JP2003028180A - Joint mechanism and steering auxiliary device using the same - Google Patents
Joint mechanism and steering auxiliary device using the sameInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動モータの出力
軸と回転軸とを連結するジョイント機構及びそれを用い
た操舵補助装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a joint mechanism for connecting an output shaft and a rotary shaft of an electric motor and a steering assist device using the joint mechanism.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、自動車用の操舵補助装置として、
図5に示すように、操舵輪(ハンドル)101を取り付
けた第1操舵軸102と、この第1操舵軸102の下方
に直列に設けられた第2操舵軸104とを、トーション
バー103を介して互いに連結し、第1操舵軸102と
第2操舵軸104との相対的な回転変位量に基づいて、
トルクセンサ105により操舵トルクを検出するととも
に、このトルクセンサ105の検出結果や車速、ハンド
ル操舵角等に基づいて操舵補助用の電動モータ106を
駆動し、この電動モータ106の回転を減速機構109
により減速して第2操舵軸104に伝達することによ
り、操舵輪101による手動操舵力を補助するものが提
供されている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a steering assist device for an automobile,
As shown in FIG. 5, a first steering shaft 102 to which steering wheels (handles) 101 are attached, and a second steering shaft 104 provided in series below the first steering shaft 102 via a torsion bar 103. Based on the relative rotational displacement of the first steering shaft 102 and the second steering shaft 104,
The steering torque is detected by the torque sensor 105, and the electric motor 106 for assisting steering is driven based on the detection result of the torque sensor 105, the vehicle speed, the steering angle of the steering wheel, etc., and the rotation of the electric motor 106 is reduced by the speed reduction mechanism 109.
There is provided a device that assists the manual steering force by the steered wheels 101 by decelerating by and transmitting to the second steering shaft 104.
【0003】上記減速機構109は、図6に示すように
ウォームが設けられたウォーム軸107と、このウォー
ムに噛み合わせた状態で第2操舵軸104に一体回転可
能に取り付けられた合成樹脂製のウォームホイール10
8とによって構成されており、上記ウォーム軸107の
一端部は、電動モータ106の出力軸106aにジョイ
ント111を介して一体回転可能に連結されている。As shown in FIG. 6, the speed reduction mechanism 109 is made of a worm shaft 107 provided with a worm, and is made of a synthetic resin which is integrally rotatably attached to the second steering shaft 104 while being engaged with the worm shaft 107. Worm wheel 10
And one end of the worm shaft 107 is integrally rotatably connected to the output shaft 106a of the electric motor 106 via a joint 111.
【0004】上記ジョイント111は、筒体112の一
端側の内周にスプライン穴113を形成したものが一般
に使用されており、このスプライン穴113にウォーム
軸107の一端部に形成されたスプライン軸114を噛
み合わせ、他端側を電動モータ106の出力軸106a
に一体回転可能に嵌合することにより、当該出力軸10
6aの回転をウォーム軸107に伝達することができ
る。The joint 111 is generally used in which a spline hole 113 is formed on the inner periphery of one end side of a cylindrical body 112, and a spline shaft 114 formed at one end of the worm shaft 107 is formed in the spline hole 113. The output shaft 106a of the electric motor 106 at the other end.
The output shaft 10 is fitted to the output shaft 10 so as to be integrally rotatable.
The rotation of 6a can be transmitted to the worm shaft 107.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記操舵補
助装置においては、ジョイント111のスプライン穴1
13とウォーム軸107のスプライン軸114との噛み
合わせ部分のガタ(噛み合わせ誤差)に起因して打音が
発生し、これが車内に伝搬してドライバーや同乗者に不
快感を与えることがあった。このため、スプライン穴1
13とスプライン軸114との噛み合わせ部分のガタを
小さくするために、スプライン穴113及びスプライン
軸114の精度を向上させている。However, in the above steering assist device, the spline hole 1 of the joint 111 is used.
A rattling noise was generated due to the backlash (meshing error) of the meshing portion of the worm shaft 107 with the spline shaft 114 of the worm shaft 107, which propagates into the vehicle and may cause discomfort to the driver and passengers. . Therefore, spline hole 1
The accuracy of the spline hole 113 and the spline shaft 114 is improved in order to reduce the play in the meshing portion between the spline shaft 13 and the spline shaft 114.
