JP2015186973A - パワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の組立方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のパワーステアリング装置は、ラック軸24と、ステアリングホイールにおける操舵に基づいて回転するハンドル側ピニオン軸と、駆動部30からの駆動を受けて回転することでハンドル側ピニオン軸の回転を補助するアシスト側ピニオン軸と、ラック軸24を収容するとともに車両に固定される第2脚部10Eを有するギヤハウジング10とを備える。このギヤハウジング10は、ラック軸24およびハンドル側ピニオン軸の噛み合い部を収容する第1ハウジング10Aと、ラック軸24およびアシスト側ピニオン軸の噛み合い部を収容する第2ハウジング10Bと、第2脚部10Eが形成される第3ハウジング10Cとを備える。
【選択図】図1
Description
そこで、電動アシスト機構に駆動されるピニオンを、ステアリングシャフトに接続されるピニオンとは別に設け、電動モータをラックシャフト上の所望の位置に配置できるようにしたデュアルピニオン式EPSが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
ここで、前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部のいずれか一方が、車両に取り付けられる他の被固定部を有するとよい。
また、前記第1ハウジング部が、前記他の被固定部を有するとよい。
また、前記第1ハウジング部は、前記ラック軸の軸方向において、前記第2ハウジング部を挟んで前記第3ハウジング部とは反対側に設けられるとよい。
また、前記第1ハウジング部、前記第2ハウジング部、および前記第3ハウジング部は、ラック軸の周方向でそれぞれの相対位置を変化させることが可能な固定機構を備えるとよい。
また、前記第1ハウジング部は、前記ラック軸の軸方向において、前記第2ハウジング部を挟んで前記第3ハウジング部とは反対側に設けられるとよい。
また、前記第1の被固定部および前記第2の被固定部が各々前記治具に固定された前記第1ハウジング部および前記第3ハウジング部に支持される前記ラック軸と前記第1ピニオン軸との噛み合いを調整した後に、前記第2ハウジング部の位置を調整して当該ラック軸に対する前記第2ピニオン軸の噛み合いを調整するとよい。
〔パワーステアリング装置の全体構成〕
図1は、本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置1の概略上面図である。図2は、本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置1の伝達機構部3を説明する構成図であり、図1に示すII−II断面である。図3は、本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置1のアシスト部5を説明する構成図であり、図1に示すIII−III断面である。
なお、以下の説明においては、ラック軸24の長手方向を単に長手方向といい、ラック軸24の中心軸に対する周方向を単に周方向ということがある。
なお、第2ハウジング10Bには、被固定部は設けられていない。すなわち、図示の例においては、第2ハウジング10Bは、第1脚部10Dおよび第2脚部10Eのいずれも有しない。
そして、第1ハウジング10A、第2ハウジング10B、および第3ハウジング10Cは、ラック軸24の長手方向に並べて連結されギヤハウジング10を構成する。具体的には、第1ハウジング10Aと第2ハウジング10Bとは、第1連結部10Gを介して連結され、第2ハウジング10Bと第3ハウジング10Cとは、第2連結部10Hを介して連結される。これらの第1連結部10Gおよび第2連結部10Hの詳細については後述する。
図2に示すように、伝達機構部3の第1ハウジング10Aは、第1部材11、第2部材12および第3部材13に分割され、これらが組み付けられて収容部となるハウジングを形成している。これら第1部材11、第2部材12および第3部材13は、それぞれ固定ボルト(不図示)によって固定されている。
さらに、ハンドル側ピニオン軸23はピニオン23Pを有しており、このピニオン(第1ピニオン)23Pをラック軸24のハンドル側ラック24Aに噛み合わせている。これにより、ラック軸24は、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに従って直線運動が可能となり、図1に示すギヤハウジング10の左右方向に移動する。なお、ハンドル側ピニオン軸23とラック軸24との接続部分(噛み合い部)は、第1部材11により収容される。
