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JP2008195310A - Electric power steering device - Google Patents

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Publication number
JP2008195310A
JP2008195310A JP2007034420A JP2007034420A JP2008195310A JP 2008195310 A JP2008195310 A JP 2008195310A JP 2007034420 A JP2007034420 A JP 2007034420A JP 2007034420 A JP2007034420 A JP 2007034420A JP 2008195310 A JP2008195310 A JP 2008195310A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spline
shaft
worm
peripheral surface
power steering
Prior art date
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Pending
Application number
JP2007034420A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Haruhiko Kiyota
晴彦 清田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
Priority to JP2007034420A priority Critical patent/JP2008195310A/en
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Abstract

【課題】組立て作業を容易に行なえる様にすべく、スプライン軸部14とスプライン孔13とのスプライン係合部19のバックラッシュを或る程度確保して、しかも電動モータの回転方向が変換される瞬間に生じる歯打ち音を抑えられる構造を実現する。
【解決手段】上記スプライン孔13の内周面と上記スプライン軸部14の外周面との間に弾性材製の予圧付与部材20を設置する。この予圧付与部材20は、上記スプライン軸部14の外周面に形成された係止凹溝23に嵌合支持された円環状の基部21と、この基部21から軸方向に突出た舌片22、22とを備える。これら各舌片22、22を、雌スプライン歯17の円周方向側面と雄スプライン歯18の円周方向側面との間で弾性的に圧縮した状態で挟持する。
【選択図】図2
To facilitate assembly work, a backlash of a spline engaging portion 19 between a spline shaft portion 14 and a spline hole 13 is secured to some extent, and the rotation direction of an electric motor is converted. To achieve a structure that can suppress the rattling noise that occurs at the moment.
A preload applying member made of an elastic material is installed between an inner peripheral surface of the spline hole and an outer peripheral surface of the spline shaft portion. The preload applying member 20 includes an annular base portion 21 fitted and supported in a locking groove 23 formed on the outer peripheral surface of the spline shaft portion 14, and a tongue piece 22 protruding in the axial direction from the base portion 21. 22. These tongue pieces 22 are sandwiched between the circumferential side surface of the female spline teeth 17 and the circumferential side surface of the male spline teeth 18 in an elastically compressed state.
[Selection] Figure 2

Description

この発明に係る電動式パワーステアリング装置は、自動車の操舵装置として利用するもので、電動モータを補助動力として利用する事により、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ものである。本発明は、この様な電動式パワーステアリング装置を構成する電動モータの出力軸と、減速機のウォーム軸とのスプライン係合部で、歯打ち音と呼ばれる不快な異音が発生する事を抑えられる構造の実現を意図して発明したものである。   The electric power steering apparatus according to the present invention is used as a steering apparatus for an automobile, and uses an electric motor as auxiliary power to reduce the force required for the driver to operate the steering wheel. is there. The present invention suppresses the generation of unpleasant noise called rattling noise at the spline engaging portion between the output shaft of the electric motor and the worm shaft of the speed reducer constituting such an electric power steering apparatus. It was invented with the intention of realizing such a structure.

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。   A power steering device is widely used as a device to reduce the force required for the driver to operate the steering wheel when giving a steering angle to the steered wheels (usually the front wheels except for special vehicles such as forklifts) Has been. In addition, an electric power steering apparatus that uses an electric motor as an auxiliary power source in such a power steering apparatus has begun to spread in recent years. The electric power steering device can be made smaller and lighter than the hydraulic power steering device, has advantages such as easy control of the magnitude (torque) of auxiliary power and less power loss of the engine.

電動式パワーステアリング装置の構造は、各種知られているが、何れの構造の場合でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸に電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。この減速機として一般的には、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、上記電動モータにより回転駆動されるウォームと、上記回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、上記電動モータの補助動力をこの回転軸に伝達自在とする。但し、ウォーム減速機の場合、何らの対策も施さないと、上記ウォームと上記ウォームホイールとの噛合部に存在するバックラッシュに基づき、上記回転軸の回転方向を変える際に、歯打ち音と呼ばれる不快な異音が発生する場合がある。   Various structures of the electric power steering apparatus are known. In any structure, the electric motor is attached to the rotating shaft that is rotated by the operation of the steering wheel and gives a steering angle to the steered wheel as the wheel rotates. Auxiliary power is applied through a speed reducer. In general, a worm reducer is used as the reducer. In the case of an electric power steering device using a worm speed reducer, a worm that is rotationally driven by the electric motor and a worm wheel that rotates together with the rotating shaft are engaged with each other, and auxiliary power of the electric motor is applied to the rotating shaft. Communicate freely. However, in the case of a worm reducer, if no measures are taken, it is called a rattling sound when changing the rotation direction of the rotating shaft based on the backlash existing in the meshing portion of the worm and the worm wheel. Unpleasant noise may occur.

