JP2005016646A - Gearing mechanism - Google Patents

Gearing mechanism Download PDF

Info

Publication number
JP2005016646A
JP2005016646A JP2003183468A JP2003183468A JP2005016646A JP 2005016646 A JP2005016646 A JP 2005016646A JP 2003183468 A JP2003183468 A JP 2003183468A JP 2003183468 A JP2003183468 A JP 2003183468A JP 2005016646 A JP2005016646 A JP 2005016646A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rack
tooth
pinion
gear
arc surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2003183468A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4414688B2 (en
Inventor
Naoto Niifuku
直人 新福
Takashi Murakami
隆 村上
Takatoshi Saito
貴俊 斎藤
Hiroo Shirasawa
博郎 白澤
Takashi Yamawaki
崇 山脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Neturen Co Ltd
Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Neturen Co Ltd
Toyota Motor Corp
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Neturen Co Ltd, Toyota Motor Corp, Toyoda Koki KK filed Critical Neturen Co Ltd
Priority to JP2003183468A priority Critical patent/JP4414688B2/en
Publication of JP2005016646A publication Critical patent/JP2005016646A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4414688B2 publication Critical patent/JP4414688B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gearing mechanism capable of securing both the strength of the gear and the contact ratio. <P>SOLUTION: At the tooth bottom of a rack 9 in the large pressure angle region, a thinned part 20 is formed so as not to intrude into the effective tooth height H as the range where a pinion 8 and the rack 9 are contacting actually. The thinned part 20 is continued smoothly to the rack meshing tooth face 15 through the first circular arc surface 22, which allows securing the contact ratio between the pinion 8 and the rack 9. A second circular arc surface 24 is formed in such a way as smoothly continued to the first circular arc surface 22. Each tooth bottom of the rack 9 is formed from two adjoining second circular arc surfaces 24. Accordingly the stress concentration generated on the rack is relieved by meshing with the pinion 8. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラックアンドピニオン機構等の歯車機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
歯車機構には、例えばラックアンドピニオン機構がある。このラックアンドピニオン機構は、円形歯車のピッチ円の半径が無限大とされたラックとピニオン(小歯車)とを噛合わせ、例えばピニオンの回転運動をラックの往復運動に変換したり、逆にラックの往復運動をピニオンの回転運動に変換したりする機構である。このようなラックアンドピニオン機構においては、ラックの強度を確保するために例えばラックの歯底に所定の曲率半径を有する円弧面を形成するようにしたものも多い。
【0003】
【特許文献1】
特開平7−277207号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前記従来のラックアンドピニオン機構には次のような問題があった。即ち、ラック歯の基準圧力角(ラック歯の傾斜の角度)によっては、ラックの歯底が十分に確保できない場合があった。これは、例えば基準圧力角が30度以上の場合に顕著である。この場合、例えば図5(a)に示すように、ラック30の歯底には可能な範囲で円弧面31を形成するようにしていた。しかし、これでは円弧面31の曲率半径を十分に確保することが困難であり、ひいてはピニオン32との噛合いによる応力集中を十分に緩和することが困難であった。
【0005】
このような問題を解決するために、従来、例えば図5(b)に示すようなラックアンドピニオン機構が提案されている。即ち、このラックアンドピニオン機構33を構成するラック34の歯底35には肉ぬすみ部36が形成されており、この肉ぬすみ部36とラック34の噛合い歯面37は、所定の曲率半径を有する円弧面38を介して滑らかに連続している(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、このラックアンドピニオン機構33においては、ラック34とピニオン39との噛合いへの影響を考慮することなく、肉ぬすみ部36が形成されていた。
【0006】
即ち、肉ぬすみ部36は、ピニオン39とラック34との噛合いに関与する噛合い歯面37の途中から当該噛合い歯面37を浸食するように形成されていた。換言すれば、肉ぬすみ部36はピニオン39とラック34とが実際に接触する範囲である有効歯たけH内に入り込むように形成されている。このため、肉ぬすみ部36が有効歯たけH内に入り込んだ分だけピニオン39の歯とラック34の歯との噛合い面積(噛合い長さ)が減少し、ひいてはピニオン39との噛合い率が減少するという問題があった。
【0007】
このような問題を解決するために、例えば図5(c)に示すような構成が考えられる。即ち、ラック40の歯底高さを歯先方向に変位させることにより歯底を確保する。この結果、ラック40の歯底に形成された円弧面41の曲率半径を十分に確保することが可能となる。ところが、この場合、ラック40の歯底高さを高くした分だけ、ラック歯に噛合するピニオン42の全歯たけ43を低くする必要があった。従って、ラック歯の強度は十分に確保できるものの、ピニオン42との噛合い率を確保することが困難であった。
【0008】
このように、歯底が十分に確保できない程度の基準圧力角(例えば、30度を以上の角度)を有するラックにおいては、ピニオンとの噛合い率及びラック歯の強度のうちいずれか一方が犠牲になり、双方をバランスよく確保することが困難であった。
【0009】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、歯車の強度及び噛合い率の双方をそれぞれ確保することができる歯車機構を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、互いに噛合う第1及び第2歯車を備え、前記第1及び第2歯車のうちいずれか一方における少なくとも一部の歯底には肉ぬすみ部を設けるようにした歯車機構において、前記肉ぬすみ部は、前記第1又は第2歯車の歯先面からの有効歯たけ内に入り込まないように設けると共に、前記第1又は第2歯車の噛合い歯面に連続する円弧面を含むことを要旨とする。
【0011】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の歯車機構において、前記肉ぬすみ部を設けた第1又は第2歯車の噛合い歯面を、歯先とは反対の方向に延長することにより傾斜面を形成し、この傾斜面に前記円弧面を滑らかに連続させるようにしたことを要旨とする。
【0012】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の歯車機構において、前記第1及び第2歯車のうち前記肉ぬすみ部を形成した一方の歯車はラックであり、他方の歯車は前記ラックに噛合うピニオンであることを要旨とする。
【0013】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の歯車機構において、前記ラックは、その両端部に向かうほど、又は中央部に向うほど基準圧力角が大きくなるヴァリアブルラックであることを要旨とする。
【0014】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の歯車機構において、歯底の確保が困難となる閾基準圧力角を予め設定し、この閾基準圧力角以上の基準圧力角を有するラック歯の歯底にのみ前記肉ぬすみ部を設けるようにしたことを要旨とする。
【0015】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のうちいずれか1項に記載の歯車機構において、前記肉ぬすみ部は、前記円弧面と滑らかに連続する当該円弧面とは別の円弧面を含み、当該別の円弧面は歯底の少なくとも一部を構成することを要旨とする。
【0016】
(作用)
請求項1に記載の発明では、第1歯車及び第2歯車のうちいずれか一方における少なくとも一部の歯底には肉ぬすみ部が設けられる。この肉ぬすみ部は、前記第1又は第2歯車の歯先面からの有効歯たけ内に入り込まないように設けられる。このため、第1歯車と第2歯車との噛合い面積(噛合い長さ)が確保される。また、肉ぬすみ部は円弧面を介して前記第1又は第2歯車の噛合い歯面に連続する。このため、第1歯車と第2歯車との噛合いにより第1歯車又は第2歯車の歯底に発生する応力集中が緩和される。尚、前記肉ぬすみ部とは、第1歯車の歯先と第2歯車の歯底との間に自然にできる頂げきとは異なり、意図的に設けた空間をいう。
【0017】
請求項2に記載の発明は、請求項1記載の発明の作用に加えて、前記肉ぬすみ部が設けられた第1又は第2歯車の噛合い歯面を歯先とは反対の方向に延長することにより傾斜面が形成される。この傾斜面には前記円弧面が滑らかに連続する。このため、第1及び第2歯車の組付け誤差、並びに第1及び第2歯車の加工誤差等がそれぞれ吸収される。即ち、多少の組付け誤差や加工誤差があっても第1及び第2歯車の噛合い面積(噛合い長さ)が確保される。
【0018】
請求項3に記載の発明は、請求項1又は請求項2に記載の発明の作用に加えて、ラックとピニオンとの噛合い面積(噛合い長さ)が確保される。また、ラックとピニオンとの噛合いにより当該ラックの歯底に発生する応力集中が緩和される。
【0019】
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の発明の作用に加えて、ヴァリアブルラックとピニオンとの噛合い面積(噛合い長さ)が確保される。また、ヴァリアブルラックとピニオンとの噛合いにより当該ヴァリアブルラックの歯底に発生する応力集中が緩和される。
【0020】
請求項5に記載の発明は、請求項4に記載の発明の作用に加えて、歯底の確保が困難となる閾基準圧力角が予め設定される。ここで、歯底の確保とは、歯底の高さを確保しつつ、ラックの強度を確保し得る所定の曲率半径を有する円弧面を形成可能な程度の歯底の確保のことをいう。そして、この閾基準圧力角以上の基準圧力角を有するラック歯の歯底にのみ前記肉ぬすみ部が設けられる。即ち、必要な部分にのみ前記肉ぬすみ部が設けられる。閾基準圧力角よりも大きい基準圧力角を有するラック歯の歯底に肉ぬすみ部を設けることにより、噛合い率を減少させることなく、歯底に発生する応力集中が緩和される。
【0021】
請求項6に記載の発明は、請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の発明の作用に加えて、前記円弧面と滑らかに連続する当該円弧面とは別の円弧面が設けられ、当該別の円弧面は歯底の少なくとも一部を構成する。このため、歯底に発生する応力集中が、いっそう緩和される。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、例えば電動パワーステアリング装置のラックアンドピニオン機構に具体化した一実施形態を図1〜図4に従って説明する。
【0023】
図1に示すように、電動パワーステアリング装置1はステアリングホイール2を備えており、ステアリングホイール2にはステアリングシャフト3が連結されている。ステアリングシャフト3は減速歯車4が固着されており、この減速歯車4にはモータ5の回転軸(図示略)に取着されたギア6が噛合されている。また、減速歯車4にはピニオンシャフト7を介してピニオン8が固着されており、このピニオン8はラック9と噛合っている。ラック9の両端には、それぞれタイロッド10が固設されており、両タイロッド10,10の先端部にはそれぞれナックル11が回動可能に連結されており、両ナックル11,11にはそれぞれ前輪(タイヤ)12が固着されている。また、両ナックル11,11間には、クロスメンバ13が回動可能に連結されている。ピニオン8及びラック9はラックアンドピニオン機構14を構成している。
【0024】
さて、運転者によりステアリングホイール2が回動操作されると、ステアリングシャフト3が回転する。この回転はピニオンシャフト7及びピニオン8を介してラック9へ伝達され、同ラック9の軸動に変換される。これにより、両前輪12,12はタイロッド10を介して転舵される。このとき、トルクセンサ(図示略)により検出された操舵トルク及び車速センサ(図示略)により検出された車速に基づいて、所定の操舵補助トルク(アシストトルク)を発生するように、モータ5は駆動する。このモータ5の回転数は減速歯車4によって減少されてピニオンシャフト7に伝達される。ピニオンシャフト7の回転はピニオン8を介してラック9に伝達され、当該ラック9の軸動に変換される。このようにして、ステアリングホイール2の回動操作による前輪12の操舵に対してアシストトルクが付与される。
