JP2003028278A - ウォームホイール、減速機構、及び電動式舵取装置 - Google Patents
ウォームホイール、減速機構、及び電動式舵取装置Info
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- JP2003028278A JP2003028278A JP2001218496A JP2001218496A JP2003028278A JP 2003028278 A JP2003028278 A JP 2003028278A JP 2001218496 A JP2001218496 A JP 2001218496A JP 2001218496 A JP2001218496 A JP 2001218496A JP 2003028278 A JP2003028278 A JP 2003028278A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ウォームホイールの合成樹脂製の環状歯部が
吸湿することによって膨張するのを低減させて、モータ
の出力をウォームからウォームホイールへ効率よく伝達
することができるようにする。 【解決手段】 ウォームホイール８の合成樹脂製の環状
歯部８１の内側に嵌合される金属製芯金部８２の凸条の
外周の半径を、環状歯部８１の歯底の半径とほぼ同じ大
きさに、又は前記歯底の半径より大きくして、ウォーム
ホイール８の合成樹脂の絶対量を減少させた。
吸湿することによって膨張するのを低減させて、モータ
の出力をウォームからウォームホイールへ効率よく伝達
することができるようにする。 【解決手段】 ウォームホイール８の合成樹脂製の環状
歯部８１の内側に嵌合される金属製芯金部８２の凸条の
外周の半径を、環状歯部８１の歯底の半径とほぼ同じ大
きさに、又は前記歯底の半径より大きくして、ウォーム
ホイール８の合成樹脂の絶対量を減少させた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵補助用のモー
タに連結されたウォームと噛合するウォームホイール、
該ウォームホイール及び前記ウォームを備える減速機
構、及び該減速機構を用いた電動式舵取装置に関する。
タに連結されたウォームと噛合するウォームホイール、
該ウォームホイール及び前記ウォームを備える減速機
構、及び該減速機構を用いた電動式舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車の舵取りは、車室の内部に配設さ
れた操舵輪の回転操作を、舵取用の車輪（一般的には前
輪）の操向のために車室の外部に配設された舵取機構に
伝えて行われる。
れた操舵輪の回転操作を、舵取用の車輪（一般的には前
輪）の操向のために車室の外部に配設された舵取機構に
伝えて行われる。
【０００３】図５は従来の電動式舵取装置の構成を示す
断面図である。自動車用の電動式舵取装置は、操舵輪１
００に連結される入力軸１０１と、入力軸１０１の下端
にトーションバー１０２を介してその下端が同軸的に連
結され、その下端が図示しない車輪に繋がる舵取機構に
連結される出力軸１０３と、操舵輪１００を回転するこ
とによって入力軸１０１に加わるトルクをトーションバ
ー１０２に生じるねじれによって検出するトルクセンサ
１０４と、トルクセンサ１０４の検出結果等に基づいて
駆動される操舵補助用の図示しないモータと、該モータ
の出力軸に繋がり、該出力軸の回転を減速して出力軸１
０３に伝達するウォーム１０６及びウォームホイール１
０７を有する減速機構とを備え、操舵輪１００の回転に
応じた舵取機構の動作を前記モータの回転により補助
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。
断面図である。自動車用の電動式舵取装置は、操舵輪１
００に連結される入力軸１０１と、入力軸１０１の下端
にトーションバー１０２を介してその下端が同軸的に連
結され、その下端が図示しない車輪に繋がる舵取機構に
連結される出力軸１０３と、操舵輪１００を回転するこ
とによって入力軸１０１に加わるトルクをトーションバ
