JPH0639665U - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】簡素な構成でありながら、トルク伝達経路の損
傷を防止することのできる電動式パワーステアリング装
置を提供する。 【構成】出力軸１０３の軸受手段を該出力軸の軸線方向
に付勢する付勢部材１１９，１２０が設けられており、
該付勢部材の付勢力は、通常作動において該ウォームホ
イール１０４から該ウォームギヤ１０３ａが受ける力よ
り大きく、かつ該ウォームホイールが強制停止させられ
たときに該出力軸の回転により該ウォームギヤに生じる
軸線方向推力より小さく設定されているため、通常作動
時には、該出力軸の軸線方向移動を阻止することがで
き、出力軸から該ウォームホイールへの力の伝達は支障
なく行なわれる。しかし、例えば該ウォームホイールが
急停止する等して過負荷が生じた時には、該ウォームホ
イールに対して回転し続ける該出力軸の推力を、該出力
軸自体を軸線方向に移動させることにより吸収すること
ができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は電動式パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来技術】

車両の電動式パワーステアリング装置として、補助操舵トルクとなる電動モー タの回転出力を歯車装置により減速して、転舵装置の出力軸に適当なトルクと速 度とを伝達するように構成したものが知られている（例えば、特開平３−１２８ ５６５号公報）。

【０００３】

【解決すべき課題】

ところで、上記従来技術の電動式パワーステアリング装置においては、出力軸 と電動モータの回転軸とが直接連結されている。そのため、例えば、ステアリン グを切っていくと、ステアリングストッパの作用により操舵限界角度に達したと き突然ステアリングが切れなくなるが、このような場合にも電動モータは慣性に より回転し続けようとするため、出力軸と電動モータとの間に無理な力が加わる 可能性がある。このような無理な力によりトルク伝達経路の何れかにおいて損傷 を招くおそれがある。

【０００４】 このような問題に対し特開平２−１７５３８１号公報には、電動モータと出力 軸との間に遊星歯車機構を設けて、通常時には固定されている遊星歯車機構のリ ングギヤを、過負荷発生時に回転させることにより動力伝達を阻止する構成が開 示されている。しかしながら、遊星歯車機構はその構成が複雑であり、重量も重 くまた製造コストが高くつくものであった。

【０００５】 本願考案は、簡素な構成でありながら、トルク伝達経路の損傷を防止すること のできる電動式パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する手段】

上記目的を達成すべく、本願考案の電動式パワーステアリング装置は、 ハウジングと、 モータと、 該モータに連結され、外周にウォームギヤを形成した出力軸と、 該ウォームギヤに噛合するウォームホイールと、 該出力軸を回転自在に保持する軸受手段と、 該軸受手段を前記ハウジングに取り付ける保持手段とからなり、 該保持手段が、該軸受手段を該出力軸の軸線方向に付勢する付勢部材を有して おり、該付勢部材の付勢力は、通常作動において該ウォームホイールから該ウォ ームギヤが受ける力より大きく、かつ該ウォームホイールが強制停止させられた ときに該出力軸の回転により該ウォームギヤに生じる軸線方向推力より小さく設 定されている。

【０００７】

【作用】

本願考案の電動式パワーステアリング装置によれば、出力軸の軸受手段を該出 力軸の軸線方向に付勢する付勢部材が設けられており、該付勢部材の付勢力は、 通常作動において該ウォームホイールから該ウォームギヤが受ける力より大きく 、かつ該ウォームホイールが強制停止させられたときに該出力軸の回転により該 ウォームギヤに生じる軸線方向推力より小さく設定されているため、通常作動時 には、該出力軸の軸線方向移動を阻止することができ、出力軸から該ウォームホ イールへの力の伝達は支障なく行なわれる。しかし、例えば該ウォームホイール が急停止する等して過負荷が生じた時には、該ウォームホイールに対して回転し 続ける該出力軸の推力を、該出力軸自体を軸線方向に移動させることにより吸収 することができる。

【０００８】

【実施例】

以下、本願考案の実施例を図面を参照して以下に詳細に説明する。 図１は、本願考案の実施例である電動式パワーステアリング装置１００の軸線 方向一部断面図である。

【０００９】 図１において、電動式パワーステアリング装置１００は、ハウジング１０１と それから延在するチューブ１１０とから構成されている。ハウジング１０１はブ ラケット１１４により、またチューブ１１０はブラケット１１５により車体（図 示せず）に固定されている。チューブ１１０の内側には、一端をステアリングホ イール（図示せず）に連結するようになっている入力軸１１１が延在し、チュー ブ１１０に対して回転自在に支持されている。入力軸１１１の他端はトルク検出 装置１１２に連結している。

