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JP2018008545A - Electric power steering device - Google Patents

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JP2018008545A
JP2018008545A JP2016136748A JP2016136748A JP2018008545A JP 2018008545 A JP2018008545 A JP 2018008545A JP 2016136748 A JP2016136748 A JP 2016136748A JP 2016136748 A JP2016136748 A JP 2016136748A JP 2018008545 A JP2018008545 A JP 2018008545A
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JP
Japan
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worm
motor
rotor
transmission member
cylindrical surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016136748A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
黒石 真且
Shinkatsu Kuroishi
真且 黒石
彰 齋藤
Akira Saito
彰 齋藤
博英 稲山
Hirohide Inayama
博英 稲山
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.)
JTEKT Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
JTEKT Corp
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
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Abstract

【課題】電動パワーステアリング装置に外部から入力があったときのモータのトルクリップルの増大を抑える。【解決手段】軸継手58は、ウォームとモータの間に介在し、モータ側に設けられた第1伝達部材60と、ウォーム側に設けられた第2伝達部材62とを有する。径方向において、第1伝達部材60の小径円筒部70と第2伝達部材62の大径円筒部78に挟まれた領域に径方向中間部材84が配置される。径方向中間部材84は、弾性材料により構成され、周方向に凸部が間隔をあけて配列される。凸部が高剛性部86、凸部の間の凹部が低剛性部88である。トルクのピークが生じる位置に略対応して低剛性部88が配置される。ウォームからモータのロータを偏心させる力が入力されるとき、低剛性部88により偏心力が伝わりにくくなり、ロータの偏心が抑えられ、トルクリップルの増大が抑えられる。【選択図】図4An object of the present invention is to suppress an increase in torque ripple of a motor when an electric power steering device is externally input. A shaft coupling 58 is interposed between a worm and a motor, and includes a first transmission member 60 provided on the motor side and a second transmission member 62 provided on the worm side. In the radial direction, the radial intermediate member 84 is disposed in a region sandwiched between the small diameter cylindrical portion 70 of the first transmission member 60 and the large diameter cylindrical portion 78 of the second transmission member 62. The radial intermediate member 84 is made of an elastic material, and convex portions are arranged at intervals in the circumferential direction. The convex portion is the high-rigidity portion 86, and the concave portion between the convex portions is the low-rigidity portion 88. The low rigidity portion 88 is disposed substantially corresponding to the position where the torque peak occurs. When a force that decenters the rotor of the motor is input from the worm, the eccentric force is hardly transmitted by the low-rigidity portion 88, the eccentricity of the rotor is suppressed, and an increase in torque ripple is suppressed. [Selection] Figure 4

Description

本発明は、自動車の電動パワーステアリング装置に関し、特にその構造に関する。   The present invention relates to an electric power steering device for an automobile, and more particularly to its structure.

自動車のステアリング装置において、運転者の操舵力をモータのトルクにより補助する電動パワーステアリング装置が知られている(例えば、下記特許文献1)。下記特許文献1に示された装置において、ステアリングシャフト(3)上にウォームホイール(25)が設けられ、ウォームホイール(25)と噛み合うウォーム(26)をモータ(21)で駆動することによって操舵力の補助が行われる。ウォーム(26)とウォームホイール(25)の間のがたであるバックラッシュを詰めるために、ウォーム(26)はウォームホイール(25)に向けて付勢されている。このとき、モータ(21)の軸線とウォーム(26)の軸線が傾き、この傾きを許容するため、モータ軸(21a)とウォーム(26)の間に軸継手(47)が設けられている。軸継手(47)は、弾性体(46)を有し、この弾性体によってモータ軸(21a)とウォーム(26)の傾きが許容されている。なお、( )内の符号は、下記特許文献1で用いられたものであり、本願の実施形態の説明で用いられる符号とは関連しない。   2. Description of the Related Art In an automobile steering device, an electric power steering device that assists a driver's steering force with the torque of a motor is known (for example, Patent Document 1 below). In the apparatus disclosed in Patent Document 1 below, a worm wheel (25) is provided on a steering shaft (3), and a worm (26) that meshes with the worm wheel (25) is driven by a motor (21) to thereby obtain a steering force. Assistance. In order to pack backlash between the worm (26) and the worm wheel (25), the worm (26) is biased towards the worm wheel (25). At this time, the axis of the motor (21) and the axis of the worm (26) are inclined, and a shaft coupling (47) is provided between the motor shaft (21a) and the worm (26) to allow this inclination. The shaft coupling (47) has an elastic body (46), and the inclination of the motor shaft (21a) and the worm (26) is allowed by this elastic body. In addition, the code | symbol in () is used by the following patent document 1, and is not related with the code | symbol used by description of embodiment of this application.