ー１０２に生じるねじれによって検出するトルクセンサ
１０４と、トルクセンサ１０４の検出結果等に基づいて
駆動される操舵補助用の図示しないモータと、該モータ
の出力軸に繋がり、該出力軸の回転を減速して出力軸１
０３に伝達するウォーム１０６及びウォームホイール１
０７を有する減速機構とを備え、操舵輪１００の回転に
応じた舵取機構の動作を前記モータの回転により補助
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。
【０００４】減速機構を構成するウォーム１０６は、出
力軸１０３と直交するように配置され、一対の転がり軸
受け１０９、１０９を介してハウジング１１０内に支持
され、ラジアル方向及びアキシャル方向への移動が阻止
されている。
力軸１０３と直交するように配置され、一対の転がり軸
受け１０９、１０９を介してハウジング１１０内に支持
され、ラジアル方向及びアキシャル方向への移動が阻止
されている。
【０００５】図６は従来のウォームホイールの一部を省
略した拡大断面図、図７は従来のウォームホイールの拡
大断面図である。ウォームホイール１０７は、ウォーム
１０６に噛合する歯を外周部に有する合成樹脂製の環状
歯部１１１及び環状歯部１１１の内側に嵌合される金属
製の芯金部１１２を備え、合成樹脂製の環状歯部１１１
によりウォーム１０６との噛合による騒音を小さくす
る。芯金部１１２の外周部にはその幅方向の中央部にス
プライン等の凸条１１３を設けるとともにその幅方向の
両端部に環状切欠部１１４、１１４を設け、凸条１１３
と環状切欠部１１４とに嵌入される凹条及び環状凸部を
環状歯部１１１の内周部に設けて、芯金部１１２の環状
歯部１１１に対する相対回転及び幅方向（アキシャル方
向）への移動が行われないように結合してある。
略した拡大断面図、図７は従来のウォームホイールの拡
大断面図である。ウォームホイール１０７は、ウォーム
１０６に噛合する歯を外周部に有する合成樹脂製の環状
歯部１１１及び環状歯部１１１の内側に嵌合される金属
製の芯金部１１２を備え、合成樹脂製の環状歯部１１１
によりウォーム１０６との噛合による騒音を小さくす
る。芯金部１１２の外周部にはその幅方向の中央部にス
プライン等の凸条１１３を設けるとともにその幅方向の
両端部に環状切欠部１１４、１１４を設け、凸条１１３
と環状切欠部１１４とに嵌入される凹条及び環状凸部を
環状歯部１１１の内周部に設けて、芯金部１１２の環状
歯部１１１に対する相対回転及び幅方向（アキシャル方
向）への移動が行われないように結合してある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のウォ
ームホイール１０７の環状歯部１１１は、合成樹脂材料
で形成されているため、大気中の水分を吸収することに
より膨張して、ウォーム１０６との噛み合わせが悪くな
ることによって、ウォーム１０６及びウォームホイール
１０７の噛合部にかかるトルクの負荷が大きくなり、操
舵補助用のモータの出力をウォーム１０６からウォーム
ホイール１０７へと伝達する効率が低下するという問題
があった。
ームホイール１０７の環状歯部１１１は、合成樹脂材料
で形成されているため、大気中の水分を吸収することに
より膨張して、ウォーム１０６との噛み合わせが悪くな
ることによって、ウォーム１０６及びウォームホイール
１０７の噛合部にかかるトルクの負荷が大きくなり、操
舵補助用のモータの出力をウォーム１０６からウォーム
ホイール１０７へと伝達する効率が低下するという問題
があった。
【０００７】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、吸湿による膨張を低
減させたウォームホイール、該ウォームホイールを備え
た減速機構、及び該減速機構を用いた電動式舵取装置を
提供することにある。
であり、その目的とするところは、吸湿による膨張を低
減させたウォームホイール、該ウォームホイールを備え
た減速機構、及び該減速機構を用いた電動式舵取装置を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】第１発明に係るウォーム