【0025】
尚、本実施形態において、前記ピニオン8は本発明の第1歯車又は第2歯車に相当し、前記ラック9は第2歯車又は第1歯車に相当する。また、ラックアンドピニオン機構14は本発明の歯車機構に相当する。
【0026】
[ラック]
次に、ラックアンドピニオン機構14を構成するラック9について詳細に説明する。
【0027】
図2に示すように、前記ラック9はピニオン8との噛合位置に応じて、即ちステアリングホイール2の操作に応じてステアリングギヤ比(即ち、ステアリングホイール2の操舵角に対する前輪12の転舵角)が変化するヴァリアブルラックである。本実施形態では、小舵角時のステアリングギヤ比を小さく且つ大舵角時のステアリングギヤ比が大きくなるように、ラック9は形成されている。このため、小舵角時には緩やかに反応し、大舵角時には速やかに反応する。従って、例えば小舵角領域で運行される高速道路における高速走行時及び大舵角の操作が行われる車庫入れ等の低速走行時において、ステアリング操作の安定性が確保される。
【0028】
図2及び図3に示すように、ラック9は、その中心に向かうほど歯と歯のピッチPが小さくなるように、逆に外側に向かうほど歯と歯のピッチPが大きくなるように形成されている。即ち、ラック9は、その中心に向かうほど歯数が多くなっており、逆に外側に向かうほど歯数が少なくなっている。
【0029】
また、ラック9は、その中心に向かうほど基準圧力角θが小さくなるように、逆に外側に向かうほど基準圧力角θが大きくなるように形成されている。本実施形態においては、基準圧力角θが20度〜40度の範囲で変化するように、ラック9は形成されている。ちなみに、基準圧力角θとは、ピッチ線psに直交する仮想平面sと、ラック9の歯面15との間の角度をいう。
【0030】
[小圧力角領域及び大圧力角領域]
図2に示すように、ラック9は予め設定された基準圧力角θ(以下、「閾基準圧力角」という。)を境に小圧力角領域Aと大圧力角領域Bとに区分されている。前記閾基準圧力角はラック9の歯底の確保が困難か否かの基準となる値である。基準圧力角θが前記閾基準圧力角未満であれば十分な歯底が確保可能となり、同じく前記閾基準圧力角以上であれば十分な歯底の確保は困難となる。
【0031】
前記閾基準圧力角は、機構モデル(ラックモデル)による実験や周知の理論計算等により予め求められており、本実施形態では、閾基準圧力角=30度とされている。即ち、基準圧力角θが20度以上、且つ30度未満の部位は小圧力角領域Aとされており、同じく30度以上、且つ40度以下の部位は大圧力角領域Bとされている。
【0032】
小圧力角領域Aはラック9の中央部側に配置されており、大圧力角領域Bはラック9の両端部側にそれぞれ小圧力角領域Aに連続するように配置されている。また、小圧力角領域A及び大圧力角領域Bにおける歯底の高さはそれぞれ同じとされている。小圧力角領域Aにおいては、歯底の高さを確保した状態で(即ち、歯底の高さを変位させることなく)所定の曲率半径を有する円弧面を形成可能な程度の歯底が確保されている。尚、本実施形態において、20度以上且つ30度未満の基準圧力角θをθ1とし、30度以上且つ40度以下の基準圧力角θをθ2として互いに区別する。
【0033】
[小圧力角領域における歯底形状]
図3に示すように、小圧力角領域Aにおけるラック9の歯底16には所定の曲率半径を有する放物面17が下側(ラック9の歯先とは反対側)に凸となるように形成されている。具体的には、隣り合う一対のラック歯間において、噛合い歯面15のラック底側(噛合い歯面15の歯先とは反対側、即ち図3における下側)には傾斜面18aが延長して形成されており、この傾斜面18aと滑らかに連続するように円弧面18bが形成されている。傾斜面18aはラック歯に噛合うピニオン8の歯先線19とラック9の噛合い歯面15との交点から延長開始されており、円弧面18bはラック9の歯先面からの有効歯たけHよりも深い位置(ラック底側)に形成されている。
【0034】
即ち、放物面17は一対の傾斜面18a,18a及び円弧面18bから構成されており、当該放物面17はピニオン8とラック9との噛合いに関与しない部位に設けられている。このため、小圧力角領域Aにおいて、ピニオン8とラック9との噛合い率が確保される。また、ラック9の歯底16に放物面17を形成したことにより、ピニオン8の歯との干渉が回避され、且つピニオン8との噛合いに伴ってラック歯に発生する応力集中が緩和される。
【0035】
[大圧力角領域における歯底形状]
図4に示すように、大圧力角領域Bにおけるラック9の歯底23において、ピニオン8とラック9との噛合いに関与しない部位には肉ぬすみ部20が形成されている。具体的には、隣り合う一対のラック歯間において、ラック底側(噛合い歯面15の歯先とは反対側、即ち図4における下側)には傾斜面21が延長して形成されており、この傾斜面21に滑らかに連続するように所定の曲率半径を有する第1の円弧面22が形成されている。この第1の円弧面22はラック歯に噛合うピニオン8の歯先線19よりもラック底側に位置している。即ち、第1の円弧面22はラック歯の歯先面からの有効歯たけHよりも深い位置に形成されている。換言すれば、第1の円弧面22はピニオン8とラック9との噛合いに関与しない部位に形成されている。
【0036】
また、前記第1の円弧面22と滑らかに連続するように所定の曲率半径を有する第2の円弧面24が形成されている。第1の円弧面22と第2の円弧面24とからクランク状の曲面を構成されている。互いに隣り合う一対の第2の円弧面24は滑らかに連続しており1つの曲面(円弧面状の歯底23)を構成している。
【0037】
傾斜面21、一対の第1の円弧面22,22及び一対の第2の円弧面24,24から構成される肉ぬすみ部20がピニオン8とラック9との噛合いに関与しない部位、即ちピニオン8とラック9とが実際に接触する範囲である有効歯たけHから外れた部位に形成されている。このため、大圧力角領域Bにおけるピニオン8とラック9との噛合い率が確保される。ピニオン8の歯との干渉も回避される。また、傾斜面21に第1の円弧面22を滑らかに連続させると共に、第1の円弧面22を第2の円弧面24にさらに連続させるようにしたことにより、ピニオン8との噛合いに伴ってラック歯に発生する応力集中が緩和される。
【0038】
ちなみに、小圧力角領域Aにおけるラック歯の歯底16には、肉ぬすみ部20を設ける必要はない。これは、基準圧力角θ1を有するラック歯は基準圧力角θ2を有するラック歯に比べて歯底が確保でき、ひいては歯底16に放物面17を形成する際、当該放物面17(厳密には、円弧面18b)の曲率半径を大きく確保できるからである。一般に、歯底の高さを同じとした場合、基準圧力角θを大きくするほど歯底の確保が困難となる。このため、大圧力角領域Bのラック歯の歯底23に小圧力角領域Aのラック歯と同様の放物面17(厳密には、円弧面18b)を形成しようとしても、この放物面(円弧面)の曲率半径は小圧力角領域Aのラック歯の放物面17(円弧面18b)に比べて小さなものとなる。従って、ピニオン8との噛合いに伴って発生する応力集中を十分に緩和できないおそれがある。本実施形態では、このような歯底が十分に確保できない大圧力角領域Bにおけるラック歯の歯底には肉ぬすみ部20を設けることにより、歯底の高さを変位させることなく、且つピニオン8との噛合い率を低下させることなくラック歯の強度を確保している。
【0039】
従って、本実施形態におけるラックアンドピニオン機構14によれば、小圧力角領域A及び大圧力角領域Bにおける全てのラック歯において、ピニオン8との噛合い率及び強度の双方がバランスよく確保される。一般的に、噛合い率が大きいほど一度に噛合う歯数が多くなり動力伝達に伴う振動や騒音が抑制される。このため、ラックアンドピニオン機構14においては静かで且つ円滑な動力伝達が可能となり、ひいては電動パワーステアリング装置の信頼性及び操舵感覚もそれぞれ向上する。
【0040】
尚、本実施形態において、前記第1の円弧面22は本発明の円弧面に相当し、前記第2の円弧面24は別の円弧面に相当する。
[実施形態の効果]
従って、本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
【0041】
(1)大圧力角領域Bにおけるラック9の歯底23には、ピニオン8との噛合いに関与しないように、即ちピニオン8とラック9とが実際に接触して噛合いに参加する範囲である有効歯たけHから外れるように(即ち、入り込まないように)、肉ぬすみ部20を形成するようにした。このため、ピニオン8とラック9との噛合い率が確保される。また、ラック9の噛合い歯面15に連続するように第1の円弧面22を形成したことによりラック9の歯底23(肉ぬすみ部20の内底面)を十分に確保することができ、第2の円弧面24の曲率半径を十分に確保することができる。このため、ピニオン8との噛合いによりラック9(厳密には、ラック9の歯底)に発生する応力集中が緩和される。従って、ラック9の強度及びピニオン8との噛合い率の双方を確保することができる。
【0042】
(2)電動パワーステアリング装置1にはラックアンドピニオン機構14を備えるようにした。このラックアンドピニオン機構14によれば、小圧力角領域A及び大圧力角領域Bにおける全てのラック歯において、ピニオン8との噛合い率及び強度の双方がバランスよく確保される。このため、ラックアンドピニオン機構14においては静かで且つ円滑な動力伝達が可能となる。このようなラックアンドピニオン機構14を備えることにより、電動パワーステアリング装置1の信頼性及び操舵感覚をそれぞれ向上させることができる。
【0043】
(3)大圧力角領域Bにおいて、噛合い歯面15を歯先とは反対の方向に延長することにより傾斜面21を形成し、この傾斜面21に第1の円弧面22を滑らかに連続させるようにした。傾斜面21は噛合い歯面15を、そのまま同じ傾斜角で延長したものである。このため、ピニオン8とラック9との組付け誤差、並びにピニオン8及びラック9の加工誤差等がそれぞれ吸収される。即ち、多少の組付け誤差や加工誤差があってもピニオン8とラック9との噛合い面積(噛合い長さ)は確保される。従って、ピニオン8とラック9との噛合い率を、より確実に確保することができる。
【0044】
[別例]
なお、本実施形態は以下のような別例に変更して実施してもよい。
・本実施形態では、本発明をラックアンドピニオン機構14に具体化したが、例えば互いに噛合う一対の平歯車(図示略)を備えた平歯車機構に具体化するようにしてもよい。このようにしても、本実施形態の(1)〜(3)に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【0045】
・本実施形態では、ラック9をピッチP及び基準圧力角θがそれぞれ変位するヴァリアブルラックとしたが、ピッチP及び基準圧力角θがそれぞれ一定とされたコンスタントラックとしてもよい。基準圧力角θ2で一定の場合には特に効果的である。このようにしても、本実施形態の(1)〜(3)に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【0046】
・本実施形態では、噛合い歯面15をそのまま同じ傾斜角で延長することにより傾斜面21を形成し、この傾斜面21に第1の円弧面22を滑らかに連続させるようにしたが、次のようにしてもよい。即ち、傾斜面21を省略して、第1の円弧面22をラック9の噛合い歯面15に直接連続させるようにしてもよい。このようにしても、本実施形態の(1)〜(3)に記載の効果と同様の効果を得ることができる。
【0047】
・本実施形態では、第1の円弧面22には第2の円弧面24を連続させるようにしたが、第1の円弧面22と第2の円弧面24との間にはフラット面(平面部)を設けるようにしてもよい。
【0048】
・本実施形態では、大圧力角領域Bにおいて、互いに隣り合う一対の第2の円弧面24を滑らかに連続することにより1つの曲面、即ち円弧面状の歯底23を構成するようにしたが、前記両第2の円弧面24,24間にフラット面(平面部)を設けるようにしてもよい。
【0049】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、歯車の強度及び噛合い率の双方を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施形態における電動パワーステアリング装置の概略構成図。
【図2】本実施形態におけるラックアンドピニオン機構の断面図。
【図3】本実施形態におけるラックアンドピニオン機構の要部拡大断面図。
【図4】(a)は本実施形態におけるラックアンドピニオン機構の要部拡大断面図、(b)は本実施形態におけるラックの拡大断面図。
【図5】(a)〜(c)は従来のラックアンドピニオン機構の要部拡大断面図。
【符号の説明】
θ,θ1,θ2…基準圧力角、8…ピニオン(第1歯車又は第2歯車)、
9…ラック(第2歯車又は第1歯車)、14…ラックアンドピニオン機構、
20…肉ぬすみ部、21…傾斜面、22…第1の円弧面(円弧面)、
23…歯底、24…第2の円弧面(別の円弧面)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gear mechanism such as a rack and pinion mechanism.
[0002]
[Prior art]
An example of the gear mechanism is a rack and pinion mechanism. This rack-and-pinion mechanism meshes a rack and pinion (small gear) whose radius of the pitch circle of the circular gear is infinite, for example, to convert the rotational movement of the pinion into the reciprocating movement of the rack, or conversely the rack It is a mechanism that converts the reciprocating motion of the motor into the rotational motion of the pinion. In many such rack and pinion mechanisms, in order to ensure the strength of the rack, for example, an arc surface having a predetermined radius of curvature is formed on the bottom of the rack.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-7-277207 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional rack and pinion mechanism has the following problems. That is, depending on the reference pressure angle of the rack teeth (the angle of inclination of the rack teeth), the rack bottom may not be sufficiently secured. This is remarkable when, for example, the reference pressure angle is 30 degrees or more. In this case, for example, as shown in FIG. 5A, an arc surface 31 is formed on the tooth bottom of the rack 30 as much as possible. However, this makes it difficult to sufficiently secure the radius of curvature of the arc surface 31, and as a result, it is difficult to sufficiently relieve stress concentration due to engagement with the pinion 32.
