフトとモータシャフトの継ぎ目にジョイントをセットし、形状記憶合金に外部から熱を加えてジョイントを収縮させ、モータシャフトとウォームシャフトとを一体締結した構造とするものである。   The present invention also relates to a method for manufacturing an electric power steering apparatus having an electric motor that applies a steering assist force to a steering via a speed reduction mechanism, and a shape memory alloy is used for a joint provided between the motor shaft and the worm shaft. When forming a pipe-shaped joint made of the shape memory alloy as a joint, the inner diameter of the joint at the parent phase of the shape memory alloy is formed to be smaller than the outer diameter of the motor shaft and the outer diameter of the worm shaft, The inner diameter of the joint is processed to be larger than the outer diameter of the worm shaft and the motor shaft, the joint is set at the joint between the centered and assembled worm shaft and the motor shaft, and heat is applied to the shape memory alloy from the outside. The motor shaft and the worm shaft are fastened together. It is an structure.

本発明によれば、モータシャフトとウォームシャフトを一体化させてガタツキを抑制しつつ、組立工程の簡略化が可能となる。   According to the present invention, it is possible to simplify the assembling process while suppressing backlash by integrating the motor shaft and the worm shaft.

電動パワーステアリング装置の構成の概略を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the outline of a structure of an electric power steering apparatus. シャフト締結にＳＭＡ製ジョイントを用いた電動パワーステアリング装置の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the electric power steering device which used the joint made from SMA for shaft fastening. 鋼材等の一般的な金属における応力−歪み曲線図である。It is a stress-strain curve figure in common metals, such as steel materials. 形状記憶合金（ＳＭＡ）における応力−歪み曲線図である。It is a stress-strain curve figure in a shape memory alloy (SMA). ジョイントの形状概念例を示す横断面図である。It is a cross-sectional view which shows the example of a shape shape of a joint. ジョイントの形状概念例を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the example of a shape shape of a joint. ジョイントの形状概念例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of a shape shape of a joint. ジョイントの組み付け前の加工例を示す、（Ａ）熱処理後、（Ｂ）内径の拡大加工後の図である。It is a figure after (A) heat processing and (B) expansion processing of an internal diameter which shows the process example before the assembly | attachment of a joint. ジョイントのシャフトへの組み付け例を示す、（Ａ）組み付け時、（Ｂ）加熱時、（Ｃ）冷却後の縦断面図である。It is the longitudinal cross-sectional view after the cooling of (A) at the time of an assembly | attachment, (B) at the time of a heating, (C) which shows the example of the assembly | attachment to the shaft of a joint. モータシャフトとウォームシャフトが別体式の電動パワーステアリング装置の一例を示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view showing an example of an electric power steering device in which a motor shaft and a worm shaft are separated. モータシャフトとウォームシャフトが一体式の電動パワーステアリング装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of an electric power steering device with a motor shaft and a worm shaft integrated.

以下、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる電動パワーステアリング装置１００の構成の概略を示す説明図である。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of the configuration of an electric power steering apparatus 100 according to the present embodiment. In addition, in this specification and drawing, about the component which has the substantially same function structure, duplication description is abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol.

電動パワーステアリング装置１００は、例えばコラムタイプのものであり、車両のステアリングホイールＨが固定されるステアリングシャフト３０と、ラック・ピニオン運動変換機構１１と、ステアリングホイールＨに付加された操舵トルクに応じて補助操舵トルクを発生させる電動モータ１と、電動モータ１とステアリングシャフト３０との間に介在され、電動モータ１の回転を減速させるウォーム減速機構１３等を有している。   The electric power steering device 100 is, for example, of a column type, and corresponds to a steering shaft 30 to which a vehicle steering wheel H is fixed, a rack and pinion motion conversion mechanism 11, and a steering torque applied to the steering wheel H. An electric motor 1 that generates auxiliary steering torque, and a worm reduction mechanism 13 that is interposed between the electric motor 1 and the steering shaft 30 and decelerates the rotation of the electric motor 1 are provided.

