JP5309997B2

JP5309997B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP5309997B2
Application number: JP2008556210A
Authority: JP
Inventors: 徹瀬川; 晴彦清田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-01-30
Filing date: 2008-01-29
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2028-01-29
Also published as: JPWO2008093861A1; JP2013121839A; JP2013126869A; JP5561388B2; WO2008093861A1

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータから減速機構等にトルクを伝達するトルク伝達機構内に設けるに好適なトルク伝達機構に関する。本発明は、特にステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知して、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを、減速機構を介し、操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して電動モータから発生させる補助操舵トルクを、減速機構からなる動力伝達機構を介し、操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。
減速機構からなる動力伝達機構としてウォーム減速機を用いた電動パワーステアリング装置では、電動モータの駆動軸に連結したウォームにウォームホイールが噛合してあり、ウォームホイールは、操舵機構に連結される出力軸に嵌合してある。
【０００３】
ところで、特許文献１に開示した電動パワーステアリング装置では、ウォームをウォームホイールに付勢しており、ウォームを支持する軸受の中心で、ウォームと電動モータの出力軸をスプラインで結合している。
【０００４】
また、特許文献２には、モータロータと入力軸とが撓み継手によって接続された電動アシスト式ステアリング装置が開示されている。特許文献２において、撓み継手は、１６個の半径方向駆動面を画定する周方向に隔たった８個の同一のアームを有するゴムスパイダを備えている。モータロータを入力軸側の端部で支持するハブには、入力軸に向けて軸方向に突き出す４個の駆動歯が設けられている。４個の駆動歯は撓み継手のアーム間に係合している。入力軸のモータロータ側端部に形成されたカップには、モータロータに向けて軸方向に突き出す４個の駆動歯が設けられており、該４個の駆動歯は、撓み継手の残りのアーム間に係合している。このような構成でモータロータから撓み継手を介して入力軸にトルクが伝達される。撓み継手によって、入力軸は動くことを許容されている。
【０００５】
また、特許文献３には、ウォーム軸をウォームホイール側に偏倚できるように揺動可能に支持する部材の、他部材との接触面が弾性材からなる弾性層によって形成された電動パワーステアリング装置が開示されている。特許文献３においては、電動モータの出力軸とウォーム軸とを連結する動力伝達継手の、第１および第２の係合部材間に介在する伝達部材の動力伝達面を弾性層によって形成している。
【０００６】
特許文献４には、経時劣化に伴う永久歪みによりガタが生じ異音等の不具合が生じないように、電動モータの出力軸とウォーム軸とを動力伝達継手により連結し、第１および第２の係合部材間に介在する伝達部材の動力伝達面のうち、一部の締め代を残りの動力伝達面の締め代よりも増加させた構成の電動パワーステアリング装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】再表２００４−０５２７１２号公報
【特許文献２】特表２００２−５１８２４２号公報
【特許文献３】特開２００５−３１９９２２号公報
【特許文献４】特開２００５−２１２６２３号公報
【０００８】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載の構成においては、両スプライン間の隙間が大きいと歯面同士の叩き音により異音が発生するという問題がある。逆にスプライン間の隙間が小さいと、ウォームの揺動が阻害されてギヤの歯面で叩き音が発生するといった問題がある。
【０００９】
また、電動モータの出力軸とウォームのスプラインの精度が必要とされる為、コストが割高になったり、電動モータの組付けの精度により性能がばらついたりといった問題があった。
【００１０】
特許文献２に記載の構成においては、撓み継手の駆動面とハブに設けられた駆動歯とは、滑り対偶により偏角、偏芯を許容するが、位相により接触状態が変化し、伝達角速度が変化したり、捩り剛性が異なったりする可能性がある。
【００１１】
特許文献３又は特許文献４に記載の構成においては、締め代に起因する摩擦抵抗によりウォームの揺動を阻害する可能性がある。
【００１２】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、ウォームや電動モータの出力軸に精度を要求されることはなく、製造コストを低減することができ、電動モータの組付け精度に影響されることなく安定した性能を得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。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、電動モータから発生させる補助操舵トルクを、ウォームとウォームホイールとを備えた減速機を介し、操舵機構の出力軸に伝達するために、前記電動モータの出力軸の前記ウォーム側端部に形成され、円周方向に所定間隔で設けられ前記ウォームに向かって軸方向に突出しかつ放射方向に延在する複数のトルク伝達用腕部と、前記ウォームの前記電動モータ側端部に形成され、前記トルク伝達用腕部と円周方向に所定間隔でかつ交互に設けられ、前記電動モータの出力軸に向かって軸方向に突出しかつ放射方向に延在する複数のトルク受用腕部と、前記電動モータの出力軸と前記ウォームとの間に配置され、前記電動モータの出力軸と前記ウォームとを連結するカップリングと、前記ウォームを前記ウォームホイールヘ付勢するための予圧機構とを備え、前記カップリングは、前記トルク伝達用腕部に接触してトルクを受けるためのトルク受面と前記トルク受用腕部に接触してトルクを伝達するためのトルク伝達面とを備えたトルク伝達部が形成された弾性部材からなる電動パワーステアリング装置において、
前記弾性部材は、軸方向に貫通する中心孔と、前記中心孔に連続し、前記中心孔を中心として周方向に所定間隔で設けられ、軸方向および放射方向に延在し、前記トルク伝達用腕部と前記トルク受用腕部とがそれぞれ個別に交互に挿入され、外方側が閉じている複数の孔とを有し、前記複数の孔の周方向に隣り合う前記孔に挟まれた部分で前記トルク伝達部を構成しており、前記出力軸の前記ウォーム側端部の中心部または前記ウォームの前記出力軸側端部の中心部にはそれぞれ向かい合う方向に突出する円筒状突出部が形成され、これらの円筒状突出部が前記中心孔に挿入されることにより前記出力軸の前記ウォーム側端部および前記ウォームの前記出力軸側端部は位置決めされており、前記弾性部材の外周部には、トルク伝達時の該弾性部材の変形を抑制するための環状部材が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、好適には、前記カップリングの前記トルク伝達部には、前記電動モータの出力軸の前記ウォーム側端部面と前記ウォームの前記電動モータ側端部面との少なくとも一方に接触する凸部を有している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ウォームや電動モータの出力軸に精度を要求されることはなく、製造コストを低減することができ、電動モータの組付け精度に影響されることなく安定した性能を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１Ａは、本発明の第１実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の動力補助部の一部を断面で示す全体図であり、図１Ｂは、図１Ａの要部を拡大した断面図である。
【図２】図２Ａは、第１実施の形態に係るウォーム側連結部を軸方向から見た図であり、図２Ｂは、第１実施の形態に係る電動モータ側連結部を軸方向面から見た図であり、図２Ｃは、第１実施の形態に係るカップリングの連結部を軸方向から見た正面図であり、図２Ｄは、第１実施の形態の変形例に係るカップリングの連結部を軸方向から見た正面図である。
【図３】図３Ａは、第１実施の形態に係るウォーム側連結部の斜視図であり、図３Ｂは、第１実施の形態に係る電動モータ側連結部の斜視図であり、図３Ｃは、第１実施の形態に係るカップリングの連結部の図２Ｃにおける３ｃ−３ｃ線断面図である。
【図４】図４は、第１実施の形態における、ウォーム側連結部と、電動モータ側連結部とが、カップリングを介して連結されている状態の連結部分を、図２Ｃにおける４ｃ−４ｃ線断面に対応して示す拡大断面図である。
【図５】図５は、第２実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の動力補助部の一部を断面で示す図である。
【図６】図６Ａは、第２実施の形態における電動モータの出力軸とウォーム軸との連結構造の分解斜視図であり、図６Ｂは、図５におけるＡ−Ａ線の断面を軸方向から見た図である。
【図７】図７は、第３実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の動力補助部の一部を断面で示す図である。
【図８】図８は、第３実施の形態における電動モータの出力軸とウォーム軸との連結構造の分解斜視図である。
【図９】図９は、第３実施の形態において、図７のＡ−Ａ線の断面のうち連結構造部を軸方向から見た図である。
【図１０】図１０は、第４実施の形態において、図７のＡ−Ａ線に相当する断面のうち連結構造部を軸方向から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を、図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
図１Ａは、本発明の第１実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の動力補助部の一部を断面で示す全体図であり、図１Ｂは、図１Ａの要部を拡大した断面図である。
図２Ａは、ウォーム側連結部を軸方向から見た図であり、図２Ｂは、電動モータ側連結部を軸方向面から見た図であり、図２Ｃは、第１実施の形態に係るカップリングの連結部を軸方向から見た正面図であり、図２Ｄは、第１実施の形態の変形例に係るカップリングの連結部を軸方向から見た正面図である。
図３Ａは、ウォーム側連結部の斜視図であり、図３Ｂは、電動モータ側連結部の斜視図であり、図３Ｃは、第１実施の形態に係るカップリングの連結部の図２Ｃにおける３ｃ−３ｃ線断面図である。
図４は、第１実施の形態における、ウォーム側連結部と電動モータ側連結部とがカップリングを介して連結されている状態の連結部分を、図２Ｃにおける４ｃ−４ｃ線断面に対応して示す拡大断面図である。
【００１９】
電動パワーステアリング装置の補助動力源である電動モータ１がハウジング２に固定されている。ハウジング２内には、ウォーム減速機を構成するウォーム３と、ウォーム３に噛み合うウォームホイール４とが設けられている。
【００２０】
ウォーム３は、２つの軸受５、６によりハウジング２に支持されている。モータ側軸受５は、ウォーム３を回転可能で、且つモータ側軸受５を支点にして揺動可能で軸方向には移動不可能に支持している。ウォーム側軸受６は、内輪６ａとウォーム３との間に隙間をもって嵌合している。
【００２１】
ウォーム側軸受６に隣接して、弾性体７ａによりウォーム３をウォームホイール４方向（噛み合い方向）に付勢する予庄機構７が設けられており、タイヤ（図示なし）からの入力によるウォーム３とウォームホイール４とのギヤ歯面同士の打音を抑制している。なお、予圧機構は、種々の公知技術を用いることが可能であるので、詳細な説明は省略する。
【００２２】
電動モータ１の出力軸８は後に詳述するトルク伝達用連結機構２０を介してウォーム３に連結され、トルクを伝達する。符号９はトルクセンサーである。
【００２３】
ウォーム３の回転は、ウォーム３に噛み合うウォームホイール４を介して、減速して出力軸１１に伝えられる。出力軸１１は図示の無い自在継手、ロアーステアリングシャフト等を介して操舵機構のステアリングギヤに接続されている。
【００２４】
ウォーム３のモータ側端部３ａには連結部１５が設けてある。連結部１５は、モータ側端部に半径方向に延びる平面部１６上に、図２Ａ、図３Ａに示すように軸中心に形成され電動モータ１の出力軸８に向かって軸方向に突出する円筒部１７を備えている。平面部１６上には、円筒部１７より略放射状に延在し、平面部１６から軸方向に突出する少なくとも２個（図示例では、３個）の腕部１９を備えている。これら腕部１９は、平面部１６上に円周方向に等間隔で形成されている。
【００２５】
各腕部１９の円周方向で両側の面の一方には、後述するカップリング２０とのトルク伝達を行う平らなトルク受面１９ａが設けてある。トルク受面１９ａと平面部１６とは略直角になっている。
【００２６】
連結部１５の外径は、モータ側軸受５の圧入の妨げにならないよう軸受圧入部と同径、あるいは、止め輪２３の使用に影響が無い範囲で小さな径となっている。
【００２７】
他方、ウォーム３のモータ側端部３ａに対向する出力軸８の端部には連結部３０が設けてある。連結部３０は、図２Ｂ、図３Ｂに示すように軸端の径方向に延びる平面部３２上の軸中心にウォーム側端部３ａに向かって軸方向に突出する円筒部３４を備え、また平面部３２上に軸中心より略放射状に伸びた少なくとも２個(図示例では、３個)の腕部３６を備えている。これら腕部３６は、平面部３２上に円周方向に等間隔で形成されている。出力軸８側の連結部３０は、ウォーム３側の連結部１５とは異なり、軸中心の円筒部３４と腕部３６とはつながってはいない。また、平面部３２からの円筒部３４の軸方向長さは、平面部３２からの腕部３６の軸方向長さよりも短く設定されている。
【００２８】
腕部３６の円周方向で両側の面には、カップリング２０へのトルク伝達を行うトルク伝達面３６ａが設けてある。トルク伝達面３６ａは連結部３０の平面部３２とは、略直角の平面となっている。
【００２９】
本実施の形態において、連結部１５とウォーム３、連結部３０と出力軸８とは、それぞれ一体に成型されているが、大トルクの伝達を考慮して連結部径を大きくしたい場合や、加工・組み立ての都合などで一体成型が難しい場合は別部材としても良い。但しその場合は、セレーション圧入嵌合、ネジ止め、溶接など、回転方向、軸方向のガタや摺りが無い様、嵌合又は固定方法を工夫する必要がある。
【００３０】
腕部１９と腕部３６の形状は、相互に入れ替わっても良い。双方が腕部３６の形状でも良い。すなわち、１．本実施の形態の如く、連結部１５の腕部が図２Ａ、図３Ａの形状であり、連結部３０の腕部が図２Ｂ、図３Ｂの形状である組み合わせ、２．連結部１５の腕部が図２Ｂ、図３Ｂの形状であり、連結部３０の腕部が図２Ａ、図３Ａの形状である組み合わせ、および３．連結部１５の腕部と連結部３０の腕部の双方が、図２Ｂ、図３Ｂの形状である組み合わせの３通りの組み合わせが可能である。
【００３１】
上述の如く構成されたウォーム３の軸端部とモータ出力軸８の軸端部とは、カップリング２０を介して連結されている。
【００３２】
カップリング２０は、図２Ｃ、図３Ｃに示すように、円筒状の弾性体である。カップリング２０の軸心には連結部１５および連結部３０の位置決めに用いる軸方向に貫通する軸方向孔３８が形成され、軸方向孔３８から略放射状に延びた孔４０が（本実施の形態では６個）連続して形成されている。
【００３３】
カップリング２０の軸方向孔３８には、ウォーム３の側から連結部１５の円筒部１７が挿入され、出力軸８側からは連結部３０の円筒部３４が挿入されている。また、放射状孔４０には、ウォーム３の側から腕部１９が、出力軸８側から腕部３６が交互に挿入されている。
【００３４】
放射状孔４０は、腕部１９および腕部３６の数、位相、厚さに含わせて形成されている。このため、腕部１９および腕部３６が挿入された時、腕部１９のトルク受面１９ａおよび腕部３６のトルク伝達面３６aとの間に隙間などが無いように、あるいは若干の締め代を持つように設定されている。
【００３５】
カップリング２０の、隣り合う放射状孔４０に挟まれた概ね扇形の小片部４２は、連結部間のトルク伝達の機能を持つ。すなわち、電動モータ１から発生させたトルクは、出力軸８の連結部３０の腕部３６へ伝えられ、トルク伝達面３６aから小片部４２を押すようにしてカップリング２０に伝えられる。カップリング２０に伝えられたトルクは小片部４２を伝わり、隣の放射状孔４０に挿入された腕部１９のトルク受面１９ａを押すようにしてウォーム３に伝えられる。このようにして、電動モータ１から発生させたトルクはウォーム３に伝えられる。
【００３６】
また、連結部１５の腕部１９と連結部３０の腕部３６が、上述した３．の組み合わせの形態、すなわち、連結部１５の腕部１９と連結部３０の腕部３６の双方が、図２Ｂ、図３Ｂの形状である組み合わせの形態では、カップリング２０は、図２Ｄの変形例の如く、円筒部３４が挿入される軸方向孔３８と、該軸方向孔３８の径方向外方に腕部３６が挿入される軸方向孔４１が（本変形例では６個）形成されている。
【００３７】
カップリング２０は弾性体であるため、トルク伝達時に変形を生じトルクをロスすることが考えられる。また、変形を繰り返すことによる耐久寿命が短くなることが考えられる。そのため、カップリング２０の外周部には環状部材４４を配し、変形を抑えている。環状部材４４は、金属、樹脂など、必要な剛性に合わせた材質で構成されている。また、環状部材４４は、接着、鋳込み成型などで小片部４２を形成している弾性材料と一体的に固定してあると良い。
【００３８】
ウォーム３の平面部１６は、カップリング２０の小片部４２の軸方向において一方の面に密着している。出力軸８の平面部３２は、小片部４２の軸方向における他方の面に密着している。
【００３９】
カップリング２０の小片部４２の軸方向における２つの端面の少なくとも一方には、凸部１４が形成されている。本実施の形態では、小片部４２のウォーム３側となる面に凸部１４が形成されている。上記のように、ウォーム３の平面部１６は小片部４２の軸方向における一方の面に密着しているため、凸部１４は平面部１６と小片部４２とによって軸方向に圧縮され、軸方向への反力を発生している。この反力により、軸受５、軸受６の内部隙間を無くすことができ、異音の発生を抑制することができる。凸部１４が小片部４２の出力軸８側となる面に形成された場合は、凸部１４は出力軸８の平面部３２と小片部４２とによって軸方向に圧縮されて軸方向への反力を発生することとなる。
【００４０】
以上から、本実施の形態では、ウォーム３と電動モータ１の出力軸８との双方の連結部１５、３０は、カップリング２０の弾性体の変形により偏芯や揺動を許容されるので、ウォーム３や電動モータ１の出力軸８の精度を要求されることはなく、製造コストを低減することができ、電動モータの組付け精度に影響されることなく安定した性能が得られる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、予圧機構によりウォームの軸心と出力軸の軸心のズレから生じるギヤ歯面の叩き音の対策として予圧機構つきの電動パワーステアリング装置について述べたが、予圧機構の有無にかかわらず、上述のように、加工精度、組み立て精度に起因する偏芯や揺動を安価に抑えることができる。
【００４２】
次に本発明の第２実施の形態について説明する。第２実施の形態については、第１実施の形態と異なる構成について説明する。第１実施の形態と同一の構成については同一の符号を用いる。
【００４３】
図５は、第２実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の動力補助部の一部を断面で示す図である。本実施の形態においては、電動モータ１の出力軸８とウォーム３とを連結する構造が第１実施の形態と異なっている。
図６Ａは、本実施の形態における電動モータ１の出力軸８とウォーム３との連結構造部の分解斜視図であり、図６Ｂは、図５におけるＡ−Ａ線の断面を軸方向から見た図である。
【００４４】
モータ出力軸８のウォーム３側の端部８ａには、第１連結部材５０が設けられている。第１連結部材５０は、図６Ａに示すように、出力軸８の外周側に配置されるフランジ部５１と、フランジ部５１に形成された複数の腕部５２とを備えている。フランジ部５１には、出力軸８のウォーム３側の端部８ａが挿通される中心孔５３が形成されている。中心孔５３は、ウォーム３に向かって軸方向に突出する円筒状の嵌合部５４内に形成されている。出力軸８のウォーム３側の端部８ａは嵌合部５４に内嵌され、出力軸８と第１連結部材５０とは一体に回転するように連結されている。
【００４５】
フランジ部５１の複数の腕部５２はウォーム３側の面５５に、ウォーム３側に向かって軸方向に突出して形成されている。本実施の形態においては、腕部５２は３個形成されている。腕部５２は、フランジ部５１のウォーム３側の面５５上に円周方向に等間隔で形成されている。腕部５２は、ウォーム３側に向かって嵌合部５４よりも大きく突出している。腕部５２の内周側は嵌合部５４の外周と連続しており、嵌合部５４から放射方向にフランジ部５１の外周と同径の位置まで延在している。
【００４６】
腕部５２の円周方向で両側の面には、トルク伝達面５２ａが形成されている。トルク伝達面５２ａは、腕部５２の内方に向かって凹んだ所定の曲率の曲面となっている。トルク伝達面５２ａの曲面は略部分球面状の窪みに形成しても良い。トルク伝達面５２ａは、後述するカップリング６０の動力伝達部材６５と接触し、トルク伝達を行う。
【００４７】
ウォーム３の出力軸８側の端部３ａにも第１連結部材５０と同様の構成の第２連結部材７０が連結されており、ウォーム３と第２連結部材７０とは一体に回転する。第２連結部材７０は、図６Ａに示すように、第１連結部材５０と同様に、フランジ部７１と、中心孔７３と、中心孔７３の周りを出力軸８に向かって延びる嵌合部７４とを備えている。フランジ部７１のモータ出力軸８側の面７５上には複数の腕部７２が突出して形成され、腕部７２の円周方向で両側の面にはトルク受面７２ａが形成されている。出力軸８の第１連結部材５０とウォーム３の第２連結部材７０とは、カップリング６０を介して連結されている。第１連結部材５０と第２連結部材７０とは、それぞれの腕部５２、７２が形成された側のフランジ部の面５５と７５とが向き合うように配置され、かつ、第１連結部材５０の腕部５２と第２連結部材７０の腕部７２とは、図６Ｂに示すように、円周方向に交互に並ぶように配置されている。なお、第１連結部材５０および第２連結部材７０は、金属などの高剛性の材料で構成されている。
【００４８】
カップリング６０は、図６Ａに示すように、第１連結部材５０と第２連結部材７０との間でトルク伝達を行う複数の動力伝達部材６５と、動力伝達部材６５が内周側に連結された短円筒状の環状部材６６とからなっている。
【００４９】
動力伝達部材６５は比較的剛性の低い弾性材料で構成され、略球形に形成されている。動力伝達部材６５を構成する材料としては、ニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム等のゴム、或いはポリウレタン等のエラストマー、樹脂が好ましいがこの限りではない。動力伝達部材６５は、図６Ｂに示すように、円周方向に交互に並んだ第１および第２連結部材５０、７０の腕部５２、７２の間にそれぞれ配置されている。詳述すると、隣り合う第１連結部材５０の腕部５２と第２連結部材７０の腕部７２との円周方向に対向するトルク伝達面５２ａとトルク受面７２ａ間に締め代をもって配置されている。本実施の形態においては、第１連結部材５０と第２連結部材７０とには、それぞれ３個の腕部が形成されているので、６個の動力伝達部材６５が配置されている。
【００５０】
環状部材６６は、図６Ｂに示すように、円周方向に交互に配置された第１連結部材５０の腕部５２と第２連結部材７０の腕部７２の径方向で外方に配置されている。環状部材６６の内周側には、環状部材６６の中心に向かって突出する複数の支持部６７が円周方向に等間隔に設けられている。支持部６７のそれぞれには、環状部材６６の中心側となる端部に動力伝達部材６５が連結されている。カップリング６０はこのような構成となっているので、第１および第２連結部材５０、７０に対して相対回転不能となっている。環状部材６６は、組み付け状態において、連結された動力伝達部材６５を環状部材６６の中心方向に予圧している。なお、本実施の形態においては、環状部材６６と動力伝達部材６５と支持部６７とは一体に形成されている。
【００５１】
第２実施の形態における電動モータ１とウォーム３との連結構造は上述の通りとなっているので、トルクの伝達経路は次の通りである。すなわち、電動モータ１から発生させたトルクは、出力軸８に連結された第１連結部材５０の腕部５２に伝えられ、腕部５２のトルク伝達面５２ａからカップリング６０の動力伝達部材６５を押すようにしてカップリング６０に伝えられる。カップリング６０に伝えられたトルクは動力伝達部材６５を伝わり、第２伝達部材７０の腕部７２のトルク受面７２ａを押すようにしてウォーム３に伝えられる。このようにして、電動モータ１から発生させたトルクはウォーム３に伝えられる。
【００５２】
動力伝達部材６５は上述した通り略球形に形成されている。したがって、動力伝達部材６５の、腕部５２のトルク伝達面５２ａおよび腕部７２のトルク受面７２ａと接触する部分は部分球面形状である。また、第１および第２連結部材５０、７０の腕部５２、７２に形成されたトルク伝達面５２ａおよびトルク受面７２ａは、上述した通り腕部５２、７２の内方に向かって凹んだ曲面となっている。トルク伝達面５２ａおよびトルク受面７２ａを構成する曲面は、カップリング６０の動力伝達部材６５よりも曲率の小さな曲面となっている。動力伝達部材６５とトルク伝達面５２ａおよびトルク受面７２ａとはこのような構成であるので、動力伝達部材６５とトルク伝達面５２ａおよびトルク受面７２ａとの接触はそれぞれ面接触となっている。
【００５３】
本実施の形態においても、第１実施の形態と同様に、モータ出力軸とウォームとは、カップリングの動力伝達部材の弾性変形により偏芯や揺動を許容される。このため、ウォームやモータ出力軸の精度を要求されることはなく、製造コストを低減することができ、電動モータの組付け精度に影響されることなく安定した性能が得られる。
【００５４】
更に、本実施の形態においては、カップリングの動力伝達部材を略球形とすることにより、動力伝達部材とトルク伝達面およびトルク受面との接触状態の安定化を図ることができる。すなわち、モータ出力軸とウォームとの両軸間に偏角、偏芯が生じても、動力伝達部材とトルク伝達面およびトルク受面との接触位置はそれぞれ変化するが接触状態は変化しない。つまり、両軸間に偏角、偏芯が生じても、局所的な接触や片当たり等が生じることはなく、面接触から線接触に変化することもない。したがって常に安定した伝達特性を維持することができる。また、動力伝達部材を略球形とすることで、電動モータとウォームとの連結工程におけるカップリングの位相合わせに対する許容角度が緩和される。この結果、電動モータとウォームとの連結工程を簡素化することができる。
【００５５】
本実施の形態においては、第１および第２連結部材の腕部にそれぞれ形成されたトルク伝達面およびトルク受面は、カップリングの動力伝達部材よりも曲率の小さな曲面となっている。このため、高トルクの伝達時には動力伝達部材との接触面積を大きくすることができ、応力を緩和できる。トルク伝達がない場合、或いは低トルクの伝達時には接触面積が小さいため、締め代に対する弾性反力の変化が小さく、摩擦抵抗が生じ難い。したがってウォームの揺動を阻害する可能性が低減する。
【００５６】
動力伝達部材の弾性反力により、腕部のトルク伝達面もしくはトルク受面の動力伝達部材との接触面に対して垂直方向の力が生じる。動力伝達部材とトルク伝達面もしくはトルク受面との接触面が平面の場合にあっては、モータ出力軸とウォームとの間に相対ねじれが生じて互いの接触面が平行でなくなると、動力伝達部材には径方向に力が作用し、変位を生じることとなる。これに対し、本実施形態の構成にあっては、接触面は曲面であり曲率があるので動力伝達部材の弾性反力は動力伝達部材の略中心方向に向かう。このため径方向に力が発生しづらく、変位を生じ難い。同様に、腕部のトルク伝達面もしくはトルク受面の動力伝達部材との接触面を略部分球面状の窪みとする構成にした場合には、動力伝達部材にはウォーム軸方向の変位を生じ難くなる。
【００５７】
また、動力伝達部材に永久歪みが生じても、カップリングの環状部材が動力伝達部材を環状部材の中心方向へ予圧しているので、動力伝達部材が配置された曲面間の楔効果によりガタが発生することはない。
【００５８】
次に、本発明の第３実施の形態について説明する。第３実施の形態は、第２実施の形態と略同様であるので、第２実施の形態と異なる構成について説明する。第２実施の形態と同一の構成については同一の符号を用いる。
【００５９】
図７は、第３実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の動力補助部の一部を断面で示す図である。図８は、第３実施の実施の形態における電動モータ１の出力軸８とウォーム３との連結構造部の分解斜視図である。図９は、第３実施の形態において、図７のＡ−Ａ線の断面のうち連結構造部を軸方向から見た図である。
【００６０】
本実施形態においては、モータ出力軸８のウォーム３側の端部８ａとウォーム３の出力軸８側の端部３ａとには、それぞれ、第２実施の形態と同様に第１連結部材１５０と第２連結部材１７０とが設けられている。第１連結部材１５０は出力軸８と一体回転し、第２連結部材１７０はウォーム３と一体回転する。第１連結部材１５０と第２連結部材１７０とは、図８に示すように、カップリング１６０によって連結されている。カップリング１６０の構成は第２実施の形態におけるカップリング６０と同様の構成であり、第１および第２連結部材１５０、１７０に対して相対回転不能となっている。
【００６１】
第１連結部材１５０は、図８に示すように、出力軸８の外周側に配置されるフランジ部１５１と、フランジ部１５１に形成された複数の腕部１５２とを備えている。フランジ部１５１には、出力軸８のウォーム３側の端部８ａが挿通される中心孔１５３が形成されている。中心孔１５３は、ウォーム３に向かって軸方向に突出した円筒状の嵌合部１５４内に形成されている。出力軸８のウォーム３側の端部８ａは嵌合部１５４に内嵌されている。
【００６２】
フランジ部１５１の複数の腕部１５２はウォーム３側の面１５５に、ウォーム３側に向かって軸方向に突出して形成されている。本実施の形態においては、腕部１５２は３個形成されている。腕部１５２は、フランジ部１５１のウォーム３側の面１５５上に円周方向に等間隔で形成されている。腕部１５２は、ウォーム３側に向かって嵌合部１５４よりも大きく突出している。腕部１５２の内周側は嵌合部１５４の外周と連続しており、嵌合部１５４から放射方向にフランジ部１５１の外周と同径の位置まで延在している。
【００６３】
腕部１５２の円周方向で両側の面には、トルク伝達面１５２ａが形成されている。トルク伝達面１５２ａは、腕部１５２の内方に向かって凹んだ所定の曲率の曲面となっている。トルク伝達面１５２ａの曲面は略部分球面状の窪みに形成しても良い。トルク伝達面１５２ａは、カップリング１６０の動力伝達部材１６５と接触し、トルク伝達を行う。
【００６４】
第２連結部材１７０は、図８に示すように、第１連結部材１５０と同様に、フランジ部１７１と、中心孔１７３と、中心孔１７３の周りを出力軸８に向かって延びる嵌合部１７４とを備えている。フランジ部１７１の出力軸８側の面１７５上には複数の腕部１７２が突出して形成され、腕部１７２の円周方向で両側の面にはトルク受面１７２ａが形成されている。出力軸８の第１連結部材１５０とウォーム３の第２連結部材１７０とは、カップリング１６０を介して連結されている。第１連結部材１５０と第２連結部材１７０とは、それぞれの腕部１５２、１７２が形成された側のフランジ部の面１５５と１７５とが向き合うように配置され、かつ、第１連結部材１５０の腕部１５２と第２連結部材１７０の腕部１７２とは、図９に示すように、円周方向に交互に並ぶように配置されている。なお、第１連結部材１５０および第２連結部材１７０は、金属などの高剛性の材料で構成されている。
【００６５】
第１連結部材１５０の腕部１５２に形成されたトルク伝達面１５２ａの外径側寄りの部位は、円周方向に突出して凸部１８０を形成している。凸部１８０は、カップリング１６０を組付けた状態においては、動力伝達部材１６５を環状部材１６６に支持する支持部１６７に向かって突出している。
【００６６】
凸部１８０の第１連結部材１５０の軸芯側となる面１８０ａは、動力伝達部材１６５と支持部１６７との連結部近傍であって、略球形の動力伝達部材１６５が環状部材１６６の内周と略径方向に対向する部位で該動力伝達部材１６５と接触している。つまり、動力伝達部材１６５の、環状部材１６６の内周側と略径方向に対向する側の部位と、環状部材１６６の内周側との間に凸部１８０が位置する構成となっている。
【００６７】
凸部１８０の円周方向側の先端面１８０ｂは、動力伝達部材１６５と環状部材１６６とを連結する支持部１６７とは接触していない。したがって凸部１８０の先端面１８０ｂと支持部１６７との間には隙間１８２が存在している。この隙間１８２は最大仕様のトルクを伝達する時でも存在するように設定されている。
【００６８】
第２連結部材１７０の腕部１７２に形成されたトルク受面１７２ａの外径側寄りの部位も、第１連結部材１５０と同様に円周方向に突出して凸部１９０を形成している。
【００６９】
第２連結部材１７０の腕部１７２に形成された凸部１９０の円周方向側の先端面１９０ｂも、動力伝達部材１６５と環状部材１６６とを連結する支持部１６７とは接触していない。したがって第２連結部材１７０の凸部１９０の先端面１９０ｂと支持部１６７との間には隙間１９２が存在している。この隙間１９２は最大仕様のトルクを伝達する時でも存在するように設定されている。
【００７０】
このように、動力伝達部材１６５は、第１および第２連結部材１５０、１７０の円周方向で両側の部位が第１連結部材１５０のトルク伝達面１５２ａおよび第２連結部材１７０のトルク受面１７２ａとそれぞれ接触し、環状部材１６６と略径方向に対向する側の部位が第１連結部材１５０の腕部１５２に形成された凸部１８０の軸心側の面１８０ａおよび第２連結部材１７０の腕部１７２に形成された凸部１９０の軸心側の面１９０ａとそれぞれ接触している構成となっている。
【００７１】
トルク伝達時においては、動力伝達部材１６５が第１連結部材１５０のトルク伝達面１５２ａと、第２連結部材１７０のトルク受面１７２ａと、凸部１８０および凸部１９０とに接触していることで第１連結部材１５０と第２連結部材１７０との接触面間でトルクの伝達が行われる。このとき、動力伝達部材１６５には回転による遠心力が作用するが、動力伝達部材１６５の環状部材１６６と略径方向に対向する側には、第１連結部材１５０の腕部１５２に形成された凸部１８０および第２連結部材１７０の腕部１７２に形成された凸部１９０が接触して配置されているため、動力伝達部材１６５の径方向への変位が規制される。
【００７２】
一方、凸部１８０の円周方向側の先端面１８０ｂと支持部１６７とは、最大仕様のトルクを伝達する時でも隙間１８２が存在しているので、動力伝達部材１６５と凸部１８０との間でトルクの伝達は行われない。同様に、凸部１９０の円周方向側の先端面１９０ｂと支持部１６７とは、最大仕様のトルクを伝達する時でも隙間１９２が存在しているので、動力伝達部材１６５と凸部１９０との間でトルクの伝達は行われない。
【００７３】
本実施形態はこのような構成であるため、出力軸８の回転時、すなわちトルク伝達時に動力伝達部材１６５の径方向への移動が規制され、動力伝達部材１６５は第１連結部材１５０の腕部１５２に形成されたトルク伝達面１５２ａおよび第２連結部材１７０の腕部１７２に形成されたトルク受面１７２ａのそれぞれほぼ同じ箇所に接触して毎回トルクを伝達することとなる。その結果、上記第２実施の形態の効果に加え、捩り剛性のばらつきを少なくすることができるという効果を発揮する。
【００７４】
ステアリングホイールの操舵は、中立状態からステアリングを回転させ、ステアリングを回転させた状態から中立状態へ戻すという動作を繰り返し行うが、本実施形態の構成によれば、各操舵時にトルクフィーリングの変化が発生せず、常に同じステアリングフィーリングを得ることができる。
【００７５】
なお、本実施形態は、上記のような電動パワーステアリング装置に限らず、回転伝達機構に用いられる部材で遠心力による径方向への変位を規制したいものにも適用が可能である。
【００７６】
次に、本発明の第４実施の形態について説明する。第４実施の形態は、第２実施の形態および第３実施の形態と略同様であるので、これらの実施の形態と異なる構成について説明する。第２および第３実施の形態と同一の構成については同一の符号を用いる。
【００７７】
図１０は、第４実施の形態において、図７のＡ−Ａ線に相当する断面のうち連結構造部を軸方向から見た図である。
【００７８】
モータ出力軸８のウォーム３側の端部８ａとウォーム３の出力軸８側の端部３ａとには、それぞれ、第１連結部材２００と第２連結部材２２０とが設けられている。第１連結部材２００は出力軸８と一体回転し、第２連結部材２２０はウォーム３と一体回転する。第４実施の形態においては、第１連結部材２００およびカップリング２３０の構成が第２実施の形態と異なっている。
【００７９】
第１連結部材２００のフランジ部２０１の中心部には、軸方向でウォーム３方向に突出する円筒部２４０が形成されている。円筒部２４０は、円周方向に所定の間隔で配置された第１連結部材２００の複数の腕部２０２の径方向で内方に配置されている。円筒部２４０の外周側と腕部２０２の内周側とは連続しておらず、また、円筒部２４０は腕部２０２と同程度にウォーム３方向に向かって突出しており、第２実施の形態における嵌合部５４および腕部５２とは構成が異なっている。円筒部２４０の内周側には、出力軸８の端部８ａが内嵌されている。第２連結部材２２０の構成は、第２実施の形態における第２連結部材７２の構成と同様である。
【００８０】
第１連結部材２００と第２連結部材２２０とは、図１０に示すように、カップリング２３０によって連結されている。本実施形態におけるカップリング２３０は、図１０に示すように、第１連結部材２００と第２連結部材２２０との間でトルク伝達を行う複数の動力伝達部材２６５と、動力伝達部材２６５が外周側に連結された環状部材２３２とからなっている。
【００８１】
環状部材２３２の内周側には第１連結部材２００に形成された円筒部２４０が挿通され、環状部材２３２を支持している。環状部材２３２は、円周方向に交互に配置された第１連結部材２００の腕部２０２と第２連結部材２２０の腕部２２２の径方向で内方に配置されている。環状部材２３２の外周には、環状部材２３２の外径方向に向かって突出する複数の支持部２３５が円周方向に等間隔に設けられている。支持部２３５のそれぞれには、環状部材２３２の径方向で外方となる端部に動力伝達部材２６５が連結されている。カップリング２３０は、第１および第２連結部材２００、２２０に対して相対回転不能となっている。
【００８２】
第１連結部材２００に形成された腕部２０２の内周側寄りの端部２０２ｂは、第３実施の形態における凸部１８０に相当する部位は形成されていないので、動力伝達部材２６５と環状部材２３２とを連結する支持部２３５とは接触していない。したがって腕部２０２の内周側寄りの端部２０２ｂと支持部２３５との間には隙間２３８が存在している。この隙間２３８は最大仕様のトルクを伝達する時でも存在するように設定されている。第２連結部材２２０に形成された腕部２２２の内周側寄りの端部２２２ｂも、同様に支持部２３５と接触していないので、腕部２２２の内周側寄りの端部２２２ｂと支持部２３５との間には隙間２４８が存在している。
【００８３】
トルク伝達時においては、動力伝達部材２６５が第１連結部材２００の腕部２０２に形成されたトルク伝達面２０２ａおよび第２連結部材２２０の腕部２２２に形成されたトルク受面２２２ａに接触していることで第１連結部材２００と第２連結部材２２０との間でトルクの伝達が行われる。このとき、動力伝達部材２６５には回転による遠心力が作用するが、動力伝達部材２６５は、支持部２３５によって環状部材２３２と連結されているため、動力伝達部材２６５の径方向への変位が規制される。
【００８４】
一方、第１連結部材２００の腕部２０２と支持部２３５との間には、最大仕様のトルクを伝達する時でも隙間２３８が存在しているので、腕部２０２と支持部２３５との間でトルクの伝達は行われない。同様に、第２連結部材２２０の腕部２２２と支持部２３５との間には、最大仕様のトルクを伝達する時でも隙間２４８が存在しているので、腕部２２２と支持部２３５との間でトルクの伝達は行われない。
【００８５】
本実施形態はこのような構成であるため、出力軸８の回転時、すなわちトルク伝達時に動力伝達部材２６５の径方向への移動が規制され、第３実施の形態と同様に、動力伝達部材２６５は第１連結部材２００の腕部２０２に形成されたトルク伝達面２０２ａおよび第２連結部材２２０の腕部２２２に形成されたトルク伝達面２２２ａのそれぞれほぼ同じ箇所に接触して毎回トルクを伝達することとなる。その結果、上記第３実施の形態と同様、第２実施の形態の効果に加えて、捩り剛性のばらつきを少なくすることができるという効果を発揮する。
【００８６】
なお、本実施形態も第３実施の形態と同様に、上記のような電動パワーステアリング装置に限らず、回転伝達機構に用いられる部材で遠心力による径方向への変位を規制したいものにも適用が可能である。【Technical field】
[0001]
  The present invention relates to a torque transmission mechanism suitable for being provided in a torque transmission mechanism that transmits torque from an electric motor to a speed reduction mechanism or the like. In particular, the present invention detects a steering torque applied to a steering wheel by a torque sensor, and generates an auxiliary steering torque generated from an electric motor in response to the detected steering torque via an output shaft of the steering mechanism. The present invention relates to an electric power steering apparatus for transmitting to a motor.
[Background]
[0002]
  In an electric power steering apparatus using an electric motor as a power source, auxiliary steering torque generated from the electric motor in response to the steering torque applied to the steering wheel is transmitted to the output shaft of the steering mechanism via a power transmission mechanism including a speed reduction mechanism. To communicate.
  In an electric power steering apparatus using a worm speed reducer as a power transmission mechanism including a speed reduction mechanism, a worm wheel meshes with a worm connected to a drive shaft of an electric motor, and the worm wheel is an output shaft connected to a steering mechanism. Is fitted.
[0003]
  by the way,Patent Document 1In the electric power steering apparatus disclosed in 1), the worm is biased to the worm wheel, and the worm and the output shaft of the electric motor are coupled by a spline at the center of the bearing that supports the worm.
[0004]
  Also,Patent Document 2Discloses an electrically assisted steering device in which a motor rotor and an input shaft are connected by a flexible joint.Patent Document 2The flexible joint comprises a rubber spider having eight identical arms spaced circumferentially defining sixteen radial drive surfaces. The hub that supports the motor rotor at the end on the input shaft side is provided with four drive teeth that protrude in the axial direction toward the input shaft. Four drive teeth are engaged between the arms of the flexible joint. The cup formed at the end of the input shaft on the motor rotor side is provided with four drive teeth protruding in the axial direction toward the motor rotor, and the four drive teeth are disposed between the remaining arms of the flexible joint. Is engaged. With such a configuration, torque is transmitted from the motor rotor to the input shaft via the flexible joint. A flexible joint allows the input shaft to move.
[0005]
  Also,Patent Document 3Discloses an electric power steering device in which a contact surface of a member that swingably supports a worm shaft so as to be biased toward the worm wheel is formed by an elastic layer made of an elastic material.Patent Document 3The power transmission surface of the transmission member of the power transmission joint that connects the output shaft of the electric motor and the worm shaft is interposed between the first and second engaging members is formed by an elastic layer.
[0006]
  Patent Document 4The first and second engagement members connect the output shaft of the electric motor and the worm shaft with a power transmission joint so that the distortion due to permanent distortion accompanying deterioration with time and no trouble such as abnormal noise occur. There has been disclosed an electric power steering apparatus having a configuration in which a part of a power transmission surface of a transmission member interposed therebetween is larger than a power transmission surface of a remaining power transmission surface.
[Prior art documents]
[Patent Literature]
[0007]
  [Patent Document 1] No. 2004-052712
  [Patent Document 2] Special table 2002-518242 gazette
  [Patent Document 3] JP 2005-319922 A
  [Patent Document 4] JP 2005-212623 A
[0008]
Summary of the Invention
[Problems to be solved by the invention]
  However,Patent Document 1In the configuration described in (2), there is a problem that if the gap between both splines is large, an abnormal noise is generated due to the tapping sound between the tooth surfaces. On the other hand, if the gap between the splines is small, there is a problem that the worm swing is hindered and a hitting sound is generated on the gear tooth surface.
[0009]
  Further, since the accuracy of the output shaft of the electric motor and the spline of the worm is required, there is a problem that the cost is high and the performance varies depending on the accuracy of assembly of the electric motor.
[0010]
  Patent Document 2In the configuration described in (4), the drive surface of the flexible joint and the drive teeth provided on the hub allow declination and eccentricity due to the slip pair, but the contact state changes depending on the phase, and the transmission angular velocity changes. The torsional rigidity may be different.
[0011]
  Patent Document 3OrPatent Document 4In the configuration described in 1), there is a possibility that the worm swing may be hindered by the frictional resistance caused by the interference.
[0012]
  The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and accuracy is not required for the output shaft of the worm or the electric motor, and the manufacturing cost can be reduced. An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus capable of obtaining stable performance without being affected by accuracy.
[Means for Solving the Problems]
[0013]
  In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to the present invention uses an auxiliary steering torque generated from an electric motor as a worm.And worm wheelIn order to transmit to the output shaft of the steering mechanism via the reducer,A plurality of arm portions for torque transmission formed on the worm side end portion of the output shaft of the electric motor, provided at predetermined intervals in the circumferential direction, projecting in the axial direction toward the worm and extending in the radial direction; The worm is formed on the electric motor side end of the worm, is provided alternately with the arm for torque transmission at a predetermined interval in the circumferential direction, protrudes in the axial direction toward the output shaft of the electric motor, and radially A plurality of extending arm portions for receiving torque, a coupling disposed between the output shaft of the electric motor and the worm, and connecting the output shaft of the electric motor and the worm; and the worm as the worm wheel And a preload mechanism for biasing, wherein the coupling contacts a torque receiving surface for receiving torque by contacting the torque transmitting arm and a torque receiving surface for contacting the torque receiving arm. Made of an elastic member which torque transmission part is formed with a torque transmitting surface for transmittingIn the electric power steering device,
  The elastic member is provided with a central hole penetrating in the axial direction, continuous to the central hole, provided at a predetermined interval in the circumferential direction around the central hole, and extending in the axial direction and the radial direction. The arm portion and the torque receiving arm portion are individually inserted alternately and have a plurality of holes closed on the outer side, and are sandwiched between the holes adjacent in the circumferential direction of the plurality of holes. The torque transmitting portion is configured, and a cylindrical protruding portion protruding in a facing direction is formed at a central portion of the worm side end portion of the output shaft or a central portion of the output shaft side end portion of the worm. The cylindrical projecting portions are inserted into the central hole, whereby the worm side end portion of the output shaft and the output shaft side end portion of the worm are positioned, and the outer peripheral portion of the elastic member The elasticity during torque transmission It is provided an annular member for suppressing deformation of the woodIt is characterized by that.
[0014]
  Moreover, the electric power steering device according to the present invention is preferably,The torque transmission portion of the coupling has a convex portion that contacts at least one of the worm side end surface of the output shaft of the electric motor and the electric motor side end surface of the worm.
【Effect of the invention】
[0015]
  According to the present invention, accuracy is not required for the output shaft of the worm or the electric motor, manufacturing cost can be reduced, and stable performance can be obtained without being affected by the assembly accuracy of the electric motor. Can do.
[Brief description of the drawings]
[0016]
    FIG. 1A is an overall view showing a cross section of a part of a power auxiliary part of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an enlarged view of a main part of FIG. 1A. It is sectional drawing.
    FIG. 2A is a view of the worm side connection portion according to the first embodiment when viewed from the axial direction, and FIG. 2B is a view of the electric motor side connection portion according to the first embodiment from the axial direction surface. FIG. 2C is a front view of the coupling portion according to the first embodiment as viewed from the axial direction, and FIG. 2D is a diagram of the coupling according to the modification of the first embodiment. It is the front view which looked at the connection part from the axial direction.
    FIG. 3A is a perspective view of a worm side connecting portion according to the first embodiment, FIG. 3B is a perspective view of an electric motor side connecting portion according to the first embodiment, and FIG. FIG. 3C is a cross-sectional view taken along line 3c-3c in FIG. 2C of the coupling portion of the coupling according to the first embodiment.
    4 is a view showing a connection portion in a state where the worm side connection portion and the electric motor side connection portion are connected via a coupling in the first embodiment, as shown in 4c-4c in FIG. 2C. It is an expanded sectional view shown corresponding to a line section.
    FIG. 5 is a cross-sectional view of a part of a power assist unit of an electric power steering apparatus according to a second embodiment.
    6A is an exploded perspective view of a connection structure between the output shaft and the worm shaft of the electric motor in the second embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 5 from the axial direction. FIG.
    FIG. 7 is a cross-sectional view of a part of a power assist unit of an electric power steering apparatus according to a third embodiment.
    FIG. 8 is an exploded perspective view of a connection structure between an output shaft and a worm shaft of an electric motor according to a third embodiment.
    FIG. 9 is a view of a connecting structure portion seen from the axial direction in the cross section taken along the line AA of FIG. 7 in the third embodiment.
    FIG. 10 is a view of a connecting structure portion viewed from an axial direction in a cross section corresponding to the line AA of FIG. 7 in the fourth embodiment.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
[0017]
  Hereinafter, an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0018]
  FIG. 1A is an overall view showing a part of a power auxiliary part of the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention in cross section, and FIG. 1B is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG. 1A. .
  FIG. 2A is a view of the worm side connecting portion viewed from the axial direction, FIG. 2B is a view of the electric motor side connecting portion viewed from the axial direction, and FIG. 2C is a cup according to the first embodiment. It is the front view which looked at the connection part of the ring from the axial direction, and FIG. 2D is the front view which looked at the connection part of the coupling which concerns on the modification of 1st Embodiment from the axial direction.
  3A is a perspective view of the worm side connecting portion, FIG. 3B is a perspective view of the electric motor side connecting portion, and FIG. 3C is a view of 3c in FIG. 2C of the connecting portion of the coupling according to the first embodiment. FIG.
  4 corresponds to the cross section taken along the line 4c-4c in FIG. 2C in the state in which the worm side coupling portion and the electric motor side coupling portion are coupled via the coupling in the first embodiment. It is an expanded sectional view shown.
[0019]
  An electric motor 1 that is an auxiliary power source of the electric power steering device is fixed to the housing 2. In the housing 2, a worm 3 constituting a worm reduction gear and a worm wheel 4 meshing with the worm 3 are provided.
[0020]
  The worm 3 is supported on the housing 2 by two bearings 5 and 6. The motor-side bearing 5 supports the worm 3 so that it can rotate, can swing about the motor-side bearing 5 as a fulcrum, and cannot move in the axial direction. The worm side bearing 6 is fitted with a gap between the inner ring 6 a and the worm 3.
[0021]
  Adjacent to the worm-side bearing 6 is provided a pre-shake mechanism 7 for urging the worm 3 in the direction of the worm wheel 4 (meshing direction) by an elastic body 7a. The hitting sound between the gear tooth surfaces of the worm wheel 4 is suppressed. In addition, since various well-known techniques can be used for the preload mechanism, detailed description is omitted.
[0022]
  The output shaft 8 of the electric motor 1 is connected to the worm 3 via a torque transmission connecting mechanism 20 described in detail later, and transmits torque. Reference numeral 9 denotes a torque sensor.
[0023]
  The rotation of the worm 3 is decelerated and transmitted to the output shaft 11 via the worm wheel 4 meshing with the worm 3. The output shaft 11 is connected to the steering gear of the steering mechanism via a universal joint (not shown), a lower steering shaft, and the like.
[0024]
  A connecting portion 15 is provided at the motor side end 3 a of the worm 3. The connecting portion 15 is formed on a flat portion 16 extending in the radial direction at the end portion on the motor side, and is formed in the center of the shaft as shown in FIGS. A portion 17 is provided. On the flat surface portion 16, at least two (three in the illustrated example) arm portions 19 that extend substantially radially from the cylindrical portion 17 and protrude in the axial direction from the flat surface portion 16 are provided. These arm portions 19 are formed on the flat portion 16 at equal intervals in the circumferential direction.
[0025]
  A flat torque receiving surface 19a for transmitting torque with the coupling 20 described later is provided on one of the surfaces on both sides in the circumferential direction of each arm portion 19. The torque receiving surface 19a and the flat portion 16 are substantially perpendicular.
[0026]
  The outer diameter of the connecting portion 15 is the same as that of the bearing press-fitting portion so as not to hinder press-fitting of the motor-side bearing 5 or a small diameter within a range that does not affect the use of the retaining ring 23.
[0027]
  On the other hand, a connecting portion 30 is provided at the end of the output shaft 8 facing the motor-side end 3 a of the worm 3. The connecting part 30 is shown in FIG.BAs shown in FIG. 3B, a cylindrical portion 34 is provided at the axial center on the flat portion 32 extending in the radial direction of the shaft end and protrudes in the axial direction toward the worm side end portion 3a. At least two (three in the illustrated example) arm portions 36 extending substantially radially are provided. These arm portions 36 are formed on the flat portion 32 at equal intervals in the circumferential direction. Unlike the connecting portion 15 on the worm 3 side, the connecting portion 30 on the output shaft 8 side is not connected to the cylindrical portion 34 and the arm portion 36 at the center of the shaft. Further, the axial length of the cylindrical portion 34 from the flat portion 32 is set to be shorter than the axial length of the arm portion 36 from the flat portion 32.
[0028]
  Torque transmission surfaces 36 a for transmitting torque to the coupling 20 are provided on both sides of the arm portion 36 in the circumferential direction. The torque transmission surface 36 a is a plane that is substantially perpendicular to the plane portion 32 of the connecting portion 30.
[0029]
  In the present embodiment, the connecting portion 15 and the worm 3, and the connecting portion 30 and the output shaft 8 are integrally molded. However, if the connecting portion diameter needs to be increased in consideration of transmission of large torque, -If integral molding is difficult due to assembly reasons, etc., separate members may be used. However, in that case, it is necessary to devise a fitting or fixing method so that there is no backlash or sliding in the rotational direction or the axial direction, such as serration press fitting, screwing, or welding.
[0030]
  The shapes of the arm part 19 and the arm part 36 may be interchanged. Both may have the shape of the arm portion 36. That is: As in the present embodiment, the arm portion of the connecting portion 15 is shown in FIGS.A2. A combination in which the arm portion of the connecting portion 30 has the shape of FIGS. 2B and 3B. 2. a combination in which the arm portion of the connecting portion 15 has the shape of FIGS. 2B and 3B, and the arm portion of the connecting portion 30 has the shape of FIGS. 2A and 3A; Three combinations of combinations in which both the arm portion of the connecting portion 15 and the arm portion of the connecting portion 30 have the shapes of FIGS. 2B and 3B are possible.
[0031]
  The shaft end portion of the worm 3 configured as described above and the shaft end portion of the motor output shaft 8 are connected via a coupling 20.
[0032]
  The coupling 20 is a cylindrical elastic body as shown in FIGS. 2C and 3C. An axial hole 38 penetrating in the axial direction used for positioning the connecting portion 15 and the connecting portion 30 is formed in the axial center of the coupling 20, and a hole 40 extending substantially radially from the axial hole 38 (this embodiment). 6) are formed continuously.
[0033]
  The cylindrical portion 17 of the connecting portion 15 is inserted into the axial hole 38 of the coupling 20 from the worm 3 side, and the cylindrical portion 34 of the connecting portion 30 is inserted from the output shaft 8 side. The radial holes 40 are alternately inserted with the arm portions 19 from the worm 3 side and the arm portions 36 from the output shaft 8 side.
[0034]
  The radial holes 40 are formed so as to include the number, phase, and thickness of the arm portions 19 and the arm portions 36. Therefore, when the arm part 19 and the arm part 36 are inserted, there is no gap between the torque receiving surface 19a of the arm part 19 and the torque transmitting surface 36a of the arm part 36, or a slight tightening allowance is provided. It is set to have.
[0035]
  The generally fan-shaped small piece portion 42 sandwiched between adjacent radial holes 40 of the coupling 20 has a function of transmitting torque between the connecting portions. That is, the torque generated from the electric motor 1 is transmitted to the arm portion 36 of the connecting portion 30 of the output shaft 8, and is transmitted to the coupling 20 by pushing the small piece portion 42 from the torque transmitting surface 36a. The torque transmitted to the coupling 20 is transmitted to the small piece portion 42 and is transmitted to the worm 3 so as to push the torque receiving surface 19a of the arm portion 19 inserted into the adjacent radial hole 40. In this way, the torque generated from the electric motor 1 is transmitted to the worm 3.
[0036]
  Further, the arm portion 19 of the connecting portion 15 and the arm portion 36 of the connecting portion 30 are the same as those described above in 3. 2B, FIG. 3B is a combination of the arm portion 19 of the connecting portion 15 and the arm portion 36 of the connecting portion 30. The coupling 20 is a modification of FIG. 2D. As described above, an axial hole 38 into which the cylindrical portion 34 is inserted and an axial hole 41 into which the arm portion 36 is inserted radially outward of the axial hole 38 are formed (six in this modification). Yes.
[0037]
  Since the coupling 20 is an elastic body, it can be considered that deformation occurs during torque transmission and torque is lost. Further, it is conceivable that the durability life due to repeated deformation is shortened. Therefore, an annular member 44 is disposed on the outer peripheral portion of the coupling 20 to suppress deformation. The annular member 44 is made of a material matching the required rigidity, such as metal or resin. Further, the annular member 44 is preferably fixed integrally with an elastic material forming the small piece portion 42 by adhesion, casting molding or the like.
[0038]
  The flat portion 16 of the worm 3 is in close contact with one surface in the axial direction of the small piece portion 42 of the coupling 20. The flat surface portion 32 of the output shaft 8 is in close contact with the other surface in the axial direction of the small piece portion 42.
[0039]
  A convex portion 14 is formed on at least one of the two end faces in the axial direction of the small piece portion 42 of the coupling 20. In the present embodiment, the convex portion 14 is formed on the surface of the small piece portion 42 on the worm 3 side. As described above, since the flat portion 16 of the worm 3 is in close contact with one surface in the axial direction of the small piece portion 42, the convex portion 14 is compressed in the axial direction by the flat portion 16 and the small piece portion 42 and is axially The reaction force is generated. By this reaction force, the internal gap between the bearing 5 and the bearing 6 can be eliminated, and generation of abnormal noise can be suppressed. When the convex portion 14 is formed on the surface on the output shaft 8 side of the small piece portion 42, the convex portion 14 is compressed in the axial direction by the flat portion 32 and the small piece portion 42 of the output shaft 8, and is deformed in the axial direction. Will generate power.
[0040]
  From the above, in the present embodiment, the connecting portions 15 and 30 of both the worm 3 and the output shaft 8 of the electric motor 1 are allowed to be eccentric and swing due to deformation of the elastic body of the coupling 20. The accuracy of the worm 3 and the output shaft 8 of the electric motor 1 is not required, the manufacturing cost can be reduced, and stable performance can be obtained without being affected by the assembly accuracy of the electric motor.
[0041]
  In the present embodiment, the electric power steering device with a preload mechanism has been described as a countermeasure against the gear tooth surface tapping sound caused by the misalignment between the worm shaft center and the output shaft shaft by the preload mechanism. Regardless of this, as described above, eccentricity and oscillation caused by processing accuracy and assembly accuracy can be suppressed at a low cost.
[0042]
  Next, a second embodiment of the present invention will be described. Regarding the second embodiment, a configuration different from the first embodiment will be described. The same code | symbol is used about the structure same as 1st Embodiment.
[0043]
  FIG. 5 is a cross-sectional view of a part of the power assist unit of the electric power steering apparatus according to the second embodiment. In the present embodiment, the structure for connecting the output shaft 8 of the electric motor 1 and the worm 3 is different from that of the first embodiment.
  FIG. 6A is an exploded perspective view of a connecting structure portion between the output shaft 8 and the worm 3 of the electric motor 1 in the present embodiment, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG.
[0044]
  A first connecting member 50 is provided at the end 8 a on the worm 3 side of the motor output shaft 8. As shown in FIG. 6A, the first connecting member 50 includes a flange portion 51 disposed on the outer peripheral side of the output shaft 8 and a plurality of arm portions 52 formed on the flange portion 51. The flange 51 is formed with a center hole 53 through which the end 8 a of the output shaft 8 on the worm 3 side is inserted. The center hole 53 is formed in a cylindrical fitting portion 54 that protrudes in the axial direction toward the worm 3. The end 8a on the worm 3 side of the output shaft 8 is fitted into the fitting portion 54, and the output shaft 8 and the first connecting member 50 are connected to rotate integrally.
[0045]
  The plurality of arm portions 52 of the flange portion 51 are formed on the surface 55 on the worm 3 side so as to protrude in the axial direction toward the worm 3 side. In the present embodiment, three arm portions 52 are formed. The arm portions 52 are formed on the surface 55 of the flange portion 51 on the worm 3 side at equal intervals in the circumferential direction. The arm portion 52 protrudes larger than the fitting portion 54 toward the worm 3 side. The inner peripheral side of the arm portion 52 is continuous with the outer periphery of the fitting portion 54, and extends from the fitting portion 54 to a position having the same diameter as the outer periphery of the flange portion 51 in the radial direction.
[0046]
  Torque transmission surfaces 52 a are formed on both sides of the arm 52 in the circumferential direction. The torque transmission surface 52 a is a curved surface having a predetermined curvature that is recessed toward the inside of the arm portion 52. The curved surface of the torque transmission surface 52a may be formed in a substantially partial spherical recess. The torque transmission surface 52a is in contact with a power transmission member 65 of the coupling 60 described later and performs torque transmission.
[0047]
  The second connecting member 70 having the same configuration as the first connecting member 50 is also connected to the end 3a of the worm 3 on the output shaft 8 side, and the worm 3 and the second connecting member 70 rotate integrally. As shown in FIG. 6A, the second connecting member 70 has a flange portion 71, a center hole 73, and a fitting portion 74 that extends around the center hole 73 toward the output shaft 8, as with the first connecting member 50. And. A plurality of arm portions 72 project from the surface 75 of the flange portion 71 on the motor output shaft 8 side, and torque receiving surfaces 72a are formed on both surfaces of the arm portion 72 in the circumferential direction. The first connecting member 50 of the output shaft 8 and the second connecting member 70 of the worm 3 are connected via a coupling 60. The first connecting member 50 and the second connecting member 70 are arranged so that the surfaces 55 and 75 of the flange portion on the side where the respective arm portions 52 and 72 are formed face each other, and the first connecting member 50 As shown in FIG. 6B, the arm portions 52 and the arm portions 72 of the second connecting member 70 are arranged so as to be alternately arranged in the circumferential direction. In addition, the 1st connection member 50 and the 2nd connection member 70 are comprised with highly rigid materials, such as a metal.
[0048]
  As shown in FIG. 6A, the coupling 60 includes a plurality of power transmission members 65 that transmit torque between the first connection member 50 and the second connection member 70, and the power transmission member 65 connected to the inner peripheral side. And a short cylindrical annular member 66.
[0049]
  The power transmission member 65 is made of an elastic material having relatively low rigidity, and is formed in a substantially spherical shape. The material constituting the power transmission member 65 is preferably rubber such as nitrile rubber, silicon rubber or urethane rubber, or elastomer or resin such as polyurethane, but is not limited thereto. As shown in FIG. 6B, the power transmission member 65 is disposed between the arm portions 52 and 72 of the first and second connecting members 50 and 70 that are alternately arranged in the circumferential direction. More specifically, it is arranged with a tightening margin between the torque transmitting surface 52a and the torque receiving surface 72a facing each other in the circumferential direction between the arm portion 52 of the adjacent first connecting member 50 and the arm portion 72 of the second connecting member 70. Yes. In the present embodiment, since the first connecting member 50 and the second connecting member 70 are each formed with three arm portions, six power transmission members 65 are arranged.
[0050]
  As shown in FIG. 6B, the annular member 66 is disposed outward in the radial direction of the arm portions 52 of the first connecting members 50 and the arm portions 72 of the second connecting members 70 that are alternately arranged in the circumferential direction. Yes. A plurality of support portions 67 projecting toward the center of the annular member 66 are provided on the inner peripheral side of the annular member 66 at equal intervals in the circumferential direction. A power transmission member 65 is coupled to each of the support portions 67 at an end portion on the center side of the annular member 66. Since the coupling 60 has such a configuration, it cannot rotate relative to the first and second connecting members 50 and 70. The annular member 66 preloads the connected power transmission member 65 toward the center of the annular member 66 in the assembled state. In the present embodiment, the annular member 66, the power transmission member 65, and the support portion 67 are integrally formed.
[0051]
  Since the connection structure between the electric motor 1 and the worm 3 in the second embodiment is as described above, the torque transmission path is as follows. That is, the torque generated from the electric motor 1 is transmitted to the arm portion 52 of the first connection member 50 connected to the output shaft 8, and the power transmission member 65 of the coupling 60 is transmitted from the torque transmission surface 52 a of the arm portion 52. It is transmitted to the coupling 60 by pushing. The torque transmitted to the coupling 60 is transmitted to the power transmission member 65 and is transmitted to the worm 3 so as to push the torque receiving surface 72a of the arm portion 72 of the second transmission member 70. In this way, the torque generated from the electric motor 1 is transmitted to the worm 3.
[0052]
  The power transmission member 65 is formed in a substantially spherical shape as described above. Therefore, portions of the power transmission member 65 that are in contact with the torque transmission surface 52a of the arm portion 52 and the torque receiving surface 72a of the arm portion 72 have a partially spherical shape. Further, the torque transmitting surface 52a and the torque receiving surface 72a formed on the arm portions 52 and 72 of the first and second connecting members 50 and 70 are curved surfaces that are recessed toward the inside of the arm portions 52 and 72 as described above. It has become. The curved surfaces constituting the torque transmission surface 52a and the torque receiving surface 72a are curved surfaces having a smaller curvature than the power transmission member 65 of the coupling 60. Since the power transmission member 65, the torque transmission surface 52a, and the torque receiving surface 72a have such a configuration, the contact between the power transmission member 65, the torque transmission surface 52a, and the torque receiving surface 72a is a surface contact.
[0053]
  Also in the present embodiment, as in the first embodiment, the motor output shaft and the worm are allowed to be eccentric and oscillated by elastic deformation of the power transmission member of the coupling. For this reason, the accuracy of the worm and the motor output shaft is not required, the manufacturing cost can be reduced, and stable performance can be obtained without being affected by the assembly accuracy of the electric motor.
[0054]
  Furthermore, in the present embodiment, the contact state between the power transmission member, the torque transmission surface and the torque receiving surface can be stabilized by making the power transmission member of the coupling substantially spherical. In other words, even if a declination or eccentricity occurs between both the motor output shaft and the worm shaft, the contact position between the power transmission member, the torque transmission surface and the torque receiving surface changes, but the contact state does not change. That is, even if an angle of declination or eccentricity occurs between the two axes, local contact or single contact does not occur, and there is no change from surface contact to line contact. Therefore, a stable transmission characteristic can always be maintained. In addition, by allowing the power transmission member to have a substantially spherical shape, the allowable angle for coupling phase alignment in the connecting step of the electric motor and the worm is relaxed. As a result, the connection process between the electric motor and the worm can be simplified.
[0055]
  In the present embodiment, the torque transmission surface and the torque receiving surface respectively formed on the arm portions of the first and second connecting members are curved surfaces having a smaller curvature than the power transmission member of the coupling. For this reason, at the time of high torque transmission, the contact area with the power transmission member can be increased, and the stress can be relaxed. When there is no torque transmission or when a low torque is transmitted, the contact area is small. Therefore, the change in the elastic reaction force with respect to the tightening margin is small, and a frictional resistance hardly occurs. Therefore, the possibility of inhibiting the worm swing is reduced.
[0056]
  Due to the elastic reaction force of the power transmission member, a force in a direction perpendicular to the contact surface of the arm portion with the torque transmission surface or the torque transmission surface of the torque receiving surface is generated. When the contact surface between the power transmission member and the torque transmission surface or the torque receiving surface is flat, if the relative twist occurs between the motor output shaft and the worm and the contact surfaces become non-parallel, the power transmission A force acts on the member in the radial direction to cause displacement. On the other hand, in the configuration of the present embodiment, the contact surface is a curved surface and has a curvature, so that the elastic reaction force of the power transmission member is directed in a substantially central direction of the power transmission member. For this reason, it is difficult to generate force in the radial direction, and displacement is difficult to occur. Similarly, when the torque transmission surface of the arm portion or the contact surface of the torque receiving surface with the power transmission member is a substantially spherical recess, the power transmission member is unlikely to be displaced in the worm axis direction. Become.
[0057]
  Even if permanent deformation occurs in the power transmission member, the ring member of the coupling preloads the power transmission member toward the center of the annular member, so that the rattle is caused by the wedge effect between the curved surfaces on which the power transmission member is arranged. It does not occur.
[0058]
  Next, a third embodiment of the present invention will be described. Since the third embodiment is substantially the same as the second embodiment, a configuration different from the second embodiment will be described. The same code | symbol is used about the same structure as 2nd Embodiment.
[0059]
  FIG. 7 is a cross-sectional view of a part of the power assist unit of the electric power steering apparatus according to the third embodiment. FIG. 8 is an exploded perspective view of a connecting structure portion between the output shaft 8 of the electric motor 1 and the worm 3 in the third embodiment. FIG. 9 is a view of the connecting structure portion seen from the axial direction in the cross section taken along line AA of FIG. 7 in the third embodiment.
[0060]
  In the present embodiment, the first connecting member 150 and the end portion 8a on the worm 3 side of the motor output shaft 8 and the end portion 3a on the output shaft 8 side of the worm 3 are respectively connected to the first connecting member 150 in the same manner as in the second embodiment. A second connecting member 170 is provided. The first connecting member 150 rotates integrally with the output shaft 8, and the second connecting member 170 rotates integrally with the worm 3. As shown in FIG. 8, the first connecting member 150 and the second connecting member 170 are connected by a coupling 160. The configuration of the coupling 160 is the same as that of the coupling 60 in the second embodiment, and is not rotatable relative to the first and second connecting members 150 and 170.
[0061]
  As shown in FIG. 8, the first connecting member 150 includes a flange portion 151 disposed on the outer peripheral side of the output shaft 8 and a plurality of arm portions 152 formed on the flange portion 151. The flange 151 is formed with a central hole 153 into which the end 8a of the output shaft 8 on the worm 3 side is inserted. The center hole 153 is formed in a cylindrical fitting portion 154 that protrudes in the axial direction toward the worm 3. An end 8 a on the worm 3 side of the output shaft 8 is fitted in the fitting portion 154.
[0062]
  The plurality of arm portions 152 of the flange portion 151 are formed on the surface 155 on the worm 3 side so as to protrude in the axial direction toward the worm 3 side. In the present embodiment, three arm portions 152 are formed. The arm portions 152 are formed at equal intervals in the circumferential direction on the surface 155 of the flange portion 151 on the worm 3 side. The arm portion 152 protrudes larger than the fitting portion 154 toward the worm 3 side. The inner peripheral side of the arm portion 152 is continuous with the outer periphery of the fitting portion 154, and extends from the fitting portion 154 to a position having the same diameter as the outer periphery of the flange portion 151 in the radial direction.
[0063]
  Torque transmission surfaces 152 a are formed on both sides of the arm portion 152 in the circumferential direction. The torque transmission surface 152 a is a curved surface having a predetermined curvature that is recessed toward the inside of the arm portion 152. The curved surface of the torque transmission surface 152a may be formed in a substantially partial spherical recess. The torque transmission surface 152a contacts the power transmission member 165 of the coupling 160 and transmits torque.
[0064]
  As shown in FIG. 8, the second connecting member 170 has a flange portion 171, a center hole 173, and a fitting portion 174 that extends around the center hole 173 toward the output shaft 8, as in the first connecting member 150. And. A plurality of arm portions 172 project from the surface 175 on the output shaft 8 side of the flange portion 171, and torque receiving surfaces 172 a are formed on both surfaces in the circumferential direction of the arm portion 172. The first connecting member 150 of the output shaft 8 and the second connecting member 170 of the worm 3 are connected via a coupling 160. The first connecting member 150 and the second connecting member 170 are arranged so that the surfaces 155 and 175 of the flange portion on the side where the respective arm portions 152 and 172 are formed face each other, and the first connecting member 150 As shown in FIG. 9, the arm portions 152 and the arm portions 172 of the second connecting member 170 are arranged so as to be alternately arranged in the circumferential direction. The first connecting member 150 and the second connecting member 170 are made of a highly rigid material such as metal.
[0065]
  A portion closer to the outer diameter side of the torque transmission surface 152 a formed on the arm portion 152 of the first connecting member 150 protrudes in the circumferential direction to form a convex portion 180. In the state where the coupling 160 is assembled, the convex portion 180 projects toward the support portion 167 that supports the power transmission member 165 on the annular member 166.
[0066]
  A surface 180 a on the axial side of the first connecting member 150 of the convex portion 180 is in the vicinity of the connecting portion between the power transmission member 165 and the support portion 167, and the substantially spherical power transmission member 165 is the inner periphery of the annular member 166 And in contact with the power transmission member 165 at a portion opposed in a substantially radial direction. That is, the convex portion 180 is positioned between a portion of the power transmission member 165 that is substantially opposite to the inner peripheral side of the annular member 166 in the radial direction and the inner peripheral side of the annular member 166.
[0067]
  The front end surface 180 b on the circumferential side of the convex portion 180 is not in contact with the support portion 167 that connects the power transmission member 165 and the annular member 166. Therefore, a gap 182 exists between the tip surface 180 b of the convex portion 180 and the support portion 167. This gap 182 is set so as to exist even when the torque of the maximum specification is transmitted.
[0068]
  Similarly to the first connecting member 150, a portion closer to the outer diameter side of the torque receiving surface 172a formed on the arm portion 172 of the second connecting member 170 protrudes in the circumferential direction to form a convex portion 190.
[0069]
  The front end surface 190b on the circumferential side of the convex portion 190 formed on the arm portion 172 of the second connecting member 170 is also not in contact with the support portion 167 that connects the power transmission member 165 and the annular member 166. Therefore, a gap 192 exists between the front end surface 190 b of the convex portion 190 of the second connecting member 170 and the support portion 167. This gap 192 is set so as to exist even when the torque of the maximum specification is transmitted.
[0070]
  As described above, the power transmission member 165 has the torque transmission surface 152a of the first connection member 150 and the torque receiving surface 172a of the second connection member 170 at both sides in the circumferential direction of the first and second connection members 150 and 170. The surface 180a on the axial center side of the convex portion 180 formed on the arm portion 152 of the first connecting member 150 and the arm of the second connecting member 170. Each of the protrusions 190 formed in the portion 172 is in contact with the axial center surface 190a.
[0071]
  At the time of torque transmission, the power transmission member 165 is in contact with the torque transmission surface 152a of the first connecting member 150, the torque receiving surface 172a of the second connecting member 170, and the convex portion 180 and the convex portion 190. Torque is transmitted between the contact surfaces of the first connecting member 150 and the second connecting member 170. At this time, centrifugal force due to rotation acts on the power transmission member 165, but the arm portion 152 of the first connection member 150 is formed on the side of the power transmission member 165 that faces the annular member 166 in a substantially radial direction. Since the convex portion 190 and the convex portion 190 formed on the arm portion 172 of the second connecting member 170 are arranged in contact with each other, the radial displacement of the power transmission member 165 is restricted.
[0072]
  On the other hand, there is a gap 182 between the tip surface 180b on the circumferential side of the convex portion 180 and the support portion 167 even when the torque of the maximum specification is transmitted, so the gap between the power transmission member 165 and the convex portion 180 is No torque is transmitted. Similarly, since the clearance 192 exists between the tip surface 190b on the circumferential side of the convex portion 190 and the support portion 167 even when the torque of the maximum specification is transmitted, there is a gap between the power transmission member 165 and the convex portion 190. No torque is transmitted between them.
[0073]
  Since the present embodiment has such a configuration, movement of the power transmission member 165 in the radial direction is restricted when the output shaft 8 rotates, that is, when torque is transmitted, and the power transmission member 165 is an arm portion of the first connecting member 150. The torque transmission surface 152a formed on 152 and the torque receiving surface 172a formed on the arm portion 172 of the second connecting member 170 are in contact with substantially the same portions to transmit torque each time. As a result, in addition to the effect of the second embodiment, it is possible to reduce the variation in torsional rigidity.
[0074]
  Steering of the steering wheel is performed by repeatedly rotating the steering from the neutral state and returning the steering from the rotated state to the neutral state. However, according to the configuration of this embodiment, the torque feeling changes during each steering. It does not occur and the same steering feeling can always be obtained.
[0075]
  The present embodiment is not limited to the electric power steering apparatus as described above, but can be applied to a member that is used for a rotation transmission mechanism and that is intended to restrict displacement in the radial direction due to centrifugal force.
[0076]
  Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. Since the fourth embodiment is substantially the same as the second embodiment and the third embodiment, a configuration different from these embodiments will be described. The same reference numerals are used for the same configurations as those in the second and third embodiments.
[0077]
  FIG. 10 is a view of the connecting structure portion seen from the axial direction in the cross section corresponding to the line AA of FIG. 7 in the fourth embodiment.
[0078]
  A first connecting member 200 and a second connecting member 220 are provided at an end 8 a of the motor output shaft 8 on the worm 3 side and an end 3 a of the worm 3 on the output shaft 8 side, respectively. The first connecting member 200 rotates integrally with the output shaft 8, and the second connecting member 220 rotates integrally with the worm 3. In 4th Embodiment, the structure of the 1st connection member 200 and the coupling 230 differs from 2nd Embodiment.
[0079]
  A cylindrical portion 240 is formed at the center of the flange portion 201 of the first connecting member 200 so as to protrude in the worm 3 direction in the axial direction. The cylindrical portion 240 is disposed inward in the radial direction of the plurality of arm portions 202 of the first connecting member 200 disposed at a predetermined interval in the circumferential direction. The outer peripheral side of the cylindrical part 240 and the inner peripheral side of the arm part 202 are not continuous, and the cylindrical part 240 protrudes in the direction of the worm 3 to the same extent as the arm part 202, which is the second embodiment. The configuration differs from the fitting portion 54 and the arm portion 52 in FIG. An end 8 a of the output shaft 8 is fitted on the inner peripheral side of the cylindrical portion 240. The configuration of the second connecting member 220 is the same as the configuration of the second connecting member 72 in the second embodiment.
[0080]
  As shown in FIG. 10, the first connecting member 200 and the second connecting member 220 are connected by a coupling 230. As shown in FIG. 10, the coupling 230 according to the present embodiment includes a plurality of power transmission members 265 that transmit torque between the first connection member 200 and the second connection member 220, and the power transmission member 265 has an outer peripheral side. And an annular member 232 connected to each other.
[0081]
  A cylindrical portion 240 formed in the first connecting member 200 is inserted through the inner peripheral side of the annular member 232 to support the annular member 232. The annular members 232 are disposed inward in the radial direction of the arm portions 202 of the first connecting members 200 and the arm portions 222 of the second connecting members 220 that are alternately disposed in the circumferential direction. On the outer periphery of the annular member 232, a plurality of support portions 235 projecting toward the outer diameter direction of the annular member 232 are provided at equal intervals in the circumferential direction. A power transmission member 265 is connected to each of the support portions 235 at an end portion that is outward in the radial direction of the annular member 232. The coupling 230 is not rotatable relative to the first and second connecting members 200 and 220.
[0082]
  Since the end 202b near the inner periphery of the arm 202 formed on the first connecting member 200 is not formed with a portion corresponding to the convex portion 180 in the third embodiment, the power transmission member 265 and the annular member are formed. It is not in contact with the support part 235 that connects the H.232. Therefore, there is a gap 238 between the end 202 b closer to the inner periphery of the arm 202 and the support 235. The gap 238 is set so as to exist even when the maximum specification torque is transmitted. Similarly, the end 222b near the inner periphery of the arm 222 formed in the second connecting member 220 is not in contact with the support 235, and therefore the end 222b near the inner periphery of the arm 222 and the support There is a gap 248 between 235.
[0083]
  At the time of torque transmission, the power transmission member 265 contacts the torque transmission surface 202a formed on the arm portion 202 of the first connecting member 200 and the torque receiving surface 222a formed on the arm portion 222 of the second connecting member 220. Thus, torque is transmitted between the first connecting member 200 and the second connecting member 220. At this time, centrifugal force due to rotation acts on the power transmission member 265, but since the power transmission member 265 is connected to the annular member 232 by the support portion 235, displacement of the power transmission member 265 in the radial direction is restricted. Is done.
[0084]
  On the other hand, there is a gap 238 between the arm portion 202 of the first connecting member 200 and the support portion 235 even when the maximum specification torque is transmitted. Torque is not transmitted. Similarly, a gap 248 exists between the arm portion 222 and the support portion 235 of the second connecting member 220 even when the maximum specification torque is transmitted. No torque is transmitted.
[0085]
  Since the present embodiment has such a configuration, the movement of the power transmission member 265 in the radial direction is restricted when the output shaft 8 rotates, that is, when the torque is transmitted, and the power transmission member 265 is similar to the third embodiment. Is in contact with substantially the same portion of the torque transmitting surface 202a formed on the arm portion 202 of the first connecting member 200 and the torque transmitting surface 222a formed on the arm portion 222 of the second connecting member 220 to transmit torque each time. It will be. As a result, as in the third embodiment, in addition to the effect of the second embodiment, an effect that variation in torsional rigidity can be reduced is exhibited.
[0086]
  As in the third embodiment, the present embodiment is not limited to the electric power steering device as described above, but is also applied to a member that is used for a rotation transmission mechanism and that is intended to restrict displacement in the radial direction due to centrifugal force. Is possible.

Claims

In order to transmit the auxiliary steering torque generated from the electric motor to the output shaft of the steering mechanism via the reduction gear provided with the worm and the worm wheel ,
A plurality of arm portions for torque transmission formed on the worm side end portion of the output shaft of the electric motor, provided at predetermined intervals in the circumferential direction, projecting in the axial direction toward the worm and extending in the radial direction;
The worm is formed on the electric motor side end of the worm, is provided alternately with the arm for torque transmission at a predetermined interval in the circumferential direction, protrudes in the axial direction toward the output shaft of the electric motor, and radially A plurality of arm portions for receiving torque,
A coupling that is disposed between the output shaft of the electric motor and the worm, and connects the output shaft of the electric motor and the worm;
A preload mechanism for biasing the worm to the worm wheel,
The coupling includes a torque transmitting portion having a torque receiving surface for contacting the torque transmitting arm portion and receiving torque, and a torque transmitting surface for contacting the torque receiving arm portion and transmitting torque. In the electric power steering device comprising the formed elastic member ,
The elastic member is provided with a central hole penetrating in the axial direction, continuous to the central hole, provided at a predetermined interval in the circumferential direction around the central hole, and extending in the axial direction and the radial direction. The arm portion and the torque receiving arm portion are individually inserted alternately and have a plurality of holes closed on the outer side, and are sandwiched between the holes adjacent in the circumferential direction of the plurality of holes. Constituting the torque transmission part,
Cylindrical projections projecting in opposite directions are formed at the center of the worm side end of the output shaft or the center of the output shaft side end of the worm, respectively. The worm side end of the output shaft and the output shaft side end of the worm are positioned by being inserted into the hole,
An electric power steering device, wherein an outer circumferential portion of the elastic member is provided with an annular member for suppressing deformation of the elastic member during torque transmission .

The torque transmitting portion of the coupling, has a convex portion in contact with at least one of said worm end surface and the electric motor side end face of the worm of the output shaft of the electric motor The electric power steering apparatus according to claim 1 .