[0005]
In order to solve such a problem, a rack and pinion mechanism as shown in FIG. 5B has been proposed. That is, a thinned portion 36 is formed on the bottom 35 of the rack 34 constituting the rack and pinion mechanism 33, and the meshed portion 36 and the meshing tooth surface 37 of the rack 34 have a predetermined radius of curvature. It continues smoothly through the circular arc surface 38 (see, for example, Patent Document 1). However, in the rack and pinion mechanism 33, the meat thin portion 36 is formed without considering the influence on the meshing between the rack 34 and the pinion 39.
[0006]
That is, the meat thinning portion 36 is formed so as to erode the meshing tooth surface 37 from the middle of the meshing tooth surface 37 involved in the meshing of the pinion 39 and the rack 34. In other words, the meat thinning portion 36 is formed so as to enter the effective toothpaste H that is a range where the pinion 39 and the rack 34 actually contact each other. For this reason, the meshing area (meshing length) between the teeth of the pinion 39 and the teeth of the rack 34 is reduced by the amount that the meat thinning portion 36 enters the effective toothpaste H, and consequently the meshing rate with the pinion 39. There was a problem that decreased.
[0007]
In order to solve such a problem, for example, a configuration as shown in FIG. That is, the tooth bottom is secured by displacing the tooth bottom height of the rack 40 in the tooth tip direction. As a result, a sufficient radius of curvature of the arc surface 41 formed on the tooth bottom of the rack 40 can be secured. However, in this case, it is necessary to reduce the total tooth depth 43 of the pinion 42 that meshes with the rack teeth by an amount corresponding to the height of the tooth bottom of the rack 40. Therefore, although the rack teeth can sufficiently secure the strength, it is difficult to secure the meshing rate with the pinion 42.
[0008]
As described above, in a rack having a reference pressure angle (for example, an angle of 30 degrees or more) that does not sufficiently secure the tooth bottom, one of the engagement ratio with the pinion and the rack tooth strength is sacrificed. Therefore, it was difficult to ensure a good balance between the two.
[0009]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a gear mechanism that can ensure both the strength and the engagement rate of the gear.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the invention according to claim 1 includes first and second gears meshing with each other, and at least a part of the tooth bottoms in either one of the first and second gears. In the gear mechanism in which the thinned portion is provided, the thinned portion is provided so as not to enter the effective toothpaste from the tooth tip surface of the first or second gear, and the first or second The gist is to include a circular arc surface continuous to the meshing tooth surface of the gear.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, in the gear mechanism according to the first aspect, the meshing tooth surface of the first or second gear provided with the thinned portion is extended in a direction opposite to the tooth tip. The gist is that an inclined surface is formed by the above-described method, and the circular arc surface is smoothly continued to the inclined surface.
[0012]
According to a third aspect of the present invention, in the gear mechanism according to the first or second aspect, one of the first and second gears that forms the thinned portion is a rack, and the other gear. Is a pinion that meshes with the rack.
[0013]
The invention according to claim 4 is the gear mechanism according to claim 3, wherein the rack is a variable rack whose reference pressure angle increases toward the both ends or toward the center. To do.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the gear mechanism according to the fourth aspect, a rack reference tooth having a reference pressure angle that is greater than or equal to the threshold reference pressure angle is set in advance so that a threshold reference pressure angle at which it is difficult to secure a tooth bottom It is summarized that the meat thinning portion is provided only on the bottom of the tooth.
[0015]
A sixth aspect of the present invention is the gear mechanism according to any one of the first to fifth aspects, wherein the thinning portion is different from the circular arc surface smoothly connected to the circular arc surface. The gist is to include an arc surface, and the other arc surface constitutes at least a part of the tooth bottom.
[0016]
(Function)
According to the first aspect of the present invention, the thinned portion is provided on at least a part of the tooth bottom of one of the first gear and the second gear. The meat thinning portion is provided so as not to enter the effective toothpaste from the tooth tip surface of the first or second gear. For this reason, the meshing area (meshing length) of the first gear and the second gear is ensured. Further, the thinned portion is continuous with the meshing tooth surface of the first or second gear via an arc surface. For this reason, the stress concentration generated in the tooth bottom of the first gear or the second gear is mitigated by the meshing of the first gear and the second gear. In addition, the said meat thinning part means the space provided intentionally unlike the crest which can be naturally formed between the tooth tip of a 1st gearwheel, and the tooth bottom of a 2nd gearwheel.
[0017]
According to a second aspect of the present invention, in addition to the action of the first aspect of the invention, the meshing tooth surface of the first or second gear provided with the thinned portion is extended in the direction opposite to the tooth tip. By doing so, an inclined surface is formed. The circular arc surface continues smoothly on this inclined surface. For this reason, the assembly error of the first and second gears, the machining error of the first and second gears, and the like are absorbed. That is, even if there is some assembling error or machining error, the meshing area (meshing length) of the first and second gears is ensured.