ステアリングシャフト３０は、ステアリング入力軸１０ａとステアリング出力軸１０ｂを有し、ハウジング２０に覆われている。ステアリング入力軸１０ａの上端にステアリングホイールＨが固定されている。ステアリング入力軸１０ａとステアリング出力軸１０ｂは、トルクセンサ２１のトーションバーを介して接続されている。ステアリングホイールＨの操作により生じる操舵トルクは、ステアリング入力軸１０ａを通じてトルクセンサ２１により検出され、その検出された操舵トルクに基づいて電動モータ１の出力が制御される。   The steering shaft 30 has a steering input shaft 10 a and a steering output shaft 10 b and is covered with the housing 20. A steering wheel H is fixed to the upper end of the steering input shaft 10a. The steering input shaft 10a and the steering output shaft 10b are connected via a torsion bar of the torque sensor 21. The steering torque generated by the operation of the steering wheel H is detected by the torque sensor 21 through the steering input shaft 10a, and the output of the electric motor 1 is controlled based on the detected steering torque.

ウォーム減速機構１３は、ステアリング出力軸１０ｂに取り付けられたウォームホイール４と、ウォームホイール４の外周歯車に噛み合うウォーム３１を有している（図２参照）。ウォーム３１は、ハウジング３２に対して固定されている２つのベアリング（軸受）３３、３４により支持されている。ウォーム３１の一端は、電動モータ１の後述するスプラインシャフト（モータ出力シャフト）５２に対して同軸上にスプライン構造で結合されている。これにより、例えばステアリング出力軸１０ｂ及びウォームホイール４の駆動によりウォーム３１が受けたスプラインシャフト５２の軸方向Ｘの反力を、ウォーム減速機構１３において吸収できる。   The worm reduction mechanism 13 includes a worm wheel 4 attached to the steering output shaft 10b and a worm 31 that meshes with an outer peripheral gear of the worm wheel 4 (see FIG. 2). The worm 31 is supported by two bearings (bearings) 33 and 34 fixed to the housing 32. One end of the worm 31 is coaxially coupled to a spline shaft (motor output shaft) 52 (described later) of the electric motor 1 in a spline structure. Thereby, for example, the reaction force in the axial direction X of the spline shaft 52 received by the worm 31 by driving the steering output shaft 10 b and the worm wheel 4 can be absorbed by the worm reduction mechanism 13.

図１に示すようにステアリング出力軸１０ｂとラック・ピニオン運動変換機構１１とは、２つの自在継手４０、４１と連結部材４２により連結されている。また、ラック・ピニオン運動変換機構１１は、ラック・ピニオンギアによりステアリング出力軸１０ｂと操作車輪のタイロッドを接続している。   As shown in FIG. 1, the steering output shaft 10 b and the rack and pinion motion conversion mechanism 11 are connected by two universal joints 40 and 41 and a connecting member 42. The rack and pinion motion conversion mechanism 11 connects the steering output shaft 10b and the tie rod of the operation wheel by a rack and pinion gear.

電動モータ１とウォーム減速機構１３は一直線上に配置され、電動モータ１で発生した回転をウォーム減速機構１３で調整している。電動モータ１により出力された回転力は、ウォーム減速機構１３を介して、補助操舵トルクとしてステアリング出力軸１０ｂに伝達され、当該補助操舵トルクは、ステアリング出力軸１０ｂからラック・ピニオン運動変換機構１１を介して操作車輪のタイロッドに伝達される。   The electric motor 1 and the worm reduction mechanism 13 are arranged on a straight line, and the rotation generated by the electric motor 1 is adjusted by the worm reduction mechanism 13. The rotational force output by the electric motor 1 is transmitted as auxiliary steering torque to the steering output shaft 10b via the worm reduction mechanism 13, and the auxiliary steering torque is transmitted from the steering output shaft 10b to the rack and pinion motion conversion mechanism 11. To the tie rod of the operation wheel.

