(57)【要約】【課題】電動モータの回転軸とウォーム軸の両軸の間に、アライメント不良があった場合においても、打音の発生や作動音の悪化を防止することができる電動操舵補助装置を提供する。【解決手段】本願発明は、このアライメント不良に起因して生じる、電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３の間の軸ずれ等を弾性部材等を設けた継手ユニットで吸収するとともに、アライメント不良によって生じた負荷の作用点を、モータ側軸受３５の軸方向の領域の中央の中点３０に持ってくることによって、電動モータ１１のリヤ側、即ち、リヤ側回転軸３４及びリヤ軸受３６に作用させないようにしたものである。【選択図】図４
2012020723.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトに負荷されるトルクに応じて駆動される操舵補助用の電動モータを備えた電動操舵補助装置において、
前記ステアリングシャフトに接続されたウォームホイールと、
前記ウォームホイールに係合するウォーム軸と、
前記電動モータ及び前記ウォーム軸を収容するケースと、
前記ケース内で、前記電動モータの第１モータ回転軸を支持するモータ側軸受と、
前記ケース内で、前記電動モータの第２モータ回転軸を支持するリヤ軸受と、
前記ケース内で、前記ウォーム軸の第１ウォーム軸を支持するウォーム側軸受と、
前記ケース内で、前記ウォーム軸の第２ウォーム軸を支持するウォーム軸リヤ軸受と、
前記第１モータ回転軸の一端に設けたモータ軸係合突起と、
前記第１ウォーム軸の一端に設けられ前記モータ軸係合突起に係合するウォーム軸係合突起と、
前記ウォーム軸の前記第１ウォーム軸の一端に設けた突起部と、
前記第１モータ回転軸の一端に設けられ前記突起部に当接する凹部と、
を備え、
前記突起部と前記凹部との当接部が、前記モータ側軸受の軸方向の領域の中央に位置することを特徴とする電動操舵補助装置。
【請求項２】
前期ケースに対する前記ウォーム側軸受の遊びは、前期ケースに対する前記モータ側軸受の遊びより、大きいことを特徴とする請求項１に記載の電動操舵補助装置。
【請求項３】
前記突起部と前記凹部との間に当接部材を備え、前記突起部と前記凹部が前記当接部材を介して当接することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動操舵補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転者により行われるハンドル（ステアリングホイール）等の操舵部材の操作に応じて、電動モータを駆動して運転者の操舵補助を行う電動操舵補助装置に関し、特には、電動モータの回転を減速してステアリングシャフトに伝達する減速装置を備えた電動操舵補助装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動モータの回転を減速してステアリングシャフトに伝達する減速装置を備えた電動操舵補助装置が知られている（例えば、特許文献1参照）。
特許文献１には、電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３との間に、弾性部材３３を介在させて、両軸間のがたつきを防止する減速装置を備えた電動操舵補助装置が記載されている。
【０００３】
また、ウォーム軸の揺動を許容する減速装置を備えた電動操舵補助装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２には、ウォーム軸７１の一端の軸部７１ａ側に設けられた移動体９により、更に、ウォーム軸７１の他端の軸部７１ｂに設けられた凸部１４によって、ウォーム軸７１を凸部１４中心に揺動させることができる減速装置を備えた電動操舵補助装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2002-145083号公報
【特許文献２】特開2002-21943号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１あるいは特許文献２に記載の減速装置を備えた電動操舵補助装置は、電動モータの回転軸とウォーム軸の間の２軸相互の振れ、がたつき、偏心などへの対応をしたものである。
しかし、モータ軸とウォーム軸にアライメント不良がある場合、電動モータのリヤ側の軸受部がラジアル荷重を受け、モータケース内側の側面と軸受外輪との打音が発生したり、電動モータのロータのマグネットとステータとの磁気吸引力のアンバランスが生じ、作動音が悪化する場合がある。
【０００６】
図６は、モータ軸とウォーム軸にアライメント不良がある場合に、電動モータのリヤ側の軸受部への影響を説明する図である。
電動モータ１１の回転軸２１は、モータ側ジョイント部６１及びウォーム側ジョイント部３２を介して、ウォーム軸１３に接続されている。
電動モータ１１の回転軸２１は、ウォーム側では、モータ側軸受３５を介して、また、リヤ側、即ち、リヤ側回転軸３４は、リヤ軸受３６及びウェーブワッシャ４３を介して、モータケース４０に回転可能に支持されている。
【０００７】
電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３の両軸の間に、アライメント不良、即ち、軸ずれ（同軸度ずれ）、傾き、あるいは、振れ回りがある場合には、その軸ずれ等は、継手ユニット１５により吸収されるものの、一定の負荷が電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３の継手ユニット１５、即ち、図６の負荷作用部２９で示す位置で発生する。その負荷は、モータ側軸受３５の中央の中点３０を中心にしたモーメント（長さＬ１及びＬ２）となって、電動モータ１１のリヤ側に作用し、リヤ軸受３６が、ラジアル（半径）方向の荷重を受けることになる。従って、電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３の両軸の間のアライメント不良が大きい場合には、図６に示す接触箇所７０で、リヤ軸受３６の外輪とモータケース４０の内側面とが当たり、打音が発生したり、電動モータのロータのマグネットとステータとの磁気吸引力のアンバランスに起因して作動音が悪化する。
【０００８】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３の両軸の間にアライメント不良がある場合にも、打音の発生や作動音の悪化を防止した、減速装置を備えた電動操舵補助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】
前記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の構成上の特徴は、ステアリングシャフトに負荷されるトルクに応じて駆動される操舵補助用の電動モータを備えた電動操舵補助装置において、前記ステアリングシャフトに接続されたウォームホイールと、前記ウォームホイールに係合するウォーム軸と、前記電動モータ及び前記ウォーム軸を収容するケースと、前記ケース内で、前記電動モータの第１モータ回転軸を支持するモータ側軸受と、前記ケース内で、前記電動モータの第２モータ回転軸を支持するリヤ軸受と、前記ケース内で、前記ウォーム軸の第１ウォーム軸を支持するウォーム側軸受と、前記ケース内で、前記ウォーム軸の第２ウォーム軸を支持するウォーム軸リヤ軸受と、前記第１モータ回転軸の一端に設けたモータ軸係合突起と、前記第１ウォーム軸の一端に設けられ前記モータ軸係合突起に係合するウォーム軸係合突起と、前記第１ウォーム軸の一端に設けた突起部と、前記第１モータ回転軸の一端に設けられ前記突起部に当接する凹部とを備え、前記突起部と前記凹部との当接部が、前記モータ側軸受の軸方向の領域の中央に位置することである。
【００１０】
前記の課題を解決するため、請求項２に係る発明の特徴は、前記ケースに対する前記ウォーム側軸受の遊びが、前記ケースに対する前記モータ側軸受の遊びより、大きいことである。
【００１１】
前記の課題を解決するため、請求項３に係る発明の構成上の特徴は、前記突起部と前記凹部との間に当接部材を備え、前記突起部と前記凹部が前記当接部材を介して当接することである。
【発明の効果】
【００１２】
前記のように構成した請求項１乃至請求項３に係る発明によれば、電動モータの回転軸とウォーム軸の両軸の間に、アライメント不良があった場合においても、打音の発生や作動音の悪化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の構成を示す概略図である。
【図２】図２は、図１に示す動力駆動機構３の詳細図である。
【図３】図３は、電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３の間のアライメント不良が電動モータに及ぼす影響を説明する説明図である。
【図４】図４は、図２に示す継手ユニット１５の具体的構成を示す詳細図である。
