(57)【要約】【課題】ウォームホイールと出力軸とを強固に結合すること。【解決手段】出力軸Ｓの外周面に、軸方向にテーパー状（θ）の雄セレーション部Ｃ及び雄インロー部Ａがそれぞれ形成してある。ウォームホイールＷのボス部ＷＢの内周面に、雌インロー部Ａ′のみが形成してある。ウォームホイールＷの出力軸Ｓへの取付に際し、ウォームホイールＷの取付姿勢に方向性を考慮する必要が無くなり、取付が容易である。且つ、雄セレーション部Ｃが軸方向にテーパー状になっているため、より強固な回り止め手段となる。【選択図】図１
2007302066.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォーム減速機構により減速し、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於いて、
出力軸の外周面とウォームホイールのボス部内周面とのいずれか一方の面には、軸方向にテーパー状のセレーション部及び雄又は雌インロー部がそれぞれ形成してあり、
いずれか他方の面には、雌又は雄インロー部のみが形成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２】
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、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォーム減速機構により減速し、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於いて、
出力軸の外周面とウォームホイールのボス部内周面とのいずれか一方の面には、軸方向にセレーション部及び雄又は雌インロー部がそれぞれ形成してあり、
いずれか他方の面には、雌又は雄インロー部及びテーパー部が形成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】
前記セレーション部は、軸方向にテーパー状のセレーション部であることを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
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、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォーム減速機構により減速し、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於いて、
出力軸の外周面とウォームホイールのボス部内周面との両面には、軸方向にセレーション部及びインロー部がそれぞれ形成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５】
出力軸の外周面とウォームホイールのボス部内周面の少なくとも一方のセレーション部は、軸方向にテーパー状のセレーション部であることを特徴とする請求項４に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、電動モータからの操舵補助力をウォームとウォームホイールとの噛合いにより出内軸に伝達するステアリング装置における、ウォームホイールと出力軸の結合方法において、ウォームホイールと出力軸とを強固に結合する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動するものが多かった。ところが、この種のパワーステアリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数馬力〜十馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下することが避けられなかった。
【０００３】
そこで、これらの問題を解決するものとして、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（Electric Power Steering、以下ＥＰＳと記す）が近年注目されている。ＥＰＳには、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長がある。
【０００４】
ＥＰＳ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、電動モータから補助操舵トルクを発生して、動力伝達機構（減速機構）により減速して操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。
【０００５】
この動力伝達機構（減速機構）として、ウォーム減速機構を用いたＥＰＳでは、電動モータの駆動軸側のウォームに、ウォームホイールが噛合してあり、このウォームホイールは、操舵機構の出力軸（例えば、ピニオン軸、コラム軸）に嵌合してある。
【０００６】
ところで、特許文献１に開示してあるように、インロー部の案内により出力軸とウォームホイールをセレーション圧入させる方法がある。
【０００７】
すなわち、特許文献１では、出力軸の外周面に、軸方向に延びる略平行な凹凸部を形成して、当該凹凸部内にインロー係合部を設け、中心筒状部の内周面に、凹凸部内のインロー係合部に嵌り合うインロー係合部を形成し、出力軸の凹凸部間のインロー係合部を中心筒状部のインロー係合部に嵌め合わせながら、出力軸を中心筒状部に圧入・嵌合してある。
【０００８】
このような方法は、ウォームホイールの出力軸への取付に際し、ウォームホイールの取付姿勢に方向性を考慮する必要が無く、取付が容易であり、さらに、インロー係合部を設けているため、出力軸とウォームホイールの偏芯、倒れを抑制し、且つ強固な結合が可能である。
【特許文献１】特開２００４−１５５２２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、今後、ＥＰＳで使用される高出力モータの入力トルクと、車輪等から伝わる出力軸への衝撃トルク（逆入力トルク）に耐えうる、より強固な結合手段が求められている。
【００１０】
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、電動モータからの操舵補助力をウォームとウォームホイールとの噛合いにより出内軸に伝達するステアリング装置における、ウォームホイールと出力軸の結合方法において、ウォームホイールと出力軸とを強固に結合することができる、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】
【００１１】
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、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、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォーム減速機構により減速し、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於いて、
出力軸の外周面とウォームホイールのボス部内周面とのいずれか一方の面には、軸方向にテーパー状のセレーション部及び雄又は雌インロー部がそれぞれ形成してあり、
いずれか他方の面には、雌又は雄インロー部のみが形成してあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、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、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォーム減速機構により減速し、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於いて、
出力軸の外周面とウォームホイールのボス部内周面とのいずれか一方の面には、軸方向にセレーション部及び雄又は雌インロー部がそれぞれ形成してあり、
いずれか他方の面には、雌又は雄インロー部及びテーパー部が形成してあることを特徴とする。
【００１３】
好適には、前記セレーション部は、軸方向にテーパー状のセレーション部である。
【００１４】
さらに、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、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、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォーム減速機構により減速し、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於いて、
出力軸の外周面とウォームホイールのボス部内周面との両面には、軸方向にセレーション部及びインロー部がそれぞれ形成してあることを特徴とする。
【００１５】
好適には、出力軸の外周面とウォームホイールのボス部内周面の少なくとも一方のセレーション部は、軸方向にテーパー状のセレーション部である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ウォームホイールと出力軸の結合方法において、ウォームホイールと出力軸とを強固に結合することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の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】
（第１実施の形態：請求項１に対応）
図１（ａ）は、本発明の第１実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、出力軸の要部の拡大図である。
【００１９】
出力軸Ｓの外周面には、軸方向にテーパー状（θ）の雄セレーション部Ｃ及び雄インロー部Ａがそれぞれ形成してある。
【００２０】
ウォームホイールＷのボス部ＷＢの内周面には、雌インロー部Ａ′のみが形成してある。
【００２１】
本実施の形態では、ウォームホイールＷの出力軸Ｓへの取付に際し、ウォームホイールＷの取付姿勢に方向性を考慮する必要が無くなり、取付が容易である。且つ、雄セレーション部Ｃが軸方向にテーパー状になっているため、より強固な回り止め手段となる。よって、従来品の物よりも、結合部の軸方向長さを短くすることが可能である。
【００２２】
（第２実施の形態：請求項１に対応）
図２（ａ）は、本発明の第２実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、ウォームホイールのボス部の要部の拡大図である。
【００２３】
出力軸Ｓの外周面には、雄インロー部Ａが形成してある。
【００２４】
ウォームホイールＷのボス部ＷＢの内周面には、軸方向にテーパー状（θ）の雌セレーション部Ｃ′及び雌インロー部Ａ′が形成してある。
【００２５】
本実施の形態では、ウォームホイールＷの出力軸Ｓへの取付に際し、ウォームホイールＷの取付姿勢に方向性を考慮する必要が無くなり、取付が容易である。且つ、雌セレーション部Ｃ′が軸方向にテーパー状になっているため、より強固な回り止め手段となる。よって、従来品の物よりも、結合部の軸方向長さを短くすることが可能である。
【００２６】
（第３実施の形態：請求項２に対応）
図３（ａ）は、本発明の第３実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、出力軸の要部の拡大図である。
【００２７】
出力軸Ｓの外周面に、雄インロー部Ａ及びテーパー部Ｄ（θ）が形成してある。
【００２８】
ウォームホイールＷのボス部ＷＢの内周面に、雌セレーション部Ｂ′及び雌インロー部Ａ′がそれぞれ形成してある。
【００２９】
本実施の形態では、上述した第１及び第２実施の形態に加えて、最終的に雄インロー部Ａがセレーション圧入、雌インロー部Ａ′がテーパー状の圧入となるため、上述した第１及び第２実施の形態（請求項１）の物より強固な回り止め手段となる。
【００３０】
（第４実施の形態：請求項３に対応）
図４（ａ）は、本発明の第４実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、ウォームホイールのボス部の要部の拡大図であり、（ｃ）は、出力軸の要部の拡大図である。
【００３１】
出力軸Ｓの外周面に、雄インロー部Ａ及びテーパー部Ｄ（θ′）が形成してある。
【００３２】
ウォームホイールＷのボス部ＷＢの内周面に、軸方向にテーパー状（θ）の雌セレーション部Ｃ′及び雌インロー部Ａ′がそれぞれ形成してある。
【００３３】
本実施の形態では、上述した第３実施の形態に加えて、最終的に雄インロー部Ａがテーパー状のセレーション圧入、雌インロー部Ａ′がテーパー状の圧入となるため、上述した第３実施の形態（請求項２）の物より強固な回り止め手段となる。
【００３４】
（第５実施の形態：請求項４に対応）
図５（ａ）は、本発明の第５実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示す。
【００３５】
出力軸Ｓの外周面とウォームホイールＷのボス部ＷＢの内周面との両面には、軸方向に雄・雌セレーション部Ｂ，Ｂ′及び雄・雌インロー部Ａ，Ａ′がそれぞれ形成してある
本実施の形態では、ウォームホイールＷの出力軸Ｓへの取付に際し、ウォームホイールＷの取付姿勢に方向性を考慮する必要が無くなり、取付が容易である。出力軸Ｓの外周面とウォームホイールＷのボス部ＷＢの内周面が全周セレーション圧入の結合部となるため、より強固な回り止め手段となる。よって、従来品の物よりも、結合部の軸方向長さを短くすることが可能である。
【００３６】
（第６実施の形態：請求項５に対応）
図６（ａ）は、本発明の第６実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、出力軸の要部の拡大図である。
【００３７】
出力軸Ｓの外周面には、軸方向にテーパー状（θ）の雄セレーション部Ｃ及び雄インロー部Ａがそれぞれ形成してある。
【００３８】
ウォームホイールＷのボス部ＷＢの内周面には、雌インロー部Ａ′及び雌セレーション部Ｂ′が形成してある。
【００３９】
本実施の形態では、上述した第５実施の形態に加えて、最終的に結合部が全周テーパー状のセレーション圧入となるため、上述した第５実施の形態（請求項４）の物より強固な回り止め手段となる
（第７実施の形態：請求項５に対応）
図７（ａ）は、本発明の第７実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、ウォームホイールのボス部の要部の拡大図であり、（ｂ）は、出力軸の要部の拡大図である。
【００４０】
出力軸Ｓの外周面には、軸方向にテーパー状（θ′）の雄セレーション部Ｃ及び雄インロー部Ａがそれぞれ形成してある。
【００４１】
ウォームホイールＷのボス部ＷＢの内周面には、軸方向にテーパー状（θ）の雌セレーション部Ｃ′及び雌インロー部Ａ′が形成してある。
【００４２】
本実施の形態では、上述した第５実施の形態に加えて、最終的に結合部が全周テーパー状のセレーション圧入となるため、上述した第５実施の形態（請求項４）の物より強固な回り止め手段となる。
【００４３】
（第８実施の形態）
図８（ａ）は、本発明の第８実施の形態に係り、出力軸にウォームホイールを取付けた状態の図であり、（ｂ）は、ピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置の断面図である。
【００４４】
ステアリングシャフトの入力軸１の車両前方側には、図示しないトーションバーを介して、上述した出力軸Ｓが連結してある。
【００４５】
出力軸Ｓの車両後方側には、トルクセンサー部ＴＳが設けてある。即ち、出力軸Ｓの車両後方側には、トルクセンサー部ＴＳの検出用溝２が形成してあり、これらの溝２の径方向外方には、トルクセンサー部ＴＳのスリーブ３が配置してある。スリーブ３の径方向外方には、コイル４や基板等が設けてある。
【００４６】
出力軸Ｓには、電動モータ（図示略）の駆動軸に連結したウォーム５に噛合したウォームホイールＷが取付けてある。
【００４７】
出力軸Ｓのピニオン６には、ラック７が噛合してある。ラックガイド８は、ラック７の背面に、ローラ９をアジヤストカバー１０によって常時押し付けている。ローラ９は、軸１１にニードル軸受1２を介して回転可能に軸支してある。アジヤストカバー１０は、バネ1３を介してラック７の背面にローラ９を押し付けている。これによって、ピニオン６とラック７との噛み合い部のバックラッシュを無くし、ラック７が円滑に移動できるようにしている。
【００４８】
従って、運転者がステアリングホイール（図示略）を操舵することにより発生した操舵力は、入力軸１、トーションバー（図示略）、出力軸Ｓ、及びラックアンドピニオン式ステアリング装置を介して、図示しない転舵輪に伝達される。また、電動モータ（図示略）の回転力は、そのウォーム５及びウォームホイールＷを介して出力軸Ｓに伝達されるようになっており、電動モータ（図示略）の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、出力軸Ｓ及びラック７に適切な操舵補助トルクを付与できるようになっている。
【００４９】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】（ａ）は、本発明の第１実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、出力軸の要部の拡大図である。
【図２】（ａ）は、本発明の第２実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、ウォームホイールのボス部の要部の拡大図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第３実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、出力軸の要部の拡大図である。
【図４】（ａ）は、本発明の第４実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、ウォームホイールのボス部の要部の拡大図であり、（ｃ）は、出力軸の要部の拡大図である。
【図５】（ａ）は、本発明の第５実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示す。
【図６】（ａ）は、本発明の第６実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、出力軸の要部の拡大図である。
【図７】（ａ）は、本発明の第７実施の形態に係り、ウォームホイールを出力軸に取付ける工程を示し、（ｂ）は、ウォームホイールのボス部の要部の拡大図であり、（ｂ）は、出力軸の要部の拡大図である。
【図８】（ａ）は、本発明の第８実施の形態に係り、出力軸にウォームホイールを取付けた状態の図であり、（ｂ）は、ピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置の断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１：入力軸
ＴＳ：トルクセンサー部
２：検出用溝
３：スリーブ
４：コイル
５：ウォーム
６：ピニオン
７：ラック
８：ラックガイド
９：ローラ
１０：アジヤストカバー
１１：軸
１２：ニードル軸受
１３：バネ
Ａ：雄インロー部
Ａ′：雌インロー部
Ｂ：雄セレーション部
Ｂ′：雌セレーション部
Ｃ：テーパー状の雄セレーション部
Ｃ′：テーパー状の雌セレーション部
Ｄ：テーパー部
Ｓ：出力軸
Ｗ：ウォームホイール
ＷＢ：ボス部
【図１】
2007302066.tif 000003
【図２】
2007302066.tif 000004
【図３】
2007302066.tif 000005
【図４】
2007302066.tif 000006
【図５】
2007302066.tif 000007
【図６】
2007302066.tif 000008
【図７】
2007302066.tif 000009
【図８】
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