【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
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機構に伝動することにより操舵輪の回転に応じた舵取機構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】
減速歯車機構としては前記電動モータの駆動軸に連結された小歯車としてのウォームと、該ウォームに噛合する大歯車としてのウォームホイールとを備え、該ウォームホイールが前記出力軸の途中に嵌合固定されている。
また、ウォームはその両端部を一対の転がり軸受で支持し、ウォームの回転性を高めてある。
【０００４】
ところで、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ウォームは、両端部を支持する転がり軸受に対して軸長方向への移動ができないように支持されているため、前記操舵輪が操舵中立位置から左又は右方向へ操舵されることにより、操舵初期から前記電動モータが回転し、操舵補助が行われるように構成された場合、車両の高速走行時に操舵角が例えば１°程度に小さいときにおいても操舵補助が行われることになり、操舵フィーリングの低下を来すことになる。このため、一般には操舵角が１°程度に小さいときは電動モータが駆動されず、適度の操舵角を超えたときに電動モータが駆動されるように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２１９４３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように適度の操舵角を超えるまでの間電動モータが駆動されないように構成された場合、電動モータが駆動されない操舵領域、即ち、操舵中立位置の近傍領域での操舵時、操舵輪の操舵力が前記入力軸、トーションバー、出力軸、ウォームホイール及びウォームを介して電動モータの駆動軸に伝動され、該駆動軸が回転されることになる。この結果、電動モータの駆動軸を回転させるための負荷がウォーム、ウォームホイール、出力軸、トーションバー、及び入力軸を介して操舵輪に加わり、操舵負荷が大きくなり、操舵フィーリングの低下を来すことになる。
【０００７】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、操舵補助用の電動モータが駆動されない操舵領域での操舵フィーリングを改善することができる割に組立て作業性を高め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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータの回転を、その両端部が転がり軸受を介してハウジングに支持された小歯車と、該小歯車に噛合する大歯車とを介して操舵手段に伝え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、各転がり軸受は内輪が前記小歯車の両端部に圧入されており、外輪が前記ハウジングに遊嵌されており、各転がり軸受の軸長方向における小歯車の歯部と反対側に配置されて各外輪の軸長方向への移動を抑制する２つの弾性体を備えていることを特徴とする。
【０００９】
第１発明にあっては、各転がり軸受の内輪を小歯車の両端部に圧入して小歯車及び各転がり軸受をユニットにすることができるため、１つの弾性体をハウジング内に挿入した状態でユニットをハウジング内に挿入し、他の１つの弾性体をハウジングに挿入することにより組み立てることができ、組立て作業性を高めることができる。しかも、この組立て時に２つの弾性体を撓ませて各転がり軸受に軸長方向の予圧を加えることができるため、各転がり軸受のアキシアルすきまをなくすることができ、アキシアルすきまによる音鳴りを減少させることができる。また、操舵中立位置から左右いずれかの方向への操舵時、小歯車に加わる軸長方向への力によって弾性体が撓むことになり、この結果、電動モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができ、操舵フィーリングを向上することができる。
【００１０】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータの回転を、転がり軸受を介して支持部材に支持された小歯車と、該小歯車に噛合する大歯車とを介して操舵手段に伝え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、前記転がり軸受は内輪が前記小歯車に圧入されており、外輪が前記支持部材に遊嵌されており、前記小歯車を軸長方向へ付勢する付勢手段と、前記外輪の両側面に接触して外輪の軸長方向への移動を抑制する２つの弾性体とを備えていることを特徴とする。
【００１１】
第２発明にあっては、転がり軸受の内輪を小歯車の両端部に圧入して小歯車及び転がり軸受をユニットにすることができるため、１つの弾性体をハウジング内に挿入した状態でユニットをハウジング内に挿入し、他の１つの弾性体をハウジングに挿入することにより組み立てることができ、組立て作業性を高めることができる。しかも、この組立て時に２つの弾性体を撓ませて転がり軸受に軸長方向の予圧を加えることができるため、転がり軸受のアキシアルすきまをなくすることができ、アキシアルすきまによる音鳴りを減少させることができる。
また、操舵中立位置から左右いずれかの方向への操舵時、小歯車に加わる軸長方向への力によって弾性体が撓むことになり、この結果、電動モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができ、操舵フィーリングを向上することができる。
【００１２】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記弾性体の撓み量を制限する制限手段を備えていることを特徴とする。
【００１３】
第３発明にあっては、小歯車に加わる軸長方向への力によって弾性体が撓むとき、この弾性体の撓み量を制限手段により制限することができるため、弾性体の耐久性を向上することができる。
【００１４】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータの回転を、転がり軸受を介してハウジングに支持された小歯車と、該小歯車に噛合する大歯車とを介して操舵手段に伝え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、前記転がり軸受は内輪が前記小歯車に圧入されており、外輪が前記小歯車に加わる軸長方向への力によって軸長方向へ伸長が可能な伸長環体を介して前記ハウジングに内嵌されており、前記外輪の両側面に接触して外輪の軸長方向への移動を抑制する２つの弾性体を備えていることを特徴とする。
【００１５】
第４発明にあっては、転がり軸受の内輪を小歯車の端部に圧入し、伸長環体を外輪に外嵌して小歯車、転がり軸受及び伸長環体をユニットにすることができるため、１つの弾性体をハウジング内に挿入した状態でユニットをハウジング内に挿入し、他の１つの弾性体をハウジングに挿入することにより組み立てることができ、組立て作業性を高めることができる。
また、操舵中立位置から左右いずれかの方向への操舵時、小歯車に加わる軸長方向への力によって伸長環体が伸長するとともに、弾性体が撓むことになり、この結果、電動モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができ、操舵フィーリングを向上することができる。しかも、転がり軸受の外輪は伸長環体を介してハウジングに内嵌するため、外輪のラジアル方向へのガタつきを伸長環体により吸収することができ、外輪の内嵌部分での音鳴りを減少させることができる。
【００１６】
第５発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記伸長環体及び２つの弾性体は一体に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
第５発明にあっては、転がり軸受の内輪を小歯車の端部に圧入し、伸長環体を外輪に外嵌して小歯車、転がり軸受、一体となった伸長環体及び２つの弾性体をユニットにすることができるため、このユニットをハウジング内に挿入することにより組み立てることができ、組立て作業性をさらに高めることができる。