ホイールは、ウォームに噛合する歯を外周部に有する合
成樹脂製の環状歯部、及び該環状歯部の内側に嵌合され
る金属製の芯金部を備え、該芯金部の外周部に幅方向の
凸条を設けてあるウォームホイールにおいて、前記芯金
部の前記凸条の外周の半径は、前記環状歯部の歯底の半
径とほぼ同じ大きさであるか、又は前記歯底の半径より
も大きいことを特徴とする。
ホイールは、ウォームに噛合する歯を外周部に有する合
成樹脂製の環状歯部、及び該環状歯部の内側に嵌合され
る金属製の芯金部を備え、該芯金部の外周部に幅方向の
凸条を設けてあるウォームホイールにおいて、前記芯金
部の前記凸条の外周の半径は、前記環状歯部の歯底の半
径とほぼ同じ大きさであるか、又は前記歯底の半径より
も大きいことを特徴とする。
【０００９】第１発明においては、ウォームホイールの
合成樹脂の絶対量を減少させることによって、吸湿によ
る膨張を低減することができる。
合成樹脂の絶対量を減少させることによって、吸湿によ
る膨張を低減することができる。
【００１０】第２発明に係るウォームホイールは、第１
発明において、前記凸条のピッチは前記歯のピッチと同
一であり、前記凸条及び前記歯の位置を整合させてある
ことを特徴とする。
発明において、前記凸条のピッチは前記歯のピッチと同
一であり、前記凸条及び前記歯の位置を整合させてある
ことを特徴とする。
【００１１】第２発明においては、合成樹脂の絶対量を
減少させたウォームホイールにおいて、環状歯部の合成
樹脂層の厚みをほぼ均一にすることができ、芯金部と環
状歯部との結合力が増大し、周方向で均等な力を受ける
ことができる。
減少させたウォームホイールにおいて、環状歯部の合成
樹脂層の厚みをほぼ均一にすることができ、芯金部と環
状歯部との結合力が増大し、周方向で均等な力を受ける
ことができる。
【００１２】第３発明に係る減速機構は、第１発明又は
第２発明に記載のウォームホイールと、前記ウォームと
を備えていることを特徴とする。
第２発明に記載のウォームホイールと、前記ウォームと
を備えていることを特徴とする。
【００１３】第３発明においては、ウォームホイールの
膨張が低減されることによって、モータの出力をウォー
ムの歯からウォームホイールの環状歯部の歯へとスムー
ズに伝達することができる。
膨張が低減されることによって、モータの出力をウォー
ムの歯からウォームホイールの環状歯部の歯へとスムー
ズに伝達することができる。
【００１４】第４発明に係る電動式舵取装置は、第３発
明に記載の減速機構と、前記ウォームに連結された操舵
補助用のモータと、該モータの回転に伴う前記ウォーム
ホイールの回転力を舵取機構に伝達する手段とを備えて
いることを特徴とする。
明に記載の減速機構と、前記ウォームに連結された操舵
補助用のモータと、該モータの回転に伴う前記ウォーム
ホイールの回転力を舵取機構に伝達する手段とを備えて
いることを特徴とする。
【００１５】第４発明においては、減速機構においてモ
ータの出力がスムーズに伝達されることによって、モー
タの出力を減速機構を介して舵取機構に効率よく伝達す
ることができる。
ータの出力がスムーズに伝達されることによって、モー
タの出力を減速機構を介して舵取機構に効率よく伝達す
ることができる。
【００１６】
【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説明する。図１は本発明に係る電動
式舵取装置の構成を示す断面図、図２は減速機構９及び
モータ６周りの構成を示す断面図である。
示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る電動
式舵取装置の構成を示す断面図、図２は減速機構９及び
モータ６周りの構成を示す断面図である。
【００１７】電動式舵取装置は、一端が舵取りのための
操舵輪１に繋がり、他端に筒部を有する入力軸２と、前
記筒部内に挿入されてその一端が入力軸２の他端に同軸
的に連結され、操舵輪１に加わる操舵トルクの作用によ
ってねじれるトーションバー３と、その他端がトーショ
ンバー３の他端に同軸的に連結される出力軸４と、トー
