JP2002054719A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バックラッシュによる歯打ち音がウォームホ
イールを経て伝達されることを抑制でき、防振効果が得
られるようにする。 【解決手段】 ウォームホイール８はウォームに噛合す
る合成樹脂製の歯体８１及び該歯体８１を保持した金属
製の保持体８２を有しており、前記歯体８１と一体の合
成樹脂製の被覆体８３が前記保持体８２の表面を被覆
し、音による振動の伝達を被覆体８３が抑制するように
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は操舵補助力の発生源
としてモータを用いてなる電動パワーステアリング装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の舵取りは、車室の内部に配され
た操舵輪の回転操作を、舵取用の車輪（一般的には前
輪）の操向のために車室の外部に配された舵取機構に伝
えて行われる。

【０００３】図８は従来の電動パワーステアリング装置
の構成を示す断面図、図９は減速機構及びモータ部分の
構成を示す断面図である。自動車用の電動パワーステア
リング装置としては、図８に示すように例えば舵取りの
ための操舵輪１００に連結される第１の操舵軸１０１
と、該操舵軸１０１の下端にトーションバー１０２を介
してその下端が同軸的に連結され、その下端が車輪に繋
がる舵取機構に連結される第２の操舵軸１０３と、操舵
輪１００を回転することによって第１の操舵軸１０１に
加わるトルクを前記トーションバー１０２に生じる捩れ
によって検出するトルクセンサ１０４と、該トルクセン
サ１０４の検出結果に基づいて駆動される操舵補助用の
モータ１０５と、該モータ１０５の出力軸１０６に繋が
り、該出力軸１０６の回転を減速して前記第２の操舵軸
１０３に伝達するウォーム１０７及びウォームホイール
１０８を有する減速機構とを備え、操舵輪１００の回転
に応じた舵取機構の動作を前記モータ１０５の回転によ
り補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減する
ように構成されている。

【０００４】また、第２の操舵軸１０３はユニバーサル
ジョイントを介してピニオン軸に繋がり、該ピニオン軸
がピニオン及びラック歯を介してラック軸等の舵取機構
に繋がっている。

【０００５】上述のように減速機構が用いられる場合、
ウォーム１０７及びウォームホイール１０８の噛合部に
バックラッシュが発生するため、ウォーム１０７及びウ
ォームホイール１０８の回転中心間距離を調整するため
の調整機構を設けたり、ウォーム１０７及びウォームホ
イール１０８の歯の寸法精度を高めたりすることによっ
て初期バックラッシュを低減させ、バックラッシュによ
る歯打ち音の低減化を図っている。

【０００６】図１０は従来の電動パワーステアリング装
置の他の構成を示す断面図である。また、電動パワース
テアリング装置として、図１０に示す如く前記ウォーム
１０７に噛合する合成樹脂製の歯体１０９及び該歯体１
０９を保持する金属製の保持体１１０を有するウォーム
ホイール１１１を前記操舵軸１０３に支持し、ウォーム
１０７との噛合による騒音を小さくするようにしたもの
が知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ウォーム１
０７及びウォームホイール１０８，１１１をスムーズに
回転させるには適宜のバックラッシュを設ける必要があ
るため、上述の如く調整機構を設けたり、歯の寸法精度
を高めたりすることによって初期バックラッシュを低減
させたとしても、初期バックラッシュを完全になくする
ことはできないし、また、ウォーム１０７及びウォーム
ホイール１０８，１１１の歯の摩耗が増大することによ
ってバックラッシュが増加することになるため、バック
ラッシュによる歯打ち音が発生することになり、この歯
打ち音によってウォームホイール１０８，１１１が振動
し、この振動がウォームホイール１０８，１１１を支持
した操舵軸１０３から自動車の室内に洩れることにな
る。

【０００８】また、合成樹脂製の歯体１０９を有するウ
ォームホイール１１１が用いられた電動パワーステアリ
ング装置においては、歯体１０９を保持する保持体１１
０が金属製であるため、該保持体１１０に繋がるユニバ
ーサルジョイント部が発生する異音とか、該ユニバーサ
ルジョイント部に繋がるピニオン及びラックの噛合部が
発生する異音とかが前記保持体１１０に伝達され、該伝
達音が保持体１１０から放射されることになり、該伝達
放射音が自動車の室内に洩れることになる。

