JP2000240747A - Electric rotary drive - Google Patents
Electric rotary driveInfo
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- JP2000240747A JP2000240747A JP11047832A JP4783299A JP2000240747A JP 2000240747 A JP2000240747 A JP 2000240747A JP 11047832 A JP11047832 A JP 11047832A JP 4783299 A JP4783299 A JP 4783299A JP 2000240747 A JP2000240747 A JP 2000240747A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 小型・軽量でバックラッシュが少なく、しか
も大きなトルクを得られる構造を実現する。
【解決手段】 電動モータ5の出力を、互いに直列に配
置した摩擦減速機42とウォーム減速機43とを介し
て、ステアリングシャフト2に伝達する。ウォーム減速
機43の減速比を、バックラッシュを大きくする事なく
大きくできるので、上記課題を解決できる。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To realize a structure that is small and lightweight, has little backlash, and can obtain a large torque. SOLUTION: The output of an electric motor 5 is transmitted to a steering shaft 2 via a friction reducer 42 and a worm reducer 43 arranged in series with each other. Since the reduction ratio of the worm speed reducer 43 can be increased without increasing the backlash, the above problem can be solved.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明に係る電動式回転駆
動装置は、例えば自動車の操舵装置に組み込み、運転者
がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減
を図る為のパワーステアリング装置として利用する。或
は、自動車用ブレーキを作動させる為のアクチュエー
タ、自動車用の自動変速機の変速状態を切り換える為の
アクチュエータ、更にはエンジンを始動させる為のスタ
ータ(セルモータ)としても利用できる。BACKGROUND OF THE INVENTION An electric rotary drive device according to the present invention is incorporated in, for example, a steering device of an automobile and used as a power steering device for reducing a force required for a driver to operate a steering wheel. . Alternatively, it can be used as an actuator for operating an automobile brake, an actuator for switching a shift state of an automatic transmission for an automobile, and also as a starter (cell motor) for starting an engine.
【0002】[0002]
【従来の技術】例えば、操舵輪(フォークリフト等の特
殊車両を除き、通常は前輪)に舵角を付与する際に運転
者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽
減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広
く使用されている。又、この様なパワーステアリング装
置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パ
ワーステアリング装置も、近年普及し始めている。電動
式パワーステアリング装置は、油圧式のパワーステアリ
ング装置に比べて小型・軽量にでき、補助動力の大きさ
(トルク)の制御が容易で、しかもエンジンの動力損失
が少ない等の利点がある。図5は、この様な電動式パワ
ーステアリング装置の基本構成を略示している。2. Description of the Related Art For example, as a device for reducing the force required for a driver to operate a steering wheel when giving a steering angle to a steering wheel (except for a special vehicle such as a forklift or the like, usually a front wheel). Power steering devices are widely used. Further, in such a power steering apparatus, an electric power steering apparatus using an electric motor as an auxiliary power source has begun to be widely used in recent years. The electric power steering device has advantages such as being smaller and lighter than the hydraulic power steering device, easily controlling the magnitude (torque) of the auxiliary power, and reducing the power loss of the engine. FIG. 5 schematically shows the basic configuration of such an electric power steering device.
【0003】入力部であるステアリングホイール1の操
作に基づいて回転する、被駆動軸であるステアリングシ
ャフト2の中間部には、上記ステアリングホイール1か
らこのステアリングシャフト2に加えられるトルクの方
向と大きさとを検出するトルクセンサ3と、減速機4と
を設けている。この減速機4の出力側は上記ステアリン
グシャフト2の中間部に結合し、入力側は、クラッチを
備えた電動モータ5の出力軸に結合している。又、上記
トルクセンサ3の検出信号は、車速を表す信号と共に、
上記電動モータ5への通電を制御する為の制御器6に入
力している。上記減速機4として従来一般的には、大き
なリード角を有し、動力の伝達方向に関して可逆性を有
するウォーム減速機を、一般的に使用していた。即ち、
回転力受取部材であるウォームホイールを上記ステアリ
ングシャフト2の中間部に固定すると共に、回転力付与
部材であり上記電動モータ5の出力軸に結合固定したウ
ォームを、上記ウォームホイールと係合させていた。The direction and magnitude of the torque applied to the steering shaft 2 from the steering wheel 1 are provided at an intermediate portion of the steering shaft 2 as a driven shaft, which is rotated based on the operation of the steering wheel 1 as an input unit. And a speed reducer 4 for detecting the torque. The output side of the speed reducer 4 is connected to an intermediate portion of the steering shaft 2, and the input side is connected to an output shaft of an electric motor 5 having a clutch. Further, the detection signal of the torque sensor 3 is, together with a signal indicating the vehicle speed,
It is input to a controller 6 for controlling the energization of the electric motor 5. Conventionally, as the speed reducer 4, a worm speed reducer having a large lead angle and having reversibility in the power transmission direction has been generally used. That is,
A worm wheel, which is a rotational force receiving member, is fixed to an intermediate portion of the steering shaft 2, and a worm, which is a rotational force applying member, is fixedly connected to an output shaft of the electric motor 5, and is engaged with the worm wheel. .
【0004】操舵輪に舵角を付与する為、上記ステアリ
ングホイール1を操作し、上記ステアリングシャフト2
が回転すると、上記トルクセンサ3がこのステアリング
シャフト2の回転方向とトルクとを検出し、その検出値
を表す信号を上記制御器6に送る。するとこの制御器6
は、上記電動モータ5に通電し、上記減速機4を介して
上記ステアリングシャフト2を、上記ステアリングホイ
ール1に基づく回転方向と同方向に回転させる。この結
果、上記ステアリングシャフト2の先端部(図5の下端
部)は、上記ステアリングホイール1から付与された力
に基づくトルクよりも大きなトルクで回転する。In order to impart a steering angle to the steered wheels, the steering wheel 1 is operated and the steering shaft 2 is operated.
Is rotated, the torque sensor 3 detects the rotation direction and the torque of the steering shaft 2 and sends a signal representing the detected value to the controller 6. Then this controller 6
Turns on the electric motor 5 to rotate the steering shaft 2 via the speed reducer 4 in the same direction as the rotation direction based on the steering wheel 1. As a result, the distal end (the lower end in FIG. 5) of the steering shaft 2 rotates with a torque larger than the torque based on the force applied from the steering wheel 1.
【0005】この様なステアリングシャフト2の先端部
の回転は、自在継手7、7及び中間シャフト8を介して
ステアリングギヤ9の入力軸10に伝達される。この入
力軸10は、上記ステアリングギヤ9を構成するピニオ
ン11を回転させ、ラック12を介してタイロッド13
を押し引きし、操舵輪14に所望の舵角を付与する。上
述した説明から明らかな通り、上記ステアリングシャフ
ト2の先端部から自在継手7を介して中間シャフト8に
伝達されるトルクは、上記ステアリングホイール1から
上記ステアリングシャフト2の基端部(図5の上端部)
に加えられるトルクよりも、上記電動モータ5から減速
機4を介して加えられる補助動力分だけ大きい。従っ
て、上記操舵輪14に舵角を付与する為に運転者が上記
ステアリングホイール1を操作する為に要する力は、上
記補助動力分だけ小さくて済む様になる。尚、上記電動
モータ5に付設したクラッチは、この電動モータ5が焼
き付き等により回転不能となる故障を起こした場合に接
続を断ち、上記電動モータ5の存在に基づいて上記ステ
アリングシャフト2が回転不能になる事を防止する役目
を有する。The rotation of the distal end of the steering shaft 2 is transmitted to the input shaft 10 of the steering gear 9 via the universal joints 7, 7 and the intermediate shaft 8. The input shaft 10 rotates a pinion 11 that constitutes the steering gear 9 and a tie rod 13 through a rack 12.