この様な歯打ち音の発生を抑えられる構造として従来から、特許文献1〜3に記載されている様に、ばね等の弾性部材によりウォームをウォームホイールに向け弾性的に押圧する事が考えられている。図8〜9は、このうちの特許文献2に記載された電動式パワーステアリング装置の1例を示している。ステアリングホイール1により所定方向に回転させられる、回転軸であるステアリングシャフト2の前端部は、ハウジング3の内側に回転自在に支持しており、この部分にウォームホイール4を固定している。このウォームホイール4と噛合するウォーム歯5をウォーム軸6の軸方向中間部に設け、電動モータ7により回転駆動されるウォーム8の両端部は、深溝型玉軸受等の1対の転がり軸受9a、9bにより、上記ハウジング3内に回転自在に支持されている。更に、上記ウォーム軸6の先端部で上記転がり軸受9aよりも突出した部分に押圧駒10を外嵌し、この押圧駒10と上記ハウジング3との間にコイルばね11等の弾性部材を設けている。そして、このコイルばね11により、上記押圧駒10を介して、上記ウォーム歯6を上記ウォームホイール4に向け押圧している。この様な構成により、これらウォーム歯6とウォームホイール4との間のバックラッシュを抑え、上記歯打ち音の発生を抑えている。   Conventionally, as described in Patent Documents 1 to 3, it is considered that the worm is elastically pressed toward the worm wheel by an elastic member such as a spring as a structure that can suppress the generation of such rattling noise. ing. 8 to 9 show an example of the electric power steering apparatus described in Patent Document 2 among them. A front end portion of a steering shaft 2 that is a rotating shaft that is rotated in a predetermined direction by the steering wheel 1 is rotatably supported inside the housing 3, and the worm wheel 4 is fixed to this portion. The worm teeth 5 that mesh with the worm wheel 4 are provided in the axially intermediate portion of the worm shaft 6, and both ends of the worm 8 that is rotationally driven by the electric motor 7 have a pair of rolling bearings 9 a such as a deep groove ball bearing, 9b is rotatably supported in the housing 3. Further, a pressing piece 10 is externally fitted to a portion protruding from the rolling bearing 9 a at the tip of the worm shaft 6, and an elastic member such as a coil spring 11 is provided between the pressing piece 10 and the housing 3. Yes. The coil spring 11 presses the worm teeth 6 toward the worm wheel 4 through the pressing piece 10. With such a configuration, backlash between the worm teeth 6 and the worm wheel 4 is suppressed, and generation of the rattling noise is suppressed.

上述の様な従来構造の場合、上記ウォーム歯5と上記ウォームホイール4との噛合部で上記歯打ち音が発生する事を抑えられるが、上記電動モータ7の出力軸12の先端部と上記ウォーム軸6の基端部との結合部で発生する歯打ち音を抑える事はできない。この点に就いて、以下に説明する。上記電動モータ7の出力軸12の先端部と上記ウォーム軸6の基端部とを回転力の伝達を自在に結合する為に、このウォーム軸6の基端部にスプライン孔13を、このウォーム軸6の基端面に開口する状態で形成している。又、上記出力軸12の先端部にスプライン軸部14を形成している。そして、このスプライン軸部14と上記スプライン孔13とをスプライン係合させる事で、上記出力軸12と上記ウォーム軸6とを、回転力の伝達を自在に結合している。尚、本明細書及び特許請求の範囲に於ける「スプライン」には、ピッチの細かい、所謂「セレーション」と呼ばれるものも含む。   In the case of the conventional structure as described above, it is possible to suppress the occurrence of the rattling noise at the meshing portion between the worm tooth 5 and the worm wheel 4, but the tip of the output shaft 12 of the electric motor 7 and the worm The rattling noise generated at the joint with the base end of the shaft 6 cannot be suppressed. This point will be described below. A spline hole 13 is formed in the base end portion of the worm shaft 6 so that the tip end portion of the output shaft 12 of the electric motor 7 and the base end portion of the worm shaft 6 can be freely transmitted. It forms in the state opened to the base end surface of the axis | shaft 6. FIG. A spline shaft portion 14 is formed at the tip of the output shaft 12. The spline shaft portion 14 and the spline hole 13 are spline-engaged so that the output shaft 12 and the worm shaft 6 are freely coupled to transmit rotational force. The “spline” in the present specification and claims includes what is called “serration” with a fine pitch.

