[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2009166684A - Electric assist mechanism for electric power steering device - Google Patents

Electric assist mechanism for electric power steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2009166684A
JP2009166684A JP2008007158A JP2008007158A JP2009166684A JP 2009166684 A JP2009166684 A JP 2009166684A JP 2008007158 A JP2008007158 A JP 2008007158A JP 2008007158 A JP2008007158 A JP 2008007158A JP 2009166684 A JP2009166684 A JP 2009166684A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output shaft
steering
wheel
electric
electric power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2008007158A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Yamamoto
武士 山本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2008007158A priority Critical patent/JP2009166684A/en
Publication of JP2009166684A publication Critical patent/JP2009166684A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric assist mechanism for an electric power steering device capable of transmitting the required steering auxiliary torque in a fitting part of an output shaft to a worm wheel and preventing occurrence of reduction of the strength and abnormal noise. <P>SOLUTION: The apex angles of uneven ridges of an output shaft side uneven part 91 formed on an end face of an annular expanded stepped part 51 and a wheel side uneven part 95 formed on an end face of a boss part 79 of a worm wheel 77 which are engaged with each other to prevent their relative rotation are formed to be ≤90°. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、検知した操舵トルクに応じて操舵補助トルクを出力軸に付与する電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構に関し、詳しくは、出力軸とウォームホイールとの嵌合部分の改良に関する。   The present invention relates to an electric assist mechanism for an electric power steering device that applies a steering assist torque to an output shaft in accordance with detected steering torque, and more particularly to an improvement in a fitting portion between an output shaft and a worm wheel.

電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構において、運転者がステアリングホイールを回動することにより発生した操舵トルクを、トルク検知機構により検知し、検知した操舵トルクに応じて制御装置により電動モータを駆動させて操舵補助トルクを発生させ、ウォームギヤ減速機構を介して出力軸に伝達するようにしたものがある。このような電動アシスト機構を組み込んだ電動パワーステアリング装置では、運転者がステアリングホイールを回動すると、発生した操舵トルクは、ステアリングシャフト、ステアリングシャフトとトーションバーを介して連結された出力軸、出力軸と自在継手を介して連結されたロアステアリングシャフト、ラックアンドピニオン式のステアリングギヤへと伝達され、走行輪を転舵する。   In an electric assist mechanism for an electric power steering device, a steering torque generated by a driver turning a steering wheel is detected by a torque detection mechanism, and an electric motor is driven by a control device in accordance with the detected steering torque. In some cases, a steering assist torque is generated and transmitted to an output shaft via a worm gear reduction mechanism. In the electric power steering apparatus incorporating such an electric assist mechanism, when the driver rotates the steering wheel, the generated steering torque is output from the steering shaft, the output shaft connected to the steering shaft via the torsion bar, and the output shaft. Are transmitted to a lower steering shaft and a rack and pinion type steering gear connected via a universal joint to steer the traveling wheels.

ここで、ウォームギヤ減速機構のウォームホイールは、出力軸に外嵌した芯金部とこの芯金部に固着した樹脂ギヤ部とから成るが、大きなトルクを受けるため、出力軸とウォームホイールの芯金部との嵌合部分には様々な工夫がなされている。   Here, the worm wheel of the worm gear speed reduction mechanism is composed of a metal core part fitted on the output shaft and a resin gear part fixed to the metal core part. Various ideas have been made in the fitting part with the part.

例えば、特許文献1(同文献中図2参照)には、芯金部の中央に出力軸を圧入するための軸方向に延在するボス部を形成し、このボス部の外周面部が軸受を介してハウジングに固定されており、十分な圧入代を備えたまま小型化が可能な装置が示されている。   For example, in Patent Document 1 (see FIG. 2 in the same document), a boss portion extending in the axial direction for press-fitting an output shaft is formed at the center of the core metal portion, and the outer peripheral surface portion of this boss portion is a bearing. A device that can be reduced in size while having a sufficient press-fitting allowance is shown.

特許文献2には、ウォームホイールのボス部の内周面と出力軸の外周面の何れか一方にセレーションが形成してあり、他方に形成されたいんろうとの嵌め合いによりウォームホイールと出力軸が嵌合固定している、より大きなトルク伝達が可能な装置が示されている。
特開2004−203212号公報 特開2000−95122号公報
In Patent Document 2, serrations are formed on one of the inner peripheral surface of the boss portion of the worm wheel and the outer peripheral surface of the output shaft, and the worm wheel and the output shaft are fitted by fitting with the enamel formed on the other. A device capable of greater torque transmission, fitted and fixed, is shown.
Japanese Patent Laid-Open No. 2004-203212 JP 2000-95122 A

近年、電動パワーステアリング装置が大型車へ搭載されるようになり、それに伴い必要とされる操舵補助トルクも大きくなってきている。   In recent years, electric power steering devices have been installed in large vehicles, and the steering assist torque required has increased accordingly.

従来の上記特許文献1の電動パワーステアリング装置のように、小型化を可能にした発明でも、ウォームホイールと出力軸の円筒圧入のみで操舵補助トルクを伝達しようとすると、圧入長さを長くしたり、圧入径を大きくしたりする必要に迫られている。そのため、圧入長さや圧入径がレイアウト上制限された場合には、必要とする操舵補助トルクが確保できないという問題がある。また、芯金部が軸受を介してハウジングに固定してある場合、出力軸に加わる軸方向の荷重に対しては、芯金部と出力軸の圧入荷重を管理することのみで嵌合状態を保証しなければならず、圧入長さが短い場合には、その管理が非常に難しいという問題がある。   Even in the invention that enables miniaturization as in the conventional electric power steering device of Patent Document 1 described above, if the steering assist torque is transmitted only by cylindrical press-fitting of the worm wheel and the output shaft, the press-fitting length may be increased. There is a need to increase the press-fit diameter. Therefore, when the press-fitting length and the press-fitting diameter are limited in layout, there is a problem that a necessary steering assist torque cannot be secured. In addition, when the cored bar is fixed to the housing via a bearing, for the axial load applied to the output shaft, the fitting state can be obtained only by managing the press-fit load between the cored bar and the output shaft. It must be guaranteed, and when the press-fitting length is short, there is a problem that its management is very difficult.