アシスト部5は、図3に示すように、第2ハウジング10Bと、アシスト側ピニオン軸33と、アシスト側ピニオン軸33に接続するウォームホイール34と、ウォームホイール34を回転駆動する駆動部30(図1参照)とを備えている。さらに、アシスト部5は、アシスト側ピニオン軸33に接続するラック軸24の移動を案内するラックガイド60を有している。
また、第2部材18には、カバー部材19が組み付けられる。第1部材17と第2部材18とは、それぞれ内側に筒状の空間を有する部材である。そして、第1部材17は、主にアシスト側ピニオン軸33とラック軸24との接続部分(噛み合い部)におけるハウジングを形成する。また、第2部材18は、主にアシスト側ピニオン軸33とウォームホイール34との接続部分におけるハウジングを形成する。
また、カバー部材19は、図3に示すように、固定ボルト20によって第2部材18に固定される。そして、カバー部材19は、第1部材17の開口部を覆うように設けられる。
アシスト側ピニオン軸(第2ピニオン軸)33は、図3に示すように、ピニオン(第2ピニオン)33Pを有している。そして、アシスト側ピニオン軸33のピニオン33Pがラック軸24のアシスト側ラック24Bに接続する。なお、本実施形態のアシスト部5では、アシスト側ピニオン軸33のピニオン33Pとラック軸24のアシスト側ラック24Bの少なくとも一方を、それらの歯すじがそれらの中心軸に斜交する斜歯歯車としている。なお、本実施形態のアシスト側ピニオン軸33は金属製である。
また、アシスト側ピニオン軸33には、ウォームホイール34が設けられる。そして、アシスト側ピニオン軸33は、ウォームホイール34を介して駆動部30から回転駆動力を受けて回転する。
第2軸受33Kの内輪は、アシスト側ピニオン軸33のハブ33Hとロックナット36とに挟まれるようにして、アシスト側ピニオン軸33の外周に取り付けられる。また、第2軸受33Kの外輪は、第2部材18に形成される保持部18HとサークリップCとの間に挟まれるようにして第2部材18に固定される。
一方、第1軸受33Jの外輪は第1部材17に圧入され、アシスト側ピニオン軸33の一端部は第1軸受33Jの内輪に隙間嵌めされている。
また、アシスト側ピニオン軸33には、埋込ねじ形式のロックナット36によって第2軸受33Kの内輪が固定される。そして、この第2軸受33Kの外輪は、サークリップCによって第2部材18の保持部18Hに固定される。これによって、アシスト側ピニオン軸33は、第2部材18側に向けた方向の移動が制限される。
以上のようにして、アシスト側ピニオン軸33は、第2ハウジング10Bにおいて、回転可能に保持されるとともに、アシスト側ピニオン軸33の軸方向には移動しないように取り付けられる。
そして、駆動部30で発生したトルクがハンドル側ピニオン軸23に伝達されることにより、ステアリングホイールに加える運転者の操舵力をアシストする。つまり、ハンドル側ピニオン軸23は、ステアリングホイールの回転によって発生する操舵トルクと駆動部30から付与される補助トルクとで回転する。
図4は、本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置1の第1連結部10Gを説明する構成図である。
次に、図4を参照しながら、第1ハウジング10Aと第2ハウジング10Bとを連結する第1連結部10Gについて説明をする。なお、詳細な説明は省略するが、第2ハウジング10Bと第3ハウジング10Cとを連結する第2連結部10H(図1参照)も、第1連結部10Gと同様に構成されている。
一方、第2フランジ107は、第2ハウジング10Bにおけるシリンダ部17Aの外周面から径方向外側に突出したフランジ部108と、軸方向に沿ってフランジ部108を貫通するとともに、長手方向が周方向に沿って形成される長孔109とを備える。図示の例においては、フランジ部108は、先端に軸方向と直交する面108Aを有する。また、長孔109は、周方向に沿って複数(2個)設けられ、それぞれが第1フランジ101の貫通孔105の対応する位置に配置されている。
図5は、本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置1を構成する部材の関係を説明する図である。
また、上述のように、ハンドル側ピニオン軸23のピニオン23Pは、ラック軸24(図2参照)のハンドル側ラック24A(図2参照)に噛み合わされ、アシスト側ピニオン軸33のピニオン33Pは、ラック軸24のアシスト側ラック24B(図3参照)に噛み合わされて配置される。したがって、ハンドル側ピニオン軸23およびアシスト側ピニオン軸33のラック軸24に対する周方向における相対位置は固定される。なお、上述のように、ラック軸24は軸方向に移動することから、ハンドル側ピニオン軸23およびアシスト側ピニオン軸33のラック軸24に対する軸方向における相対位置は変化する。
そして、図5に示すように、第1脚部10Dおよびハンドル側ピニオン軸23は第1ハウジング10Aに設けられ、第2脚部10Eは第3ハウジング10Cに設けられ、アシスト側ピニオン軸33は第2ハウジング10Bに設けられる。
