JP5256958B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
このうちのハウジングは、ステアリングコラム、ステアリングギヤユニットのケース等の固定の部分に支持されて、回転する事はない。
又、上記回転軸は、上記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。この様な回転軸としては、上記固定の部分が上記ステアリングコラムの場合には、ステアリングシャフト若しくはこのステアリングシャフトと同軸に設けられたシャフトが、上記固定の部分がステアリングギヤユニットのケースである場合にはピニオン軸が、それぞれ相当する。
又、上記ウォームホイールは、上記ハウジングの内部で上記回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転する。
又、上記電動モータは、上記ウォームを回転駆動する為のものである。
又、上記トルク継手部は、上記電動モータの出力軸の先端部と上記ウォームの基端部との間に設けられて、この出力軸からこのウォームへのトルクの伝達を可能としたもので、継手受孔と継手軸部とにより構成される。
このうちの継手受孔は、上記出力軸と上記ウォームとのうちの一方の部材の軸方向端面に開口したもので、内周面の断面形状が非円形である。
又、上記継手軸部は、上記出力軸と上記ウォームとのうちの他方の部材の端部であって、上記継手受孔の内周面とトルク伝達を可能に継手係合すべく、外周面の断面形状が非円形である。
尚、これら継手受孔並びに継手軸部の断面形状は、欠円状、小判形、多角形等、非円形であれば、各種形状を採用できるが、好ましくは、これら継手受孔と継手軸部とをそれぞれ、スプライン孔とスプライン軸部とする。
又、好ましくは、請求項3に記載した発明の様に、上記出力軸側突出部を、上記出力軸(出力軸と共に回転する部材を含む)に一体に設けると共に、上記ウォーム側突出部を、上記ウォーム(ウォームと共に回転する部材を含む)に一体に設ける。
又、好ましくは、請求項4に記載した発明の様に、上記出力軸側突出部の径方向の一部と、上記ウォーム側突出部の径方向の一部とを、円周方向に重畳させる。
即ち、本発明の場合には、電動モータの出力軸に設けた出力軸側突出部とウォームに設けたウォーム側突出部とにそれぞれ係合させた状態で設けた弾性部材により、これら出力軸とウォームとの間に相対回転に対する抵抗力(捩り剛性)を付与する。この為、この抵抗力(捩り剛性)に基づいて、上記電動モータが起動し始めた瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸とウォーム軸との間のトルク継手部で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる(勢いを鈍らせる事ができる)。しかも、上記弾性部材を、継手受孔と継手軸部との継手係合部から軸方向に外れた位置に設けている為、これら継手受孔と継手軸部との直接の係合(当接)に基づいてトルクの伝達を行える(弾性部材を介してトルクの伝達が行われない)。この為、長期に亙る使用に拘らず、上記弾性部材により常に所期の弾性力を付与できる(初期の弾性力を長期に亙り付与できる、へたりにくくできる)。この結果、上記トルク継手部で必要な隙間(バックラッシュ)を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき(相対回転)に伴う異音(歯打ち音)の発生を、長期間に亙り十分に防止できる。
図1〜3は、請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。尚、本例の電動式パワーステアリング装置の特徴は、ウォーム軸6の基端面に開口したスプライン孔11と電動モータ7の出力軸10の先端部に形成したスプライン軸部12とのスプライン係合部の隙間(バックラッシュ)を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき(相対回転)に伴う異音(歯打ち音)の発生を防止する為の構造にある。その他、電動式パワーステアリング装置全体の構造及び作用に就いては、前述した従来構造と同様であるから、この従来構造と同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。尚、前述の図11〜12と図1とでは、ハウジング3に対する電動モータ7の取付方向が異なっているが、この点は、設置する自動車に応じ適宜設計的に変更するものであって、本発明の特徴部分とは関係がない。
即ち、本例の場合には、上記出力軸10に設けた各出力軸側突出部18、18とウォーム8(を構成するウォーム軸6の基端部に結合固定した抑え部材16)に設けた各ウォーム側突出部17、17とにそれぞれ係合させた状態で設けられた弾性部材19により、上記出力軸10とウォーム8との間に相対回転に対する抵抗力(捩り剛性)を付与する。この為、この抵抗力(捩り剛性)に基づいて、上記電動モータ7が起動する瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸10とウォーム軸6との間のトルク継手部(スプライン係合部)で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる(勢いを鈍らせる事ができる)。
図4は、請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。上述した実施の形態の第1例の場合は、外径側係合凹部20、20と内径側係合凹部21、21との数(ウォーム側突出部17、17と出力軸側突出部18、18との数)を同じとしている(図1〜3参照)のに対して、本例の場合には、その数を異ならせている。即ち、本例の場合には、弾性部材19aの内周面の径方向反対側2個所位置に内径側係合凹部21a、21aを設けると共に、同じく外周面の円周方向等間隔4個所位置に各外径側係合凹部20a、20aを設けている。これに合わせて、ウォーム軸6の基端部に結合固定した抑え部材16の片側面の円周方向等間隔4個所位置にウォーム側突出部17、17を、出力軸10の中間部外周面の径方向反対側2個所位置に出力軸側突出部18、18(図1〜2参照)を、それぞれ設ける。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第1例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