[0018]
In the invention according to claim 3, in addition to the action of the invention according to claim 1 or 2, the meshing area (meshing length) between the rack and the pinion is secured. Further, the stress concentration generated in the tooth bottom of the rack is alleviated by the engagement between the rack and the pinion.
[0019]
According to the invention described in claim 4, in addition to the action of the invention described in claim 3, the meshing area (meshing length) between the variable rack and the pinion is ensured. In addition, the stress concentration generated in the bottom of the variable bullrack is mitigated by the engagement between the variable bullrack and the pinion.
[0020]
In the invention described in claim 5, in addition to the action of the invention described in claim 4, a threshold reference pressure angle at which it is difficult to secure the root is preset. Here, securing the tooth bottom refers to securing the tooth bottom to such an extent that an arc surface having a predetermined radius of curvature capable of securing the strength of the rack can be secured while securing the height of the tooth bottom. And the said thinning part is provided only in the base of the rack tooth which has a reference pressure angle more than this threshold reference pressure angle. That is, the meat thinning portion is provided only in a necessary portion. By providing a thinned portion at the bottom of the rack tooth having a reference pressure angle larger than the threshold reference pressure angle, stress concentration generated at the bottom of the tooth is alleviated without reducing the meshing rate.
[0021]
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the action of the first aspect of the present invention, an arc surface different from the arc surface smoothly continuing to the arc surface is provided. The another circular arc surface is provided and constitutes at least a part of the tooth bottom. For this reason, the stress concentration generated in the tooth bottom is further alleviated.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in, for example, a rack and pinion mechanism of an electric power steering apparatus will be described with reference to FIGS.
[0023]
As shown in FIG. 1, the electric power steering apparatus 1 includes a steering wheel 2, and a steering shaft 3 is connected to the steering wheel 2. A reduction gear 4 is fixed to the steering shaft 3, and a gear 6 attached to a rotation shaft (not shown) of a motor 5 is engaged with the reduction gear 4. A pinion 8 is fixed to the reduction gear 4 via a pinion shaft 7, and the pinion 8 meshes with the rack 9. Tie rods 10 are fixed to both ends of the rack 9, and knuckle 11 is rotatably connected to the tip portions of both tie rods 10, 10, respectively. Tire) 12 is fixed. A cross member 13 is rotatably connected between the knuckles 11 and 11. The pinion 8 and the rack 9 constitute a rack and pinion mechanism 14.
[0024]
Now, when the steering wheel 2 is turned by the driver, the steering shaft 3 rotates. This rotation is transmitted to the rack 9 via the pinion shaft 7 and the pinion 8 and is converted into the axial movement of the rack 9. Thereby, both front wheels 12 and 12 are steered via the tie rod 10. At this time, the motor 5 is driven so as to generate a predetermined steering assist torque (assist torque) based on the steering torque detected by the torque sensor (not shown) and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor (not shown). To do. The rotational speed of the motor 5 is reduced by the reduction gear 4 and transmitted to the pinion shaft 7. The rotation of the pinion shaft 7 is transmitted to the rack 9 via the pinion 8 and converted into the axial movement of the rack 9. In this manner, assist torque is applied to the steering of the front wheels 12 by the turning operation of the steering wheel 2.
[0025]
In the present embodiment, the pinion 8 corresponds to the first gear or the second gear of the present invention, and the rack 9 corresponds to the second gear or the first gear. The rack and pinion mechanism 14 corresponds to the gear mechanism of the present invention.
[0026]
[rack]
Next, the rack 9 constituting the rack and pinion mechanism 14 will be described in detail.
[0027]
As shown in FIG. 2, the rack 9 has a steering gear ratio (that is, the turning angle of the front wheel 12 with respect to the steering angle of the steering wheel 2) according to the meshing position with the pinion 8, that is, according to the operation of the steering wheel 2. Is a variable rack that changes. In the present embodiment, the rack 9 is formed so that the steering gear ratio at the small steering angle is small and the steering gear ratio at the large steering angle is large. For this reason, it reacts gently at a small steering angle, and reacts quickly at a large steering angle. Therefore, for example, the stability of the steering operation is ensured during high-speed traveling on an expressway operated in a small steering angle region and during low-speed traveling such as garage entry where a large steering angle is operated.
[0028]
As shown in FIGS. 2 and 3, the rack 9 is formed such that the tooth-to-tooth pitch P decreases toward the center, and conversely the tooth-to-tooth pitch P increases toward the outside. ing. That is, the rack 9 has a larger number of teeth toward the center, and conversely, the number of teeth decreases toward the outer side.
[0029]
The rack 9 is formed such that the reference pressure angle θ decreases toward the center, and conversely increases toward the outside. In the present embodiment, the rack 9 is formed so that the reference pressure angle θ changes in the range of 20 degrees to 40 degrees. Incidentally, the reference pressure angle θ refers to an angle between the virtual plane s orthogonal to the pitch line ps and the tooth surface 15 of the rack 9.
[0030]
[Small pressure angle region and large pressure angle region]
As shown in FIG. 2, the rack 9 is divided into a small pressure angle region A and a large pressure angle region B with a preset reference pressure angle θ (hereinafter referred to as “threshold reference pressure angle”) as a boundary. . The threshold reference pressure angle is a value serving as a reference for determining whether it is difficult to secure the bottom of the rack 9. If the reference pressure angle θ is less than the threshold reference pressure angle, a sufficient tooth bottom can be secured, and if it is equal to or greater than the threshold reference pressure angle, it is difficult to secure a sufficient tooth bottom.