To give a desired steering angle to the steered wheels 14. As is apparent from the above description, the torque transmitted from the distal end of the steering shaft 2 to the intermediate shaft 8 via the universal joint 7 is transmitted from the steering wheel 1 to the base end of the steering shaft 2 (the upper end in FIG. 5). Part)
Is larger than the torque applied to the motor by the amount of the auxiliary power applied from the electric motor 5 via the speed reducer 4. Therefore, the force required for the driver to operate the steering wheel 1 in order to impart a steering angle to the steered wheels 14 can be reduced by the amount of the auxiliary power. The clutch attached to the electric motor 5 is disconnected when the electric motor 5 fails to rotate due to seizure or the like, and the steering shaft 2 cannot rotate due to the presence of the electric motor 5. It has the role of preventing it from becoming
【0006】上述した様に電動式回転駆動装置の場合に
は従来から、電動モータ5とステアリングシャフト2と
の間に設ける減速機4として、ウォーム減速機等のギヤ
式の減速機のみを使用していた。即ち、自動車のパワー
ステアリングの補助動力源となる電動モータ5は、12
V或は24Vの直流電動モータであり、この電動モータ
5単独で必要なトルクを得る事は難しい。しかも、大き
なトルクを有する電動モータは、コスト、重量共に嵩む
為、量産性を考慮した場合、自動車用パワーステアリン
グ装置にこの様な電動モータを使用する事は好ましくな
い。As described above, in the case of the electric rotary drive device, conventionally, only a gear type speed reducer such as a worm speed reducer is used as the speed reducer 4 provided between the electric motor 5 and the steering shaft 2. I was That is, the electric motor 5 serving as an auxiliary power source for the power steering of the vehicle is 12
Since it is a DC electric motor of V or 24 V, it is difficult to obtain a necessary torque by the electric motor 5 alone. In addition, since an electric motor having a large torque increases both cost and weight, it is not preferable to use such an electric motor for a power steering device for an automobile in consideration of mass productivity.
【0007】この様な事情を考慮した場合、自動車用パ
ワーステアリングを構成する為の電動式回転駆動装置に
は、小型(例えばヨークの直径が100mm以下)の電動
モータと、大きな減速比を有する減速機とを組み合わせ
て使用する事が好ましい。ところが、上記減速機として
ギヤ式の減速機のみを使用して必要な減速比を実現しよ
うとした場合には、補助動力の付与時に騒音や振動等が
発生し、運転者を含む乗員に不快感を与える場合があ
る。又、ギヤ式の減速機に不可避のバックラッシュが存
在する為、多少なりとも応答性が悪化する等、操作感が
悪くなる場合があった。特に、減速機の初段部分(電動
モータ寄り部分)で発生したバックラッシュは、拡大さ
れた状態で上記ステアリングシャフト2の回転方向の遊
び(がたつき)となる場合がある為、上記応答性の悪化
が顕著になり易い。これらの不都合は、バックラッシュ
を小さくしたり、或は減速機を構成するギヤを合成樹脂
製とする事により、或る程度解消できるが、寸法精度の
管理が難しくなる等の問題を生じる。In consideration of such circumstances, an electric rotary driving device for forming a power steering for an automobile includes a small-sized (for example, a yoke having a diameter of 100 mm or less) electric motor and a deceleration having a large reduction ratio. It is preferable to use it in combination with a machine. However, if an attempt is made to achieve the required reduction ratio by using only a gear-type reduction gear as the above-described reduction gear, noise, vibration, and the like are generated when the auxiliary power is applied, and the occupants including the driver feel uncomfortable. May be given. In addition, since there is an unavoidable backlash in the gear type speed reducer, the operability may be deteriorated, for example, the response may be slightly deteriorated. In particular, the backlash generated in the initial stage portion (the portion closer to the electric motor) of the speed reducer may cause play (rattle) in the rotational direction of the steering shaft 2 in an enlarged state. The deterioration is likely to be significant. These inconveniences can be solved to some extent by reducing the backlash or making the gears constituting the speed reducer made of synthetic resin. However, problems such as difficulty in managing the dimensional accuracy arise.
【0008】これに対して特開平11−22799号公
報には、摩擦減速機(トラクションドライブ減速機)と
傘歯車式の減速機とを組み合わせた、自動車用パワース
テアリング用の電動式回転駆動装置が記載されている。
この公報に記載された電動式回転駆動装置の場合には、
従前の電動式回転駆動装置に比べれば運転時に発生する
騒音を低減すると共に、バックラッシュの低減に基づく
操作感の向上を図れる。On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-22799 discloses an electric rotary drive device for a power steering for an automobile, which combines a friction reduction device (traction drive reduction device) and a bevel gear type reduction device. Has been described.
In the case of the electric rotary drive described in this publication,
Compared with the conventional electric rotary drive device, the noise generated during operation can be reduced, and the operational feeling based on the reduction of backlash can be improved.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述した公報に記載さ
れた電動式回転駆動装置の場合には、摩擦減速機と組み
合わせるギヤ式の減速機として傘歯車式の減速機を使用
している為、小型でしかも十分な出力トルクを有する電
動式回転駆動装置を実現する事が難しい。即ち、傘歯車
式の減速機により大きな減速比を実現する為には、出力
側に配置する被駆動歯車を大径にする必要があり、小型
化を図りにくくなる。入力側に配置する駆動歯車を小径
にする事により大きな減速比を実現する事も、理論的に
は可能であるが、安定した運転を確保する為には、バッ
クラッシュを極端に大きくする必要がある等、非現実的
である。In the case of the electric rotary drive described in the above-mentioned publication, a bevel gear type speed reducer is used as a gear type speed reducer combined with a friction speed reducer. It is difficult to realize an electric rotary drive device that is small and has a sufficient output torque. That is, in order to realize a large reduction ratio by the bevel gear type speed reducer, it is necessary to increase the diameter of the driven gear disposed on the output side, which makes it difficult to reduce the size. It is theoretically possible to achieve a large reduction ratio by reducing the diameter of the drive gear placed on the input side, but it is necessary to make the backlash extremely large in order to secure stable operation. Something is unrealistic.