上記特許文献2の構成では、短い圧入長さで大きな操舵補助トルクを伝達することができるが、セレーション側の硬度を上げる必要があるため、焼き入れ等の熱処理が必要で、コストアップの要因となる。さらに、セレーション圧入の場合、相手側を塑性変形させるため、圧入後のウォームホイールの偏心や倒れが大きくなる懸念がある。   In the configuration of Patent Document 2 described above, a large steering assist torque can be transmitted with a short press-fitting length, but since it is necessary to increase the hardness on the serration side, a heat treatment such as quenching is necessary, which causes a cost increase. Become. Further, in the case of serration press-fitting, since the counterpart side is plastically deformed, there is a concern that the eccentricity or the fall of the worm wheel after press-fitting becomes large.

また、上述した従来の不具合を解消するために、出力軸に形成された環状拡径段部の端面と、これに当接するウォームホイールのボス部の軸方向端面とに、互いに噛合する凹凸部を成形することで、出力軸とウォームホイールの相対回転を防止することが考えられる。このような構成の場合、上述の問題は解決することができるが、組み立て時の位相誤差により、凹凸の山の片側だけに接触する等の偏当たりが生じ、強度低下や異音の原因となる。また、凹凸部成形時の凹凸のピッチ誤差により、噛み合わない山ができてしまい、強度が低下するという問題もある。また、端面に凹凸を成形するには鍛造で成形するのが最も容易だが、山高さを高く成形するには非常に大きな荷重が必要である。   Further, in order to eliminate the above-described conventional problems, uneven portions that mesh with each other are formed on the end surface of the annular diameter-enlarged stepped portion formed on the output shaft and the end surface in the axial direction of the boss portion of the worm wheel that contacts this. It is conceivable to prevent relative rotation of the output shaft and the worm wheel by molding. In the case of such a configuration, the above-mentioned problem can be solved, but due to a phase error at the time of assembling, an uneven contact such as contact with only one side of the uneven crest occurs, resulting in strength reduction and abnormal noise. . In addition, there is a problem in that the unevenness of the pitch when forming the concavo-convex part causes a mountain that does not mesh, resulting in a decrease in strength. In addition, it is easiest to form the irregularities on the end face by forging, but a very large load is required to form a high peak height.

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、出力軸とウォームホイールとの嵌合部分において、小型で必要とされる操舵補助トルクを伝達でき、強度低下や異音の発生を招くことがない、電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of the above problems, and can transmit a steering assist torque required in a small size at a fitting portion between an output shaft and a worm wheel, and does not cause a decrease in strength or generation of abnormal noise. An object of the present invention is to provide an electric assist mechanism for an electric power steering device.

上記課題を解決するために、本発明では、ステアリングホイールの回動により発生した操舵トルクを、トルク検知機構により検知し、検知した操舵トルクに応じて電動モータから発生させる操舵補助トルクを、ウォームギヤ減速機構を介して出力軸に伝達するために、前記ウォームギヤ減速機構のウォームホイールの中央に形成されたボス部に前記出力軸が圧入されて、前記出力軸に形成された環状拡径段部の端面に、前記ボス部の一方の軸方向端面が当接している電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構において、前記環状拡径段部の前記端面には、放射状に延びる突条からなる出力軸側凹凸部が成形され、前記ボス部の前記一方の軸方向端面には、前記出力軸側凹凸部に噛合していて前記ウォームホイールと前記出力軸との相対回転を防止するホイール側凹凸部が成形され、前記出力軸側凹凸部と前記ホイール側凹凸部の凹凸の山の頂角は、共に90度以下に成形されていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, in the present invention, the steering torque generated by the rotation of the steering wheel is detected by the torque detection mechanism, and the steering assist torque generated from the electric motor according to the detected steering torque is converted into the worm gear deceleration. In order to transmit to the output shaft through the mechanism, the output shaft is press-fitted into a boss portion formed at the center of the worm wheel of the worm gear reduction mechanism, and the end surface of the annular enlarged diameter step portion formed on the output shaft Further, in the electric assist mechanism for an electric power steering apparatus in which one axial end surface of the boss portion is in contact with the end surface of the annular diameter-expanded stepped portion, the output shaft side unevenness formed by radially extending protrusions And the one end face in the axial direction of the boss portion meshes with the output shaft side uneven portion, and the phase between the worm wheel and the output shaft is Molded wheel side uneven portion for preventing rotation of said output shaft uneven portion and the wheel-side uneven portion crest angle of the unevenness of the is characterized by being molded together below 90 degrees.

また、本発明の好ましい態様では、前記凹凸の山の頂角は、出力軸側とホイール側で異なっていることを特徴とする。   In a preferred aspect of the present invention, the peak angle of the ridges of the unevenness is different between the output shaft side and the wheel side.

本発明によれば、出力軸とウォームホイールとの嵌合部分において、小型で必要とされる操舵補助トルクを伝達でき、多少の位相誤差があったとしても、圧入荷重による位相修正方向の力が強く働き、正規の位置にセットされ、強度低下や異音の発生を招くことがない。さらに凹凸の山高さが出し易く、成形荷重を低く抑えることができる。   According to the present invention, the steering assist torque required in a small size can be transmitted at the fitting portion between the output shaft and the worm wheel, and even if there is a slight phase error, the force in the phase correction direction due to the press-fitting load is reduced. It works strongly and is set at a regular position without causing a drop in strength or abnormal noise. Furthermore, it is easy to produce a peak height of the unevenness, and the molding load can be kept low.