[0031]
The threshold reference pressure angle is obtained in advance by an experiment using a mechanism model (rack model), a known theoretical calculation, or the like. In the present embodiment, the threshold reference pressure angle is 30 degrees. That is, a portion where the reference pressure angle θ is 20 degrees or more and less than 30 degrees is a small pressure angle region A, and a portion where the reference pressure angle θ is 30 degrees or more and 40 degrees or less is a large pressure angle region B.
[0032]
The small pressure angle region A is disposed on the center side of the rack 9, and the large pressure angle region B is disposed on both ends of the rack 9 so as to be continuous with the small pressure angle region A. Further, the heights of the tooth bottoms in the small pressure angle region A and the large pressure angle region B are the same. In the small pressure angle region A, the tooth bottom is secured to the extent that an arc surface having a predetermined radius of curvature can be formed in a state where the height of the tooth bottom is secured (that is, without changing the height of the tooth bottom). Has been. In the present embodiment, a reference pressure angle θ of 20 degrees or more and less than 30 degrees is set as θ1, and a reference pressure angle θ of 30 degrees or more and 40 degrees or less is set as θ2, so that they are distinguished from each other.
[0033]
[Gear bottom shape in small pressure angle region]
As shown in FIG. 3, a parabolic surface 17 having a predetermined radius of curvature is convex downward (on the side opposite to the tooth tip of the rack 9) on the tooth bottom 16 of the rack 9 in the small pressure angle region A. Is formed. Specifically, between a pair of adjacent rack teeth, an inclined surface 18a is provided on the rack bottom side of the meshing tooth surface 15 (on the side opposite to the tooth tip of the meshing tooth surface 15, that is, the lower side in FIG. 3). An arc surface 18b is formed so as to extend smoothly and to be smoothly continuous with the inclined surface 18a. The inclined surface 18a starts to extend from the intersection of the tooth tip line 19 of the pinion 8 meshing with the rack teeth and the meshing tooth surface 15 of the rack 9, and the arc surface 18b is the effective tooth depth from the tooth tip surface of the rack 9. It is formed at a position deeper than H (rack bottom side).
[0034]
That is, the paraboloid 17 is composed of a pair of inclined surfaces 18 a and 18 a and a circular arc surface 18 b, and the paraboloid 17 is provided at a portion not involved in the engagement between the pinion 8 and the rack 9. For this reason, in the small pressure angle region A, the engagement ratio between the pinion 8 and the rack 9 is ensured. Further, since the parabolic surface 17 is formed on the tooth bottom 16 of the rack 9, interference with the teeth of the pinion 8 is avoided, and stress concentration generated in the rack teeth due to the engagement with the pinion 8 is reduced. The
[0035]
[Dental shape in large pressure angle region]
As shown in FIG. 4, in the tooth bottom 23 of the rack 9 in the large pressure angle region B, a thinned portion 20 is formed at a portion not involved in the engagement between the pinion 8 and the rack 9. Specifically, between the pair of adjacent rack teeth, an inclined surface 21 is formed to extend on the rack bottom side (the side opposite to the tooth tip of the meshing tooth surface 15, that is, the lower side in FIG. 4). A first arc surface 22 having a predetermined radius of curvature is formed so as to be smoothly continuous with the inclined surface 21. The first arc surface 22 is located on the rack bottom side with respect to the tooth tip line 19 of the pinion 8 meshing with the rack teeth. That is, the first arc surface 22 is formed at a position deeper than the effective tooth depth H from the tooth tip surface of the rack tooth. In other words, the first circular arc surface 22 is formed at a portion not involved in the engagement between the pinion 8 and the rack 9.
[0036]
A second arc surface 24 having a predetermined radius of curvature is formed so as to be smoothly continuous with the first arc surface 22. A crank-shaped curved surface is constituted by the first arc surface 22 and the second arc surface 24. A pair of second arc surfaces 24 adjacent to each other are smoothly continuous to form one curved surface (arc surface-shaped tooth bottom 23).
[0037]
A portion where the thinned portion 20 composed of the inclined surface 21, the pair of first arc surfaces 22, 22 and the pair of second arc surfaces 24, 24 is not involved in the engagement between the pinion 8 and the rack 9, that is, the pinion 8 and the rack 9 are formed in a portion that is out of the effective tooth depth H, which is a range where the rack 9 actually contacts. For this reason, the meshing rate of the pinion 8 and the rack 9 in the large pressure angle region B is ensured. Interference with the teeth of the pinion 8 is also avoided. In addition, the first arc surface 22 is smoothly continued to the inclined surface 21, and the first arc surface 22 is further continued to the second arc surface 24, thereby engaging with the pinion 8. Thus, the stress concentration generated in the rack teeth is alleviated.
[0038]
Incidentally, it is not necessary to provide the thinned portion 20 on the bottom 16 of the rack teeth in the small pressure angle region A. This is because the rack tooth having the reference pressure angle θ1 can secure the root as compared with the rack tooth having the reference pressure angle θ2, and when the paraboloid 17 is formed on the tooth bottom 16, the paraboloid 17 (strictly This is because a large radius of curvature of the arc surface 18b) can be secured. Generally, when the height of the tooth bottom is the same, it becomes more difficult to secure the tooth bottom as the reference pressure angle θ is increased. Therefore, even if an attempt is made to form a paraboloid 17 (strictly speaking, an arcuate surface 18b) similar to the rack teeth of the small pressure angle region A on the bottom 23 of the rack teeth of the large pressure angle region B, this paraboloid The radius of curvature of the (arc surface) is smaller than the parabolic surface 17 (arc surface 18b) of the rack teeth in the small pressure angle region A. Therefore, there is a possibility that the stress concentration generated due to the engagement with the pinion 8 cannot be sufficiently relaxed. In the present embodiment, by providing the thinned portion 20 on the bottom of the rack tooth in the large pressure angle region B where the bottom of the tooth cannot be sufficiently secured, the height of the bottom is not displaced, and the pinion The strength of the rack teeth is ensured without lowering the meshing rate with 8.