【００１０】 トルク検出装置１１２はまたハウジング１０１内を延在し、回転自在に支持さ れている伝達軸１１３に連結されている。伝達軸１１３は図示しない操舵装置に 連結され、車輪を操舵するトルクを伝達するようになっている。トルク検出装置 １１２は、入力軸１１１と伝達軸１１３との相対トルクを検出し、それにより補 助操舵力を適切に制御すべく設けられているが、その構成についてはよく知られ ており、以下に詳細は記載しない。

【００１１】 トルク検出装置１１２の近傍において、伝達軸１１３にウォームホイール１０ ４が同軸に取り付けられている。ウォームホイール１０４は、第１図において紙 面に垂直方向に延在している出力軸１０３のウォームギヤ１０３ａ（図２参照） と噛合している。出力軸１０３は、第１図においては一部のみ見えるモータ１０ ２の回転軸に連結されている。

【００１１】 図１に示す電動式パワーステアリング装置１００の作用について以下に説明す る。図示しないステアリングホイールからの操舵トルクの入力により、入力軸１ １１が回転し、回転トルク検出装置１１２を介して伝達軸１１３に回転トルクが 伝達される。伝達軸は上述したように操舵装置（図示せず）に連結されており、 操舵のためのトルクを伝達するようになっている。この場合において、回転トル ク検出装置１１２で検出されたトルクの値は、図示しない判断回路に送られ、そ こで所定値と比較される。該トルクが所定値を超えた場合には、補助操舵力を必 要とする場合であるので、モータ１０２を駆動すべく駆動指令が出される。駆動 指令により駆動されたモータ１０２は出力軸１０３を回転させ、更にウォームホ イール１０４を介して伝達軸１１３に回転トルクが伝達される。 回転トルク検出装置１１２で検出されたトルクの値が所定値より低い場合には 、補助操舵力は不要であるので、モータ１０２は駆動されない。

【００１２】 図２は、第１図のII-II 断面に沿って装置を切断して軸線方向に見た図である 。図２において、ハウジング１０１の左端に電動モータ１０２が取り付けられて いる。電動モータ１０２の回転軸（図示せず）は、クラッチ機構１０２ａを介し て出力軸１０３に連結されている。クラッチ機構１０２ａと出力軸１０３との連 結は、クラッチ機構１０２に設けられた雌セレーション１０２ｂと出力軸１０３ の左端外周に設けられた雄セレーション１０３ｂとの係合によって行なわれる。 出力軸１０３の外周にはその一部にウォームギヤ１０３ａが形成され、ウォーム ホイール１０４と噛合している。

【００１３】 ハウジング１０１に設けられた袋穴状の穿孔部１０１ｃには、その奥部に滑り 軸受（ブッシュ）１０７が、そしてモータ１０２側には玉軸受１０５、１０６が 設置されており、出力軸１０３の両端近傍をそれぞれ回転自在に支持している。 玉軸受１０５、１０６の外輪はハウジング１０１に対して緩みばめの態様で取り 付けられているため、軸線方向にわずかな力で移動するようになっている。なお 、穿孔部１０１ｃはハウジング１０１を加工するさいに、モータ１０２が取り付 けられる側から、ドリル等により一方向切削されて形成されたものである。滑り 軸受１０７の外径は、軸受１０５、１０６の外径よりも小さくなっており、出力 軸１０３および滑り軸受１０７をモータ側から組み込むことを可能としている。

