(57)【要約】【課題】  位置決め孔が設けられるものに比べて、小歯車及び大歯車の組込作業性を改善することができるようにする。【解決手段】  それらの軸が平行に配置され互いに噛合する小歯車３及び大歯車４を有しており、小歯車３の軸方向両側を回転自在に支持する第１及び第２の支持部５ａ，５ｂと、大歯車４の軸方向一側を回転自在に支持する第３の支持部５ｃとを有するハウジング５と、大歯車４の軸方向他側を回転自在に支持する第４の支持部２２ａを有する蓋体２２とを設け、第３及び第４の支持部５ｃ，２２ａの心合せを行うことにより小歯車３及び大歯車４の噛合部のバックラッシュ量を許容範囲内にすることができるようにした。【選択図】      図１
2006335202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それらの軸が平行に配置され互いに噛合する小歯車及び大歯車を有し、前記小歯車が電動モータの出力軸に繋がり、前記大歯車が舵取手段に繋がり、前記電動モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記小歯車の軸方向両側を回転自在に支持する第１及び第２の支持部と、前記大歯車の軸方向一側を回転自在に支持する第３の支持部とを有するハウジング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】
前記ハウジングは前記第１及び第２の支持部を有し、前記小歯車を収容する円筒部と、該円筒部の外側で前記大歯車を収容し、前記第３の支持部を有する凹所と、前記円筒部の一側を貫通して前記凹所に開口する貫通孔とを備える請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記凹所の縁側を覆い、その中心部に前記大歯車の軸方向他側を回転自在に支持する第４の支持部及び該第４の支持部の中心部を貫通する貫通孔を有する蓋体を備えており、前記ハウジングは前記第３の支持部の中心部を貫通する貫通孔を有する請求項２記載の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としては、例えば操舵輪に繋がる入力軸及び該入力軸にトーションバーを介して同軸的に繋がる出力軸の相対角変位量によって前記入力軸に加わる操舵トルクを検出し、検出したトルク等に基づいて操舵補助用の電動モータを駆動し、該電動モータの回転力を減速歯車機構を介して舵取手段に伝達することにより操舵輪の回転に応じた舵取手段の動作を前記電動モータの回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている（例えば、特許文献１。）。
【０００３】
減速歯車機構は、電動パワーステアリング装置を小形化するために、ウォーム歯車に比べて動力伝達効率が高く、且つその軸が平行に配置され互いに噛合う平歯車対、又は、はすば歯車対が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
ところで、減速歯車機構を備えた電動パワーステアリング装置にあっては、転舵時のバックラッシュによる歯打ち音をなくするため、小歯車、大歯車と、小歯車及び大歯車を回転自在に支持するハウジングとの寸法管理を行い、小歯車及び大歯車の軸間距離と、小歯車及び大歯車をハウジングが支持する支持部の中心間距離とを許容範囲内にして小歯車及び大歯車を組込む必要があった。
【特許文献１】実開昭６２−１４４７７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１のように構成された電動パワーステアリング装置にあっては、前記軸間距離及び支持部の中心間距離を許容範囲内とし、さらに、小歯車及び大歯車を支持する第１ハウジング及び第２ハウジングの相対位置を正確に調整しつつ小歯車及び大歯車を組込む必要があり、組立て作業能率が悪かった。
【０００６】
本発明の出願人は、それらの軸が平行に配置され互いに噛合する小歯車及び大歯車の軸方向一側を回転自在に支持する第１ハウジングと、小歯車及び大歯車の軸方向他側を回転自在に支持する第２ハウジングと、第１ハウジング及び第２ハウジングの相対位置を決める複数の位置決め孔及び夫々の位置決め孔に嵌入される位置決めピンとを備える電動パワーステアリング装置を開発した（特願２００４−４５３６０号参照。）。
【０００７】
この電動パワーステアリング装置によれば、位置決め孔及び位置決めピンにより第１ハウジング及び第２ハウジングの相対位置を設定することができるため、前記軸間距離及び支持部の中心間距離が許容範囲内となる小歯車、大歯車、第１ハウジング及び第２ハウジングを選択することにより、小歯車及び大歯車を組込むことができ、組立て作業性を改善できる。しかしながら、この電動パワーステアリング装置にあっては、小歯車及び大歯車の軸方向一側を支持する支持部は第１ハウジングに設けられており、小歯車及び大歯車の軸方向他側を支持する支持部は第２ハウジングに設けられているため、前記位置決め孔の位置管理が必要であり、さらなる改善策が要望されていた。
【０００８】
本発明は斯る事情に鑑みてなされたものであり、位置決め孔が設けられるものに比べて小歯車及び大歯車の組込み作業性を改善することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、それらの軸が平行に配置され互いに噛合する小歯車及び大歯車を有し、前記小歯車が電動モータの出力軸に繋がり、前記大歯車が舵取手段に繋がり、前記電動モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記小歯車の軸方向両側を回転自在に支持する第１及び第２の支持部と、前記大歯車の軸方向一側を回転自在に支持する第３の支持部とを有するハウジングを備えることを特徴とする。
【００１０】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記ハウジングは前記第１及び第２の支持部を有し、前記小歯車を収容する円筒部と、該円筒部の外側で前記大歯車を収容し、前記第３の支持部を有する凹所と、前記円筒部の一側を貫通して前記凹所に開口する貫通孔とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記凹所の縁側を覆い、その中心部に前記大歯車の軸方向他側を回転自在に支持する第４の支持部及び該第４の支持部の中心部を貫通する貫通孔を有する蓋体を備えており、前記ハウジングは前記第３の支持部の中心部を貫通する貫通孔を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
第１発明にあっては、小歯車の軸方向両側を支持する第１及び第２の支持部と、大歯車の軸方向一側を支持する第３の支持部とをハウジングに設けてあるため、第１及び第２の支持部を同心に加工することができ、位置決め孔が設けられるものに比べて小歯車及び大歯車の組込み作業性を改善することができる。
【００１３】
第２発明にあっては、小歯車を円筒部に挿入することにより、該小歯車を両持に支持することができ、また、大歯車の周方向の一部を凹所から貫通孔に挿入することにより、該大歯車を小歯車に噛合させることができ、また、該大歯車を凹所の第３の支持部に支持することができる。
【００１４】
第３発明にあっては、蓋体をハウジングに取着することにより、大歯車を第３及び第４の支持部により両持に支持することができ、また、第３及び第４の支持部の中心部に貫通孔が設けられているため、大歯車が組み込まれる場合、中心部に嵌合孔が設けられた大歯車を凹所に収容した状態で貫通孔に回転軸を挿通することにより大歯車を両持に支持することができ、組込作業性を改善できる。
【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構成を示す断面図、図２は要部の構成を示す拡大断面図、図３は要部の構成を示す斜視図である。
【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Ａに連なり、舵取手段としての操舵軸１と、操舵補助用の電動モータ２と、該電動モータ２の回転力を操舵軸１に増加して加える小歯車３及び大歯車４と、小歯車３及び大歯車４を回転自在に支持するハウジング５と、ステアリングホイールＡの操作に応じて操舵軸１に加わるトルクを検出するトルクセンサ６とを備え、該トルクセンサ６の検出結果に基づいて電動モータ２が駆動され、該電動モータ２の回転力が小歯車３及び大歯車４を介して操舵軸１に伝動されるように構成されている。
【００１７】
操舵軸１は、その上部がステアリングホイールＡに繋がる上側軸体１１と、該上側軸体１１の下部に連結されたトーションバー１２と、該トーションバー１２の下部に連結され、自在軸継手を介して例えばラックピニオン式の転舵機構に繋がる下側軸体１３とを有しており、ステアリングホイールＡの操作に応じてトーションバー１２が捩じれ、上側軸体１１及び下側軸体１３に操舵トルクが加わるように構成されている。
【００１８】
上側軸体１１の下部にはトーションバー１２の上部が挿入された筒部１１ａが結合されている。下側軸体１３はトーションバー１２の下部及び筒部１１ａの先端部が挿入されるように筒形に形成されており、この下側軸体１３及び筒部１１ａの周りにトルクセンサ６が配置されている。また、下側軸体１３の中途に、大歯車４及び転がり軸受７が外嵌された第１の嵌合部１３ａと、第１の嵌合部１３ａに径方向の段部を介して連なり、転がり軸受８が外嵌された第２の嵌合部１３ｂと、第１の嵌合部１３ａに連なり、ねじ環９が螺着されたねじ部１３ｃとを有しており、ねじ環９の締込みにより転がり軸受７，８の内輪及び大歯車４を下側軸体１３に固定している。
【００１９】
小歯車３は軸方向両側に軸部３ａ，３ｂを有するはすば歯車を用いてなり、一方の軸部３ａが電動モータ２の出力軸２ａに軸継手１０により連動連結されており、また、両方の軸部３ａ，３ｂに転がり軸受２０，２１が外嵌されている。
【００２０】
大歯車４は軸心部に嵌合孔４ａを有するはすば歯車を用いてなり、嵌合孔４ａに下側軸体１３の第１の嵌合部１３ａが嵌入されている。また、大歯車４の嵌合孔４ａの周りには軸方向へ突出し、転がり軸受７の内輪に当接する環状凸部４ｂが設けられている。
【００２１】
ハウジング５は、小歯車３を収容支持する円筒部５１と、該円筒部５１の一側に連なり、大歯車４を収容する凹所５２を有する円形の深皿部５３とを備えており、該深皿部５３の縁側を覆う略円板形をなす蓋体２２が複数本の螺子２３により取着されている。
【００２２】
円筒部５１内は小歯車３の軸部３ａ，３ｂに外嵌された転がり軸受２０，２１の外輪を内嵌支持する第１及び第２の支持部５ａ，５ｂと、第１の支持部５ａに嵌合部５ｄを経て連なる雌ねじ部５ｅとが設けられており、また、円筒部５１の一側を小歯車３のラジアル方向へ貫通して凹所５２に開口する貫通孔５４が設けられており、該貫通孔５４に大歯車４の周方向の一部が挿入され、該大歯車４が小歯車３に噛合している。嵌合部５ｄには筒体２４が内嵌され、雌ねじ部５ｅにはねじ環２５が螺着されている。また、円筒部５１の開口縁部には外向きに延出された複数の鍔部５ｆが設けられており、該鍔部５ｆに電動モータ２が取外しを可能に取着されている。
【００２３】
深皿部５３は転がり軸受７の外輪を内嵌支持する第３の支持部５ｃと、該第３の支持部５ｃの中心部を大歯車４の軸方向へ貫通する貫通孔５５と、縁部から外向きに延出され、ねじ孔５ｇを有する鍔部５ｈとが設けられている。
【００２４】
蓋体２２は転がり軸受８の外輪を内嵌支持する第４の支持部２２ａと、第４の支持部２２ａの中心部を大歯車４の軸方向へ貫通する貫通孔２２ｂと、ねじ孔５ｇに対応する挿通孔２２ｃを有する鍔部２２ｄとが設けられており、該鍔部２２ｄの挿通孔２２ｃに挿通する螺子２３をねじ孔５ｇに締込むことにより蓋体２２を深皿部５３に取着してある。また、貫通孔には雌ねじ部２２ｅが設けられており、該雌ねじ部２２ｅにねじ環２６が螺着されている。
【００２５】
以上のように構成された電動パワーステアリング装置の小歯車３及び大歯車４を組立てる場合、例えば次の工程で組立てられる。
(1)   ハウジング５の円筒部５１内に、軸部３ａ，３ｂに転がり軸受２０，２１が外嵌された小歯車３を挿入し、転がり軸受２０，２１を第１及び第２の支持部５ａ，５ｂに内嵌する。そして、嵌合部５ｄに筒体２４を内嵌し、雌ねじ部５ｅにねじ環２５を螺着して締込むことにより転がり軸受２０の外輪及び転動体を介して内輪を押圧し、該内輪から小歯車３を介して転がり軸受２１の内輪及び転動体を介して外輪を押圧し、転がり軸受２０，２１に予圧を加える。このように予圧を加えることにより、各転がり軸受２０，２１の内輪及び外輪間の隙間量を調整し、小歯車３の軸方向位置を正確に決めることができる。
また、凹所５２の第３の支持部５ｃに転がり軸受７を内嵌保持する。
(2)   ハウジング５の凹所５２に大歯車４を挿入しつつ該大歯車４の周方向の一部を貫通孔５４に挿入し、大歯車４を小歯車３に噛合させ、大歯車４を凹所５２に収容し、第３の支持部５ｃに保持された転がり軸受７の内輪に支持する。大歯車４の小歯車３との噛合により、大歯車４の嵌合孔４ａは転がり軸受７と同心的になる。
(3)   第２の嵌合部１３ｂに転がり軸受８が外嵌された下側軸体１３の第１の嵌合部１３ａを、深皿部５３の上側から大歯車４の嵌合孔４ａ及び転がり軸受７の内輪に嵌入し、下側軸体１３及び転がり軸受７を介して大歯車４をハウジング５に支持する。この大歯車４の支持により、小歯車３及び大歯車４の軸間距離が決まる。
(4)   下側軸体１３のねじ部１３ｃにねじ環９を螺着して締込むことにより転がり軸受７の内輪、大歯車４及び転がり軸受８の内輪を押圧して一体化させる。この一体化により第３の支持部５ｃによって大歯車４の軸方向位置を正確に決めることができる。
(5)   深皿部５３の上側から蓋体２２の第４の支持部２２ａを転がり軸受８に嵌込み、上側軸体１３を第４の支持部２２ａに支持し、螺子２３により蓋体２２を深皿部５３に取着する。この場合、蓋体２２の深皿部５３に対する位置を調整することにより小歯車３及び大歯車４の軸間距離を調整することができる。また、雌ねじ部２２ｅにねじ環２６を螺着して締込むことにより転がり軸受８の外輪を押圧し、転がり軸受８に予圧を加え、内輪及び外輪間の隙間量を調整する。
【００２６】
このように(1) 〜(5) の組立て工程により小歯車３及び大歯車４を組立てることができるが、一つのハウジング５は小歯車３を両持に支持する第１及び第２の支持部５ａ，５ｂと、大歯車４を片持に支持する第３の支持部５ｃとを有するため、第１及び第２の支持部５ａ，５ｂを同心に加工することができ、しかも、第１及び第３の支持部５ａ，５ｃの中心間距離を高精度に加工することができる。従って、小歯車３を両持に支持する第１及び第２の支持部５ａ，５ｂの心合せを行う必要がなく、大歯車４を両持に支持する第３及び第４の支持部５ｃ，２２ａの心合せを行うことにより小歯車３及び大歯車４の噛合部のバックラッシュ量を許容範囲内にすることができる。
【００２７】
また、大歯車４を両持に支持するための第４の支持部２２ａが設けられた蓋体２２は、ハウジング５の深皿部５３に位置調整可能に取着されているため、第３及び第４の支持部５ｃ，２２ａの心合せを容易に行うことができ、小歯車３及び大歯車４の組込作業性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部の構成を示す拡大断面図である。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    操舵軸（舵取手段）
２    電動モータ
２ａ  出力軸
３    小歯車
４    大歯車
５    ハウジング
５ａ  第１の支持部
５ｂ  第２の支持部
５ｃ  第３の支持部
５１  円筒部
５２  凹所
５４  貫通孔
５５  貫通孔
２２  蓋体
２２ａ  第４の支持部
２２ｂ  貫通孔
【図１】
2006335202.tif 000003
【図２】
2006335202.tif 000004
【図３】
2006335202.tif 000005