また、本発明の好ましい態様によれば、ピッチ誤差があったとしても、全ての山で確実に噛み合うことができ、強度低下を招くことがない。   Moreover, according to the preferable aspect of this invention, even if there exists a pitch error, it can mesh | engage reliably in all the peaks, and does not cause a strength fall.

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

まず、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構を組み込んだ、電動パワーステアリング装置の全体的な構成について図1を参照して説明する。   First, an overall configuration of an electric power steering apparatus incorporating an electric assist mechanism for an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図1は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構を組み込んだ、電動パワーステアリング装置の車室側部分の一例を示す側面図である。   FIG. 1 is a side view showing an example of a compartment side portion of an electric power steering apparatus incorporating an electric assist mechanism for an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.

電動パワーステアリング装置1は、後端部にステアリングホイール3を取り付けたステアリングシャフト5と、内側でステアリングシャフト5を回動自在に支持する中空のステアリングコラム7と、ステアリングコラム7の前端部に設けられ、ステアリングホイール3の操舵力を補助する電動アシスト機構9等を有する。車室側において、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングコラム7を支持する公知のブラケット機構11と、電動アシスト機構9に設けられたピボットピン13とを介して車体側構造部材15、17に取り付けられている。なお、本明細書中の説明における各部材の前後方向は、車両の前後方向に対応するものとする。   The electric power steering apparatus 1 is provided at a steering shaft 5 having a steering wheel 3 attached to a rear end portion, a hollow steering column 7 that rotatably supports the steering shaft 5 inside, and a front end portion of the steering column 7. And an electric assist mechanism 9 for assisting the steering force of the steering wheel 3. On the vehicle compartment side, the electric power steering device 1 is attached to the vehicle body side structural members 15 and 17 via a known bracket mechanism 11 that supports the steering column 7 and a pivot pin 13 provided in the electric assist mechanism 9. ing. In addition, the front-back direction of each member in description in this specification shall respond | correspond to the front-back direction of a vehicle.

ブラケット機構11は、車体側構造部材15に固定された車体側ブラケット19とステアリングコラム7に固設された図示しないコラム側ブラケットとから成る。ブラケット機構11には、調整用レバー21を操作してコラム側ブラケットを車体側ブラケット19に対してロックまたはアンロックすることで、ステアリングホイール3のチルト位置を調整可能とする図示しない公知の機構が設けられている。またピボットピン13は、ステアリングホイール3のチルト位置調整の際に揺動支点となるチルトピボットを形成するものである。チルト位置調整の際には、調整用レバー21をアンロック操作してから、ステアリングホイール3をステアリングコラム7等と共に揺動させ、所望の位置で調整用レバー21をロック操作してステアリングホイール3のチルト位置を固定する。   The bracket mechanism 11 includes a vehicle body side bracket 19 fixed to the vehicle body side structural member 15 and a column side bracket (not shown) fixed to the steering column 7. The bracket mechanism 11 includes a known mechanism (not shown) that can adjust the tilt position of the steering wheel 3 by operating the adjustment lever 21 to lock or unlock the column side bracket with respect to the vehicle body side bracket 19. Is provided. The pivot pin 13 forms a tilt pivot that becomes a swing fulcrum when the tilt position of the steering wheel 3 is adjusted. When adjusting the tilt position, the adjustment lever 21 is unlocked, the steering wheel 3 is swung together with the steering column 7 and the like, and the adjustment lever 21 is locked at a desired position. Fix the tilt position.

電動アシスト機構9は電動モータ23やハウジング25、ハウジング25内部を貫いて延びる出力軸27等を有し、詳細な構成については後述するが、ハウジング25内で入力軸であるステアリングシャフト5と出力軸27とがトーションバーを介して連結され、両軸の周りにトルク検知機構やウォームギヤ減速機構が設けられている。出力軸27は前端部で自在継手29を介してロアステアリングシャフト31に連結され、さらにロアステアリングシャフト31は図示しない車両前方のラックアンドピニオン式のステアリングギヤに連結されている。また、符号33は電動パワーステアリング装置1を覆うコラムカバー、符号35は車室とエンジンルームとを区画するダッシュボードをそれぞれ示す。   The electric assist mechanism 9 includes an electric motor 23, a housing 25, an output shaft 27 extending through the inside of the housing 25, and the like. The detailed configuration will be described later. 27 is connected via a torsion bar, and a torque detection mechanism and a worm gear reduction mechanism are provided around both axes. The output shaft 27 is connected to a lower steering shaft 31 through a universal joint 29 at the front end, and the lower steering shaft 31 is connected to a rack and pinion type steering gear in front of the vehicle (not shown). Reference numeral 33 denotes a column cover that covers the electric power steering apparatus 1, and reference numeral 35 denotes a dashboard that partitions the vehicle compartment and the engine room.

運転者がステアリングホイール3を回動することにより発生した操舵トルクは、ステアリングシャフト5から電動アシスト機構9に入力され、電動アシスト機構9内部で増大されて操舵補助トルクとして出力軸27に伝達され、さらに出力軸27から自在継手29、ロアステアリングシャフト31を介してステアリングギヤに伝達される。このようにして運転者は走行輪を転舵することができる。   Steering torque generated when the driver rotates the steering wheel 3 is input from the steering shaft 5 to the electric assist mechanism 9, is increased inside the electric assist mechanism 9, and is transmitted to the output shaft 27 as steering assist torque. Further, it is transmitted from the output shaft 27 to the steering gear via the universal joint 29 and the lower steering shaft 31. In this way, the driver can steer the traveling wheels.

次に、電動アシスト機構の構成について図2を参照して説明する。   Next, the configuration of the electric assist mechanism will be described with reference to FIG.

図2は、図1の電動パワーステアリング装置の電動アシスト機構を拡大して示す断面図である。なお、電動モータの図示は省略している。   2 is an enlarged cross-sectional view of the electric assist mechanism of the electric power steering apparatus of FIG. The illustration of the electric motor is omitted.

