JPH092300A

JPH092300A - 電動パワーステアリング装置の減速機

Info

Publication number: JPH092300A
Application number: JP7182152A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ogisu; 正広荻須
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1995-06-26
Filing date: 1995-06-26
Publication date: 1997-01-07
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JP3607371B2

Abstract

(57)【要約】【目的】減速機の組み付け作業を容易にし、作業環境
を向上できる電動パワーステアリング装置の減速機を提
供することである。【構成】電動モータ取り付け用開口を備えるととも
に、有底端を有するケース７内に、ピニオンシャフト４
の先端回転自在に支持する滑り軸受２９と、ピニオンシ
ャフト４と一体に回転するキャリア２７を回転自在に支
持する転がり軸受１２とを設け、さらに、転がり軸受１
２の内レース部材１２ａをケース７の先端側から支える
ためキャリア２７に取り付けた内側支持部材３６と、転
がり軸受１２の内レース部材１２ａをケース７の開口側
から支えるためキャリア２７に形成した段差３７と、転
がり軸受１２の外レース部材１２ｂをケース７の先端側
から支えるためケース内に形成した段差３８と、転がり
軸受１２の外レース部材１２ｂをケース７の開口側から
支えるためケース７内周面に設けた外側支持部材３９と
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電動パワーステアリ
ング装置に設けられる電動モータの減速機の構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】電動パワーステアリング装置において
は、ステアリングホイールから入力される入力トルクの
大きさがトルクセンサーにより検出され、この検出され
た入力トルクの大きさ及び方向に応じて、電動モータに
よるステアリングの補助が行われる。そして、通常、電
動モータには、その回転を減速し大きな力として出力す
るために減速機が設けられるが、この減速機としては、
例えば図４に示すものがあった。即ち、電動モータ１の
モータシャフト２の回転を減速をするために減速機３が
設けられ、この減速機３により減速された回転がピニオ
ンシャフト４によって出力される。このピニオンシャフ
ト４にはピニオンギヤ４ａを形成し、ラックギヤ５に噛
み合わせている。したがって、ピニオンシャフト４が回
転すると、これらのギヤ４ａ、５によってラックシャフ
ト６が移動し、図示しない操舵リンク及びナックルアー
ムを介して車輪を転舵することになる。

【０００３】ケース７は両端開口型となっており、その
一方の開口部に電動モータを設けている。そして、ケー
ス７内では、電動モータ１のモータシャフト２と、この
モータシャフト２の回転を減速する減速機３と、減速さ
れた回転を出力するピニオンシャフト４とが同軸状態で
配置されている。上記ピニオンシャフト４の先端部はボ
ールベアリング８によりケース７内側で回転自在に支持
される。ピニオンシャフト４のさらに先端にはナット９
を設け、ボールベアリング８の内レース部材の軸方向の
位置決めを行っている。また、ケース７の先端開口部に
はプラグ１１が設け、プラグ１１の端部でボールベアリ
ング８の外レース部材の位置決めを行っている。このよ
うに、ナット９やプラグ１１で支えられたボールベアリ
ング８によって、ピニオンシャフト４の位置を決めてい
る。

