JP2013119284A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ラックハウジングと減速機ハウジングとの嵌合部分における音の発生を抑制することができる電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ラックシャフトを収納するラックハウジング40と、ラックシャフトに噛み合うピニオンシャフトと、ピニオンシャフトにトルクを付与する電動モーターと、ピニオンシャフトと電動モーターとを接続する減速機と、減速機を収納する減速機ハウジング50とを備える。ラックハウジング40は、減速機ハウジング50に嵌め合わせられる開口部44を有し、減速機ハウジング50は、開口部44に嵌め合わせられる嵌合部53を有する。開口部44および嵌合部53は、軸方向Aに対して傾斜したテーパー面48,56を有し、ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、テーパー面48,56が互いに押しつけられた状態で開口部44および嵌合部53において結合される
【選択図】図4
【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ラックシャフトを収納するラックハウジング40と、ラックシャフトに噛み合うピニオンシャフトと、ピニオンシャフトにトルクを付与する電動モーターと、ピニオンシャフトと電動モーターとを接続する減速機と、減速機を収納する減速機ハウジング50とを備える。ラックハウジング40は、減速機ハウジング50に嵌め合わせられる開口部44を有し、減速機ハウジング50は、開口部44に嵌め合わせられる嵌合部53を有する。開口部44および嵌合部53は、軸方向Aに対して傾斜したテーパー面48,56を有し、ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、テーパー面48,56が互いに押しつけられた状態で開口部44および嵌合部53において結合される
【選択図】図4
Description
本発明は、ラックシャフトを収納するラックハウジングと、ラックシャフトに噛み合うピニオンシャフトと、ピニオンシャフトにトルクを付与する電動モーターと、ピニオンシャフトと電動モーターとを接続する減速機と、減速機を収納する減速機ハウジングとを備える電動パワーステアリング装置に関する。
特許文献1は、ピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置を開示する。この電動パワーステアリング装置は、ラックハウジングと、ピニオンシャフトと、ピニオンシャフトにトルクを付与する電動モーターと、ピニオンシャフトと電動モーターとを互いに接続する減速機と、減速機を収納する減速機ハウジングとを有する。
図5に示されるように、従来の電動パワーステアリング装置は、減速機ハウジング150の下側端部に位置する嵌合部153が、ラックハウジング140の開口部144の内側に嵌め合わせられている。ラックハウジング140および減速機ハウジング150は、嵌合部153および開口部144の嵌め合わせにより互いに結合される。
しかし、嵌合部153の径R1と開口部144の径R2との差が大きいとき、嵌合部153および開口部144を嵌め合わせる際に、ラックハウジング140と減速機ハウジング150とを精度良く組み付けることができない。これに起因して、ピニオンシャフト114の中心線Cが設計上の所望の位置からずれる。
このため、減速機ハウジング150の嵌合部153の径R1は、ラックハウジング140の開口部144の径R2よりもわずかに小さい寸法に設定される。
しかし、嵌合部153の径R1と開口部144の径R2との差が小さくなるにつれて、ラックハウジング140と減速機ハウジング150との嵌合部分においてスティックスリップに起因する音が発生しやすくなる。
本発明は、上記課題を解決するため、ラックハウジングと減速機ハウジングとの嵌合部分における音の発生を抑制する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。
(1)第1の手段は、請求項1に記載の発明すなわち、ラックシャフトを収納するラックハウジングと、前記ラックシャフトに噛み合うピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトにトルクを付与する電動モーターと、前記ピニオンシャフトと前記電動モーターとを接続する減速機と、前記減速機を収納する減速機ハウジングとを備える電動パワーステアリング装置において、前記ラックハウジングは、前記減速機ハウジングに嵌め合わせられる第1嵌合部分を有し、前記減速機ハウジングは、前記第1嵌合部分に嵌め合わせられる第2嵌合部分を有し、前記第1嵌合部分および前記第2嵌合部分は、それぞれ前記ピニオンシャフトの軸方向に対して傾斜したテーパー面を有し、前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングは、前記第1嵌合部分のテーパー面および前記第2嵌合部分のテーパー面が互いに押しつけられた状態で前記第1嵌合部分および前記第2嵌合部分において結合されることを要旨とする。