[0039]
Therefore, according to the rack and pinion mechanism 14 in the present embodiment, both the meshing rate and the strength with the pinion 8 are ensured in a balanced manner in all the rack teeth in the small pressure angle region A and the large pressure angle region B. . Generally, the greater the meshing rate, the greater the number of teeth meshed at a time, and the vibration and noise associated with power transmission are suppressed. Therefore, quiet and smooth power transmission is possible in the rack and pinion mechanism 14, and the reliability and steering feeling of the electric power steering device are also improved.
[0040]
In the present embodiment, the first arc surface 22 corresponds to an arc surface of the present invention, and the second arc surface 24 corresponds to another arc surface.
[Effect of the embodiment]
Therefore, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
[0041]
(1) The tooth bottom 23 of the rack 9 in the large pressure angle region B does not participate in meshing with the pinion 8, that is, within a range where the pinion 8 and the rack 9 actually contact and participate in meshing. The meat thinning portion 20 is formed so as to be separated from a certain effective toothpaste H (that is, not to enter). For this reason, the meshing rate of the pinion 8 and the rack 9 is ensured. Further, by forming the first arc surface 22 so as to be continuous with the meshing tooth surface 15 of the rack 9, the tooth bottom 23 of the rack 9 (the inner bottom surface of the meat thinning portion 20) can be sufficiently secured, A sufficient radius of curvature of the second arcuate surface 24 can be ensured. For this reason, the stress concentration generated in the rack 9 (strictly speaking, the bottom of the rack 9) due to the engagement with the pinion 8 is alleviated. Therefore, both the strength of the rack 9 and the engagement ratio with the pinion 8 can be ensured.
[0042]
(2) The electric power steering apparatus 1 is provided with a rack and pinion mechanism 14. According to the rack and pinion mechanism 14, both the meshing rate and the strength with the pinion 8 are ensured in a balanced manner in all rack teeth in the small pressure angle region A and the large pressure angle region B. For this reason, the rack and pinion mechanism 14 can perform quiet and smooth power transmission. By providing such a rack and pinion mechanism 14, the reliability and steering feeling of the electric power steering apparatus 1 can be improved.
[0043]
(3) In the large pressure angle region B, an inclined surface 21 is formed by extending the meshing tooth surface 15 in a direction opposite to the tooth tip, and the first arc surface 22 is smoothly connected to the inclined surface 21. I tried to make it. The inclined surface 21 is obtained by extending the meshing tooth surface 15 as it is with the same inclination angle. For this reason, an assembly error between the pinion 8 and the rack 9 and a processing error of the pinion 8 and the rack 9 are absorbed. That is, even if there is a slight assembly error or processing error, the meshing area (meshing length) between the pinion 8 and the rack 9 is ensured. Therefore, the engagement ratio between the pinion 8 and the rack 9 can be ensured more reliably.
[0044]
[Another example]
In addition, you may implement this embodiment, changing into another example as follows.
In the present embodiment, the present invention is embodied in the rack and pinion mechanism 14. However, for example, the present invention may be embodied in a spur gear mechanism including a pair of spur gears (not shown) that mesh with each other. Even if it does in this way, the effect similar to the effect as described in (1)-(3) of this embodiment can be acquired.
[0045]
In the present embodiment, the rack 9 is a variable rack in which the pitch P and the reference pressure angle θ are displaced, but may be a constant track in which the pitch P and the reference pressure angle θ are fixed. This is particularly effective when the reference pressure angle θ2 is constant. Even if it does in this way, the effect similar to the effect as described in (1)-(3) of this embodiment can be acquired.
[0046]
In the present embodiment, the inclined surface 21 is formed by extending the meshing tooth surface 15 with the same inclination angle as it is, and the first arc surface 22 is smoothly continued to the inclined surface 21. It may be as follows. That is, the inclined surface 21 may be omitted, and the first arc surface 22 may be directly connected to the meshing tooth surface 15 of the rack 9. Even if it does in this way, the effect similar to the effect as described in (1)-(3) of this embodiment can be acquired.
[0047]
In the present embodiment, the second arc surface 24 is made continuous with the first arc surface 22, but a flat surface (flat surface) is formed between the first arc surface 22 and the second arc surface 24. Part) may be provided.
[0048]
In the present embodiment, in the large pressure angle region B, a pair of second arcuate surfaces 24 adjacent to each other is smoothly continued to form one curved surface, that is, an arcuate tooth bottom 23. A flat surface (a plane portion) may be provided between the second arcuate surfaces 24, 24.
[0049]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, both the strength and the meshing rate of the gear can be ensured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering apparatus according to an embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a rack and pinion mechanism in the present embodiment.
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a rack and pinion mechanism in the present embodiment.
4A is an enlarged cross-sectional view of a main part of a rack and pinion mechanism in the present embodiment, and FIG. 4B is an enlarged cross-sectional view of a rack in the present embodiment.
FIGS. 5A to 5C are enlarged sectional views of main parts of a conventional rack and pinion mechanism.
[Explanation of symbols]
θ, θ1, θ2 ... reference pressure angle, 8 ... pinion (first gear or second gear),
9 ... Rack (second gear or first gear), 14 ... Rack and pinion mechanism,
20 ... Meat thinning portion, 21 ... Inclined surface, 22 ... First arc surface (arc surface),
23 ... tooth bottom, 24 ... second arc surface (another arc surface).