上記スプライン軸部14と上記スプライン孔13とが円周方向の隙間なく(バックラッシュ無しで)スプライン係合していれば、上記出力軸12の先端部と上記ウォーム軸6の基端部との結合部(スプライン係合部)で発生する歯打ち音が発生する事はない。但し、実際の場合には、このスプライン係合部にはバックラッシュが存在する。このスプライン係合部のバックラッシュは、上記スプライン軸部14と上記スプライン孔13とをスプライン係合させる作業を容易に行なえる様にする為に必要である。又、上記出力軸12の中心軸と上記ウォーム軸6の中心軸とが僅かにずれた程度では、上記スプライン係合部にコジリが発生しない様にして、上記出力軸12を回転させる為に要するトルクが上昇する事を防止する為にも、上記バックラッシュは必要である。   If the spline shaft portion 14 and the spline hole 13 are in spline engagement with no circumferential clearance (without backlash), the distal end portion of the output shaft 12 and the proximal end portion of the worm shaft 6 No rattling noise is generated at the coupling part (spline engaging part). However, in the actual case, a backlash exists in the spline engaging portion. The backlash of the spline engaging portion is necessary so that the work of spline engaging the spline shaft portion 14 and the spline hole 13 can be easily performed. Further, as long as the center axis of the output shaft 12 and the center axis of the worm shaft 6 are slightly deviated from each other, it is necessary to rotate the output shaft 12 so that the spline engaging portion is not distorted. The backlash is also necessary to prevent the torque from increasing.

ところが、上記スプライン係合部にバックラッシュが存在すると、上記電動モータ7の回転方向が変換される瞬間に、上記スプライン軸部14の外周面に設けられた雄スプライン歯の円周方向側面と、上記スプライン孔13の内周面に設けられた雌スプライン歯の円周方向側面とが勢い良く衝突し、上記歯打ち音が発生する。この様な歯打ち音は、上記バックラッシュが大きくなる程著しくなるので、従来は、このバックラッシュを、上記スプライン係合部の組立が可能な範囲で小さく抑える様にしていた。但し、このバックラッシュを小さくすると、その分、上記スプライン軸部14を上記スプライン孔13に挿入しにくくなり、組立作業性が低下し、電動式パワーステアリング装置の製造コスト上昇の原因となる。又、上記出力軸12と上記ウォーム軸6との組み付け精度を高くしないと、上記コジリによるトルク上昇の問題が発生し易くなるので、やはり電動式パワーステアリング装置の製造コスト上昇の原因となる。一方、特許文献4には、スプライン軸部の外周面とスプライン孔の内周面との間にOリング等の弾性体を設けて、スプライン歯の刃先と歯底とが勢い良く衝突する事を防止する発明が記載されている。但し、上記特許文献4に記載された発明の構造では、上述した様な、電動モータの回転方向が変換される瞬間に生じる歯打ち音を抑える事はできない。   However, when there is backlash in the spline engaging portion, at the moment when the rotation direction of the electric motor 7 is changed, the circumferential side surface of the male spline teeth provided on the outer peripheral surface of the spline shaft portion 14; The circumferential side surface of the female spline tooth provided on the inner peripheral surface of the spline hole 13 collides with vigor, and the rattling noise is generated. Such a rattling noise becomes more prominent as the backlash becomes larger. Conventionally, the backlash has been reduced to the extent that the spline engaging portion can be assembled. However, if this backlash is reduced, it becomes difficult to insert the spline shaft portion 14 into the spline hole 13 accordingly, the assembling workability is lowered, and the manufacturing cost of the electric power steering apparatus is increased. Further, unless the assembly accuracy between the output shaft 12 and the worm shaft 6 is increased, the problem of the torque increase due to the galling is likely to occur, which also increases the manufacturing cost of the electric power steering apparatus. On the other hand, in Patent Document 4, an elastic body such as an O-ring is provided between the outer peripheral surface of the spline shaft portion and the inner peripheral surface of the spline hole so that the spline tooth tip and the tooth bottom collide with force. The invention to prevent is described. However, the structure of the invention described in Patent Document 4 cannot suppress the rattling noise that occurs at the moment when the rotation direction of the electric motor is changed as described above.

特開2000−43739号公報JP 2000-43739 A 特開2004−306898号公報JP 2004-306898 A 特表2006−513906号公報JP-T-2006-513906 特開2004−122852号公報JP 2004-122852 A

本発明は、上述の様な事情に鑑み、組立て作業を容易に行なえる様にすべく、スプライン軸部とスプライン孔とのスプライン係合部のバックラッシュを或る程度確保して、しかも電動モータの回転方向が変換される瞬間に生じる歯打ち音を抑えられる電動式パワーステアリング装置を実現すべく発明したものである。   In view of the circumstances as described above, the present invention ensures a certain amount of backlash of the spline engaging portion between the spline shaft portion and the spline hole so that the assembling work can be easily performed. The present invention has been invented to realize an electric power steering apparatus that can suppress rattling noise generated at the moment when the rotation direction of the motor is changed.

