JP2001213339A

JP2001213339A - 動力伝達装置

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Publication number: JP2001213339A
Application number: JP2000022265A
Authority: JP
Inventors: Shinji Naruse; 信治成瀬
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2001-08-07
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP3962796B2

Abstract

(57)【要約】【課題】バックラッシに起因するラトル音の発生を防
止することができる動力伝達装置を提供すること。【解決手段】操舵力をアシストするアシスト力を伝達
するウォームと、そのウォームを支持する第１ケース体
４と、その第１ケース体４に穿設された第１穴部５と、
ウォームと噛合するウォームホイールと、そのウォーム
ホイールを支持し且つ第１ケース体４と別体に形成され
た第２ケース体７と、その第２ケース体７に穿設された
第２穴部８と、第１穴部５及び第２穴部８を軸通するボ
ルト部材１０と、そのボルト部材１０を固定する固定部
材と、第１穴部５の内壁とボルト部材１０の周壁との
間、又は第２穴部８の内壁とボルト部材１０の周壁との
間に設けられた調整用間隙９とを備えていることを特徴
としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バックラッシに
起因するラトル音の発生を防止することができる動力伝
達装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】パワーステアリング装置（以下、「Ｐ
Ｓ」と称する。）は、車輌（自動車）に搭載され、操舵
力をアシストする装置であり、操舵者の操舵力の軽減を
主たる目的としている。ＰＳの中には、ウォーム及びウ
ォームホイールを介して、アシスト力を伝達を行うもの
がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、設計上の理
由により、ウォームの歯面とウォームホイールの歯面と
の間には、バックラッシが存在する。このため、このバ
ックラッシに起因するラトル音が発生してしまうという
問題点があった。

【０００４】一方、ラトル音の発生を防止するために
は、バックラッシを所望の範囲内とする必要があり、ウ
ォーム及びウォームホイールの機械加工精度（寸法精度
や形状精度など）を相当向上させる必要があるという問
題点があった。

【０００５】そこで、案出されたのが本発明であって、
バックラッシに起因するラトル音の発生を防止すること
ができる動力伝達装置を提供することを目的としてい
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
めに請求項１記載の動力伝達装置は、操舵力をアシスト
するアシスト力を伝達するウォームと、そのウォームを
支持する第１支持部材と、その第１支持部材に穿設され
た第１穴部と、前記ウォームと噛合するウォームホイー
ルと、そのウォームホイールを支持し且つ前記第１支持
部材と別体に形成された第２支持部材と、その第２支持
部材に穿設された第２穴部と、前記第１穴部及び第２穴
部を軸通する軸部材と、その軸部材を固定する固定部材
と、前記第１穴部の内壁と前記軸部材の周壁との間、又
は前記第２穴部の内壁と前記軸部材の周壁との間に設け
られた調整用間隙とを備えている。

【０００７】この請求項１記載の動力伝達装置によれ
ば、ウォームが回転されると、このウォームと噛合する
ウォームホイールも回転される。このウォームホイール
の回転は所謂ラック軸またはピニオン軸に伝達され、操
舵者による操舵力がアシストされるのである。ここで、
第１支持部材により、ウォームが支持され、第２支持部
材により、ウォームホイールが支持され、軸部材及び固
定部材により、かかる第１支持部材と第２支持部材とが
固定される。このように第１支持部材と第２支持部材と
が固定されるが、第１穴部の内壁と軸部材の周壁との
間、又は第２穴部の内壁と軸部材の周壁との間に調整用
間隙が設けられているので、かかる固定位置が適宜の位
置に調整可能とされる。即ち、ウォームの回転軸とウォ
ームホイールの回転軸との角度が、適宜の角度に調整可
能とされる。このため、設計上の理由によりウォームの
歯面とウォームホイールの歯面との間に存在するバック
ラッシ（「backlash」、噛み合う歯車の歯面間の遊び）
は、ほぼ「０」とされる。

【０００８】請求項２記載の動力伝達装置は、操舵力を
アシストするアシスト力を伝達するウォームと、そのウ
ォームを支持する第１支持部材と、その第１支持部材に
穿設された第１穴部と、前記ウォームと噛合するウォー
ムホイールと、そのウォームホイールを支持し且つ前記
第１支持部材と別体に形成された第２支持部材と、その
第２支持部材に穿設された第２穴部と、前記第１穴部及
び第２穴部を軸通する軸部材と、その軸部材を固定する
固定部材とを備えており、前記第１穴部又は第２穴部の
形状が略円弧状に形成されているものである。

【０００９】この請求項２記載の動力伝達装置によれ
ば、ウォームが回転されると、このウォームと噛合する
ウォームホイールも回転される。このウォームホイール
の回転はラック軸に伝達され、操舵者による操舵力がア
シストされるのである。ここで、第１支持部材により、
ウォームが支持され、第２支持部材により、ウォームホ
イールが支持され、軸部材及び固定部材により、かかる
第１支持部材と第２支持部材とが固定される。このよう
に第１支持部材と第２支持部材とが固定されるが、第１
穴部又は第２穴部の形状が略円弧状に形成されているの
で、かかる固定位置が適宜の位置に調整可能とされる。
即ち、ウォームの回転軸とウォームホイールの回転軸と
の角度が、適宜の角度に調整可能とされる。このため、
設計上の理由によりウォームの歯面とウォームホイール
の歯面との間に存在するバックラッシ（「backlash」、
噛み合う歯車の歯面間の遊び）は、ほぼ「０」とされ
る。

【００１０】請求項３記載の動力伝達装置は、歯車状の
第１回転体と、その第１回転体と噛合する歯車状の第２
回転体と、前記第１回転体の回転軸と第２回転体の回転
軸との角度を調整する角度調整手段とを備えている。

【００１１】この請求項３記載の動力伝達装置によれ
ば、角度調整手段により、第１回転体の回転軸と第２回
転体の回転軸との角度が調整可能とされるので、設計上
の理由により第１回転体の歯面と第２回転体の歯面との
間に存在するバックラッシは、ほぼ「０」とされる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施例
について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発
明の一実施例である電動式パワーステアリング装置（以
下、「ＥＰＳ」と称する。）１の外観図であり、図２
は、ＥＰＳ１のＩＩ−ＩＩ線における断面図である。図
３は、第１ケース体４と第２ケース体７との接触面近傍
の断面図である。尚、本実施例において用いる図（図１
から図３、並びに後述する図４及び図５）においては、
本実施例の理解を容易とするために、説明に必要な部分
以外の部分は省略している場合がある。

【００１３】本ＥＰＳ１は、電動モータ２と、ウォーム
（図２参照）３と、第１ケース体４と、第１穴部（図４
参照）５と、ウォームホイール（図２参照）６と、第２
ケース体７と、第２穴部（図４参照）８と、調整用間隙
（図４参照）９と、ボルト部材１０と、ナット部材（図
４参照）１１と、ワッシャー部材１２とを、備えてい
る。

【００１４】電動モータ２は、操舵力をアシストするア
シスト力を発生するものであり、この電動モータ２に流
れる電流は、操舵力の大きさに応じて変化するようにさ
れている。ウォーム３は、電動モータ２により発生され
るアシスト力をウォームホイール６へ伝達するものであ
り、ウォームホイール６は、ウォーム３を介して伝達さ
れるアシスト力をラック軸２１側へ伝達するものであ
る。

【００１５】第１ケース体４は、ウォーム３を支持する
と共に収容するものであり、一方、第２ケース体７は、
第１ケース体４とは別体に構成されており、ウォームホ
イール６を支持すると共に収容するものである。第１穴
部５は、第１ケース体４に穿たれた略円形状の穴であ
り、第１ケース体４に複数箇所（本実施例においては、
２箇所）設けられている。第２穴部８は、第２ケース体
７に穿たれた略円形状の穴であり、第２ケース体７に複
数箇所（本実施例においては、２箇所）設けられてい
る。

【００１６】図３（ａ）は、ＥＰＳ１のＩＩＩ−ＩＩＩ
線における断面図であり、図３（ｂ）は、図３のＩＶ−
ＩＶ線における断面図である。図３（ａ）に示すよう
に、第１ケース体４には、インロー部材４１が設けられ
ており、このインロー部材４１には、略円弧状に形成さ
れた第１円弧状面４１ａが設けられている。一方、第２
ケース体７にも、第１円弧状面４１ａとほぼ同一の形状
とされた第２円弧状面７１とを備えている。この第１円
弧状面４１ａの中心点と第２円弧状面７１の中心点とは
重なるようにされており、例えば、本実施例において
は、Ｂ点において重なるようにされている。そして、こ
の中心点は、ウォーム３の軸芯およびウォームホイール
の軸芯と一致するようにされている。従って、第１ケー
ス体４と第２ケース体７との固定位置を矢印Ａ方向又は
反矢印Ａ方向へ変化させた場合においても、ウォーム３
の軸芯とウォームホイール６の軸芯とがズレてしまうこ
とを防止することができるのである。なお、当然に、イ
ンロー部材４１は、第１ケース体４に設けられる場合に
限られるものではなく、第２ケース体７に設けられるよ
うにしても良い。インロー部材４１が第２ケース体７に
設けられた場合の説明は、インロー部材４１が第１ケー
ス体４に設けられた場合の説明と同様であるので、その
説明は省略する。

【００１７】ボルト部材１０、ナット部材１１及びワッ
シャー部材１２は、第１ケース体４と第２ケース体７と
を固定するものであり、ボルト部材１０は、第１ケース
体４に穿たれた第１穴部５、及び第２ケース体７に穿た
れた第２穴部８に軸通（軸を通すこと。本明細書におい
て、同じ。）するものである。ナット部材１１は、ボル
ト部材１０に螺合（ネジ作用ではめること。以下、同
じ。）するものであり、第１穴部５及び第２穴部８に軸
通されたボルト部材１０に螺合することにより、第１ケ
ース体４と第２ケース体７とを固定するのである。ワッ
シャー部材１２は、時間が経つにつれてボルト部材１１
がゆるんでしまうことを防止するためのものであり、ボ
ルト部材１０と第１ケース体４との間に配設されてい
る。

【００１８】図４は、第１ケース体４と第２ケース体７
との固定位置の状態を示した図である。図４に示すよう
に、調整用間隙９は、第１ケース体４と第２ケース体７
との固定位置を調整するためのものであり、第１穴部５
の内壁５ａとボルト部材１０の周壁１０ａとの間に設け
られている。この調整用間隙９により、第１ケース体４
と第２ケース体７との固定位置を、図４（ｂ）に示す状
態から図４（ｃ）に示す状態まで、調整することができ
るのである。なお、調整用間隙９は、当然に、第１穴部
５の内壁５ａとボルト部材１０の周壁１０ａとの間に設
けられるものに限られるものではなく、第２穴部８の内
壁とボルト部材１０の周壁１０ａとの間にのみ設けられ
るようにしても良いし、第１穴部５の内壁５ａとボルト
部材１０の周壁１０ａとの間、及び第２穴部８の内壁と
ボルト部材１０の周壁１０ａとの間の両方の間に設けら
れるようにしても良い。

【００１９】図５は、ウォーム３とウォームホイール６
との噛合状態を示した図である。ここで、前記したよう
に、第１ケース体４はウォーム３は第１ケース体４によ
って、ウォームホイール６は第２ケース体によって、そ
れぞれ支持されている。このため、第１ケース体４と第
２ケース体７との固定位置が図４（ａ）に示す位置にあ
る場合には、ウォーム３とウォームホイール６との噛合
状態が図５（ａ）に示す状態となり、かかる固定位置が
図４（ｂ）に示す位置にある場合には、ウォーム３とウ
ォームホイール６との噛合状態が図５（ｂ）に示す状態
となり、更に、かかる固定位置が図４（ｃ）に示す状態
にある場合には、ウォーム３とウォームホイール６との
噛合状態が図５（ｃ）に示す状態となる。

【００２０】ところで、「従来の技術」及び「発明が解
決しようとする課題」の欄で説明したように、ウォーム
の歯面とウォームホイールの歯面との間には、設計上の
理由により、バックラッシが存在する。このため、バ
ックラッシに起因するラトル音が発生してしまうという
問題点があった。

【００２１】一方、ラトル音の発生を防止するために
は、バックラッシを所望の範囲内とする必要があり、
ウォーム及びウォームホイールの機械加工精度（寸法精
度や形状精度など）を相当向上させる必要があるという
問題点があった。ひいては、ＥＰＳの製造コストが高
コストとなってしまうという問題点があった。

【００２２】また、精密な機械加工を施すことによって
ウォーム及びウォームホイールの機械加工精度を向上さ
せても（即ち、バックラッシを所望の範囲内として
も）、長期間の使用等により、ウォームとウォームホイ
ールとの歯面摩耗が生じ、バックラッシが増大してしま
う。しかしながら、歯面摩耗により増大したバックラ
ッシを初期値に戻すよう調整することは困難であるとい
う問題点があった。ひいては、未だ使用可能であるウォ
ーム及びウォームホイールを新品に組み替えざるを得
ず、ラトル音が発生してしまうことを防止するため
に、貴重な資源が無駄に消費されてしまうという問題点
もあった。

【００２３】しかしながら、本ＥＰＳ１においては、前
記したように、ウォーム３を支持する第１ケース体４と
ウォームホイール６を支持する第２ケース体７とが別体
に形成されており、更に、調整用間隙９により、第１ケ
ース体４と第２ケース体７との固定位置が調整可能とさ
れている。このため、本ＥＰＳ１によれば、上記から
までの問題点を解決することができるのである。

【００２４】具体的には、第１ケース体４と第２ケース
体７との固定位置を調整するだけで、ウォーム３の歯面
とウォームホイール６の歯面との間に存在するバックラ
ッシをほぼ「０」とすることができるので、バックラッ
シに起因するラトル音の発生を防止することができる。
また、ウォーム３及びウォームホイール６の機械加工に
高い精度を要してしまうことを防止することができるの
で、本ＥＰＳ１の製造コストを低コストとすることがで
きるのである。更には、歯面摩耗によりバックラッシが
増大した場合においても、煩雑な調整作業を要すること
なくバックラッシの値を適正な値に調整することができ
るのである。ひいては、貴重な資源を有効に活用するこ
とができるのである。

【００２５】以上、実施例に基づき本発明を説明した
が、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形
が可能であることは容易に推察することができるもので
ある。

【００２６】例えば、本実施例においては、第１ケース
体４に穿たれた第１穴部５が略円形状に形成されていた
が、この第１穴部５の形状は、当然に略円形状に限られ
るものではなく、略円弧状に形成されるようにしても良
い。

【００２７】また、本実施例においては、ボルト部材１
０、ナット部材１１及びワッシャー部材１２が「特許請
求の範囲」の欄に記載の「固定部材」に、ボルト部材１
０が「特許請求の範囲」の欄に記載の「軸部材」にそれ
ぞれ該当する。しかしながら、かかる固定部材は、当然
に、ボルト部材１０、ナット部材１１及びワッシャー部
材１２の３つの部材によって構成されるものに限られる
ものではない。具体的には、かかる固定部材を構成する
ために、必ずしも、ワッシャー部材１２を設けるには及
ばない。また、ボルト部材１０が第２ケース体４に穿た
れた第２穴部８にネジ込み可能とされている場合（例え
ば、第２ケース体４にネジが形成されている場合など）
には、かかる固定部材を構成するために、ナット部材１
２を設けるには及ばない。このようにボルト部材１０が
第２ケース体４の第２穴部８にネジ込み可能とされてい
る場合には、かかる軸部材を固定部材と兼用することが
できるのである。ひいては、部品点数を減らすことによ
って、資源を有効に活用することができるのである。

【００２８】なお、本発明には、下記の発明も含まれ
る。

【００２９】請求項１又は２に記載の動力伝達装置にお
いて、第１支持部材に設けられた第１インロー部材と、
その第１インロー部材に設けられた略円弧状の第１円弧
状面と、第２支持部材に設けられ且つ前記第１円弧状面
とほぼ同一の形状とされた第２円弧状面とを備えてお
り、前記第１円弧状面の中心点と前記第２円弧状面の中
心点とが重なるようにされていることを特徴とする動力
伝達装置Ａ。

【００３０】請求項１又は２に記載の動力伝達装置にお
いて、第２支持部材に設けられた第２インロー部材と、
その第２インロー部材に設けられた略円弧状の第３円弧
状面と、第１支持部材に設けられ且つ前記第３円弧状面
とほぼ同一の形状とされた第４円弧状面とを備えてお
り、前記第３円弧状面の中心点と前記第４円弧状面の中
心点とが重なるようにされていることを特徴とする動力
伝達装置Ｂ。

【００３１】

【発明の効果】請求項１記載の動力伝達装置によれ
ば、第１穴部の内壁と軸部材の周壁との間、又は第２穴
部の内壁と軸部材の周壁との間に設けられた調整用間隙
により、ウォームの歯面とウォームホイールの歯面との
間に存在するバックラッシをほぼ「０」とすることがで
きるという効果がある。ひいては、バックラッシに起因
するラトル音の発生を防止することができるという効果
がある。

【００３２】請求項２記載の動力伝達装置によれば、第
１穴部又は第２穴部の形状が略円弧状に形成されている
ので、ウォームの歯面とウォームホイールの歯面との間
に存在するバックラッシをほぼ「０」とすることができ
るという効果がある。ひいては、バックラッシに起因す
るラトル音の発生を防止することができるという効果が
ある。

【００３３】請求項３記載の動力伝達装置によれば、角
度調整手段により、第１回転体の回転軸と第２回転体の
回転軸との角度が調整可能とされるので、設計上の理由
により第１回転体の歯面と第２回転体の歯面との間に存
在するバックラッシを、ほぼ「０」とすることができる
という効果がある、ひいては、バックラッシに起因する
ラトル音の発生を防止することができるという効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である電動式パワーステア
リング装置の外観図である。

【図２】上記電動式パワーステアリング装置のＩＩ−
ＩＩ線における断面図である。

【図３】第１ケース体と第２ケース体との接触面近傍
の断面図である。

【図４】第１ケース体と第２ケース体との固定位置の
状態を示した図である。

【図５】ウォームとウォームホイールとの噛合状態を
示した図である。

【符号の説明】

１電動式パワーステアリング装置（ＥＰＳ）（動力
伝達装置）３ウォーム４第１ケース体（第１支持部材）５第１穴部６ウォームホイール７第２ケース体（第２支持部材）８第２穴部９調整用間隙１０ボルト部材（固定部材の一部、及び軸部材）１１ナット部材（固定部材の一部）１２ワッシャー部材（固定部材の一部）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】操舵力をアシストするアシスト力を伝達
するウォームと、そのウォームを支持する第１支持部材と、その第１支持部材に穿設された第１穴部と、前記ウォームと噛合するウォームホイールと、そのウォームホイールを支持し且つ前記第１支持部材と
別体に形成された第２支持部材と、その第２支持部材に穿設された第２穴部と、前記第１穴部及び第２穴部を軸通する軸部材と、その軸部材を固定する固定部材と、前記第１穴部の内壁と前記軸部材の周壁との間、又は前
記第２穴部の内壁と前記軸部材の周壁との間に設けられ
た調整用間隙とを備えていることを特徴とする動力伝達
装置。
【請求項２】操舵力をアシストするアシスト力を伝達
するウォームと、そのウォームを支持する第１支持部材と、その第１支持部材に穿設された第１穴部と、前記ウォームと噛合するウォームホイールと、そのウォームホイールを支持し且つ前記第１支持部材と
別体に形成された第２支持部材と、その第２支持部材に穿設された第２穴部と、前記第１穴部及び第２穴部を軸通する軸部材と、その軸部材を固定する固定部材とを備えており、前記第１穴部又は第２穴部の形状が略円弧状に形成され
ていることを特徴とする動力伝達装置。
【請求項３】歯車状の第１回転体と、その第１回転体と噛合する歯車状の第２回転体と、前記第１回転体の回転軸と第２回転体の回転軸との角度
を調整する角度調整手段とを備えていることを特徴とす
る動力伝達装置。