【0010】又、自動車用ブレーキや自動車用の自動変
速機の変速状態を切り換える作業を、電動式のアクチュ
エータにより行なわせる事が研究されているが、この様
な電動式のアクチュエータの場合も、バックラッシュに
基づくがたつきを僅少に抑え、大きなトルクを得る事が
要求される。即ち、バックラッシュに基づくがたつき
は、電動式アクチュエータによる位置決め精度の悪化に
結び付く為、僅少に抑える必要がある。本発明は、上述
の様な従来構造が有する問題点を解消し、小型で大きな
出力トルクを得られ、しかもパワーステアリング装置等
に組み込んだ場合に良好な操作感を得られ、又、アクチ
ュエータとして利用した場合に高度の位置決め精度を得
られる電動式回転駆動装置を実現すべく発明したもので
ある。In addition, studies have been made to use an electric actuator to perform the work of switching the shift state of an automobile brake or an automatic transmission for an automobile. It is necessary to minimize rattling based on rush and obtain a large torque. That is, the rattling based on the backlash leads to the deterioration of the positioning accuracy by the electric actuator, so that it is necessary to suppress it slightly. The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional structure, can obtain a large output torque with a small size, can obtain a good operation feeling when incorporated in a power steering device or the like, and can be used as an actuator. The present invention has been invented in order to realize an electric rotary drive device capable of obtaining a high degree of positioning accuracy in such a case.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明の電動式回転駆動
装置は、電動モータと、この電動モータの出力軸により
回転駆動される被駆動軸と、これら出力軸と被駆動軸と
の間に互いに直列に配置された摩擦減速機及びウォーム
減速機とを備える。尚、このうちの摩擦減速機として
は、例えば前述の特開平11−22799号公報等に記
載されたウェッジローラ式のものが、伝達すべきトルク
の大小に拘らず、良好な伝達効率を実現できる事から、
好ましく利用できる。但し、特開昭47−26565号
公報等に記載されて従来から広く知られている遊星ロー
ラ式のものを使用する事もできる。又、上記摩擦減速機
とウォーム減速機との配列順序として好ましくは、電動
モータの側に摩擦減速機を、出力軸の側にウォーム減速
機を、それぞれ配置する。そして、上記電動モータと出
力軸との間の減速比(これら両減速機の減速比の積)
を、好ましくは50〜200程度にする。SUMMARY OF THE INVENTION An electric rotary driving device according to the present invention comprises an electric motor, a driven shaft which is rotationally driven by an output shaft of the electric motor, and a drive shaft between the output shaft and the driven shaft. A friction reducer and a worm reducer arranged in series with each other; As the friction reducer, a wedge roller type described in, for example, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-22799 can realize good transmission efficiency irrespective of the magnitude of the torque to be transmitted. From things
It can be used preferably. However, it is also possible to use a planetary roller type which has been described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 47-26555 or the like and which has been widely known. Preferably, the friction reducer and the worm reducer are arranged in the order in which the friction reducer is arranged on the electric motor side and the worm reducer is arranged on the output shaft side. Then, the reduction ratio between the electric motor and the output shaft (the product of the reduction ratios of these two reduction gears)
Is preferably about 50 to 200.
【0012】[0012]
【作用】上述の様な構成を有する本発明によれば、小型
で大きな出力トルクを得られ、しかもバックラッシュに
伴う操作感の悪化を最低限に抑えられる電動式回転駆動
装置を実現できる。又、電動式アクチュエータを構成し
た場合に、高度の位置決め精度を得られる。例えば、電
動式の自動車用パワーステアリング装置を構成する場
合、12V又は24Vで駆動される電動モータを実用的
な大きさに納める場合には、この電動モータのトルクは
0.1〜0.5kgf・m 程度であるが、摩擦減速機とウォ
ーム減速機とのトルク増大作用により、上記電動式回転
駆動装置の出力軸のトルクを5〜30kgf・m 程度に迄大
きくできる。According to the present invention having the above-described configuration, it is possible to realize an electric rotary drive device which is small in size, can obtain a large output torque, and can minimize the deterioration of operation feeling due to backlash. Also, when an electric actuator is configured, a high degree of positioning accuracy can be obtained. For example, when configuring an electric vehicle power steering device, if the electric motor driven at 12 V or 24 V is to be of a practical size, the torque of this electric motor is 0.1 to 0.5 kgf · m, but the torque of the output shaft of the electric rotary drive can be increased to about 5 to 30 kgf · m by the torque increasing action of the friction reduction gear and the worm reduction gear.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】図1〜3は、本発明の実施の形態
の第1例として、本発明の電動式回転駆動装置を、自動
車用パワーステアリング装置の補助動力部として利用し
た状態を示している。ステアリングホイール1(図5参
照。図1には省略。)の操作に基づいて回転するステア
リングシャフト2の中間部は、ハウジング15の内側
に、回転自在に支持している。又、上記ハウジング15
の側方には、補助動力源となる電動モータ5と、この電
動モータ5の回転駆動力を減速してから上記ステアリン
グシャフト2に伝達する為の減速機4aとを設けてい
る。このうちの減速機4aは、摩擦減速機42とウォー
ム減速機43とを、上記電動モータ5の側から互いに直
列に配置して成る。1 to 3 show a first embodiment of the present invention in which an electric rotary drive device of the present invention is used as an auxiliary power unit of an automobile power steering device. ing. An intermediate portion of the steering shaft 2 that rotates based on the operation of the steering wheel 1 (see FIG. 5, omitted in FIG. 1) is rotatably supported inside the housing 15. The housing 15
An electric motor 5 serving as an auxiliary power source and a speed reducer 4 a for reducing the rotational driving force of the electric motor 5 and transmitting the reduced rotational driving force to the steering shaft 2 are provided on the sides of the steering shaft 2. The reduction gear 4a includes a friction reduction gear 42 and a worm reduction gear 43 arranged in series from the electric motor 5 side.
【0014】本発明の電動式回転駆動装置に組み込む、
上記減速機4aのうちの摩擦減速機42を構成する減速
機ケース16は、上記ハウジング15の側方に設けた円
筒状の保持部17の内側に保持固定している。上記減速
機ケース16は、有底円筒状の本体18と、この本体1
8の基端開口部を塞ぐ蓋体19とから成る。この減速機
ケース16内には、中心ローラ20の内半部(図1の左
半部)を、上記蓋体19の略中央部に形成した通孔21
を通じて挿入している。上記中心ローラ20の外周面
で、後述する外輪22の内側に存在する部分を、第一の
円筒面23としている。尚、上記通孔21は、上記本体
18の内周面の中心軸から、少しだけ外れた(偏った)
位置に設けている。上記中心ローラ20は、上記通孔2
1の内側に、深溝型の玉軸受24等の転がり軸受により
回転自在に支持し、上記電動モータ5により、上記減速
機4aの入力部と上記電動モータ5の出力軸との間に設
けた電磁クラッチ52を介して回転駆動自在としてい
る。Incorporating into the electric rotary drive of the present invention,
The speed reducer case 16 that constitutes the friction speed reducer 42 of the speed reducer 4 a is held and fixed inside a cylindrical holding portion 17 provided on the side of the housing 15. The reduction gear case 16 includes a bottomed cylindrical main body 18 and the main body 1.
8 to close the base opening. In the reduction gear case 16, an inner half (the left half in FIG. 1) of the center roller 20 is provided with a through hole 21 formed substantially in the center of the lid 19.
Inserted through. A portion existing on the outer peripheral surface of the center roller 20 and inside an outer ring 22 described later is defined as a first cylindrical surface 23. The through hole 21 is slightly displaced (biased) from the center axis of the inner peripheral surface of the main body 18.
Position. The center roller 20 is provided in the through hole 2.
1 is rotatably supported by a rolling bearing such as a deep-groove type ball bearing 24, and is provided between the input portion of the speed reducer 4a and the output shaft of the electric motor 5 by the electric motor 5. It is freely rotatable through the clutch 52.
【0015】又、上記減速機ケース16の内側で上記中
心ローラ20の周囲部分には、3本の枢軸25a、25
b、25cを、それぞれこの中心ローラ20と平行に配
置している。即ち、これら各枢軸25a、25b、25
cの一端部(図1の右端部)を上記蓋体19に支持する
と共に、他端部(図1の左端部)を連結板26に支持し
ている。尚、これら3本の枢軸25a、25b、25c
のうち、図2〜3の上部中央に位置する1本の枢軸25
aは、その両端部を上記蓋体19及び連結板26に形成
した嵌合孔に圧入固定若しくはほぼがたつきなく挿入し
ている。従って、この枢軸25aが、上記減速機ケース
16内で円周方向或は直径方向に変位する事はない。Also, three pivots 25a and 25 are provided inside the speed reducer case 16 and around the center roller 20.
b and 25c are arranged in parallel with the center roller 20, respectively. That is, each of these pivots 25a, 25b, 25
One end of c (the right end in FIG. 1) is supported by the lid 19, and the other end (the left end in FIG. 1) is supported by the connecting plate 26. In addition, these three pivots 25a, 25b, 25c
One of the pivots 25 located at the upper center of FIGS.
As for a, both ends thereof are press-fitted and fixed or inserted almost without rattling into fitting holes formed in the lid 19 and the connecting plate 26. Therefore, the pivot 25a is not displaced in the circumferential direction or the diametric direction in the speed reducer case 16.
【0016】これに対して、図2〜3の下部左右両側に
位置する残り2本の枢軸25b、25cは、両端部を上
記蓋体19及び連結板26に対し、上記減速機ケース1
6の円周方向及び直径方向に亙る若干の変位自在に支持
している。この為に、上記蓋体19及び連結板26の一
部で上記枢軸25b、25cの両端部に整合する部分に
は、図3に示す様に、上記両枢軸25b、25cの外径
よりも大きな内径を有する支持孔27、27を形成し、
これら各支持孔27、27に、上記両枢軸25b、25
cの両端部を緩く係合させている。そして、これら各枢
軸25a、25b、25cの中間部周囲に、それぞれが
中間ローラであるガイドローラ28及びウェッジローラ
29a、29bを、それぞれラジアルニードル軸受3
0、30、或は深溝型の玉軸受等の転がり軸受により、
回転自在に支持している。尚、上記連結板26は、上記
蓋体19の内面(上記ガイドローラ28及びウェッジロ
ーラ29a、29bを設置した空間側の面で、図1の左
面)の一部で、上記ガイドローラ28及びウェッジロー
ラ29a、29bから外れた位置に突設した突部31、
31に突き当て、連結ボルト32、32により、上記蓋
体19に連結固定している。On the other hand, the remaining two pivots 25b and 25c located on the lower left and right sides of FIGS.
6 is slightly displaceable in the circumferential and diametric directions. For this reason, a portion of the lid 19 and a part of the connecting plate 26 which is aligned with both ends of the pivots 25b, 25c is larger than the outer diameter of the pivots 25b, 25c as shown in FIG. Forming support holes 27, 27 having an inner diameter;
The two pivots 25b, 25
c are loosely engaged at both ends. A guide roller 28 and a wedge roller 29a, 29b, each of which is an intermediate roller, are provided around the intermediate portion of each of the pivots 25a, 25b, 25c, respectively.
Rolling bearings such as 0, 30 or deep groove ball bearings
It is rotatably supported. The connecting plate 26 is a part of the inner surface of the lid 19 (the surface on the space side where the guide roller 28 and the wedge rollers 29a and 29b are installed, and the left surface in FIG. 1). A protruding portion 31 protruding from a position off the rollers 29a and 29b;
31 and is connected and fixed to the lid 19 by connecting bolts 32, 32.
【0017】又、上記減速機ケース16の内側で上記ガ
イドローラ28及びウェッジローラ29a、29bを囲
む部分には、有底円筒状の外輪22を、回転自在に設け
ている。この外輪22は、円筒部33と、この円筒部3
3の一端(図1の左端)部を塞ぐ底板部34とを有す
る。そして、このうちの円筒部33の内周面を、第二の
円筒面35としている。そして、この第二の円筒面35
と、上記ガイドローラ28及びウェッジローラ29a、
29bの外周面である第三の円筒面36、36とを当接
自在としている。又、上記外輪22を構成する上記底板
部34の外面(上記各ローラ28、29a、29bが存
在する空間と反対側の面で、図1の左面)の中心部に、
出力軸37の基端部(図1の右端部)を結合固定してい
る。この出力軸37は、前記減速機ケース16を構成す
る本体18の中央部に形成した第二の通孔38の内側
に、深溝型の玉軸受39等の転がり軸受により、回転自
在に支持している。A cylindrical outer ring 22 with a bottom is rotatably provided inside the speed reducer case 16 at a portion surrounding the guide roller 28 and the wedge rollers 29a and 29b. The outer ring 22 includes a cylindrical portion 33 and the cylindrical portion 3.
3 has a bottom plate portion 34 for closing one end (the left end in FIG. 1). The inner peripheral surface of the cylindrical portion 33 is a second cylindrical surface 35. And, this second cylindrical surface 35
And the guide roller 28 and the wedge roller 29a,
The third cylindrical surfaces 36, 36, which are the outer peripheral surfaces of 29b, can be freely contacted. Also, at the center of the outer surface of the bottom plate portion 34 constituting the outer ring 22 (the surface opposite to the space where the rollers 28, 29a, and 29b are present, the left surface in FIG. 1)
The base end (the right end in FIG. 1) of the output shaft 37 is connected and fixed. The output shaft 37 is rotatably supported by a rolling bearing such as a deep groove ball bearing 39 inside a second through hole 38 formed in the center of the main body 18 constituting the speed reducer case 16. I have.
【0018】上記ガイドローラ28及びウェッジローラ
29a、29bの外周面である、上記第三の円筒面3
6、36は、前記中心ローラ20の外周面である第一の
円筒面23、並びに上記外輪22を構成する円筒部33
の内周面である上記第二の円筒面35に当接させてい
る。上記中心ローラ20の中心と上記出力軸37及び外
輪22の中心とは互いに偏心している。即ち、前述の様
に、上記中心ローラ20を挿通する通孔21は、前記本
体18の内周面の中心軸から少しだけ外れた位置に設け
ているのに対して、上記出力軸37を挿通する第二の通
孔38は上記本体18の内周面の中心軸に一致する部分
に設けている。又、この第二の通孔38の内側に回転自
在に支持した出力軸37と外輪22とは互いに同心であ
る。従って、上記中心ローラ20と上記外輪22及び出
力軸37とは、上記通孔21の減速機ケース16の中心
からのずれ量δ分だけ、互いに偏心している。そして、
上記中心ローラ20の外周面である第一の円筒面23と
上記円筒部33の内周面である第二の円筒面35との間
に存在して上記ガイドローラ28及びウェッジローラ2
9a、29bが設けられた環状空間49の幅寸法が、上
記δなる偏心量に見合う分だけ、円周方向に亙り不同に
なっている。The third cylindrical surface 3 which is the outer peripheral surface of the guide roller 28 and the wedge rollers 29a and 29b.
Reference numerals 6 and 36 denote a first cylindrical surface 23 which is an outer peripheral surface of the center roller 20 and a cylindrical portion 33 which constitutes the outer ring 22.
Is in contact with the second cylindrical surface 35, which is the inner peripheral surface of the second cylindrical surface. The center of the center roller 20 and the centers of the output shaft 37 and the outer ring 22 are eccentric to each other. That is, as described above, the through-hole 21 through which the center roller 20 is inserted is provided at a position slightly deviated from the center axis of the inner peripheral surface of the main body 18, while the output shaft 37 is inserted through the through-hole 21. The second through-hole 38 is provided at a portion corresponding to the central axis of the inner peripheral surface of the main body 18. The output shaft 37 rotatably supported inside the second through hole 38 and the outer ring 22 are concentric with each other. Therefore, the center roller 20, the outer ring 22, and the output shaft 37 are eccentric with respect to each other by a shift amount δ of the through hole 21 from the center of the speed reducer case 16. And
The guide roller 28 and the wedge roller 2 exist between a first cylindrical surface 23 which is an outer peripheral surface of the center roller 20 and a second cylindrical surface 35 which is an inner peripheral surface of the cylindrical portion 33.
The width dimension of the annular space 49 provided with 9a and 29b is not uniform in the circumferential direction by an amount corresponding to the eccentricity δ.
【0019】この様に、上記環状空間49の幅寸法を円
周方向に亙り不同にした分、上記ガイドローラ28及び
ウェッジローラ29a、29bの外径を異ならせてい
る。即ち、上記外輪22に対して中心ローラ20が偏心
している側(図2〜3の下側)に位置するウェッジロー
ラ29a、29bの径を、互いに同じとすると共に比較
的小径にしている。これに対して、上記外輪22に対し
て中心ローラ20が偏心しているのと反対側(図2〜3
の上側)に位置するガイドローラ28の径を、上記両ウ
ェッジローラ29a、29bよりも大きくしている。そ
して、これらガイドローラ28及びウェッジローラ29
a、29bの外周面である第三の円筒面36、36を、
上記第一、第二の円筒面23、35に当接させている。As described above, the outer diameters of the guide roller 28 and the wedge rollers 29a and 29b are made different from each other because the width of the annular space 49 is made uneven in the circumferential direction. That is, the diameters of the wedge rollers 29a and 29b located on the side where the center roller 20 is eccentric with respect to the outer ring 22 (the lower side in FIGS. 2 and 3) are the same and relatively small. On the other hand, the opposite side of the eccentricity of the center roller 20 with respect to the outer ring 22 (see FIGS.
The upper side of the guide roller 28 has a larger diameter than the two wedge rollers 29a and 29b. The guide roller 28 and the wedge roller 29
a, a third cylindrical surface 36, 36 which is an outer peripheral surface of 29b,
The first and second cylindrical surfaces 23 and 35 are in contact with each other.
【0020】尚、上記1個のガイドローラ28及び2個
のウェッジローラ29a、29bのうち、ガイドローラ
28を支持した枢軸25aは、前述の様に、上記減速機
ケース16内に固定している。これに対して、ウェッジ
ローラ29a、29bを支持した枢軸25b、25c
は、やはり前述した様に上記減速機ケース16内に、円
周方向及び直径方向に亙る若干の変位を自在に支持して
いる。従って、上記ウェッジローラ29a、29bも、
上記減速機ケース16内で円周方向及び直径方向に亙り
若干の変位自在である。そして、前記連結板26内に設
けたシリンダ孔40、40内に装着した圧縮コイルばね
41、41等の弾性材により、上記各ウェッジローラ2
9a、29bを支持した枢軸25b、25cを、これら
各枢軸25b、25cに回転自在に支持したウェッジロ
ーラ29a、29bを前記環状空間49の幅の狭い部分
に向け移動させるべく、弾性的に軽く押圧している。Incidentally, of the one guide roller 28 and the two wedge rollers 29a, 29b, the pivot 25a supporting the guide roller 28 is fixed in the speed reducer case 16 as described above. . On the other hand, the pivots 25b, 25c supporting the wedge rollers 29a, 29b
As described above, a small displacement in the circumferential direction and the diametrical direction is freely supported in the speed reducer case 16 as described above. Therefore, the wedge rollers 29a and 29b also
Within the speed reducer case 16, it is slightly displaceable in the circumferential direction and the diametric direction. Each of the wedge rollers 2 is formed by an elastic material such as a compression coil spring 41, 41 mounted in a cylinder hole 40, 40 provided in the connecting plate 26.
The pivots 25b and 25c supporting the shafts 9a and 29b are elastically and lightly pressed to move the wedge rollers 29a and 29b rotatably supported by the pivots 25b and 25c toward a narrow portion of the annular space 49. are doing.
【0021】上述の様に構成する摩擦減速機42の出力
軸37の回転を前記ステアリングシャフト2に、更に減
速して伝達すべく、このステアリングシャフト2の中間
部で前記ハウジング15内に位置する部分には、前記ウ
ォーム減速機43を構成するウォームホイール44を外
嵌固定している。このウォーム44の材質は特に問わな
いが、強度を要求される場合には金属製とし、上記ウォ
ーム減速機43の静粛性を特に求められる場合には合成
樹脂製とする。この場合に、ポリアセタール等の高機能
樹脂製とすれば、静粛性と強度確保とを、高次元で両立
させる事ができる。又、上記ハウジング15の内部にウ
ォーム45を、それぞれが深溝型の玉軸受46、46等
の1対の転がり軸受により、回転自在に支持している。
このウォーム45の材質に就いても、上記ウォームホイ
ール44と同様に考慮する。このウォーム45の中心軸
と上記ステアリングシャフト2の中心軸とは、捩れの位
置の関係にある。又、上記ウォーム45の基端部(図1
の右端部)と上記出力軸37の先端面(図1の左端部)
とは、凹凸係合のカップリング等により、回転力の伝達
自在に係合させている。そして、上記ウォームホイール
44とウォーム45とを互いに、動力の伝達方向に可逆
性を持たせて、噛合させている。従って、上記出力軸3
7の回転は、減速されつつ上記ステアリングシャフト2
に伝達される。In order to transmit the rotation of the output shaft 37 of the friction reducer 42 constructed as described above to the steering shaft 2 at a further reduced speed, a portion located in the housing 15 at an intermediate portion of the steering shaft 2. The worm wheel 44 constituting the worm speed reducer 43 is externally fitted and fixed. The material of the worm 44 is not particularly limited, but is made of metal when strength is required, and is made of synthetic resin when quietness of the worm speed reducer 43 is particularly required. In this case, if high-performance resin such as polyacetal is used, both quietness and strength can be achieved at a high level. A worm 45 is rotatably supported inside the housing 15 by a pair of rolling bearings such as deep groove ball bearings 46, 46.
The material of the worm 45 is also considered in the same manner as the worm wheel 44. The central axis of the worm 45 and the central axis of the steering shaft 2 are in a torsional position. Also, the base end of the worm 45 (FIG. 1)
Of the output shaft 37 (left end of FIG. 1).
Means that the rotational force can be freely transmitted by a coupling of concave and convex engagement or the like. The worm wheel 44 and the worm 45 are meshed with each other with reversibility in the power transmission direction. Therefore, the output shaft 3
7, the rotation of the steering shaft 2 is reduced.
Is transmitted to
【0022】上述の様に構成する本発明の電動式回転駆
動装置の使用時、即ち、ステアリングホイール1の操作
に基づいて操舵輪14(図5参照)に舵角を付与する場
合で、ステアリングシャフト2に電動モータ5による補
助動力を付与する際の作用は、次の通りである。ステア
リングホイール1によりステアリングシャフト2を回転
させると、制御器6(図5参照)が上記電動モータ5に
通電する。この電動モータ5の出力部と前記中心ローラ
20との間には、必要に応じて前記電磁クラッチ52を
設けるが、この様な電磁クラッチ52が存在する場合に
はつないだ状態で、上記電動モータ5に通電する。そし
て、前記摩擦減速機42の中心ローラ20を回転させ
る。この中心ローラ20の回転は、この中心ローラ20
の外周面である第一の円筒面23と、ガイドローラ28
及びウェッジローラ29a、29bの外周面である第三
の円筒面36、36との当接部である、各内径側当接部
47、47を介して、これらガイドローラ28及びウェ
ッジローラ29a、29bに伝わる。更に、これらガイ
ドローラ28及びウェッジローラ29a、29bの回転
は、上記各第三の円筒面36、36と前記外輪22を構
成する円筒部33の内周面に設けた第二の円筒面35と
の当接部である、各外径側当接部48、48を介して、
この外輪22に伝わる。そして、この外輪22に結合固
定した前記出力軸37が回転する。When the electric rotary drive device of the present invention configured as described above is used, that is, when the steering angle is given to the steered wheels 14 (see FIG. 5) based on the operation of the steering wheel 1, the steering shaft is used. The operation at the time of applying the auxiliary power by the electric motor 5 to 2 is as follows. When the steering shaft 2 is rotated by the steering wheel 1, the controller 6 (see FIG. 5) energizes the electric motor 5. The electromagnetic clutch 52 is provided between the output portion of the electric motor 5 and the center roller 20 as necessary. When such an electromagnetic clutch 52 is present, the electromagnetic motor 5 is energized. Then, the center roller 20 of the friction reducer 42 is rotated. The rotation of the center roller 20 is
A first cylindrical surface 23 which is an outer peripheral surface of
These guide rollers 28 and wedge rollers 29a, 29b are provided via respective inner diameter side contact portions 47, 47 which are contact portions with third cylindrical surfaces 36, 36 which are outer peripheral surfaces of the wedge rollers 29a, 29b. Transmitted to. Further, the rotation of the guide roller 28 and the wedge rollers 29a, 29b is caused by the rotation of the third cylindrical surfaces 36, 36 and the second cylindrical surface 35 provided on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 33 constituting the outer ring 22. Through the outer diameter side contact portions 48, 48, which are the contact portions of
It is transmitted to this outer ring 22. Then, the output shaft 37 fixedly connected to the outer ring 22 rotates.
【0023】この様にして出力軸37が回転すると、前
記ウォーム45が回転し、更にこのウォーム45が、上
記ステアリングシャフト2の中間部外周面に固定したウ
ォームホイール44を回転駆動して、上記ステアリング
シャフト2に回転方向の補助動力を付与する。この様に
してステアリングホイール1及び電動モータ5からステ
アリングシャフト2に加えられた回転力は、自在継手
7、7及び中間シャフト8を介してステアリングギヤ9
の入力軸10に伝達され、ピニオン11を介してラック
12を軸方向に変位させ、操舵輪14(図5参照)に所
望の舵角を付与する。この為、上記電動モータ4からス
テアリングシャフト2に補助動力を付与した分、操舵輪
14に舵角を付与すべく、上記ステアリングホイール1
を操作する為に要する力を軽減できる。尚、上記電動モ
ータ5から上記ステアリングシャフト2に付与する補助
動力の大きさ(トルク)は、車速、或はエンジン回転数
等に応じて変化する。即ち、前記制御器6は、車速が遅
い(或はエンジン回転数が低い)場合程、上記電動モー
タ5への通電量を増やし、上記補助動力を大きくして、
ステアリングホイール1を操作する為に要する力を低減
させる。When the output shaft 37 rotates in this manner, the worm 45 rotates, and the worm 45 further drives the worm wheel 44 fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the steering shaft 2 to rotate the worm 45. The auxiliary power in the rotation direction is applied to the shaft 2. The turning force applied to the steering shaft 2 from the steering wheel 1 and the electric motor 5 in this manner is transmitted to the steering gear 9 via the universal joints 7 and 7 and the intermediate shaft 8.
The rack 12 is displaced in the axial direction via the pinion 11 to impart a desired steering angle to the steered wheels 14 (see FIG. 5). For this reason, the steering wheel 1 is provided to provide a steering angle to the steered wheels 14 by the amount of the auxiliary power applied to the steering shaft 2 from the electric motor 4.
The force required to operate the device can be reduced. Note that the magnitude (torque) of the auxiliary power applied from the electric motor 5 to the steering shaft 2 changes according to the vehicle speed, the engine speed, and the like. That is, the controller 6 increases the amount of power to the electric motor 5 and increases the auxiliary power as the vehicle speed decreases (or the engine speed decreases).
The force required to operate the steering wheel 1 is reduced.
【0024】上述の様な補助動力の付与時、前記摩擦減
速機42を構成する中心ローラ20が、例えば図2〜3
の時計方向(又は反時計方向)に、外輪22が同じく反
時計方向(又は時計方向)に、それぞれ回転すると、図
2〜3の右側の枢軸25b(又は左側の枢軸25c)に
回転自在に支持したウェッジローラ29a(又は29
b)が、上記第一、第二の円筒面23、35同士の間に
存在する環状空間49内で、この環状空間49の幅の狭
い部分(図2〜3の下側中央部分)に向け移動する。こ
の結果、上記枢軸25b(又は25c)に回転自在に支
持したウェッジローラ29a(又は29b)の外周面で
ある第三の円筒面36が、上記第一の円筒面23と第二
の円筒面35とを強く押圧する。そして、当該ウェッジ
ローラ29a(又は29b)に関する第三の円筒面36
と上記第一の円筒面23との当接部である内径側当接部
47、及び、当該ウェッジローラ29a(又は29b)
に関する第三の円筒面36と上記第二の円筒面35との
当接部である外径側当接部48の当接圧が高くなる。At the time of applying the auxiliary power as described above, the center roller 20 constituting the friction reducer 42 is, for example, shown in FIGS.
When the outer ring 22 rotates in the clockwise (or counterclockwise) direction in the same manner as above, respectively, the outer ring 22 is rotatably supported on the right pivot 25b (or the left pivot 25c) in FIGS. Wedge roller 29a (or 29
b) in the annular space 49 existing between the first and second cylindrical surfaces 23 and 35 toward the narrow portion (the lower central portion in FIGS. 2 and 3) of the annular space 49. Moving. As a result, the third cylindrical surface 36, which is the outer peripheral surface of the wedge roller 29a (or 29b) rotatably supported on the pivot 25b (or 25c), is connected to the first cylindrical surface 23 and the second cylindrical surface 35. Press strongly. Then, the third cylindrical surface 36 related to the wedge roller 29a (or 29b)
And an inner diameter side contact portion 47 which is a contact portion between the first cylindrical surface 23 and the wedge roller 29a (or 29b).
The contact pressure of the outer diameter side contact portion 48, which is the contact portion between the third cylindrical surface 36 and the second cylindrical surface 35, becomes high.
【0025】上記1個のウェッジローラ29a(又は2
9b)に関する内径側、外径側両当接部47、48の当
接圧が高くなると、上記中心ローラ20と外輪22との
うちの少なくとも一方の部材が、組み付け隙間、或は弾
性変形等に基づき、それぞれの直径方向に亙り僅かに変
位する。この結果、残り2個の中間ローラである、ガイ
ドローラ28及びウェッジローラ29b(又は29a)
の外周面である第三の円筒面36、36と上記中心ロー
ラ20の外周面である第一の円筒面23との当接部であ
る2個所の内径側当接部47、47、及びこれらウェッ
ジローラ29b(又は29a)及びガイドローラ28の
外周面である第三の円筒面36、36と外輪22の内周
面である第二の円筒面35との当接部である2個所の外
径側当接部48、48の当接圧が高くなる。The one wedge roller 29a (or 2)
When the contact pressure between the inner and outer contact portions 47 and 48 with respect to 9b) increases, at least one of the center roller 20 and the outer ring 22 causes an assembling gap or elastic deformation. A slight displacement along the respective diametrical direction. As a result, the remaining two intermediate rollers, the guide roller 28 and the wedge roller 29b (or 29a)
And two inner-diameter-side abutting portions 47, 47, which are abutting portions of the third cylindrical surfaces 36, 36, which are the outer peripheral surfaces of the central roller 20, and the first cylindrical surface 23, which is the outer peripheral surface of the center roller 20, Outer two portions which are contact portions between the third cylindrical surfaces 36, 36 which are the outer peripheral surfaces of the wedge roller 29b (or 29a) and the guide roller 28 and the second cylindrical surface 35 which is the inner peripheral surface of the outer ring 22. The contact pressure of the radial contact portions 48 increases.
【0026】上記1本の枢軸25b(又は25c)に回
転自在に支持したウェッジローラ29a(又は29b)
を、上記環状空間49内でこの環状空間49の幅の狭い
部分に向け移動させようとする力は、上記中心ローラ2
0から上記外輪22に伝達するトルクの大きさに応じて
変化する。即ち、前記電動モータ5による上記中心ロー
ラ20の駆動トルクが大きくなる程、上記ウェッジロー
ラ29a(又は29b)を上記環状空間49の幅の狭い
部分に向け移動させようとする力が大きくなる。そし
て、この力が大きくなる程、上記各内径側、外径側両当
接部47、48の当接圧が大きくなる。逆に言えば、上
記駆動トルクが小さい場合には、これら各内径側、外径
側両当接部47、48の当接圧が小さい。前記摩擦減速
機42の伝達効率を確保すべく、上記各当接部47、4
8で滑りが発生する事を防止する為には、これら各当接
部の当接圧を、伝達すべきトルクに応じて高くする必要
がある。A wedge roller 29a (or 29b) rotatably supported by the one pivot 25b (or 25c).
Of the center roller 2 in the annular space 49 toward the narrow portion of the annular space 49.
It changes from 0 in accordance with the magnitude of the torque transmitted to the outer ring 22. That is, as the driving torque of the center roller 20 by the electric motor 5 increases, the force for moving the wedge roller 29a (or 29b) toward the narrow portion of the annular space 49 increases. The greater the force, the greater the contact pressure between the inner and outer diameter contact portions 47, 48. Conversely, when the driving torque is small, the contact pressures of the inner and outer contact portions 47 and 48 are small. In order to ensure the transmission efficiency of the friction reducer 42, the contact portions 47, 4
In order to prevent the occurrence of slippage at step 8, it is necessary to increase the contact pressure of these contact portions in accordance with the torque to be transmitted.
【0027】これに対して、伝達すべきトルクが小さい
場合にも上記当接圧を大きくしたままにすると、上記各
当接部47、48での転がり抵抗が増大し、上記摩擦減
速機42の伝達効率を悪化させる。これに対して本発明
の電動式回転駆動装置を構成する摩擦減速機42は、伝
達すべきトルクが小さい場合には、上記各内径側、外径
側両当接部47、48の当接圧を小さくし、反対に伝達
すべきトルクが大きい場合には、上記各内径側、外径側
両当接部47、48の当接圧を大きくする。従って、上
記電動モータ5への通電量の相違に基づく補助動力のト
ルク変動に拘らず、上記摩擦減速機42の伝達効率を常
に良好に維持して、上記電動モータ5に通電する為のバ
ッテリーの消耗防止を図れる。On the other hand, if the contact pressure is kept high even when the torque to be transmitted is small, the rolling resistance at each of the contact portions 47 and 48 increases, and the friction reducer 42 Deteriorates transmission efficiency. On the other hand, when the torque to be transmitted is small, the friction reduction device 42 constituting the electric rotary drive device of the present invention, when the torque to be transmitted is small, applies the contact pressure between the inner and outer diameter contact portions 47 and 48. When the torque to be transmitted is large, on the contrary, the contact pressures of the inner and outer contact portions 47 and 48 are increased. Accordingly, regardless of the torque fluctuation of the auxiliary power based on the difference in the amount of power supply to the electric motor 5, the transmission efficiency of the friction reducer 42 is always kept good, and the battery for supplying power to the electric motor 5 is charged. The wear can be prevented.
【0028】以上に述べた様に、本例の電動式回転駆動
装置の場合には、減速機4aの前段部分に、ウェッジロ
ーラ型の摩擦減速機42を使用している為、運転時に騒
音や振動が発生せず、操作感に影響する程のバックラッ
シュもない。この為、自動車用パワーステアリング装置
に利用した場合に、舵角付与時に運転者を含む乗員に不
快感を与えたり、ステアリングホイール1の操作感を悪
くする事がない。しかも消費電力を抑えて、バッテリー
への負担軽減も図れる。尚、上記摩擦減速機42の出力
軸37の回転を前記ステアリングシャフト2に伝達する
ウォーム45とウォームホイール44との噛合部には、
多少バックラッシュが存在する場合もあるが、この部分
のバックラッシュが拡大されて上記ステアリングシャフ
ト2の遊びになる事はない。従って、これらウォーム4
5とウォームホイール44との噛合部の存在に基づき、
運転者に不快感を与える程応答性が悪化する事はない。
又、上記摩擦減速機42と共に減速機4aを構成するギ
ヤ式の減速機として、小型でしかも減速比を大きくでき
る、ウォーム減速機43を使用している為、上記電動モ
ータ5として特に大型のものを使用しなくても、この電
動モータ5から上記ステアリングシャフト2に付与する
トルクを十分に大きくできる。従って、重量の嵩む自動
車の操舵力も、十分に軽減できる。As described above, in the case of the electric rotary drive device of the present embodiment, since the wedge roller type friction reduction device 42 is used in the front stage of the reduction device 4a, noise and noise during operation are reduced. Vibration does not occur and there is no backlash that affects the feeling of operation. For this reason, when used in a power steering device for an automobile, the occupant, including the driver, is not discomforted when the steering angle is given, and the operation feeling of the steering wheel 1 is not deteriorated. In addition, the power consumption can be reduced and the burden on the battery can be reduced. The meshing portion between the worm 45 and the worm wheel 44 that transmits the rotation of the output shaft 37 of the friction reducer 42 to the steering shaft 2 includes:
Although there may be some backlash, the backlash in this portion is not enlarged and the steering shaft 2 does not play. Therefore, these worms 4
5 and the presence of the meshing portion of the worm wheel 44,
Responsiveness does not deteriorate as much as discomfort is given to the driver.
Further, since the worm speed reducer 43, which is small and can increase the reduction ratio, is used as the gear type speed reducer constituting the speed reducer 4a together with the friction speed reducer 42, the electric motor 5 is particularly large. , The torque applied from the electric motor 5 to the steering shaft 2 can be made sufficiently large. Therefore, the steering force of a heavy automobile can be sufficiently reduced.
【0029】尚、図示の例では、本発明の電動式回転駆
動装置を、パワーステアリング装置の補助動力源として
利用する場合に就いて示したので、上記摩擦減速機42
として、1対のウェッジローラ29a、29bを有し、
両方向の回転運動を伝達自在なものを組み込んでいる。
これに対して、トルクの伝達方向が一方向のみに限られ
る用途に使用する電動式回転駆動装置であれば、ウェッ
ジローラを1個のみ備え、トルクの伝達方向が一方向に
限られるものを使用しても良い。In the illustrated example, the electric rotary drive of the present invention is used as an auxiliary power source for a power steering device.
Has a pair of wedge rollers 29a and 29b,
It incorporates a device that can transmit rotational motion in both directions.
On the other hand, if the electric rotary drive device is used for applications where the torque transmission direction is limited to one direction, only one wedge roller is used and the torque transmission direction is limited to one direction. You may.
【0030】次に、図4は、本発明の実施の形態の第2
例を示している。本例の場合には、減速機4bを構成す
る摩擦減速機42aとして、遊星ローラ式のものを使用
している。従って、本例の場合、ウォーム減速機43を
構成するウォーム45は、上記摩擦減速機42aを構成
するキャリア50と同心に配置され、各遊星ローラ5
1、51の公転運動を取り出す形で、このキャリア50
と共に回転する。この様な遊星ローラ式の摩擦減速機の
構成及び作用自体は、従来から広く知られている為、詳
しい図示並びに説明は省略する。FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention.
An example is shown. In the case of the present example, a planetary roller type is used as the friction reduction device 42a constituting the reduction device 4b. Therefore, in the case of this example, the worm 45 constituting the worm speed reducer 43 is arranged concentrically with the carrier 50 constituting the above-mentioned friction reducer 42a, and each planetary roller 5
By taking out the orbital motions of the carrier 50, the carrier 50
Rotate with. Since the configuration and operation of such a planetary roller type friction reducer are widely known in the related art, detailed illustration and description are omitted.
【0031】尚、本発明を実施する場合に、例えば電動
モータ5の出力部とステアリングシャフト2等の被駆動
回転軸との間に、一方向クラッチや電磁クラッチを、回
転力の伝達方向に関して直列に設ける場合がある。この
場合に、電磁クラッチは何れの部分に設けても良いが、
一方向クラッチは、回転速度が遅い被駆動回転軸に設け
る事が好ましい。又、パワーステアリング装置に利用す
る場合には、ウォーム減速機として動力の伝達方向に可
逆性を有するものを使用して、電動モータの故障時にも
ステアリングシャフトの回転を可能にする必要がある。
これに対して、他の用途に使用する場合には、上記ウォ
ーム減速機として、動力の伝達方向が限られるものを使
用しても良い。In practicing the present invention, for example, a one-way clutch or an electromagnetic clutch is connected in series between the output portion of the electric motor 5 and a driven rotary shaft such as the steering shaft 2 with respect to the direction of transmitting the rotational force. In some cases. In this case, the electromagnetic clutch may be provided in any part,
The one-way clutch is preferably provided on a driven rotation shaft having a low rotation speed. Further, when used in a power steering device, it is necessary to use a worm speed reducer having reversibility in the power transmission direction so that the steering shaft can be rotated even when the electric motor fails.
On the other hand, when the worm speed reducer is used for another purpose, a worm speed reducer whose power transmission direction is limited may be used.
【0032】[0032]
【発明の効果】本発明の電動式回転駆動装置は、以上に
述べた通り構成され作用するが、小型且つ軽量に構成で
きるにも拘らず、例えばパワーステアリング装置として
使用した場合に、運転時に騒音や振動が発生せず、大き
なバックラッシュもない。この為、舵角付与時に運転者
を含む乗員に不快感を与えたり、ステアリングホイール
の操作感を悪くする事がなく、電動式パワーステアリン
グ装置を高級車に組み付ける事も可能になる。又、電動
式のアクチュエータを構成した場合に、高度の位置決め
精度を得られる等、電動式回転駆動装置の用途拡大に寄
与できる。更には、エンジン始動用のスタータとして利
用した場合に、スタータ作動時の騒音を低減できる。The electric rotary drive device of the present invention is constructed and operates as described above. However, despite its small size and light weight, for example, when it is used as a power steering device, it produces noise during operation. There is no vibration and no large backlash. Therefore, the electric power steering device can be assembled into a luxury car without giving a passenger or driver an uncomfortable feeling when the steering angle is given, and without deteriorating the operational feeling of the steering wheel. In addition, when an electric actuator is configured, a high degree of positioning accuracy can be obtained, which can contribute to an expanded use of the electric rotary drive device. Further, when used as a starter for starting the engine, noise during operation of the starter can be reduced.
【図1】本発明の実施の形態の第1例を示す部分切断面
図。FIG. 1 is a partially cutaway view showing a first example of an embodiment of the present invention.
【図2】図1のA−A断面図。FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG.
【図3】同じくB−B断面図。FIG. 3 is a sectional view taken along line BB of FIG.
【図4】本発明の実施の形態の第2例を示す要部斜視
図。FIG. 4 is an essential part perspective view showing a second example of the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の対象となる電動式回転駆動装置を組み
付ける装置の1例である、電動式パワーステアリング装
置の全体構造を示す略図。FIG. 5 is a schematic diagram showing the entire structure of an electric power steering device, which is an example of a device for assembling the electric rotary drive device to which the present invention is applied.
1 ステアリングホイール 2 ステアリングシャフト 3 トルクセンサ 4、4a、4b 減速機 5 電動モータ 6 制御器 7 自在継手 8 中間シャフト 9 ステアリングギヤ 10 入力軸 11 ピニオン 12 ラック 13 タイロッド 14 操舵輪 15 ハウジング 16 減速機ケース 17 保持部 18 本体 19 蓋体 20 中心ローラ 21 通孔 22 外輪 23 第一の円筒面 24 玉軸受 25a、25b、25c 枢軸 26 連結板 27 支持孔 28 ガイドローラ 29a、29b ウェッジローラ 30 ラジアルニードル軸受 31 突部 32 連結ボルト 33 円筒部 34 底板部 35 第二の円筒面 36 第三の円筒面 37 出力軸 38 第二の通孔 39 玉軸受 40 シリンダ孔 41 圧縮コイルばね 42、42a 摩擦減速機 43 ウォーム減速機 44 ウォームホイール 45 ウォーム 46 玉軸受 47 内径側当接部 48 外径側当接部 49 環状空間 50 キャリア 51 遊星ローラ 52 電磁クラッチ Reference Signs List 1 steering wheel 2 steering shaft 3 torque sensor 4, 4a, 4b reduction gear 5 electric motor 6 controller 7 universal joint 8 intermediate shaft 9 steering gear 10 input shaft 11 pinion 12 rack 13 tie rod 14 steering wheel 15 housing 16 reduction gear case 17 Holder 18 Main body 19 Lid 20 Center roller 21 Through hole 22 Outer ring 23 First cylindrical surface 24 Ball bearing 25a, 25b, 25c Pivot shaft 26 Connecting plate 27 Support hole 28 Guide roller 29a, 29b Wedge roller 30 Radial needle bearing 31 Protrusion Part 32 Connection bolt 33 Cylindrical part 34 Bottom plate part 35 Second cylindrical surface 36 Third cylindrical surface 37 Output shaft 38 Second through hole 39 Ball bearing 40 Cylinder hole 41 Compression coil spring 42, 42a Friction reducer 43 Worm reduction Machine 44 c Muhoiru 45 worm 46 ball bearing 47 the inner diameter side abutment portion 48 the outer diameter side contact portion 49 an annular space 50 carrier 51 planetary rollers 52 electromagnetic clutch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 裕之 神奈川県藤沢市鵠沼神明一丁目5番50号 日本精工株式会社内 Fターム(参考) 3J009 DA11 DA17 ED06 ED08 FA08 FA10 3J051 AA01 BA03 BB08 BC03 BD02 BE02 ED15 FA02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Hiroyuki Ito 1-50, Kumeinuma Shinmei 1-chome, Fujisawa-shi, Kanagawa F-term in NSK Ltd. (reference) 3J009 DA11 DA17 ED06 ED08 FA08 FA10 3J051 AA01 BA03 BB08 BC03 BD02 BE02 ED15 FA02
Claims (1)
により回転駆動される被駆動軸と、これら出力軸と被駆
動軸との間に互いに直列に配置された摩擦減速機及びウ
ォーム減速機とを備えた電動式回転駆動装置。An electric motor, a driven shaft that is rotationally driven by an output shaft of the electric motor, and a friction reduction device and a worm reduction device that are arranged in series between the output shaft and the driven shaft. An electric rotary drive device comprising:
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11047832A JP2000240747A (en) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Electric rotary drive |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000240747A true JP2000240747A (en) | 2000-09-05 |
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ID=12786341
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11047832A Pending JP2000240747A (en) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | Electric rotary drive |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000240747A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007062412A (en) * | 2005-08-29 | 2007-03-15 | Nsk Ltd | Vehicle steering device |
| WO2015135970A1 (en) * | 2014-03-11 | 2015-09-17 | Continental Teves Ag & Co. Ohg | Actuator for a motor vehicle brake |
| KR20180040822A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-23 | 상신브레이크주식회사 | Automobile electric disc brake |
| US11368071B2 (en) | 2018-03-21 | 2022-06-21 | Dyson Technology Limited | Electric drive |
-
1999
- 1999-02-25 JP JP11047832A patent/JP2000240747A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20180040822A (en) * | 2016-10-13 | 2018-04-23 | 상신브레이크주식회사 | Automobile electric disc brake |
| KR101881748B1 (en) * | 2016-10-13 | 2018-07-25 | 상신브레이크주식회사 | Automobile electric disc brake |
| US11368071B2 (en) | 2018-03-21 | 2022-06-21 | Dyson Technology Limited | Electric drive |
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