この発明によれば、ラックハウジングおよび減速機ハウジングは、ピニオンシャフトの軸方向に対して傾斜したテーパー面を有する第1嵌合部分および第2嵌合部分において結合されるため、ピニオンシャフトの軸方向および径方向において相対的に変位しにくい。このため、ラックハウジングと減速機ハウジングとの嵌合部分における音の発生が抑制される。
(2)第2の手段は、請求項2に記載の発明すなわち、請求項1において、前記ラックハウジングは、前記第1嵌合部分の周囲において前記第1嵌合部分のテーパー面と連続する第1対向面を有し、前記減速機ハウジングは、前記第2嵌合部分の周囲において前記第2嵌合部分のテーパー面と連続する第2対向面を有し、前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングは、前記第1対向面および前記第2対向面が隙間を介して互いに対向した状態で結合されることを要旨とする。
この発明によれば、第1対向面および第2対向面は、非接触の関係を有するため、第1対向面および第2対向面の面精度が第1嵌合部分のテーパー面および第2嵌合部分のテーパー面の接触に影響しない。このため、第1対向面および第2対向面をそれぞれ低い面精度で形成することが許容される。
(3)第3の手段は、請求項3に記載の発明すなわち、請求項1または2において、前記第1嵌合部分のテーパー面および前記第2嵌合部分のテーパー面は、円錐面のうちの周方向において連続する一部分と同じ形状を有することを要旨とする。
この発明によれば、ラックハウジングおよび減速機ハウジングは、円錐面の一部分と同じ形状のテーパー面が互いに接触した状態において結合される。すなわち、ラックハウジングおよび減速機ハウジングの組付時にテーパー面の接触により、ラックハウジングおよび減速機ハウジングが位置決めされる。このため、ラックハウジングおよび減速機ハウジングの相対的な位置が設計上の所望の位置からずれることが抑制される。
(4)第4の手段は、請求項4に記載の発明すなわち、前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングの一方は、前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングの他方に向けて突出する凸部を有し、前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングの他方は、前記凸部が圧入される凹部を有することを要旨とする。
この発明によれば、ラックハウジングおよび減速機ハウジングのうち一方が有する凸部と他方が有する凹部とは、ラックハウジングと減速機ハウジングとを互いに結合する力をより大きくする。このため、ラックハウジングと減速機ハウジングとの相対的な変位が一層生じにくくなる。
(5)第5の手段は、請求項5に記載の発明すなわち、請求項1〜4のいずれか一項において、前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングは、前記第1嵌合部分のテーパー面と前記第2嵌合部分のテーパー面とを互いに押し付ける方向において、前記ラックハウジングと前記減速機ハウジングとを互いに締め付けるボルトを有することを要旨とする。
この発明によれば、ボルトは、第1嵌合部分のテーパー面と第2嵌合部分のテーパー面とを互いに押し付ける力をより大きくする。このため、ラックハウジングと減速機ハウジングとの相対的な変位が一層生じにくくなる。
本発明は、ラックハウジングと減速機ハウジングとの嵌合部分における音の発生が抑制される電動パワーステアリング装置を提供する。
図1を参照して、電動パワーステアリング装置1の全体構成を説明する。
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2が接続されるステアリングシャフト10と、タイロッド3を介して転舵輪(不図示)に接続されるラックシャフト20と、ステアリングシャフト10の回転をアシストするアシスト機構30と、ラックハウジング40と、減速機ハウジング50と、センサーハウジング60とを有する。