そして、第1ハウジング10A、第2ハウジング10B、および第3ハウジング10Cの互いの周方向の相対位置(角度)を調整することにより、第1ハウジング10Aに設けられた第1脚部10Dおよび第3ハウジング10Cに設けられた第2脚部10Eの周方向の相対位置を調整しつつ、第1ハウジング10Aに設けられたハンドル側ピニオン軸23および第2ハウジング10Bに設けられたアシスト側ピニオン軸33の周方向の相対位置を調整することが可能となる。このことにより、ラック軸24に対してハンドル側ピニオン軸23およびアシスト側ピニオン軸33の噛み合いを良好としつつ、電動パワーステアリング装置1(図1参照)の取り付け精度の悪化が抑制される。
図6は、本実施の形態が適用される電動パワーステアリング装置1を組み立てる方法を説明する図である。
次に、図6を参照しながら、本実施の形態の電動パワーステアリング装置1を組み立てる方法について説明をする。
具体的には、図6(a)に示すように、第1ハウジング10Aに設けられた第1脚部10Dを治具(不図示)に対してボルト(不図示)によって固定する。このことにより、第1ハウジング10Aの位置が固定された状態となる。そして、第1ハウジング10Aが固定されることにより、ハンドル側ピニオン軸23の位置も固定される。この固定されたハンドル側ピニオン軸23に対して、ラック軸24の位置を合わせる。具体的には、ラック軸24の周方向における角度を調整する。
ここで、治具に固定された電動パワーステアリング装置1は、治具を外して、車体9に固定されてもよいし、あるいは治具とともに車体9に固定されてもよい。
また、電動パワーステアリング装置1を固定する対象は、第1ハウジング10Aおよび第3ハウジング10Cの第1脚部10Dおよび第2脚部10Eを支持可能なものであればよい。例えば、第1ハウジング10Aおよび第3ハウジング10Cの第1脚部10Dおよび第2脚部10Eを、治具に替えて、車体9に対して固定しながら組み立ててもよい。
なお、上記で説明した治具(不図示)は、第1脚部10Dおよび第2脚部10Eを取り付ける取付面が、平坦(平面)であるとよい。さらに付言すると、治具における第1脚部10Dおよび第2脚部10Eの取付面は、それぞれ周方向における異なる位置に設けられてもよいし、互いに異なる向きに形成されてもよい。
図7(a)および(b)は、他の実施形態における第1連結部20G,30Gを説明する構成図である。
次に、図7(a)および(b)を参照しながら、上記実施の形態における第1連結部10G(図4参照)の他の実施形態について説明する。
この小径部201を大径部203に挿入し嵌め合わせる(圧入する)ことにより、第1ハウジング20Aおよび第2ハウジング20Bを連結することができる。そして、第1ハウジング20Aに対して第2ハウジング20Bを周方向に回転させる(捩じる)ことにより、第1ハウジング20Aおよび第2ハウジング20Bの軸方向の相対位置は変化させずに、周方向の相対位置を変化させることが可能となる。
ここで、第1フランジ301は、第1ハウジング30Aのシリンダ部31Aにおける外周面から径方向外側に突出したフランジ部302と、フランジ部302の周方向に複数設けられた貫通孔303と、フランジ部302よりも長手方向の一端側にシリンダ部31Aの外径よりも径が小さい小径部304とを備える。
また、第2フランジ307は、第2ハウジング30Bのシリンダ部37Aにおける外周面から径方向外側に突出したフランジ部308と、フランジ部308の周方向に複数設けられ長手方向が周方向に沿って形成される長孔309と、フランジ部308よりも長手方向の一端側にシリンダ部37Aの内径が広がった部分であり、挿入される小径部304の外径と嵌め合う寸法で形成される大径部310とを備える。
また、第1連結部10G(図1参照)および第2連結部10H(図1参照)で、互いに異なる固定機構を用いてもよい。例えば、図1に示す電動パワーステアリング装置1における第1連結部10Gに替えて図7(b)に示す第1連結部30Gの構成とし、第2連結部10Hに替えて図7(a)に示す第1連結部20Gの構成としてもよい。
次に、図8(a)および(b)を参照しながら、上記実施の形態における電動パワーステアリング装置1(図1参照)の他の実施形態について説明する。なお、図8(a)および(b)において、図1に示す実施の形態と同一の構成部材については同一の符号を付け、詳細な説明は省略する。
また、第1ハウジング40Aおよび第2ハウジング40Bは第1連結部40Gを介して連結され、第2ハウジング40Bおよび第3ハウジング40Cは第2連結部40Hを介して連結され、第3ハウジング40Cおよび第4ハウジング40Dは第3連結部40Iを介して連結される。
上記のようにハウジング200を4つ以上に分割する構成とすることにより、電動パワーステアリング装置401を構成する部材の周方向における位置がきめ細かく調整可能となる。