【０００９】本発明は上記問題点を解決することができ
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。

【００１０】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】第１発明
に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用のモ
ータの出力を駆動歯車と、該駆動歯車に噛合する合成樹
脂製の歯体及び該歯体を保持した金属製の保持体を有す
る従動歯車とを介して舵取機構に伝えて操舵補助するよ
うにした電動パワーステアリング装置において、前記従
動歯車は前記歯体と一体の合成樹脂製の被覆体が前記保
持体の表面を被覆していることを特徴とする。

【００１１】第１発明にあっては、歯体と一体の合成樹
脂製の被覆体が保持体の表面を被覆しているため、上述
した歯打ち音による振動が保持体に伝達されたとき、該
振動の伝達を被覆体によって抑制でき、防振効果が得ら
れる。また、ウォームホイールが繋がる舵取機構側から
保持体に伝達された伝達音による振動の伝達を被覆体に
よって抑制でき、防振効果が得られる。

【００１２】第２発明に係る電動パワーステアリング装
置は、前記保持体は前記歯体の両側面よりも凹んでいる
一対の凹部と該凹部を連通させる貫通孔とを有し、該貫
通孔及び凹部に前記被覆体が設けてあることを特徴とす
る。

【００１３】第２発明にあっては、保持体の両側面に設
けられた被覆体が貫通孔内の連結部を介して連結されて
いるから、歯打ち音による振動の伝達及び舵取機構側か
らの振動の伝達をより一層抑制でき、被覆体による防振
効果をより一層高めることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る電動パ
ワーステアリング装置の構成を示す断面図、図２は減速
機構及びモータ部分の構成を示す断面図である。電動パ
ワーステアリング装置は、一端が舵取りのための操舵輪
１に繋がり、他端に筒部を有する第１の操舵軸２と、前
記筒部内に挿入されてその一端が前記操舵軸２の他端に
同軸的に連結され、前記操舵輪１に加わる操舵トルクの
作用によって捩れるトーションバー３と、その他端が前
記トーションバー３の他端に同軸的に連結される第２の
操舵軸４と、前記トーションバー３の捩れに応じた第１
及び第２の操舵軸２，４の相対回転変位量によって前記
操舵輪１に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ５
と、該トルクセンサ５が検出したトルクに基づいて駆動
される操舵補助用のモータ６と、該モータ６の回転に連
動し、該回転を減速して第２の操舵軸４に伝達する駆動
歯車（以下ウォームという）７及び従動歯車（以下ウォ
ームホイールという）８を有する減速機構９と、前記ト
ルクセンサ５及び前記減速機構９が収容されるハウジン
グ１０とを備えている。

【００１５】図３は減速機構の構成を示す拡大断面図、
図４は合成樹脂部分を斜線で示した正面図である。減速
機構９は、前記第２の操舵軸４の軸芯と交叉するように
配置され、前記モータ６の出力軸６０に繋がる軸部７１
を有する金属製のウォーム７と、該ウォーム７に噛合
し、前記第２の操舵軸４の中間に嵌合固定されるウォー
ムホイール８とを備え、該ウォーム７及びウォームホイ
ール８の噛合により前記出力軸６０の回転を減速して第
２の操舵軸４に伝達し、該第２の操舵軸４からユニバー
サルジョイントを経て例えばラックピニオン式の舵取機
構（図示せず）へ伝達するようにしている。

【００１６】ウォームホイール８は、前記ウォーム７に
噛合する複数の歯８ａを有する合成樹脂製の歯体８１
と、該歯体８１を保持した金属製の保持体８２とを備
え、該保持体８２の中心部に穿設された貫通孔８２ａが
前記第２の操舵軸４に嵌合される。また、合成樹脂製の
歯体８１を備えることにより、ウォーム７との噛合によ
る騒音を小さくし、歯８ａの加工性を良好にしてある。

【００１７】図５は保持体の構成を示す拡大断面図、図
６は保持体の構成を示す拡大正面図図である。保持体８
２は軟鋼等の金属材料によって円板形に形成してあり、
その両側面には前記歯体８１の両側面に対して凹んでい
る一対の凹部８２ｂ，８２ｃと該凹部８２ｂ，８２ｃを
連通させる貫通孔８２ｄとが設けてあり、さらに、外側
周面にはスプライン等の凸条８２ｅを設けて前記歯体８
１に対する相対回転及び軸長方向への相対移動をしない
ように結合してある。

【００１８】図７はウォームホイールの製造方法を示す
断面図である。歯体８１は前記保持体８２を射出成形型
にインサートとして収容配置し、溶融されたナイロン樹
脂等の合成樹脂を保持体８２の一側面８２ｂから外側周
囲に射出することにより成形してあり、保持体８２と一
体に結合してある。また、歯体８１は歯８ａと該歯８ａ
を保持する環状部８１ａとを備え、該環状部８１ａの内
側を保持体８２に嵌合保持してある。