電動アシスト機構9のハウジング25は、ギヤハウジング37とその前側に固設されたカバー39とから成る。ギヤハウジング37は、前側でカバー39と共に画成する空間に後述するウォームギヤ減速機構41を格納し、後側には後述するトルク検知機構43を格納している。ギヤハウジング37の後端部には、ステアリングコラム7の前端を折り曲げて形成したコラム径方向外向きのフランジ部45をボルト47により固定している。また、ギヤハウジング37の後端部付近には、ステアリングコラム7内部を延在するステアリングシャフト5の前端部があり、ステアリングシャフト5は操舵トルクを電動アシスト機構9に入力する入力軸となっている(以下、ステアリングシャフト5を入力軸と呼ぶ)。   The housing 25 of the electric assist mechanism 9 includes a gear housing 37 and a cover 39 fixed on the front side thereof. The gear housing 37 stores a worm gear reduction mechanism 41 described later in a space defined with the cover 39 on the front side, and stores a torque detection mechanism 43 described later on the rear side. At the rear end portion of the gear housing 37, a flange portion 45 that is formed by bending the front end of the steering column 7 and is outward in the radial direction of the column is fixed by a bolt 47. Further, in the vicinity of the rear end portion of the gear housing 37, there is a front end portion of the steering shaft 5 extending inside the steering column 7, and the steering shaft 5 serves as an input shaft for inputting steering torque to the electric assist mechanism 9. (Hereinafter, the steering shaft 5 is referred to as an input shaft).

ギヤハウジング37内部を中空の出力軸27が延在しており、出力軸27の前端部はハウジング25の外に出ている。出力軸27の前後端間の略中央部分には、出力軸外周面部を径方向に若干拡径した環状拡径段部51が形成されており、軸方向に幅を持つ環状拡径段部51の外周面とギヤハウジング37との間には転がり軸受53が介装されている。また、環状拡径段部51よりも前方の出力軸27の外周面とカバー39との間には転がり軸受55が介装されている。これら一対の転がり軸受53、55を介して、出力軸27がハウジング25に対して回動自在に、かつ入力軸5と同軸に支持されている。   A hollow output shaft 27 extends inside the gear housing 37, and the front end portion of the output shaft 27 protrudes outside the housing 25. An annular diameter-enlarged stepped portion 51 is formed at a substantially central portion between the front and rear ends of the output shaft 27 by slightly expanding the outer peripheral surface portion of the output shaft in the radial direction. A rolling bearing 53 is interposed between the outer peripheral surface of the motor and the gear housing 37. Further, a rolling bearing 55 is interposed between the outer peripheral surface of the output shaft 27 in front of the annular diameter expanding step portion 51 and the cover 39. The output shaft 27 is rotatably supported with respect to the housing 25 and coaxially with the input shaft 5 via the pair of rolling bearings 53 and 55.

入力軸5の前端部は、前端面側が開放された内部空間を有する拡径された端部(以下、拡径端部と呼ぶ)57と、この内部空間に連続して軸線方向後方に穿設された有底孔59を有している。拡径端部57の内部空間には出力軸27の後端部が遊嵌している。有底孔59にはトーションバー61の基端部が圧入固定してあり、トーションバー61は、中空に形成された出力軸27の内部空間を前方へ延在して、その先端部が出力軸の前端部に固定ピン63により固定してある。   The front end portion of the input shaft 5 has a diameter-expanded end portion (hereinafter referred to as a diameter-expanded end portion) 57 having an internal space where the front end surface side is open, and is drilled rearward in the axial direction continuously to the internal space. The bottomed hole 59 is provided. The rear end portion of the output shaft 27 is loosely fitted in the internal space of the enlarged diameter end portion 57. A base end portion of the torsion bar 61 is press-fitted and fixed to the bottomed hole 59. The torsion bar 61 extends forward in the inner space of the output shaft 27 formed in a hollow shape, and the tip end portion thereof is the output shaft. It is fixed to the front end portion of this by a fixing pin 63.

入力軸5の前端部外周面とステアリングコラム7内周面とが対向する位置には、シール部材65が取り付けてあり、電動アシスト機構9内部に塵埃等が入り込むことを防止している。   A seal member 65 is attached to a position where the outer peripheral surface of the front end portion of the input shaft 5 and the inner peripheral surface of the steering column 7 are opposed to prevent dust and the like from entering the electric assist mechanism 9.

転がり軸受53よりも後方側においてギヤハウジング37内に設けられたトルク検知機構43は、環状拡径段部51よりも後方側において出力軸27の外周面部に等間隔で形成された軸方向に延びるトルク検知用溝67と、これらトルク検知用溝67の径方向外方に配置されたスリーブ69と、スリーブ69の径方向外方に配置されたトルク検知用のコイル71と、このコイル71に接続されたトルク検知用の回路基板73及び外部との電気的接続用の図示しないハーネス等から構成されている。   The torque detection mechanism 43 provided in the gear housing 37 on the rear side of the rolling bearing 53 extends in the axial direction formed at equal intervals on the outer peripheral surface portion of the output shaft 27 on the rear side of the annular diameter enlarged step portion 51. Torque detection groove 67, sleeve 69 disposed radially outward of these torque detection grooves 67, torque detection coil 71 disposed radially outward of sleeve 69, and connection to this coil 71 The circuit board 73 for torque detection and a harness (not shown) for electrical connection with the outside are configured.

スリーブ69は後端側で入力軸5の拡径端部57外周に加締め等により外嵌固設されており、スリーブ69にはトルク検知用溝67に径方向に対向して複数の長方形の窓75が形成されている。トルク検知用のコイル71はこれらの窓75に径方向に対向しており、回路基板73等と共にギヤハウジング37に取り付けられている。   The sleeve 69 is externally fitted and secured to the outer periphery of the enlarged diameter end portion 57 of the input shaft 5 on the rear end side by caulking or the like. The sleeve 69 has a plurality of rectangular shapes opposed to the torque detection groove 67 in the radial direction. A window 75 is formed. The torque detection coil 71 faces these windows 75 in the radial direction, and is attached to the gear housing 37 together with the circuit board 73 and the like.

出力軸27には、転がり軸受53と55との間の位置においてウォームホイール77が外嵌している。ウォームホイール77は、中央に出力軸27を圧入するためのボス部79を一体に有する略円板形状の芯金部81と、芯金部81の外周部分に固着した樹脂ギヤ部83とから成っている。芯金部81のボス部79は、その外周の芯金部81の部分より軸方向に肉厚に形成され、内側に円筒孔を有している。このボス部79が転がり軸受55を介してナット85により出力軸27の環状拡径段部51に締め付けられることで、ウォームホイール77は出力軸27に固定され、出力軸27と共に回動するようになっている。ウォームホイール77の樹脂ギヤ部83は、電動モータ23の駆動軸に連結したウォーム87に噛合している。ウォーム87及びウォームホイール77が、電動アシスト機構9のウォームギヤ減速機構41を構成している。   A worm wheel 77 is fitted on the output shaft 27 at a position between the rolling bearings 53 and 55. The worm wheel 77 includes a substantially disc-shaped cored bar part 81 integrally having a boss part 79 for press-fitting the output shaft 27 at the center, and a resin gear part 83 fixed to the outer peripheral part of the cored bar part 81. ing. The boss part 79 of the cored bar part 81 is formed thicker in the axial direction than the outer peripheral part of the cored bar part 81, and has a cylindrical hole inside. The boss 79 is fastened to the annular diameter enlarged step 51 of the output shaft 27 by the nut 85 via the rolling bearing 55, so that the worm wheel 77 is fixed to the output shaft 27 and rotates together with the output shaft 27. It has become. The resin gear portion 83 of the worm wheel 77 meshes with a worm 87 connected to the drive shaft of the electric motor 23. The worm 87 and the worm wheel 77 constitute a worm gear reduction mechanism 41 of the electric assist mechanism 9.

電動アシスト機構9は以上のように構成されており、運転者がステアリングホイール3を回動することにより発生した操舵トルクは、入力軸5からトーションバー61、出力軸27へと伝達される。この際、トルク検知機構43により操舵トルクを検知し、これに応じて図示しない制御装置により適切な駆動信号を出力して電動モータ23を回転駆動させ、電動モータ23の回転力をウォームギヤ減速機構41を介して出力軸27に操舵補助トルクとして伝達する。電動モータ23の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、適切な操舵補助トルクを出力軸27に付与することができる。   The electric assist mechanism 9 is configured as described above, and the steering torque generated when the driver rotates the steering wheel 3 is transmitted from the input shaft 5 to the torsion bar 61 and the output shaft 27. At this time, the steering torque is detected by the torque detection mechanism 43, and an appropriate drive signal is output by a control device (not shown) according to the detected torque to rotate the electric motor 23, and the rotational force of the electric motor 23 is converted to the worm gear reduction mechanism 41. To the output shaft 27 as steering assist torque. Appropriate steering assist torque can be applied to the output shaft 27 by appropriately controlling the rotational force and the rotational direction of the electric motor 23.

次に、電動アシスト機構の出力軸とウォームホイールとの結合方式について、図3乃至図5を参照して説明する。   Next, a coupling method between the output shaft of the electric assist mechanism and the worm wheel will be described with reference to FIGS.

図3(a)は図2の電動アシスト機構の出力軸を示す分解斜視図、図3(b)はその回転止め手段の拡大図である。図4(a)は図2の電動アシスト機構のウォームホイールを示す分解斜視図、図4(b)はその回転止め手段の拡大図である。図5は、図3の出力軸と図4のウォームホイールを互いに嵌合して組み立てた状態を示す斜視図である。   FIG. 3A is an exploded perspective view showing an output shaft of the electric assist mechanism of FIG. 2, and FIG. 3B is an enlarged view of the rotation stopping means. 4A is an exploded perspective view showing a worm wheel of the electric assist mechanism of FIG. 2, and FIG. 4B is an enlarged view of the rotation stopping means. FIG. 5 is a perspective view showing a state where the output shaft of FIG. 3 and the worm wheel of FIG. 4 are fitted together and assembled.

図3(a)、(b)に示すように、出力軸27には、その前後端間の略中央部分にウォームホイール77を固定するための円筒部89、この円筒部89の後方隣接部分に上述した環状拡径段部51、環状拡径段部51の後方部分に上述したトルク検知用溝67が、各々配設されている。出力軸27とウォームホイール77とを嵌合する際には、ウォームホイール77の芯金部81のボス部79に出力軸27の円筒部89を圧入し、ボス部79の軸方向後端面には、環状拡径段部51の軸方向前端面を当接させる。この環状拡径段部51の軸方向前端面には、放射状に延びる突条からなり、周方向に交互に凹凸を繰り返す歯状に成形された出力軸側凹凸部91が成形されている。   As shown in FIGS. 3A and 3B, the output shaft 27 has a cylindrical portion 89 for fixing the worm wheel 77 at a substantially central portion between the front and rear ends, and a rear adjacent portion of the cylindrical portion 89. The above-described annular diameter expanding step portion 51 and the above-described torque detecting groove 67 are disposed in the rear portion of the annular diameter expanding step portion 51. When the output shaft 27 and the worm wheel 77 are fitted together, the cylindrical portion 89 of the output shaft 27 is press-fitted into the boss portion 79 of the metal core portion 81 of the worm wheel 77, and the axial direction rear end surface of the boss portion 79 is pressed. The front end surface in the axial direction of the annular enlarged diameter step portion 51 is brought into contact. On the front end surface in the axial direction of the annular diameter-enlarged stepped portion 51, an output shaft side uneven portion 91 is formed which is formed of a radially extending protrusion, and is formed in a tooth shape that is repeatedly uneven in the circumferential direction.

一方、図4(a)、(b)に示すように、芯金部81のボス部79の軸方向後端面は軸方向後方に突出して環状突出部93を形成している。この環状突出部93の径方向内側には、出力軸27の環状拡径段部51の軸方向前端面に成形された出力軸側凹凸部91に対向し、かつこれに噛み合うように、ホイール側凹凸部95が成形されている。   On the other hand, as shown in FIGS. 4A and 4B, the rear end surface in the axial direction of the boss portion 79 of the cored bar portion 81 projects rearward in the axial direction to form an annular projecting portion 93. On the radially inner side of the annular projecting portion 93, the wheel side is opposed to and meshed with the output shaft side uneven portion 91 formed on the axial front end surface of the annular enlarged stepped portion 51 of the output shaft 27. An uneven portion 95 is formed.

出力軸27をウォームホイール77に圧入した際、出力軸側凹凸部91とホイール側凹凸部95が噛み合うことで、これらが相対回転を防止する回転止め手段を構成し、トルク伝達において出力軸27とウォームホイール77とが一体的に回動するようになる。   When the output shaft 27 is press-fitted into the worm wheel 77, the output shaft side uneven portion 91 and the wheel side uneven portion 95 mesh with each other, thereby constituting a rotation stop means for preventing relative rotation. The worm wheel 77 rotates integrally.

出力軸27とウォームホイール77を互いに嵌合して組み立てる際には、図5に示すように、まず出力軸側凹凸部91とホイール側凹凸部95が噛み合うように、治具等を用いて出力軸27を前端側からウォームホイール77に圧入する。圧入後、出力軸27を支持するための転がり軸受55を出力軸27の前端側から嵌入し、これを出力軸27に螺合するナット85により締め付けて固定する。なお、出力軸27の外周面部にはナット85に螺合する螺子が成形されているが、図3(a)では図示を省略している。ここで、ウォームホイール77も転がり軸受55を介してナット85により出力軸27の環状拡径段部51に締め付けられるため、ウォームホイール77と出力軸27の回動により、回転止め手段の両凹凸部91、95に軸方向力が発生しても、ナット85で規制されるので噛み合いが外れることはない。   When the output shaft 27 and the worm wheel 77 are assembled and assembled with each other, as shown in FIG. 5, first, output is performed using a jig or the like so that the output shaft side uneven portion 91 and the wheel side uneven portion 95 are engaged with each other. The shaft 27 is press-fitted into the worm wheel 77 from the front end side. After the press-fitting, a rolling bearing 55 for supporting the output shaft 27 is fitted from the front end side of the output shaft 27, and is fastened and fixed by a nut 85 screwed to the output shaft 27. In addition, although the screw | thread screwed together with the nut 85 is shape | molded by the outer peripheral surface part of the output shaft 27, illustration is abbreviate | omitted in Fig.3 (a). Here, the worm wheel 77 is also fastened to the annular diameter-enlarged stepped portion 51 of the output shaft 27 by the nut 85 via the rolling bearing 55, so that both concavo-convex portions of the rotation stopping means are rotated by the rotation of the worm wheel 77 and the output shaft 27. Even if an axial force is generated in 91 and 95, the engagement is not disengaged because it is regulated by the nut 85.

次に、互いに噛合する出力軸側凹凸部とホイール側凹凸部の凹凸の形状について、図6及び図7を参照して説明する。   Next, the shape of the unevenness of the output shaft side uneven portion and the wheel side uneven portion that mesh with each other will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図6(a)は、図3の出力軸側凹凸部と図4のホイール側凹凸部を噛合させた状態で、両凹凸部の周に沿った一部分を径方向内方に見た拡大図であり、凹凸の山の頂角を90度以下にした例である。図6(b)は、凹凸の山の頂角を90度より大きくした参考例である。   FIG. 6A is an enlarged view of a portion along the circumference of both concavo-convex portions viewed radially inward with the output shaft side concavo-convex portion of FIG. 3 and the wheel-side concavo-convex portion of FIG. 4 engaged. There is an example in which the peak angle of the uneven peak is 90 degrees or less. FIG. 6B is a reference example in which the apex angle of the uneven peak is larger than 90 degrees.

図7(a)は、図3の出力軸側凹凸部と図4のホイール側凹凸部を噛合させた状態で、両凹凸部の周に沿った一部分を径方向内方に見た拡大図であり、凹凸の山の頂角を出力軸側とホイール側で変えた例である。図7(b)は、凹凸の山の頂角を出力軸側とホイール側で同じにした参考例である。   FIG. 7A is an enlarged view of a portion along the circumference of both concavo-convex portions seen radially inward with the output shaft side concavo-convex portion of FIG. 3 and the wheel-side concavo-convex portion of FIG. 4 engaged. There is an example in which the apex angle of the uneven peak is changed between the output shaft side and the wheel side. FIG. 7B is a reference example in which the apex angles of the uneven peaks are the same on the output shaft side and the wheel side.

図6(a)、(b)において、符号Aは山の頂角を示す。また矢印Fは圧入荷重を示し、矢印Xは圧入荷重によって出力軸側凹凸部に働く修正方向(即ち周方向)の力を示し、矢印Yは圧入荷重によってホイール側凹凸部に働く修正方向(即ち周方向)の力を示している。   6 (a) and 6 (b), symbol A indicates the apex angle of the mountain. An arrow F indicates a press-fit load, an arrow X indicates a force in a correction direction (that is, a circumferential direction) that acts on the output shaft side uneven portion due to the press-fit load, and an arrow Y indicates a correction direction that acts on the wheel-side uneven portion due to the press-fit load (that is, (Circumferential direction) force.