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2が接続されるステアリングシャフト10と、タイロッド3を介して転舵輪(不図示)に接続されるラックシャフト20と、ステアリングシャフト10の回転をアシストするアシスト機構30と、ラックハウジング40と、減速機ハウジング50と、センサーハウジング60とを有する。
ステアリングシャフト10は、入力側端部にステアリングホイール2が接続されるコラムシャフト11と、コラムシャフト11の出力側端部に接続されるインターミディエイトシャフト12と、インターミディエイトシャフト12を介してコラムシャフト11に接続される入力軸13およびピニオンシャフト14とを有する。入力軸13は、インターミディエイトシャフト12と、ピニオンシャフト14とを接続する。ピニオンシャフト14は、ピニオン14Aを有する。各シャフト11,12,14および入力軸13は、ステアリングホイール2とともに回転する。
ラックシャフト20は、ラック21を有する。ラック21は、ピニオンシャフト14のピニオン14Aに噛み合う。すなわち、ラックシャフト20およびピニオンシャフト14は、ラック21およびピニオン14Aで互いに噛み合って、ラックアンドピニオン機構を構成する。
アシスト機構30は、トルクセンサー31と、制御部32と、電動モーター33と、減速機34とを有する。トルクセンサー31は、入力軸13の回転角を検出して、ステアリングシャフト10に付与されているトルクに応じた信号を出力する。制御部32は、トルクセンサー31の出力に基づいて電動モーター33を制御するための信号を出力する。電動モーター33は、ステアリングシャフト10にトルクを付与するための出力軸33Aを有する。電動モーター33は、制御部32の出力に基づいて、出力軸33Aを回転させる。減速機34は、ピニオンシャフト14と電動モーター33とを接続する。減速機34は、電動モーター33の出力軸33Aに接続されたウォームシャフト34Aと、ウォームシャフト34Aに噛み合うウォームホイール34Bとを有する。ウォームホイール34Bは、ピニオンシャフト14と一体的に回転する。
運転者がステアリングホイール2を回転させたときの電動パワーステアリング装置1の動作を説明する。
ステアリングホイール2が回転するとき、ステアリングシャフト10にトルクが付与され、ステアリングホイール2の回転により、ピニオンシャフト14が回転する。ピニオンシャフト14が回転することによりラックシャフト20が直線方向に移動して、転舵輪の舵角が変化する。こうして舵角が変化するとき、制御部32が、トルクセンサー31の出力に基づいて、電動モーター33を駆動する。電動モーター33は、減速機34を介してピニオンシャフト14にトルクを付与する。このようにして、アシスト機構30は、ピニオンシャフト14にトルクを付与して、運転者によるステアリングホイール2の操作をアシストする。
ステアリングホイール2が回転するとき、ステアリングシャフト10にトルクが付与され、ステアリングホイール2の回転により、ピニオンシャフト14が回転する。ピニオンシャフト14が回転することによりラックシャフト20が直線方向に移動して、転舵輪の舵角が変化する。こうして舵角が変化するとき、制御部32が、トルクセンサー31の出力に基づいて、電動モーター33を駆動する。電動モーター33は、減速機34を介してピニオンシャフト14にトルクを付与する。このようにして、アシスト機構30は、ピニオンシャフト14にトルクを付与して、運転者によるステアリングホイール2の操作をアシストする。
図2を参照して、各ハウジング40〜60の構成を説明する。図2は、ピニオンシャフト14の軸方向に沿い、かつピニオンシャフト14の中心線Cを含んだ断面を示している。以下、ピニオンシャフト14の軸方向を「軸方向A」とし、軸方向Aに垂直な方向を「径方向R」とする。また、軸方向Aにおいて、入力軸13側からピニオン14A側に向かう方向を「下方」とし、ピニオン14A側から入力軸13側に向かう方向を「上方」とする。また、径方向Rにおいて、ピニオンシャフト14の中心線Cに近づく方向を「内方」とし、ピニオンシャフト14の中心線Cから遠ざかる方向を「外方」とする。
ラックハウジング40は、ラックシャフト20を収納する。ラックハウジング40は、ラック収納部41と、ピニオン収納部42と、ラックガイド収納部43と、開口部44と、フランジ45と、ボルト挿通孔46と、対向面47と、テーパー面48と、突起49とを有する。
ラック収納部41は、ラックシャフト20が移動する方向、すなわち軸方向Aに垂直な方向に延びる。ラックハウジング40は、ラック収納部41にラックシャフト20を収納する。ラック収納部41内にはラック21が位置する。
