JP2007161165A - Power transmission mechanism and electric power steering device installing the mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えば自動車の操舵装置に組み込み、電動モータの出力を補助動力として利用する事により、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の電動式パワーステアリング装置並びにこの電動式パワーステアリング装置等に組み込む動力伝達機構の改良に関する。 The present invention is, for example, incorporated in a steering apparatus of an automobile and uses an output of an electric motor as auxiliary power, thereby reducing the force required for a driver to operate a steering wheel, and the electric power steering apparatus The present invention relates to an improvement of a power transmission mechanism incorporated in an electric power steering device or the like.
操舵輪(フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪)に舵角を付与する際に運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広く使用されている。又、この様なパワーステアリング装置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年普及し始めている。電動式パワーステアリング装置は、油圧式のパワーステアリング装置に比べて小型・軽量にでき、補助動力の大きさ(トルク)の制御が容易で、しかもエンジンの動力損失が少ない等の利点がある。図13は、この様な電動式パワーステアリング装置の、従来から知られている基本構成の1例を略示している。 A power steering device is widely used as a device to reduce the force required for the driver to operate the steering wheel when giving a steering angle to the steered wheels (usually the front wheels except for special vehicles such as forklifts) Has been. In addition, an electric power steering apparatus that uses an electric motor as an auxiliary power source in such a power steering apparatus has begun to spread in recent years. The electric power steering device can be made smaller and lighter than the hydraulic power steering device, has advantages such as easy control of the magnitude (torque) of auxiliary power and less power loss of the engine. FIG. 13 schematically shows an example of a conventionally known basic configuration of such an electric power steering apparatus.
この電動式パワーステアリング装置は、基端部(図13の上端部)にステアリングホイール1を固定したステアリングシャフト2と電動モータ3との間に、減速機4を設け、この電動モータ3の動力を、この減速機4を介してステアリングシャフト2に伝達可能としている。操舵輪14に舵角を付与する為、上記ステアリングホイール1の操作によりステアリングシャフト2を回転させると、トルクセンサ5がこのステアリングシャフト2の回転方向とトルクとを検出し、その検出信号を制御器6に送る。この制御器6は、この検出信号に基づいて、上記電動モータ3に通電し、上記減速機4を介してステアリングシャフト2を、上記ステアリングホイール1の操作に基づく回転方向と同方向に回転させる。この結果、上記ステアリングシャフト2の先端部(図13の下端部)は、ステアリングホイール1から付与された力に基づくトルクよりも大きなトルクで回転する。上記ステアリングシャフト2の先端部は、自在継手7、7及び中間シャフト8を介してステアリングギヤ9の入力軸10に伝達される。この入力軸10は、ピニオン11を回転させ、ラック12を介してタイロッド13を押し引きし、上記操舵輪14に所望の舵角を付与する。この様な説明から明らかな通り、操舵輪14に舵角を付与する為に運転者がステアリングホイール1を操作する為に要する力は、上記電動モータ3から減速機4を介してステアリングシャフト2に加えられる補助動力分だけ小さくて済む様になる。
This electric power steering apparatus is provided with a speed reducer 4 between a steering shaft 2 having a
この様な電動式パワーステアリング装置の場合、上記ステアリングシャフト2と電動モータ3との間に設ける減速機4として、ウォーム軸とウォームホイールとから成るウォーム減速機が、従来から一般的に使用されている。又、上記電動モータ3の回転軸と減速機4を構成する入力軸とを、これら両軸のうちの一方に設けた雄スプライン部と、他方に設けたスプライン部とをスプライン係合させて成るスプライン係合部により、動力の伝達を可能に連結する事が、一般的に行なわれている。
In the case of such an electric power steering apparatus, a worm speed reducer composed of a worm shaft and a worm wheel has been generally used as the speed reducer 4 provided between the steering shaft 2 and the
但し、上記減速機4としてウォーム減速機を使用する場合、ウォーム軸のウォームとウォームホイールとの歯面同士の間に存在する不可避なバックラッシが大きくなると、これら歯面同士が強く衝合して、耳障りな歯打ち音が発生する可能性がある。例えば、路面が荒れている等により、車輪側からステアリングシャフト2に振動荷重が加わると、上記バックラッシの存在により、耳障りな歯打ち音が発生する。この様な事情から、近年は、ウォーム減速機を構成するギヤハウジングとウォーム軸との間に弾力付与手段を設けて、この弾力付与手段により、ウォーム軸に、ウォームホイールに向かう方向の弾力を付与し、上記バックラッシを抑え(小さくするか0にし)、上記歯打ち音の発生を抑える事が考えられている。 However, when a worm reducer is used as the reducer 4, if the inevitable backlash existing between the tooth surfaces of the worm shaft worm and the worm wheel increases, the tooth surfaces strongly collide with each other, An annoying rattling noise can occur. For example, when a vibration load is applied to the steering shaft 2 from the wheel side due to a rough road surface, an unpleasant rattling sound is generated due to the presence of the backlash. For these reasons, in recent years, an elastic force imparting means is provided between the gear housing constituting the worm speed reducer and the worm shaft, and the elastic force imparting means imparts the elastic force in the direction toward the worm wheel to the worm shaft. However, it is considered to suppress the backlash (reduce or reduce it to 0) and suppress the occurrence of the rattling noise.