【００１４】 出力軸１０３の中央には鍔部１０３ｂが形成され、またハウジング１０１にお ける鍔部１０３ｂの半径方向外方の位置に段部１０１ｄが形成されている。通常 作動状態では、鍔部１０３ｂは玉軸受１０６の内輪に、段部１０１ｄはその外輪 に当接している。段部１０１ｄは、ハウジング１０１に対する玉軸受１０６の軸 線右方向移動を制限する。玉軸受１０５と１０６の間には２枚のスぺーサ１１７ 、１１８を介して、２つの皿バネ１１９、１２０が互いに向かい合わせの態様で 取り付けられている。玉軸受１０５の内輪に当接したロックナット１２１は、玉 軸受１０５、１０６およびスぺーサ１１７、１１８を介して皿バネ１１９、１２ ０に所定の予圧力を印加している。 更に、玉軸受１０５の外輪に当接するようにして、管状ネジ１２２が設けられ ている。管状ネジ１２２は玉軸受１０５の軸線左方向移動を制限する。なお、玉 軸受１０５、１０６、スぺーサ１１７、１１８および皿バネ１１９、１２０によ り保持手段を構成し、皿バネ１１９、１２０が付勢部材を構成する。

【００１５】 次に、本願発明による保持手段の作用について以下に説明する。 通常の動作において、モータ１０２で発生した回転トルクは、出力軸１０３を 介してウォームホイール１０４に伝達される。このとき、出力軸１０３のウォー ムギヤ１０３ａとウォームホイール１０４との間に反力が生じるが、ロックナッ ト１２１により印加された予圧力は該反力より大きいため、玉軸受１０５、１０ ６は軸線方向に移動することはない。したがって、このような状態においては出 力軸１０３は軸線方向にはハウジング１０１に剛的に固定されることとなり、し たがってモータ１０２の回転トルクは、そのままウォームホイール１０４に伝達 されることとなる。

【００１６】 ところが、大舵角時に不図示のステアリングストッパが、それ以上のステアリ ングシャフトすなわちウォームホイール１０４の回転を阻止することがある。こ の場合、回転阻止と同時にモータ１０２への電力の供給は断たれるが、モータ１ ０２の慣性力により出力軸１０３は回転し続けようとする。しかしながら、ウォ ームホイール１０４は既に停止しているため出力軸１０３の過大な軸方向推力が 発生する。

【００１７】 このような場合、本願考案による電動式パワーステアリング装置においては、 出力軸１０３の推力が玉軸受１０５、１０６を押圧している皿バネ１１９、１２ ０に付勢力に打ち勝つため、出力軸１０３は回転しながら玉軸受１０５もしくは １０６と共に軸線方向に移動し、この力を吸収して伝達系の損傷を防止するもの である。一旦移動した出力軸１０３は、反対方向にステアリングが切られること により元の位置に復帰する。

【００１７】 以上、本考案を実施例を参照して説明してきたが、本考案は上記実施例に限定 して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんであ る。例えば、皿バネ１１９、１２０の代わりにコイルスプリングを用いても良い 。

【００１８】

【考案の効果】

以上述べたように、本願考案の電動式パワーステアリング装置によれば、出力 軸の軸受手段を該出力軸の軸線方向に付勢する付勢部材が設けられており、該付 勢部材の付勢力は、通常作動において該ウォームホイールから該ウォームギヤが 受ける力より大きく、かつ該ウォームホイールが強制停止させられたときに該出 力軸の回転により該ウォームギヤに生じる軸線方向推力より小さく設定されてい るため、通常作動時には、該出力軸の軸線方向移動を阻止することができ、出力 軸から該ウォームホイールへの力の伝達は支障なく行なわれる。しかし、例えば 該ウォームホイールが急停止する等して過負荷が生じた時には、該ウォームホイ ールに対して回転し続ける該出力軸の推力を、該出力軸自体を軸線方向に移動さ せることにより吸収することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願考案の実施例である電動式パワーステアリ
ング装置１００の軸線方向一部断面図である。

【図２】図１のII-II 面に沿って装置を切断して軸線方
向に見た図である。

【符号の説明】

１０１………ハウジング １０２………モータ １０３………出力軸 １０４………ウォームホイール

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ハウジングと、 モータと、 該モータに連結され、外周にウォームギヤを形成した出
   力軸と、 該ウォームギヤに噛合するウォームホイールと、 該出力軸を回転自在に保持する軸受手段と、 該軸受手段を前記ハウジングに取り付ける保持手段とか
   らなり、 該保持手段が、該軸受手段を該出力軸の軸線方向に付勢
   する付勢部材を有しており、該付勢部材の付勢力は、通
   常作動において該ウォームホイールから該ウォームギヤ
   が受ける力より大きく、かつ該ウォームホイールが強制
   停止させられたときに該出力軸の回転により該ウォーム
   ギヤに生じる軸線方向推力より小さく設定されている電
   動式パワーステアリング装置。