ピニオン収納部42は、軸方向Aに延びる。ピニオン収納部42はラック収納部41と連なっている。ラックハウジング40は、ピニオン収納部42にピニオンシャフト14の下端部と針軸受71とを収納する。ピニオン収納部42内にはピニオン14Aが位置する。針軸受71は、ピニオン14Aよりも下方に位置する。針軸受71は、ピニオンシャフト14を回転可能に支持する。
ラックガイド収納部43は、径方向Rに延びる。ラックガイド収納部43はラック収納部41と連なっている。ラックハウジング40は、ラックガイド収納部43にラックガイド81と弾性体83を収納する。ラックガイド81は、樹脂シート82を介してラック21をピニオン14Aに対して押さえつける。弾性体83は、ラックガイド81とプラグ84との間に位置する。弾性体83は、径方向Rの内方に向けてラックガイド81を移動させる。
開口部44は、ピニオン収納部42の上端部に位置する。開口部44は、軸方向Aから見て円形状を有する。開口部44の内側には、減速機ハウジング50の嵌合部53が嵌まる。すなわち、開口部44は、減速機ハウジング50に嵌め合わせられる。開口部44の内径は、上方から下方に向かうにつれて小さくなっている。すなわち、開口部44はテーパー面48を有し、テーパー面48は、内径が変化する開口部44の内周面を構成する。なお、開口部44は、「減速機ハウジングに嵌め合わせられる第1嵌合部分」に相当する。また、テーパー面48は、「ピニオンシャフトの軸方向に対して傾斜したテーパー面」に相当する。
フランジ45は、開口部44から径方向Rの外方に突出する。フランジ45は、ボルト挿通孔46と対向面47と突起49とを有する。ボルト挿通孔46内には、ボルト91が嵌まる。対向面47は、径方向Rに平行、すなわち軸方向Aに垂直であって、軸方向Aにおいて減速機ハウジング50の対向面55に対向する。対向面47は、開口部44の周囲においてテーパー面48と連続する。突起49は、フランジ45から上方に向けて、すなわち減速機ハウジング50に向けて突出する。なお、対向面47は、「第1嵌合部分の周囲において第1嵌合部分のテーパー面と連続する第1対向面」に相当する。また、突起49は「凸部」に相当する。
減速機ハウジング50は、減速機34を収納する。減速機ハウジング50は、ウォーム収納部51と、ウォームホイール収納部52と、嵌合部53と、シャフト挿通孔54と、対向面55と、テーパー面56と、溝57と、めねじ部58,59とを有する。
ウォーム収納部51は、ピニオンシャフト14の中心線と交差しない位置において、軸方向Aに垂直な方向に延びる。減速機ハウジング50は、ウォーム収納部51にウォームシャフト34Aを収納する。すなわち、ウォーム収納部51内には減速機34の一部が位置する。
ウォームホイール収納部52は、軸方向Aから見て円形状を有する。ウォームホイール収納部52はウォーム収納部51と連なっている。減速機ハウジング50は、ウォームホイール収納部52に、ピニオンシャフト14の上端部とウォームホイール34Bと玉軸受72とを収納する。すなわち、ウォームホイール収納部52内には減速機34の一部が位置する。玉軸受72は、ピニオン14Aよりも上方、かつウォームホイール34Bよりも下方に位置する。玉軸受72は、ピニオンシャフト14を回転可能に支持する。
嵌合部53は、ウォームホイール収納部52の下端部に位置する。嵌合部53は、軸方向Aから見て円形状を有する。嵌合部53の外側には、ラックハウジング40の開口部44が嵌まる。すなわち、嵌合部53は、開口部44に嵌め合わせられる。嵌合部53の外径は、下方から上方に向かうにつれて大きくなっている。すなわち、嵌合部53はテーパー面56を有し、テーパー面56は、外径が変化する嵌合部53の外周面を構成する。また、嵌合部53は、シャフト挿通孔54を有し、シャフト挿通孔54は、ピニオンシャフト14を通す嵌合部53の内周面を構成する。なお、嵌合部53は、「第1嵌合部分に嵌め合わせられる第2嵌合部分」に相当する。また、テーパー面56は、「ピニオンシャフトの軸方向に対して傾斜したテーパー面」に相当する。
対向面55は、ウォーム収納部51およびウォームホイール収納部52の下面を構成する。径方向Rに平行、すなわち軸方向Aに垂直であって、軸方向Aにおいてラックハウジング40の対向面47に対向する。対向面55は、当接面55Aと離間面55Bにより構成される。ラックハウジング40と減速機ハウジング50が連結された状態において、当接面55Aは対向面47に接触する。一方、離間面55Bは対向面47から隙間Sを空けて対向する。離間面55Bは、嵌合部53の周囲においてテーパー面56と連続する。離間面55Bは、「第2嵌合部分の周囲において第2嵌合部分のテーパー面と連続する第2対向面」に相当する。