【0006】しかしながら、スプライン穴113及びス
プライン軸114の精度を向上させるには、コストが増
加するという問題があった。さらに、スプライン穴11
3にスプライン軸114を高精度に嵌合させると、ウォ
ーム軸107と出力軸106aとの間の僅かな偏芯ある
いは傾きによって、両軸106a,107の連結が困難
になったり、軸振れが生じて異音が発生したり、ウォー
ム軸107の回転抵抗が大きくなったりする。本発明は
上記の事情に鑑みて提案されたものであって、電動モー
タの出力軸とこの出力軸によって回転駆動される回転軸
とを、打音を生じることなくコスト安価に連結すること
ができるジョイント機構及びそれを用いた操舵補助装置
を提供することを目的とする。However, in order to improve the accuracy of the spline hole 113 and the spline shaft 114, there is a problem that the cost increases. Furthermore, spline hole 11
When the spline shaft 114 is fitted to the shaft 3 with high accuracy, the eccentricity or inclination between the worm shaft 107 and the output shaft 106a makes it difficult to connect the shafts 106a and 107, or causes shaft runout. Noise is generated, and the rotation resistance of the worm shaft 107 increases. The present invention has been proposed in view of the above circumstances, and it is possible to connect an output shaft of an electric motor and a rotation shaft that is rotationally driven by the output shaft at low cost and without producing a tapping sound. An object of the present invention is to provide a joint mechanism and a steering assist device using the joint mechanism.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、本発
明のジョイント機構は、電動モータの出力軸に回転軸を
一体回転可能に連結するジョイント機構であって、ジョ
イントの内周に形成され、上記回転軸が一体回転可能に
係合される係合部と上記回転軸との間に、粘性を有する
緩衝剤を介在させるとともに、上記ジョイントの端部
に、当該ジョイントと回転軸との間をシールするシール
部材を設けるという手段を採用している(請求項1)。The present invention employs the following means in order to achieve the above object. That is, the joint mechanism of the present invention is a joint mechanism that integrally rotatably connects the rotary shaft to the output shaft of the electric motor, is formed on the inner circumference of the joint, and is engaged with the rotary shaft so as to be integrally rotatable. A means for interposing a viscous cushioning agent between the engaging portion and the rotating shaft and providing a seal member for sealing between the joint and the rotating shaft at the end of the joint is adopted. (Claim 1).
【0008】このように構成されたジョイント機構によ
れば、係合部と回転軸との間に緩衝剤を介在させている
ので、係合部と回転軸との間のガタに起因して打音が発
生するのを抑制することができる。これによって、係合
部と回転軸との間のガタを大きくすることができるの
で、電動モータの出力軸と回転軸との偏芯及び傾きを吸
収もしくは許容することができる。また、シール部材に
よって、緩衝剤がジョイント内部より漏れ出すのを防ぐ
ことができる。According to the joint mechanism constructed as described above, since the cushioning agent is interposed between the engaging portion and the rotary shaft, the shock is caused due to the looseness between the engaging portion and the rotary shaft. It is possible to suppress the generation of sound. As a result, the play between the engagement portion and the rotary shaft can be increased, so that the eccentricity and inclination between the output shaft of the electric motor and the rotary shaft can be absorbed or allowed. Further, the seal member can prevent the buffer agent from leaking out from the inside of the joint.
【0009】また、上記ジョイントの内周に、このジョ
イント内部の空気を抜くための軸方向の溝部を設けるこ
とが好ましい(請求項2)。この場合、ジョイントに回
転軸及び出力軸を連結する際に、ジョイント内部の空気
を溝部より抜くことができる。Further, it is preferable that an axial groove portion for venting air inside the joint is provided on the inner circumference of the joint (claim 2). In this case, when connecting the rotary shaft and the output shaft to the joint, the air inside the joint can be extracted from the groove.
【0010】また、本発明の操舵補助装置は、電動モー
タの回転をウォームが設けられた回転軸としてのウォー
ム軸と、このウォーム軸のウォームに噛み合わせたウォ
ームホイールとを介して操舵軸に伝達することにより操
舵補助を行う操舵補助装置において、前記電動モータの
出力軸とウォーム軸とを請求項1または請求項2に記載
のジョイント機構を用いて連結しているという手段を採
用している(請求項3)。Further, in the steering assist device of the present invention, the rotation of the electric motor is transmitted to the steering shaft via a worm shaft as a rotating shaft provided with a worm and a worm wheel meshing with the worm of the worm shaft. In the steering assist device that assists the steering by doing so, a means is employed in which the output shaft of the electric motor and the worm shaft are connected using the joint mechanism according to claim 1 or 2. Claim 3).
【0011】このように構成された操舵補助装置によれ
ば、係合部とウォーム軸との間に緩衝剤を介在させてい
るので、係合部とウォーム軸との間のガタに起因して打
音が発生するのを抑制することができる。これによっ
て、係合部とウォーム軸との間のガタを大きくすること
ができるので、電動モータの出力軸とウォーム軸との偏
芯及び傾きを吸収もしくは許容することができる。ま
た、シール部材によって、緩衝剤がジョイント内部より
漏れ出すのを防ぐことができる。According to the steering assist device constructed as described above, since the cushioning agent is interposed between the engaging portion and the worm shaft, there is a play between the engaging portion and the worm shaft. It is possible to suppress the generation of tapping sound. As a result, the play between the engaging portion and the worm shaft can be increased, so that eccentricity and inclination between the output shaft of the electric motor and the worm shaft can be absorbed or allowed. Further, the seal member can prevent the buffer agent from leaking out from the inside of the joint.