次に、電動パワーステアリング装置１００におけるジョイント９の構成について説明する。   Next, the configuration of the joint 9 in the electric power steering apparatus 100 will be described.

図５〜図７に、ジョイント９の概念図を示す。本実施形態では、モータシャフト６ａとウォームシャフト６ｂ間にジョイント９を設け、モータシャフト６ａとウォームシャフト６ｂとを一体締結した構造としている。ジョイント９には、形状記憶合金（ＳＭＡ）を用いている。また、本実施形態では、例えばパイプ状のＳＭＡ製継手からなるジョイント（以下、単にパイプ状継手ともいう）９を用い、モータシャフト６ａとウォームシャフト６ｂを締結する（図２参照）。   The conceptual diagram of the joint 9 is shown in FIGS. In this embodiment, a joint 9 is provided between the motor shaft 6a and the worm shaft 6b, and the motor shaft 6a and the worm shaft 6b are integrally fastened. The joint 9 is made of shape memory alloy (SMA). Moreover, in this embodiment, the motor shaft 6a and the worm shaft 6b are fastened using the joint (henceforth only a pipe-shaped coupling) 9 which consists of a pipe-shaped SMA coupling, for example (refer FIG. 2).

ＳＭＡとは、常温ではマルテンサイト相だが、加熱により安定な母相に相変態し、相変態に伴い形状が回復することを特徴とする概知の金属である。このとき、母相での形状（つまり熱を掛けて元に戻ったときの形状）は、合金製造段階の焼入れ時の形状である。   SMA is a well-known metal characterized by a martensite phase at room temperature but a phase transformation to a stable parent phase upon heating and recovery of the shape following the phase transformation. At this time, the shape in the parent phase (that is, the shape when it is returned to the original state by applying heat) is the shape at the time of quenching in the alloy manufacturing stage.

ここで、図３に一般的な鋼材の応力−歪み曲線、図４にＳＭＡの応力−歪み曲線を示す。一般的な鋼材は、弾性変形領域ではバネ性（弾性）によって形状回復するが、塑性変形後は形状が回復しない。これに対して、ＳＭＡは塑性変形しても母相変態終了点（Ａｆ）以上の温度に加熱することにより母相時の形状まで回復することができる。   Here, FIG. 3 shows a stress-strain curve of a general steel material, and FIG. 4 shows a stress-strain curve of SMA. A general steel material recovers its shape by elasticity (elasticity) in an elastic deformation region, but does not recover its shape after plastic deformation. On the other hand, SMA can be recovered to the shape of the parent phase by heating to a temperature equal to or higher than the parent phase transformation end point (Af) even if it is plastically deformed.

図８にジョイント（パイプ状継手）９の加工例を示す。符号９ａは熱処理後（母相形状）のＳＭＡ継ぎ手形状であり、このとき「パイプ状継手の内径＜シャフト（モータシャフト６ａ、ウォームシャフト６ｂ）の径」とすることで、加熱による相変体後、シャフトを締め付けられるようにしておく。この後、符号９ｂで示すようにジョイント９の内径を拡大して「パイプ状継手の内径＞シャフト（モータシャフト６ａ、ウォームシャフト６ｂ）の径」とし、ウォームシャフト６ｂ〜モータシャフト６ａの組立を行えるよう、部品の加工を行う（拡大加工）。   FIG. 8 shows a processing example of the joint (pipe-shaped joint) 9. Reference numeral 9a denotes an SMA joint shape after heat treatment (parent phase shape). At this time, "inner diameter of pipe-shaped joint <diameter of shaft (motor shaft 6a, worm shaft 6b)", after phase change by heating, Make sure the shaft can be tightened. Thereafter, as shown by reference numeral 9b, the inner diameter of the joint 9 is enlarged so that “the inner diameter of the pipe joint> the diameter of the shaft (motor shaft 6a, worm shaft 6b)”, and the worm shaft 6b to the motor shaft 6a can be assembled. The parts are processed (enlarged processing).