溝57は、対向面55から上方に窪んでいる。溝57は、軸方向Aにおいてラックハウジング40の突起49に対向する。ラックハウジング40と減速機ハウジング50が連結された状態において、突起49と溝57とは互いに密着している。なお、溝57は、「凸部が圧入される凹部」に相当する。
めねじ部58,59は、減速機ハウジング50の径方向Rにおける外側端部に位置する。めねじ部58は、下方に向けて開口している。めねじ部58は、軸方向Aにおいてラックハウジング40のボルト挿通孔46と重なる。めねじ部59は、上方に向けて開口している。めねじ部59は、軸方向Aにおいてセンサーハウジング60のボルト挿通孔63と重なる。
センサーハウジング60は、トルクセンサー31を収納する。センサーハウジング60は、センサー収納部61と、フランジ62と、ボルト挿通孔63とを有する。
センサー収納部61は、軸方向Aに延びる。センサーハウジング60は、センサー収納部61に、入力軸13と、トーションバー15と、ピニオンシャフト14の上端部とトルクセンサー31と、玉軸受73,74と、シール75とを収納する。センサー収納部61内には、入力軸13の下端部が位置する。
センサー収納部61は、軸方向Aに延びる。センサーハウジング60は、センサー収納部61に、入力軸13と、トーションバー15と、ピニオンシャフト14の上端部とトルクセンサー31と、玉軸受73,74と、シール75とを収納する。センサー収納部61内には、入力軸13の下端部が位置する。
入力軸13およびトーションバー15の上端部は、センサーハウジング60から上方に突出している。トーションバー15の上端部にはピン15Aが位置する。ピン15Aは、入力軸13とトーションバー15とを貫通している。したがって、入力軸13は、トーションバー15の上端部と一体的に回転する。トーションバー15の下端部は、セレーションによりピニオンシャフト14の上端部と噛み合っている。したがって、ピニオンシャフト14は、トーションバー15の下端部と一体的に回転する。このように、トーションバー15は、入力軸13とピニオンシャフト14とを接続している。
玉軸受73は、ウォームホイール34Bよりも上方に位置する。玉軸受73は、ピニオンシャフト14を回転可能に支持する。玉軸受74は、トルクセンサー31よりも上方に位置する。玉軸受74は、入力軸13を回転可能に支持する。シール75は、センサー収納部61の上端部に位置する。シール75は、センサーハウジング60内への異物の侵入を抑制する。
フランジ62は、センサー収納部61の下端部から径方向Rの外方に突出する。フランジ62は、ボルト挿通孔63を有する。ボルト挿通孔63内には、ボルト92が嵌まる。フランジ62は、減速機ハウジング50の上側開口を覆う。
ラックハウジング40と減速機ハウジング50とが連結されている状態において、ボルト91は、めねじ部58にねじ込まれている。ボルト91は、開口部44のテーパー面48と嵌合部53のテーパー面56とを互いに押し付ける方向、すなわち軸方向Aにおいてラックハウジング40と減速機ハウジング50とを互いに締め付ける。また、減速機ハウジング50とセンサーハウジング60とが連結されている状態において、ボルト92は、めねじ部59にねじ込まれている。ボルト92は、軸方向Aにおいて減速機ハウジング50とセンサーハウジング60とを互いに締め付ける。
図3および図4を参照して、ラックハウジング40と減速機ハウジング50との嵌合部分Mを詳しく説明する。図3および図4は、ラックハウジング40と減速機ハウジング50とボルト91のみを図示する。
図3に示されるように、ラックハウジング40と減速機ハウジング50との嵌合部分Mは、軸方向Aに対して傾斜したテーパー面48,56により形成される。テーパー面48は、円錐面C1のうち周方向において連続する一部と同じ形状を有し、開口部44における軸方向Aまわりの全周にわたって形成されている。テーパー面56は、円錐面C2のうち周方向において連続する一部と同じ形状を有し、嵌合部53における軸方向Aまわりの全周にわたって形成されている。円錐面C1,C2は同じ形状を有する。
ラックハウジング40と減速機ハウジング50とが互いに連結されていない状態において、ラックハウジング40の対向面47と減速機ハウジング50の対向面55とを互いに近づけたとき、対向面47,55が互いに接触するよりも早くテーパー面48,56が互いに接触する。
ラックハウジング40の開口部44に減速機ハウジング50の嵌合部53を嵌めるとき、テーパー面48,56の一方が他方に沿って移動する。こうして、ラックハウジング40および減速機ハウジング50のテーパー面48,56が、互いに全周にわたって接触する状態となる。