【０００４】また、ピニオンシャフト４に一体に設けら
れたキャリア１０は、ボールベアリング１２によりケー
ス７内で回転自在に支持されている。さらに、このボー
ルベアリング１２に隣接してオイルシール１３が設けら
れている。このようにした減速機の組み付けは、ケース
の一方の開口部（図中上方開口部）からケース７内にピ
ニオンシャフト４、減速機３、及びモータシャフト２を
挿入することで行われる。そして、挿入されたピニオン
シャフト４の先端がケース７の先端開口部に露出する
が、前述したようにこの露出部分にボールベアリング８
を組み付けるとともにナット９を締め付けてから、ケー
ス７の先端開口部をプラグ１１で塞いでいる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４に
示す従来例によれば、その組み付け作業において、電動
モータ１やピニオンシャフト４等を組み付ける方向と、
ピニオンシャフト４の先端部にボールベアリング８を組
み付けナット９などを締め付ける方向とが、互いに反対
方向となっていた。このように二方向から組み付け作業
を行わねばならず、作業の途中でケース７全体を反転さ
せなければならない。そのため、組み付け作業がやりに
くく、作業時間のばらつきも大きくなっていた。そし
て、この組み付け作業が、電動パワーステアリング装置
全体のネック工程となっていた。また、ナット９やプラ
グ１１を締め付けるためには、大きな力が必要とされ
る。更に、水等の浸入防止のために、ケース７とプラグ
１１の結合部分にシールボンドを塗布して締め付けを行
う必要があった。このため、作業者の手や組み付け治具
等にシールボンドが付着し、作業環境を悪化させてしま
うという問題があった。この発明は、以上の問題点を解
決するためになされたもので、減速機の組み付け作業を
容易にし、作業環境を向上できる電動パワーステアリン
グ装置の減速機を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、この発明は、ケースと、ケース内に回転を規制さ
れた状態で組み込んだリングギヤと、リングギヤの中心
に位置し、電動モータのモータシャフトの回転にともな
って回転するサンギヤと、サンギヤの回転によって自転
し、かつ、リングギヤに沿ってサンギヤの周りを公転す
るプラネットギヤと、プラネットギヤの公転によって回
転するキャリアと、キャリアに一体に設けたピニオンシ
ャフトとを備え、ピニオンシャフトに設けたピニオンギ
ヤを、車輪を連係させたラックシャフトのラックギヤに
噛み合わせた電動パワーステアリング装置の減速機を前
提とする。そして、第１の発明は、電動モータの取り付
け用開口を備えるとともに有底端を有するケース内に、
ピニオンシャフトの先端を回転自在に支持する滑り軸受
と、ピニオンシャフトと一体に回転するキャリアを回転
自在に支持する転がり軸受とを設け、さらに、転がり軸
受の内レース部材をケースの先端側から支えるためキャ
リアに取り付けた内側支持部材と、転がり軸受の内レー
ス部材をケースの開口側から支えるためキャリアに形成
した段差部と、転がり軸受の外レース部材をケースの先
端側から支えるためケース内に形成した段差部と、転が
り軸受の外レース部材をケースの開口側から支えるため
ケース内周面に設けた外側支持部材とを備えた点に特徴
を有する。第２の発明は、第１の発明において、ピンに
よってリングギヤの回転を規制するとともに、このピン
をリングギヤの外周面に対し斜状に挿入した点に特徴を
有する。

【０００７】

【作用】第１の発明では、組み付ける際に、ピニオンシ
ャフトと一体になっているキャリアに転がり軸受を設け
ておく。つまり、この転がり軸受の内レース部材の一端
をキャリアに取り付けられた内側支持部材としての止め
輪によって支え、同時に他端をキャリアに形成された段
差部により支える。このようにして転がり軸受をピニオ
ンシャフトに取り付け、サブアッシー状態としてから有
底端を有するケース内に挿入する。このとき、ピニオン
シャフトの先端を滑り軸受としてのブッシュによって回
転自在に支持する。また、サブアッシー状態でケースに
挿入すると、転がり軸受の外レース部材が、ケースの先
端側からケース内側に形成した段差部によって支えられ
る。そして、ケースの開口側から圧入する外側支持部材
としてのシールホルダーによって転がり軸受の外レース
部材を支える。このようにピニオンシャフトの位置決め
は転がり軸受によって行われるが、この転がり軸受の位
置は内側支持部材、外側支持部材、及び段差部によって
決めることができる。そして、これら各部材はすべてケ
ースの開口側から組み付けることができる。第２の発明
では、ピンをリングギヤの外周面に対し斜状に挿入する
ので、ピンの全長を短くできる。