【0012】また、前記ウォーム軸をウォームホイール
へ向けて偏倚可能に支持し、このウォーム軸を付勢手段
によってウォームホイール方向へ付勢していることが好
ましい(請求項4)。この場合、ウォーム軸がウォーム
ホイールへ向けて偏倚可能であるので、電動モータの出
力軸に対するウォーム軸の偏芯及び傾きを吸収もしくは
許容することができる点と相まって、ウォーム軸をウォ
ームホイールへ向けて無理なく移動させることができ
る。このため、上記付勢手段によってウォーム軸をウォ
ームホイールの摩耗に追従させて確実に移動させること
ができる。Further, it is preferable that the worm shaft is biasedly supported toward the worm wheel, and the worm shaft is biased toward the worm wheel by a biasing means (claim 4). In this case, since the worm shaft can be biased toward the worm wheel, it is possible to absorb or allow the eccentricity and inclination of the worm shaft with respect to the output shaft of the electric motor, and the worm shaft toward the worm wheel. It can be moved easily. Therefore, the urging means can surely move the worm shaft following the wear of the worm wheel.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る操舵補助装置
の一実施の形態における電動モータ及び減速機構部分を
示す断面図であり、図2(a)は図1に示したジョイン
ト機構の拡大断面図であり、(b)は(a)のIIb−II
b線断面図であり、図3はこの操舵補助装置の全体構造
を示す断面図である。以下、図に基づいてこのジョイン
ト機構及びそれを用いた操舵補助装置について説明す
る。上記操舵補助装置は、図3に示すように上端に操舵
輪1を取り付ける第1操舵軸2と、この第1操舵軸2の
下端にトーションバー3を介して連結された筒状の第2
操舵軸4と、上記第1操舵軸2と第2操舵軸4との相対
的な回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセン
サ5と、このトルクセンサ5等の検出結果に基づいて駆
動される操舵補助用の電動モータ6と、この電動モータ
6の回転を減速して第2操舵軸4に伝達する減速機構7
とを備えている。1 is a cross-sectional view showing an electric motor and a speed reduction mechanism portion in an embodiment of a steering assist device according to the present invention, and FIG. 2 (a) is a joint mechanism shown in FIG. It is an expanded sectional view, (b) is IIb-II of (a).
FIG. 3 is a sectional view taken along line b, and FIG. 3 is a sectional view showing the overall structure of the steering assist device. The joint mechanism and the steering assist device using the joint mechanism will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 3, the steering assist device includes a first steering shaft 2 to which steering wheels 1 are attached at the upper end, and a cylindrical second steering shaft 2 connected to the lower end of the first steering shaft 2 via a torsion bar 3.
The steering shaft 4, a torque sensor 5 that detects a steering torque based on the relative rotational displacement of the first steering shaft 2 and the second steering shaft 4, and the torque sensor 5 is driven based on the detection results of the torque sensor 5 and the like. An electric motor 6 for steering assistance, and a reduction mechanism 7 for decelerating the rotation of the electric motor 6 and transmitting the decelerated rotation to the second steering shaft 4.
It has and.
【0014】上記第1操舵軸2は、第1ステアリングコ
ラム9及び第2ステアリングコラム10に包囲された状
態で支持されており、第1ステアリングコラム9はブラ
ケット12を介して車体Aに取り付けられている。ま
た、上記トルクセンサ5はセンサハウジングH1に収容
されており、上記減速機構7はギヤハウジングH2に収
容されており、上記電動モータ6はギヤハウジングH2
に取り付けられている。The first steering shaft 2 is supported while being surrounded by the first steering column 9 and the second steering column 10. The first steering column 9 is attached to the vehicle body A via the bracket 12. There is. The torque sensor 5 is housed in the sensor housing H1, the reduction mechanism 7 is housed in the gear housing H2, and the electric motor 6 is housed in the gear housing H2.
Is attached to.
【0015】上記第1操舵軸2は、上端部に前記操舵輪
1が取り付けられた筒状の第1軸体2aと、この第1軸
体2aの下端部に軸方向への移動が許容された状態で一
体回転可能に嵌合された棒状の第2軸体2bと、この第
2軸体2bにピン2cにより連結された筒状の第3軸体
2dとを備えている。上記第1軸体2aは、その中間部
が軸受13を介して円筒状の第1ステアリングコラム9
に回転自在に支持されている。また、上記第1及び第2
軸体2a,2b間には、自動車の衝突時等において運転
者から操舵輪1に作用する衝撃エネルギーを吸収するた
めの合成樹脂製の緩衝部材2eが設けられている。さら
に、第3軸体2dと第2操舵軸4との間には上記トルク
センサ5が配置されている。The first steering shaft 2 has a cylindrical first shaft 2a having the steered wheels 1 attached to the upper end thereof, and a lower end of the first shaft 2a is allowed to move in the axial direction. In this state, the rod-shaped second shaft body 2b is fitted so as to be integrally rotatable, and the cylindrical third shaft body 2d is connected to the second shaft body 2b by the pin 2c. The first shaft body 2a has a cylindrical first steering column 9 with an intermediate portion interposed by a bearing 13.
It is rotatably supported by. In addition, the first and second
A buffer member 2e made of synthetic resin is provided between the shafts 2a and 2b for absorbing the impact energy acting on the steered wheels 1 from the driver at the time of a collision of the automobile. Further, the torque sensor 5 is arranged between the third shaft body 2d and the second steering shaft 4.