図4に示されるように、対向面47,55が互いに接触した状態において、ボルト91をボルト挿通孔46に通してめねじ部58にねじ込むことにより、ラックハウジング40と減速機ハウジング50とが連結される。このとき、対向面47と対向面55のうち当接面55Aとが互いに接触する前にテーパー面48,56が互いに接触するため、ボルト91によりラックハウジング40と減速機ハウジング50とを締め付けることにより、テーパー面48,56が互いに押しつけられる。すなわち、開口部44および嵌合部53は軸方向Aおよび径方向Rのしめしろを有するように形成されている。
また、ボルト91によりラックハウジング40と減速機ハウジング50とを締め付けることにより、減速機ハウジング50の溝57にラックハウジング40の突起49が圧入される。すなわち、溝57および突起49は径方向Rのしめしろを有するように形成されている。
対向面47と当接面55Aが互いに接触したとき、めねじ部58へのボルト91のねじ込みを終了して、ラックハウジング40と減速機ハウジング50との連結作業を完了する。したがって、ボルト91がめねじ部58から抜け落ちない限り、テーパー面48,56が互いに押しつけられた状態が維持される。こうして、ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、開口部44のテーパー面48および嵌合部53のテーパー面56が互いに押しつけられた状態で開口部44および嵌合部53において結合される。
また、対向面47と当接面55Aが互いに接触したときに連結作業を完了することにより、ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、対向面47および離間面55Bが隙間Sを介して互いに対向した状態で結合される。
テーパー面48,56の作用について説明する。
テーパー面48,56が互いに押しつけられた状態が維持されることにおいて、ラックハウジング40と減速機ハウジング50との嵌合部分Mが、ラックハウジング40および減速機ハウジング50の一方が、他方に対して軸方向Aおよび径方向Rに変位することを抑制する。
テーパー面48,56が互いに押しつけられた状態が維持されることにおいて、ラックハウジング40と減速機ハウジング50との嵌合部分Mが、ラックハウジング40および減速機ハウジング50の一方が、他方に対して軸方向Aおよび径方向Rに変位することを抑制する。
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は以下の効果を奏する。
(1)ラックハウジング40は、減速機ハウジング50に嵌め合わせられる開口部44を有し、減速機ハウジング50は、開口部44に嵌め合わせられる嵌合部53を有する。開口部44および嵌合部53は、軸方向Aに対して傾斜したテーパー面48,56を有し、ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、開口部44のテーパー面48および嵌合部53のテーパー面56が互いに押しつけられた状態で開口部44および嵌合部53において結合される。このような構成によれば、ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、軸方向Aに対して傾斜したテーパー面48,56を有する開口部44および嵌合部53において結合されるため、軸方向Aおよび径方向Rにおいて相対的に変位しにくい。このため、ラックハウジング40と減速機ハウジング50との嵌合部分Mにおける音の発生が抑制される。
(1)ラックハウジング40は、減速機ハウジング50に嵌め合わせられる開口部44を有し、減速機ハウジング50は、開口部44に嵌め合わせられる嵌合部53を有する。開口部44および嵌合部53は、軸方向Aに対して傾斜したテーパー面48,56を有し、ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、開口部44のテーパー面48および嵌合部53のテーパー面56が互いに押しつけられた状態で開口部44および嵌合部53において結合される。このような構成によれば、ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、軸方向Aに対して傾斜したテーパー面48,56を有する開口部44および嵌合部53において結合されるため、軸方向Aおよび径方向Rにおいて相対的に変位しにくい。このため、ラックハウジング40と減速機ハウジング50との嵌合部分Mにおける音の発生が抑制される。