【００１９】この歯体８１の成形により、前記合成樹脂
が保持体８２の両側面の凹部８２ｂ，８２ｃ及び貫通孔
８２ｄに充填され、保持体８２の一側面と他側面の凹部
８２ｂとを前記合成樹脂が被覆する。この被覆体８３は
前記歯体８１と一体である。

【００２０】以上の如く構成された電動パワーステアリ
ング装置は、操舵補助用のモータ６の回転がウォーム７
から該ウォーム７に噛合する歯体８１及び該歯体８１を
保持した保持体８２を有するウォームホイール８を介し
て第２の操舵軸４に伝達される。また、ウォーム７及び
ウォームホイール８の噛合部には適宜の初期バックラッ
シュを設けてウォーム７及びウォームホイール８をスム
ーズに回転させるようにしてある。従って、バックラッ
シュによる歯打ち音が発生し、この歯打ち音によってウ
ォームホイール８が振動することになるが、該ウォーム
ホイール８は、ウォーム７と噛合する歯体８１が合成樹
脂製であるため、前記歯打ち音を低減することができ、
しかも、該歯体８１と一体の合成樹脂製の被覆体８３が
前記保持体８２の表面を被覆しているため、前記歯打ち
音による振動の伝達を被覆体８３によって抑制でき、防
振効果が得られる。

【００２１】また、第２の操舵軸４を介してウォームホ
イール８に繋がるユニバーサルジョイント部が発生する
異音とか、該ユニバーサルジョイント部に繋がるピニオ
ン及びラックの噛合部が発生する異音とかがウォームホ
イール８の保持体８２に伝達されることになるが、この
保持体８２の表面を被覆体８３が被覆しているため、保
持体８２に伝達された伝達音による振動の伝達を被覆体
８３によって抑制でき、防振効果が得られる。

【００２２】尚、以上説明した実施の形態では、歯体８
１と保持体８２との間の形状をスプライン等の凸条８２
ｅとしたが、その他、前記歯８ａに相似した歯形として
もよく、その構造は特に制限されない。

【００２３】また、以上説明した実施の形態の減速機構
９は、ウォームである駆動歯車７及びウォームホイール
である従動歯車８を備えたウォーム歯車である他、ハイ
ポイドピニオンである駆動歯車及びハイポイドホイール
である従動歯車を備えたハイポイド歯車であってもよ
い。さらに、減速機構はベベルギヤであってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の構
成を示す断面図である。

【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の減
速機構及びモータ部分の構成を示す断面図である。

【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の減
速機構の構成を示す拡大断面図である。

【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置のウ
ォームホイールの合成樹脂部分を斜線で示した正面図で
ある。

【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の保
持体の構成を示す拡大断面図である。

【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の保
持体の構成を示す拡大正面図である。

【図７】本発明に係る電動パワーステアリング装置のウ
ォームホイールの製造方法を示す断面図である。

【図８】従来の電動パワーステアリング装置の構成を示
す断面図である。

【図９】従来の電動パワーステアリング装置の減速機構
及びモータ部分の構成を示す断面図である。

【図１０】従来の電動パワーステアリング装置の他の構
成を示す断面図である。

【符号の説明】

６ モータ ７ 駆動歯車（ウォーム） ８ 従動歯車（ウォームホイール） ８１ 歯体 ８２ 保持体 ８３ 被覆体 ８２ｂ，８２ｃ 凹部 ８２ｄ 貫通孔

フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D033 CA04 3J030 AA11 BA03 BB17 BC01 CA10 5H605 AA04 AA05 BB05 CC05 CC08 CC10 EA09 EB10 EB18 FF06 5H607 AA04 BB01 CC03 CC09 DD03 DD07 DD17 EE21 EE32 EE36 FF24 GG08 KK07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵補助用のモータの出力を駆動歯車
   と、該駆動歯車に噛合する合成樹脂製の歯体及び該歯体
   を保持した金属製の保持体を有する従動歯車とを介して
   舵取機構に伝えて操舵補助するようにした電動パワース
   テアリング装置において、前記従動歯車は前記歯体と一
   体の合成樹脂製の被覆体が前記保持体の表面を被覆して
   いることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 前記保持体は前記歯体の両側面よりも凹
   んでいる一対の凹部と該凹部を連通させる貫通孔とを有
   し、該貫通孔及び凹部に前記被覆体が設けてある請求項
   １記載の電動パワーステアリング装置。