【0016】上記第2ステアリングコラム10は、その
上端部が第1ステアリングコラム9に摺動自在に嵌合さ
れ、下端部が前記センサハウジングH1に嵌入されてお
り、上記衝撃エネルギーを吸収する際に、第1ステアリ
ングコラム9を第2ステアリングコラム10に対して軸
方向へ移動させ得るようになっている。上記第2操舵軸
4の内部にはトーションバー3が導入されており、当該
第2操舵軸4の下端部は、ピン4aにより前記トーショ
ンバー3に一体回転可能に連結されている。また、この
第2操舵軸4の軸方向の中間部は、一対の軸受14,1
5を介して上記ギヤハウジングH2に回転可能に支持さ
れており、これら軸受14,15の相互間4bにウォー
ムホイール72の内周が一体回転可能に嵌合されてい
る。The upper end of the second steering column 10 is slidably fitted in the first steering column 9 and the lower end thereof is fitted in the sensor housing H1 to absorb the impact energy. The first steering column 9 can be moved in the axial direction with respect to the second steering column 10. A torsion bar 3 is introduced inside the second steering shaft 4, and a lower end portion of the second steering shaft 4 is integrally and rotatably connected to the torsion bar 3 by a pin 4a. The axial middle portion of the second steering shaft 4 has a pair of bearings 14, 1
The worm wheel 72 is rotatably supported by the gear housing H2 through the bearing 5, and the inner circumference of the worm wheel 72 is integrally rotatably fitted between the bearings 14 and 15b.
【0017】減速機構7は、図1に示すように、上記電
動モータ6の出力軸60にこの発明のジョイント機構8
を用いて連結されたウォーム軸70と、上記第2操舵軸
4に一体回転可能に嵌合された上記ウォームホイール7
2とを備えている。ウォーム軸70の軸方向の中間部に
は、ウォーム71が一体形成されており、このウォーム
71はウォームホイール72に噛み合わせてある。した
がって、電動モータ6の出力軸60の回転をウォーム軸
70とウォームホイール72とによって減速して第2操
舵軸4に伝達することができる。この第2操舵軸4の回
転は、車輪に連結された例えばラックピニオン式の舵取
機構にユニバーサルジョイントJ(図3参照)を介して
伝達される。As shown in FIG. 1, the reduction mechanism 7 includes a joint mechanism 8 of the present invention on the output shaft 60 of the electric motor 6.
And a worm wheel 70 that is fitted to the second steering shaft 4 so as to be integrally rotatable.
2 and. A worm 71 is integrally formed at an axially intermediate portion of the worm shaft 70, and the worm 71 is meshed with a worm wheel 72. Therefore, the rotation of the output shaft 60 of the electric motor 6 can be decelerated by the worm shaft 70 and the worm wheel 72 and transmitted to the second steering shaft 4. The rotation of the second steering shaft 4 is transmitted to, for example, a rack and pinion type steering mechanism connected to wheels via a universal joint J (see FIG. 3).
【0018】上記ウォーム軸70は、第2操舵軸4の軸
線と直交させた状態で配置されており、その一端部及び
他端部がそれぞれ第1及び第2軸受16,17を介して
上記ギヤハウジングH2の第1及び第2軸受孔91,9
2に回転可能に支持されている(図1参照)。上記第1
軸受16は、ころがり軸受によって構成されたものであ
り、ウォーム軸70の一端部が内輪に圧入され、上記第
1軸受孔91に外輪が挿入されている。また、この第1
軸受孔91内には、第1軸受16の外輪に当接してウォ
ーム軸70の軸長方向へのがたつきを防止するための筒
状のねじ体18が螺着されている。上記第2軸受17
は、メタル軸受によって構成されたものであり、ウォー
ムホイール72方向に偏倚できるように第2軸受孔92
に取り付けられている。すなわち、図4にも示すよう
に、この第2軸受孔92の内奥部と第2軸受17との間
には、隙間92aが設けられており、第2軸受17は上
記隙間92a分だけウォームホイール72側へ移動でき
るようになっている。尚、第2軸受17がウォームホイ
ール72方向へ偏倚されたとき、ウォーム軸70の一端
部側の偏倚は上記第1軸受16のラジアル隙間によるが
たつきで許容される。The worm shaft 70 is arranged in a state of being orthogonal to the axis of the second steering shaft 4, and one end and the other end of the worm shaft 70 are respectively interposed by the first and second bearings 16 and 17, respectively. First and second bearing holes 91, 9 of the housing H2
It is rotatably supported by 2 (see FIG. 1). First above
The bearing 16 is formed of a rolling bearing, one end of the worm shaft 70 is press-fitted into the inner ring, and the outer ring is inserted into the first bearing hole 91. Also, this first
In the bearing hole 91, a cylindrical screw body 18 is screwed into contact with the outer ring of the first bearing 16 to prevent rattling of the worm shaft 70 in the axial direction. The second bearing 17
Is composed of a metal bearing and has a second bearing hole 92 so that it can be biased toward the worm wheel 72.
Is attached to. That is, as also shown in FIG. 4, a gap 92a is provided between the inner rear portion of the second bearing hole 92 and the second bearing 17, and the second bearing 17 is warmed by the gap 92a. It can be moved to the wheel 72 side. When the second bearing 17 is biased toward the worm wheel 72, the bias on the one end side of the worm shaft 70 is allowed due to the rattling due to the radial clearance of the first bearing 16.
【0019】上記第2軸受孔92の開孔側にはプラグ3
4がねじ込まれており、このプラグ34と第2軸受17
との間には、当該第2軸受17をウォームホイール72
方向へ常時付勢する付勢手段としての圧縮コイルばね3
2を、弾性収縮させた状態で介在してある。図の場合、
圧縮コイルばね32は、第2軸受17の外輪17aの外
周に突設された有底筒状の突部17bの内部に収容され
ている。この圧縮コイルばね32の付勢力は、第2軸受
孔92へのプラグ34のねじ込み量を調整することによ
って最適な値に調整されている。上記プラグ34は、ロ
ックナット35によって固定されている。The plug 3 is provided on the opening side of the second bearing hole 92.
