JP2003261044A - シザーズギヤおよび電動パワーステアリング装置 - Google Patents
シザーズギヤおよび電動パワーステアリング装置Info
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- JP2003261044A JP2003261044A JP2002060736A JP2002060736A JP2003261044A JP 2003261044 A JP2003261044 A JP 2003261044A JP 2002060736 A JP2002060736 A JP 2002060736A JP 2002060736 A JP2002060736 A JP 2002060736A JP 2003261044 A JP2003261044 A JP 2003261044A
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- scissors
- shaft
- outer shape
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 比較的簡便な構成を採りながら、ギヤ打音の
効果的な抑制等を実現したシザーズギヤやこのシザーズ
ギヤを用いた電動パワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】 アイドラギヤ38は、第1ヘリカルギヤ
71と、第2ヘリカルギヤ73と、両ヘリカルギヤ7
1,73の間に介装された圧縮コイルばね75とから構
成されている。第1ヘリカルギヤ71の内側端面には雄
スプライン81が外周面に刻設された連結シャフト83
が突設される一方、第2ヘリカルギヤ73の軸芯には雌
スプライン85が内周面に形成された連結穴87が穿設
されており、雄スプライン81と雌スプライン85とが
係合することで第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギ
ヤ73とが軸方向摺動自在に連結されている。
効果的な抑制等を実現したシザーズギヤやこのシザーズ
ギヤを用いた電動パワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】 アイドラギヤ38は、第1ヘリカルギヤ
71と、第2ヘリカルギヤ73と、両ヘリカルギヤ7
1,73の間に介装された圧縮コイルばね75とから構
成されている。第1ヘリカルギヤ71の内側端面には雄
スプライン81が外周面に刻設された連結シャフト83
が突設される一方、第2ヘリカルギヤ73の軸芯には雌
スプライン85が内周面に形成された連結穴87が穿設
されており、雄スプライン81と雌スプライン85とが
係合することで第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギ
ヤ73とが軸方向摺動自在に連結されている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シザーズギヤおよ
び電動パワーステアリング装置に係り、詳しくは、比較
的簡便な構成を採りながら、ギヤ打音の効果的な抑制等
を実現する技術に関する。
び電動パワーステアリング装置に係り、詳しくは、比較
的簡便な構成を採りながら、ギヤ打音の効果的な抑制等
を実現する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車の操舵系では、外部動力源を用い
て操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリン
グ装置が広く採用されている。従来、パワーステアリン
グ装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが
用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動
するものが多かった。ところが、この種のパワーステア
リング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエ
ンジンの駆動損失が大きい(最大負荷時において、数馬
力〜十馬力程度)ため、小排気量の軽自動車等への採用
が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視
できないほど低下することが避けられなかった。
て操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリン
グ装置が広く採用されている。従来、パワーステアリン
グ装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが
用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動
するものが多かった。ところが、この種のパワーステア
リング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエ
ンジンの駆動損失が大きい(最大負荷時において、数馬
力〜十馬力程度)ため、小排気量の軽自動車等への採用
が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視
できないほど低下することが避けられなかった。
【0003】そこで、これらの問題を解決するものとし
て、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング
装置(Electric Power Steering、以下EPSと記す)
が近年注目されている。EPSには、電動モータの電源
に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動
損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動
されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御
が極めて容易に行える等の特長がある。
て、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング
装置(Electric Power Steering、以下EPSと記す)