Claims (6)

互いに噛合う第1及び第2歯車を備え、前記第1及び第2歯車のうちいずれか一方における少なくとも一部の歯底には肉ぬすみ部を設けるようにした歯車機構において、
前記肉ぬすみ部は、前記第1又は第2歯車の歯先面からの有効歯たけ内に入り込まないように設けると共に、前記第1又は第2歯車の噛合い歯面に連続する円弧面を含む歯車機構。
A gear mechanism comprising first and second gears meshing with each other, wherein a thinned portion is provided on at least some of the tooth bottoms of either one of the first and second gears;
The meat thinning portion is provided so as not to enter the effective toothpaste from the tooth tip surface of the first or second gear, and includes an arc surface continuous to the meshing tooth surface of the first or second gear. Gear mechanism.
前記肉ぬすみ部を設けた第1又は第2歯車の噛合い歯面を、歯先とは反対の方向に延長することにより傾斜面を形成し、この傾斜面に前記円弧面を滑らかに連続させるようにした請求項1に記載の歯車機構。An inclined surface is formed by extending the meshing tooth surface of the first or second gear provided with the thinning portion in a direction opposite to the tooth tip, and the arc surface is smoothly continued to the inclined surface. The gear mechanism according to claim 1, which is configured as described above. 前記第1及び第2歯車のうち前記肉ぬすみ部を形成した一方の歯車はラックであり、他方の歯車は前記ラックに噛合うピニオンである請求項1又は請求項2に記載の歯車機構。3. The gear mechanism according to claim 1, wherein one of the first gear and the second gear that forms the thinned portion is a rack, and the other gear is a pinion that meshes with the rack. 前記ラックは、その両端部に向かうほど、又は中央部に向うほど基準圧力角が大きくなるヴァリアブルラックである請求項3に記載の歯車機構。The gear mechanism according to claim 3, wherein the rack is a variable rack whose reference pressure angle increases toward the both end portions or toward the center portion. 歯底の確保が困難となる閾基準圧力角を予め設定し、この閾基準圧力角以上の基準圧力角を有するラック歯の歯底にのみ前記肉ぬすみ部を設けるようにした請求項4に記載の歯車機構。5. The threshold reference pressure angle at which it is difficult to ensure the bottom of the tooth is set in advance, and the thinning portion is provided only on the bottom of the rack tooth having a reference pressure angle equal to or greater than the threshold reference pressure. Gear mechanism. 前記肉ぬすみ部は、前記円弧面と滑らかに連続する当該円弧面とは別の円弧面を含み、当該別の円弧面は歯底の少なくとも一部を構成する請求項1〜請求項5のうちいずれか1項に記載の歯車機構。The said thinning portion includes an arc surface different from the arc surface that is smoothly continuous with the arc surface, and the another arc surface constitutes at least a part of a tooth bottom. The gear mechanism of any one of Claims.
JP2003183468A 2003-06-26 2003-06-26 Gear mechanism Expired - Fee Related JP4414688B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003183468A JP4414688B2 (en) 2003-06-26 2003-06-26 Gear mechanism