4 is screwed into the plug 34 and the second bearing 17
Between the second bearing 17 and the worm wheel 72.
Compression coil spring 3 as a biasing means for constantly biasing in the direction
2 is interposed in an elastically contracted state. In the case of the figure,
The compression coil spring 32 is housed inside a bottomed cylindrical projection 17 b that projects from the outer circumference 17 a of the second bearing 17. The biasing force of the compression coil spring 32 is adjusted to an optimum value by adjusting the screwing amount of the plug 34 into the second bearing hole 92. The plug 34 is fixed by a lock nut 35.
【0020】上記ジョイント機構8は、図1、図2
(a)及び(b)に示すように、ジョイント81と、こ
のジョイント81に取り付けられる間座82と、ジョイ
ント81とウォーム軸70との間に介在する粘性を有す
る緩衝剤83と、ジョイント81の端部に設けられ、ジ
ョイント81とウォーム軸70との間をシールするシー
ル部材としてのOリング84とを備えている。ジョイン
ト81は円筒形であり、その内周にはウォーム軸70が
一体回転可能に係合される係合部としてのスプライン穴
81aが形成されている。また、このジョイント81の
一端側には、円筒状の穴部81bが形成されており、間
座82が圧入されている。この間座82は円筒形であ
り、上記出力軸60が一端側から圧入されている。The joint mechanism 8 is shown in FIGS.
As shown in (a) and (b), a joint 81, a spacer 82 attached to this joint 81, a viscous cushioning agent 83 interposed between the joint 81 and the worm shaft 70, and a joint 81 An O-ring 84, which is provided at the end and seals between the joint 81 and the worm shaft 70, is provided. The joint 81 has a cylindrical shape, and a spline hole 81a as an engaging portion with which the worm shaft 70 is integrally rotatably engaged is formed on the inner periphery of the joint 81. A cylindrical hole 81b is formed at one end of the joint 81, and a spacer 82 is press-fitted therein. The spacer 82 has a cylindrical shape, and the output shaft 60 is press-fitted from one end side.
【0021】上記緩衝剤83は、グリース、二硫化モリ
ブデン、またはシリコンなどであり、例えばスプライン
軸70bの表面上に塗布された状態で、スプライン軸7
0bの歯部70b1とスプライン穴81aとの間の噛み
合わせ部分に介在している。また、上記Oリング84
は、ウォーム軸70に設けられた環状の溝部に装着され
たものであり、ウォーム軸70がジョイント81内に挿
入されたときにジョイント81の他端側に設けられた内
周面部81cと当接し、ジョイント81とウォーム軸7
0との間をシールする。また、間座82が出力軸60を
圧入した状態でジョイント81の一端側に圧入されたと
き、ジョイント81の内部はシールされて、上記緩衝剤
83がジョイント81の内部から外部に漏れ出るのを防
ぐことができる。The buffering agent 83 is grease, molybdenum disulfide, silicon or the like, and is applied to the surface of the spline shaft 70b, for example.
It is interposed in the meshing portion between the tooth portion 70b1 of 0b and the spline hole 81a. In addition, the O-ring 84
Is mounted in an annular groove portion provided on the worm shaft 70, and when the worm shaft 70 is inserted into the joint 81, the worm shaft 70 contacts the inner peripheral surface portion 81c provided on the other end side of the joint 81. , Joint 81 and worm shaft 7
Seal between 0 and. When the spacer 82 is press-fitted into the joint 81 with the output shaft 60 press-fitted, the interior of the joint 81 is sealed and the buffer 83 is prevented from leaking from the interior of the joint 81 to the outside. Can be prevented.
【0022】また、上記の内周面部81cには、例えば
断面半円状の溝部81dが軸方向に設けられており、ジ
ョイント81の内部と外部とを連通している。この溝部
81dを設けることにより、出力軸60、ウォーム軸7
0、ジョイント81、及び間座82に囲まれたジョイン
ト81の内部の空気が上記歯部70b1とスプライン穴
82aとの微少な隙間及び当該溝部81dを経て外部に
排出されるようになっている。これにより、上記ジョイ
ント81の内部の空気を溝部81dによって外部に排出
させつつ、ウォーム軸70とジョイント81との連結作
業と、ジョイント81と間座82または出力軸60が圧
入された間座82との連結作業を行うことができる。A groove portion 81d having a semicircular cross section, for example, is axially provided in the inner peripheral surface portion 81c so as to communicate the inside and outside of the joint 81. By providing the groove portion 81d, the output shaft 60 and the worm shaft 7 are provided.
0, the joint 81, and the air inside the joint 81 surrounded by the spacer 82 are exhausted to the outside through a minute gap between the tooth portion 70b1 and the spline hole 82a and the groove portion 81d. Accordingly, while the air inside the joint 81 is discharged to the outside by the groove 81d, the work of connecting the worm shaft 70 and the joint 81, the joint 81 and the spacer 82, or the spacer 82 into which the output shaft 60 is press-fitted. Can be connected.