ションバー３のねじれに応じた入力軸２及び出力軸４の
相対回転変位量によって操舵輪１に加わる操舵トルクを
検出するトルクセンサ５と、トルクセンサ５が検出した
トルク等に基づいて駆動される操舵補助用のモータ６
と、モータ６の回転に連動し、該回転を減速して出力軸
４に伝達するウォーム７及びウォームホイール８を有す
る減速機構９と、トルクセンサ５及び減速機構９が収容
されるハウジング１０とを備えている。
操舵輪１に繋がり、他端に筒部を有する入力軸２と、前
記筒部内に挿入されてその一端が入力軸２の他端に同軸
的に連結され、操舵輪１に加わる操舵トルクの作用によ
ってねじれるトーションバー３と、その他端がトーショ
ンバー３の他端に同軸的に連結される出力軸４と、トー
ションバー３のねじれに応じた入力軸２及び出力軸４の
相対回転変位量によって操舵輪１に加わる操舵トルクを
検出するトルクセンサ５と、トルクセンサ５が検出した
トルク等に基づいて駆動される操舵補助用のモータ６
と、モータ６の回転に連動し、該回転を減速して出力軸
４に伝達するウォーム７及びウォームホイール８を有す
る減速機構９と、トルクセンサ５及び減速機構９が収容
されるハウジング１０とを備えている。
【００１８】減速機構９は、出力軸４の中間に嵌合固定
されるウォームホイール８と、出力軸４と直交する方向
に配置され、モータ６の出力軸６０に繋がる軸部７１を
有する金属製のウォーム７とを備え、ウォームホイール
８及びウォーム７の噛合によりモータ６の出力軸６０の
回転を減速して出力軸４に伝達する。
されるウォームホイール８と、出力軸４と直交する方向
に配置され、モータ６の出力軸６０に繋がる軸部７１を
有する金属製のウォーム７とを備え、ウォームホイール
８及びウォーム７の噛合によりモータ６の出力軸６０の
回転を減速して出力軸４に伝達する。
【００１９】図３はウォームホイール８の一部を省略し
た拡大断面図である。ウォームホイール８は、ウォーム
７に噛合する複数の歯８０を外周部に有するポリアミド
等の合成樹脂製の環状歯部８１と、環状歯部８１の内側
に嵌合された金属製の芯金部８２とを備え、芯金部８２
の中心部に穿設された貫通孔８２ａが出力軸４に嵌合さ
れる。また従来と同様に、合成樹脂製の環状歯部８１を
備えることにより、ウォーム７との噛合による騒音を小
さくする。
た拡大断面図である。ウォームホイール８は、ウォーム
７に噛合する複数の歯８０を外周部に有するポリアミド
等の合成樹脂製の環状歯部８１と、環状歯部８１の内側
に嵌合された金属製の芯金部８２とを備え、芯金部８２
の中心部に穿設された貫通孔８２ａが出力軸４に嵌合さ
れる。また従来と同様に、合成樹脂製の環状歯部８１を
備えることにより、ウォーム７との噛合による騒音を小
さくする。
【００２０】芯金部８２の外周部にはその幅方向の中央
部にスプライン等の凸条８３を設け、凸条８３に嵌入さ
れる凹条を環状歯部８１の内周部の幅方向の中央部に設
けて、芯金部８２の環状歯部８１に対する相対回転が行
われないように結合してある。さらに、芯金部８２の外
周部の幅方向の両端部には環状切欠部８４、８４を設
け、環状切欠部８４、８４に嵌入される環状凸部８６、
８６を環状歯部８１の内周部の幅方向の両端部に設け
て、芯金部８２が環状歯部８１に対して幅方向（アキシ
ャル方向）へ相対移動しないようにしてある。
部にスプライン等の凸条８３を設け、凸条８３に嵌入さ
れる凹条を環状歯部８１の内周部の幅方向の中央部に設
けて、芯金部８２の環状歯部８１に対する相対回転が行
われないように結合してある。さらに、芯金部８２の外
周部の幅方向の両端部には環状切欠部８４、８４を設
け、環状切欠部８４、８４に嵌入される環状凸部８６、
８６を環状歯部８１の内周部の幅方向の両端部に設け
て、芯金部８２が環状歯部８１に対して幅方向（アキシ
ャル方向）へ相対移動しないようにしてある。
【００２１】図４はウォームホイール８の拡大断面図で
ある。芯金部８２の凸条８３のピッチは環状歯部８１の
歯８０のピッチと同一であり、凸条８３と歯８０との位
置を整合させて芯金部８２は環状歯部８１の内側に嵌合
されている。これによって、環状歯部８１の歯底面８１