図示の例においては、ハウジング300は、ハンドル側ピニオン軸23(図2参照)を支持する第1ハウジング50Aと、第1ハウジング50Aに接続され第1脚部50Dを備える第2ハウジング50Bと、第2ハウジング50Bに接続されアシスト側ピニオン軸33(図3参照)を支持する第3ハウジング50Cとを有する。
また、第1ハウジング50Aおよび第2ハウジング50Bは第1連結部50Gを介して連結され、第2ハウジング50Bおよび第3ハウジング50Cは第2連結部50Hを介して連結される。
上記のように軸方向における1箇所に第1脚部50Dを設ける構成とすることにより、電動パワーステアリング装置501の固定が容易となる。
また、本開示は上記の実施形態に何ら限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。
Claims (8)
- ラックを有し***舵部を移動させるラック軸と、
前記ラック軸の前記ラックと噛み合う第1ピニオンを有し操舵部における操舵に基づいて回転する第1ピニオン軸と、
前記ラック軸の前記ラックと噛み合う第2ピニオンを有し駆動部からの駆動を受けて回転することで前記第1ピニオン軸の回転を補助する第2ピニオン軸と、
前記ラック軸を収容するとともに車両に固定される被固定部を有するハウジングと
を備え、
前記ハウジングは、
前記ラック軸および前記第1ピニオン軸の噛み合い部を収容する第1ハウジング部と、
前記第1ハウジング部とは別体であり、前記ラック軸および前記第2ピニオン軸の噛み合い部を収容する第2ハウジング部と、
前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部とは別体であり、前記被固定部が形成される第3ハウジング部と
を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。 - 前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部のいずれか一方が、車両に取り付けられる他の被固定部を有することを特徴とする請求項1記載のパワーステアリング装置。
- 前記第1ハウジング部が、前記他の被固定部を有することを特徴とする請求項2記載のパワーステアリング装置。
- 前記第1ハウジング部は、前記ラック軸の軸方向において、前記第2ハウジング部を挟んで前記第3ハウジング部とは反対側に設けられることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項記載のパワーステアリング装置。
- 前記第1ハウジング部、前記第2ハウジング部、および前記第3ハウジング部は、ラック軸の周方向でそれぞれの相対位置を変化させることが可能な固定機構を備えることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項記載のパワーステアリング装置。
- ラックを有し***舵部を移動させるラック軸と、
前記ラック軸の前記ラックと噛み合う第1ピニオンを有し操舵部における操舵に基づいて回転する第1ピニオン軸と、
前記ラック軸の前記ラックと噛み合う第2ピニオンを有し駆動部からの駆動を受けて回転することで前記第1ピニオン軸の回転を補助する第2ピニオン軸と、
前記ラック軸を収容するとともに車両に固定される複数の被固定部を有するハウジングと
を備え、
前記ハウジングは、
前記ラック軸および前記第1ピニオン軸の噛み合い部を収容するとともに、第1の前記被固定部が形成される第1ハウジング部と、
前記第1ハウジング部とは別体であり、前記ラック軸および前記第2ピニオン軸の噛み合い部を収容する第2ハウジング部と、
前記第1ハウジング部および前記第2ハウジング部とは別体であり、第2の前記被固定部が形成される第3ハウジング部と
を備えるパワーステアリング装置の組立方法であって、
前記第1ハウジング部の前記第1の被固定部を組み立ての基準とする治具に固定する工程と、
前記第3ハウジング部の前記第2の被固定部を前記治具に固定する工程と、
前記ラック軸と前記第1ピニオン軸との噛み合いを調整した後に、当該ラック軸と前記第2ピニオン軸との噛み合いを調整する工程と
を含むことを特徴とするパワーステアリング装置の組立方法。 - 前記第1ハウジング部は、前記ラック軸の軸方向において、前記第2ハウジング部を挟んで前記第3ハウジング部とは反対側に設けられることを特徴とする請求項6記載のパワーステアリング装置の組立方法。
- 前記第1の被固定部および前記第2の被固定部が各々前記治具に固定された前記第1ハウジング部および前記第3ハウジング部に支持される前記ラック軸と前記第1ピニオン軸との噛み合いを調整した後に、前記第2ハウジング部の位置を調整して当該ラック軸に対する前記第2ピニオン軸の噛み合いを調整することを特徴とする請求項6または7記載のパワーステアリング装置の組立方法。
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