【0023】以上のように、本実施形態の操舵補助装置
では、緩衝剤83がそのダンパー効果によってジョイン
ト81のスプライン穴81a(係合部)とスプライン軸
70bとの間のガタに起因して打音が発生するのを抑制
することができる。これにより、スプライン穴81aと
スプライン軸70bとの間のガタを大きくすることがで
きる。その結果、スプライン穴81a及びスプライン軸
70bを高精度に仕上げる必要がなくコストを低減する
ことができるとともに、出力軸60とウォーム軸70と
の偏芯及び傾きを吸収もしくは許容することができるの
で、出力軸60とウォーム軸70との連結作業を容易に
行うことができ、しかも軸振れが生じて異音が発生した
り、ウォーム軸70の回転抵抗が大きくなったりするの
を防止することもできる。また、上記Oリング84によ
ってジョイント81とウォーム軸70との間をシールす
ることにより、緩衝剤83がジョイント81の内部から
漏れ出るのを防ぐことができる。As described above, in the steering assist device of the present embodiment, the cushioning agent 83 is driven due to the play between the spline hole 81a (engaging portion) of the joint 81 and the spline shaft 70b due to its damper effect. It is possible to suppress the generation of sound. Thereby, the play between the spline hole 81a and the spline shaft 70b can be increased. As a result, since it is not necessary to finish the spline hole 81a and the spline shaft 70b with high precision, the cost can be reduced, and the eccentricity and inclination between the output shaft 60 and the worm shaft 70 can be absorbed or allowed. The work of connecting the output shaft 60 and the worm shaft 70 can be easily performed, and further, it is possible to prevent the occurrence of abnormal vibration due to shaft runout and the increase of the rotational resistance of the worm shaft 70. . Further, by sealing the joint 81 and the worm shaft 70 by the O-ring 84, it is possible to prevent the buffer agent 83 from leaking from the inside of the joint 81.
【0024】また、本実施形態では、ジョイント81の
内部の空気を溝部81dによって外部に排出させつつ、
ウォーム軸70とジョイント81との連結作業と、ジョ
イント81と間座82または出力軸60が圧入された間
座82との連結作業を行うことができるので、これらの
各連結作業の際に、ジョイント81の内部で空気が圧縮
されるのを防止することができ、各連結作業をさらに容
易に行うことができる。Further, in this embodiment, while the air inside the joint 81 is discharged to the outside by the groove 81d,
Since the connecting work between the worm shaft 70 and the joint 81 and the connecting work between the joint 81 and the spacer 82 or the spacer 82 into which the output shaft 60 is press-fitted can be performed, the joint work can be performed during each of these connecting works. Air can be prevented from being compressed inside 81, and each connecting operation can be performed more easily.
【0025】また、本実施形態では、ウォーム軸70を
ウォームホイール72へ向けて偏倚可能に支持するとと
もに、圧縮コイルばね32によりウォーム軸70をウォ
ームホイール72方向に付勢しているので、ウォーム軸
70のウォーム70aをウォームホイール72に弾性的
に押し付けておくことができる。さらに、出力軸60と
ウォーム軸70との偏芯及び傾きを吸収もしくは許容す
ることができる点と相まって、ウォーム軸70をウォー
ムホイール72へ向けて無理なく移動させることができ
る。したがって、長期間の使用によってウォーム70a
及びウォームホイール72の歯面が摩耗した場合でも、
この摩耗にウォーム70aを確実に追従させてこれらの
ウォーム70aとウォームホイール72との噛み合わせ
部分にガタが生じるのを効果的に防止することができ
る。また、吸水や熱等によって合成樹脂製のウォームホ
イール72が膨張した場合には、ウォーム軸70をウォ
ームホイール72の反対側へ逃がして回転トルクが大き
くなるのを防止することができる。また、上記のように
ウォーム軸70のウォーム70aをウォームホイール7
2に弾性的に押し付けることができるので、両者を組み
付ける際に、両者を含む部品の寸法誤差に影響されるこ
となくウォーム70aとウォームホイール72との噛み
合わせ部分でのガタを調整することができる。Further, in this embodiment, the worm shaft 70 is supported so as to be biased toward the worm wheel 72, and the worm shaft 70 is biased toward the worm wheel 72 by the compression coil spring 32. The worm 70a of 70 can be elastically pressed against the worm wheel 72. Further, in combination with the fact that the eccentricity and inclination between the output shaft 60 and the worm shaft 70 can be absorbed or allowed, the worm shaft 70 can be moved without difficulty toward the worm wheel 72. Therefore, when the worm 70a is used for a long period of time,
And even if the tooth surface of the worm wheel 72 is worn,
The worm 70a can be made to follow this wear reliably, and it is possible to effectively prevent the occurrence of backlash in the meshing portion of the worm 70a and the worm wheel 72. Further, when the synthetic resin worm wheel 72 expands due to water absorption, heat, or the like, it is possible to prevent the worm shaft 70 from escaping to the opposite side of the worm wheel 72 and increasing the rotational torque. Further, as described above, the worm 70a of the worm shaft 70 is attached to the worm wheel 7
Since it can be elastically pressed against 2, it is possible to adjust the play at the meshing portion of the worm 70a and the worm wheel 72 without being affected by the dimensional error of the parts including both when assembling them. .
【0026】尚、上記の説明では、ジョイント81とこ
のジョイント81に圧入された間座82とを用いた構成
について説明したが、本発明のジョイント機構8はこれ
に限定されるものではなく、例えばジョイント81と間
座82とを一体成形したものでもよい。また、上記の説
明では、間座82に出力軸60を圧入する構成について
説明したが、この間座82は出力軸60と一体回転可能
に係合されるものであればよく、出力軸60の先端部に
設けられたスプライン軸やセレーションにそれぞれ係合
するスプライン穴やセレーション穴を間座82に設けて
もよい。また、上記の説明では、スプライン軸70bを
スプライン穴81aに嵌合させることにより、ウォーム
軸70とジョイント81とを連結する構成について説明
したが、本発明は粘性を有する緩衝剤83を介在して回
転軸と一体回転可能に係合する係合部を備えたものであ
れば何等限定されるものではなく、ウォーム軸70及び
ジョイント81にセレーション及びセレーション穴をそ
れぞれ設けて連結させてもよい。In the above description, the structure using the joint 81 and the spacer 82 press-fitted into the joint 81 has been described, but the joint mechanism 8 of the present invention is not limited to this, and for example, The joint 81 and the spacer 82 may be integrally formed. Further, in the above description, the configuration in which the output shaft 60 is press-fitted into the spacer 82 has been described, but the spacer 82 may be any member that can be integrally rotatably engaged with the output shaft 60, and the tip of the output shaft 60 can be used. The spacer 82 may be provided with a spline hole or a serration hole that engages with a spline shaft or a serration provided in the portion. Further, in the above description, the configuration in which the worm shaft 70 and the joint 81 are connected by fitting the spline shaft 70b into the spline hole 81a has been described, but the present invention interposes the viscous buffer agent 83. The structure is not limited as long as it has an engaging portion that engages with the rotating shaft so as to rotate integrally therewith, and the worm shaft 70 and the joint 81 may be provided with serrations and serration holes, respectively, for connection.
【0027】また、この発明のジョイント機構8は、電
動モータ6の出力軸60とウォーム軸70との連結だけ
でなく、出力軸とこの出力軸によって回転駆動される各
種回転軸とを連結するジョイント機構としても好適に使
用することができる。The joint mechanism 8 of the present invention not only connects the output shaft 60 of the electric motor 6 and the worm shaft 70, but also connects the output shaft and various rotary shafts driven to rotate by the output shaft. It can also be suitably used as a mechanism.
【0028】[0028]
【発明の効果】以上のように構成された本発明は以下の
効果を奏する。請求項1のジョイント機構によれば、緩
衝剤が係合部と回転軸との間のガタに起因して打音が発
生するのを抑制することができるので、係合部と回転軸
との間のガタを大きくすることができる。その結果、係
合部及び回転軸を高精度に仕上げる必要がなくコストを
低減することができるとともに、出力軸と回転軸との偏
芯及び傾きを吸収もしくは許容することができるので、
出力軸と回転軸とを高精度に調芯させる必要がなく、そ
の分、両者の連結作業を容易に行える。また、緩衝剤が
ジョイントの内部から漏れ出るのを防ぐことができるの
で、その緩衝剤による打音の抑制効果等を長期間にわた
って維持することができる。The present invention constructed as described above has the following effects. According to the joint mechanism of the first aspect, it is possible to suppress the tapping sound from being generated due to the backlash between the engaging portion and the rotating shaft of the cushioning agent. The play between them can be increased. As a result, it is possible to reduce the cost without having to finish the engaging portion and the rotary shaft with high accuracy, and it is possible to absorb or allow eccentricity and inclination between the output shaft and the rotary shaft.
Since it is not necessary to align the output shaft and the rotary shaft with high accuracy, the connection work between them can be easily performed. Further, since the buffering agent can be prevented from leaking from the inside of the joint, the effect of suppressing the tapping sound by the buffering agent can be maintained for a long period of time.
【0029】請求項2のジョイント機構によれば、ジョ
イントに回転軸及び出力軸を連結する際に、ジョイント
内部の空気を溝部より抜くことができるので、ジョイン
トへの回転軸及び出力軸の連結作業をさらに容易に行う
ことができる。According to the joint mechanism of the second aspect, when the rotary shaft and the output shaft are connected to the joint, the air inside the joint can be discharged from the groove portion, so that the connecting work of the rotary shaft and the output shaft to the joint is performed. Can be performed more easily.
【0030】請求項3の操舵補助装置によれば、緩衝剤
が係合部とウォーム軸との間のガタに起因して打音が発
生するのを抑制することができるので、係合部とウォー
ム軸との間のガタを大きくすることができる。その結
果、係合部及びウォーム軸を高精度に仕上げる必要がな
くコストを低減することができるとともに、出力軸とウ
ォーム軸との偏芯及び傾きを吸収もしくは許容すること
ができるので、出力軸とウォーム軸との調芯作業を簡単
化することができ、その分、両者の連結作業を容易に行
える。また、緩衝剤がジョイントの内部から漏れ出るの
を防ぐことができるので、その緩衝剤による打音の抑制
効果等を長期間にわたって維持することができる。According to the steering assist device of the third aspect, it is possible to suppress the generation of a tapping sound due to the play of the cushioning agent between the engaging portion and the worm shaft. The play between the worm shaft and the worm shaft can be increased. As a result, it is not necessary to finish the engaging portion and the worm shaft with high accuracy, and it is possible to reduce the cost, and it is possible to absorb or allow the eccentricity and inclination between the output shaft and the worm shaft. The aligning work with the worm shaft can be simplified, and the connecting work between them can be easily performed correspondingly. Further, since the buffering agent can be prevented from leaking from the inside of the joint, the effect of suppressing the tapping sound by the buffering agent can be maintained for a long period of time.
【0031】請求項4の操舵補助装置によれば、ウォー
ム軸がウォームホイールへ向けて偏倚可能であるので、
出力軸とウォーム軸との偏芯及び傾きを吸収もしくは許
容することができる点と相まって、ウォーム軸をウォー
ムホイールへ向けて無理なく移動させることができる。
このため、上記付勢手段によってウォームをウォームホ
イールの摩耗に追従させて容易に移動させることがで
き、ひいてはウォームとウォームホイールとの間にガタ
が生じるのを容易且つ確実に防止することができる。According to the steering assist device of the fourth aspect, since the worm shaft can be biased toward the worm wheel,
Coupled with the fact that the eccentricity and inclination between the output shaft and the worm shaft can be absorbed or allowed, the worm shaft can be reasonably moved toward the worm wheel.
Therefore, the urging means can easily move the worm following the wear of the worm wheel, and can easily and surely prevent rattling between the worm and the worm wheel.
【図1】本発明に係る操舵補助装置の一実施の形態にお
ける電動モータ及び減速機構部分を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an electric motor and a deceleration mechanism portion in an embodiment of a steering assist device according to the present invention.
【図2】(a)は図1に示したジョイント機構の拡大断
面図であり、(b)は(a)のIIb−IIb線断面図であ
る。2A is an enlarged sectional view of the joint mechanism shown in FIG. 1, and FIG. 2B is a sectional view taken along line IIb-IIb of FIG.
【図3】本発明の操舵補助装置の全体構造を示す断面図
である。FIG. 3 is a sectional view showing the overall structure of a steering assist device of the present invention.
【図4】図1のIV−IV線断面図である。FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.
【図5】従来の操舵補助装置の全体構造を示す断面図で
ある。FIG. 5 is a sectional view showing the overall structure of a conventional steering assist device.
【図6】別の従来の操舵補助装置における電動モータ及
び減速機構部分を示す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view showing an electric motor and a speed reduction mechanism portion in another conventional steering assist device.
2 第1操舵軸 4 第2操舵軸 6 電動モータ 60 出力軸 70 ウォーム軸 70a ウォーム 70b スプライン軸 72 ウォームホイール 8 ジョイント機構 81 ジョイント 81a スプライン穴(係合部) 83 緩衝剤 84 Oリング(シール部材) 2 First steering shaft 4 Second steering shaft 6 electric motor 60 output shaft 70 Worm axis 70a warm 70b spline shaft 72 worm wheel 8 joint mechanism 81 joints 81a Spline hole (engagement part) 83 Buffer 84 O-ring (seal member)
Claims (4)
能に連結するジョイント機構であって、 ジョイントの内周に形成され、上記回転軸が一体回転可
能に係合される係合部と上記回転軸との間に、粘性を有
する緩衝剤を介在させるとともに、 上記ジョイントの端部に、当該ジョイントと回転軸との
間をシールするシール部材を設けたことを特徴とするジ
ョイント機構。1. A joint mechanism for integrally connecting a rotating shaft to an output shaft of an electric motor, the engaging mechanism being formed on an inner circumference of the joint, and engaging the rotating shaft so as to rotate integrally. A joint mechanism characterized in that a viscous buffer is interposed between the rotary shaft and a seal member for sealing between the joint and the rotary shaft at the end of the joint.
内部の空気を抜くための軸方向の溝部を設けた請求項1
に記載のジョイント機構。2. An inner circumferential surface of the joint is provided with an axial groove portion for venting air inside the joint.
Joint mechanism described in.
回転軸としてのウォーム軸と、このウォーム軸のウォー
ムに噛み合わせたウォームホイールとを介して操舵軸に
伝達することにより操舵補助を行う操舵補助装置におい
て、 前記電動モータの出力軸とウォーム軸とを請求項1また
は請求項2に記載のジョイント機構を用いて連結してい
ることを特徴とする操舵補助装置。3. A steering system for assisting steering by transmitting the rotation of an electric motor to a steering shaft via a worm shaft as a rotary shaft provided with a worm and a worm wheel meshing with the worm of the worm shaft. The auxiliary device, wherein the output shaft of the electric motor and the worm shaft are connected using the joint mechanism according to claim 1 or 2.
て偏倚可能に支持し、このウォーム軸を付勢手段によっ
てウォームホイール方向へ付勢している請求項3に記載
の操舵補助装置。4. The steering assist device according to claim 3, wherein the worm shaft is supported so as to be biased toward the worm wheel, and the worm shaft is biased toward the worm wheel by biasing means.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001218404A JP2003028180A (en) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | Joint mechanism and steering auxiliary device using the same |
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- 2001-07-18 JP JP2001218404A patent/JP2003028180A/en active Pending
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