(57)【要約】  【課題】  電動モータを備えることにより発生する異音が操作部材に伝わるのを抑制できるようにする。  【解決手段】  操舵補助用の電動モータ２の駆動軸に連動連結されたウォーム２１と、該ウォーム２１に噛合するウォームホイール２２と、該ウォームホイール２２を支持する出力軸１３と、該出力軸１３とトーションバー１２を介して同軸的に連結され、その軸芯部に空洞１１ｃを有する入力軸１１とを備え、該入力軸１１の空洞１１ｃに吸振部材５を内面と密着するように配置し、入力軸１１に伝播する振動を吸振部材５により吸振するようにした。  【選択図】        図１
2006027537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作部材の操作に応じて車輪を転舵する舵取手段と、前記操作部材の操作に応じて前記舵取手段に操舵補助用の回転力を伝動する電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置において、前記舵取手段に前記操作部材を連結する連結部と前記電動モータとの間の伝動経路には、その軸心部に吸振部材を配置してある伝動軸を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
操作部材の操作に応じて車輪を転舵する舵取手段と、前記操作部材の操作に応じて前記舵取手段に操舵補助用の回転力を伝動する電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置において、前記電動モータの駆動軸に連動連結された駆動歯車と、該駆動歯車に噛合する従動歯車と、該従動歯車を支持してある出力軸と、該出力軸と同軸的に連結された入力軸とを備えており、前記入力軸の軸心部に吸振部材を配置してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
操作部材の操作に応じて車輪を転舵する舵取手段と、前記操作部材の操作に応じて前記舵取手段に操舵補助用の回転力を伝動する電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置において、前記電動モータの駆動軸に連動連結された駆動歯車と、該駆動歯車に噛合する従動歯車と、該従動歯車を支持してある出力軸と、該出力軸と同軸的に連結された入力軸とを備えており、前記駆動歯車の回転中心部に吸振部材を配置してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は操舵補助力の発生源として電動モータを用いてなる電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールを連結し、該ステアリングホイールの操作に応じて車輪を転舵する舵取手段と、ステアリングホイールの操作に応じて前記舵取手段に操舵補助用の回転力を伝動する電動モータとを備えており、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。
【０００３】
舵取手段はステアリングホイールを連結する入力軸と、該入力軸にトーションバーを介して同軸的に連結された出力軸と、該出力軸を例えばラックピニオン式の舵取機構に連動連結するユニバーサルジョイント及び中間軸とを備える。また、電動モータの回転力は、電動モータの駆動軸に軸継手により連動連結された駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、前記出力軸に嵌合支持された従動歯車とを介して前記出力軸に伝動されるように構成されている（例えば、特許文献１。）。
【特許文献１】特開２００２−２１９４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、電動モータを備える電動パワーステアリング装置にあっては、駆動歯車及び従動歯車の噛合部からバックラッシュによる異音が発生し易く、また、電動モータ及び駆動歯車間の軸継手部分に生じるラジアル方向の隙間、及び駆動歯車を転がり軸受により回転自在に支持する支持部分に生じるラジアル方向の隙間によって異音が発生し易く、この異音が舵取手段を伝播してステアリングホイールに伝わることになり、改善策が要望されていた。
【０００５】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は電動モータを備えることにより発生する異音が操作部材に伝わるのを抑制できる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、操作部材の操作に応じて車輪を転舵する舵取手段と、前記操作部材の操作に応じて前記舵取手段に操舵補助用の回転力を伝動する電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置において、前記舵取手段に前記操作部材を連結する連結部と前記電動モータとの間の伝動経路には、その軸心部に吸振部材を配置してある伝動軸を備えることを特徴とする。
【０００７】
第１発明にあっては、伝動軸に伝播する振動を、伝動軸の軸心部の吸振部材により吸振することができるため、電動モータ側で発生した異音が伝動軸に伝播した場合、この異音による伝動軸の振動を抑制でき、前記異音が舵取手段から操作部材に伝わるのを抑制できる。
【０００８】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、操作部材の操作に応じて車輪を転舵する舵取手段と、前記操作部材の操作に応じて前記舵取手段に操舵補助用の回転力を伝動する電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置において、前記電動モータの駆動軸に連動連結された駆動歯車と、該駆動歯車に噛合する従動歯車と、該従動歯車を支持してある出力軸と、該出力軸と同軸的に連結された入力軸とを備えており、前記入力軸の軸心部に吸振部材を配置してあることを特徴とする。
【０００９】
第２発明にあっては、入力軸に伝播する振動を、入力軸の軸心部の吸振部材により吸振することができるため、電動モータ側で発生した異音が入力軸に伝播したり、車両の車輪側で発生した振動が入力軸に伝播したりした場合、この異音、振動による入力軸の振動を抑制でき、前記異音、振動が舵取手段から操作部材に伝わるのを抑制できる。
【００１０】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、操作部材の操作に応じて車輪を転舵する舵取手段と、前記操作部材の操作に応じて前記舵取手段に操舵補助用の回転力を伝動する電動モータとを備えた電動パワーステアリング装置において、前記電動モータの駆動軸に連動連結された駆動歯車と、該駆動歯車に噛合する従動歯車と、該従動歯車を支持してある出力軸と、該出力軸と同軸的に連結された入力軸とを備えており、前記駆動歯車の回転中心部に吸振部材を配置してあることを特徴とする。
【００１１】
第３発明にあっては、駆動歯車に伝播する振動を、駆動歯車の回転中心部の吸振部材により吸振することができるため、電動モータ側で発生した異音が駆動歯車に伝播した場合、この異音による駆動歯車の振動を抑制でき、前記異音が駆動歯車、従動歯車及び舵取手段から操作部材に伝わるのを抑制できる。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明によれば、伝動軸に伝播する振動を吸振部材により吸振することができ、電動モータ側で発生した異音が舵取手段から操作部材に伝わるのを抑制できる。
【００１３】
第２発明によれば、入力軸に伝播する振動を吸振部材により吸振することができ、電動モータ側で発生した異音が舵取手段から操作部材に伝わるのを抑制できる。
【００１４】
第３発明によれば、駆動歯車に伝播する振動を吸振部材により吸振することができ、電動モータ側で発生した異音が舵取手段から操作部材に伝わるのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の操作部材側の構成を示す断面図、図２は電動モータ側の構成を示す断面図である。
【００１６】
電動パワーステアリング装置は、操作部材としてのステアリングホイールＢを連結し、該ステアリングホイールＢの操作に応じて車両の車輪を転舵する舵取手段１と、ステアリングホイールＢの操作に応じて舵取手段１に操舵補助用の回転力を伝動する電動モータ２と、舵取手段１及び電動モータ２を支持したハウジング３とを備える。
【００１７】
舵取手段１は、その上端部にステアリングホイールＢを連結する入力軸１１と、該入力軸１１の下端部にトーションバー１２を介して同軸的に連結された出力軸１３とを備えており、該出力軸１３にユニバーサルジョイント、中間軸及びユニバーサルジョイントを介して例えばラックピニオン式の舵取機構が連動連結され、該舵取機構に繋がる左右の車輪を転舵させるように構成されている。
【００１８】
入力軸１１はステアリングホイールＢを連結し、ハウジング３内に軸受４ａにより支持された第１軸１１ａと、該第１軸１１ａに相対移動可能にスプライン嵌合された第２軸１１ｂとを備えており、この入力軸１１が伝動軸を構成している。第２軸１１ｂは軸心部を貫通する空洞１１ｃと、下端部からラジアル方向へ貫通するピン孔１１ｄと、外周部に突設された凹凸条１１ｅとを有する筒形をなしており、空洞１１ｃに粘弾性を有するゴム材料、発泡材料等の吸振部材５を内面と密着するように配置し、入力軸１１に伝播する振動を空洞内の吸振部材５により吸振するように構成されている。
【００１９】
吸振部材５は空洞１１ｃの容積に対応して形成された棒体を空洞１１ｃに嵌入することにより空洞１１ｃに配置されているが、その他、例えば加硫成形により空洞１１ｃに吸振部材５を配置してもよいし、また、空洞１１ｃに発泡剤を注入し、該発泡剤を空洞１１ｃ内で発泡させることにより空洞１１ｃに吸振部材５を配置してもよい。
【００２０】
また、第２軸１１ｂの下端部内側にはトーションバー１２と、該トーションバー１２に外嵌された筒形のセンサ支持軸１４とがダウエルピン１５により連結されており、センサ支持軸１４の上端部がハウジング３内にニードル軸受４ｂにより支持されている。
【００２１】
出力軸１３は上端部にセンサ支持軸１４の下端部が内嵌され、下端部にトーションバー１２が内嵌された筒形をなしており、ダウエルピン１６によりトーションバー１２の下端部を連結している。また、出力軸１３は後記するウォームホイールの両側に配置される転がり軸受６，７を介してハウジング３内に支持されている。尚、転がり軸受６，７が嵌合されるハウジング３内の２つの嵌合孔３ａ，３ｂと転がり軸受６，７の外輪との間には、夫々の外輪の一側面に接触する鍔部を有する弾性環８，９が設けられており、また、ユニバーサルジョイント側の転がり軸受７の内輪と出力軸１３の周面との間には、内輪の一側面に接触する鍔部を有する弾性環１０が設けられており、出力軸１３に伝播する振動を弾性環８〜１０により吸振することができるように構成されている。
【００２２】
ハウジング３は入力軸１１を収容支持する第１収容部３ｃと、出力軸１３を収容支持し、その外部に電動モータ２が取着された第２収容部３ｄとを有しており、該第２収容部３ｄ内にトルクセンサ２０が設けられている。
【００２３】
このトルクセンサ２０はステアリングホイールＢの操作により生じるトーションバー１２の捩じれに応じた入力軸１１及び出力軸１３の相対回転変位量によってステアリングホイールＢに加わる操舵トルクを検出するものであり、トルクセンサ２０の一部を構成するターゲット２０ａがセンサ支持軸１４に外嵌固定されており、また、ターゲット２０ａと対向するターゲット２０ｂが出力軸１３の上端部に外嵌固定されており、トルクセンサ２０が検出したトルク等に基づいて電動モータ２が駆動制御されるように構成されている。
【００２４】
電動モータ２は、該電動モータ２の駆動軸２ａが駆動歯車としてのウォーム２１、及び該ウォーム２１に噛合する従動歯車としてのウォームホイール２２を介して出力軸１３に繋がる。
【００２５】
ウォーム２１は中央部に歯部２１ａを有し、両端に軸部２１ｂ，２１ｃを有する金属製の軸部材からなり、一方の軸部２１ｂが軸継手２３により駆動軸２ａに連動連結されており、また、両方の軸部２１ｂ，２１ｃが軸受２４，２５を介して第２収容部３ｄ内に支持されている。
【００２６】
ウォームホイール２２は外周部に歯を有し、中心部に嵌合孔を有しており、出力軸１３の軸長方向途中に外嵌固定されている。
【００２７】
以上のように構成された電動パワーステアリング装置は、入力軸１１の一部を構成する第２軸１１ｂの空洞１１ｃに吸振部材５を収容してあるため、電動モータ２側及び車輪側から入力軸１１に伝播する振動を空洞１１ｃ内の吸振部材５により吸振することができる。従って、ウォーム２１及びウォームホイール２２の噛合部で発生したバックラッシュ音、駆動軸２ａとウォーム２１とを連動連結する軸継手２３部で発生した異音、ウォーム２１を支持する軸受２４，２５部で発生した異音等が、ウォーム２１、ウォームホイール２２、出力軸１３及びトーションバー１２を介して第２軸１１ｂに伝播したり、車輪側で発生した振動等が舵取機構、ユニバーサルジョイント及び中間軸から出力軸１３、トーションバー１２を介して第２軸１１ｂに伝播したりした場合、この異音、振動による入力軸１１の振動を抑制でき、前記異音、振動が入力軸１１の第１軸１１ａからステアリングホイールＢに伝わるのを抑制できる。
【００２８】
以上説明した実施の形態では入力軸１１の第２軸１１ｂを伝動軸としたが、その他、歯部２１ａ及び軸部２１ｂ，２１ｃを有するウォーム２１を伝動軸としてもよい。この実施の形態のウォーム２１は電動モータ２側の端面から軸部２１ｃにかけて軸心部に空洞２１ｄが設けられており、該空洞２１ｄに吸振部材５が内面と密着するように配置されている。
【００２９】
この実施の形態にあっては、ウォーム２１に伝播する振動を空洞２１ｄ内の吸振部材５により吸振することができるため、ウォーム２１及びウォームホイール２２の噛合部で発生したバックラッシュ音、駆動軸２ａとウォーム２１とを連動連結する軸継手２３部で発生した異音、ウォーム２１を支持する軸受２４，２５部で発生した異音によるウォーム２１の振動を抑制でき、前記異音がウォームホイール２２、出力軸１３、トーションバー１２及び入力軸１１からステアリングホイールに伝わるのを抑制できる。
【００３０】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ユニバーサルジョイントに対してステアリングホイール側に電動モータ２を備える構成である他、ユニバーサルジョイントに対して舵取機構側に電動モータ２を備える構成であってもよい。
【００３１】
図３は舵取機構側に電動モータを備える構成を示す断面図である。この実施の形態では、ステアリングホイールを連動連結する入力軸としての伝動軸２６と、該伝動軸２６にトーションバー２７を介して同軸的に連結され、ピニオン２８ａを有する出力軸としてのピニオン軸２８と、伝動軸２６及びピニオン軸２８を収容支持したハウジング２９と、該ハウジング２９内に設けられたトルクセンサ２０と、ハウジング２９の外部に取着された操舵補助用の電動モータ２と、該電動モータ２の回転力をピニオン軸２８に伝動するウォーム２１及びウォームホイール２２とを備える。
【００３２】
ハウジング２９はトルクセンサ２０を収容し、伝動軸２６及びピニオン軸２８を転がり軸受３０，３１により収容支持した上側半体２９ａと、ウォーム２１、ウォームホイール２２及びピニオン軸２８を収容し、上側半体２９ａの下部に嵌合された下側半体２９ｂとを有する。上側半体２９ａ及び下側半体２９ｂの嵌合部には防水用の封止環３２が設けられており、また、上側半体２９ａの転がり軸受３１が嵌合される嵌合孔と転がり軸受３１の外輪との間にゴム製の粘弾性環３３を設けてある。この粘弾性環３３は転がり軸受３１の外輪、ボール、内輪を介してピニオン軸２８に軸長方向の予圧を加えている。
【００３３】
ピニオン軸２８に予圧を加える手段として、粘弾性環３３に代えて、金属製の皿ばねを用いてもよいし、また、粘弾性環３３及び皿ばねをなくし、上側半体２９ａ及び下側半体２９ｂをねじ嵌合により連結し、ねじ嵌合量を調整することにより転がり軸受３１を介してピニオン軸２８に予圧を加えるように構成してもよい。ねじ嵌合量を調整する構成にあっては、上側半体２９ａ及び下側半体２９ｂのねじ嵌合の近傍をカシメ加工することにより、上側半体２９ａ及び下側半体２９ｂの相対回転を防ぎ、ねじ嵌合量の調整状態を維持し、また、ねじ嵌合部から内部へ浸水するのを防ぐための封止環を設ける。尚、ねじ嵌合量の調整状態を維持する手段として、カシメ加工をなくし、上側半体２９ａ及び下側半体２９ｂのねじ嵌合部の近傍に、長孔及び該長孔内で緊締する頭付ねじを設け、長孔の範囲内でねじ嵌合量を調整し、頭付ねじを緊締することによりねじ嵌合量の調整状態を維持するようにしてもよい。この場合、上側半体２９ａ及び下側半体２９ｂの一方に長孔を設け、上側半体２９ａ及び下側半体２９ｂの他方にねじ孔を設け、前記長孔に挿入する頭付ねじをねじ孔に螺着する。
【００３４】
尚、図３のようにユニバーサルジョイントに対して舵取機構側に電動モータ２を備える電動パワーステアリング装置にあっては、例えば伝動軸２６、前記中間軸、該中間軸とステアリングホイールとを連動連結する軸体及びウォーム２１の少なくとも１つに前記空洞を設け、該空洞に吸振部材５を内面と密着するように配置する。
【００３５】
また、以上説明した実施の形態では、電動モータの回転力を舵取手段に伝動する手段としてウォーム２１及びウォームホイール２２を有するウォーム歯車を用いたが、その他、ベベルギヤ、ハイポイドギヤ、ヘリカルギヤであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の操作部材側の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の電動モータ側の構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の舵取機構側に電動モータを備える構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１    舵取手段
１１  入力軸
１１ｂ  第２軸（伝動軸）
１１ｃ  空洞
１３  出力軸
２    電動モータ
２ａ  駆動軸
５    吸振部材
２１  ウォーム（駆動歯車）
２１ｄ  空洞
２２    ウォームホイール（従動歯車）
Ｂ    ステアリングホイール（操作部材）
【図１】
2006027537.tif 000003
【図２】
2006027537.tif 000004
【図３】
2006027537.tif 000005