(2)ラックハウジング40は、開口部44の周囲において開口部44のテーパー面48と連続する対向面47を有し、減速機ハウジング50は、嵌合部53の周囲において嵌合部53のテーパー面56と連続する離間面55Bを有する。ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、対向面47および離間面55Bが隙間Sを介して互いに対向した状態で結合される。このような構成によれば、対向面47および離間面55Bは、非接触の関係を有するため、対向面47および離間面55Bの面精度が開口部44のテーパー面48および嵌合部53のテーパー面56の接触に影響しない。このため、対向面47および離間面55Bをそれぞれ低い面精度で形成することが許容される。
(3)開口部44のテーパー面48および嵌合部53のテーパー面56は、円錐面C1,C2のうちの周方向において連続する一部分と同じ形状を有する。このような構成によれば、ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、円錐面C1,C2の一部分と同じ形状のテーパー面48,56が互いに接触した状態において結合される。すなわち、ラックハウジング40および減速機ハウジング50の組付時にテーパー面48,56の接触により、ラックハウジング40および減速機ハウジング50が位置決めされる。このため、ラックハウジング40および減速機ハウジング50の相対的な位置が設計上の所望の位置からずれることが抑制される。
(4)ラックハウジング40は、減速機ハウジング50に向けて突出する突起49を有し、減速機ハウジング50は、突起49が圧入される溝57を有する。このような構成によれば、ラックハウジング40および減速機ハウジング50のうち一方が有する突起49と他方が有する溝57とは、ラックハウジング40と減速機ハウジング50とを互いに結合する力をより大きくする。このため、ラックハウジング40と減速機ハウジング50との相対的な変位が一層生じにくくなる。
(5)ラックハウジング40および減速機ハウジング50は、開口部44のテーパー面48と嵌合部53のテーパー面56とを互いに押し付ける方向においてラックハウジング40と減速機ハウジング50とを互いに締め付けるボルト91を有する。このような構成によれば、ボルト91は、開口部44のテーパー面48と嵌合部53のテーパー面56とを互いに押し付ける力をより大きくする。このため、ラックハウジング40と減速機ハウジング50との相対的な変位が一層生じにくくなる。
本発明は、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
・実施形態の電動パワーステアリング装置1において、ラックハウジング40は突起49を有し、減速機ハウジング50は突起49が圧入される溝57を有する。一方、変形例の電動パワーステアリング装置においては、減速機ハウジング50が対向面55から下方に突出する突起(不図示)を有し、ラックハウジング40がその突起が圧入される溝(不図示)を有する。このような構成であっても、上記(4)に準じた効果を得ることができる。すなわち、ラックハウジング40および減速機ハウジング50のうち少なくとも一方が、他方に突出する凸部を有し、他方が、凸部が圧入される凹部を有する構成であれば、上記(4)に準じた効果を得ることができる。
・実施形態の電動パワーステアリング装置1において、ラックハウジング40は突起49を有し、減速機ハウジング50は突起49が圧入される溝57を有する。一方、変形例の電動パワーステアリング装置においては、突起49および溝57が省略された構成を有する。すなわち、本発明は、ラックハウジング40および減速機ハウジング50のうち少なくとも一方が凸部を有し、凸部が圧入される凹部を他方が有する構成に限定されない。
1…電動パワーステアリング装置、2…ステアリングホイール、3…タイロッド、10…ステアリングシャフト、11…コラムシャフト、12…インターミディエイトシャフト、13…入力軸、14…ピニオンシャフト、14A…ピニオン、15…トーションバー、15A…ピン、20…ラックシャフト、21…ラック、30…アシスト機構、31…トルクセンサー、32…制御部、33…電動モーター、33A…出力軸、34…減速機、34A…ウォームシャフト、34B…ウォームホイール、40…ラックハウジング、41…ラック収納部、42…ピニオン収納部、43…ラックガイド収納部、44…開口部(第1嵌合部分)、45…フランジ、46…ボルト挿通孔、47…対向面(第1対向面)、48…テーパー面、49…突起(凸部)、50…減速機ハウジング、51…ウォーム収納部、52…ウォームホイール収納部、53…嵌合部(第2嵌合部分)、54…シャフト挿通孔、55…対向面、55A…当接面、55B…離間面(第2対向面)、56…テーパー面、57…溝(凹部)、58,59…めねじ部、60…センサーハウジング、61…センサー収納部、62…フランジ、63…ボルト挿通孔、71…針軸受、72〜74…玉軸受、75…シール、81…ラックガイド、82…樹脂シート、83…弾性体、84…プラグ、91,92…ボルト、M…嵌合部分、S…隙間。