【０００８】

【実施例】以下、この発明の一実施例を図１乃至図３を
基に説明する。［減速機自体の説明］まず、減速機自体の説明を行う。
減速機３は、主に、電動モータ１側に位置するＡ列側ギ
ヤ機構１５と、ピニオンシャフト４側に位置するＢ列側
ギヤ機構１６と、上記ケース２０の内周側に設置された
リングギヤ１７、１８とから構成されている。このＡ列
側ギヤ機構１５は、電動モータ１のモータシャフト２に
固定されたＡ列側サンギヤ１９と、このＡ列側サンギヤ
１９に噛み合うとともに、上記リングギヤ１７にも噛み
合い、上記Ａ列側サンギヤ１９からの回転力により自転
しながらＡ列側サンギヤ１９の回りを公転するＡ列側プ
ラネットギヤ２１と、このＡ列側プラネットギヤ２１に
摺動自在なブッシュ２２を介して連結され、Ａ列側プラ
ネットギヤ２１の自転を許容するとともに、Ａ列側プラ
ネットギヤ２１の公転にともなって回転するＡ列側キャ
リア２３とから構成されている。

【０００９】また、Ｂ列側ギヤ機構１６は、上記Ａ列側
キャリア２３に固定されたＢ列側サンギヤ２４と、この
Ｂ列側サンギヤ２４及び上記リングギヤ１８の両方に噛
み合い、Ｂ列側サンギヤ２４からの回転力により自転す
るとともに、上記リングギヤ１８に沿ってＢ列側サンギ
ヤ２４の回りを公転するＢ列側プラネットギヤ２５と、
このＢ列側プラネットギヤ２５に摺動自在なブッシュ２
６を介して連結され、Ｂ列側プラネットギヤ２５の自転
を許容するとともに、Ｂ列側プラネットギヤ２５の公転
にともなって回転するＢ列側キャリア２７とから構成さ
れている。なお、ピニオンシャフト４はＢ列側キャリア
２７に一体設けられている。Ａ列側キャリア２３とピニ
オンシャフト４とは、摺動自在なブッシュ（図示せず）
を介して相対回転可能に支持されている。

【００１０】上記ピニオンシャフト４の先端はブッシュ
２９で回転自在に支持され、また、Ｂ列側キャリア２７
側はボールベアリング１２で回転自在に支持されてい
る。そして、ボールベアリング１２側には、流体の漏れ
を防止するオイルシール１３を設けている。いま、図示
していないステアリングホィールからトルクが入力され
ると、歪みが発生するが、この歪みは図示していない歪
センサーで検出されてコントローラに伝達される。この
コントローラは、上記歪センサーからの信号に応じて電
動モータ１を回転させる。このように電動モータ１が回
転すれば、そのモータシャフト２とともにＡ列側サンギ
ヤ１９が回転する。そして、このＡ列側サンギヤ１９の
回転により、Ａ列側プラネットギヤ２１が自転するとと
もにリングギヤ１７に沿ってＡ列側サンギヤ１９の回り
を公転する。

【００１１】Ａ列側プラネットギヤ２１が公転すれば、
Ａ列側キャリア２３も回転するので、Ｂ列側サンンギヤ
２４が回転し、さらに、その回転にともなってＢ列側プ
ラネットギヤ２５が自転しながらリングギヤ１８に沿っ
てＢ列側サンギヤ２４の回りを公転する。そして、かか
るＢ列側プラネットキヤ２５の公転により、Ｂ列側キャ
リア２７、つまりピニオンシャフト４が回転する。この
ような作用により電動モータ１側の回転が減速された状
態でピニオンシャフト４側に伝達される。なお、リング
ギヤは、Ａ列側リングギヤ１７とＢ列側リングギヤ１８
とに分割されている。そして、Ｂ列側リングギヤ１８は
複数のピン２８によってその回転を規制されている。一
方、Ａ列側リングギヤ１７は、摩擦式トルクスリップ機
構３１によりその回転が規制されている。上記摩擦式ト
ルクスリップ機構３１は、ケース２０の一部を放射状に
外方に突出して形成したボックス３２と、このボックス
３２内に配置され、かつ、その内側の円弧面を上記Ａ列
側リングギヤ１７の外周面に当接させたパッド３３と、
上記ボックス３２内に収容されて、上記パット３３をリ
ングギヤ１７方向に付勢するスプリング３４と、このス
プリング３４のばね力を調整するアジャストスクリュ３
５とから構成されている。

【００１２】摩擦式シルクスリップ機構３１によれば、
通常は、Ａ列側リングギヤ１７の回転を規制している。
そして、例えば、電動モータ１の故障などに起因して、
モータシャフト２が固着してしまったとする。このと
き、Ａ列側サンギヤ１９は動けなくなるが、ハンドルを
切れば、上記Ａ列側リングギヤ１７がスプリング３４の
付勢力に基づく摩擦に坑してスリップ回転できるので、
機械的ロック状態の発生を防止できる。

【００１３】［ケース２０内各部分の配置構造］さて、
このような減速機を構成する各部分がケース２０に収納
され配置される構造について説明する。この実施例で
は、ケース２０は基端に電動モータ１の取り付け用開口
を有し、また、先端を閉塞した有底筒状の形成されてお
り、先端に向かうにつれケース２０内の径が小さくなり
先端が袋状となっている。このケース２０内には、従来
例同様に、電動モータ１のモータシャフト２と、減速機
３と、ピニオンシャフト４とが同軸状態で配置される。
ピニオンシャフト４の先端部は、ケース２０の有底端と
なる先端部分に挿入され、滑り軸受としてのブッシュ２
９によって回転自在に支持されている。即ち、従来例で
設けられていたボールベアリング８、ナット９、及びプ
ラグ１１（図４参照）は廃止されている。そして、これ
らが廃止されても、ブッシュ８によりピニオンギヤ４は
回転可能であり、また従来のナット９及びプラグ１１で
行われていた軸方向の位置決めも、後述する止め輪３
６、段差部３７、３８、及びシールホルダー３９等によ
り行われる。

【００１４】即ち、ピニオンシャフト４と一体になって
いるＢ列側キャリア２７の外周を、転がり軸受としての
ボールベアリング１２によりケース２０内側で回転自在
に支持する。なお、このボールベアリング１２は従来も
存在していたものである。そして、このボールベアリン
グ１２をケース２０の先端側（図中下側）から支えるた
めに、段差部３８と内側支持部材としての止め輪３６と
を設けている。即ち、Ｂ列側キャリア２７の外周面に切
り込み４２を形成し、この切り込み４２に止め輪３６を
はめ込んでいる。そして、この止め輪３６でボールベア
リング１２の内レース部材１２ａを支えている。また、
ケース２０内側に段差部３８を形成して、ボールベアリ
ング１２の外レース部材１２ｂを支えている。

【００１５】一方、ボールベアリング１２をケース２０
の開口側（図中上側）から支えるために、段差部３７と
外側支持部材としてのシールホルダー３９を設けてい
る。即ち、Ｂ列側キャリア２７に段差部３７を形成し
て、ボールベアリング１２の内レース部材１２ａを支え
ている。また、ケース２０内周面にシールホルダー３９
を圧入し、このシールホルダー３９の下面を外レース部
材１２ｂの上面に当接させることで、ボールベアリング
１２の外レース部材１２ｂを支えている。なお、シール
ホルダー３９の断面は逆Ｔ字形状をしており（図３参
照）、このＴ字の先端にオイルシール１３を被せるよう
にして取り付ける。また、Ｂ列側リングギヤ１８の回転
を規制するピン２８が、Ｂ列側リングギヤ１８の外周面
に対し斜状に設けられている。即ち、ピン２８の下端
は、ケース２０内側に設けられた孔に対し下向き斜めに
挿入され、上端は、リングギヤ１８の外周に形成された
スリット４４（図２参照）に対し上向き斜めに挿入され
る。そして、ピン２８をこの様に斜めに使用する事でピ
ン２８の全長を短くでき、また、ケース２０の小型化も
可能となる。

【００１６】［減速機の組み付け作業］次に、この実施
例における減速機の組み付け作業を説明する。ケース２
０に対しピニオンシャフト４及びＢ列側ギヤ機構１６を
挿入するが、このときＢ列側キヤリア２７の外周にボー
ルベアリング１２を取り付けておく。即ち、キャリア２
７の段差部３７と止め輪３６とでボールベアリング１２
の内レース部材１２ａを支え、サブアッシーの状態でケ
ース２０に挿入する。そして、ボールベアリング１２の
外レース部材１２ｂを段差部３８に当接させるととも
に、ピニオンシャフト４の先端をブッシュ２６で支持す
る。その後、シールホルダー３９を圧入し、さらにシー
ル本体１３を取り付ける。更に、ケース２０に対して斜
めに固定されたピン２８を介してリングギヤ１８を組み
付けてから、Ａ列側ギヤ機構１５を組み付ける。

【００１７】［実施例の効果］この実施例により、以下
の効果を得る。即ち、ピニオンシャフト４はボールベア
リング１２とブッシュ２９とで支持され、軸方向の位置
決めは上記段差部３７、３８や止め輪３６等で行われ
る。このため、従来ピニオンシャフトの位置を決めてい
たボールベアリング８をブッシュ２９に変更でき、それ
にともなってナット９、及びプラグ１１を廃止すること
ができる。したがって、一方向からの作業ですみ、組み
付け作業の途中でケース２０全体を反転させる必要はな
くなる。また、作業内容が容易となることから、作業時
間のバラつきを少なくできる。更に、プラグ１１を廃止
することから、プラグ１１とケースの結合部シールボー
ンドを塗布する必要もなくなり、作業者の手や組み付け
治具等にシールボンドが付着し、作業環境を悪化させて
しまうということが避けられる。さらに、ピン２８を斜
めに使用する事で、ピン２８の長さを短くでき、ケース
２０の小型化を図れる。

【００１８】

【発明の効果】第１の発明の電動パワーステアリング装
置の減速機によれば、ピニオンシャフトの位置は、ピニ
オンシャフトと一体に回転するキャリアを支持する転が
り軸受によって決められる。したがって、ピニオンシャ
フトの先端を滑り軸受で支持すればよく、ケースの先端
側からナットやプラグを締め付けるといった作業が不要
となる。そして、これにより組み付け作業の途中で減速
機全体を反転させる必要がなくなる。更に、プラグが廃
止されたことから、プラグとケースの結合部に塗布する
シールボンドも不要となり、作業者の手や組み付け治具
にシールボンドが付着することがなくなり、作業環境を
向上できる。第２の発明によれば、ピンを短くできるの
で、その分ケースの小型化を図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例を示す断面図である。

【図２】図１のII−II線の一部断面図である。

【図３】図１のIII部の拡大図である。

【図４】従来技術を示す断面図である。

【符号の説明】

１電動モータ２モータシャフト３減速機４ピニオンギヤ８、１２ボールベアリング１３シール本体２０ケース２９ブッシュ３６止め輪３７、３８段差部３９シールホルダー１２ａ内レース部材１２ｂ外レース部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ケースと、ケース内に回転を規制された
状態で組み込んだリングギヤと、リングギヤの中心に位
置し、電動モータのモータシャフトの回転にともなって
回転するサンギヤと、サンギヤの回転によって自転し、
かつ、リングギヤに沿ってサンギヤの周りを公転するプ
ラネットギヤと、プラネットギヤの公転によって回転す
るキャリアと、キャリアに一体に設けたピニオンシャフ
トとを備え、ピニオンシャフトに設けたピニオンギヤ
を、車輪を連係させたラックシャフトのラックギヤに噛
み合わせた電動パワーステアリング装置の減速機におい
て、電動モータの取り付け用開口を備えるとともに有底
端を有するケース内に、ピニオンシャフトの先端を回転
自在に支持する滑り軸受と、ピニオンシャフトと一体に
回転するキャリアを回転自在に支持する転がり軸受とを
設け、さらに、転がり軸受の内レース部材をケースの先
端側から支えるためキャリアに取り付けた内側支持部材
と、転がり軸受の内レース部材をケースの開口側から支
えるためキャリアに形成した段差部と、転がり軸受の外
レース部材をケースの先端側から支えるためケース内に
形成した段差部と、転がり軸受の外レース部材をケース
の開口側から支えるためケース内周面に設けた外側支持
部材とを備えたことを特徴とする電動パワーステアリン
グ装置の減速機。
【請求項２】ピンによってリングギヤの回転を規制す
るとともに、このピンをリングギヤの外周面に対し斜状
に挿入したことを特徴とする請求項１記載の電動パワー
ステアリング装置の減速機。