特開2010−100129号公報JP 2010-1000012 A

電動パワーステアリング装置のモータ軸に外部からの入力があると、ロータに偏心が生じ、モータのトルクリップルが大きくなる場合がある。例えば、操舵車輪から入力があると、入力がウォームホイールを介してウォームに伝わる。この力がモータ軸に伝わると、ロータに偏心が生じ、モータのトルクリップルが大きくなる。   If there is an external input to the motor shaft of the electric power steering device, the rotor may be eccentric and torque ripple of the motor may increase. For example, when there is an input from the steering wheel, the input is transmitted to the worm via the worm wheel. When this force is transmitted to the motor shaft, the rotor is eccentric, and the torque ripple of the motor increases.

本発明は、電動パワーステアリング装置において、操舵車輪から入力があったときのモータのトルクリップルを抑制することを目的とする。   An object of the present invention is to suppress torque ripple of a motor when there is input from a steering wheel in an electric power steering apparatus.

本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトに固定されたウォームホイールと、ウォームホイールと噛み合うウォームと、ウォームを回転駆動するモータと、ウォームとモータの間に介在する軸継手と含む。モータは、スロット数(ティースの数)と永久磁石の数が異なる分数スロットモータである。また、モータは、磁極となる周方向に配列されたティースを有し、回転磁界を発生させるステータと、永久磁石が周方向に沿って配列され、ステータにより発生する回転磁界と永久磁石が相互作用して回転するロータとを有する。軸継手は、モータ側に設けられて第1円筒面を有する第1伝達部材と、ウォーム側に設けられて第1円筒面に径方向において対向する第2円筒面を有する第2伝達部材と、第1円筒面と第2円筒面の間に配置され、周方向に高剛性部と低剛性部が交互に配列された径方向中間部材とを有する。第1伝達部材はモータのロータと一体なって回転する。径方向中間部材の高剛性部は、全周をティースの数と永久磁石の数の最小公倍数で割った角度間隔で配列され、さらに、各永久磁石の周方向中心位置に対応した位置に一部の高剛性部が位置する。   An electric power steering apparatus according to the present invention includes a worm wheel fixed to a steering shaft, a worm meshing with the worm wheel, a motor for rotationally driving the worm, and a shaft coupling interposed between the worm and the motor. The motor is a fractional slot motor in which the number of slots (the number of teeth) and the number of permanent magnets are different. In addition, the motor has teeth arranged in the circumferential direction as magnetic poles, a stator that generates a rotating magnetic field, and permanent magnets are arranged along the circumferential direction, and the rotating magnetic field generated by the stator interacts with the permanent magnets. And a rotating rotor. The shaft coupling includes a first transmission member provided on the motor side and having a first cylindrical surface, a second transmission member provided on the worm side and having a second cylindrical surface opposed to the first cylindrical surface in the radial direction, It has a radial direction intermediate member which is arranged between the 1st cylindrical surface and the 2nd cylindrical surface, and the high-rigidity part and the low-rigidity part were arranged by turns in the peripheral direction. The first transmission member rotates integrally with the rotor of the motor. The high rigidity portion of the radial intermediate member is arranged at an angular interval obtained by dividing the entire circumference by the least common multiple of the number of teeth and the number of permanent magnets, and is further partially at a position corresponding to the circumferential center position of each permanent magnet. The highly rigid part of is located.

分数スロットモータにおいては、全周をスロットの数と永久磁石の数の最小公倍数で割った値の2倍の周期のトルクリップルが生じる。例えば、スロットの数が12、永久磁石の数が10の場合、12°周期のトルクリップルが発生する。この場合、トルクの節が6°周期で現れ、節の間、つまり腹の位置でトルクがピークを有する。また、周方向において、いずれかの永久磁石の中心がティースの中心に一致するときトルクの節となる。ある永久磁石の中心がティースの中心に一致するときのロータ回転角を0°とすると、ロータが6°回転するごとにトルクリップルの節が現れる。   In the fractional slot motor, a torque ripple having a cycle twice the value obtained by dividing the entire circumference by the least common multiple of the number of slots and the number of permanent magnets is generated. For example, when the number of slots is 12 and the number of permanent magnets is 10, a torque ripple having a cycle of 12 ° is generated. In this case, torque nodes appear at a cycle of 6 °, and the torque has a peak between the nodes, that is, at the antinode position. In the circumferential direction, a torque node is obtained when the center of one of the permanent magnets coincides with the center of the tooth. If the rotor rotation angle when the center of a certain permanent magnet coincides with the center of the tooth is 0 °, a torque ripple node appears every time the rotor rotates 6 °.

ロータが偏心すると、一部のトルクのピーク値がより大きくなり、トルクリップルが大きくなる。トルクのピークの位置、つまりトルクの腹の位置において、ロータの偏心を抑えるようにすれば、トルクの振幅が小さくなり、トルクリップルが抑えられる。径方向中間部材の高剛性部は、トルクリップルの節に対応する位置に配置され、その間に低剛性部が配置される。低剛性部を介してロータを偏心させようとする力が作用するときには、ウォームからロータへの力が伝わりにくくなるため、トルクの振幅が小さくなる。   When the rotor is eccentric, the peak value of some torque becomes larger and the torque ripple becomes larger. If the eccentricity of the rotor is suppressed at the torque peak position, that is, the torque antinode position, the torque amplitude is reduced and the torque ripple is suppressed. The high rigidity portion of the radial intermediate member is disposed at a position corresponding to the torque ripple node, and the low rigidity portion is disposed therebetween. When a force is applied to decenter the rotor via the low-rigidity portion, the force from the worm to the rotor is difficult to be transmitted, so the torque amplitude is reduced.

径方向中間部材の低剛性部が、トルクのピークが現れる位置に配置されることにより、ウォームからロータに伝わる力が小さくなり、ロータの偏心量が抑えられ、トルクリップルの増大が抑制される。   By disposing the low-rigidity portion of the radial intermediate member at a position where a torque peak appears, the force transmitted from the worm to the rotor is reduced, the amount of eccentricity of the rotor is suppressed, and an increase in torque ripple is suppressed.

電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device. アシストユニットの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of an assist unit. アシストユニットの概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of an assist unit. 軸継手の構成を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the structure of a shaft coupling. 組み立てられた軸継手を軸直交面で破断して示す斜視図である。It is a perspective view which fractures | ruptures and shows the assembled shaft coupling in an axis orthogonal surface. モータの軸直交断面図である。It is an axis orthogonal sectional view of a motor. 軸継手の軸直交断面図である。It is an axis orthogonal sectional view of a shaft coupling. トルクリップルを示す図である。It is a figure which shows a torque ripple.

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。図1は、電動パワーステアリング装置10の概略構成を示す模式図である。ステアリングホイール12はステアリングシャフト14を介してステアリングギア16に接続される。ステアリングギア16は、タイロッド18を介して操舵車輪20に接続されている。ステアリングホイール12が操作されると、タイロッド18が進退し、操舵車輪20の向きが変わる。ステアリングシャフト14には、操舵力を補助するアシストユニット22が設けられている。アシストユニット22は、モータ24とモータ24の駆動力をステアリングシャフト14に伝達するウォームギア26を含む。ウォームギア26は、ステアリングシャフト14に固定されたウォームホイール28と、モータ24の出力軸と結合され、ウォームホイール28と噛み合うウォーム30を含む。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the electric power steering apparatus 10. The steering wheel 12 is connected to a steering gear 16 via a steering shaft 14. The steering gear 16 is connected to the steering wheel 20 via a tie rod 18. When the steering wheel 12 is operated, the tie rod 18 moves back and forth, and the direction of the steering wheel 20 changes. The steering shaft 14 is provided with an assist unit 22 that assists the steering force. The assist unit 22 includes a motor 24 and a worm gear 26 that transmits the driving force of the motor 24 to the steering shaft 14. The worm gear 26 includes a worm wheel 28 fixed to the steering shaft 14 and a worm 30 that is coupled to the output shaft of the motor 24 and meshes with the worm wheel 28.

図2および図3は、アシストユニット22の概略構成を示す図であり、図2は断面図、図3は要部の斜視図である。ウォームホイール28とウォーム30はケース32内に収容されており、モータ24はケース32に設けられた開口34に一部が嵌め込まれて固定されている。ウォーム30は、ウォームホイール28との噛み合い位置を挟むようにして配置された2個の軸受36,38に支持されている。2個の軸受36,38の内、モータ24側(図中の右側)の軸受を第1軸受36、他方を第2軸受38と記す。第1軸受36は、ケース32に設けられた第1軸受収容部40内に配置されている。第2軸受38は、ケース32に設けられた第2軸受収容部42内に配置されている。第2軸受38の外径と第2軸受収容部42の内径には隙間が形成されており、この隙間に付勢部材44が挿入されている。付勢部材44は、第2軸受38を図中において下向きに付勢しており、これによりウォーム30がその左端においてウォームホイール28に向けて付勢されている。この付勢により、ウォーム30とウォームホイール28の歯は両歯面で接触し、がたが詰められている。がたが詰められていることにより、ウォームの回転の向きが反転したときにも、直ちに、つまりがた区間なく操舵力の補助を行うことができる。   2 and 3 are diagrams showing a schematic configuration of the assist unit 22, FIG. 2 is a cross-sectional view, and FIG. 3 is a perspective view of a main part. The worm wheel 28 and the worm 30 are accommodated in a case 32, and the motor 24 is partially fitted into an opening 34 provided in the case 32 and fixed. The worm 30 is supported by two bearings 36 and 38 arranged so as to sandwich the meshing position with the worm wheel 28. Of the two bearings 36, 38, the bearing on the motor 24 side (right side in the drawing) is referred to as a first bearing 36, and the other is referred to as a second bearing 38. The first bearing 36 is disposed in a first bearing housing portion 40 provided in the case 32. The second bearing 38 is disposed in a second bearing accommodating portion 42 provided in the case 32. A gap is formed between the outer diameter of the second bearing 38 and the inner diameter of the second bearing housing portion 42, and the urging member 44 is inserted into this gap. The urging member 44 urges the second bearing 38 downward in the drawing, whereby the worm 30 is urged toward the worm wheel 28 at the left end thereof. By this urging, the teeth of the worm 30 and the worm wheel 28 are brought into contact with each other on the tooth surfaces, and the rattles are packed. By filling the backlash, it is possible to assist the steering force immediately, that is, without a backlash section even when the direction of rotation of the worm is reversed.

モータ24は、略円柱形状のロータ46と、ロータ46を取り囲むように配置される略円筒形状のステータ48を有する。ロータ46の外周には、10個の永久磁石50が周方向に配列されており、ステータ48の円筒内周面には、それぞれコイル52が装着された12個のティース54が周方向に配列されている(図6参照)。ロータ46は、モータ24の出力軸となるロータ軸56を有している。この例のように、ティースの数と、永久磁石の数が異なるモータは、分数スロットモータと呼ばれている。なお、スロットとは、ティース間の空間部分であり、スロットの数はティースの数と同じである。   The motor 24 includes a substantially cylindrical rotor 46 and a substantially cylindrical stator 48 disposed so as to surround the rotor 46. Ten permanent magnets 50 are arranged in the circumferential direction on the outer periphery of the rotor 46, and twelve teeth 54 each having a coil 52 mounted thereon are arranged in the circumferential direction on the cylindrical inner circumferential surface of the stator 48. (See FIG. 6). The rotor 46 has a rotor shaft 56 that serves as an output shaft of the motor 24. As in this example, a motor having a different number of teeth and a different number of permanent magnets is called a fractional slot motor. The slot is a space portion between the teeth, and the number of slots is the same as the number of teeth.

ウォーム30とモータ24は、軸継手58を介して結合されている。軸継手58は、ロータ軸56に固定的に結合された第1伝達部材60と、ウォーム30に固定的に結合された第2伝達部材62と、第1伝達部材60と第2伝達部材62の間に介在する中間部材64(図4参照)を有する。中間部材64は、弾性材料から構成され、ロータ軸56の軸線に対するウォーム30の軸線の傾きを許容している。これにより、付勢部材44の付勢力によるウォーム30の動きが許容され、ウォーム30が傾いてウォームホイール28に近づき、両歯面接触が実現する。   The worm 30 and the motor 24 are coupled via a shaft coupling 58. The shaft coupling 58 includes a first transmission member 60 fixedly coupled to the rotor shaft 56, a second transmission member 62 fixedly coupled to the worm 30, and the first transmission member 60 and the second transmission member 62. An intermediate member 64 (see FIG. 4) interposed therebetween is provided. The intermediate member 64 is made of an elastic material, and allows an inclination of the axis of the worm 30 with respect to the axis of the rotor shaft 56. Thereby, the movement of the worm 30 by the urging force of the urging member 44 is allowed, the worm 30 is inclined and approaches the worm wheel 28, and both tooth surface contact is realized.

図4および図5は、軸継手58の構造を示す斜視図である。図4は分解斜視図であり、図5では組み立てられた状態が第1伝達部材60の一部を省略して示されている。第1伝達部材60は、軸部66とフランジ部68を有する。軸部66は、ロータ軸56に結合される。フランジ部68の第2伝達部材62側には、小径円筒部70が設けられ、小径円筒部70の内壁面には径方向内側に延びる爪72が設けられている。第2伝達部材62は、軸部74とフランジ部76を有する。軸部74は、ウォーム30に結合される。フランジ部76の第1伝達部材60側には、大径円筒部78が設けられている。さらにフランジ部76の第1伝達部材60に対向する面には、爪80が設けられている。爪80は、大径円筒部78から径方向内側に間隔をあけて配置されている。第1伝達部材60の爪72と、第2伝達部材62の爪80は、軸継手58が組み立てられたとき、図5に示されるように互いに間隔をあけて周方向に交互に配置される。小径円筒部70の外周面70aと、大径円筒部78の内周面78aは、軸継手58が組み立てられたとき、間隔をあけて径方向において対向する。   4 and 5 are perspective views showing the structure of the shaft coupling 58. FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view, and FIG. 5 shows the assembled state with a part of the first transmission member 60 omitted. The first transmission member 60 has a shaft portion 66 and a flange portion 68. The shaft portion 66 is coupled to the rotor shaft 56. A small diameter cylindrical portion 70 is provided on the second transmission member 62 side of the flange portion 68, and a claw 72 extending radially inward is provided on the inner wall surface of the small diameter cylindrical portion 70. The second transmission member 62 has a shaft portion 74 and a flange portion 76. The shaft portion 74 is coupled to the worm 30. A large-diameter cylindrical portion 78 is provided on the first transmission member 60 side of the flange portion 76. Further, a claw 80 is provided on the surface of the flange portion 76 that faces the first transmission member 60. The claw 80 is disposed at a distance from the large diameter cylindrical portion 78 inward in the radial direction. When the shaft coupling 58 is assembled, the claws 72 of the first transmission member 60 and the claws 80 of the second transmission member 62 are alternately arranged in the circumferential direction at intervals as shown in FIG. When the shaft coupling 58 is assembled, the outer peripheral surface 70a of the small diameter cylindrical portion 70 and the inner peripheral surface 78a of the large diameter cylindrical portion 78 are opposed to each other in the radial direction.

第1伝達部材60と第2伝達部材62の間には、中間部材64が介在する。中間部材64は、変形可能な材料、例えば弾性材料から形成され、これにより、第1および第2伝達部材60,62同士の軸線の傾きが許容される。中間部材64は、第1および第2伝達部材60,62のそれぞれの爪72,80の間に介在する部分を有する周方向中間部材82と、小径円筒部70と大径円筒部78の間に介在する径方向中間部材84を含む。周方向中間部材82はモータ24のトルクの伝達を担い、径方向中間部材84は第1および第2伝達部材60,62の相互の同軸性の保持に役立つ。   An intermediate member 64 is interposed between the first transmission member 60 and the second transmission member 62. The intermediate member 64 is made of a deformable material, for example, an elastic material, and thereby the inclination of the axis of the first and second transmission members 60 and 62 is allowed. The intermediate member 64 is provided between the circumferential intermediate member 82 having a portion interposed between the claws 72 and 80 of the first and second transmission members 60 and 62, and between the small diameter cylindrical portion 70 and the large diameter cylindrical portion 78. An intervening radial intermediate member 84 is included. The circumferential intermediate member 82 is responsible for transmitting torque of the motor 24, and the radial intermediate member 84 serves to maintain the mutual coaxiality of the first and second transmission members 60, 62.

図6は、モータ24の軸直交断面図である。ロータ46の外周面には周方向に10個の永久磁石50が配列されている。ロータ46の周囲を取り囲むように配置されるステータ48は、径方向内側に、ロータ46に向けて延びる12個のティース54を有する。ティース54にはコイル52(図3参照)が装着され、コイル52に所定の電流を流すことにより、ステータ48の内側に回転する磁界が形成される。この回転磁界と永久磁石50の磁界が相互作用してロータ46が回転する。   FIG. 6 is a cross-sectional view perpendicular to the axis of the motor 24. Ten permanent magnets 50 are arranged on the outer peripheral surface of the rotor 46 in the circumferential direction. The stator 48 arranged so as to surround the periphery of the rotor 46 has twelve teeth 54 extending toward the rotor 46 on the radially inner side. A coil 52 (see FIG. 3) is attached to the tooth 54, and a magnetic field that rotates inside the stator 48 is formed by passing a predetermined current through the coil 52. This rotating magnetic field and the magnetic field of the permanent magnet 50 interact to rotate the rotor 46.

図7は、軸継手58の軸直交断面図である。第1および第2伝達部材60,62のそれぞれの爪72,80は、周方向に交互に配列され、その間を周方向中間部材82が埋めている。第1伝達部材60の小径円筒部70と、第2伝達部材62の大径円筒部78の間の円環形状の空間には径方向中間部材84が配置されている。径方向中間部材84は、周方向に凸部と凹部が交互に配列されている。凸部は凹部に比して径方向に高い剛性を有する。この凸部が高剛性部86であり、凹部が低剛性部88である。硬い弾性材料(高弾性率材料)と柔らかい弾性材料(低弾性率材料)を交互に配列して高剛性部86と低剛性部88を形成してもよい。   FIG. 7 is an axial cross-sectional view of the shaft coupling 58. The claws 72 and 80 of the first and second transmission members 60 and 62 are alternately arranged in the circumferential direction, and a circumferential intermediate member 82 is buried therebetween. A radial intermediate member 84 is disposed in an annular space between the small diameter cylindrical portion 70 of the first transmission member 60 and the large diameter cylindrical portion 78 of the second transmission member 62. The radial intermediate member 84 has convex portions and concave portions alternately arranged in the circumferential direction. The convex part has higher rigidity in the radial direction than the concave part. The convex portion is the high rigidity portion 86 and the concave portion is the low rigidity portion 88. The high rigidity portion 86 and the low rigidity portion 88 may be formed by alternately arranging a hard elastic material (high elastic modulus material) and a soft elastic material (low elastic modulus material).

高剛性部86と低剛性部88は、それぞれティース54の数と永久磁石50の数の最小公倍数で全周を割った角度間隔で配置される。この実施形態では、ティース54は12個、永久磁石50は10個であり、これらの最小公倍数は60である。60で全周360°を割ると6°であり、この間隔で高剛性部86と低剛性部88がそれぞれ配列されている。   The high-rigidity portion 86 and the low-rigidity portion 88 are arranged at angular intervals obtained by dividing the entire circumference by the least common multiple of the number of teeth 54 and the number of permanent magnets 50, respectively. In this embodiment, there are 12 teeth 54 and 10 permanent magnets 50, and their least common multiple is 60. When the entire circumference is divided by 360 °, 60 ° is 6 °, and the high-rigidity portion 86 and the low-rigidity portion 88 are arranged at this interval.

図6に示す、ロータ46の中心Oから放射状に延びる10本の直線Rは、各永久磁石50の周方向の中央を通る。この直線Rを永久磁石中心線Rと記す。永久磁石中心線Rは、ロータ46上に固定され、ロータ46と一体となって回転する。この永久磁石中心線Rを図7にも示す。第1伝達部材60はロータ46と一体に回転するので、永久磁石中心線Rは、第1伝達部材60と一体となって回転する。また、第1伝達部材60と第2伝達部材62は、弾性体である周方向中間部材82および径方向中間部材84を介しているため、これらの部材の変形によってわずかに相対的に運動するが、基本的には一体に回転する。したがって、永久磁石中心線Rは、軸継手58と一体に回転する。この永久磁石中心線Rの位置に高剛性部86が配置される。そして、この永久磁石中心線Rから6°ごとに高剛性部86が配置され、高剛性部86の間が低剛性部88となる。   As shown in FIG. 6, ten straight lines R extending radially from the center O of the rotor 46 pass through the center in the circumferential direction of each permanent magnet 50. This straight line R is referred to as a permanent magnet center line R. The permanent magnet center line R is fixed on the rotor 46 and rotates integrally with the rotor 46. This permanent magnet center line R is also shown in FIG. Since the first transmission member 60 rotates integrally with the rotor 46, the permanent magnet center line R rotates together with the first transmission member 60. Moreover, since the 1st transmission member 60 and the 2nd transmission member 62 are via the circumferential direction intermediate member 82 and the radial direction intermediate member 84 which are elastic bodies, although these members deform | transform, they move relatively relatively. Basically, it rotates together. Therefore, the permanent magnet center line R rotates integrally with the shaft coupling 58. A highly rigid portion 86 is disposed at the position of the permanent magnet center line R. And the high-rigidity part 86 is arrange | positioned every 6 degrees from this permanent magnet centerline R, and the space | interval between the high-rigidity parts 86 becomes the low-rigidity part 88.

ステアリング装置に路面から入力、例えば路面の凹凸などによる操舵車輪の向きを変えるような入力があると、この入力は、ステアリングシャフト14を伝わり、ステアリングホイール12を回転させようとする。また、この入力は、アシストユニット22にも伝わり、ウォームホイール28を回転させる。ウォームホイール28の回転は、ウォーム30をウォームホイール28から離すように作用し、これが軸継手58を介してロータ46に伝わり、ロータ46を偏心させる力Fとなる(図6参照)。この偏心力Fによってロータ46が偏心すると、モータ24の出力トルクの変動、いわゆるトルクリップルが大きくなり、操舵に違和感を生じさせる場合がある。   When there is an input from the road surface to the steering device, for example, an input that changes the direction of the steering wheel due to unevenness of the road surface, the input is transmitted through the steering shaft 14 and tries to rotate the steering wheel 12. This input is also transmitted to the assist unit 22 and rotates the worm wheel 28. The rotation of the worm wheel 28 acts so as to separate the worm 30 from the worm wheel 28, which is transmitted to the rotor 46 via the shaft coupling 58 and becomes a force F that causes the rotor 46 to be eccentric (see FIG. 6). When the rotor 46 is eccentric due to the eccentric force F, fluctuations in the output torque of the motor 24, so-called torque ripple, increases, which may cause an uncomfortable feeling in steering.

図8は、モータ24の出力トルクの変動を示す図である。モータが1回転する間の平均トルクに対するそのときのトルクの比が相対トルクとして縦軸に表されている。実線は、ロータ46が偏心していない場合のトルク変動であり、破線がロータ46が偏心した場合のトルク変動である。ロータ回転角の0°の位置は、ある永久磁石中心線Rが、いずれかのティース54の中心線と一致する位置である。図6で説明すれば、真上に延びる永久磁石中心線R1 が真上に位置するティース54-1の中心を通っている。このときのロータ46の回転角を0°とする。ロータ46が6°回転すると、次の永久磁石中心線R2 がティース54-2の中心を通るようになる。ロータ46が12°回転すると、さらに次の永久磁石中心線R3 がティース54-3の中心を通るようになる。ロータ回転角が0°の位置から6°ごとにトルク変動の節が現れ、節の間に山または谷となるピークが現れる。図8の実線のグラフと破線のグラフを比べると、ロータ46が偏心すると、より高い山のピーク、より低い谷のピークが現れ、ピーク−ピークの振幅が大きくなることが分かる。つまり、ロータ46の偏心によってモータ24のトルクリップルが大きくなり、ステアリング装置の操作に違和感が生じる可能性がある。   FIG. 8 is a diagram showing fluctuations in the output torque of the motor 24. The ratio of the torque at that time to the average torque during one rotation of the motor is shown on the vertical axis as the relative torque. The solid line is the torque fluctuation when the rotor 46 is not eccentric, and the broken line is the torque fluctuation when the rotor 46 is eccentric. The position of the rotor rotation angle of 0 ° is a position where a certain permanent magnet center line R coincides with the center line of any of the teeth 54. Referring to FIG. 6, the permanent magnet center line R1 extending right above passes through the center of the tooth 54-1 positioned right above. The rotation angle of the rotor 46 at this time is set to 0 °. When the rotor 46 rotates by 6 °, the next permanent magnet center line R2 passes through the center of the tooth 54-2. When the rotor 46 rotates by 12 °, the next permanent magnet center line R3 passes through the center of the tooth 54-3. Torque fluctuation nodes appear every 6 ° from the position where the rotor rotation angle is 0 °, and peaks or valleys appear between the nodes. Comparing the solid line graph and the broken line graph of FIG. 8, it can be seen that when the rotor 46 is eccentric, higher peak peaks and lower valley peaks appear and the peak-peak amplitude increases. In other words, the torque ripple of the motor 24 increases due to the eccentricity of the rotor 46, and there is a possibility that an uncomfortable feeling may occur in the operation of the steering device.

偏心力Fが作用したときに、トルクのピークの絶対値が大きくならないようにすれば、トルクリップルの増大を抑制することができる。このために、この実施形態においては、トルクの山および谷のピークの位置に合わせて径方向中間部材84の低剛性部88を配置している。偏心力Fの方向が、低剛性部88を通るときには、第2伝達部材62から第1伝達部材60に伝わる力が小さくなり、ロータ46の変位が抑えられ、トルクのピークの値の増加が抑制される。よって、トルクリップルの増大を抑制することができる。一方、偏心力Fの方向が、高剛性部86を通るときには、相対トルクが小さい(1に近い)ときであるので、偏心力Fがロータ46に作用してもトルクのピーク値に与える影響は小さい。   If the absolute value of the torque peak is not increased when the eccentric force F is applied, an increase in torque ripple can be suppressed. For this reason, in this embodiment, the low-rigidity portion 88 of the radial intermediate member 84 is disposed in accordance with the peak positions of the torque peaks and valleys. When the direction of the eccentric force F passes through the low-rigidity portion 88, the force transmitted from the second transmission member 62 to the first transmission member 60 is reduced, the displacement of the rotor 46 is suppressed, and the increase in the torque peak value is suppressed. Is done. Therefore, an increase in torque ripple can be suppressed. On the other hand, when the direction of the eccentric force F passes through the high-rigidity portion 86, the relative torque is small (close to 1). Therefore, even if the eccentric force F acts on the rotor 46, the effect on the torque peak value is not affected. small.

高剛性部86を設けることによって、第1伝達部材60と第2伝達部材62が大きく偏心しないようにされている。第1伝達部材60と第2伝達部材62が偏心すると、それぞれの爪72,80の間隔がまちまちになり、各爪72,80の間に作用する力の軸対称性が悪化する。これにより、モータ24からウォーム30へ伝達されるトルクが変動し、ステアリング装置の操作に違和感が生じる場合がある。この実施形態では、高剛性部86を設けることにより、第1伝達部材60と第2伝達部材62の偏心を抑制している。   By providing the high-rigidity portion 86, the first transmission member 60 and the second transmission member 62 are not greatly decentered. When the first transmission member 60 and the second transmission member 62 are decentered, the distance between the claws 72 and 80 varies, and the axial symmetry of the force acting between the claws 72 and 80 is deteriorated. As a result, the torque transmitted from the motor 24 to the worm 30 varies, and the operation of the steering device may be uncomfortable. In this embodiment, the eccentricity of the first transmission member 60 and the second transmission member 62 is suppressed by providing the high rigidity portion 86.

なお、モータのティースおよび永久磁石の数については、上記に限定されない。   The number of motor teeth and permanent magnets is not limited to the above.

10 電動パワーステアリング装置、12 ステアリングホイール、14 ステアリングシャフト、16 ステアリングギア、18 タイロッド、20 操舵車輪、22 アシストユニット、24 モータ、26 ウォームギア、28 ウォームホイール、30 ウォーム、32 ケース、34 開口、36 第1軸受、38 第2軸受、40 第1軸受収容部、42 第2軸受収容部、44 付勢部材、46 ロータ、48 ステータ、50 永久磁石、52 コイル、54 ティース、56 ロータ軸、58 軸継手、60 第1伝達部材、62 第2伝達部材、64 中間部材、66 軸部、68 フランジ部、70 小径円筒部、70a 小径円筒部の外周面(第1円筒面)、72 爪、74 軸部、76 フランジ部、78 大径円筒部、78a 大径円筒部の内周面(第2円筒面)、80 爪、82 周方向中間部材、84 径方向中間部材、86 高剛性部、88 低剛性部、F 偏心力、R 永久磁石中心線。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electric power steering device, 12 Steering wheel, 14 Steering shaft, 16 Steering gear, 18 Tie rod, 20 Steering wheel, 22 Assist unit, 24 Motor, 26 Worm gear, 28 Worm wheel, 30 Worm, 32 Case, 34 Opening, 36 1 bearing, 38 2nd bearing, 40 1st bearing housing part, 42 2nd bearing housing part, 44 urging member, 46 rotor, 48 stator, 50 permanent magnet, 52 coil, 54 teeth, 56 rotor shaft, 58 shaft joint , 60 1st transmission member, 62 2nd transmission member, 64 Intermediate member, 66 Shaft part, 68 Flange part, 70 Small diameter cylindrical part, 70a Outer peripheral surface (first cylindrical surface) of small diameter cylindrical part, 72 Claw, 74 Shaft part 76 Flange part 78 Large diameter cylindrical part 78a Large diameter cylinder The inner peripheral surface of the (second cylindrical surface), 80 claw, 82 circumferential intermediate member, 84 radially intermediate member 86 high rigidity portion, 88 low-rigidity area, F eccentric force, R permanent magnet centerline.

Claims (1)

電動パワーステアリング装置であって、
ステアリングシャフトに固定されたウォームホイールと、
前記ウォームホイールと噛み合うウォームと、
前記ウォームを回転駆動するモータであって、磁極となる周方向に配列されたティースを有し、回転磁界を発生させるステータと、永久磁石が周方向に沿って配列され、前記ステータにより発生する回転磁界と前記永久磁石が相互作用して回転するロータとを有する分数スロットモータと、
前記ウォームと前記モータの間に介在する軸継手であって、前記モータ側に設けられ、前記ロータと一体となって回転し、第1円筒面を有する第1伝達部材と、前記ウォーム側に設けられ、前記第1円筒面に径方向において対向する第2円筒面を有する第2伝達部材と、前記第1円筒面と前記第2円筒面の間に配置され、周方向に高剛性部と低剛性部が交互に配列された径方向中間部材とを有する軸継手と、
を含み、
前記径方向中間部材の前記高剛性部は、全周を前記ティースの数と前記永久磁石の数の最小公倍数で割った角度間隔で配列され、さらに、各前記永久磁石の周方向中心位置に対応した位置に一部の前記高剛性部が位置する、
電動パワーステアリング装置。
An electric power steering device,
A worm wheel fixed to the steering shaft;
A worm meshing with the worm wheel;
A motor for rotationally driving the worm, which has teeth arranged in a circumferential direction as magnetic poles, a stator for generating a rotating magnetic field, and permanent magnets arranged along the circumferential direction, and rotation generated by the stator A fractional slot motor having a magnetic field and a rotor with which the permanent magnets interact to rotate;
A shaft coupling interposed between the worm and the motor, provided on the motor side, rotating integrally with the rotor and having a first cylindrical surface; and provided on the worm side A second transmission member having a second cylindrical surface opposed to the first cylindrical surface in the radial direction, and disposed between the first cylindrical surface and the second cylindrical surface, and having a high rigidity portion and a low rigidity in the circumferential direction. A shaft coupling having radial intermediate members in which rigid portions are alternately arranged;
Including
The highly rigid portions of the radial intermediate members are arranged at angular intervals obtained by dividing the entire circumference by the least common multiple of the number of teeth and the number of permanent magnets, and further correspond to the circumferential center position of each permanent magnet. A part of the high-rigidity part is located at the position
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
CN113532660A (en) * 2021-07-16 2021-10-22 衢州学院 A continuous bending structure based on a blackbody cavity sensor for continuous temperature measurement
EP3851362A4 (en) * 2018-09-11 2022-06-22 NSK Ltd. AUXILIARY MECHANISM AND ELECTRIC POWER STEERING
KR20230026227A (en) * 2021-08-17 2023-02-24 에이치엘만도 주식회사 Power steering apparatus

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3851362A4 (en) * 2018-09-11 2022-06-22 NSK Ltd. AUXILIARY MECHANISM AND ELECTRIC POWER STEERING
US11814116B2 (en) 2018-09-11 2023-11-14 Nsk Ltd. Assist mechanism and electric power steering device
CN113532660A (en) * 2021-07-16 2021-10-22 衢州学院 A continuous bending structure based on a blackbody cavity sensor for continuous temperature measurement
CN113532660B (en) * 2021-07-16 2023-08-22 衢州学院 A continuous bending structure based on black body cavity sensor for continuous temperature measurement
KR20230026227A (en) * 2021-08-17 2023-02-24 에이치엘만도 주식회사 Power steering apparatus
KR102548148B1 (en) 2021-08-17 2023-06-27 에이치엘만도 주식회사 Power steering apparatus

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