【図５】図５は、図２に示す継手ユニット１５の分解図である。
【図６】図６は従来のモータ軸とウォーム軸にアライメント不良がある場合に、リヤ側のモータ軸受部への影響を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１は、本発明の構成を示す概略図である。動力操舵装置１の舵取機構２は、例えば、ラックピニオン式のものである。舵取機構２は、ステアリングホイール４が一端に設けられた車体にステアリングコラムを介して回転自在に支持されるステアリングシャフト６と、このステアリングシャフト６の他端に設けられたピニオン７と、このピニオン７と噛み合うラック９を有してステアリングホイール４の動きにより車輪５を操向するために往復移動するラック軸８とを有している。ラック軸８は、車両の進行方向に対して左右となる車両の幅方向に延びており、ラック軸８の端部には、タイロッド１０等を介して車輪５が連結されている。
【００１６】
動力駆動機構３は、操舵補助力の駆動源としての電動モータ１１と、この電動モータ１１からのトルクをステアリングシャフト６に伝達するウォーム軸１３及びウォームホイール１４からなるウォームギヤ１２と、ウォーム軸１３及び電動モータ１１の回転軸２１との間に介在してトルク伝達する継手ユニット１５と、ステアリングシャフト６に負荷されるトルクを検出するセンサ１６と、このセンサ１６からの出力信号に応じて電動モータ１１を制御しつつ駆動するマイクロコンピュータ等を含む制御部１７とを有している。
【００１７】
動力駆動機構３では、ステアリングシャフト６に負荷されるトルクに応じて駆動される操舵補助用の電動モータ１１の回転を、ウォーム軸１３及びウォームホイール１４を介して舵取機構２のステアリングシャフト６に伝える。
【００１８】
図２は、図１に示す動力駆動機構３の詳細図である。動力駆動機構３は、ウォーム軸１３を回転可能に支持する軸受１８、１９と、軸受１８、１９、ウォームギヤ１２、ウォーム軸１３、ウォームホイール１４等を収容するケース２０とを有している。ケース２０は、ステアリングコラム（図示せず）に固定されている。ケース２０内で、ウォームホイール１４は、ステアリングシャフト６と一体回転可能に取り付けられている。ケース２０はウォーム軸１３の回転軸２４及び円柱部２５を、それぞれ、軸受１８及び軸受１９を介して回転可能に支持している。軸受１９は、ケース２０に設けられたねじ機構４９、調整部材４８等により、その位置が調整可能に支持されている。
【００１９】
ケース２０には、モータケース４０が固定され、そのモータケース４０は、電動モータ１１を構成するステータ４１、ロータ４２、モータ側軸受３５、リヤ軸受３６、ウェーブワッシャ４３等を収容している。電動モータ１１の回転軸２１は、ウォーム軸１３側では、モータ側軸受３５により支持され、他端のリヤ側、即ち、リヤ側回転軸３４は、リヤ軸受３６及びウェーブワッシャ４３を介して、モータケース４０内で回転可能で、且つウェーブワッシャ４３による押圧状態で支持されている。従って、継手ユニット１５から過大な負荷が加わった場合には、所定量移動可能に支持されている。
【００２０】
図３は、図２に示す動力駆動機構３において、電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３の間のアライメント不良により、電動モータに及ぼされる影響を説明する説明図である。
電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３の両軸の間には、組立時のアライメント不良や、ウォーム軸１３とウォームホイール１４との間のバックラッシュ調整のためのウォーム軸１３の調整などによって、アライメント不良が存在する。
【００２１】
本願発明は、電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３との継手ユニット１５において、両者の結合関係を規制して、ウォーム軸１３の傾動を規制すると同時に、このアライメント不良に起因して生じる、電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３の間の負荷の作用点を、図６に示すような継手ユニット１５の中央の負荷作用部２９ではなく、モータ側軸受３５の中央の中点３０に持ってくるものである。このことによって、アライメント不良によって生じた負荷が、電動モータ１１のリヤ側、即ち、円柱部３４及びリヤ軸受３６に作用させないようにしたものである。
このように、電動モータ１１の回転軸２１とウォーム軸１３の間のアライメント不良があった場合に、その軸ずれ等を継手ユニット１５で吸収するとともに、負荷の作用点を、モータ側軸受３５の内輪及び外輪の軸方向の領域の中央にある中点３０部分に持ってくることによって、図６に示すような中点３０を中心にしたモーメントを無くし、リヤ軸受３６が、ラジアル（半径）方向の荷重を受けることの無いようにしたものである
【００２２】
図４は、図２に示す継手ユニット１５の具体的構成を示す詳細図であり、また、図５は、図２に示す継手ユニット１５の分解図である。
【００２３】
図４及び図５に示すように、電動モータ１１の回転軸２１は、モータ側ジョイント部６１に形成された結合穴６４に圧入され固定されている。モータ側ジョイント部６１には、結合穴６４とは反対側に、穴６５が形成され、その穴６５には、凹部底面６３を有する凹部６２が形成されている。また、モータ側ジョイント部６１の軸端部に４個の係合突起６７が形成されている。
【００２４】
ウォーム軸１３のウォーム軸回転軸２４は、ウォーム側ジョイント部３２に形成された結合穴７１に圧入され固定されている。ウォーム側ジョイント部３２の結合穴７１とは反対側の軸端部には、先端部３９を有する円柱状の突起部３８が形成され、更に、４個の係合突起３７が形成されている。
【００２５】
モータ側ジョイント部６１とウォーム側ジョイント部３２の間には、ゴム状の弾性部材３３が挿嵌され、モータ側ジョイント部６１の係合突起６７と、ウォーム側ジョイント部３２の係合突起３７との間の金属接触を防ぎつつ、電動モータ１１の回転をウォーム軸１３にスムーズに伝えている。この係合突起３７、６７、及び弾性部材３３は、前記の特許文献１に記載の継手ユニットであってもよい。
【００２６】
ウォーム側ジョイント部３２の円柱状の突起部３８の先端部３９は、樹脂製のスペーサ６６を介して、モータ側ジョイント部６１の凹部底面６３に当接している。また、ウォーム側軸受１８は、モータ側軸受３５に比較して、ケース２０に対して、遊びの大きな取付けがされている。この結合関係により、ウォーム軸１３の傾動は規制され、ウォーム軸１３は、先端部３９と凹部底面６３の接触する点、即ち、モータ側軸受３５の内輪及び外輪の軸方向の領域の中央にある中点３０を中心に傾動する。
【００２７】
以上の構成により、電動モータ１１の回転軸２１と、ウォーム軸１３の両軸の間にアライメント不良があった場合、ウォーム軸１３は、中点３０を中心に傾動すると共に、ウォーム軸１３の両軸の間にアライメント不良は、継手ユニット１５内の弾性部材３３等により吸収されるとともに、ケース２０に対して遊びの大きなウォーム側軸受１８により吸収される。
その結果、電動モータ１１のリヤ軸受３６への影響も少なくなり、打音の発生や作動音の悪化を防ぐことができる。
【００２８】
＜第１実施形態の変形態様＞
次に、第１実施例の変形態様について説明する。本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図４及び図５に示す凹部底面６３は平面としたが、円錐形状にし、また、ウォーム側ジョイント３２の先端部３９も錐状にして、円錐頂点（最深部）と当接するようにすれことも可能である。更に、第１実施例もこの変形態様でも、スペーサを無くすことも可能である。
【符号の説明】
【００２９】
１：動力舵取装置
２：舵取機構
３：動力駆動機構
４：ステアリングホイール
５：車輪
６：ステアリングシャフト
７：ピニオン
８：ラック軸
９：ラック
１０：タイロッド
１１：電動モータ
１２：ウォームギヤ
１３：ウォーム軸
１４：ウォームホイール
１５：継手ユニット
１６：センサ
１７：制御部
１８：ウォーム側軸受
１９：軸受
２０：ケース
２１：回転軸
２４：ウォーム軸回転軸
２５：ウォーム部円柱部
２９：負荷作用部
３０：中点
３２：ウォーム側ジョイント部
３３：弾性部材
３４：リヤ側回転軸
３５：モータ側軸受
３６：リヤ軸受
３７：係合突起
３８：突起部
３９：先端部
４０：モータケース
４１：ステータ
４２：ロータ
４３：ウェーブワッシャ
４８：調整部材
４９：ねじ機構
６１：モータ側ジョイント部
６２：凹部
６３：凹部底面
６４：結合穴
６５：穴
６６：スペーサ
６７：係合突起
７１：結合穴
【図１】
2012020723.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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