ａと芯金部８２の上面８２ｂとの距離、及び環状歯部８
１の歯先面８０ａと芯金部８２の凸条８３の上面８３ａ
との距離は何れも均一になっている。このため環状歯部
８１の合成樹脂層の厚みが均一であり、芯金部８２と環
状歯部８１との結合力が増大し、周方向で均等な力を受
けることができる。さらに、凸条８３の外周の半径は、
環状歯部８１の歯底の半径とほぼ同じ大きさとしてあっ
て、凸条８３の外周と環状歯部８１の歯底との間の寸法
は、環状歯部８１がウォーム７との噛合による回転に耐
えうる強度を確保することができるほぼ最小の寸法であ
り、例えば、環状歯部８１の合成樹脂材料がポリアミド
である場合は約３〜５ｍｍとなっている。
ある。芯金部８２の凸条８３のピッチは環状歯部８１の
歯８０のピッチと同一であり、凸条８３と歯８０との位
置を整合させて芯金部８２は環状歯部８１の内側に嵌合
されている。これによって、環状歯部８１の歯底面８１
ａと芯金部８２の上面８２ｂとの距離、及び環状歯部８
１の歯先面８０ａと芯金部８２の凸条８３の上面８３ａ
との距離は何れも均一になっている。このため環状歯部
８１の合成樹脂層の厚みが均一であり、芯金部８２と環
状歯部８１との結合力が増大し、周方向で均等な力を受
けることができる。さらに、凸条８３の外周の半径は、
環状歯部８１の歯底の半径とほぼ同じ大きさとしてあっ
て、凸条８３の外周と環状歯部８１の歯底との間の寸法
は、環状歯部８１がウォーム７との噛合による回転に耐
えうる強度を確保することができるほぼ最小の寸法であ
り、例えば、環状歯部８１の合成樹脂材料がポリアミド
である場合は約３〜５ｍｍとなっている。
【００２２】上述したウォームホイール８の実施の形態
においては、芯金部８２の凸条８３の外周の半径は、環
状歯部８１の歯底の半径とほぼ同じ大きさにしたが、凸
条８３の外周の半径が前記歯底の半径を超える構造にし
てもよい。この構造において、環状歯部８１の歯元と芯
金部８２の凸条８３の表面との間の寸法は、ウォームホ
イール８とウォーム７との噛合による回転に環状歯部８
１の歯元が耐えうる強度を確保できる寸法になってい
る。
においては、芯金部８２の凸条８３の外周の半径は、環
状歯部８１の歯底の半径とほぼ同じ大きさにしたが、凸
条８３の外周の半径が前記歯底の半径を超える構造にし
てもよい。この構造において、環状歯部８１の歯元と芯
金部８２の凸条８３の表面との間の寸法は、ウォームホ
イール８とウォーム７との噛合による回転に環状歯部８
１の歯元が耐えうる強度を確保できる寸法になってい
る。
【００２３】
【発明の効果】第１発明によれば、ウォームホイールの
合成樹脂の絶対量を減少させることによって、吸湿によ
る膨張を低減することができる。
合成樹脂の絶対量を減少させることによって、吸湿によ
る膨張を低減することができる。
【００２４】第２発明によれば、合成樹脂の絶対量を減
少させたウォームホイールにおいて、環状歯部の合成樹
脂層の厚みをほぼ均一にすることができ、芯金部と環状
歯部との結合力が増大し、周方向で均等な力を受けるこ
とができる。
少させたウォームホイールにおいて、環状歯部の合成樹
脂層の厚みをほぼ均一にすることができ、芯金部と環状
歯部との結合力が増大し、周方向で均等な力を受けるこ
とができる。
【００２５】第３発明によれば、ウォームホイールの膨
張が低減されることによって、モータの出力をウォーム
の歯からウォームホイールの環状歯部の歯へとスムーズ
に伝達することができる。
張が低減されることによって、モータの出力をウォーム
の歯からウォームホイールの環状歯部の歯へとスムーズ
に伝達することができる。
【００２６】第４発明によれば、減速機構においてモー
タの出力がスムーズに伝達されることによって、モータ
の出力を減速機構を介して舵取機構に効率よく伝達する
ことができる。
タの出力がスムーズに伝達されることによって、モータ
の出力を減速機構を介して舵取機構に効率よく伝達する
ことができる。
【図１】本発明に係る電動式舵取装置の構成を示す断面
図である。
図である。
【図２】本発明に係る減速機構及びモータ周りの構成を
示す断面図である。
示す断面図である。
【図３】本発明に係るウォームホイールの一部を省略し
た拡大断面図である。
た拡大断面図である。
【図４】本発明に係るウォームホイールの拡大断面図で
ある。
ある。
【図５】従来の電動式舵取装置の構成を示す断面図であ
る。
る。
【図６】従来のウォームホイールの一部を省略した拡大
断面図である。
断面図である。
【図７】従来のウォームホイールの拡大断面図である。
６ モータ
７ ウォーム
８ ウォームホイール
８０ 歯
８１ 環状歯部
８２ 芯金部
８３ 凸条
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 3D033 CA02 CA04 CA16 CA21 CA28
3J009 DA06 DA16 EA06 EA19 EA23
EA32 EB06 EB14 FA08
3J030 AA01 AA11 BA03 BB02 BC01
BC08 CA10
Claims (4)
- 【請求項１】 ウォームに噛合する歯を外周部に有する
合成樹脂製の環状歯部、及び該環状歯部の内側に嵌合さ
れる金属製の芯金部を備え、該芯金部の外周部に幅方向
の凸条を設けてあるウォームホイールにおいて、前記芯
金部の前記凸条の外周の半径は、前記環状歯部の歯底の
半径とほぼ同じ大きさであるか、又は前記歯底の半径よ
りも大きいことを特徴とするウォームホイール。 - 【請求項２】 前記凸条のピッチは前記歯のピッチと同
一であり、前記凸条及び前記歯の位置を整合させてある
ことを特徴とする請求項１に記載のウォームホイール。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のウォームホイー
ルと、前記ウォームとを備えていることを特徴とする減
速機構。 - 【請求項４】 請求項３に記載の減速機構と、前記ウォ
ームに連結された操舵補助用のモータと、該モータの回
転に伴う前記ウォームホイールの回転力を舵取機構に伝
達する手段とを備えていることを特徴とする電動式舵取
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001218496A JP2003028278A (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | ウォームホイール、減速機構、及び電動式舵取装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001218496A JP2003028278A (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | ウォームホイール、減速機構、及び電動式舵取装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003028278A true JP2003028278A (ja) | 2003-01-29 |
Family
ID=19052667
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001218496A Pending JP2003028278A (ja) | 2001-07-18 | 2001-07-18 | ウォームホイール、減速機構、及び電動式舵取装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003028278A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005000662A1 (ja) * | 2003-06-25 | 2005-01-06 | Nsk Ltd. | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2006182047A (ja) * | 2004-12-24 | 2006-07-13 | Favess Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
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