Claims (5)
- ラックシャフトを収納するラックハウジングと、前記ラックシャフトに噛み合うピニオンシャフトと、前記ピニオンシャフトにトルクを付与する電動モーターと、前記ピニオンシャフトと前記電動モーターとを接続する減速機と、前記減速機を収納する減速機ハウジングとを備える電動パワーステアリング装置において、
前記ラックハウジングは、前記減速機ハウジングに嵌め合わせられる第1嵌合部分を有し、
前記減速機ハウジングは、前記第1嵌合部分に嵌め合わせられる第2嵌合部分を有し、
前記第1嵌合部分および前記第2嵌合部分は、それぞれ前記ピニオンシャフトの軸方向に対して傾斜したテーパー面を有し、
前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングは、前記第1嵌合部分のテーパー面および前記第2嵌合部分のテーパー面が互いに押しつけられた状態で前記第1嵌合部分および前記第2嵌合部分において結合される。 - 請求項1において、
前記ラックハウジングは、前記第1嵌合部分の周囲において前記第1嵌合部分のテーパー面と連続する第1対向面を有し、
前記減速機ハウジングは、前記第2嵌合部分の周囲において前記第2嵌合部分のテーパー面と連続する第2対向面を有し、
前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングは、前記第1対向面および前記第2対向面が隙間を介して互いに対向した状態で結合される。 - 請求項1または2において、
前記第1嵌合部分のテーパー面および前記第2嵌合部分のテーパー面は、円錐面のうちの周方向において連続する一部分と同じ形状を有する。 - 請求項1〜3のいずれか一項において、
前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングの一方は、前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングの他方に向けて突出する凸部を有し、
前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングの他方は、前記凸部が圧入される凹部を有する。 - 請求項1〜4のいずれか一項において、
前記ラックハウジングおよび前記減速機ハウジングは、前記第1嵌合部分のテーパー面と前記第2嵌合部分のテーパー面とを互いに押し付ける方向において前記ラックハウジングと前記減速機ハウジングとを互いに締め付けるボルトを有する。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2011267237A JP2013119284A (ja) | 2011-12-06 | 2011-12-06 | 電動パワーステアリング装置 |
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JP (1) | JP2013119284A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016084659A1 (ja) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | 日本精工株式会社 | 電動式パワーステアリング装置用ハウジング |
JP2016166663A (ja) * | 2015-03-10 | 2016-09-15 | 株式会社ショーワ | ハウジング構造およびパワーステアリング装置 |
JP2018002026A (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
-
2011
- 2011-12-06 JP JP2011267237A patent/JP2013119284A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2016084659A1 (ja) * | 2014-11-25 | 2016-06-02 | 日本精工株式会社 | 電動式パワーステアリング装置用ハウジング |
JPWO2016084659A1 (ja) * | 2014-11-25 | 2017-04-27 | 日本精工株式会社 | 電動式パワーステアリング装置用ハウジング |
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