本実施形態では、図6(a)に示すように、両凹凸部91、95の凹凸の山の頂角Aを90度以下(A≦90°)に成形しているので、組み立て時に多少の位相誤差があっても、圧入荷重Fにより修正方向に働く力X、Yが大きいため、凹凸部同士がずれて正規位置にセットされる。また、鍛造成形する際は、山の頂角が鋭角であるため成形荷重を低く抑えることができ、山の高さを高く成形することが出来る。   In the present embodiment, as shown in FIG. 6 (a), the peak angle A of the concavo-convex portions of both the concavo-convex portions 91 and 95 is formed to be 90 degrees or less (A ≦ 90 °). Even if there is a phase error, the forces X and Y acting in the correction direction due to the press-fit load F are large, so that the concavo-convex portions are shifted from each other and set at the normal position. Further, when forging, the peak angle of the peak is an acute angle, so that the molding load can be kept low and the peak height can be increased.

図6(b)に示す参考例のように、山の頂角が90度より大きく(A>90°)成形されていると、修正方向に働く力X、Yが小さいため、正規位置に修正されづらい。また、鍛造成形の際、山の頂角が鈍角であるため、山高さを高く成形するには非常に大きな荷重が必要である。   If the peak angle is larger than 90 degrees (A> 90 °) as in the reference example shown in FIG. 6B, the forces X and Y acting in the correction direction are small, so the position is corrected to the normal position. Hard to be done. In addition, since the peak angle of the peak is obtuse during forging, a very large load is required to form a high peak.

また、本実施形態では、図7(a)に示すように、両凹凸部91、95の凹凸の山の頂角を出力軸側とホイール側で変えている。例えば図7(a)のように出力軸側の山の頂角をホイール側よりも若干小さくすることで、出力軸側の全ての山がホイール側の谷に噛み合い、強度を上げることができる。   Moreover, in this embodiment, as shown to Fig.7 (a), the peak angle of the uneven | corrugated peak of both the uneven parts 91 and 95 is changed on the output-shaft side and the wheel side. For example, as shown in FIG. 7A, by making the apex angle of the peak on the output shaft side slightly smaller than that on the wheel side, all the peaks on the output shaft side mesh with the trough on the wheel side, and the strength can be increased.

図7(b)に示す参考例のように、凹凸の山の頂角が出力軸側とホイール側で同じに成形されていると、図示した楕円で囲まれた部分Zのように、噛み合わない山が出来てしまい、強度低下が懸念される。   As in the reference example shown in FIG. 7B, when the apex angle of the uneven peak is the same on the output shaft side and the wheel side, it does not mesh as in the portion Z surrounded by the illustrated ellipse. Mountains are formed, and there is a concern about strength reduction.

以上のように、本実施形態によれば、出力軸とウォームホイールとの嵌合部分において、小型で必要とされる操舵補助トルクを伝達でき、軸方向の荷重に対して耐性があり、圧入時の荷重管理や焼き入れ等の熱処理が不要で、ウォームホイールと出力軸の偏心や倒れを抑えることができると共に、強度低下や異音の発生を招くこともない、電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構を実現することができる。   As described above, according to the present embodiment, the steering assist torque required in a small size can be transmitted at the fitting portion between the output shaft and the worm wheel, and is resistant to an axial load. Electric assist for electric power steering devices that does not require heat treatment such as load management or quenching, can suppress the eccentricity and collapse of the worm wheel and output shaft, and does not cause strength reduction or abnormal noise A mechanism can be realized.

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されず、種々変形可能である。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A various deformation | transformation is possible.

本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構を組み込んだ、電動パワーステアリング装置の車室側部分の一例を示す側面図である。It is a side view showing an example of a compartment side portion of an electric power steering device incorporating an electric assist mechanism for an electric power steering device according to an embodiment of the present invention. 図1の電動パワーステアリング装置の電動アシスト機構を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the electric assist mechanism of the electric power steering apparatus of FIG. (a)は図2の電動アシスト機構の出力軸を示す分解斜視図、(b)はその回転止め手段の拡大図である。(A) is an exploded perspective view showing the output shaft of the electric assist mechanism of FIG. 2, (b) is an enlarged view of the rotation stop means. (a)は図2の電動アシスト機構のウォームホイールを示す分解斜視図、(b)はその回転止め手段の拡大図である。(A) is an exploded perspective view showing the worm wheel of the electric assist mechanism of FIG. 2, (b) is an enlarged view of the rotation stop means. 図3の出力軸と図4のウォームホイールを互いに嵌合して組み立てた状態を示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view showing a state in which the output shaft of FIG. 3 and the worm wheel of FIG. 4 are fitted together and assembled. (a)は、図3の出力軸側凹凸部と図4のホイール側凹凸部を噛合させた状態で、両凹凸部の周に沿った一部分を径方向内方に見た拡大図であり、凹凸の山の頂角を90度以下にした例である。(b)は、凹凸の山の頂角を90度より大きくした参考例である。(A) is the enlarged view which looked at the part along the periphery of both uneven | corrugated | grooved parts in the radial direction in the state which meshed | engaged the output side uneven | corrugated | grooved part of FIG. 3, and the wheel side uneven | corrugated | grooved part of FIG. This is an example in which the apex angle of the uneven mountain is 90 degrees or less. (B) is a reference example in which the peak angle of the uneven peak is larger than 90 degrees. (a)は、図3の出力軸側凹凸部と図4のホイール側凹凸部を噛合させた状態で、両凹凸部の周に沿った一部分を径方向内方に見た拡大図であり、凹凸の山の頂角を出力軸側とホイール側で変えた例である。(b)は、凹凸の山の頂角を出力軸側とホイール側で同じにした参考例である。(A) is the enlarged view which looked at the part along the periphery of both uneven | corrugated | grooved parts in the radial direction in the state which meshed | engaged the output side uneven | corrugated | grooved part of FIG. 3, and the wheel side uneven | corrugated | grooved part of FIG. This is an example in which the apex angle of the uneven peak is changed between the output shaft side and the wheel side. (B) is a reference example in which the peak angles of the uneven peaks are the same on the output shaft side and the wheel side.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・・電動パワーステアリング装置
3・・・・ステアリングホイール
5・・・・ステアリングシャフト
7・・・・ステアリングコラム
9・・・・電動アシスト機構
23・・・・電動モータ
25・・・・ハウジング
27・・・・出力軸
41・・・・ウォームギヤ減速機構
43・・・・トルク検知機構
51・・・・環状拡径段部
53,55・・・・転がり軸受
77・・・・ウォームホイール
79・・・・ボス部
87・・・・ウォーム
91・・・・出力軸側凹凸部
95・・・・ホイール側凹凸部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device 3 ... Steering wheel 5 ... Steering shaft 7 ... Steering column 9 ... Electric assist mechanism 23 ... Electric motor 25 ... Housing 27 ··· Output shaft 41 ··· Worm gear reduction mechanism 43 ··· Torque detection mechanism 51 ··· Ring-shaped enlarged diameter stepped portions 53 and 55 · · · Rolling bearing 77 ··· Worm wheel 79 ··· Boss portion 87 ··· Worm 91 ··· Output shaft side uneven portion 95 ··· Wheel side uneven portion