図９に、電動パワーステアリング装置１におけるシャフト（モータシャフト６ａ、ウォームシャフト６ｂ）とジョイント９との組立例を示す。図８に示したように内径を拡大したジョイント９（９ｂ）を、芯出しして組み付けたモータシャフト６ａとウォームシャフト６ｂの継ぎ目に組み込んでセットする。   FIG. 9 shows an assembly example of the shaft (motor shaft 6 a and worm shaft 6 b) and the joint 9 in the electric power steering apparatus 1. As shown in FIG. 8, the joint 9 (9b) having an enlarged inner diameter is set by being assembled at the joint between the motor shaft 6a and the worm shaft 6b assembled by centering.

この後、加熱用坑１０（図２参照）を用いて熱源により当該ジョイント９をＡｆ点以上に加熱し、熱処理後の継ぎ手形状９ｃに相変形させる。なお、当然ながら、ウォームシャフト６ｂとモータシャフト６ａの芯出しは、電動パワーステアリング装置１００本体と電動モータ１が組み合わされた後に行われるため、ジョイント９の加熱は電動パワーステアリング装置１００本体と電動モータが１組み合わされた後に行う必要がある。ただし、従来構造の電動パワーステアリング装置であれば、ハウジングが邪魔をしてジョイント９を加熱する手立てがない。そこで本実施形態では、例えばモータフランジに設けられた加熱用坑１０など、ハウジングの一部に設けた坑を利用して加熱経路を形成している。   Thereafter, the joint 9 is heated to a point Af or higher by a heat source using the heating well 10 (see FIG. 2), and phase-deformed into the joint shape 9c after the heat treatment. Of course, the centering of the worm shaft 6b and the motor shaft 6a is performed after the electric power steering apparatus 100 main body and the electric motor 1 are combined, so that the heating of the joint 9 is performed by the electric power steering apparatus 100 main body and the electric motor. Need to be done after one is combined. However, in the case of an electric power steering device having a conventional structure, there is no way to heat the joint 9 due to the housing getting in the way. Therefore, in the present embodiment, the heating path is formed using a pit provided in a part of the housing, such as the heating pit 10 provided in the motor flange, for example.

上記加熱後、室温まで冷却しても、「パイプ状継手の内径＜シャフト（モータシャフト６ａ、ウォームシャフト６ｂ）の径」である母相形状は維持されるので、冷却後のジョイント９（９ｄ）はバネ性を有するが如く、モータシャフト６ａとウォームシャフト６ｂを締め付けて一体的に締結し、固定する。   Even after cooling to room temperature after the above heating, the parent phase shape of “inner diameter of pipe joint <diameter of shaft (motor shaft 6a, worm shaft 6b)” is maintained. The motor shaft 6a and the worm shaft 6b are fastened and fastened together so as to have a spring property.

上記説明のように、本実施形態における電動パワーステアリング装置１００においては、従来であればインボリュートスプライン部などで構成されていた部分が一体化されることより、異音の発生やガタツキが抑制できる。また、組立時は電動パワーステアリング装置１００本体とモータ部を別体とし、組付け後にＳＭＡの締結力を用いて一体化することから、製造ラインや組立の困難さや管理の複雑さが無い。しかも、ＳＭＡは母相形状が安定状態のため、加熱による形状回復後は常に締結力を発揮しつづける。   As described above, in the electric power steering apparatus 100 according to the present embodiment, the occurrence of abnormal noise and rattling can be suppressed by integrating the parts that were conventionally configured by the involute spline part and the like. Moreover, since the electric power steering apparatus 100 main body and the motor unit are separated from each other at the time of assembly and are integrated by using the fastening force of the SMA after the assembly, there is no difficulty in manufacturing and assembly, and no complicated management. Moreover, since the matrix shape of SMA is in a stable state, the SMA always continues to exert a fastening force after the shape recovery by heating.

なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上述したジョイント（パイプ状継手）の内周側、およびモータシャフト６ａとウォームシャフト６ｂの外周側に、空転対策としてリブ等の凹凸を施してもよい。あるいは、ジョイント９を、スプラインが嵌入される継手としてもよい。   The above-described embodiment is an example of a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, irregularities such as ribs may be provided on the inner peripheral side of the above-described joint (pipe-shaped joint) and the outer peripheral side of the motor shaft 6a and the worm shaft 6b as a measure against idling. Alternatively, the joint 9 may be a joint into which a spline is inserted.

１ 電動モータ（モータ）
４ ウォームホイール
６ａ モータシャフト
６ｂ ウォームシャフト
９ パイプ状継手（ジョイント）
１３ ウォーム減速機構（減速機構）
１００ 電動パワーステアリング装置 1 Electric motor (motor)
4 Worm wheel 6a Motor shaft 6b Worm shaft 9 Pipe joint (joint)
13 Worm deceleration mechanism (deceleration mechanism)
100 Electric power steering device

Claims (5)

ステアリングに対して減速機構を介して操舵アシスト力を付与する電動モータを有する電動パワーステアリング装置において、
モータシャフトとウォームシャフト間にジョイントを設け、前記モータシャフトとウォームシャフトとを一体締結した構造であり、
前記ジョイントに形状記憶合金を用いた、電動パワーステアリング装置。 In an electric power steering apparatus having an electric motor that applies a steering assist force to a steering via a deceleration mechanism,
A joint is provided between the motor shaft and the worm shaft, and the motor shaft and the worm shaft are integrally fastened,
An electric power steering device using a shape memory alloy for the joint. 前記ジョイントが前記形状記憶合金製のパイプ状継手である、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the joint is a pipe-shaped joint made of the shape memory alloy. 前記パイプ状継手は、スプラインが嵌入される継手である、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein the pipe-shaped joint is a joint into which a spline is inserted. 前記パイプ状継手は、前記形状記憶合金の母相時、当該パイプ状継手の内径が前記モータシャフトの外径および前記ウォームシャフトの外径より細く形成されたものである、請求項２または３に記載の電動パワーステアリング装置。   4. The pipe-shaped joint according to claim 2, wherein an inner diameter of the pipe-shaped joint is smaller than an outer diameter of the motor shaft and an outer diameter of the worm shaft during the parent phase of the shape memory alloy. The electric power steering apparatus as described. ステアリングに対して減速機構を介して操舵アシスト力を付与する電動モータを有する電動パワーステアリング装置の製造方法において、
モータシャフトとウォームシャフト間に設けられるジョイントに形状記憶合金を用い、
前記ジョイントとして当該形状記憶合金製のパイプ状継手を形成する際、前記形状記憶合金の母相時の当該ジョイントの内径が前記モータシャフトの外径および前記ウォームシャフトの外径よりも細くなるように形成し、
前記ジョイントの内径を前記ウォームシャフトと前記モータシャフトの外径よりも拡大させる加工をし、
芯出しして組み付けた前記ウォームシャフトと前記モータシャフトの継ぎ目に前記ジョイントをセットし、
前記形状記憶合金に外部から熱を加えて前記ジョイントを収縮させ、
前記モータシャフトとウォームシャフトとを一体締結した構造とする、
電動パワーステアリング装置の製造方法。 In a method for manufacturing an electric power steering apparatus having an electric motor that applies a steering assist force to a steering via a deceleration mechanism,
Using a shape memory alloy for the joint provided between the motor shaft and the worm shaft,
When forming the shape memory alloy pipe-shaped joint as the joint, the inner diameter of the joint during the parent phase of the shape memory alloy is smaller than the outer diameter of the motor shaft and the outer diameter of the worm shaft. Forming,
Processing to increase the inner diameter of the joint larger than the outer diameter of the worm shaft and the motor shaft,
Set the joint at the joint of the worm shaft and the motor shaft assembled by centering,
The joint is contracted by applying heat to the shape memory alloy from the outside,
A structure in which the motor shaft and the worm shaft are integrally fastened,
A method for manufacturing an electric power steering apparatus.
JP2011194910A 2011-09-07 2011-09-07 Electric power steering device Expired - Fee Related JP5626656B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011194910A JP5626656B2 (en) 2011-09-07 2011-09-07 Electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011194910A JP5626656B2 (en) 2011-09-07 2011-09-07 Electric power steering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013056578A true JP2013056578A (en) 2013-03-28
JP5626656B2 JP5626656B2 (en) 2014-11-19