また、操舵中立位置から左右いずれかの方向への操舵時、小歯車に加わる軸長方向への力によって伸長環体が伸長するとともに、弾性体が撓むことになり、この結果、電動モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができ、操舵フィーリングを向上することができる。しかも、転がり軸受の外輪は伸長環体を介してハウジングに内嵌するため、外輪のラジアル方向へのガタつきを伸長環体により吸収することができ、外輪の内嵌部分での音鳴りを減少させることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
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。
実施の形態１
図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す減速歯車機構部分の拡大断面図、図２は電動パワーステアリング装置の全体構成を示す断面図である。
【００１９】
電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータ１と、該電動モータ１の出力軸１ａに雄形継手部２１及び雌形継手部２２を有する軸継手２を介して連結され、歯を有する小歯車としてのウォーム３及び該ウォーム３に噛合する大歯車としてのウォームホイール４を有する減速歯車機構Ａと、該減速歯車機構Ａを収容して支持するハウジング５と、減速歯車機構Ａに繋がる舵取手段６とを備えている。
【００２０】
この舵取手段６は、一端部が舵取りのための操舵輪Ｂに繋がり、他端部に筒部６１ａを有する第１の操舵軸６１と、筒部６１ａ内に挿入されてその一端部が第１の操舵軸６１の筒部６１ａに連結され、操舵輪Ｂに加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバー６２と、他端部がトーションバー６２の他端部に連結され、減速歯車機構Ａに繋がる第２の操舵軸６３とを備え、該第２の操舵軸６３がユニバーサルジョイントを介して例えばラックピニオン式の舵取機構（不図示）に繋がる。
【００２１】
ハウジング５は歯部３ａの両端に軸部３ｂ，３ｃを有するウォーム３を収容し、該ウォーム３の軸部３ｂ，３ｃを、転がり軸受７，８を介して回転自在に支持した第１収容部５ａと、ウォームホイール４を収容し、該ウォームホイール４を第２の操舵軸６３及び第２の操舵軸６３に嵌合された２つの転がり軸受９，１０を介して支持した第２収容部５ｂとを有する。
【００２２】
第１収容部５ａはウォーム３の軸長方向に長くなっており、その長手方向一端部には転がり軸受７の外輪７ａを遊嵌して支持する支持孔５１及び該支持孔５１に連なる環状溝５２及びモータ取付部５３が設けられており、このモータ取付部５３に電動モータ１が取付けられている。第１収容部５ａの他端部には転がり軸受８の外輪８ａを遊嵌して支持する支持孔５４が設けられている。
【００２３】
減速歯車機構Ａのウォーム３は複数条の歯を有する歯部３ａの一端に設けられた軸部３ｂが転がり軸受７の内輪７ｂに圧入され、転がり軸受７を介して支持孔５１に回転自在に支持されている。歯部３ａの他端に設けられた軸部３ｃは転がり軸受８の内輪８ｂに圧入され、転がり軸受８を介して支持孔５４に回転自在に支持されている。尚、外輪７ａ，８ａと内輪７ｂ，８ｂとの間には複数の転動体７ｃ，８ｃが設けられている。ウォームホイール４は第２の操舵軸６３の途中に嵌合固定されている。
【００２４】
このように転がり軸受７，８の内輪７ｂ，８ｂに軸部３ｂ，３ｃが圧入されたウォーム３と転がり軸受７，８とはユニットＣになる。このユニットＣの各転がり軸受７，８のウォーム３と反対側には各外輪７ａ，８ａの一側面に接触して外輪７ａ，８ａの軸長方向への移動、換言すればユニットＣの軸長方向への移動を抑制する第１及び第２の弾性体１１，１２が配置される。
【００２５】
第１及び第２の弾性体１１，１２はばね鋼板からなる。第１の弾性体１１は内周部に等配された複数の可撓片（図示せず）を有する皿ばねからなり、外周部が環状溝５２に内嵌され、内周部の可撓片が外輪７ａの一側面に接触して該外輪７ａを歯部３ａ側へ押圧し、転がり軸受７に軸長方向の予圧を加え、転がり軸受７のアキシアル隙間をなくするとともに、ユニットＣの軸長方向への移動を抑制している。
【００２６】
第２の弾性体１２は外周部に等配された複数の可撓片（図示せず）を有する皿ばねからなり、内周部が第１収容部５ａの他端面に接触し、外周部の可撓片が外輪８ａの一側面に接触して該外輪８ａを押圧し、転がり軸受８に軸長方向の予圧を加え、転がり軸受８のアキシアル隙間をなくしている。
【００２７】
電動モータ１の出力軸１ａとウォーム３の軸部３ｂとはセレーションを有する雄形継手部２１及び雌形継手部２２を介して軸長方向への相対移動を可能に連結されている。雄形継手部２１は軸部３ｂの周面にセレーションを設けることにより構成されており、また、雌形継手部２２は出力軸１ａに嵌合固定された筒部材の内側にセレーションを設けることにより構成されており、雄形継手部２１及び雌形継手部２２がセレーション嵌合されている。
【００２８】
尚、ハウジング５内には、トーションバー６２の捩れに応じた第１の操舵軸６１及び第２の操舵軸６３の相対回転変位量によって操舵輪Ｂに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が内装されており、該トルクセンサ１３が検出したトルク等に基づいて電動モータ１が駆動制御されるように構成されている。
【００２９】
以上のように構成された電動パワーステアリング装置において、ウォーム３を組み込む場合、第２の弾性体１２を第１収容部５ａに挿入し、該第１収容部５ａの他端に第２の弾性体１２を支持する。この状態でユニットＣを第１収容部５ａに挿入し、転がり軸受８の外輪８ａを支持孔５４に遊嵌するとともに、転がり軸受７の外輪７ａを支持孔５１に遊嵌する。そして、ユニットＣを挿入方向へ押圧して第２の弾性体１２を若干撓ませつつ第１の弾性体１１を環状溝５２に内嵌し、この第１の弾性体１１を若干撓ませ、各転がり軸受７，８に予圧を加える。このように第２の弾性体１２、ユニットＣ及び第１の弾性体１１を挿入することによりウォーム３を組み込むことができるため、組立て作業性を高めることができる。
【００３０】
ユニットＣは軸長方向への移動が可能であり、しかも、第１及び第２の弾性体１１，１２がユニットＣの軸長方向への移動を抑制しているため、電動モータ１が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１°程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、操舵輪Ｂの操舵力が第１の操舵軸６１、トーションバー６２、第２の操舵軸６３及びウォームホイール４を介してウォーム３に伝動されたとき、該ウォーム３に加わる軸長方向への分力によってウォーム３は第１の弾性体１１を撓ませつつ軸長方向一方へ移動、又は第２の弾性体１２を撓ませつつ軸長方向他方へ移動し、ウォーム３の回転角が小さくなり、ウォーム３から電動モータ１の出力軸１ａへの伝動を緩和することができ、電動モータ１が駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減でき、操舵フィーリングを良好にできる。
また、ウォーム３は転がり軸受７，８の内輪７ｂ，８ｂとともに回転するため、ウォーム３が内輪７ｂ，８ｂに対して回転する場合に比べてウォーム３の回転性を高めることができる。
【００３１】
実施の形態２
図３は実施の形態２の構成を示すもので、（ａ） は一方の転がり軸受部分の拡大断面図、（ｂ） は他方の転がり軸受部分の拡大断面図である。
この実施の形態２の電動パワーステアリング装置は、第１及び第２の弾性体１１，１２の可撓片の撓み量を制限する第１及び第２の制限部１４，１５を設けて可撓片の撓み量を制限し、第１及び第２の弾性体１１，１２の耐久性を高めることができるようにしたものである。
【００３２】
実施の形態２において、第１及び第２の弾性体１１，１２の各可撓片は周方向へ離隔して配置されており、各可撓片間に凹所１１ａ，１２ａを有する。
第１の制限部１４は環状溝５２に内嵌される比較的薄肉の環板からなり、内周部に第１の弾性体１１の可撓片間の各凹所１１ａに挿入される凸部１４ａが突設されており、この凸部１４ａが外輪７ａの一側面と当接することにより、第１の弾性体１１の可撓片の撓み量を制限するようにしてある。凸部１４ａは環板の内周部に離隔して突設された突片を板厚方向へ曲折することにより形成されている。