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003183468A JP4414688B2 (en) 2003-06-26 2003-06-26 Gear mechanism

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005016646A true JP2005016646A (en) 2005-01-20
JP4414688B2 JP4414688B2 (en) 2010-02-10

Family

ID=34183565

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003183468A Expired - Fee Related JP4414688B2 (en) 2003-06-26 2003-06-26 Gear mechanism

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4414688B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009107539A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Nsk Ltd Rack and pinion type steering device
JP2013184597A (en) * 2012-03-08 2013-09-19 Jtekt Corp Steering device
CN103671820A (en) * 2012-09-21 2014-03-26 恩普乐股份有限公司 Gear and manufacturing method for the same
US20140083223A1 (en) * 2012-06-21 2014-03-27 Neturen Co., Ltd. Rack bar and rack bar teeth forming die
US8683887B2 (en) 2004-01-13 2014-04-01 Jtekt Corporation Rack-and-pinion steering apparatus
JP2014062591A (en) * 2012-09-21 2014-04-10 Enplas Corp Gear

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8683887B2 (en) 2004-01-13 2014-04-01 Jtekt Corporation Rack-and-pinion steering apparatus
JP2009107539A (en) * 2007-10-31 2009-05-21 Nsk Ltd Rack and pinion type steering device
JP2013184597A (en) * 2012-03-08 2013-09-19 Jtekt Corp Steering device
US20140083223A1 (en) * 2012-06-21 2014-03-27 Neturen Co., Ltd. Rack bar and rack bar teeth forming die
US9316294B2 (en) * 2012-06-21 2016-04-19 Neturen Co., Ltd. Rack bar and rack bar teeth forming die
US10060518B2 (en) 2012-06-21 2018-08-28 Neturen Co., Ltd. Rack bar and rack bar teeth forming die
CN103671820A (en) * 2012-09-21 2014-03-26 恩普乐股份有限公司 Gear and manufacturing method for the same
JP2014062591A (en) * 2012-09-21 2014-04-10 Enplas Corp Gear
US9550243B2 (en) 2012-09-21 2017-01-24 Enplas Corporation Gear and manufacturing method for the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP4414688B2 (en) 2010-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100581839B1 (en) Power transmission apparatus
JP2009133414A (en) Wave gear sspeed reducer and variable transmission ratio steering device
JP4414688B2 (en) Gear mechanism
JP2003503649A (en) Helical and spur gear drives with pinion tooth surface and conjugate gear tooth surface with double crowning
JP3799040B2 (en) Variable gear ratio slip limit differential
JP2013155787A (en) Worm gear mechanism, and electric power steering device using worm gear mechanism
JP4515834B2 (en) Electric power steering device
JP6119309B2 (en) Cross shaft gear transmission mechanism and wheel steering device using the same
US8033196B2 (en) Resin double helical gear pair
JP2003184995A (en) Decelerating gear mechanism and motor-driven power steering device
JP2005121106A (en) Bevel gear
JP2002139127A (en) Gear of motor-driven power steering device
JP4338487B2 (en) Vehicle steering apparatus having a rack and pinion mechanism
JP4438565B2 (en) Rack and pinion steering system
CN216580690U (en) Speed ratio device of steering gear
CN214648839U (en) Sprocket, moped and electric vehicle
JP4214836B2 (en) Element gear of differential gear unit for vehicle
JP3698410B2 (en) Bevel gear
KR100678633B1 (en) Rack and Pinion Type Steering Gear System
JP2018533518A (en) Steering transmission for vehicles
JP2007145067A (en) Connecting structure of rotary shaft, and transmission ratio variable device
JP2009160960A (en) Rack-and-pinion type steering device
JP2004360877A (en) Involute gear
JP2605973B2 (en) Gear device
JP2007162806A (en) Multi-stage planetary gear type transmission

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060228

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060623

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090217

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090219

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090417

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091120

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4414688

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131127

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees