JP2001010513A - 電動式舵取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減速歯車機構の大歯車が回転するとき、小歯
車及び大歯車の歯に塗布されている潤滑剤が歯形に沿っ
て外周縁方向及び内周縁方向へ流動することを良好に抑
制できるようにする。 【解決手段】 操舵補助用のモータの回転軸６１に連結
された小歯車７１及び該小歯車７１に噛合し、前記モー
タの回転を操舵軸３に伝達する大歯車７２がハイポイド
歯車であり、前記大歯車７２の外周面と向き合う位置か
ら前記外周面へ向けて突出し、該外周面との間の空間を
狭小にする第１の突起１１、及び大歯車７２の歯先と向
き合う位置から前記歯先へ向けて突出し、該歯先との間
の空間を狭小にする第２の突起１２を備え、大歯車７２
が回転方向の一方へ回転するとき第１の突起１１が、ま
た、他方へ回転するとき第２の突起１２が潤滑剤の流動
を抑制するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は操舵補助力の発生源
としてモータを用いてなる電動式舵取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は従来例における電動式舵取装置の
減速歯車機構部分の縦断正面図である。自動車用の電動
式舵取装置としては、図５に示すように、操舵輪に繋が
る第１の操舵軸１００と、該第１の操舵軸１００及び第
１の操舵軸１００にトーションバー１０１を介して繋が
る第２の操舵軸１０２の回転方向への相対変位量により
操舵トルクを検出するトルクセンサ１０３と、該トルク
センサ１０３の検出結果に基づいて制御される操舵補助
用のモータ１０４の回転を前記第２の操舵軸１０２に伝
達する小歯車１０５及び大歯車１０６を有する減速歯車
機構１０７と、該減速歯車機構１０７を収容するハウジ
ング１０８とを備え、操舵輪の操舵方向及び操舵量に応
じた舵取機構の動作を前記モータ１０４の回転により補
助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するよう
に構成されている。

【０００３】操舵補助力の発生源としてモータ１０４を
用いた場合、モータ１０４の回転が減速歯車機構１０７
の小歯車１０５及び大歯車１０６に機械的に伝達される
ため、モータ１０４の出力の増大に伴い、減速歯車機構
１０７の荷重負荷が大きくなり、この結果、小歯車１０
５及び大歯車１０６の歯面の摩耗が増大することにな
る。

【０００４】この歯面の摩耗の増大を抑制するため、大
歯車１０６の歯及び小歯車１０５の歯に粘性が高いグリ
ース等の潤滑剤が塗布されている。このように潤滑剤が
塗布された場合、モータ１０４の回転が前記小歯車１０
５に伝達され、該小歯車１０５と大歯車１０６との噛み
合い位置が変わるとき、予め歯に塗布されている前記潤
滑剤が歯底部から歯先側へと掻き出され、噛合部の近く
の潤滑剤量が一時的に多くなるが、該潤滑剤はその粘性
によって歯に保持される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、減速歯車機
構１０７の歯に塗布されていた潤滑剤の量が経年によっ
て減少している。この潤滑剤の量が減少して、潤滑剤量
の不足を来すようになったとき、噛合部の潤滑不良によ
って異音が発生したり、歯の摩耗量が多くなって歯車の
寿命が低下したりすることになる。

【０００６】前述の潤滑剤の量が減少することの原因を
追及した結果、電動式舵取装置の減速歯車機構１０７
は、噛合が円滑静粛で伝達効率が高いハイポイド歯車又
はウォーム歯車が用いられているが、これらハイポイド
歯車及びウォーム歯車は、回転中心線に対しその歯すじ
が回転方向へ捩じれており、大歯車の回転に伴って前記
歯に塗布されている潤滑剤に、歯形に沿って歯すじ方向
へ流動しようとする力が加わることになるため、小歯車
１０５と大歯車１０６との噛み合い位置が変わることに
よって噛合部の近くの潤滑剤量が一時的に多くなったと
き、この潤滑剤量が多くなつている部分の潤滑剤が歯形
に沿って歯すじ方向へ流動することになり、この流動に
よって潤滑剤の一部が大歯車１０６の外周縁及び内周縁
から歯の外側へ移動することになり、潤滑剤の量が漸次
減少することになることを見出した。

【０００７】すなわち、操舵輪の操舵方向に応じて大歯
車１０６が回転方向の一方へ回転したとき、前述の如く
潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤は歯形に沿
って外周縁方向へ流動し、また、大歯車１０６が回転方
向の他方へ回転したとき、前記潤滑剤は歯形に沿って内
周縁方向へ流動することになり、この流動した潤滑剤の
一部が大歯車１０６の外周縁及び内周縁から歯の外側へ
移動することになり、潤滑剤の量が減少することにな
る。

【０００８】本発明は上記問題点を解決することができ
る電動式舵取装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１発明に係る電動式舵
取装置は、操舵補助用のモータの回転軸に繋がる小歯車
及び該小歯車に噛合し、前記モータの回転を操舵軸に伝
達する大歯車を備え、前記モータの回転により操舵補助
するようにした電動式舵取装置において、前記小歯車及
び大歯車が回転するとき、前記大歯車の歯に塗布される
潤滑剤が流動することを抑制する流動抑制手段が、前記
小歯車及び大歯車が噛合する噛合部の近傍位置に設けて
あることを特徴とする。

【００１０】第１発明にあっては、モータの回転が小歯
車に伝達され、該小歯車と大歯車との噛み合い位置が変
わるとき、予め歯に塗布されている潤滑剤が歯底部から
歯先側へと掻き出され、噛合部の近くの潤滑剤量が一時
的に多くなり、また、大歯車の回転に伴って前記潤滑剤
に、歯形に沿って歯すじ方向へ流動しようとする力が加
わることになるが、小歯車及び大歯車が噛合する噛合部
の近傍位置には流動抑制手段が設けられているため、潤
滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤が歯形に沿っ
て流動することを流動抑制手段によって良好に抑制する
ことができ、流動抑制手段が設けられていないものに比
較して潤滑剤が歯の外側へ移動することを少なくでき、
潤滑剤を長期間に亘って良好に保有できる。

【００１１】第２発明に係る電動式舵取装置は、前記小
歯車及び大歯車はハイポイド歯車であり、前記流動抑制
手段は、前記大歯車の外周面と向き合う位置から前記外
周面へ向けて突出し、該外周面との間の空間を狭小にす
る第１の突起、及び前記大歯車の歯先と向き合う位置か
ら前記歯先へ向けて突出し、該歯先との間の空間を狭小
にする第２の突起のうち少なくとも一方を備えることを
特徴とする。

【００１２】第２発明にあっては、ハイポイド歯車の大
歯車にはその一側の円錐部に歯が周設されているが、該
大歯車の外周面と向き合う位置には第１の突起が設けて
あり、該第１の突起と前記外周面との間の空間が狭小で
あるため、大歯車が回転方向の一方へ回転したとき、前
述の如く潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤が
歯形に沿って外周縁方向へ流動することを良好に抑制で
きる。

【００１３】また、大歯車の歯先と向き合う位置には第
２の突起が設けてあり、該第２の突起と前記歯先との間
の空間が狭小であるため、大歯車が回転方向の他方へ回
転したとき、前述の如く潤滑剤量が一時的に多くなった
部分の潤滑剤が歯形に沿って内周縁方向へ流動すること
を良好に抑制できる。従って、第１及び第２の突起のう
ち一つが設けられている場合においては、前記流動抑制
手段が設けられていないものに比較して潤滑剤が減少す
ることを少なくでき、また、第１及び第２の突起が設け
られている場合においては、前記流動抑制手段が設けら
れていないものに比較して潤滑剤の量が減少することを
非常に少なくできる。

【００１４】また、第１の突起は大歯車の外周面と向き
合う位置から前記外周面へ向けて突出する簡単な構造で
あり、第２の突起は大歯車の歯先と向き合う位置から前
記歯先へ向けて突出する簡単な構造であるため、潤滑剤
量の減少を防ぐための対策費用を安くでき、電動式舵取
装置を安価に提供できる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下本発明をその実施の形態を示
す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る電動式
舵取装置の減速歯車機構部分の縦断正面図、図２は減速
歯車機構部分の拡大断面図、図３は図２のIII −III 線
の断面図、図４は図２のIV−IV線の断面図である。

【００１６】電動式舵取装置は、操舵輪に連繋される第
１の操舵軸１と、該第１の操舵軸１及び第１の操舵軸１
にトーションバー２を介して連繋される第２の操舵軸３
の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセ
ンサ４と、前記第２の操舵軸３の回転力を舵取機構に伝
達するピニオン５と、前記トルクセンサ４の検出結果に
基づいて制御される操舵補助用のモータ６の回転を第２
の操舵軸３に伝達する小歯車７１及び大歯車７２を有す
る減速歯車機構７と、該減速歯車機構７を収容するとと
もに前記第２の操舵軸３を支持する第１のハウジング８
と、前記トルクセンサ４を収容するとともに前記第１の
操舵軸１を支持する第２のハウジング９と、前記小歯車
７１及び大歯車７２が回転するとき前記大歯車７２の歯
７２ａに塗布される潤滑剤が流動することを抑制する流
動抑制手段１０とを備えている。

【００１７】第１の操舵軸１は筒状に形成されており、
該操舵軸１の孔内に前記トーションバー２が挿入され、
該トーションバー２の一端部及び操舵軸１の一端部がダ
ウエルピンにより連結されている。操舵軸１の周りには
前記トルクセンサ４が配置されている。

【００１８】第２の操舵軸３は、一端部に嵌合孔３１が
設けられ、他端部に前記ピニオン５が設けられている。
前記嵌合孔３１には前記第１の操舵軸１の他端部が相対
回転を可能に嵌合されているとともに前記トーションバ
ー２の他端部がスプライン嵌合されている。また、操舵
軸３の一端部には前記大歯車７２が嵌合される第１の嵌
合部３２が設けられ、該嵌合部３２と前記ピニオン５と
の間に第２の嵌合部３３が設けられ、該嵌合部３３に第
１の軸受２０及び環状の間座２１が嵌合されている。

【００１９】第１のハウジング８は前記第２のハウジン
グ９の他端部に第２の軸受２２を介して嵌合される一端
部を、前記大歯車７２を収容する歯車収容室８ａとし、
他端部を、前記ピニオン５を収容するピニオン収容室８
ｂとし、該ピニオン収容室８ｂ及び中間部室８ｃに第１
及び第３の軸受２０，２３を介して前記第２の操舵軸３
が支持され、該操舵軸３に保持された前記大歯車７２が
前記歯車収容室８ａに配置されている。この歯車収容室
８ａの端縁内側には前記第２の軸受２２が嵌合されてい
る。また、第１のハウジング８の一側には前記歯車収容
室８ａに連通する貫通孔８ｄを有するフランジ８１が設
けられ、該フランジ８１に前記モータ６を取付け、該モ
ータ６の回転軸６１を前記貫通孔８ｄから前記歯車収容
室８ａに挿入してある。

【００２０】第２のハウジング９は、第４の軸受２４を
介して前記第１の操舵軸１を支持する一端部から第２の
軸受２２を介して第１のハウジング８に繋がる他端部に
かけて漸次大径となるように形成されている。

【００２１】小歯車７１及び大歯車７２は回転中心線に
対しその歯すじが回転方向へ捩じれている歯を有するハ
イポイド歯車であり、ハイポイドピニオンである小歯車
７１は前記回転軸６１の端部に一体に形成されている。
ハイポイドホイールである大歯車７２はその一側の円錐
部に歯７２ａが周設されており、内周面が前記操舵軸３
の第１の嵌合部３２に嵌合され、前記歯７２ａが歯車収
容室８ａの底部８ｅと向き合い、歯７２ａの背面となる
他側が前記第２の軸受２２と向き合っている。また、大
歯車７２は操舵軸３に設けられた鍔部３４と前記第２の
嵌合部３３に嵌合された前記間座２１とによって軸長方
向への移動が制限されている。小歯車７１及び大歯車７
２の歯には，粘性が高いグリース等の粘性を有する潤滑
剤が塗布される。

【００２２】この潤滑剤が流動することを抑制する前記
流動抑制手段１０は、前記小歯車７１及び大歯車７２が
噛合する噛合部の近傍位置に設けられる。この流動抑制
手段１０は、前記大歯車７２の外周面と向き合う位置の
前記ハウジング８から前記外周面へ向けて突出し、該外
周面との間の空間Ｓ１（図４参照）を狭小にする第１の
突起１１と、前記大歯車７２の歯先と向き合う位置の前
記ハウジング８から前記歯先へ向けて突出し、該歯先と
の間の空間Ｓ２（図３参照）を狭小にする第２の突起１
２とを備え、小歯車７１と大歯車７２との噛み合い位置
が変わることによって潤滑剤量が一時的に多くなった部
分の潤滑剤が歯形に沿って流動することを抑制する。

【００２３】第１の突起１１は小歯車７１に対し大歯車
７２の回転方向右側に配置され、第２の突起１２は小歯
車７１に対し大歯車７２の回転方向左側に配置されてい
る。また、第１の突起１１は前記歯車収容室８ａに大歯
車７２の外周面に沿って円弧状に設けられている。第２
の突起１２は、少なくとも一つの歯溝よりも広い幅を有
し、歯７２ａの内周側端縁から外周側端縁にかけて扁平
となるように形成されている。この第２の突起１２は、
前記歯車収容室８ａの底部８ｅに設けられた嵌合凹部８
２に嵌め込み固定されている。

【００２４】第２の軸受２２は、内輪及び外輪の間に複
数のボールが設けられた玉軸受を用いてなり、前記内輪
及び外輪の前記大歯車７２側となる一端と前記ボールと
の間の空間に封止環２２ａが設けられている。

【００２５】以上の如く構成された電動式舵取装置は、
操舵輪の操舵方向及び操舵量に応じてモータ６が回転
し、該モータ６の回転が小歯車７１に伝達され、該小歯
車７１と大歯車７２との噛み合い位置が変わることによ
って大歯車７２が回転方向の一方又は他方へ回転する。
この大歯車７２が回転方向の一方又は他方へ回転すると
き、予め歯に塗布されている潤滑剤が歯底部から歯先側
へと掻き出され、噛合部の近くの潤滑剤量が一時的に多
くなり、また、大歯車７２の回転方向の一方又は他方へ
の回転に伴って前記潤滑剤に、歯形に沿って歯すじ方向
へ流動しようとする力が加わる。

【００２６】しかしながら、小歯車７１に対し大歯車７
２の回転方向一方の位置には大歯車７２の外周面と向き
合う位置から前記外周面へ向けて突出し、該外周面との
間の空間Ｓ１を狭小にする第１の突起１１が設けられて
いるため、大歯車７２が回転方向の一方へ回転したと
き、前述の如く潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤
滑剤が歯形に沿って外周縁方向へ流動することを良好に
抑制できる。

【００２７】また、小歯車７１に対し大歯車７２の回転
方向他方の位置には大歯車７２の歯先と向き合う位置か
ら前記歯先へ向けて突出し、該歯先との間の空間Ｓ２を
狭小にする第２の突起１２が設けられているため、大歯
車７２が回転方向他方へ回転したとき、前述の如く潤滑
剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤が歯形に沿って
内周縁方向へ流動することを良好に抑制できる。このよ
うに潤滑剤が歯形に沿って外周縁方向及び内周縁方向へ
流動することを良好に抑制できるため、潤滑剤量が一時
的に多くなった部分の潤滑剤の一部が大歯車７２の外周
縁及び内周縁から歯７２ａの外側へ移動することを良好
に防止でき、潤滑剤の量が減少することを非常に少なく
できる。

【００２８】また、大歯車７２の背面と向き合う第２の
軸受２２には、内輪及び外輪の間の空間に封止環２２ａ
が設けられているため、大歯車７２の外周縁から歯７２
ａの外側へ移動した潤滑剤の移動を封止環２２ａによっ
て止めることができる。従って、潤滑剤の一部が大歯車
７２の外周縁から歯の外側へ移動することをより一層良
好に防止できる。