本発明の電動式パワーステアリング装置は、前述した従来から知られている電動式パワーステアリング装置と同様に、ハウジングと、回転軸と、ウォームホイールと、ウォームと、電動モータとを備える。
このうちのハウジングは、車体等の固定の部分に支持されて、操舵時にも回転する事はない。
又、上記回転軸は、上記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。この様な回転軸としては、ステアリングホイール及び操舵輪に同期して動く軸であれば採用可能である。例えば前述の図8に示した構造でのステアリングシャフト2、或いは、中間シャフト15、更には、ステアリングギヤ16の入力軸(ピニオン軸)が採用可能である。
又、上記ウォームホイールは、上記ハウジングの内部で上記回転軸の一部に、この回転軸と同心に(締り嵌めによる外嵌固定、キー係合、スプライン係合等により相対回転を阻止された状態で)支持されて、この回転軸と共に回転する。
又、上記ウォームは、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成る。そして、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ軸受により、上記ハウジングに対し回転自在に支持している。
更に、上記電動モータは、上記ウォーム軸の基端部と出力軸の先端部とを回転力の伝達を自在に係合させて、このウォーム軸を両方向に回転駆動自在としている。
そして、上記電動モータの出力軸と上記ウォーム軸とを、このウォーム軸の基端部にこのウォーム軸の基端面に開口する状態で形成したスプライン孔と上記出力軸の先端部に形成したスプライン軸部とをスプライン係合させる事で、回転力の伝達を自在に結合している。
The electric power steering apparatus according to the present invention includes a housing, a rotating shaft, a worm wheel, a worm, and an electric motor, similarly to the above-described conventionally known electric power steering apparatus.
Of these, the housing is supported by a fixed part such as a vehicle body and does not rotate during steering.
The rotating shaft is rotatably provided with respect to the housing, and is rotated by an operation of a steering wheel, and gives a steering angle to the steered wheels as it rotates. As such a rotation shaft, any shaft that moves in synchronization with the steering wheel and the steering wheel can be employed. For example, the steering shaft 2 or the intermediate shaft 15 in the structure shown in FIG. 8 and the input shaft (pinion shaft) of the steering gear 16 can be employed.
Further, the worm wheel is concentric with a part of the rotating shaft inside the housing, concentric with the rotating shaft (a state in which relative rotation is prevented by an external fitting fixing by an interference fit, a key engagement, a spline engagement, etc. Supported) and rotate with this axis of rotation.
The worm is provided with worm teeth at an intermediate portion in the axial direction of the worm shaft. Then, in a state where the worm teeth are engaged with the worm wheel, both end portions in the axial direction of the worm shaft are rotatably supported with respect to the housing by bearings.
Further, the electric motor is configured such that the worm shaft can be driven to rotate in both directions by engaging the proximal end portion of the worm shaft and the distal end portion of the output shaft so as to be able to freely transmit the rotational force.
And the spline shaft formed in the tip end part of the spline hole which formed the output shaft of the electric motor, and the worm shaft in the state where it opened to the base end face of this worm shaft in the base end part of this worm shaft The transmission of rotational force is freely coupled by spline engagement with the part.

特に、本発明の電動式パワーステアリング装置に於いては、弾性材製の予圧付与部材を備える。この予圧付与部材は、弾性材製で、上記スプライン孔の内周面と上記スプライン軸の外周面との間に挟持されて、これらスプライン孔とスプライン軸とのスプライン係合部の円周方向のがたつきを抑える。
上記予圧付与部材は、基部と、少なくとも1個の舌片とを備える。
このうちの基部は、円環状で、上記スプライン軸部の外周面と上記スプライン孔の内周面とのうちの少なくとも一方の周面の軸方向中間部に、当該周面の全周に亙り形成された係止凹溝に嵌合支持されている。
又、上記舌片は、上記基部の少なくとも軸方向片側面から軸方向に突出しており、上記スプライン孔の内周面に存在する少なくとも1個の雌スプライン歯の円周方向側面と上記スプライン軸の外周面に存在する少なくとも1個の雄スプライン歯の円周方向側面との間に、弾性的に圧縮された状態で挟持されている。
In particular, the electric power steering apparatus of the present invention includes a preload applying member made of an elastic material. The preload applying member is made of an elastic material, and is sandwiched between the inner peripheral surface of the spline hole and the outer peripheral surface of the spline shaft, and in the circumferential direction of the spline engaging portion between the spline hole and the spline shaft. Reduce rattling.
The preload imparting member includes a base and at least one tongue piece.
Of these, the base is annular, and is formed over the entire circumference of the circumferential surface at the axially intermediate portion of at least one of the outer circumferential surface of the spline shaft portion and the inner circumferential surface of the spline hole. It is fitted and supported in the formed locking groove.
The tongue piece protrudes in the axial direction from at least one axial side surface of the base, and the circumferential side surface of at least one female spline tooth existing on the inner circumferential surface of the spline hole and the spline shaft. It is clamped in an elastically compressed state between the circumferential side surfaces of at least one male spline tooth existing on the outer peripheral surface.

上述の様な構成を有する本発明の電動式パワーステアリング装置によれば、スプライン軸部とスプライン孔とのスプライン係合部のバックラッシュを或る程度確保して、しかも電動モータの回転方向が変換される瞬間に生じる歯打ち音を抑えられる。
この為、上記バックラッシュを或る程度確保する事で、上記スプライン軸部を上記スプライン孔に挿入し易くなり、組立作業性を向上させて、電動式パワーステアリング装置の製造コストを抑えられる。又、上記スプライン軸部を設けた出力軸と、上記スプライン孔を設けたウォーム軸との組み付け精度を高くしなくても、コジリによるトルク上昇の問題が発生しにくくなるので、やはり電動式パワーステアリング装置の製造コストを抑えられる。
According to the electric power steering apparatus of the present invention having the above-described configuration, a certain amount of backlash of the spline engaging portion between the spline shaft portion and the spline hole is secured, and the rotation direction of the electric motor is converted. The rattling noise that occurs at the moment of being played is suppressed.
For this reason, securing the backlash to some extent facilitates the insertion of the spline shaft portion into the spline hole, improves the assembly workability, and suppresses the manufacturing cost of the electric power steering apparatus. In addition, since the problem of torque increase due to twisting is less likely to occur without increasing the assembly accuracy of the output shaft provided with the spline shaft portion and the worm shaft provided with the spline hole, the electric power steering is also used. The manufacturing cost of the apparatus can be suppressed.

図1〜7は、本発明の実施の形態の1例を示している。尚、本例の電動式パワーステアリング装置の特徴は、電動モータ7の出力軸12の先端部(図1の左端部)に設けたスプライン軸部14と、ウォーム軸6の基端部(図1の右端部)に設けたスプライン孔13との結合部の構造にある。その他、電動式パワーステアリング装置全体の構造及び作用に就いては、前述の特許文献2に記載された従来構造と同様であるから、この従来構造と同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。尚、前述の図8〜9と図1とで、ハウジング3に対する電動モータ7の取付方向が異なっているが、この点は、設置する自動車に応じ適宜設計的に変更するものであって、本発明の特徴部分とは関係がない。   1 to 7 show an example of an embodiment of the present invention. The electric power steering device of this example is characterized by a spline shaft portion 14 provided at the distal end portion (left end portion in FIG. 1) of the output shaft 12 of the electric motor 7 and a proximal end portion (FIG. 1). In the structure of the connecting portion with the spline hole 13 provided in the right end portion of the head. In addition, since the structure and operation of the entire electric power steering apparatus are the same as those of the conventional structure described in the above-mentioned Patent Document 2, illustrations and explanations relating to parts equivalent to the conventional structure are omitted or simplified. Hereinafter, the characteristic part of this example will be mainly described. 8 to 9 and FIG. 1 are different in the mounting direction of the electric motor 7 with respect to the housing 3, but this point is appropriately changed in design according to the automobile to be installed. It has nothing to do with the features of the invention.

上記ウォーム軸6の基端部に上記スプライン孔13を、このウォーム軸6の基端面に開口する状態で、このウォーム軸6と同心に形成している。又、上記出力軸12の先端部に上記スプライン軸部14を、この出力軸12と同心に形成している。そして、このスプライン軸部14と上記スプライン孔13とをスプライン係合させる事で、上記出力軸12と上記ウォーム軸6とを、回転力の伝達を自在に結合している。上記スプライン孔13の内周面に形成した各雌スプライン歯17、17のピッチ円直径は、上記スプライン軸部14の外周面に形成した各雄スプライン歯18、18のピッチ円直径よりも少し大きくして、上記スプライン軸部14を上記スプライン孔13に緩く挿入できる様にしている。従って、これらスプライン軸部14とスプライン孔13とのスプライン係合部19には、ウォーム歯5とウォームホイール4との噛合部のバックラッシュを解消すべく、上記スプライン軸部14の先端部(図1の左端部)を上記ウォームホイール4に向け変位させる為に十分なバックラッシュが存在する。言い換えれば、上記ウォーム歯5とウォームホイール4との噛合部のバックラッシュの解消に伴って、上記スプライン係合部19にコジリ等の不都合が発生する事はない。   The spline hole 13 is formed concentrically with the worm shaft 6 in a state where the spline hole 13 is opened at the base end surface of the worm shaft 6. Further, the spline shaft portion 14 is formed concentrically with the output shaft 12 at the distal end portion of the output shaft 12. The spline shaft portion 14 and the spline hole 13 are spline-engaged so that the output shaft 12 and the worm shaft 6 are freely coupled to transmit rotational force. The pitch circle diameter of the female spline teeth 17 and 17 formed on the inner peripheral surface of the spline hole 13 is slightly larger than the pitch circle diameter of the male spline teeth 18 and 18 formed on the outer peripheral surface of the spline shaft portion 14. Thus, the spline shaft portion 14 can be loosely inserted into the spline hole 13. Therefore, the spline engaging portion 19 between the spline shaft portion 14 and the spline hole 13 has a tip end portion (see FIG. 5) of the spline shaft portion 14 in order to eliminate backlash of the meshing portion between the worm tooth 5 and the worm wheel 4. There is sufficient backlash to displace the left end of 1) towards the worm wheel 4. In other words, there is no inconvenience such as galling in the spline engaging portion 19 when the backlash of the meshing portion between the worm tooth 5 and the worm wheel 4 is eliminated.

上述の様に、緩くスプライン係合した、上記スプライン孔13の内周面と上記スプライン軸部14の外周面との間には、弾性材製の予圧付与部材20を設けている。この予圧付与部材20は、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製で、基部21と、少なくとも1個(図示の例では、上記雌、雄各スプライン歯17、18と同数)の舌片22、22とを備える。又、この様な予圧付与部材20を組付け可能にする為に、上記スプライン軸部14の外周面の軸方向中間部に係止凹溝23を、全周に亙って形成している。この係止凹溝23の溝底径は、上記スプライン軸部14の溝底径(上記各雄スプライン歯18、18の溝底径)よりも小さい。   As described above, the preload applying member 20 made of an elastic material is provided between the inner peripheral surface of the spline hole 13 and the outer peripheral surface of the spline shaft portion 14 which are loosely spline-engaged. The preload applying member 20 is made of an elastic material such as an elastomer such as rubber, and has a base 21 and at least one tongue piece 22, 22 (in the example shown, the same number as the female and male spline teeth 17, 18). With. Further, in order to make it possible to assemble such a preload applying member 20, a locking groove 23 is formed over the entire circumference in the axially intermediate portion of the outer peripheral surface of the spline shaft portion 14. The groove bottom diameter of the locking groove 23 is smaller than the groove bottom diameter of the spline shaft portion 14 (groove bottom diameter of the male spline teeth 18, 18).

上記予圧付与部材20のうち、上記基部21は、断面形状が、径方向の厚さ寸法に比べて軸方向の幅寸法が大きい(角を丸めた)矩形で、全体が円環状である。この様な基部21は、上記係止凹溝23に嵌合支持する事で、上記予圧付与部材20を、上記スプライン軸部14の軸方向中間部に支持固定している。又、上記各舌片22、22は、それぞれの長さ方向中間部で径方向内半部を上記基部21の外径側端部に一体的に結合した状態で、それぞれの長さ方向両端部をこの基部21の軸方向両側面から軸方向に突出させている。本例の場合には、上記各舌片22、22を、前記各雌スプライン歯17、17及び前記各雄スプライン歯18、18と同じピッチで、これら各スプライン歯17、18と同じ数だけ形成している。又、上記基部21に対して上記各舌片22、22を、これら各スプライン歯17、18の円周方向側面のうちで、これら各舌片22、22を挟持すべき部分に合わせて傾斜させている。   Among the preload imparting members 20, the base 21 is a rectangle having a cross-sectional shape having a larger axial width dimension (rounded corners) than a radial thickness dimension, and the whole is annular. Such a base portion 21 is supported and fixed to the intermediate portion in the axial direction of the spline shaft portion 14 by fitting and supporting the locking recess groove 23. In addition, each of the tongue pieces 22, 22 is formed in a state where both end portions in the length direction are integrally coupled to the outer diameter side end portion of the base portion 21 at the intermediate portion in the length direction. Is protruded in the axial direction from both side surfaces of the base portion 21 in the axial direction. In the case of this example, the tongue pieces 22, 22 are formed in the same number as the spline teeth 17, 18 at the same pitch as the female spline teeth 17, 17 and the male spline teeth 18, 18. is doing. Further, the tongue pieces 22 and 22 are inclined with respect to the base portion 21 in accordance with the portions of the spline teeth 17 and 18 in the circumferential direction where the tongue pieces 22 and 22 are to be sandwiched. ing.

上記各舌片22、22の長さ方向両端部は、前記スプライン孔13と上記スプライン軸部14とをスプライン係合させるのに伴って、上記各雌スプライン歯17、17の円周方向側面と、上記各雄スプライン歯18、18の円周方向側面との間に、弾性的に圧縮した状態で挟持する。この作業は、予め上記予圧付与部材20を外嵌支持した上記スプライン軸部14を上記スプライン孔13に、上記各舌片22、22の厚さを弾性的に縮めつつ押し込む事により行なう。この押し込み作業を容易に行なえる様にする為に本例の場合には、上記各舌片22、22の長さ方向端部を、端縁に向かうに従って厚さ寸法が小さくなる様に傾斜した、くさび状としている。又、好ましくは、少なくとも上記各舌片22、22の表面(実際上は上記予圧付与部材20の表面全体)に、PTFEやMoS2 等の固体潤滑剤やグリース等の潤滑剤を塗布又はコーティングしておく。 The longitudinal ends of the tongue pieces 22 and 22 are connected to the circumferential side surfaces of the female spline teeth 17 and 17 as the spline hole 13 and the spline shaft portion 14 are spline-engaged. These are held in an elastically compressed state between the male spline teeth 18, 18 and the side surfaces in the circumferential direction. This operation is performed by pushing the spline shaft portion 14 that has been fitted and supported in advance with the preload applying member 20 into the spline hole 13 while elastically reducing the thickness of the tongue pieces 22 and 22. In the case of this example, in order to facilitate this pushing operation, the lengthwise ends of the tongue pieces 22 and 22 are inclined so that the thickness dimension becomes smaller toward the edge. It has a wedge shape. Preferably, a solid lubricant such as PTFE or MoS 2 or a lubricant such as grease is applied or coated on at least the surfaces of the tongue pieces 22 and 22 (in practice, the entire surface of the preload applying member 20). Keep it.

何れにしても、上記記スプライン孔13と上記スプライン軸部14とを、上記各舌片22、22を介してスプライン係合させた状態では、上記各雌スプライン歯17、17の円周方向片側面と上記各雄スプライン歯18、18の円周方向片側面との間には、上記各舌片22、22が、これら各スプライン歯17、18の円周方向片側面同士の間で弾性的に圧縮された状態で存在する。これに対して、上記各雌スプライン歯17、17の円周方向他側面と上記各雄スプライン歯18、18の円周方向他側面とは、上記各舌片22、22の弾力に基づき、弾性的に当接した状態となる。   In any case, when the spline hole 13 and the spline shaft portion 14 are spline-engaged via the tongue pieces 22 and 22, the circumferential splines of the female spline teeth 17 and 17 are provided. Between the side surface and one circumferential side surface of each male spline tooth 18, 18, each tongue piece 22, 22 is elastic between one circumferential direction side surface of each spline tooth 17, 18. Exists in a compressed state. On the other hand, the other circumferential side surface of each female spline tooth 17, 17 and the other circumferential side surface of each male spline tooth 18, 18 are elastic based on the elasticity of each tongue piece 22, 22. Will be in contact with each other.

従って、前述の様に、上記スプライン軸部14と上記スプライン孔13とのスプライン係合部19に十分なバックラッシュが存在するにも拘らず、このスプライン係合部19の円周方向のがたつきを抑えられる。そして、前記電動モータ7の回転方向が変換される瞬間に生じる歯打ち音を抑えられる。この為、組立作業性を向上させて、電動式パワーステアリング装置の製造コストを抑えられる。又、上記スプライン軸部14を設けた、上記電動モータ7の出力軸12と、上記スプライン孔13を設けた前記ウォーム軸6との組み付け精度(同心度)を高くしなくても、コジリによるトルク上昇の問題が発生しにくくなるので、やはり電動式パワーステアリング装置の製造コストを抑えられる。   Therefore, as described above, the spline engagement portion 19 has a circumferential backlash in spite of the presence of sufficient backlash in the spline engagement portion 19 between the spline shaft portion 14 and the spline hole 13. You can suppress the date. And the rattling sound produced at the moment when the rotation direction of the electric motor 7 is converted can be suppressed. For this reason, the assembly workability is improved and the manufacturing cost of the electric power steering apparatus can be suppressed. Further, even if the assembly accuracy (concentricity) between the output shaft 12 of the electric motor 7 provided with the spline shaft portion 14 and the worm shaft 6 provided with the spline hole 13 is not increased, the torque caused by the twisting Since the problem of the rise is less likely to occur, the manufacturing cost of the electric power steering apparatus can be reduced.

図示の例では、予圧付与部材20をスプライン軸部14の外周面側に1個のみ設けた場合を示した。これに対して、予圧部材をスプライン孔の内周面側に設ける事もできる。更には、軸方向に離隔した複数個所に、複数個の予圧付与部材を設ける事もできる。この場合に、何れかの予圧付与部材をスプライン軸の外周面側に、他の予圧付与部材をスプライン孔の内周面側に、それぞれ設ける事もできる。   In the illustrated example, the case where only one preload applying member 20 is provided on the outer peripheral surface side of the spline shaft portion 14 is shown. On the other hand, the preload member can be provided on the inner peripheral surface side of the spline hole. Furthermore, a plurality of preload imparting members can be provided at a plurality of locations separated in the axial direction. In this case, one of the preload applying members can be provided on the outer peripheral surface side of the spline shaft, and the other preload applying member can be provided on the inner peripheral surface side of the spline hole.

本発明の実施の形態の1例を示す、図8のA−A断面に相当する図。The figure equivalent to the AA cross section of FIG. 8 which shows an example of embodiment of this invention. 一部を省略して示す、図1のB部拡大図。The B section enlarged view of FIG. 1 which abbreviate | omits and shows a part. 一部を省略して示す、図2のC−C断面図。CC sectional drawing of FIG. 2 which abbreviate | omits and shows a part. 図3のD部拡大図。The D section enlarged view of FIG. 予圧付与部材及び出力軸の先端部を取り出して図3と同方向から見た図。The figure which took out the front-end | tip application member and the front-end | tip part of an output shaft, and was seen from the same direction as FIG. 図5のE−E断面図。EE sectional drawing of FIG. 予圧付与部材の部分拡大斜視図。The partial expansion perspective view of a preload provision member. 従来構造の1例を示す、部分切断側面図。The partially cut side view which shows an example of a conventional structure. 図8の拡大A−A断面図。The expanded AA sectional view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 ハウジング
4 ウォームホイール
5 ウォーム歯
6 ウォーム軸
7 電動モータ
8 ウォーム
9a、9b 転がり軸受
10 押圧駆
11 コイルばね
12 出力軸
13 スプライン孔
14 スプライン軸部
15 中間シャフト
16 ステアリングギヤ
17 雌スプライン歯
18 雄スプライン歯
19 スプライン係合部
20 予圧付与部材
21 基部
22 舌片
23 係止凹溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Housing 4 Worm wheel 5 Worm tooth 6 Worm shaft 7 Electric motor 8 Worm 9a, 9b Rolling bearing 10 Pressing drive 11 Coil spring 12 Output shaft 13 Spline hole 14 Spline shaft part 15 Intermediate shaft 16 Steering gear 17 Female spline teeth 18 Male spline teeth 19 Spline engaging portion 20 Preloading member 21 Base portion 22 Tongue piece 23 Locking groove

Claims (1)

固定の部分に支持されて回転する事のないハウジングと、このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸と、上記ハウジングの内部でこの回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転するウォームホイールと、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ軸受により上記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォームと、このウォームを回転駆動する為の電動モータとを備え、この電動モータの出力軸と上記ウォーム軸とを、このウォーム軸の基端部にこのウォーム軸の基端面に開口する状態で形成したスプライン孔と上記出力軸の先端部に形成したスプライン軸部とをスプライン係合させる事で、回転力の伝達を自在に結合している電動式パワーステアリング装置に於いて、上記スプライン孔の内周面と上記スプライン軸の外周面との間に挟持されて、これらスプライン孔とスプライン軸とのスプライン係合部の円周方向のがたつきを抑える、弾性材製の予圧付与部材を備え、この予圧付与部材は、上記スプライン軸部の外周面と上記スプライン孔の内周面とのうちの少なくとも一方の周面の軸方向中間部に、当該周面の全周に亙り形成された係止凹溝に嵌合支持された円環状の基部と、この基部の少なくとも軸方向片側面から軸方向に突出して、上記スプライン孔の内周面に存在する少なくとも1個の雌スプライン歯の円周方向側面と上記スプライン軸の外周面に存在する少なくとも1個の雄スプライン歯の円周方向側面との間に、弾性的に圧縮された状態で挟持されている、少なくとも1個の舌片とを備えたものである事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。   A housing that is supported by a fixed portion and does not rotate; a rotating shaft that is rotatably provided to the housing and is rotated by an operation of a steering wheel; A worm wheel that is supported concentrically with the rotary shaft inside the housing and rotates together with the rotary shaft, and a worm tooth is provided at an axially intermediate portion of the worm shaft. In a state where the worm teeth are engaged with the worm wheel, the worm shaft is rotatably supported at both ends in the axial direction with respect to the housing by a bearing, and an electric motor for rotationally driving the worm. The output shaft of the electric motor and the worm shaft are formed in the base end portion of the worm shaft so as to open to the base end surface of the worm shaft. In the electric power steering apparatus in which transmission of rotational force is freely coupled by spline engagement between the spline hole and the spline shaft portion formed at the tip end portion of the output shaft, A preload imparting member made of an elastic material, which is sandwiched between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the spline shaft and suppresses rattling in the circumferential direction of the spline engagement portion between the spline hole and the spline shaft, The preload imparting member is a latch formed over the entire circumference of the peripheral surface at an axially intermediate portion of at least one of the outer peripheral surface of the spline shaft portion and the inner peripheral surface of the spline hole. An annular base portion fitted and supported in the concave groove, and a circumferential direction of at least one female spline tooth projecting axially from at least one axial side surface of the base portion and existing on the inner peripheral surface of the spline hole Side and And at least one tongue piece that is sandwiched in an elastically compressed state between at least one male spline tooth circumferential side surface existing on the outer peripheral surface of the spline shaft This is an electric power steering device.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103982575A (en) * 2013-02-07 2014-08-13 发那科株式会社 Electromagnetic brake which has shaft drop prevention function, electric motor, and machine
JP2015064040A (en) * 2013-09-25 2015-04-09 トヨタ自動車株式会社 Spline positioning pawl buffer mechanism of power transmission device for vehicle
JP2019163776A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 自動車部品工業株式会社 Gear structure

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103982575A (en) * 2013-02-07 2014-08-13 发那科株式会社 Electromagnetic brake which has shaft drop prevention function, electric motor, and machine
JP2014152852A (en) * 2013-02-07 2014-08-25 Fanuc Ltd Electromagnetic brake having shaft falling prevention function, electric motor and machine
DE102014001474B4 (en) * 2013-02-07 2016-05-12 Fanuc Corporation Electromagnetic brake, which has a Wellensenkschutzfunktion, electric motor and machine
US9791003B2 (en) 2013-02-07 2017-10-17 Fanuc Corporation Electromagnetic brake which has shaft drop prevention function, electric motor, and machine
JP2015064040A (en) * 2013-09-25 2015-04-09 トヨタ自動車株式会社 Spline positioning pawl buffer mechanism of power transmission device for vehicle
JP2019163776A (en) * 2018-03-19 2019-09-26 自動車部品工業株式会社 Gear structure

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