図5〜8は、請求項1〜4に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合は、出力軸10の先端部に円筒部材22を外嵌固定すると共に、この円筒部材22の基端部に出力軸側突出部18a、18aを設けている。そして、本例の場合には、これら各出力軸側突出部18a、18aの径方向の一部と、ウォーム軸6の基端部に結合固定した抑え部材16の片側面に設けた各ウォーム側突出部17a、17aの径方向の一部とを、円周方向に重畳させている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1、2例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
図9〜10は、請求項1〜4に対応する、本発明の実施の形態の第4例を示している。上述した実施の形態の第3例の場合には、出力軸10の先端部に外嵌固定した円筒部材22の基端部にのみ、(第一の)弾性部材19bを設けている(例えば図5参照)。これに対して、本例の場合には、この様な(第一の)弾性部材19bの他、この(第一の)弾性部材19bとは別に、第二の弾性部材23を設けている。即ち、本例の場合には、スプライン孔11とスプライン軸部12とのスプライン係合部の径方向内側に、これらスプライン孔11及びスプライン軸部12と径方向に重畳する状態で、且つ、このスプライン孔11の奥端面と上記スプライン軸部12の内径側に設けられた凹部24の底面(出力軸10の先端面)とにより軸方向に圧縮した状態で、上記第二の弾性部材23を設けている。この第二の弾性部材23は、例えばニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等のうちから選択される、耐油性を有する弾性材により、全体を充実円柱状に造られたもので、軸方向寸法を拡縮自在な弾性を有する。そして、この様な第二の弾性部材23により、上記出力軸10とウォーム8との間に互いに軸方向に離れる方向の力と、相対回転に対する抵抗力とを付与している。
即ち、本例の場合には、スプライン孔11の奥端面と、電動モータ7の出力軸10の先端面である、凹部24の底面との間に設けた第二の弾性部材23により、この出力軸10とウォーム軸6との間に、互いに離れる方向の弾性力(軸方向の弾性力)を付与しつつ、相対回転に対する抵抗力(捩り剛性)も付与できる。この為、この抵抗力(捩り剛性)に基づいて、上記電動モータ7が起動する瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸10とウォーム軸6との間のトルク継手部(スプライン係合部)で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる(勢いを鈍らせる事ができる)。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第1〜3例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
2 ステアリングシャフト
3 ハウジング
4 ウォームホイール
5 ウォーム歯
6 ウォーム軸
7 電動モータ
8 ウォーム
9a、9b 転がり軸受
10 出力軸
11 スプライン孔
12 スプライン軸部
13 押圧駒
14 コイルばね
15 内輪
16 抑え部材
17、17a ウォーム側突出部
18、18a 出力軸側突出部
19、19a、19b 弾性部材
20、20a、20b 外径側係合凹部
21、21a、21b 内径側係合凹部
22 円筒部材
23 第二の弾性部材
24 凹部
25 鍔部
Claims (4)
- 固定の部分に支持されて回転する事のないハウジングと、このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸と、上記ハウジングの内部でこの回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転するウォームホイールと、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向端部を転がり軸受により上記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォームと、このウォームを回転駆動する為の電動モータと、この電動モータの出力軸の先端部とこのウォームの基端部との間に設けられて、この出力軸からこのウォームへのトルクの伝達を可能としたトルク継手部とを備え、このトルク継手部は、上記出力軸と上記ウォームとのうちの一方の部材の軸方向端面に開口した、内周面の断面形状が非円形である継手受孔と、上記出力軸と上記ウォームとのうちの他方の部材の端部であってこの継手受孔の内周面とトルク伝達を可能に継手係合する、外周面の断面形状が非円形である継手軸部とにより構成されるものである
電動式パワーステアリング装置に於いて、
上記継手受孔と上記継手軸部との継手係合部から軸方向に外れた位置に弾性部材を、上記出力軸に設けた出力軸側突出部と上記ウォームに設けたウォーム側突出部とにそれぞれ係合させた状態で、且つ、この係合に基づき、上記出力軸と上記ウォームとの間に相対回転に対する抵抗力を付与する方向に弾性変形させた状態で設けた
事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。 - 出力軸に少なくとも1個の出力軸側突出部を設けると共に、ウォームに少なくとも1個のウォーム側突出部を設け、これら出力軸側突出部とウォーム側突出部との間に弾性部材を、これら弾性部材と出力軸側突出部及びウォーム側突出部とが、上記出力軸の径方向に重畳する状態で設けた、
請求項1に記載した電動式パワーステアリング装置。 - 出力軸側突出部を出力軸に一体に設けると共に、ウォーム側突出部をウォームに一体に設けた、
請求項1〜2のうちの何れか1項に記載した電動式パワーステアリング装置。 - 出力軸側突出部の径方向の一部と、ウォーム側突出部の径方向の一部とを、円周方向に重畳させた、
請求項1〜3のうちの何れか1項に記載した電動式パワーステアリング装置。
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