Family

ID=48132865

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011194910A Expired - Fee Related JP5626656B2 (en) 2011-09-07 2011-09-07 Electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5626656B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10359105B2 (en) * 2014-12-15 2019-07-23 Nsk Ltd. Electric power steering device

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59147895A (en) * 1983-02-14 1984-08-24 Hitachi Ltd Multicylinder rotary type compressor
JPH06257327A (en) * 1993-03-08 1994-09-13 Nippon Steel Corp Joint type steel pipe column
JPH0771664A (en) * 1993-08-31 1995-03-17 Hitachi Ltd Tube fitting
JPH1046973A (en) * 1996-08-08 1998-02-17 Awaji Sangyo Kk Connection method of pipe for curve boring and joint for connection
JPH1137344A (en) * 1997-07-24 1999-02-12 Awaji Sangyo Kk High strength connecting method of pipe and connecting device
JP2003034254A (en) * 2001-07-24 2003-02-04 Koyo Seiko Co Ltd Electrically driven power steering device

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59147895A (en) * 1983-02-14 1984-08-24 Hitachi Ltd Multicylinder rotary type compressor
JPH06257327A (en) * 1993-03-08 1994-09-13 Nippon Steel Corp Joint type steel pipe column
JPH0771664A (en) * 1993-08-31 1995-03-17 Hitachi Ltd Tube fitting
JPH1046973A (en) * 1996-08-08 1998-02-17 Awaji Sangyo Kk Connection method of pipe for curve boring and joint for connection
JPH1137344A (en) * 1997-07-24 1999-02-12 Awaji Sangyo Kk High strength connecting method of pipe and connecting device
JP2003034254A (en) * 2001-07-24 2003-02-04 Koyo Seiko Co Ltd Electrically driven power steering device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10359105B2 (en) * 2014-12-15 2019-07-23 Nsk Ltd. Electric power steering device

Also Published As

Publication number Publication date
JP5626656B2 (en) 2014-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10160476B2 (en) Steering spline telescoping shaft, and steering device
JP2005212623A (en) Electric power steering device
JP5130915B2 (en) Electric power steering device
CN110650883B (en) Shaft for steering device, method for manufacturing shaft for steering device, and electric power steering device
JP2006224816A (en) Column assist type electric power steering device
JP5626656B2 (en) Electric power steering device
JP2006027321A (en) Electric power-steering device
JP2007168613A (en) Electric power steering device
JP2011117496A (en) Spline telescopic shaft
JP4520804B2 (en) Electric power steering device
JP2012021594A (en) Joint structure of male shaft and female shaft
JP4811648B2 (en) Electric power steering device
JP6471552B2 (en) Retaining ring and worm reducer
JP2007145061A (en) Steering shaft
JP2006027368A (en) Electric power-steering device
JP5181863B2 (en) Output shaft structure of electric power steering device
JP2007232161A (en) Gears and electric power steering device including the gears
JP2008189223A (en) Shaft for steering device, and its manufacturing method
JP4567502B2 (en) Electric power steering device
JP2004082896A (en) Electric steering system
CN105313950A (en) Electric power steering system
JP2015058834A (en) Power steering device and assembly method thereof
JP4352325B2 (en) Electric power steering device
JP2010143284A (en) Electric power steering device
JP4454800B2 (en) Electric power steering device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130917

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130919

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140220

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140403

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140905

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140918

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5626656

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees