(57)【要約】【課題】減速機構のウォーム軸の回転振れを抑制して、当該回転振れに起因する振動や騒音の発生を抑制することができる電動式パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】操舵補助用の電動モータ１４と、この電動モータ１４の回転軸２１の回転を減速する減速機構２０とを備えており、前記減速機構２０が、前記電動モータ１４の回転軸２１により駆動される小歯車２２と、この小歯車２２により駆動される大歯車２３とを含む電動式パワーステアリング装置Ｐ。前記回転軸２１と小歯車２２とを駆動伝達可能に連結するジョイント部２８を備えており、このジョイント部２８と前記小歯車２２とがトーションバー２９を介して連結されている。  【選択図】      図１
2008184028.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵補助用の電動モータと、この電動モータの回転軸の回転を減速する減速機構とを備えており、前記減速機構が、前記電動モータの回転軸により駆動される小歯車と、この小歯車により駆動される大歯車とを含む電動式パワーステアリング装置であって、
前記回転軸と小歯車とを駆動伝達可能に連結するジョイント部を備えており、このジョイント部と前記小歯車とがトーションバーを介して連結されていることを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記小歯車は、その両端に軸受装置によって支持される支持部を有するとともに、その横断面中心部には軸方向に沿った貫通孔が形成されており、
前記トーションバーは、前記貫通孔を挿通し、前記両支持部のうちジョイント部と反対側の支持部に圧入固定されている請求項１に記載の電動式パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記ジョイント部が、前記電動モータの回転軸及びトーションバーに一体回転可能に連結されるスリーブを含んでおり、このスリーブと前記トーションバーとが圧入により固定されている請求項１〜２のいずれかに記載の電動式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動式パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用の電動式パワーステアリング装置では、舵取り時の運転者の労力を軽減するために、運転者によりステアリングホイール等の操舵部材が回転操作されると、当該操舵部材に負荷される操舵トルクに応じて、操舵力補助用の電動モータの出力回転が制御される。そして、この電動モータの回転力は減速機構を介して舵取り機構に伝達され、前記操舵部材の回転操作に応じた舵取り機構の動作が補助されるように構成されている。
【０００３】
前記減速機構としては、電動モータの回転軸に一体回転可能に連結されるウォーム軸（小歯車）と、このウォーム軸のウォームと噛み合うウォームホイール（大歯車）とを含むものが知られており、前記ウォーム軸は軸受装置により回転自在に支持されている。
【０００４】
かかる減速機構においては、ウォーム軸の回転振れに起因する振動や騒音の発生を抑制するために種々の方策が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、ウォーム軸の両端に直接軌道溝を形成し、この軌道溝と外輪の軌道溝との間に転動体を配設することで軸受装置の内輪を省略した減速機構が記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１１２６３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１記載の減速機構によれば、部品点数を削減することで、ウォーム軸の軸芯の回転振れ精度を向上させることができるものの、電動モータの回転軸の回転が筒状のジョイント部材を介して直接ウォーム軸に伝達される構成であることから、当該ウォーム軸の芯ブレ（ズレ）に起因する回転振れについては防止することができない。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、減速機構の小歯車の回転振れを抑制して、当該回転振れに起因する振動や騒音の発生を抑制することができる電動式パワーステアリング装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータと、この電動モータの回転軸の回転を減速する減速機構とを備えており、前記減速機構が、前記電動モータの回転軸により駆動される小歯車と、この小歯車により駆動される大歯車とを含む電動式パワーステアリング装置であって、
前記回転軸と小歯車とを駆動伝達可能に連結するジョイント部を備えており、このジョイント部と前記小歯車とがトーションバーを介して連結されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明の電動式パワーステアリング装置では、電動モータの回転軸と減速機構の小歯車とを連結するジョイント部と、当該小歯車とがトーションバーを介して連結されている。したがって、小歯車と回転軸との間の芯ズレや、減速機かみあい振れに起因する小歯車の回転振れを前記トーションバーにより吸収することができ、その結果、前記回転振れによる振動や騒音の発生を抑制することができる。
【００１０】
前記小歯車は、その両端に軸受装置によって支持される支持部を有するとともに、その横断面中心部には軸方向に沿った貫通孔が形成されており、
前記トーションバーは、前記貫通孔を挿通し、前記両支持部のうちジョイント部と反対側の支持部に圧入固定されているのが好ましい。この場合、小歯車の支持部とトーションバーとの連結が圧入により行われているので、ガタを生じることなく、前記小歯車とトーションバーを連結させることができる。これにより、ガタに起因する振動や騒音の発生を防止することができる。
【００１１】
前記ジョイント部が、前記電動モータの回転軸及びトーションバーに一体回転可能に連結されるスリーブを含んでおり、このスリーブと前記トーションバーとが圧入により固定されているのが好ましい。この構成によれば、トーションバーと、ジョイント部を構成するスリーブとが圧入により固定されていることから、ガタを生じることなく、前記トーションバーとスリーブとを連結させることができる。これにより、ガタに起因する振動や騒音の発生を防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電動式パワーステアリング装置によれば、減速機構の小歯車の回転振れを抑制して、当該回転振れに起因する振動や騒音の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の電動式パワーステアリング装置（以下、単に「パワーステアリング装置」ともいう）の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係るパワーステアリング装置Ｐの概略構成を示す模式図である。このパワーステアリング装置Ｐは、操舵部材１と車輪２とが機械的に連結されるタイプのパワーステアリング装置であるが、本発明は、前記操舵部材１と車輪２との機械的連結が解かれた、いわゆるステアバイワイヤとして構成されるパワーステアリング装置にも適用可能である。
【００１４】
操舵部材１はステアリングシャフト３に一体回転可能に連結されており、このステアリングシャフト３の先端部にはピニオンギア４が設けられている。このピニオンギア４は、車両の左右方向に延設されたラック軸５に形成されたラックギア６と噛み合っている。前記ラック軸５の両端部にはそれぞれタイロッド７が結合されており、各タイロッド７は対応するナックルアーム（図示せず）を介して車輪２に連結されている。
【００１５】
前記操舵部材１が回転操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転が、前記ピニオンギア４及びラックギア６によって車両の左右方向に沿ったラックギア６の直線運動に変換される。これにより、車輪２が所望の方向に転舵される。
【００１６】
前記ステアリングシャフト３は、操舵部材１に連結される筒状の第１操舵軸８と、前記ピニオンギア４に連結される第２操舵軸９とからなっており、これら第１及び第２操舵軸８、９は、トーションバー１０を介して同一軸線上で互いに連結されている。このトーションバー１０を介する第１操舵軸８と第２操舵軸９との相対回転変位により操舵トルクを検出するトルクセンサ１１が、前記トーションバー１０に近接して配設されており、このトルクセンサ１１のトルク検出結果は制御部１２に送信される。制御部１２は、送信されたトルク検出結果に基づいて、ドライバ１３を介して操舵補助用の電動モータ１４への印加電圧を制御する。この電動モータ１４の回転軸２１（図２参照）の回転が、後述する減速機構２０を介して第２操舵軸９に伝達され、運転者の操舵が補助される。
【００１７】
減速機構２０は、前記電動モータ１４の回転軸２１の回転を減速して前記第２操舵軸９に伝達するものであり、図２に示されるように、電動モータ１４の回転軸２１により駆動される、小歯車であるウォーム軸２２と、このウォーム軸２２により駆動される、大歯車であるウォームホイール２３とを含んでいる。前記回転軸２１とウォーム軸２２は同一軸上において一体回転可能に配設されている。ウォームホイール２３は、前記ウォーム軸２２の軸方向の中間部付近に形成されたウォーム２４と噛み合うように配置されるとともに、第２操舵軸９に一体回転可能に係合されている。
【００１８】
ウォーム軸２２は、その両端（モータ側端部及び反モータ側端部）に、それぞれ軸受装置２５ａ、２５ｂによって回転自在に支持される支持部２２ａ、２２ｂを有している。軸受装置２５ａ、２５ｂは、いずれも玉軸受からなっており、外輪２６ａ、２６ｂと、この外輪２６ａ、２６ｂの内方に配設された内輪２７ａ、２７ｂと、両輪の間に転動自在に配設された複数の玉４０と、この玉４０を周方向において所定間隔で保持する保持器（図示せず）とを備えている。なお、前述した特許文献１に記載されているように、ウォーム軸２２の両端部に直接軌道溝を形成し、この軌道溝と外輪２６ａ、２６ｂの軌道溝との間に玉４０を配設することもできる。この場合は、部品点数を削減することで、ウォーム軸２２の軸芯の回転振れ精度を向上させることができる。
【００１９】
前記電動モータ１４の回転軸２１とウォーム軸２２は、当該回転軸２１の先端側外周に配設されたジョイント部であるスリーブ２８により駆動伝達可能に連結されている。このスリーブ２８、例えば銅により作製することができ、前記回転軸２１の先端部２１ａは、当該スリーブ２８のモータ側の内周面に圧入されている。
【００２０】
前記スリーブ２８とウォーム軸２２は、トーションバー２９を介して連結されており、このトーションバー２９は、当該ウォーム軸２２の横断面の中心部に形成された軸方向に沿った貫通孔３０に挿通されている。トーションバー２９は、その両端に径大部２９ａ、２９ｂを備えており、モータ側の径大部２９ａは、前記スリーブ２８のウォーム軸２２側の内周面に圧入されており、一方、反モータ側の径大部２９ｂは、前記ウォーム軸２２の両支持部２２ａ、２２ｂのうちスリーブ２８と反対側の支持部２２ｂに圧入されている。
【００２１】
こうして、電動モータ１４の回転軸２１の回転は、スリーブ２８、トーションバー２９及びウォーム軸２２を介してウォームホイール２３に減速して伝達される。その際、スリーブ２８とウォーム軸２２との間にトーションバー２９が介在していることから、ウォーム軸２２と回転軸２１との間の芯ズレや、減速機かみあい振れに起因するウォーム軸２２の回転振れを前記トーションバー２９により吸収することができ、その結果、前記回転振れによる振動や騒音の発生を抑制することができる。
【００２２】
また、本実施の形態では、トーションバー２９の反モータ側端部の径大部２９ｂがウォーム軸２２の反モータ側の支持部２２ｂに圧入されているので、ガタを生じることなく、前記ウォーム軸２２とトーションバー２９とを連結させることができる。これにより、ガタに起因する振動や騒音の発生を防止することができる。さらに、トーションバー２９のモータ側端部の径大部２９ａが前記スリーブ２８の反モータ側の内周面に圧入固定されていることから、ガタを生じることなく、当該トーションバー２９とスリーブ２８とを連結させることができる。これにより、ガタに起因する振動や騒音の発生を防止することができる。
【００２３】
また、前記ウォーム軸２２の貫通孔３０に挿通されるトーションバー２９のうち、当該ウォーム軸２２の支持部２２ｂ内に圧入される部分（径大部２９ｂ）以外の外周面と、貫通孔３０の内周面との間には、前記トーションバー２９の振れを許容するわずかな隙間３１（０．１〜２ｍｍ程度）が設けられている。
【００２４】
なお、前記実施の形態では、減速機構として、ウォーム軸（小歯車）とウォームホイール（大歯車）とからなるウォーム減速機を用いているが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えばヘリカル減速機、遊星ギア減速機、ベベルギア減速機などの減速機構を用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のパワーステアリング装置の一実施の形態の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１に示されるパワーステアリング装置における減速機構を示す部分断面説明図である。
【図３】図２の要部拡大説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
１４      電動モータ
２０      減速機構
２１      回転軸
２２      ウォーム軸（小歯車）
２３      ウォームホイール（大歯車）
２４      ウォーム
２５ａ    軸受装置
２５ｂ    軸受装置
２６ａ    外輪
２６ｂ    外輪
２７ａ    内輪
２７ｂ    内輪
２８      スリーブ
２９      トーションバー
３０      貫通孔
３１      隙間
４０      玉
Ｐ      電動式パワーステアリング装置
【図１】
2008184028.tif 000003
【図２】
2008184028.tif 000004
【図３】
2008184028.tif 000005