が近年注目されている。EPSには、電動モータの電源
に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動
損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動
されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御
が極めて容易に行える等の特長がある。
【0004】一方、乗用車用のステアリングギヤとして
は、高剛性かつ軽量であること等から、現在ではラック
ピニオン式が主流となっている。そして、ラック&ピニ
オン式ステアリングギヤ用のEPSとしては、ステアリ
ングシャフトやピニオン自体を駆動するべくコラム側部
に電動モータを配置したコラムアシスト型等の他、電動
式のボールねじ機構によりラックシャフトを駆動するボ
ールねじ式ラックアシスト型も用いられている。ボール
ねじ式ラックアシスト型のEPS(以下、単にラックア
シスト型EPSと記す)では、アシスト力がピニオンと
ラックとの噛合面に作用しないため、摩耗や変形の要因
となる両部材間の接触面圧が比較的小さくなる。
は、高剛性かつ軽量であること等から、現在ではラック
ピニオン式が主流となっている。そして、ラック&ピニ
オン式ステアリングギヤ用のEPSとしては、ステアリ
ングシャフトやピニオン自体を駆動するべくコラム側部
に電動モータを配置したコラムアシスト型等の他、電動
式のボールねじ機構によりラックシャフトを駆動するボ
ールねじ式ラックアシスト型も用いられている。ボール
ねじ式ラックアシスト型のEPS(以下、単にラックア
シスト型EPSと記す)では、アシスト力がピニオンと
ラックとの噛合面に作用しないため、摩耗や変形の要因
となる両部材間の接触面圧が比較的小さくなる。
【0005】ラックアシスト型EPSでは、ラックシャ
フトに形成されたボールねじ軸の雄ねじ溝とボールナッ
トに形成された雌ねじ溝とが多数個の循環ボール(鋼
球)を介して係合しており、電動モータによりボールナ
ットを回転駆動することでラックシャフトが軸方向に移
動する。電動モータとボールナットとの間の動力伝達方
法としては、実公平6−49489号公報等に記載され
たタイミングベルト式等もあるが、特許第306285
2号や実公平5−14939号公報(第1従来技術),
実公平2−46455号公報(第2従来技術)等に記載
されたギヤ式が一般的である。ギヤ式の動力伝達方法が
採られたラックアシスト型EPSでは、電動モータ側の
ギヤとボールナット側のギヤとが大径となることを避け
るべく、通常は両ギヤの間にアイドラギヤが介装され
る。
フトに形成されたボールねじ軸の雄ねじ溝とボールナッ
トに形成された雌ねじ溝とが多数個の循環ボール(鋼
球)を介して係合しており、電動モータによりボールナ
ットを回転駆動することでラックシャフトが軸方向に移
動する。電動モータとボールナットとの間の動力伝達方
法としては、実公平6−49489号公報等に記載され
たタイミングベルト式等もあるが、特許第306285
2号や実公平5−14939号公報(第1従来技術),
実公平2−46455号公報(第2従来技術)等に記載
されたギヤ式が一般的である。ギヤ式の動力伝達方法が
採られたラックアシスト型EPSでは、電動モータ側の
ギヤとボールナット側のギヤとが大径となることを避け
るべく、通常は両ギヤの間にアイドラギヤが介装され
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述したラックアシス
ト型EPSでは、動力伝達用ギヤ列のギヤとして、ヘリ
カルギヤやスパーギヤが用いられる。周知のように、こ
れらのギヤを円滑に作動させるには、噛み合うギヤ間に
は適正なバックラッシュを設ける必要がある。ところ
が、EPSの場合には操舵反転に伴ってギヤの回転方向
が変動するため、直進走行時等に運転者により正逆方向
に微少舵角があたえられた場合、ラトル音(ギヤの打
音)が発生する問題があった。これは、ギヤが比較的短
い間隔で正逆転を繰り返し、バックラッシュ分遊動した
ギヤの歯面が相手側ギヤの歯面に衝突することに起因す
る。
ト型EPSでは、動力伝達用ギヤ列のギヤとして、ヘリ
カルギヤやスパーギヤが用いられる。周知のように、こ
れらのギヤを円滑に作動させるには、噛み合うギヤ間に
は適正なバックラッシュを設ける必要がある。ところ
が、EPSの場合には操舵反転に伴ってギヤの回転方向
が変動するため、直進走行時等に運転者により正逆方向
に微少舵角があたえられた場合、ラトル音(ギヤの打
音)が発生する問題があった。これは、ギヤが比較的短
い間隔で正逆転を繰り返し、バックラッシュ分遊動した
ギヤの歯面が相手側ギヤの歯面に衝突することに起因す
る。
【0007】従来より、スパーギヤの打音を抑制する技
術として、特開平2−116495号公報等に記載され
た形式のシザーズギヤが存在する。このシザーズギヤ
は、スパーギヤを軸方向で二分割すると共に、引張コイ
ルばねあるいは圧縮コイルばねにより二分割されたスパ
ーギヤを相対回転する方向に付勢するもので、相手側ギ
ヤの歯を両スパーギヤの歯により挟圧・保持し、遊動に
よる衝突を防ぐ構造となっている。しかしながら、この
種のシザーズギヤでは、引張コイルばねや圧縮コイルば
ねが2本〜4本程度必要となる他、両スパーギヤに引張
コイルばねや圧縮コイルばねの設置スペース(あるい
は、収納スペース)や係止ピン等も必要となり、構成部
品点数や組立工数が多くなり、構造やギヤ形状も複雑に
なることが避けられなかった。本発明は、上記状況に鑑
みなされたもので、比較的簡便な構成を採りながら、ギ
ヤ打音の効果的な抑制等を実現したシザーズギヤやこの
シザーズギヤを用いた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。
術として、特開平2−116495号公報等に記載され
た形式のシザーズギヤが存在する。このシザーズギヤ
は、スパーギヤを軸方向で二分割すると共に、引張コイ
ルばねあるいは圧縮コイルばねにより二分割されたスパ
ーギヤを相対回転する方向に付勢するもので、相手側ギ
ヤの歯を両スパーギヤの歯により挟圧・保持し、遊動に
よる衝突を防ぐ構造となっている。しかしながら、この
種のシザーズギヤでは、引張コイルばねや圧縮コイルば
ねが2本〜4本程度必要となる他、両スパーギヤに引張
