JPH0386683A - 電動パワーステアリング装置の減速機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） こノ考案は、電動パワーステアリング装置の減速機構、
詳しくは、強制操舵用の電動モータと。

強制操舵用のピニオンとを備え、前記電動モータの駆動
により前記ピニオンが回転してその回転力を操舵用のラ
ックに伝達する方式の電動パワーステアリング装置の、
前記電動モータと前記ピニオンとの間に介在される減速
機構に関する。

（従来の技術） 自動車や船外機等を操舵するパワーステアリング装置と
して、強制操舵用の電動モータと、強制操舵用のピニオ
ンとを備え、前記電動モータの駆動により前記ピニオン
が回転してその回転力を操舵用ラックに伝達する方式の
電動パワーステアリング装置が知られている。

第３図は上記方式にある従来の自動車の電動パワーステ
アリング装置の概略構成を示している。

ここにおいて、ステアリングホイールｌの回転は、ステ
アリングホイール１に連係した入力軸２の先端に設けら
れた操舵用のピニオン３を介して操舵用のラック４に伝
達される。すなわち、ステアリングホイール１が回転す
ると、その回転にピニオン３が連動して回転し、そのビ
ニオン３の回転力でピニオン３にかみ合っているラック
４が図において左右方向に移動することになり、このラ
ック４の移動で車輪５が転舵される。

また、上記ラック４には、上記入力軸２に設けられたピ
ニオン３とは別に、強制操舵用の電動モータｍの駆動に
より回転する強制操舵用のピニオン６もかみ合っており
、電動モータｍの駆動によりビニオン６が回転すると、
ラック４は、上述の場合と同じように、図において左右
方向に移動して車輪５を転舵する。

上記ピニオン６によるラック４の移動は、ステアリング
ホイール１の回転によるビニオン３の回転でラック４が
移動し得ない（設置圧等の関係で）場合になされるもの
である。すなわち、ステアリングホイールｌを回転し、
それにより回転するピニオン３の回転力でラック４が移
動しない場合、電動モータｍが駆動してビニオン６を回
転させ、その回転力でラック４を強制的に移動させるの
である。この場合、ピニオン側に歪センサ−７が設けら
れ、この歪センサ−７の検出信号がコントローラＣに送
られ、コントローラＣが歪センサ−７からの検出信号に
応じて電動モータｍを駆動制御する。

上記電動モータｍとビニオン６との間には、電動モータ
ｍの回転速度を所定速度に減速してビニオン６に伝達す
る減速機構Ｒが介設されている。

ここにおける減速機構Ｒは、高速回転する電動モータｍ
の回転を低速回転されるビニオン６に伝達することから
、高減速比のものが要求されることになり、そのため、
従来では−・般に２組の遊星ギアによって構成されてい
る。

第４図は上記減速機構Ｒの詳細構造を示している。

ここにおいて、電動モータｍとピニオン６とは、互いの
軸線が同一線上にあるように対向配置されている。そし
て、それら電動モータｍとピニオン６との間に、ケーシ
ング１０内に組込まれた２組の遊星ギアからなる減速機
構Ｒが介設されている。

電動モータｍの出力軸８の端部には、出力軸８の回転に
連動して回転するサンギア９が設けられている。このサ
ンギア９の回転は、円筒状のケーシング１０の内周面に
設けられたりングギア１１とサンギア９との間に介在さ
れ、かつ、双方にかみ合う遊星ギア１２に伝達される。

従って、電動モータｍの駆動によりサンギア９が回転す
ると、遊星ギア１２は自転しながらサンギア９の回りを
公転するようになる。この場合、サンギア９は、第１キ
ヤリア１３の軸芯部に回転可能に軸支されており、遊星
ギア１２は、第１キヤリア１３に設けられた支持軸１４
に回転可能に嵌着されている。また、第１キヤリア１３
は、ピニオン６の軸端の軸芯部に回転可能に軸支されて
おり、遊星ギア１２の公転により回転することとなる。

また、上記第１キヤリア１３の、軸線上の支持軸１４と
は反対側に設けられている軸１５部分には、第１キヤリ
ア１３の回転に連動して回転するサンギア１６が設けら
れている。このサンギア１６の回転は、リングギア１１
とサンギア１６との間に介在され、かつ、双方にかみ合
う遊星ギア１７に伝達される。従って、第１キヤリア１
３の回転に連動してサンギア１６が回転すると、遊星ギ
ア１７は自転しながらサンギア１６の回りを公転するよ
うになる。この場合、遊星ギア１７は、第２キヤリア１
８に設けられた支持軸１９に回転可能に嵌着されている
。また、第２キヤリア１８は、その軸芯部をピニオン６
の軸端に回転不可能に嵌着一体止されており、遊星ギア
１７の公転により回転する。そして、この第２キヤリア
１８の回転にビニオン６が一体的に回転して、ラック４
を左右方向（図示の場合、紙面に垂直となる方向）に移
動することになり、これにより操舵力がパワーアシスト
される。

なお、上記減速機構Ｒにおいては、電動モータｍの出力
軸８の回転速度は、出力軸８の回転が、サンギア９→遊
星ギア１２→リングギア１１→サンギア１６→遊星ギア
１７→リングギヤ１１に伝達される過程において順次減
速されてビニオン６に伝達されることになる。また、そ
の減速比は、サンギア９、遊星ギア１２、リングギア１
１の各ギア比と、サンギア１６、遊星ギア１７、リング
ギア１１の各ギア比によって定められる。

（本考案が解決しようとする課題） ところで、上記従来の電動パワーステアリング装置にお
いて、その強制操舵用の電動モータｍと強制操舵用のピ
ニオン６との間に介在される減速機構Ｒを、２組の遊星
ギアにより構成しているのであるが、しかし、このよう
な減速機構Ｈの場合、部品点数が非常に多い（サンギア
９、遊星ギア１２、リングギア１１、第１キヤリア１３
、サンギア１６、遊星ギア１７、第２キヤリア１８等が
必要）ので、コスト高となる上、大きなギア音が発生（
かみ合う各ギアの歯と歯の間に打音が生じ、しかもかみ
合い数が多いことによる）する問題があった。

この考案は、上述の如き事情に鑑みてなされたもので、
その目的とするところは、部品点数が少なく、しかも大
きなギア音が発生しない、電動パワーステアリング装置
の減速機構を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、この考案の電動パワーステア
リング装置の減速機構は、強制操舵用の電動モータと強
制操舵用のピニオンとを、前記電動モータに連係した軸
端にハイポイドギアピニオンを設ける一方、前記ピニオ
ンの軸端にハイポイドギヤホイールを設け、この一対の
ハイポイドギアのギア比によって前記電動モータの回転
速度を減速し、前記ピニオンに伝達するようにしたもの
である。

（本考案の作用） かかる構成の減速機構では、−組のハイポイドギア（ピ
ニオンおよびホイール）のみで所定の減速が可能となる
ため、部品点数が少なくて済みしかもハイポイドギアは
歯と歯がすベリながら接触するので、かみ合いによるギ
ア音の発生が非常に小さい。

（本考案の実施例） 以下、この考案の一実施例を図面に基いて具体的かつ詳
細に説明する。

第１図はこの考案による電動パワーステアリング装置の
減速機構Ｒ′を示している。

ここにおいて、強制操舵用の電動モータｍ′と強制操舵
用のピニオン６′とは、互いの軸線０、Ｏ′が直交する
状態で配置されている。そして、それら電動モータｍ′
とピニオン６′との間に減速機構Ｒ′が介設されている
。この場合、電動モータｍ′のケーシング２０とピニオ
ン６′のケーシング２１が、減速機構Ｒ′のケーシング
２２を介して連結されている。

減速機構Ｒ′は、電動モータｍ′の出力軸８′の端部に
設けられたハイポイドギアピニオン２３と、ピニオン６
′の軸端に設けられたハイポイドギアホイール２４とか
らなる、−組のハイポイドギアを備えており、電動モー
タｍ′の出力軸８′の回転を、ハイポイドギアピニオン
２３およびハイポイドギアホイール２４を介してピニオ
ン６′に伝達するとともに、出力軸８′の回転速度を、
ハイポイドギアピニオン２３およびハイポイドギアホイ
ール２５のギア比で減速するようになっている。