Claims (2)

ステアリングホイールの回動により発生した操舵トルクを、トルク検知機構により検知し、検知した操舵トルクに応じて電動モータから発生させる操舵補助トルクを、ウォームギヤ減速機構を介して出力軸に伝達するために、前記ウォームギヤ減速機構のウォームホイールの中央に形成されたボス部に前記出力軸が圧入されて、前記出力軸に形成された環状拡径段部の端面に、前記ボス部の一方の軸方向端面が当接している電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構において、
前記環状拡径段部の前記端面には、放射状に延びる突条からなる出力軸側凹凸部が成形され、
前記ボス部の前記一方の軸方向端面には、前記出力軸側凹凸部に噛合していて前記ウォームホイールと前記出力軸との相対回転を防止するホイール側凹凸部が成形され、
前記出力軸側凹凸部と前記ホイール側凹凸部の凹凸の山の頂角は、共に90度以下に成形されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構。
In order to detect the steering torque generated by the rotation of the steering wheel by the torque detection mechanism and transmit the steering assist torque generated from the electric motor according to the detected steering torque to the output shaft via the worm gear reduction mechanism. The output shaft is press-fitted into a boss portion formed at the center of the worm wheel of the worm gear speed reduction mechanism, and one axial end surface of the boss portion is formed on an end surface of an annular diameter expanding step portion formed on the output shaft. In the electric assist mechanism for the electric power steering device in contact,
On the end surface of the annular diameter-enlarging step portion, an output shaft side uneven portion including a radially extending protrusion is formed,
On the one axial end surface of the boss portion, a wheel side uneven portion is formed that meshes with the output shaft side uneven portion and prevents relative rotation between the worm wheel and the output shaft,
An electric assist mechanism for an electric power steering apparatus, wherein apex angles of the ridges of the output shaft side uneven portion and the wheel side uneven portion are each formed to be 90 degrees or less.
前記凹凸の山の頂角は、出力軸側とホイール側で異なっていることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置用の電動アシスト機構。   2. The electric assist mechanism for an electric power steering apparatus according to claim 1, wherein an apex angle of the uneven mountain is different between an output shaft side and a wheel side.
JP2008007158A 2008-01-16 2008-01-16 Electric assist mechanism for electric power steering device Withdrawn JP2009166684A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008007158A JP2009166684A (en) 2008-01-16 2008-01-16 Electric assist mechanism for electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008007158A JP2009166684A (en) 2008-01-16 2008-01-16 Electric assist mechanism for electric power steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009166684A true JP2009166684A (en) 2009-07-30

Family

ID=40968379

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008007158A Withdrawn JP2009166684A (en) 2008-01-16 2008-01-16 Electric assist mechanism for electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009166684A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017146193A (en) * 2016-02-17 2017-08-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 Steering angle sensor and method for assembling steering angle sensor
JP2018154274A (en) * 2017-03-21 2018-10-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power steering device
JP2021060042A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社椿本チエイン Rotary member and formation method therefor

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017146193A (en) * 2016-02-17 2017-08-24 日立オートモティブシステムズ株式会社 Steering angle sensor and method for assembling steering angle sensor
JP2018154274A (en) * 2017-03-21 2018-10-04 日立オートモティブシステムズ株式会社 Power steering device
JP2021060042A (en) * 2019-10-03 2021-04-15 株式会社椿本チエイン Rotary member and formation method therefor
JP7311775B2 (en) 2019-10-03 2023-07-20 株式会社椿本チエイン Rotating member and method of forming same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5708838B2 (en) Steering device
US7954395B2 (en) Steering apparatus
US20070295552A1 (en) Electric power steering apparatus
US9096258B2 (en) Gearbox assembly for electric power steering systems
US20190351933A1 (en) Active steering system using planetary gear set with less tooth difference and control method thereof
EP2168821B1 (en) Steering apparatus
US9783225B2 (en) Electric power steering device
JP2009166684A (en) Electric assist mechanism for electric power steering device
KR20180082148A (en) Steering Column for Vehicle
JP2004345444A (en) Electric power steering device
JP2000318626A (en) Electric power steering device
EP1813507B1 (en) Electric power steering apparatus
JP4062021B2 (en) Electric steering device
KR100804476B1 (en) Compensational Structure of Free Apartness of Worm Shaft for Electric Power Steering System
JP2008296633A (en) Electric assist mechanism for electric power steering device
JP2003028153A (en) Electric power steering device
JP2008222114A (en) Electric power steering device
JP3587614B2 (en) Electric power steering device
JP2008195108A (en) Electric power steering device
JP2006143186A (en) Electric power steering device
JP2004320842A (en) Electric power steering device
JP2006082610A (en) Electric power steering device
JP2006001423A (en) Vehicular steering device, and its assembling method
JP6736888B2 (en) Electric power steering device
JP2003095119A (en) Electric power steering device

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20110405