コイルばねや圧縮コイルばねの設置スペース(あるい
は、収納スペース)や係止ピン等も必要となり、構成部
品点数や組立工数が多くなり、構造やギヤ形状も複雑に
なることが避けられなかった。本発明は、上記状況に鑑
みなされたもので、比較的簡便な構成を採りながら、ギ
ヤ打音の効果的な抑制等を実現したシザーズギヤやこの
シザーズギヤを用いた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】上記課題を解決するべ
く、請求項1の発明では、ギヤ列の一部を構成し、ギヤ
打音を抑制するべく、噛み合ったギヤの歯を挟圧・保持
するシザーズギヤであって、その歯すじが軸に平行でな
くかつ外形が円筒状の第1のギヤと、該第1のギヤに軸
方向摺動自在に係合し、その歯すじが軸に平行でなくか
つ外形が円筒状の第2のギヤと、前記第1のギヤと前記
第2のギヤとを軸方向に離反あるいは接近させる付勢手
段とを備えたものを提案する。
く、請求項1の発明では、ギヤ列の一部を構成し、ギヤ
打音を抑制するべく、噛み合ったギヤの歯を挟圧・保持
するシザーズギヤであって、その歯すじが軸に平行でな
くかつ外形が円筒状の第1のギヤと、該第1のギヤに軸
方向摺動自在に係合し、その歯すじが軸に平行でなくか
つ外形が円筒状の第2のギヤと、前記第1のギヤと前記
第2のギヤとを軸方向に離反あるいは接近させる付勢手
段とを備えたものを提案する。
【0009】また、請求項2の発明では、請求項1のシ
ザーズギヤにおいて、前記第1のギヤと前記第2のギヤ
とがヘリカルギヤであるものを提案する。
ザーズギヤにおいて、前記第1のギヤと前記第2のギヤ
とがヘリカルギヤであるものを提案する。
【0010】請求項1および2の発明によれば、第1の
ギヤと第2のギヤが軸方向に離反あるいは接近すること
により、シザーズギヤに噛み合うギヤの歯が挟圧・保持
され、遊動に起因するギヤ打音の発生が防止される。
ギヤと第2のギヤが軸方向に離反あるいは接近すること
により、シザーズギヤに噛み合うギヤの歯が挟圧・保持
され、遊動に起因するギヤ打音の発生が防止される。
【0011】また、請求項3の発明では、ギヤ列の一部
を構成し、ギヤ打音を抑制するべく、噛み合ったギヤの
歯を挟圧・保持するシザーズギヤであって、その歯すじ
が軸に平行でかつ外形が円筒状の第1のギヤと、該第1
のギヤに軸方向に所定の相対旋回動を伴って摺動自在に
係合し、その歯すじが軸に平行でかつ外形が円筒状の第
2のギヤと、前記第1のギヤと前記第2のギヤとを軸方
向に離反あるいは接近させる付勢手段とを備えたものを
提案する。
を構成し、ギヤ打音を抑制するべく、噛み合ったギヤの
歯を挟圧・保持するシザーズギヤであって、その歯すじ
が軸に平行でかつ外形が円筒状の第1のギヤと、該第1
のギヤに軸方向に所定の相対旋回動を伴って摺動自在に
係合し、その歯すじが軸に平行でかつ外形が円筒状の第
2のギヤと、前記第1のギヤと前記第2のギヤとを軸方
向に離反あるいは接近させる付勢手段とを備えたものを
提案する。
【0012】また、請求項4の発明では、請求項3のシ
ザーズギヤにおいて、前記第1のギヤと前記第2のギヤ
とがスパーギヤであるものを提案する。
ザーズギヤにおいて、前記第1のギヤと前記第2のギヤ
とがスパーギヤであるものを提案する。
【0013】請求項3および4の発明によれば、第1の
ギヤと第2のギヤが相対旋回動を伴って軸方向に離反あ
るいは接近することにより、シザーズギヤに噛み合うギ
ヤの歯が挟圧・保持され、遊動に起因するギヤ打音の発
生が防止される。
ギヤと第2のギヤが相対旋回動を伴って軸方向に離反あ
るいは接近することにより、シザーズギヤに噛み合うギ
ヤの歯が挟圧・保持され、遊動に起因するギヤ打音の発
生が防止される。
【0014】また、請求項5の発明では、請求項1〜4
のシザーズギヤにおいて、前記付勢手段がコイルばねで
あるものを提案する。
のシザーズギヤにおいて、前記付勢手段がコイルばねで
あるものを提案する。
【0015】この発明によれば、例えば、第1のギヤと
第2のギヤとの間の軸芯にコイルばねを介装することに
より、一本のコイルばねにより両ギヤが軸方向に離反あ
るいは接近する。
第2のギヤとの間の軸芯にコイルばねを介装することに
より、一本のコイルばねにより両ギヤが軸方向に離反あ
るいは接近する。
【0016】また、請求項6の発明では、電動モータの
駆動力を、シザーズギヤを含むギヤ列を介して、ステア
リング駆動要素に伝達させることにより操舵アシストを
行わせる電動パワーステアリング装置であって、前記シ
ザーズギヤが、その歯すじが軸に平行でなくかつ外形が
円筒状の第1のギヤと、該第1のギヤに軸方向摺動自在
に係合し、その歯すじが軸に平行でなくかつ外形が円筒
状の第2のギヤと、前記第1のギヤと前記第2のギヤと
を軸方向に離反あるいは接近させる付勢手段とを備えた
ものを提案する。
駆動力を、シザーズギヤを含むギヤ列を介して、ステア
リング駆動要素に伝達させることにより操舵アシストを
行わせる電動パワーステアリング装置であって、前記シ
ザーズギヤが、その歯すじが軸に平行でなくかつ外形が
円筒状の第1のギヤと、該第1のギヤに軸方向摺動自在
に係合し、その歯すじが軸に平行でなくかつ外形が円筒
状の第2のギヤと、前記第1のギヤと前記第2のギヤと
を軸方向に離反あるいは接近させる付勢手段とを備えた
ものを提案する。
【0017】また、請求項7の発明では、請求項6の電
動パワーステアリング装置において、前記第1のギヤと
前記第2のギヤとがヘリカルギヤであるものを提案す
る。
動パワーステアリング装置において、前記第1のギヤと
前記第2のギヤとがヘリカルギヤであるものを提案す
る。
【0018】請求項6および7の発明によれば、第1の
ギヤと第2のギヤが軸方向に離反あるいは接近すること
により、シザーズギヤに噛み合うギヤの歯が挟圧・保持
され、遊動に起因するギヤ打音の発生が防止される。
ギヤと第2のギヤが軸方向に離反あるいは接近すること
により、シザーズギヤに噛み合うギヤの歯が挟圧・保持
され、遊動に起因するギヤ打音の発生が防止される。
【0019】また、請求項8の発明では、電動モータの
駆動力を、シザーズギヤを含むギヤ列を介して、ステア
リング駆動要素に伝達させることにより操舵アシストを
行わせる電動パワーステアリング装置であって、前記シ
ザーズギヤが、その歯すじが軸に平行でかつ外形が円筒