この場合、ハイポイドギアピニオン２３は、ハイポイド
ギアホイール２４の軸芯に対して、第２図に示すように
、オフセットされた状態でハイポイドギアホイール２５
とかみ合っている。このようなハイポイドギアピニオン
２３は、電動モータｍ′の軸線０上に配置され、ケーシ
ング２２に対し、複数のアンギュラベアリング２５．２
５′で回転可能に支承されるとともに、後端が出力軸８
′に連係されている。一方、ハイポイドギアホイール２
４は、その軸芯部をピニオン６′の軸端に回転不可能に
嵌着一体止されるとともに、回転可能にハイポイドギア
ピニオン２３とかみ合わされている。従って、電動モー
タｍ′の出力軸８′が回転すると、これにハイポイドギ
アピニオン２３が連動して回転し、その回転がハイポイ
ドギアホイール２４を介してピニオン６′に伝達され、
ピニオン６′の回転力でラック４′が左右方向（図示の
場合、紙面に垂直となる方向）に移動する。

なお、上記のように、電動モータｍ′の出力軸８′が回
転して、ハイポイドギアピニオン２３が回転するとき、
このハイポイドギアピニオン２３には、ハイポイドギア
ホイール２４とのかみ合いによるスラスト力が生ずるが
、このスラスト力は、アンギュラベアリング２５．２５
′により吸収される。また、ビニオン６′の回転力でラ
ック４′が移動するとき、ビニオン６′にはラック４′
とのかみ合いによるスラスト力が生ずるが、このスラス
ト力は、ビニオン６′のラック４′側端を回転可能に支
承する複数のアンギュラベアリング２６．２６′により
吸収され、これにより、ハイポイドギアホイール２４と
ハイポイドギアピニオン２３のかみ合い状態が常に所定
の状態となる。

上記のように構成されている実施例の減速機構Ｒ′の場
合、−組のハイポイドギア（ビニオン２３およびホイー
ル２４）により所定の減速が可能であるため、部品点数
が少なくて済み、安価に提供できる。また、歯と歯がす
べりながら接触するハイポイドギアを用いているのでギ
ア音が非常に小さい。

なお、上記ハイポイドギアのビニオン２３およびホイー
ル２４を、ウオームギアとウオームホイールに代えた場
合でも、部品点数の削減およびギア音の低減を図ること
はできるが、しかし、ウオームギアとウオームホイール
による場合には、正転効率および逆転効率が著しく悪い
上、両ギアのかみ合い構造上、ハイポイドギアに比べて
大型化してしまう等多くの欠点があり、実用上好ましく
ない。

（本考案の効果） 以上説明したように、この考ぎの電動パワーステアリン
グ装置の減速機構は、強制操舵用の電動モータと、強制
操舵用のビニオンとを、互いの軸線が直交する状態に配
置するとともに、前記電動モータの出力軸端にハイポイ
ドギアピニオンを設ける一方、前記ビニオンの軸端にハ
イポイドギアホイール設け、この一対のハイポイドギア
のギア比によって前記電動モータの回転速度を減速し、
前記ビニオンに伝達するようにしたので、部品点数が少
なくて済み、安価に提供できる上、大きなギア音が生じ
ないといった利点を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例による電動パワーステアリ
ング装置の減速機構の断面図、第２図は同減速装置のハ
イポイドギアピニオンとハイポイドギアホイールのかみ
合い状態を示した概略側面図、第３図は従来の電動パワ
ーステアリング装置の概略構成図、第４図は同電動パワ
ーステアリング装置に備えられた減速機構の詳細断面図
である。 ４′・・・操舵用のラック、６′・・・強制操舵用のビ
ニオン、８′・・・電動モータの出力軸、２３・・・ハ
イポイドギヤピニオン、２４・・・ハイポイドギアホイ
ール、ｍ′・・・強制操舵用の電動モータ、Ｒ′・・・
減速機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 強制操舵用の電動モータと、強制操舵用のピニオンとを
   備え、前記電動モータの駆動により前記ピニオンが回転
   してその回転力を操舵用のラックの伝達する方式の電動
   パワーステアリング装置の、前記電動モータと前記ピニ
   オンとの間に介在される減速機構において、前記電動モ
   ータに連係した軸端にハイポイドギアピニオンを設ける
   一方、前記ピニオンの軸端にハイポイドギアホィールを
   設け、この一対のハイポイドギアのギア比によって前記
   電動モータの回転速度を減速し、前記ピニオンに伝達す
   ることを特徴とする電動パワーステアリング装置の減速
   機構。