【００３３】
第２の制限部１５は第１収容部５ａの他端面にハウジング５と一体に突設され、第２の弾性体１２の可撓片間の各凹所１２ａに挿入される凸部からなり、この第２の制限部１５が外輪８ａの一側面と当接することにより、第２の弾性体１２の可撓片の撓み量を制限するようにしてある。尚、第２の制限部１５はハウジング５と一体に成形されているが、その他、第１の制限部１４のように環板からなる構成としてもよい。
【００３４】
実施の形態２にあっては、電動モータ１が駆動されない操舵領域でウォーム３に加わる軸長方向への力が比較的大きい場合、第１又は第２の弾性板１１，１２の撓み量が大きくなるが、この弾性体１１，１２の撓み量を第１又は第２の制限部１４，１５により制限することができる。例えば、ウォーム３が軸長方向一方へ移動する場合、ウォーム３の移動力が転がり軸受７の内輪７ｂ、転動体７ｃ及び外輪７ａを介して第１の弾性体１１に伝動され、該第１の弾性体１１が撓み、第１の弾性体１１の撓み量の増加により第１の制限部１４の凸部が外輪７ａの一側面に当接し、ウォーム３の移動を制限することができる。この結果、第１の弾性体１１の撓み量を制限することができ、第１の弾性体１１の耐久性を高めることができる。しかも、第１の制限部１４は比較的薄肉の環板からなるため、ハウジング５、ウォーム３の加工寸法誤差により転がり軸受７に加える予圧が不足する場合のシムとして用いることができる。尚、ウォーム３が軸長方向他方へ移動する場合、第２の制限部１５が外輪８ａの一側面に当接し、ウォーム３の移動を制限する。
【００３５】
実施の形態３
図４は実施の形態３の構成を示す減速歯車機構部分の拡大断面図である。
この実施の形態３の電動パワーステアリング装置は、実施の形態１、２のようにウォーム６の軸部３ｃを転がり軸受８により支持する代わりに、ウォーム３及びウォームホイール４の回転中心間距離を調整可能とした軸受部材１６により支持し、さらに、ウォーム３の軸部３ｂ端面と出力軸１ａの端面との間に介されてウォーム３を軸長方向へ付勢する付勢手段としてのコイルバネ１７と、外輪７ａの両側面に接触して外輪７ａの軸長方向への移動を抑制する２つの弾性体１８，１９とを備える構成としたものである。
【００３６】
この実施の形態３において、ウォーム３は軸部３ｂを転がり軸受７により支持し、軸部３ｃを軸受部材１６によりウォーム３及びウォームホイール４の回転中心間距離を調整することができるように支持してある。
【００３７】
コイルバネ１７は操舵中立位置のウォーム３に、内輪７ｂ及び外輪７ａ間の隙間、即ち、転がり軸受７のアキシアル隙間をなくするだけの押付力を加えている。従って、コイルバネ１７は僅かに撓んでおり、この撓み状態で２つの弾性体１８，１９の弾性復元力がバランスし、ウォーム３の軸長方向両方への移動を抑制している。
【００３８】
第１収容部５ａには支持孔５１に連なる２つの環状溝５５，５６が設けられており、各環状溝５５，５６に外輪７ａの両側面に接触して外輪７ａの軸長方向への移動を抑制する弾性体１８，１９が内嵌されている。この弾性体１８，１９はばね鋼板により第１の弾性体１１と同様に形成されており、各可撓片が外輪７ａの両側面に接触している。各弾性体１８，１９はウォーム３が操舵中立位置にある場合に非撓み状態であり、ウォーム３の軸長方向両方への移動を抑制している。
【００３９】
軸受部材１６は第１収容部５ａの他端部に前記回転中心間距離が長短となる方向へ移動可能に支持されており、該軸受部材１６の軸受孔に軸部が移動自在に挿入支持されている。また、軸受部材は前記回転中心間距離が短くなる方向へ弾性体２０により付勢されている。
【００４０】
実施の形態３にあっては、コイルバネ１７により転がり軸受７のアキシアル隙間をなくしてあるため、ウォーム３の軸長方向へのガタつきをなくすることができる。この場合においても、コイルバネ１７は軸部３ｂ及び出力軸１ａの端面間に設けてあるため、コイルバネ１７によるウォーム３の回転負荷をなくすることができ、ウォーム３の回転性を高めることができる。
【００４１】
そして、電動モータ１が駆動されない操舵領域で操舵されることにより、ウォーム３が軸長方向一方（電動モータ側）へ移動する場合、該ウォーム３とともに転がり軸受７が移動し、一方の弾性体１８が撓み、ウォーム３の電動モータ１側への移動を抑制することができ、また、ウォーム３が軸長方向他方（反電動モータ側）へ移動する場合、該ウォーム３とともに転がり軸受８が移動し、他方の弾性体１９が撓み、ウォーム３の反電動モータ側への移動を抑制することができる。
【００４２】
しかも、ウォーム３を支持する転がり軸受７が１個であり、電動モータ１が駆動されない操舵領域で１個の転がり軸受７をウォーム３とともに移動させる構成であるため、２個の転がり軸受７，８を用いた場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができ、さらに、ウォーム３の組込作業性を向上できる。
【００４３】
また、ウォーム３の反電動モータ側の軸部３ｃは弾性体２０によって付勢された軸受部材１６により支持されているため、弾性体２０がウォーム３をウォームホイール４に向けて付勢し、ウォーム３とウォームホイール４との回転中心間距離を調整することができ、ウォーム３及びウォームホイール４の噛合部のバックラッシュ量を低減できる。
その他の構成及び作用は実施の形態１、２と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００４４】
実施の形態４
図５は実施の形態４の構成を示す減速歯車機構部分の拡大断面図である。
この実施の形態４の電動パワーステアリング装置は、実施の形態１のように転がり軸受７，８の外輪７ａ，８ａを支持孔５１，５４に遊嵌する代わりに、ウォーム３の軸長方向へ伸長することが可能な伸長環体３１，３２を各外輪７ａ，８ａの外周部に嵌合保持し、該伸長環体３１，３２を介して各外輪７ａ，８ａを支持孔５１，５４に内嵌し、さらに、外輪７ａ，８ａの両側面に接触して外輪７ａ，８ａの軸長方向への移動を抑制する２つの弾性体３３，３３、３４，３４を伸長環体３１，３２の両端部と一体に設けたものである。
【００４５】
実施の形態４において、第１収容部５ａには支持孔５１，５４に連なる移動規制部５７，５８と、支持孔５１に連なるねじ孔５９とが設けられており、ねじ孔５９に螺着されたねじ環３５により伸長環体３１，３２を移動規制部５７，５８に押し付け、ユニットＣの軸長方向の位置を決めるようにしてある。また、各転がり軸受７，８の内輪７ｂ，８ｂは軸部３ｂ，３ｃに圧入されている。
伸長環体３１，３２は各外輪７ａ，８ａの外周面に接触するように円筒形に形成されており、ウォーム３に軸長方向の力が加わったとき、その内周面が外輪７ａ，８ａの外周面と接した状態で伸長するようになっている。
【００４６】
弾性体３３，３３、３４，３４はウォーム３に軸長方向いずれか一方への力が加わったときウォーム３の軸長方向いずれか一方へ撓むようになっており、伸長環体３１，３２の伸長及び弾性体３３，３３、３４，３４の撓みによってウォーム３が内輪７ｂ，８ｂに対して軸長方向へ移動することを抑制している。
【００４７】
実施の形態４にあっては、転がり軸受７，８の外輪７ａ，８ａが伸長環体３１，３２を介して軸長方向へ移動可能であり、内輪７ｂ，８ｂが軸部３ｂ，３ｃに圧入されているため、電動モータ１が駆動されない操舵領域で操舵されることにより、ウォーム３が軸長方向一方（電動モータ１側）へ移動する場合、該ウォーム３とともに各転がり軸受７，８が移動し、各伸長環体３１，３２が伸長するとともに一方の弾性体３３，３４が撓みつつ軸長方向一方へ移動、又は伸長環体３１，３２が伸長するとともに他方の弾性体３３，３４が撓みつつ軸長方向他方へ移動し、ウォーム３の回転角が小さくなり、ウォーム３から電動モータ１の出力軸１ａへの伝動を緩和することができ、電動モータ１が駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減できる。
しかも、ウォーム３と、内輪７ｂ，８ｂが軸部３ｂ，３ｃに圧入された各転がり軸受７，８と、各転がり軸受７，８の外輪７ａ，８ａの外周部に嵌合保持された伸長環体３１，３２及び弾性体３３，３３、３４，３４とをユニットＣにすることができるため、実施の形態１に比べて組立て作業性を向上できる。
【００４８】
実施の形態５
図６は実施の形態５の構成を示す減速歯車機構部分の拡大断面図である。
この実施の形態５の電動パワーステアリング装置は、実施の形態３のようにウォーム３の電動モータ１側を転がり軸受７により支持し、反電動モータ側を軸受部材１６により支持した構成において、転がり軸受７の外輪７ａを支持孔５１に遊嵌する代わりに、ウォーム３の軸長方向へ伸長することが可能な実施の形態４の伸長環体３１を転がり軸受７の外輪７ａの外周部に嵌合保持し、該伸長環体３１を介して外輪７ａを支持孔５１に内嵌し、さらに、外輪７ａの両側面に接触して外輪７ａの軸長方向への移動を抑制する２つの弾性体３３，３３を伸長環体３１の両端部と一体に設けたものである。
【００４９】
実施の形態５において、第１収容部５ａには支持孔５１に連なる移動規制部５７及びねじ孔５９が設けられており、ねじ孔５７に螺着されたねじ環３５により伸長環体３１を移動規制部５７に押し付け、ユニットＣの軸長方向の位置を決めるようにしてある。
【００５０】
実施の形態５にあっては、転がり軸受７の外輪７ａが伸長環体３１を介して軸長方向へ移動可能であり、内輪７ｂが軸部３ｂに圧入されているため、電動モータ１が駆動されない操舵領域で操舵されることにより、ウォーム３が軸長方向一方（電動モータ１側）へ移動する場合、該ウォーム３とともに転がり軸受７が移動し、伸長環体３１が伸長するとともに一方の弾性体３３が撓みつつ軸長方向一方へ移動、又は伸長環体３１が伸長するとともに他方の弾性体３３が撓みつつ軸長方向他方へ移動し、ウォーム３の回転角が小さくなり、ウォーム３から電動モータ１の出力軸１ａへの伝動を緩和することができ、電動モータ１が駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減できる。
【００５１】
しかも、ウォーム３と、内輪７ｂが軸部３ｂに圧入された転がり軸受７と、転がり軸受７の外輪７ａの外周部に嵌合保持された伸長環体３１及び弾性体３３，３３とをユニットＣにすることができるため、実施の形態４に比べて組立て作業性を向上できる。 また、ウォーム３に加わる軸長方向の力を伸長環体３１及び弾性体３３，３３が分担するため、伸長環体３１及び弾性体３３，３３の耐久性を向上することができ、長期間に亘って使用することができる。
【００５２】
尚、以上説明した実施の形態では伸長環体３１と弾性体３３，３３及び伸長環体３２と弾性体３４，３４とを一体に形成したが、その他、伸長環体３１と弾性体３３，３３及び伸長環体３２と弾性体３４，３４とは別体としてもよい。このように別体とした場合、移動規制部５７及びねじ環３５により弾性体３３，３３の移動を規制し、また、移動規制部５７及び支持孔５４の近傍に係止される止め輪などの規制環により弾性体３４，３４の移動を規制する。この構成においても電動モータ１が駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減できる電動パワーステアリング装置の組立て作業性を向上できる。
【００５３】
また、以上説明した実施の形態の減速歯車機構Ａは、小歯車であるウォーム３及び大歯車であるウォームホイール４を備えたウォーム歯車である他、小歯車であるハイポイドピニオン及び大歯車であるハイポイドホイールを備えたハイポイド歯車であってもよい。さらに、小歯車、大歯車としてはすば歯車であってもよく、はすば歯車の一部とウォーム歯車の一部とを合成した歯車であってもよい。
【００５４】
【発明の効果】
以上詳述したように第１発明及び第３発明によれば、電動モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる電動パワーステアリング装置の組立て作業性を向上でき、しかも、この組立て時に転がり軸受のアキシアルすきまをなくすることができ、アキシアルすきまによる音鳴りを減少させることができる。
【００５５】
第２発明によれば、弾性体の耐久性を向上することができる。
【００５６】
第４発明によれば、電動モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる電動パワーステアリング装置の組立て作業性を向上でき、しかも、この組立て時に転がり軸受の外輪内嵌部分での音鳴りを減少させることができ、アキシアルすきまによる音鳴りを減少させることができる。
【００５７】
第５発明によれば、電動モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる電動パワーステアリング装置の組立て作業性をさらに高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す減速歯車機構部分の拡大断面図である。
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成を示す断面図である。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態２の構成を示すもので、（ａ） は一方の転がり軸受部分の拡大断面図、（ｂ） は他方の転がり軸受部分の拡大断面図である。
【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態３の構成を示す減速歯車機構部分の拡大断面図である。
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態４の構成を示す減速歯車機構部分の拡大断面図である。
【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態５の構成を示す減速歯車機構部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ 電動モータ
３ ウォーム（小歯車）
３ａ 歯部
３ｂ，３ｃ 軸部（端部）
４ ウォームホイール（大歯車）
５ ハウジング
６ 舵取手段
７，８ 転がり軸受
７ａ，８ａ 外輪
７ｂ，８ｂ 内輪
１１ 第１の弾性体
１２ 第２の弾性体
１７ コイルバネ（付勢手段）
１８，１９ 弾性体
１４ 第１の制限部（制限手段）
１５ 第２の制限部（制限手段）
３１，３２ 伸長環体
３３，３４ 弾性体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering device using an electric motor as a source of a steering assist force.
[0002]
[Prior art]
As an electric power steering device for a vehicle, for example, a steering torque applied to the input shaft is detected by a relative angular displacement of an input shaft connected to a steered wheel and an output shaft coaxially connected to the input shaft via a torsion bar, An operation of the steering mechanism according to the rotation of the steered wheels by driving a steering assist electric motor based on the detected torque or the like, and transmitting the torque of the electric motor to the steering mechanism via the reduction gear mechanism. Is assisted by the rotation of the electric motor to reduce the burden on the driver for steering (for example, Patent Document 1).
[0003]
The reduction gear mechanism includes a worm as a small gear connected to a drive shaft of the electric motor, and a worm wheel as a large gear meshing with the worm, and the worm wheel is fitted and fixed in the middle of the output shaft. Have been.
The worm is supported at both ends by a pair of rolling bearings to enhance the worm's rotation.
[0004]
By the way, the worm of the electric power steering device configured as described above is supported so that it cannot move in the axial direction with respect to the rolling bearings that support both ends, so that the steered wheels are in the steering neutral position. When the electric motor is rotated from the beginning of steering by being steered to the left or right, and the steering assist is performed, when the steering angle is as small as about 1 ° when the vehicle is traveling at high speed, for example. Also, the steering assist is performed, and the steering feeling is degraded. Therefore, in general, the electric motor is not driven when the steering angle is as small as about 1 °, and the electric motor is driven when the steering angle exceeds an appropriate steering angle.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-21943
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the electric motor is not driven until the steering angle exceeds the appropriate steering angle, a steering region in which the electric motor is not driven, that is, at the time of steering in a region near the steering neutral position, The steering force is transmitted to the drive shaft of the electric motor via the input shaft, torsion bar, output shaft, worm wheel, and worm, and the drive shaft is rotated. As a result, a load for rotating the drive shaft of the electric motor is applied to the steered wheels via the worm, the worm wheel, the output shaft, the torsion bar, and the input shaft, so that the steering load increases and the steering feeling decreases. Will be.
[0007]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an electric power steering that can improve assembling workability while improving a steering feeling in a steering region in which an electric motor for steering assistance is not driven. It is intended to provide a device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In the electric power steering apparatus according to the first aspect of the invention, the rotation of the electric motor for assisting steering is performed by a small gear whose both ends are supported by a housing via a rolling bearing, and a large gear that meshes with the small gear. In the electric power steering apparatus, the inner ring is press-fitted into both ends of the small gear, and the outer ring is loosely fitted in the housing. The two elastic members are disposed on the opposite side of the tooth portion of the small gear in the axial length direction and suppress the movement of each outer ring in the axial length direction.
[0009]
According to the first invention, the inner ring of each rolling bearing is press-fitted into both ends of the small gear so that the small gear and each rolling bearing can be made into a unit, so that one elastic body is inserted into the housing. The unit can be inserted into the housing, and another elastic body can be inserted into the housing to assemble the unit, thereby improving assembling workability. In addition, since the two elastic members are bent during this assembly to apply a preload in the axial direction to each of the rolling bearings, the axial clearance of each rolling bearing can be eliminated, and the noise caused by the axial clearance can be reduced. be able to. Further, when steering from the steering neutral position in either the left or right direction, the elastic body is bent by the axial force applied to the small gear, and as a result, the steering load in the steering region where the electric motor is not driven. Can be reduced, and the steering feeling can be improved.
[0010]
An electric power steering apparatus according to a second aspect of the present invention provides a steering device for controlling the rotation of an electric motor for assisting steering via a small gear supported by a support member via a rolling bearing and a large gear meshing with the small gear. In the electric power steering device, the inner ring of the rolling bearing is press-fitted into the pinion, the outer ring is loosely fitted to the support member, and the pinion is moved in the axial direction. It is characterized by comprising a biasing means for biasing, and two elastic bodies that contact both side surfaces of the outer ring and suppress the movement of the outer ring in the axial direction.
[0011]
According to the second invention, the inner ring of the rolling bearing can be press-fitted into both ends of the small gear so that the small gear and the rolling bearing can be made into a unit, so that the unit is inserted with one elastic body inserted into the housing. It is possible to assemble it by inserting it into the housing and inserting another elastic body into the housing, thereby improving assembling workability. In addition, since the two elastic members are bent during this assembly to apply a preload in the axial direction to the rolling bearing, the axial clearance of the rolling bearing can be eliminated, and the noise caused by the axial clearance can be reduced. it can.
Further, when steering from the steering neutral position in either the left or right direction, the elastic body is bent by the axial force applied to the small gear, and as a result, the steering load in the steering region where the electric motor is not driven. Can be reduced, and the steering feeling can be improved.
[0012]
An electric power steering apparatus according to a third aspect of the present invention is characterized in that the electric power steering apparatus includes a limiting unit that limits an amount of deflection of the elastic body.
[0013]
According to the third aspect, when the elastic body bends due to a force applied to the pinion in the axial direction, the amount of flexure of the elastic body can be limited by the restricting means, thereby improving the durability of the elastic body. can do.
[0014]
An electric power steering apparatus according to a fourth aspect of the present invention provides the electric power steering device according to the fourth aspect, wherein the rotation of the electric motor for assisting steering is transmitted to the steering means via a small gear supported by the housing via a rolling bearing and a large gear meshing with the small gear. In the electric power steering device configured to transmit and assist the steering, the rolling bearing has an inner ring press-fitted into the pinion, and an outer ring can be extended in the axis direction by a force applied to the pinion in the axis direction. And two elastic bodies which are fitted inside the housing via a suitable extension ring and which contact both sides of the outer ring to suppress the movement of the outer ring in the axial direction.
[0015]
According to the fourth aspect of the present invention, the inner ring of the rolling bearing is press-fitted into the end of the small gear, and the extension ring is externally fitted to the outer ring, so that the small gear, the rolling bearing and the extension ring can be made into a unit. The unit can be inserted into the housing while one elastic body is inserted into the housing, and the other elastic body can be inserted into the housing to assemble the unit, thereby improving the assembling workability.
In addition, when steering from the steering neutral position to either the left or right direction, the extension ring body is extended by the force in the axial direction applied to the small gear, and the elastic body is bent. As a result, the electric motor It is possible to reduce the steering load in the non-driven steering region and improve the steering feeling. In addition, since the outer ring of the rolling bearing is fitted inside the housing via the extension ring, the radial ring play of the outer ring can be absorbed by the extension ring, reducing noise at the inner fitting portion of the outer ring. Can be done.
[0016]
An electric power steering apparatus according to a fifth aspect of the present invention is characterized in that the extension ring and the two elastic members are integrally formed.
[0017]
According to the fifth aspect of the present invention, the inner ring of the rolling bearing is press-fitted into the end of the small gear, and the extension ring is externally fitted to the outer ring so that the small gear, the rolling bearing, the integrated extension ring and the two elastic members are provided. Can be assembled as a unit by inserting the unit into the housing, and the assembling workability can be further improved.
In addition, when steering from the steering neutral position to either the left or right direction, the extension ring body is extended by the force in the axial direction applied to the small gear, and the elastic body is bent. As a result, the electric motor It is possible to reduce the steering load in the non-driven steering region and improve the steering feeling. In addition, since the outer ring of the rolling bearing is fitted inside the housing via the extension ring, the radial ring play of the outer ring can be absorbed by the extension ring, reducing noise at the inner fitting portion of the outer ring. Can be done.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings showing the embodiments.
Embodiment 1
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a reduction gear mechanism portion showing a configuration of an electric power steering device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing an entire configuration of the electric power steering device.
[0019]
The electric power steering device is connected to an electric motor 1 for assisting steering and an output shaft 1a of the electric motor 1 via a shaft joint 2 having a male joint portion 21 and a female joint portion 22. A reduction gear mechanism A having a worm 3 as a gear and a worm wheel 4 as a large gear meshing with the worm 3, a housing 5 for housing and supporting the reduction gear mechanism A, and a steering connected to the reduction gear mechanism A Means 6.
[0020]
This steering means 6 has a first steering shaft 61 having one end connected to a steered wheel B for steering, and a cylindrical portion 61a at the other end, and a first steering shaft 61 inserted into the cylindrical portion 61a and having one end connected to the first. The torsion bar 62 is connected to the cylindrical portion 61a of the first steering shaft 61 and is twisted by the action of the steering torque applied to the steering wheel B, and the other end is connected to the other end of the torsion bar 62. And a second steering shaft 63 connected thereto. The second steering shaft 63 is connected to, for example, a rack and pinion type steering mechanism (not shown) via a universal joint.
[0021]
The housing 5 houses a worm 3 having shaft portions 3b, 3c at both ends of a tooth portion 3a, and a first housing portion rotatably supporting the shaft portions 3b, 3c of the worm 3 via rolling bearings 7, 8. 5a and a second housing portion 5b that houses the worm wheel 4 and supports the worm wheel 4 via a second steering shaft 63 and two rolling bearings 9 and 10 fitted to the second steering shaft 63. And
[0022]
The first housing portion 5a is elongated in the axial direction of the worm 3. A support hole 51 for loosely fitting and supporting the outer ring 7a of the rolling bearing 7 and an annular groove connected to the support hole 51 are provided at one end in the longitudinal direction. 52 and a motor mounting portion 53 are provided, and the electric motor 1 is mounted on the motor mounting portion 53. At the other end of the first housing portion 5a, a support hole 54 for loosely supporting the outer ring 8a of the rolling bearing 8 is provided.
[0023]
In the worm 3 of the reduction gear mechanism A, a shaft portion 3b provided at one end of a tooth portion 3a having a plurality of teeth is press-fitted into an inner ring 7b of a rolling bearing 7, and is rotatably inserted into a support hole 51 via the rolling bearing 7. Supported. The shaft portion 3c provided at the other end of the tooth portion 3a is press-fitted into the inner ring 8b of the rolling bearing 8, and is rotatably supported by the support hole 54 via the rolling bearing 8. Note that a plurality of rolling elements 7c, 8c are provided between the outer rings 7a, 8a and the inner rings 7b, 8b. The worm wheel 4 is fitted and fixed in the middle of the second steering shaft 63.
[0024]
Thus, the worm 3 in which the shaft portions 3b, 3c are press-fitted into the inner rings 7b, 8b of the rolling bearings 7, 8 and the rolling bearings 7, 8 form a unit C. On the opposite side of each of the rolling bearings 7, 8 of the unit C from the worm 3, one side surface of each of the outer rings 7a, 8a is contacted to move the outer rings 7a, 8a in the axial direction, in other words, the axial length of the unit C. First and second elastic bodies 11 and 12 for suppressing movement in the direction are arranged.
[0025]
The first and second elastic bodies 11 and 12 are made of a spring steel plate. The first elastic body 11 is formed of a disc spring having a plurality of flexible pieces (not shown) equidistantly arranged on an inner peripheral portion. Comes into contact with one side surface of the outer ring 7a and presses the outer ring 7a toward the tooth portion 3a to apply a preload in the axial direction to the rolling bearing 7 to eliminate the axial clearance of the rolling bearing 7 and the axial length of the unit C. The movement in the direction is suppressed.
[0026]
The second elastic body 12 is formed of a disc spring having a plurality of flexible pieces (not shown) equally arranged on the outer peripheral portion, and the inner peripheral portion contacts the other end surface of the first housing portion 5a, and The flexible piece contacts one side surface of the outer ring 8a and presses the outer ring 8a to apply a preload in the axial direction to the rolling bearing 8, thereby eliminating the axial gap of the rolling bearing 8.
[0027]
The output shaft 1a of the electric motor 1 and the shaft 3b of the worm 3 are connected via a male joint 21 and a female joint 22 having serrations so as to be relatively movable in the axial direction. The male joint portion 21 is formed by providing serrations on the peripheral surface of the shaft portion 3b. The female joint portion 22 is formed by providing serrations inside a cylindrical member fitted and fixed to the output shaft 1a. The male joint 21 and the female joint 22 are serrated.
[0028]
The housing 5 includes a torque sensor 13 for detecting a steering torque applied to the steered wheels B based on a relative rotational displacement of the first steering shaft 61 and the second steering shaft 63 according to the torsion of the torsion bar 62. The drive of the electric motor 1 is controlled based on the torque detected by the torque sensor 13 and the like.
[0029]
In the electric power steering apparatus configured as described above, when the worm 3 is incorporated, the second elastic body 12 is inserted into the first accommodating portion 5a, and the second elastic body 12 is attached to the other end of the first accommodating portion 5a. Supports 12. In this state, the unit C is inserted into the first housing portion 5a, and the outer ring 8a of the rolling bearing 8 is loosely fitted in the support hole 54, and the outer ring 7a of the rolling bearing 7 is loosely fitted in the support hole 51. Then, the first elastic body 11 is fitted into the annular groove 52 while the unit C is pressed in the insertion direction to slightly flex the second elastic body 12, and the first elastic body 11 is slightly flexed. A preload is applied to the rolling bearings 7,8. Since the worm 3 can be incorporated by inserting the second elastic body 12, the unit C, and the first elastic body 11 in this manner, assembling workability can be improved.
[0030]
The electric motor 1 is not driven because the unit C can move in the axial direction and the first and second elastic bodies 11 and 12 prevent the unit C from moving in the axial direction. Steering is performed in a steering region, that is, a steering region in which the steering angle at the time of high-speed running of the vehicle is small, for example, about 1 °, so that the steering force of the steered wheel B is increased by the first steering shaft 61, the torsion bar 62, the second When transmitted to the worm 3 via the steering shaft 63 and the worm wheel 4, the worm 3 moves in the axial direction while bending the first elastic body 11 due to a component force applied to the worm 3 in the axial direction. Alternatively, the second elastic body 12 is moved in the other axial direction while being bent, the rotation angle of the worm 3 is reduced, and the transmission from the worm 3 to the output shaft 1a of the electric motor 1 can be reduced. Motor 1 is not driven Can be reduced steering load in the steering region can better steering feeling.
Further, since the worm 3 rotates together with the inner rings 7b, 8b of the rolling bearings 7, 8, the rotation of the worm 3 can be improved as compared with the case where the worm 3 rotates with respect to the inner rings 7b, 8b.
[0031]
Embodiment 2
3A and 3B show a configuration of the second embodiment, in which FIG. 3A is an enlarged sectional view of one rolling bearing portion, and FIG. 3B is an enlarged sectional view of the other rolling bearing portion.
The electric power steering apparatus according to the second embodiment is provided with first and second restricting portions 14 and 15 for restricting the amount of flexure of the flexible pieces of the first and second elastic bodies 11 and 12 to provide the flexible piece. Of the first elastic member 11 and the second elastic member 12 can be enhanced in durability.
[0032]
In the second embodiment, the respective flexible pieces of the first and second elastic bodies 11 and 12 are arranged apart from each other in the circumferential direction, and have recesses 11a and 12a between the respective flexible pieces.
The first restricting portion 14 is formed of a relatively thin annular plate fitted in the annular groove 52, and has a convex portion inserted into each concave portion 11 a between the flexible pieces of the first elastic body 11 on the inner peripheral portion. A protrusion 14a is provided, and the protrusion 14a comes into contact with one side surface of the outer ring 7a to limit the amount of bending of the flexible piece of the first elastic body 11. The protruding portion 14a is formed by bending a protruding piece protruding from the inner peripheral portion of the ring plate so as to be spaced apart therefrom in the thickness direction.
[0033]
The second restricting portion 15 is formed integrally with the housing 5 at the other end surface of the first housing portion 5a, and includes a convex portion inserted into each recess 12a between the flexible pieces of the second elastic body 12, The second restricting portion 15 is in contact with one side surface of the outer ring 8a to restrict the amount of flexure of the flexible piece of the second elastic body 12. Although the second restricting portion 15 is formed integrally with the housing 5, the second restricting portion 15 may be formed of a ring plate like the first restricting portion 14.
[0034]
In the second embodiment, when the force in the axial direction applied to the worm 3 is relatively large in the steering region where the electric motor 1 is not driven, the amount of deflection of the first or second elastic plates 11 and 12 is large. However, the amount of bending of the elastic bodies 11 and 12 can be restricted by the first or second restricting portions 14 and 15. For example, when the worm 3 moves in one direction in the axial direction, the moving force of the worm 3 is transmitted to the first elastic body 11 via the inner ring 7b, the rolling element 7c, and the outer ring 7a of the rolling bearing 7, and the first elastic body 11 is moved. The elastic body 11 bends, and the protrusion of the first restricting portion 14 abuts on one side surface of the outer ring 7a due to the increase in the amount of bending of the first elastic body 11, so that the movement of the worm 3 can be restricted. As a result, the amount of deflection of the first elastic body 11 can be limited, and the durability of the first elastic body 11 can be increased. Moreover, since the first restricting portion 14 is formed of a relatively thin annular plate, it can be used as a shim when the preload applied to the rolling bearing 7 is insufficient due to a processing dimensional error of the housing 5 and the worm 3. When the worm 3 moves in the other axial direction, the second restricting portion 15 contacts one side surface of the outer race 8a to restrict the movement of the worm 3.
[0035]
Embodiment 3
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a reduction gear mechanism portion showing the configuration of the third embodiment.
The electric power steering apparatus according to the third embodiment adjusts the distance between the rotation centers of the worm 3 and the worm wheel 4 instead of supporting the shaft portion 3c of the worm 6 with the rolling bearing 8 as in the first and second embodiments. And a coil spring 17 as an urging means for urging the worm 3 in the axial direction thereof between the end surface of the shaft portion 3b of the worm 3 and the end surface of the output shaft 1a. , Two elastic bodies 18 and 19 that come into contact with both side surfaces of the outer ring 7a to suppress the movement of the outer ring 7a in the axial direction.
[0036]
In the third embodiment, the worm 3 supports the shaft 3b by the rolling bearing 7, and supports the shaft 3c by the bearing member 16 so that the distance between the rotation centers of the worm 3 and the worm wheel 4 can be adjusted. It is.
[0037]
The coil spring 17 applies a pressing force to the worm 3 at the steering neutral position to eliminate a gap between the inner ring 7b and the outer ring 7a, that is, an axial gap of the rolling bearing 7. Therefore, the coil spring 17 is slightly bent, and in this bent state, the elastic restoring forces of the two elastic members 18 and 19 are balanced, and the movement of the worm 3 in both axial directions is suppressed.
[0038]
The first housing portion 5a is provided with two annular grooves 55 and 56 connected to the support hole 51. The annular grooves 55 and 56 come into contact with both side surfaces of the outer ring 7a and move in the axial direction of the outer ring 7a. The elastic bodies 18 and 19 for suppressing the pressure are fitted inside. The elastic members 18 and 19 are formed of a spring steel plate in the same manner as the first elastic member 11, and each flexible piece is in contact with both side surfaces of the outer ring 7a. Each of the elastic bodies 18 and 19 is in a non-deflection state when the worm 3 is in the steering neutral position, and suppresses the movement of the worm 3 in both axial directions.
[0039]
The bearing member 16 is supported at the other end of the first housing portion 5a so as to be movable in a direction in which the distance between the rotation centers becomes shorter, and a shaft portion is movably inserted and supported in a bearing hole of the bearing member 16. ing. Further, the bearing member is urged by the elastic body 20 in a direction in which the distance between the rotation centers becomes shorter.
[0040]
In the third embodiment, the axial clearance of the rolling bearing 7 is eliminated by the coil spring 17, so that the worm 3 can be prevented from rattling in the axial direction. Also in this case, since the coil spring 17 is provided between the end faces of the shaft portion 3b and the output shaft 1a, the rotational load of the worm 3 by the coil spring 17 can be eliminated, and the rotation of the worm 3 can be enhanced.
[0041]
When the worm 3 moves in one axial direction (toward the electric motor) by being steered in a steering region where the electric motor 1 is not driven, the rolling bearing 7 moves together with the worm 3 and the one elastic body 18 is moved. Of the worm 3 to suppress the movement of the worm 3 toward the electric motor 1, and when the worm 3 moves in the other axial direction (toward the electric motor side), the rolling bearing 8 moves together with the worm 3. In addition, the other elastic body 19 bends, and the movement of the worm 3 toward the non-electric motor side can be suppressed.
[0042]
In addition, since there is one rolling bearing 7 supporting the worm 3, and one rolling bearing 7 is moved together with the worm 3 in a steering region where the electric motor 1 is not driven, the two rolling bearings 7, 8 are provided. The cost of the bearing means, and thus the cost of the electric power steering device, can be reduced as compared with the case where the worm 3 is used, and the size and weight of the worm support can be reduced. Can be improved.
[0043]
Further, since the shaft portion 3c of the worm 3 on the side opposite to the electric motor is supported by the bearing member 16 urged by the elastic body 20, the elastic body 20 urges the worm 3 toward the worm wheel 4, and the worm 3 The distance between the rotation centers of the worm wheel 3 and the worm wheel 4 can be adjusted, and the backlash of the meshing portion between the worm 3 and the worm wheel 4 can be reduced.
Other configurations and operations are the same as those of the first and second embodiments. Therefore, the same reference numerals are given to the same components, and the detailed description and the description of the effects are omitted.
[0044]
Embodiment 4
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a reduction gear mechanism portion showing the configuration of the fourth embodiment.
The electric power steering apparatus according to the fourth embodiment extends in the axial direction of the worm 3 instead of loosely fitting the outer rings 7a, 8a of the rolling bearings 7, 8 into the support holes 51, 54 as in the first embodiment. Extendable rings 31 and 32 that can be fitted to and held on the outer peripheral portions of the outer rings 7a and 8a, and the outer rings 7a and 8a are internally fitted into the support holes 51 and 54 via the extendable rings 31 and 32. Further, the two elastic bodies 33, 33, 34, 34 which contact the both side surfaces of the outer rings 7a, 8a to suppress the movement of the outer rings 7a, 8a in the axial direction are provided at both ends of the elongated ring bodies 31, 32. It is provided integrally with.
[0045]
In the fourth embodiment, the first accommodation portion 5a is provided with movement restricting portions 57, 58 connected to the support holes 51, 54 and a screw hole 59 connected to the support hole 51, and is screwed into the screw hole 59. The extension rings 31, 32 are pressed against the movement restricting portions 57, 58 by the screw ring 35 to determine the position of the unit C in the axial direction. The inner rings 7b, 8b of the rolling bearings 7, 8 are press-fitted into the shaft portions 3b, 3c.
The extension rings 31 and 32 are formed in a cylindrical shape so as to come into contact with the outer peripheral surfaces of the outer rings 7a and 8a, and when a force in the axial direction is applied to the worm 3, the inner peripheral surfaces thereof become the outer rings 7a and 8a. Are extended in a state of contact with the outer peripheral surface.
[0046]
The elastic bodies 33, 33, 34, 34 are adapted to bend in one of the axial directions of the worm 3 when a force is applied to the worm 3 in one of the axial directions. And the worm 3 is restrained from moving in the axial direction with respect to the inner rings 7b, 8b due to the bending of the elastic bodies 33, 33, 34, 34.
[0047]
In the fourth embodiment, the outer rings 7a, 8a of the rolling bearings 7, 8 are movable in the axial direction via the extension rings 31, 32, and the inner rings 7b, 8b are press-fitted into the shaft portions 3b, 3c. Therefore, when the worm 3 moves in one axial direction (toward the electric motor 1) by being steered in the steering region where the electric motor 1 is not driven, the rolling bearings 7, 8 move together with the worm 3. Then, one of the elastic bodies 33, 34 moves in one of the axial length directions while flexing while the extension ring bodies 31, 32 extend, or the other elastic bodies 33, 34 flex while the extension ring bodies 31, 32 extend. While moving to the other side in the axial direction, the rotation angle of the worm 3 is reduced, the transmission from the worm 3 to the output shaft 1a of the electric motor 1 can be reduced, and the steering load in a steering region where the electric motor 1 is not driven. Can be reduced .
Moreover, the worm 3, the rolling bearings 7, 8 in which the inner rings 7b, 8b are press-fitted into the shaft portions 3b, 3c, and the extension rings fitted and held on the outer peripheral portions of the outer rings 7a, 8a of the rolling bearings 7, 8 Since the bodies 31, 32 and the elastic bodies 33, 33, 34, 34 can be formed as the unit C, the assembly workability can be improved as compared with the first embodiment.
[0048]
Embodiment 5
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a reduction gear mechanism portion showing the configuration of the fifth embodiment.
The electric power steering apparatus according to the fifth embodiment has a configuration in which the electric motor 1 side of the worm 3 is supported by the rolling bearing 7 and the anti-electric motor side is supported by the bearing member 16 as in the third embodiment. 7 instead of loosely fitting the outer ring 7a into the support hole 51, the extension ring 31 of the fourth embodiment capable of extending in the axial direction of the worm 3 is fitted to the outer peripheral portion of the outer ring 7a of the rolling bearing 7. Holding, the outer ring 7a is fitted in the support hole 51 via the elongated ring body 31, and furthermore, the two elastic bodies 33 contacting both side surfaces of the outer ring 7a and suppressing the movement of the outer ring 7a in the axial direction. , 33 are provided integrally with both ends of the elongated ring 31.
[0049]
In the fifth embodiment, the first accommodating portion 5a is provided with the movement restricting portion 57 and the screw hole 59 connected to the support hole 51, and the extension ring 31 is moved by the screw ring 35 screwed into the screw hole 57. The unit C is pressed against the restricting portion 57 to determine the position of the unit C in the axial direction.
[0050]
In the fifth embodiment, since the outer ring 7a of the rolling bearing 7 is movable in the axial direction via the elongated ring body 31 and the inner ring 7b is press-fitted into the shaft portion 3b, the electric motor 1 is driven. When the worm 3 moves in one axial direction (toward the electric motor 1) by being steered in a steering region in which the worm 3 is not moved, the rolling bearing 7 moves together with the worm 3, the extension ring 31 extends, and one elasticity is extended. The body 33 moves in the axial direction while bending, or the extension elastic body 31 expands and the other elastic body 33 moves in the axial direction while bending, so that the rotation angle of the worm 3 decreases and the worm 3 Transmission of the motor 1 to the output shaft 1a can be reduced, and the steering load in a steering region where the electric motor 1 is not driven can be reduced.
[0051]
In addition, the worm 3, the rolling bearing 7 in which the inner ring 7b is press-fitted into the shaft portion 3b, and the elongated ring body 31 and the elastic bodies 33, 33, which are fitted and held on the outer periphery of the outer ring 7a of the rolling bearing 7, are formed into a unit C. Therefore, assembling workability can be improved as compared with the fourth embodiment. In addition, since the extension ring 31 and the elastic members 33, 33 share the axial force applied to the worm 3, the durability of the extension ring 31 and the elastic members 33, 33 can be improved, so that the long-term Can be used for
[0052]
In the above-described embodiment, the elongated ring 31 and the elastic members 33, 33 and the elongated ring 32 and the elastic members 34, 34 are formed integrally. In addition, the elongated ring body 32 and the elastic bodies 34, 34 may be formed separately. In this case, the movement of the elastic bodies 33 and 33 is restricted by the movement restricting portion 57 and the screw ring 35. The movement of the elastic bodies 34, 34 is regulated by the regulating ring. Also in this configuration, the assembling workability of the electric power steering device that can reduce the steering load in the steering region where the electric motor 1 is not driven can be improved.
[0053]
The reduction gear mechanism A according to the embodiment described above is a worm gear including a worm 3 as a small gear and a worm wheel 4 as a large gear, a hypoid pinion as a small gear, and a hypoid as a large gear. It may be a hypoid gear with wheels. Further, the small gear and the large gear may be helical gears, or may be a gear obtained by combining a part of the helical gear and a part of the worm gear.
[0054]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the first and third aspects of the present invention, the assembling workability of the electric power steering device capable of reducing the steering load in the steering region where the electric motor is not driven can be improved, and this assembling can be performed. At times, the axial clearance of the rolling bearing can be eliminated, and the noise caused by the axial clearance can be reduced.
[0055]
According to the second aspect, the durability of the elastic body can be improved.
[0056]
According to the fourth invention, the workability of assembling the electric power steering device, which can reduce the steering load in the steering region where the electric motor is not driven, can be improved. The noise can be reduced, and the noise caused by the axial clearance can be reduced.
[0057]
According to the fifth aspect, the workability of assembling the electric power steering device that can reduce the steering load in the steering region where the electric motor is not driven can be further improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an enlarged sectional view of a reduction gear mechanism portion showing a configuration of an electric power steering device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the electric power steering device according to the present invention.
3A and 3B show a configuration of an electric power steering apparatus according to Embodiment 2 of the present invention, in which FIG. 3A is an enlarged cross-sectional view of one rolling bearing portion, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of another rolling bearing portion. FIG.
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a reduction gear mechanism portion showing a configuration of an electric power steering apparatus according to Embodiment 3 of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged sectional view of a reduction gear mechanism portion showing a configuration of an electric power steering apparatus according to Embodiment 4 of the present invention.
FIG. 6 is an enlarged sectional view of a reduction gear mechanism portion showing a configuration of an electric power steering apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Electric motor
3 Worm (small gear)
3a Tooth
3b, 3c Shaft (end)
4 Worm wheel (large gear)
5 Housing
6 steering means
7,8 Rolling bearing
7a, 8a Outer ring
7b, 8b Inner ring
11 First elastic body
12 Second elastic body
17 Coil spring (biasing means)
18, 19 elastic body
14 1st restriction part (restriction means)
15 Second restriction part (restriction means)
31,32 Extended ring
33,34 elastic body