状の第1のギヤと、該第1のギヤに軸方向に所定の相対
旋回動を伴って摺動自在に係合し、その歯すじが軸に平
行でかつ外形が円筒状の第2のギヤと、前記第1のギヤ
と前記第2のギヤとを軸方向に離反あるいは接近させる
付勢手段とを備えたものを提案する。
駆動力を、シザーズギヤを含むギヤ列を介して、ステア
リング駆動要素に伝達させることにより操舵アシストを
行わせる電動パワーステアリング装置であって、前記シ
ザーズギヤが、その歯すじが軸に平行でかつ外形が円筒
状の第1のギヤと、該第1のギヤに軸方向に所定の相対
旋回動を伴って摺動自在に係合し、その歯すじが軸に平
行でかつ外形が円筒状の第2のギヤと、前記第1のギヤ
と前記第2のギヤとを軸方向に離反あるいは接近させる
付勢手段とを備えたものを提案する。
【0020】また、請求項9の発明では、請求項8の電
動パワーステアリング装置において、前記第1のギヤと
前記第2のギヤとがスパーギヤであるものを提案する。
動パワーステアリング装置において、前記第1のギヤと
前記第2のギヤとがスパーギヤであるものを提案する。
【0021】請求項8および9の発明によれば、第1の
ギヤと第2のギヤが相対旋回動を伴って軸方向に離反あ
るいは接近することにより、シザーズギヤに噛み合うギ
ヤの歯が挟圧・保持され、遊動に起因するギヤ打音の発
生が防止される。
ギヤと第2のギヤが相対旋回動を伴って軸方向に離反あ
るいは接近することにより、シザーズギヤに噛み合うギ
ヤの歯が挟圧・保持され、遊動に起因するギヤ打音の発
生が防止される。
【0022】また、請求項10の発明では、請求項6〜
9の電動パワーステアリング装置において、前記付勢手
段がコイルばねであるものを提案する。
9の電動パワーステアリング装置において、前記付勢手
段がコイルばねであるものを提案する。
【0023】この発明によれば、例えば、第1のギヤと
第2のギヤとの間の軸芯にコイルばねを介装することに
より、一本のコイルばねにより両ギヤが軸方向に離反あ
るいは接近する。
第2のギヤとの間の軸芯にコイルばねを介装することに
より、一本のコイルばねにより両ギヤが軸方向に離反あ
るいは接近する。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る電動パ
ワーステアリング装置(EPS)の概略構成を示した斜
視図である。同図中に符号1で示した部材はステアリン
グコラムであり、アッパステアリングシャフト3を回動
自在に支持している。アッパステアリングシャフト3に
は、その上端にステアリングホイール5が装着される一
方、下端にユニバーサルジョイント7を介してロアステ
アリングシャフト9が連結されている。ロアステアリン
グシャフト9には、その下端に更にラック&ピニオン機
構やパワーアシスト機構等からなるステアリングギヤ1
1が連結されている。図1中、符号15はステアリング
ギヤ11の左右端に連結されたタイロッドを示してい
る。
参照して説明する。図1は、第1実施形態に係る電動パ
ワーステアリング装置(EPS)の概略構成を示した斜
視図である。同図中に符号1で示した部材はステアリン
グコラムであり、アッパステアリングシャフト3を回動
自在に支持している。アッパステアリングシャフト3に
は、その上端にステアリングホイール5が装着される一
方、下端にユニバーサルジョイント7を介してロアステ
アリングシャフト9が連結されている。ロアステアリン
グシャフト9には、その下端に更にラック&ピニオン機
構やパワーアシスト機構等からなるステアリングギヤ1
1が連結されている。図1中、符号15はステアリング
ギヤ11の左右端に連結されたタイロッドを示してい
る。
【0025】図2は第1実施形態に係るステアリングギ
ヤ11の要部断面平面図であり、図3は図2中のA−A
拡大断面図である。これらの図中で符号21で示した部
材はステアリングギヤケースを構成するラック&ピニオ
ンハウジングであり、ラック&ピニオン機構を構成する
ラックシャフト23やピニオン(図示せず)を保持して
いる。ラックシャフト23は、ピニオンに噛み合うラッ
ク25を図中左側に有すると共に、その左右端にはタイ
ロッド15を揺動自在に支持する球面継手27が固着さ
れている。
ヤ11の要部断面平面図であり、図3は図2中のA−A
拡大断面図である。これらの図中で符号21で示した部
材はステアリングギヤケースを構成するラック&ピニオ
ンハウジングであり、ラック&ピニオン機構を構成する
ラックシャフト23やピニオン(図示せず)を保持して
いる。ラックシャフト23は、ピニオンに噛み合うラッ
ク25を図中左側に有すると共に、その左右端にはタイ
ロッド15を揺動自在に支持する球面継手27が固着さ
れている。
【0026】パワーアシスト機構は、ラック&ピニオン
ハウジング21の図中右端に形成された第2のハウジン
グたるギヤハウジング31と、ギヤハウジング31にボ
ルト締めされてラック&ピニオンハウジング21と伴に
ステアリングギヤケースを構成する第1のハウジングた
るボールねじハウジング33とを外郭としている。ギヤ
ハウジング31には、その後方に電動モータ35がボル
ト締めされている。尚、図2においては、説明の便宜
上、電動モータ35を下方に描いている。
ハウジング21の図中右端に形成された第2のハウジン
グたるギヤハウジング31と、ギヤハウジング31にボ
ルト締めされてラック&ピニオンハウジング21と伴に
ステアリングギヤケースを構成する第1のハウジングた
るボールねじハウジング33とを外郭としている。ギヤ
ハウジング31には、その後方に電動モータ35がボル
ト締めされている。尚、図2においては、説明の便宜
上、電動モータ35を下方に描いている。
【0027】ギヤハウジング31とボールねじハウジン
グ33との間には、電動モータ35のモータシャフト
(図示せず)に固着されたドライブギヤ37と、シザー
ズギヤたるアイドラギヤ38を介してドライブギヤ37
に噛み合うドリブンギヤ39が収納されている。本実施
形態の場合、各ギヤ37,38,39はヘリカルギヤで
ある。
グ33との間には、電動モータ35のモータシャフト
(図示せず)に固着されたドライブギヤ37と、シザー
ズギヤたるアイドラギヤ38を介してドライブギヤ37
に噛み合うドリブンギヤ39が収納されている。本実施
形態の場合、各ギヤ37,38,39はヘリカルギヤで
ある。
【0028】ボールねじハウジング33には、ドリブン
ギヤ39が端部に形成されたボールナット41が回動自
在に保持されている。ボールナット41は、ボールナッ
ト本体43と、ボールナット本体43に外嵌された複列
アンギュラ玉軸受45とからなっている。
ギヤ39が端部に形成されたボールナット41が回動自
在に保持されている。ボールナット41は、ボールナッ
ト本体43と、ボールナット本体43に外嵌された複列
アンギュラ玉軸受45とからなっている。
【0029】ラックシャフト23には雄ねじ溝61が形
成される一方、ボールナット本体43には雌ねじ溝63
が形成され、雄ねじ溝61と雌ねじ溝63との間には循
環ボールたる多数個の鋼球65が介装されている。ま
た、ボールナット本体43には、鋼球65を循環させる
ための循環こま(図示せず)が装着されている。
成される一方、ボールナット本体43には雌ねじ溝63
が形成され、雄ねじ溝61と雌ねじ溝63との間には循
環ボールたる多数個の鋼球65が介装されている。ま
た、ボールナット本体43には、鋼球65を循環させる
ための循環こま(図示せず)が装着されている。
【0030】図4はシザーズギヤたるアイドラギヤ38
の要部断面平面図である。同図に示したように、アイド
ラギヤ38は、第1ヘリカルギヤ71と、第2ヘリカル
ギヤ73と、両ヘリカルギヤ71,73の間に介装され
た圧縮コイルばね75とから構成されている。図3中、
符号77,79は転がり軸受(深溝玉軸受)であり、第
1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギヤ73とを回動自
在に支持している。
の要部断面平面図である。同図に示したように、アイド
ラギヤ38は、第1ヘリカルギヤ71と、第2ヘリカル
ギヤ73と、両ヘリカルギヤ71,73の間に介装され
た圧縮コイルばね75とから構成されている。図3中、
符号77,79は転がり軸受(深溝玉軸受)であり、第
1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギヤ73とを回動自
在に支持している。
【0031】第1ヘリカルギヤ71の内側端面には雄ス
プライン81が外周面に刻設された連結シャフト83が
突設される一方、第2ヘリカルギヤ73の軸芯には雌ス
プライン85が内周面に形成された連結穴87が穿設さ
れており、雄スプライン81と雌スプライン85とが係
合することで第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギヤ
73とが軸方向摺動自在に連結されている。
プライン81が外周面に刻設された連結シャフト83が
突設される一方、第2ヘリカルギヤ73の軸芯には雌ス
プライン85が内周面に形成された連結穴87が穿設さ
れており、雄スプライン81と雌スプライン85とが係
合することで第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギヤ
73とが軸方向摺動自在に連結されている。
【0032】第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギヤ
73の内側端面にはそれぞれ環状凹部89,90が形成
されており、これら環状凹部89,90に前述した圧縮
コイルばね75が内嵌・収容されている。本実施形態の
場合、第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギヤ73と
は、両ヘリカルギヤ71,73が図4の状態から所定量
接近した時点で歯すじが一致するように形成されてい
る。また、組立時においては、圧縮コイルばね75のば
ね力に抗して第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギヤ
73とを接近させた状態で、アイドラギヤ38をドライ
ブギヤ37およびドリブンギヤ39と噛み合わせる。
73の内側端面にはそれぞれ環状凹部89,90が形成
されており、これら環状凹部89,90に前述した圧縮
コイルばね75が内嵌・収容されている。本実施形態の
場合、第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギヤ73と
は、両ヘリカルギヤ71,73が図4の状態から所定量
接近した時点で歯すじが一致するように形成されてい
る。また、組立時においては、圧縮コイルばね75のば
ね力に抗して第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカルギヤ
73とを接近させた状態で、アイドラギヤ38をドライ
ブギヤ37およびドリブンギヤ39と噛み合わせる。
【0033】以下、第1実施形態の作用を述べる。運転
者がステアリングホイール5を左右いずれかの方向に操
舵すると、図示しないトルクセンサが操舵トルクを検出
することにより、EPS用ECU(図示せず)からの駆
動電流を受けて電動モータ35が起動される。これによ
り、電動モータ35のモータシャフトに固着されたドラ
イブギヤ37が回転し、図3に矢印で示したように、そ
の回転力がアイドラギヤ38を介してドリブンギヤ39
に伝達される。
者がステアリングホイール5を左右いずれかの方向に操
舵すると、図示しないトルクセンサが操舵トルクを検出
することにより、EPS用ECU(図示せず)からの駆
動電流を受けて電動モータ35が起動される。これによ
り、電動モータ35のモータシャフトに固着されたドラ
イブギヤ37が回転し、図3に矢印で示したように、そ
の回転力がアイドラギヤ38を介してドリブンギヤ39
に伝達される。
【0034】通常、ドライブギヤ37の歯とアイドラギ
ヤ38の歯との間にはバックラッシュが存在するが、本
実施形態ではアイドラギヤ38がシザーズギヤとなって
いるため、このバックラッシュに起因するラトル音(ギ
ヤ打音)の発生が抑制される。すなわち、ドライブギヤ
37と第1ヘリカルギヤ71との間にバックラッシュb
が存在していた場合、図5に示したように圧縮コイルば
ね75に付勢されて第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカ
ルギヤ73とが軸方向に離反し、図6に示したように両
ヘリカルギヤ71,73の歯がドライブギヤ37の歯を
挟圧・保持するのである。
ヤ38の歯との間にはバックラッシュが存在するが、本
実施形態ではアイドラギヤ38がシザーズギヤとなって
いるため、このバックラッシュに起因するラトル音(ギ
ヤ打音)の発生が抑制される。すなわち、ドライブギヤ
37と第1ヘリカルギヤ71との間にバックラッシュb
が存在していた場合、図5に示したように圧縮コイルば
ね75に付勢されて第1ヘリカルギヤ71と第2ヘリカ
ルギヤ73とが軸方向に離反し、図6に示したように両
ヘリカルギヤ71,73の歯がドライブギヤ37の歯を
挟圧・保持するのである。
【0035】これにより、本実施形態では、操舵反転時
等にドライブギヤ37がアイドラギヤ38に対して遊動
することがなくなり、EPS作動時の静粛性が大幅に向
上した。尚、以上の説明はドライブギヤ37とアイドラ
ギヤ38とに関するものであるが、バックラッシュの量
が同等であれば、アイドラギヤ38とドリブンギヤ39
とについても同様の効果が得られる。
等にドライブギヤ37がアイドラギヤ38に対して遊動
することがなくなり、EPS作動時の静粛性が大幅に向
上した。尚、以上の説明はドライブギヤ37とアイドラ
ギヤ38とに関するものであるが、バックラッシュの量
が同等であれば、アイドラギヤ38とドリブンギヤ39
とについても同様の効果が得られる。
【0036】図7は第2実施形態に係るアイドラギヤ3
8の要部断面平面図である。同図に示したように、アイ
ドラギヤ38は、第1スパーギヤ91と、第2スパーギ
ヤ93と、両スパーギヤ91,93の間に介装された圧
縮コイルばね75とから構成されている。図3中、符号
77,79は転がり軸受(深溝玉軸受)であり、第1ス
パーギヤ91と第2スパーギヤ93とを回動自在に支持
している。
8の要部断面平面図である。同図に示したように、アイ
ドラギヤ38は、第1スパーギヤ91と、第2スパーギ
ヤ93と、両スパーギヤ91,93の間に介装された圧
縮コイルばね75とから構成されている。図3中、符号
77,79は転がり軸受(深溝玉軸受)であり、第1ス
パーギヤ91と第2スパーギヤ93とを回動自在に支持
している。
【0037】第1スパーギヤ91の内側端面には雄ねじ
れスプライン95が外周面に刻設された連結シャフト9
7が突設される一方、第2スパーギヤ93の軸芯には雌
ねじれスプライン99が内周面に形成された連結穴10
1が穿設されており、雄ねじれスプライン95と雌ねじ
れスプライン99とが係合することで第1スパーギヤ9
1と第2スパーギヤ93とが軸方向に所定の相対旋回動
を伴って摺動自在に連結されている。
れスプライン95が外周面に刻設された連結シャフト9
7が突設される一方、第2スパーギヤ93の軸芯には雌
ねじれスプライン99が内周面に形成された連結穴10
1が穿設されており、雄ねじれスプライン95と雌ねじ
れスプライン99とが係合することで第1スパーギヤ9
1と第2スパーギヤ93とが軸方向に所定の相対旋回動
を伴って摺動自在に連結されている。
【0038】第1スパーギヤ91と第2スパーギヤ93
の内側端面にはそれぞれ環状凹部89,90が形成され
ており、これら環状凹部89,90に前述した圧縮コイ
ルばね75が内嵌・収容されている。本実施形態の場
合、第1スパーギヤ91と第2スパーギヤ93とは、両
スパーギヤ91,93が図7の状態から所定量接近した
時点で歯すじが一致するように形成されている。
の内側端面にはそれぞれ環状凹部89,90が形成され
ており、これら環状凹部89,90に前述した圧縮コイ
ルばね75が内嵌・収容されている。本実施形態の場
合、第1スパーギヤ91と第2スパーギヤ93とは、両
スパーギヤ91,93が図7の状態から所定量接近した
時点で歯すじが一致するように形成されている。
【0039】以下、第2実施形態の作用を述べる。ドラ
イブギヤ37と第1スパーギヤ91との間にバックラッ
シュb’が存在していた場合、図8に示したように圧縮
コイルばね75に付勢されて第1スパーギヤ91と第2
スパーギヤ93とが軸方向に離反しながら回転し、図9
に示したように両スパーギヤ91,93の歯がドライブ
ギヤ37の歯を挟圧・保持するのである。
イブギヤ37と第1スパーギヤ91との間にバックラッ
シュb’が存在していた場合、図8に示したように圧縮
コイルばね75に付勢されて第1スパーギヤ91と第2
スパーギヤ93とが軸方向に離反しながら回転し、図9
に示したように両スパーギヤ91,93の歯がドライブ
ギヤ37の歯を挟圧・保持するのである。
【0040】これにより、第2実施形態においても、第
1実施形態と同様に、操舵反転時等にドライブギヤ37
がアイドラギヤ38に対して遊動することがなくなり、
EPS作動時の静粛性が大幅に向上した。尚、以上の説
明はドライブギヤ37とアイドラギヤ38とに関するも
のであるが、バックラッシュの量が同等であれば、アイ
ドラギヤ38とドリブンギヤ39とについても同様の効
果が得られる。
1実施形態と同様に、操舵反転時等にドライブギヤ37
がアイドラギヤ38に対して遊動することがなくなり、
EPS作動時の静粛性が大幅に向上した。尚、以上の説
明はドライブギヤ37とアイドラギヤ38とに関するも
のであるが、バックラッシュの量が同等であれば、アイ
ドラギヤ38とドリブンギヤ39とについても同様の効
果が得られる。
【0041】以上で具体的実施形態の説明を終えるが、
本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態は本発明をEPSの駆動力伝達用
ギヤ列のアイドラギヤに適用したものであるが、内燃機
関の動弁系や産業機械の動力伝達系等に用いられるシザ
ーズギヤに適用してもよい。また、上記実施形態では、
ヘリカルギヤ対またはスパーギヤ対を1本の圧縮コイル
ばねにより離反させる構成を採ったが、逆に接近させる
ようにしてもよいし、付勢手段として引張コイルばねや
皿ばね、板ばね等を用いるようにしてもよいし、その本
数や枚数、設置形態も適宜選択可能である。また、第1
実施形態において、ヘリカルギヤに代えて、スパイラル
ギヤを用いるようにしてもよい。その他、ステアリング
ギヤの全体構成やパワーアシスト機構の構造等について
も、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、設計上あ
るいは仕様上の要求等により適宜変更可能である。
本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。
例えば、上記実施形態は本発明をEPSの駆動力伝達用
ギヤ列のアイドラギヤに適用したものであるが、内燃機
関の動弁系や産業機械の動力伝達系等に用いられるシザ
ーズギヤに適用してもよい。また、上記実施形態では、
ヘリカルギヤ対またはスパーギヤ対を1本の圧縮コイル
ばねにより離反させる構成を採ったが、逆に接近させる
ようにしてもよいし、付勢手段として引張コイルばねや
皿ばね、板ばね等を用いるようにしてもよいし、その本
数や枚数、設置形態も適宜選択可能である。また、第1
実施形態において、ヘリカルギヤに代えて、スパイラル
ギヤを用いるようにしてもよい。その他、ステアリング
ギヤの全体構成やパワーアシスト機構の構造等について
も、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、設計上あ
るいは仕様上の要求等により適宜変更可能である。
【0042】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の発明に係
るシザーズギヤや請求項6の電動パワーステアリング装
置によれば、その歯すじが軸に平行でなくかつ外形が円
筒状の第1のギヤと、該第1のギヤに軸方向摺動自在に
係合し、その歯すじが軸に平行でなくかつ外形が円筒状
の第2のギヤと、前記第1のギヤと前記第2のギヤとを
軸方向に離反あるいは接近させる付勢手段とを備えるよ
うにしたため、第1のギヤと第2のギヤとが軸方向に離
反あるいは接近することにより、シザーズギヤに噛み合
うギヤの歯が挟圧・保持されることになり、比較的部品
点数の少ない簡便な構成を採りながら、遊動に起因する
ギヤ打音の発生が効果的に防止される。
るシザーズギヤや請求項6の電動パワーステアリング装
置によれば、その歯すじが軸に平行でなくかつ外形が円
筒状の第1のギヤと、該第1のギヤに軸方向摺動自在に
係合し、その歯すじが軸に平行でなくかつ外形が円筒状
の第2のギヤと、前記第1のギヤと前記第2のギヤとを
軸方向に離反あるいは接近させる付勢手段とを備えるよ
うにしたため、第1のギヤと第2のギヤとが軸方向に離
反あるいは接近することにより、シザーズギヤに噛み合
うギヤの歯が挟圧・保持されることになり、比較的部品
点数の少ない簡便な構成を採りながら、遊動に起因する
ギヤ打音の発生が効果的に防止される。
【0043】また、請求項3の発明に係るシザーズギヤ
や請求項8の電動パワーステアリング装置によれば、そ
の歯すじが軸に平行でかつ外形が円筒状の第1のギヤ
と、該第1のギヤに軸方向に所定の相対旋回動を伴って
摺動自在に係合し、その歯すじが軸に平行でかつ外形が
円筒状の第2のギヤと、前記第1のギヤと前記第2のギ
ヤとを軸方向に離反あるいは接近させる付勢手段とを備
えるようにしたため、第1のギヤと第2のギヤとが相対
旋回動を伴って軸方向に離反あるいは接近することによ
り、シザーズギヤに噛み合うギヤの歯が挟圧・保持され
ることになり、比較的部品点数の少ない簡便な構成を採
りながら、遊動に起因するギヤ打音の発生が効果的に防
止される。
や請求項8の電動パワーステアリング装置によれば、そ
の歯すじが軸に平行でかつ外形が円筒状の第1のギヤ
と、該第1のギヤに軸方向に所定の相対旋回動を伴って
摺動自在に係合し、その歯すじが軸に平行でかつ外形が
円筒状の第2のギヤと、前記第1のギヤと前記第2のギ
ヤとを軸方向に離反あるいは接近させる付勢手段とを備
えるようにしたため、第1のギヤと第2のギヤとが相対
旋回動を伴って軸方向に離反あるいは接近することによ
り、シザーズギヤに噛み合うギヤの歯が挟圧・保持され
ることになり、比較的部品点数の少ない簡便な構成を採
りながら、遊動に起因するギヤ打音の発生が効果的に防
止される。
【図1】本発明に係るステアリング装置の概略構成を示
した斜視図である。
した斜視図である。
【図2】第1実施形態に係るステアリングギヤの要部断
面平面図である。
面平面図である。
【図3】図2中のA−A拡大断面図である。
【図4】第1実施形態に係るアイドラギヤの要部断面平
面図である。
面図である。
【図5】第1実施形態の作用を示す説明図である。
【図6】第1実施形態の作用を示す説明図である。
【図7】第2実施形態に係るアイドラギヤの要部断面平
面図である。
面図である。
【図8】第2実施形態の作用を示す説明図である。
【図9】第2実施形態の作用を示す説明図である。
11‥‥ステアリングギヤ
35‥‥電動モータ
37‥‥ドライブギヤ
38‥‥アイドラギヤ(シザーズギヤ)
39‥‥ドリブンギヤ
71‥‥第1ヘリカルギヤ
73‥‥第2ヘリカルギヤ
75‥‥圧縮コイルばね
81‥‥雄スプライン
83‥‥連結シャフト
85‥‥雌スプライン
87‥‥連結穴
91‥‥第1スパーギヤ
93‥‥第2スパーギヤ
95‥‥雄ねじれスプライン
97‥‥連結シャフト
99‥‥雌ねじれスプライン
101‥‥連結穴
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 福田 利博
群馬県前橋市総社町一丁目8番1号 日本
精工株式会社内
(72)発明者 齋藤 修
群馬県前橋市総社町一丁目8番1号 日本
精工株式会社内
(72)発明者 岡田 淳
群馬県前橋市総社町一丁目8番1号 日本
精工株式会社内
Fターム(参考) 3D033 CA04
3J030 AB05 BA01 BA05 BB03 BB07
BB11 CA10
Claims (10)
- 【請求項1】ギヤ列の一部を構成し、ギヤ打音を抑制す
るべく、噛み合ったギヤの歯を挟圧・保持するシザーズ
ギヤであって、 その歯すじが軸に平行でなくかつ外形が円筒状の第1の
ギヤと、 該第1のギヤに軸方向摺動自在に係合し、その歯すじが
軸に平行でなくかつ外形が円筒状の第2のギヤと、 前記第1のギヤと前記第2のギヤとを軸方向に離反ある
いは接近させる付勢手段とを備えたことを特徴とするシ
ザーズギヤ。 - 【請求項2】前記第1のギヤと前記第2のギヤとがヘリ
カルギヤであることを特徴とする、請求項1記載のシザ
ーズギヤ。 - 【請求項3】ギヤ列の一部を構成し、ギヤ打音を抑制す
るべく、噛み合ったギヤの歯を挟圧・保持するシザーズ
ギヤであって、 その歯すじが軸に平行でかつ外形が円筒状の第1のギヤ
と、 該第1のギヤに軸方向に所定の相対旋回動を伴って摺動
自在に係合し、その歯すじが軸に平行でかつ外形が円筒
状の第2のギヤと、 前記第1のギヤと前記第2のギヤとを軸方向に離反ある
いは接近させる付勢手段とを備えたことを特徴とするシ
ザーズギヤ。 - 【請求項4】前記第1のギヤと前記第2のギヤとがスパ
ーギヤであることを特徴とする、請求項3記載のシザー
ズギヤ。 - 【請求項5】前記付勢手段がコイルばねであることを特
徴とする、請求項1〜4のいずれか一項に記載のシザー
ズギヤ。 - 【請求項6】電動モータの駆動力を、シザーズギヤを含
むギヤ列を介して、ステアリング駆動要素に伝達させる
ことにより操舵アシストを行わせる電動パワーステアリ
ング装置であって、 前記シザーズギヤが、 その歯すじが軸に平行でなくかつ外形が円筒状の第1の
ギヤと、 該第1のギヤに軸方向摺動自在に係合し、その歯すじが
軸に平行でなくかつ外形が円筒状の第2のギヤと、 前記第1のギヤと前記第2のギヤとを軸方向に離反ある
いは接近させる付勢手段とを備えたことを特徴とする電
動パワーステアリング装置。 - 【請求項7】前記第1のギヤと前記第2のギヤとがヘリ
カルギヤであることを特徴とする、請求項6記載の電動
パワーステアリング装置。 - 【請求項8】電動モータの駆動力を、シザーズギヤを含
むギヤ列を介して、ステアリング駆動要素に伝達させる
ことにより操舵アシストを行わせる電動パワーステアリ
ング装置であって、 前記シザーズギヤが、 その歯すじが軸に平行でかつ外形が円筒状の第1のギヤ
と、 該第1のギヤに軸方向に所定の相対旋回動を伴って摺動
自在に係合し、その歯すじが軸に平行でかつ外形が円筒
状の第2のギヤと、 前記第1のギヤと前記第2のギヤとを軸方向に離反ある
いは接近させる付勢手段とを備えたことを特徴とする電
動パワーステアリング装置。 - 【請求項9】前記第1のギヤと前記第2のギヤとがスパ
ーギヤであることを特徴とする、請求項8記載の電動パ
ワーステアリング装置。 - 【請求項10】前記付勢手段がコイルばねであることを
特徴とする、請求項6〜9のいずれか一項に記載の電動
パワーステアリング装置。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002060736A JP2003261044A (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | シザーズギヤおよび電動パワーステアリング装置 |
| US10/119,699 US7284634B2 (en) | 2001-04-13 | 2002-04-11 | Electric power steering apparatus |
| EP07018899A EP1870315A3 (en) | 2001-04-13 | 2002-04-12 | Electric power steering apparatus |
| DE60223853T DE60223853T2 (de) | 2001-04-13 | 2002-04-12 | Elektrische Servolenkung |
| EP02252619A EP1254826A3 (en) | 2001-04-13 | 2002-04-12 | Electric power steering apparatus |
| EP04030013A EP1524172A1 (en) | 2001-04-13 | 2002-04-12 | No backlash scissors gear and electric power steering apparatus provided therewith |
| EP04030014A EP1524173B1 (en) | 2001-04-13 | 2002-04-12 | Electric power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002060736A JP2003261044A (ja) | 2002-03-06 | 2002-03-06 | シザーズギヤおよび電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003261044A true JP2003261044A (ja) | 2003-09-16 |
Family
ID=28669991
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002060736A Withdrawn JP2003261044A (ja) | 2001-04-13 | 2002-03-06 | シザーズギヤおよび電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003261044A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007126114A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Mando Corp | 自動車の電気式動力補助操向装置 |
| JP2011027933A (ja) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Canon Inc | 駆動装置及び画像形成装置 |
| JP2013208929A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Kyb Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
-
2002
- 2002-03-06 JP JP2002060736A patent/JP2003261044A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007126114A (ja) * | 2005-11-04 | 2007-05-24 | Mando Corp | 自動車の電気式動力補助操向装置 |
| JP2011027933A (ja) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Canon Inc | 駆動装置及び画像形成装置 |
| JP2013208929A (ja) * | 2012-03-30 | 2013-10-10 | Kyb Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050510 |