【００２９】尚、以上説明した実施の形態では、小歯車
７１に対し大歯車７２の回転方向の一方に第１の突起１
１を設け、小歯車７１に対し大歯車７２の回転方向の他
方に第２の突起１２を設けたが、その他、例えば小歯車
７１に対し大歯車７２の回転方向の一方に第１及び第２
の突起１１，１２を設け、小歯車７１に対し大歯車７２
の回転方向の他方に第１及び第２の突起１１，１２を設
けてもよい。また、第１の突起１１は歯車収容室８ａの
全周にかけて環状となるようにし、第２の突起１２は小
歯車７１と干渉することになる部分に切欠きを有する略
環状にしてもよい。また、第１の突起１１はハウジング
８と一体に設けたが、その他、別体とし、嵌合等の取付
手段によってハウジング８に取付けてもよい。第２の突
起１２はハウジング８と別体とし、該ハウジング８に取
付けたが、その他、例えば前記間座２１又はハウジング
８と一体に設けてもよい。

【００３０】また、以上説明した実施の形態の流動抑制
手段１０は、第１及び第２の突起１１，１２を有する
が、その他、例えば第１の突起１１及び第２の突起１２
の一方をなくし、他方のみとしてもよい。

【００３１】また、以上説明した実施の形態の減速歯車
機構７は、ハイポイドピニオンである小歯車７１及びハ
イポイドホイールである大歯車７２を備えたハイポイド
歯車である他、ハイポイド歯車と同様に回転中心線に対
しその歯すじが回転方向へ捩じれている歯を有するウォ
ーム歯車であってもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述した如く第１発明によれば、小
歯車及び大歯車が噛合する噛合部の近傍位置には流動抑
制手段が設けられているため、小歯車と大歯車との噛み
合い位置が変わることによって潤滑剤量が一時的に多く
なった部分の潤滑剤が流動することを良好に抑制するこ
とができ、流動抑制手段が設けられていないものに比較
して潤滑剤が歯の外側へ移動することを少なくでき、潤
滑剤を長期間に亘って良好に保有できる。

【００３３】第２発明によれば、流動抑制手段は、大歯
車の外周面と向き合う位置から前記外周面へ向けて突出
し、該外周面との間の空間を狭小にする第１の突起、及
び大歯車の歯先と向き合う位置から前記歯先へ向けて突
出し、該歯先との間の空間を狭小にする第２の突起のう
ち少なくとも一方を備えた簡単な構造であるため、潤滑
剤量の減少を防ぐための対策費用を安くでき、電動式舵
取装置を安価に提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電動式舵取装置の減速歯車機構部
分の縦断正面図である。

【図２】本発明に係る電動式舵取装置の減速歯車機構部
分の拡大断面図である。

【図３】図２の III−III 線の断面図である。

【図４】図２のIV−IV線の断面図である。

【図５】従来例を示す電動式舵取装置の減速歯車機構部
分の縦断正面図である。

【符号の説明】

３ 操舵軸 ６ モータ ６１ 回転軸 ７１ 小歯車 ７２ 大歯車 ７２ａ 歯 ８ ハウジング １０ 流動抑制手段 １１ 第１の突起 １２ 第２の突起

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵補助用のモータの回転軸に繋がる小
   歯車及び該小歯車に噛合し、前記モータの回転を操舵軸
   に伝達する大歯車を備え、前記モータの回転により操舵
   補助するようにした電動式舵取装置において、前記小歯
   車及び大歯車が回転するとき、前記大歯車の歯に塗布さ
   れる潤滑剤が流動することを抑制する流動抑制手段が、
   前記小歯車及び大歯車が噛合する噛合部の近傍位置に設
   けてあることを特徴とする電動式舵取装置。
2. 【請求項２】 前記小歯車及び大歯車はハイポイド歯車
   であり、前記流動抑制手段は、前記大歯車の外周面と向
   き合う位置から前記外周面へ向けて突出し、該外周面と
   の間の空間を狭小にする第１の突起、及び前記大歯車の
   歯先と向き合う位置から前記歯先へ向けて突出し、該歯
   先との間の空間を狭小にする第２の突起のうち少なくと
   も一方を備える請求項１記載の電動式舵取装置。