但し、この様な弾力付与手段を設けた構成により上記歯打ち音の発生を抑える場合には、ウォーム軸を電動モータ3の回転軸に対し傾斜させる為、これら両軸の間に設けたスプライン係合部を構成する各歯の一部が抉られる可能性がある。これに対して、スプライン係合部を構成する雄、雌両スプライン部の剛性を高くした場合には、上記各歯が抉られるのを防止する事はできるが、これら両スプライン部の歯面同士の間での歯打ち音が生じ易くなってしまう。この為、電動モータ3の回転軸に対するウォーム軸の傾斜を可能にしつつ、この歯打ち音の発生を抑える為には、これら両軸に設けた上記両スプライン部同士の間の隙間を厳密に規制し、管理すると言った、困難な作業を行なわなければならず、電動式パワーステアリング装置のコスト上昇を招く原因となる。
However, when the generation of the rattling noise is suppressed by the configuration provided with such elasticity applying means, the spline mechanism provided between these two shafts is used to incline the worm shaft with respect to the rotating shaft of the
[先発明の説明]
この様な事情に鑑みて、本発明の発明者らは、先に、図14〜19に示す様な動力伝達機構を組み込んだ電動式パワーステアリング装置の先発明の第1例を発明した(特願2004−353558号)。この図14〜19に示す先発明の第1例の動力伝達機構と、これを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、ウォーム軸27の端部に設けた雌スプライン部48と、電動モータ28の回転軸29に設けた雄スプライン部47との間に、一部が弾性材製である弾性歯付リング49を設け、この弾性歯付リング49を介して上記両軸27、29同士の間での動力の伝達を可能としている。次に、この構造に就いて詳しく説明する。
[Description of Prior Invention]
In view of such circumstances, the inventors of the present invention previously invented a first example of the prior invention of an electric power steering apparatus incorporating a power transmission mechanism as shown in FIGS. Application No. 2004-353558). In the case of the power transmission mechanism of the first example of the prior invention shown in FIGS. 14 to 19 and the electric power steering apparatus incorporating the same, a
上記電動式パワーステアリング装置は、後端部(図14の右端部)にステアリングホイール1を固定したステアリングシャフト2と、このステアリングシャフト2を挿通自在なステアリングコラム15と、このステアリングシャフト2に補助トルクを付与する為のアシスト装置16とを備える。
The electric power steering apparatus includes a steering shaft 2 having a
上記ステアリングシャフト2は、車両の後端側(図14の右側)に設けるアウターシャフト17と、同じく前端側(図14の左側)に設けるインナーシャフト18とを、回転力の伝達を可能に組み合わせて成る。又、このインナーシャフト18は、車両の後端側に設ける第一のインナーシャフト22と、前端側に設ける第二のインナーシャフト23とを、トーションバー24(図15)により連結している。上記ステアリングコラム15の前端部(図14の左端部)は、車体19の一部に支持したギヤハウジング21の後端面(図14の右端面)に結合固定している。上記インナーシャフト18の前端部は、このギヤハウジング21に挿通させると共に、このギヤハウジング21の前端面から突出させている。そして、このインナーシャフト18のこの前端面から突出させた前端部とステアリングギヤ9の入力軸10とを、自在継手7、7、中間シャフト8を介して、動力の伝達を可能に連結している。又、上記入力軸10にはピニオン11(図13参照)を固定しており、このピニオン11をラック12(図13参照)に噛合させている。従って、上記ステアリングシャフト2の回転に伴い、上記ラック12を介してタイロッド13、13が押し引きされ、操舵輪14(図10参照)に所望の舵角が付与される。
The steering shaft 2 is formed by combining an
前記アシスト装置16は、図15〜19に示す様に、ウォームホイール26と、ウォーム軸27と、このウォーム軸27に弾力を付与する弾力付与手段31と、電動モータ28と、動力伝達機構30と、トルクセンサ5及び制御器6(図13参照)とを備える。このうちのウォームホイール26は、前記インナーシャフト18の前端側に設ける第二のインナーシャフト23の中間部に外嵌固定する。又、上記弾力付与手段31は、前記ギヤハウジング21の内側にそれぞれ設けた、段付円筒状の軸受ホルダ32と、第一、第二の玉軸受33、34と、揺動軸35と、コイルばね36とを備える。上記ウォームホイール26とウォーム軸27とは、上記ギヤハウジング21の内側に設けており、このウォーム軸27の中間部に設けたウォーム37と上記ウォームホイール26とを噛合させている。これらウォーム軸27とウォームホイール26とが、ウォーム減速機20を構成する。又、上記ウォーム軸27は、請求項に記載した被駆動軸に対応する。
As shown in FIGS. 15 to 19, the
上記トルクセンサ5は、前記トーションバー24の捩れに基づく前記第一、第二の両インナーシャフト22、23の相対回転方向と相対回転量とから、前記ステアリングホイール1からステアリングシャフト2に加えられるトルクの方向と大きさとを検出し、検出値を表す信号(検出信号)を、上記制御器6に送る。そして、この制御器6は、上記検出信号に応じて、上記電動モータ28に駆動の為の信号を送り、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。
The torque sensor 5 is a torque applied from the
上記電動モータ28の回転軸29の先端部(図15〜17の右端部)と、上記ウォーム軸27の基端部(図15〜17の左端部)とは、上記動力伝達機構30により、動力の伝達を可能に連結している。この動力伝達機構30は、上記回転軸29の先端部に設けた雄スプライン部47(図15〜17)と、上記ウォーム軸27の基端部に設けた雌スプライン部48(図15〜17)と、これら両スプライン部47、48の間に設けた弾性歯付リング49とから成る。上記回転軸29は、請求項に記載した駆動軸に対応するもので、両端寄り部分を上記電動モータ28を構成するケース38に、図示しない第三、第四の玉軸受により、回転自在に支持している。そして上記回転軸29の中間部に、ステータと対向するロータ(図示せず)を設けている。
The distal end portion (right end portion in FIGS. 15 to 17) of the rotating
上記弾性歯付リング49は、図19に詳示する様に、外周面に上記雌スプライン部48とスプライン係合する外歯50を、内周面に上記雄スプライン部47とスプライン係合する内歯51を、それぞれ有する略円筒状である。この様な弾性歯付リング49は、弾性材である合成ゴムにより円筒状に形成した本体部52の外周面の円周方向等間隔複数個所に、外径側に突出する外歯素子部54、54を、同じく内周面の円周方向等間隔複数個所に、内径側に突出する内歯素子部55、55を、それぞれ軸方向全長に亙り形成している。
As shown in detail in FIG. 19, the
又、上記各外歯素子部54、54の外径側表面と、上記本体部52の外周面でこれら各外歯素子部54、54の間部分とにナイロン帆布等の織布56aを、この外周面の全周に亙り連続する状態で貼着している。そして、上記各外歯素子部54、54と、上記織布56aでこれら各外歯素子部54、54の外径側表面を覆った部分とにより、上記外歯50を構成している。又、上記各内歯素子部55、55の内径側表面と、上記本体部52の内周面でこれら各内歯素子部55、55の間部分とにナイロン帆布等の織布56bを、この内周面の全周に亙り連続する状態で貼着している。そして、上記各内歯素子部55、55と、上記織布56bでこれら各内歯素子部55、55の内径側表面を覆った部分とにより、上記内歯51を構成している。この構成により、上記弾性歯付リング49の外径側と内径側とに、上記外歯50と内歯51とが、それぞれ設けられる。又、図示の例の場合には、各外歯素子部54、54と各内歯素子部55、55との円周方向に関する位置及び数を、これら各外歯素子部54、54及び各内歯素子部55、55同士で一致させている。
Further, a
上述の様に構成する弾性歯付リング49のうち、上記外歯50を前記雌スプライン部48に、上記内歯51を前記雄スプライン部47に、それぞれスプライン係合させる事により、前記電動モータ28の回転軸29の先端部とウォーム軸27の基端部とを、これら両軸29、27の相対回転を不能に連結している。この構成により、このウォーム軸27は、上記回転軸29と共に回転する。
Of the
一方、前記ギヤハウジング21の内側に前記軸受ホルダ32を設けると共に、この軸受ホルダ32の内側に上記ウォーム軸27を、回転自在に支持している。この軸受ホルダ32は、互いに同心の大径筒部39と小径筒部40とを段部41により連結している。そして、この軸受ホルダ32を、上記ギヤハウジング21の内側に、このギヤハウジング21に支持した揺動軸35により、この揺動軸35を中心とする揺動変位を自在に支持している。又、上記軸受ホルダ32の大径筒部39の内側に上記ウォーム軸27の基端部(図15〜17の左端部)を、前記第一の玉軸受33により、回転自在に支持している。又、上記ウォーム軸27の先端部(図15〜17の右端部)を、上記軸受ホルダ32の小径筒部40の内側に、前記第二の玉軸受34により、回転自在に支持している。
On the other hand, the bearing
更に、上記小径筒部40の先端部外周面と上記ギヤハウジング21の内面に設けた凹孔42の内周面との間に、弾性リング43を設けている。又、上記小径筒部40の長さ方向中間部の円周方向一部に、内外両周面を貫通する透孔44を形成しており、この透孔44を通じて前記ウォームホイール26と上記ウォーム軸27のウォーム37とを噛合させている。
Further, an
又、上記軸受ホルダ32を構成する大径筒部39の外周面の円周方向一部に凹孔45を形成すると共に、この凹孔45の底面とギヤハウジング21の内面との間に、前記コイルばね36を設けている。そして、このコイルばね36により、上記ウォーム軸27の基端部に、上記軸受ホルダ32及び第一の玉軸受33を介して、径方向の弾力を付与している。この構成により、上記ウォーム軸27は、前記揺動軸35を中心として、上記ウォームホイール26に向かう方向に弾性的に揺動変位する。そして、このウォームホイール26を外嵌固定した前記第二のインナーシャフト23と上記ウォーム軸27との、中心軸同士の間の距離が弾性的に縮まって、上記ウォーム37とウォームホイール26との歯面同士が、予圧を付与された状態で当接する。この構成により、これら両部材37、26の噛合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。
Further, a
上述の様に構成する、先発明の第1例の動力伝達機構とこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48と、電動モータ28の回転軸29に設けた雄スプライン部47との間に弾性歯付リング49を設けている。この為、これら雄、雌両スプライン部47、48の歯面同士が直接衝合する事を防止でき、これら歯面同士が衝合する事による異音の発生を防止できる。又、上記弾性歯付リング49の外径側に、一部が合成ゴム製の外歯素子部54、54である外歯50を設けると共に、上記弾性歯付リング49の内径側に、一部が合成ゴム製の内歯素子部55、55である内歯51を設けている。この為、上記雄、雌両スプライン部47、48の歯面と上記弾性歯付リング49の内歯51及び外歯50の歯面とが衝合する事による耳障りな異音を小さくできるか、又はなくせる。又、この耳障りな異音の発生を抑える為に、電動モータ28の回転軸29とウォーム軸27との曲げ剛性を低くする必要がない。
In the case of the power transmission mechanism of the first example of the present invention and the electric power steering apparatus incorporating the power transmission mechanism configured as described above, the
しかも、上記各内歯素子部55、55と各外歯素子部54、54とが弾性材である、合成ゴム製である為、上記雄、雌両スプライン部47、48に存在する不可避な寸法誤差を上記内歯51及び外歯50により或る程度吸収し易くできて、寸法管理及び組立作業を容易に行なえる。この為、動力伝達機構及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置のコストの上昇を或る程度抑える事ができる。
In addition, since the internal
この結果、上述の図14〜19に示した先発明の第1例の構造によれば、徒にコストを上昇させたり、上記回転軸29とウォーム軸27との曲げ剛性を低くする事なく、耳障りな異音の発生を抑える事ができる。尚、上述の図14〜19に示した構造の場合には、上記弾性歯付リング49の本体部52を構成する弾性材として、合成ゴムを使用しているが、この合成ゴムの代わりに、合成ゴム以外のエラストマー、合成樹脂等を使用する事もできる。
As a result, according to the structure of the first example of the prior invention shown in FIGS. 14 to 19 described above, without increasing the cost or reducing the bending rigidity between the
但し、上述の先発明の第1例の構造の場合には、上記回転軸29とウォーム軸27との間で伝達可能な動力を大きくする面から未だ改良の余地がある。この様な事情から本発明の発明者は、本発明に先立って、図20に示す様な、動力伝達機構の先発明の第2例を発明した。次に、この先発明の第2例に就いて説明する。尚、この先発明の第2例に於いて、動力伝達機構30a以外の電動式パワーステアリング装置の構造は、上述の図14〜19に示した先発明の第1例の場合と同様である。この先発明の第2例の動力伝達機構30aの場合には、弾性歯付リング49aの外歯50aと内歯51aとの円周方向に関する位置を互いに異ならせている(位相をずらしている)。即ち、この弾性歯付リング49aは、合成ゴム等の弾性材により全体を筒状に一体成形した本体部62と、1対のナイロン帆布等の織布56a、56bとから成る。このうちの本体部62は、外径側端部に位置する円周方向等間隔複数個所(図示の例の場合は6個所)に設けた断面円弧形の外歯素子部54a、54aと、内径側端部に位置する円周方向等間隔複数個所(図示の例の場合は6個所)に設けた断面円弧形の内歯素子部55a、55aとを、径方向中央部に設けた複数の連結部61、61を介して、円周方向に関して交互に連続させている。そして、上記弾性歯付リング49aの全体を円筒状に形成している。又、上記弾性歯付リング49aの外周面及び内周面に、それぞれ上記織布56a、56bを全周に亙り貼着している。そして、上記各外歯素子部54a、54aと、上記各連結部61、61の外周面寄り部分とにより、ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48aとスプライン係合する、外歯50aを構成している。又、上記各内歯素子部55a、55aと、上記各連結部61、61の内周面寄り部分とにより、電動モータ28の回転軸29に設けた雄スプライン部47aとスプライン係合する、内歯51aを構成している。この様に構成する為、弾性歯付リング49aの外歯50aの頂部(歯先面)と内歯51aの頂部(歯先面)とは、円周方向に関して互いにずれており、上記外歯50aの頂部は上記内歯51aの歯底部に、この内歯51aの頂部は上記外歯50aの歯底部に、それぞれ径方向に対向している。
However, in the case of the structure of the first example of the above-described prior invention, there is still room for improvement in terms of increasing the power that can be transmitted between the
又、この外歯50aの頂部を上記内歯51aの歯底面に、この内歯51aの頂部を上記外歯50aの歯底面に、それぞれ弾性歯付リング49aの直径方向に近付けている。そして、上記内歯51aの歯底部を、この外歯50aの歯底部よりも、弾性歯付リング49aの外径側に位置させている。又、上記回転軸29に設けた雄スプライン部47aと、上記ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48aとの間に上記弾性歯付リング49aを設けた状態で、上記雄スプライン部47aの各歯と雌スプライン部48aの各歯とを、これら雄、雌両スプライン部47a、48aの円周方向に重畳させている(オーバーラップさせている)。例えば、図20に二点鎖線イで示す、弾性歯付リング49aと同心の仮想円を考えた場合に、この仮想円の円周上に、上記雄スプライン部47aの各歯と雌スプライン部48aの各歯とが存在する。
Further, the top portion of the
この様な図20に示した先発明の第2例の構造の場合、上述の様に、上記回転軸29に設けた雄スプライン部47aと、上記ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48aとの間に弾性歯付リング49aを設けた状態で、上記雄スプライン部47aの各歯と雌スプライン部48aの各歯とを、これら雄、雌両スプライン部47a、48aの円周方向に重畳させている。これに対して、前述の図19に示した先発明の第1例の構造の場合には、外歯50の歯底部を内歯51の歯底部よりも直径方向外側に位置させている。この様な従来構造の場合、電動モータ28の回転軸29とウォーム軸27との間で動力を伝達する際に、上記弾性歯付リング49の内径側部分と外径側部分とに、円周方向に関して互いに逆方向の力が加わる事により、上記弾性歯付リング49に大きな剪断力が加わる可能性がある。
In the case of the structure of the second example of the prior invention shown in FIG. 20, the
これに対して、上述の図20に示した先発明の第2例の構造の場合には、雄、雌各スプライン部47a、48aの各歯を、これら両スプライン部47a、48aの円周方向に重畳させている為、回転軸29とウォーム軸27との間で動力を伝達する場合でも、弾性歯付リング49aに大きな剪断力が加わる事を防止できる。又、上記先発明の第2例の構造の場合には、上記両軸29、27の間で動力を伝達する際に、上記弾性歯付リング49aを構成する弾性材が、上記雄、雌両スプライン部47a、48aの円周方向に隣り合う歯同士の間で圧縮される様にはなるが、主に圧縮力が加わる弾性歯付リング49aは、主に剪断力が加わる弾性歯付リングよりも破損しにくい(耐久性を確保し易い)。この為、上記両軸29、27の間での伝達可能な動力を大きくできる。しかも、上記先発明の第2例の構造の場合には、上記外歯50aの頂部と内歯51aの頂部とが円周方向にずれており、しかも、この内歯51aの歯底部が上記外歯50aの歯底部よりも、直径方向外側に位置している。この為、弾性歯付リング49aの径方向の寸法を或る程度小さくできて、動力伝達機構30aの小型化を図れる。
On the other hand, in the case of the structure of the second example of the prior invention shown in FIG. 20, the teeth of the male and
但し、上述の図20に示した先発明の第2例の動力伝達機構30aの場合には、少なくとも、ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48aと電動モータ28の回転軸29に設けた雄スプライン部47aとの間に弾性歯付リング49aを設けた状態で、上記雌スプライン部48aの各歯とこれとスプライン係合する弾性歯付リング49aの外歯50aとの、互いに対向する(接触する)歯面の断面形状の外形を互いに同じとしている。そして、これらの互いに対向する歯面同士の間に隙間が生じない様にしている。又、上記雄スプライン部47aの各歯とこれとスプライン係合する弾性歯付リング49aの内歯51aとの、互いに対向する(接触する)歯面の断面形状の外形も互いに同じとし、互いに対向する歯面同士の間に隙間が生じない様にもしている。この様な先発明の第2例の場合には、弾性歯付リング49aが上記雌スプライン部48aと雄スプライン部47aとの間で弾性変形する際の逃げ部(隙間部分)が、この間部分に存在しない。この為、ウォーム軸27と回転軸29との中心軸同士のずれ(径方向の不一致又は傾斜)を、上記弾性歯付リング49aの弾性変形により十分に吸収する事が難しくなる。即ち、この弾性歯付リング49aの剛性が非常に高くなってしまい、上記両軸27、29の中心軸同士のずれに対する許容量が非常に少なくなってしまうと言う問題がある。この様に、上記両軸27、29の中心軸同士のずれに対する許容量が非常に少なくなる場合には、ウォーム減速機20を構成するウォームホイール26(図15、16参照)とウォーム軸27のウォーム(図15参照)との間のバックラッシを抑えるべく、上記ウォームホイール26に、このウォーム軸27を介して弾力を付与する際に、この弾力を十分に付与する事ができなくなる。この事は、耳障りな異音(歯打ち音)が発生したり、ステアリングホイール1(図13、14参照)の操舵感が悪化する事に繋がる。
However, in the case of the
尚、前述の図11〜19に示した先発明の第1例の場合も、上記先発明の第2例の場合と同様に、弾性歯付リング49の内歯51及び外歯50の歯面の断面形状の外形を、雄スプライン部47及び雌スプライン部48の歯面の断面形状の外形とそれぞれ同じにしてはいる。但し、この先発明の第1例の場合には、弾性歯付リング49の外歯50と内歯51との円周方向の位置を互いに一致させており、しかも、雌スプライン部48の各歯と雄スプライン部47の各歯とを、円周方向に重畳させていない(オーバーラップさせていない)。この様な先発明の第1例の場合には、弾性歯付リング49の径方向の厚さを、円周方向に関して外歯50及び内歯51の頂部と一致する部分で大きくできる為、ウォーム軸27と回転軸29との中心軸同士のずれを、上記弾性歯付リング49の弾性変形により或る程度吸収できる。この為、上述の様な異音の発生やステアリングホイール1の操舵感の悪化と言った問題は、上記先発明の第2例の場合よりも生じにくい。これに対して、上述の図20に示した先発明の第2例の場合には、上記先発明の第1例の場合と異なり、弾性歯付リング49aの径方向の厚さが円周方向の多くの部分で小さく(薄く)なってしまう。この為、ウォーム軸27と回転軸29との中心軸同士のずれを、上記弾性歯付リング49aの弾性変形により十分に吸収する事が難しくなる。この様な先発明の第2例の場合には、上記先発明の第1例の場合に比べて、耳障りな異音がより発生し易く、ステアリングホイール1の操舵感がより悪化し易くなり、改良の余地が大きい。
尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献1〜3がある。
In the case of the first example of the prior invention shown in FIGS. 11 to 19, the tooth surfaces of the
Note that there are
本発明は、この様な事情に鑑みて、雄、雌両スプライン部の各歯を円周方向に重畳させる事で、駆動軸と被駆動軸との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸の中心軸同士のずれを生じ易くできる構造を実現すべく発明したものである。 In view of such circumstances, the present invention can increase the power that can be transmitted between the drive shaft and the driven shaft by overlapping each tooth of the male and female spline portions in the circumferential direction. In addition, the invention has been invented to realize a structure that can easily cause a shift between the central axes of these two axes.
本発明の動力伝達機構とこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置のうち、請求項1に記載した動力伝達機構は、前述の図14〜20に示した先発明の各例の動力伝達機構と同様に、
駆動軸と被駆動軸との間に設けられて、これら両軸の間で動力を伝達する為の動力伝達機構であって、雌スプライン部と、雄スプライン部と、弾性歯付リングとを備える。
このうちの雌スプライン部は、上記両軸のうちの一方の軸の端部内周面に設けられている。
又、上記雄スプライン部は、上記両軸のうちの他方の軸の端部外周面に設けられている。
又、上記弾性歯付リングは、上記雌スプライン部とスプライン係合する外歯をその外周面に、上記雄スプライン部とスプライン係合する内歯をその内周面に、それぞれ有する。 又、上記弾性歯付リングは、外径側と内径側とに、それぞれが弾性材製である複数ずつの外歯素子部と内歯素子部とを一体的に設けている。
尚、上記弾性歯付リングは、全体を円筒状としているものの他、全体を欠円筒状としているものも含む。又、弾性歯付リングは、全体を弾性材製としたものの他、弾性材製の本体部の内、外両周面のうちの少なくとも一方の周面に織布を貼着して成るものも含む。
Of the power transmission mechanism of the present invention and the electric power steering apparatus incorporating the power transmission mechanism, the power transmission mechanism described in
A power transmission mechanism that is provided between a drive shaft and a driven shaft and transmits power between the two shafts, and includes a female spline portion, a male spline portion, and an elastic toothed ring. .
Of these, the female spline portion is provided on the inner peripheral surface of the end portion of one of the two shafts.
The male spline portion is provided on the outer peripheral surface of the end portion of the other shaft of the two shafts.
The elastic toothed ring has external teeth that are spline-engaged with the female spline portion on its outer peripheral surface, and inner teeth that are spline-engaged with the male spline portion on its inner peripheral surface. The elastic toothed ring is integrally provided with a plurality of external tooth element portions and internal tooth element portions each made of an elastic material on the outer diameter side and the inner diameter side.
The elastic toothed ring includes not only a cylindrical shape as a whole but also a cylindrical shape as a whole. The elastic toothed ring is not only made of an elastic material as a whole, but also made by attaching a woven fabric to at least one of the outer peripheral surfaces of the main body made of elastic material. Including.
特に、本発明の動力伝達機構のうち、請求項1に記載した動力伝達機構に於いては、
上記雌スプライン部の各歯と上記雄スプライン部の各歯とを、これら雄、雌両スプライン部の円周方向に重畳させており、且つ、これら雄、雌両スプライン部のうちの少なくとも一方の各歯と、この一方の各歯とスプライン係合する、上記弾性歯付リングに設けた内歯又は外歯との、互いに対向する歯面の中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせる事により、これら互いに対向する歯面同士の間に隙間を設けている。
In particular, among the power transmission mechanisms of the present invention, in the power transmission mechanism described in
The teeth of the female spline part and the teeth of the male spline part are overlapped in the circumferential direction of the male and female spline parts, and at least one of the male and female spline parts Cross-sectional outer shape of each tooth and an imaginary plane perpendicular to the central axis of the tooth surfaces facing each other, with the internal teeth or external teeth provided on the elastic tooth ring, which are spline-engaged with each one of these teeth By making these different from each other, a gap is provided between the tooth surfaces facing each other.
又、好ましくは、請求項2に記載した様に、上述の請求項1に記載した構成に於いて、上記雄、雌両スプライン部のうちの少なくとも一方の各歯と、この一方の各歯とスプライン係合する、弾性歯付リングに設けた内歯又は外歯との、互いに対向する歯面同士のうち、一方を曲面とし、他方を平坦面とする。
Preferably, as described in claim 2, in the configuration described in
又、請求項3に記載した電動式パワーステアリング装置は、
電動モータの回転軸と減速機を構成する入力軸とを、上述の様な動力伝達機構により、動力の伝達を可能に結合している。
The electric power steering apparatus according to
The rotation shaft of the electric motor and the input shaft constituting the speed reducer are coupled so as to be able to transmit power by the power transmission mechanism as described above.
更に、請求項4に記載した電動式パワーステアリング装置は、
減速機の出力軸又は電動モータの回転軸と、ボールナットとを、上述の様な動力伝達機構により、動力の伝達を可能に結合している。
Furthermore, the electric power steering apparatus according to claim 4 is:
The output shaft of the speed reducer or the rotating shaft of the electric motor and the ball nut are coupled to each other by a power transmission mechanism as described above so that power can be transmitted.
上述の様な本発明の動力伝達機構及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、雌スプライン部と雄スプライン部との間に弾性歯付リングを設けている。この為、前述の図14〜20に示した先発明の各例と同様に、上記雄、雌両スプライン部の歯面同士が直接衝合する事を防止でき、これら歯面同士が衝合する事による異音の発生を防止できる。又、上記弾性歯付リングの外径側に複数の弾性材製の外歯素子部を、この弾性歯付リングの内径側に複数の弾性材製の内歯素子部を、それぞれ設けている。この為、上記雄、雌両スプライン部の歯面と上記弾性歯付リングの内歯及び外歯の歯面とが衝合する事による耳障りな異音を小さくできるか、又はなくせる。又、この耳障りな異音の発生を抑える為に、駆動軸及び被駆動軸の曲げ剛性を低くする必要がない。 In the case of the power transmission mechanism of the present invention as described above and the electric power steering apparatus incorporating the same, an elastic toothed ring is provided between the female spline part and the male spline part. For this reason, it is possible to prevent the tooth surfaces of both the male and female spline parts from directly abutting each other as in the examples of the prior invention shown in FIGS. It is possible to prevent the generation of abnormal noise. Further, a plurality of external tooth elements made of elastic material are provided on the outer diameter side of the elastic toothed ring, and a plurality of internal tooth elements made of elastic material are provided on the inner diameter side of the elastic toothed ring. For this reason, it is possible to reduce or eliminate annoying noise caused by the contact between the tooth surfaces of both the male and female spline portions and the tooth surfaces of the internal and external teeth of the elastic toothed ring. Further, it is not necessary to reduce the bending rigidity of the drive shaft and the driven shaft in order to suppress the generation of this annoying abnormal noise.
しかも、上記各内歯素子部と各外歯素子部とが弾性材製である為、上記雄、雌両スプライン部に存在する不可避な寸法誤差を上記弾性歯付リングにより吸収し易くできて、寸法管理及び組立作業を容易に行なえる。この為、動力伝達機構及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置のコストの上昇を抑える事ができる。従って、徒にコストを上昇させたり、上記駆動軸及び被駆動軸の曲げ剛性を低くする事なく、耳障りな異音の発生を抑える事ができる。又、上記弾性歯付リングの外周面と内周面とに、それぞれ織布を貼着した場合には、弾性材のちぎれや、歯面のむしれを有効に防止できる。 Moreover, since each of the internal tooth element portions and each external tooth element portion are made of an elastic material, the inevitable dimensional errors existing in both the male and female spline portions can be easily absorbed by the elastic toothed ring, Dimension management and assembly work can be performed easily. For this reason, it is possible to suppress an increase in cost of the power transmission mechanism and the electric power steering apparatus incorporating the same. Therefore, it is possible to suppress the generation of annoying noise without increasing the cost and reducing the bending rigidity of the drive shaft and the driven shaft. In addition, when a woven fabric is applied to the outer peripheral surface and the inner peripheral surface of the elastic toothed ring, it is possible to effectively prevent the elastic material from tearing and the tooth surface from coming off.
特に、本発明の場合には、上記駆動軸と被駆動軸とのうちの一方の軸に設けられた雌スプライン部の各歯と、他方の軸に設けられた雄スプライン部の各歯とを、これら両スプライン部の円周方向に重畳させている(オーバーラップさせている)為、動力伝達機構の小型化を図れる。又、上記駆動軸と被駆動軸との間で動力を伝達する際に、弾性歯付リングに大きな剪断力が加わる事を防止できる。上記両軸の間で動力を伝達する際には、雄、雌両スプライン部の円周方向に隣り合う歯同士の間に存在する、弾性歯付リングの一部に圧縮力が加わる様にはなるが、主に圧縮力が加わる弾性歯付リングは、主に剪断力が加わる弾性歯付リングに比べて破損しにくい(耐久性を確保し易い)。この為、上記駆動軸と被駆動軸との間で伝達可能な動力(許容伝達動力)を大きくできる。又、この為に構造を大型化せずに済む。 In particular, in the case of the present invention, each tooth of the female spline portion provided on one of the drive shaft and the driven shaft and each tooth of the male spline portion provided on the other shaft are The power transmission mechanism can be downsized because these spline portions are overlapped (overlapped) in the circumferential direction. Further, when power is transmitted between the drive shaft and the driven shaft, it is possible to prevent a large shearing force from being applied to the elastic toothed ring. When transmitting power between the two shafts, the compression force is applied to a part of the elastic toothed ring that exists between the teeth adjacent to each other in the circumferential direction of the male and female spline parts. However, the elastic toothed ring to which the compressive force is mainly applied is less likely to be damaged than the elastic toothed ring to which the shearing force is mainly applied (durability is easily ensured). For this reason, the power (allowable transmission power) that can be transmitted between the drive shaft and the driven shaft can be increased. For this reason, it is not necessary to increase the size of the structure.
しかも本発明の場合には、上記雄、雌両スプライン部のうちの少なくとも一方の各歯と、この一方の各歯とスプライン係合する、弾性歯付リングに設けた内歯又は外歯との、互いに対向する歯面の中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせる事により、これら互いに対向する歯面同士の間に隙間を設けている。この為、上記雄、雌両スプライン部同士の間で弾性歯付リングが弾性変形する際のこの弾性歯付リングの逃げ部をこの間部分に設ける事ができる。従って、駆動軸と被駆動軸との中心軸同士のずれ(径方向の不一致及び傾斜)に対する許容量を多くできる。この結果、本発明によれば、駆動軸と被駆動軸との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸の中心軸同士のずれを生じ易くできる。例えば、被駆動軸をウォーム軸とすると共に、駆動軸を電動モータの回転軸とし、このウォーム軸をウォームホイールに、弾力付与手段により弾性的に押し付ける事により、異音の発生を抑える様にする場合でも、上記ウォーム軸を駆動軸に対し傾斜し易くする事で、異音の発生をより有効に抑える事ができると共に、ステアリングホイールの操舵感をより有効に向上させる事ができる。 In addition, in the case of the present invention, the teeth of at least one of the male and female spline portions and the internal or external teeth provided on the elastic toothed ring that are spline-engaged with the one of the teeth. The gaps are provided between the tooth surfaces facing each other by making the outer shapes of the cross-sectional shapes with respect to the virtual plane orthogonal to the central axis of the tooth surfaces facing each other different from each other. For this reason, a relief portion of the elastic toothed ring when the elastic toothed ring is elastically deformed between the male and female spline portions can be provided in this portion. Therefore, the tolerance for the deviation (radial mismatch and inclination) between the central axes of the drive shaft and the driven shaft can be increased. As a result, according to the present invention, it is possible to increase the power that can be transmitted between the drive shaft and the driven shaft, and it is possible to easily cause a shift between the central axes of these two shafts. For example, the driven shaft is a worm shaft, the driving shaft is a rotating shaft of an electric motor, and this worm shaft is elastically pressed against the worm wheel by means of elastic force imparting to suppress the generation of abnormal noise. Even in this case, by making the worm shaft easy to incline with respect to the drive shaft, it is possible to more effectively suppress the generation of abnormal noise and to improve the steering feeling of the steering wheel more effectively.
尚、駆動軸から被駆動軸に動力を伝達する際には、弾性歯付リングにこれら両軸から回転方向両側からの力が加わるが、この弾性歯付リングが雄、雌両スプライン部により円周方向に押圧され、弾性変形する事により、この弾性歯付リングの内歯及び外歯の歯面と、雄、雌両スプライン部の歯面とは十分に大きな面積で接触する。この為、上記弾性歯付リングに加わる面圧を十分に低く抑える事ができ、この弾性歯付リングの耐久性を十分に確保できる。 When power is transmitted from the drive shaft to the driven shaft, force is applied to the elastic toothed ring from both shafts from both sides in the rotational direction. This elastic toothed ring is circularly moved by both male and female spline parts. By being pressed in the circumferential direction and elastically deformed, the tooth surfaces of the inner and outer teeth of the elastic toothed ring and the tooth surfaces of both the male and female spline portions come into contact with each other in a sufficiently large area. For this reason, the surface pressure applied to the elastic toothed ring can be sufficiently reduced, and the durability of the elastic toothed ring can be sufficiently ensured.
[本発明の実施の形態の第1例]
図1〜2は、請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第1例を示している。本例の動力伝達機構及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の特徴は、駆動軸である電動モータ28の回転軸29と、被駆動軸であるウォーム軸27との間での動力伝達を可能とする動力伝達機構30aの構造を工夫した点にある。本例に於いて、動力伝達機構30aを除く、電動式パワーステアリング装置の構造及び作用は、前述の図14〜19に示した先発明の第1例、及び、図20に示した先発明の第2例の場合と同様である。この為、これら先発明の第1、2例と、同等部分に関する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
[First example of embodiment of the present invention]
1 and 2 show a first example of an embodiment of the present invention corresponding to
本例の場合、駆動軸である、電動モータ28の回転軸29の先端部外周面に設けた雄スプライン部47bと、被駆動軸である、ウォーム軸27の基端部内周面に設けた雌スプライン部48aと、これら雄、雌両スプライン部47b、48a同士の間に設けた弾性歯付リング49aとにより、動力伝達機構30aを構成している。本例の場合、上記雄スプライン部47bの各歯の歯面の形状以外は、前述の図20に示した先発明の第2例の構造と同様としている。
In the case of this example, a
即ち、本例の場合、上記弾性歯付リング49bは、前述の図20に示した先発明の第2例の場合と同様に、合成ゴムの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材により全体を筒状に一体成形した本体部62と、この本体部62の外周面及び内周面にそれぞれ全周に亙り貼着した1対の織布56a、56b(図20参照)とを備える。尚、図1〜2では、簡略化の為に織布56a、56bの図を省略するが、本発明の実施の形態の第1例では実際には、前述の図20に示した先発明の第2例の場合と同様に織布56a、56bを設けている(後述する図3〜10で表す本発明の実施の形態の第2〜8例でも同様)。これら各織布56a、56bのうち、外径側の織布56aの実際の外周面の断面形状の外形は、図1〜2に表す弾性歯付リング49bの外周面の断面形状の外形と一致している。又、内径側の織布56bの実際の内周面の断面形状の外形は、図1〜2に表す弾性歯付リング49bの内周面の断面形状の外形と一致している。
That is, in the case of this example, the
上記本体部62は、前述の図20に示した先発明の第2例の場合と同様に、外径側端部に位置する円周方向等間隔複数個所(図示の例の場合は6個所)に軸方向全長に亙る状態で設けた、断面円弧形の外歯素子部54a、54aと、内径側端部に位置する円周方向等間隔複数個所(図示の例の場合は6個所)に軸方向全長に亙る状態で設けた、断面円弧形の内歯素子部55a、55aとを備える。そして、上記各外歯素子部54a、54aと、各内歯素子部55a、55aとを、径方向中央部に設けた複数の連結部61、61を介して、円周方向に関して交互に連続する状態で一体成形している。又、上記外径側の織布56aと、この織布56aを貼着した、各外歯素子部54a、54aと、各連結部61、61の外周面寄り部分とにより、外歯50aを構成している。又、上記内径側の織布56bと、この織布56bを貼着した、各内歯素子部55a、55aと、各連結部61、61の内周面寄り部分とにより、内歯51aを構成している。
As in the case of the second example of the prior invention shown in FIG. 20, the
又、上記弾性歯付リング49aの径方向に関して、上記外歯50aの歯底部を上記内歯51aの頂部(歯先面)に、この内歯51aの歯底部を上記外歯50aの頂部(歯先面)に、それぞれ近付けている。そして、上記内歯51aの歯底部を、上記外歯50aの歯底部よりも、上記弾性歯付リング49aの直径方向外側に位置させている。従って、上記内歯51aの各歯底部を通るピッチ円の直径d1 は、上記外歯50aの各歯底部を通るピッチ円の直径d2 よりも大きくなる(d1 >d2 )。
Further, with respect to the radial direction of the
上述の様に構成する弾性歯付リング49aは、上記外歯50aを前記雌スプライン部48aに、上記内歯51aを前記雄スプライン部47bに、それぞれスプライン係合させる事で、上記雄、雌両スプライン部47b、48aの間に設けている。そして、前記電動モータ28の回転軸29の先端部とウォーム軸27の基端部とを、上記弾性歯付リング49aにより、これら両軸29、27の相対回転を不能に連結している。この為、上記ウォーム軸27は、上記回転軸29と共に回転する。
The
又、上記雄スプライン部47bと雌スプライン部48aとの間に弾性歯付リング49aを設けた状態で、上記雄スプライン部47bの各歯と上記雌スプライン部48aの各歯とを、これら雄、雌両スプライン部47b、48aの円周方向に重畳させている(オーバーラップさせている)。従って、例えば、図1(a)に二点鎖線イ´で示す、弾性歯付リング49aと同心の仮想円を考えた場合に、この仮想円の円周上に、上記雄スプライン部47bの各歯と上記雌スプライン部48aの各歯とが存在する。
Further, in the state where the
更に、本例の場合には、上記雄スプライン部47bの各歯と、これら各歯とスプライン係合する、上記弾性歯付リング49aに設けた内歯51aの各歯との、この弾性歯付リング49aの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状のうち、互いに対向する歯面の断面形状の外形(歯面形状)を互いに異ならせている。即ち、本例の場合には、上記弾性歯付リング49aに設けた内歯51aの各歯の歯面の圧力角α2 を、歯先部から歯元部に亙るほぼ総ての部分で同じとしているのに対して、この内歯51aの歯面と対向する、上記雄スプライン部47bの各歯の歯面の歯先寄り部分の圧力角α1 を、歯元寄り部分の圧力角α2 に対して大きくしている(α1 >α2 )。そして、上記内歯51aと雄スプライン部47bとに関して、互いに対向する歯面の断面形状の外形を互いに異ならせている。そしてこれにより、互いに対向する内歯51aの各歯の歯元寄り部分の歯面と、雄スプライン部47bの各歯の歯先寄り部分の歯面との間に、隙間63、63(図1(b))を設けている。
Furthermore, in the case of this example, each tooth of the
上述の様に構成する本例の動力伝達機構30bと、この動力伝達機構30bを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、前述の図14〜20に示した先発明の各例の場合と同様に、徒にコストを上昇させたり、電動モータ28の回転軸29とウォーム軸27との曲げ剛性を低くする事なく、耳障りな異音の発生を抑える事ができる。
In the case of the power transmission mechanism 30b of this example configured as described above and the electric power steering apparatus incorporating this power transmission mechanism 30b, the case of each example of the prior invention shown in FIGS. Similarly, generation of annoying noise can be suppressed without increasing the cost or reducing the bending rigidity between the
特に、本例の場合には、上記ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48aの各歯と、上記回転軸29に設けた雄スプライン部47bの各歯とを、これら雄、雌両スプライン部47b、48aの円周方向に重畳させている(オーバーラップさせている)。この為、動力伝達部の直径方向の寸法を小さくでき、動力伝達機構30bの小型化を図れる。又、上記回転軸29とウォーム軸27との間で動力を伝達する際に、弾性歯付リング49aに大きな剪断力が加わる事を防止できる。上記両軸29、27の間で動力を伝達する際には、雄、雌両スプライン部47b、48aの円周方向に隣り合う歯同士の間に存在する、弾性歯付リング49aの円周方向複数個所に圧縮力が加わる様にはなるが、主に圧縮力が加わる弾性歯付リング49aは、主に剪断力が加わる弾性歯付リングに比べて破損しにくい(耐久性を確保し易い)。この為、上記回転軸29とウォーム軸27との間で伝達可能な動力(許容伝達動力)を大きくできる。又、この為に構造を大型化せずに済む。
In particular, in the case of this example, the teeth of the
しかも本例の場合には、上記雄スプライン部47bの各歯と、上記弾性歯付リング49aに設けた内歯51aとの、互いに対向する歯面の、この弾性歯付リング49aの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形(歯面形状)を互いに異ならせる事により、互いに対向する内歯51aの各歯の歯面と、雄スプライン部47bの各歯の歯面との間に隙間63、63を設けている。この為、上記雄、雌両スプライン部47b、48a同士の間で弾性歯付リング49aが弾性変形する際のこの弾性歯付リング49aの逃げ部をこの間部分に設ける事ができる。従って、電動モータ28の回転軸29と、ウォーム軸27との中心軸同士のずれ(径方向の不一致及び傾斜)に対する許容量を多くできる。この結果、本例によれば、上記回転軸29とウォーム軸27との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸29、27の中心軸同士のずれを生じ易くできる。従って、本例の様に、ウォーム軸27をウォームホイール26に、弾力付与手段31(図15、16参照)により弾性的に押し付ける事により、バックラッシを小さく抑えて、耳障りな異音の発生を抑える様にする場合でも、上記ウォーム軸27を上記回転軸29に対し傾斜し易くする事で、異音の発生をより有効に抑える事ができると共に、ステアリングホイール1(図13、14参照)の操舵感をより有効に向上させる事ができる。
In addition, in the case of this example, the teeth of the
尚、図2に示す様に、上記回転軸29から上記ウォーム軸27に動力を伝達する際には、弾性歯付リング49aにこれら両軸29、27から回転方向(図2の矢印ロ方向)両側からの力が加わるが、この弾性歯付リング49aが雄、雌両スプライン部47b、48aにより円周方向に押圧され、弾性変形する事により、この弾性歯付リング49aの内歯51a及び外歯50aの歯面と、雄、雌両スプライン部47b、48aの歯面とは、円周方向に対向する部分で十分に大きな面積で接触する。この為、上記弾性歯付リング49aに加わる面圧を十分に低く抑える事ができ、この弾性歯付リング49aの耐久性を十分に確保できる。
As shown in FIG. 2, when power is transmitted from the
[本発明の実施の形態の第2例]
次に、図3は、やはり請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第2例を示している。本例の場合には、上述の図1、2に示した第1例の場合と異なり、電動モータ28の回転軸29に設けた雄スプライン部47aの各歯の歯面の圧力角β2 を、歯元部から歯先部に亙るほぼ総ての範囲で同じとするのに対して、弾性歯付リング49bの内歯51bの歯面の歯先寄り部分の圧力角β1 を、歯元寄り部分の圧力角β2 に対して大きくしている(β1 >β2 )。そして、上記雄スプライン部47aの各歯と、上記弾性歯付リング49bに設けた内歯51bとの、互いに対向する歯面の、この弾性歯付リング49bの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせる事により、互いに対向する内歯51bの各歯の歯先寄り部分の歯面と、雄スプライン部47aの各歯の歯元寄り部分の歯面との間に、隙間64、64を設けている。
[Second example of the embodiment of the present invention]
Next, FIG. 3 shows a second example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to
この様に構成する本例の場合も、上述の第1例の場合と同様に、電動モータ28の回転軸29とウォーム軸27との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸29、27の中心軸同士のずれを生じ易くできる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図1、2に示した第1例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
In the case of this example configured as described above, the power that can be transmitted between the
Other configurations and operations are the same as those in the case of the first example shown in FIGS. 1 and 2 described above.
[本発明の実施の形態の第3例]
次に、図4は、やはり請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第3例を示している。本例の場合には、上述した各例の場合と異なり、電動モータ28の回転軸29に設けた雄スプライン部47aの各歯と、弾性歯付リング49aに設けた内歯51aとの、互いに対向する歯面の、この弾性歯付リング49aの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに同じとしている。その代わりに、本例の場合には、ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48bの各歯と、弾性歯付リング49aに設けた外歯50aの各歯との、互いに対向する歯面の、この弾性歯付リング49aの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせている。この為に、本例の場合には、上記雌スプライン部48bの各歯の歯面の歯先寄り部分の圧力角γ1 を、歯元寄り部分の圧力角γ2 に対して大きくしている(γ1 >γ2 )。これに対して、上記弾性歯付リング49aの外歯50aの各歯の歯面の圧力角γ1 は、歯元部から歯先部に亙るほぼ総ての範囲で同じとしている。そしてこれにより、互いに対向する外歯50aの歯先寄り部分の歯面と、雌スプライン部48bの各歯の歯元寄り部分の歯面との間に隙間65、65を設けている。即ち、上述した第1〜2例の場合には、弾性歯付リング49a、49bの内周面と回転軸29の雄スプライン部47b、47aとの間に隙間63、64(図1〜3参照)を設けていたのに対し、本例の場合には、弾性歯付リング49aの外周面とウォーム軸27の雌スプライン部48bとの間に、隙間65、65を設けている。
[Third example of the embodiment of the present invention]
Next, FIG. 4 shows a third example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to
上述の様に構成する本例の場合も、上記雄、雌両スプライン部47a、48b同士の間で弾性歯付リング49aが弾性変形する際のこの弾性歯付リング49aの逃げ部を、この間部分に設ける事ができる。従って、上述した第1〜2例の場合と同様に、電動モータ28の回転軸29と、ウォーム軸27との中心軸同士のずれに対する許容量を多くできる。従って、本例によれば、上記回転軸29とウォーム軸27との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸29、27の中心軸同士のずれを生じ易くできる。この結果、本例の様に、ウォーム軸27をウォームホイール26(図15、16参照)に弾性的に押し付ける事により、バックラッシを小さく抑えて、耳障りな異音の発生を抑える様にする場合でも、上記ウォーム軸27を上記回転軸29に対し傾斜し易くする事で、異音の発生をより有効に抑える事ができると共に、ステアリングホイール1(図13〜14参照)の操舵感をより有効に向上させる事ができる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図1、2に示した第1例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
Also in the case of this example configured as described above, the relief portion of the
Since other configurations and operations are the same as those of the first example shown in FIGS. 1 and 2 described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[本発明の実施の形態の第4例]
次に、図5は、やはり請求項1、3に対応する、本発明の実施の形態の第4例を示している。本例の場合には、上述の図4に示した第3例の場合と異なり、ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48aの各歯の歯面の圧力角δ2 を、歯元部から歯先部に亙るほぼ総ての範囲で同じとしている。これに対して、弾性歯付リング49cの外歯50bの各歯の歯面の歯先寄り部分の圧力角δ1 を、歯元寄り部分の圧力角δ2 に対して大きくしている(δ1 >δ2 )。そして、これにより、上記雌スプライン部48aの各歯と、上記弾性歯付リング49cに設けた外歯50bの各歯との、互いに対向する歯面の、この弾性歯付リング49cの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせる事により、互いに対向する外歯50bの歯先寄り部分の歯面と、雌スプライン部48aの各歯の歯元寄り部分の歯面との間に、隙間66、66を設けている。
[Fourth Example of the Embodiment of the Present Invention]
Next, FIG. 5 shows a fourth example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to
上述の様に構成する本例の場合も、上述の図4に示した第3例の場合と同様に、電動モータ28の回転軸29とウォーム軸27との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸29、27の中心軸同士のずれを生じ易くできる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図4に示した第3例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
In the case of this example configured as described above, the power that can be transmitted between the
Since other configurations and operations are the same as in the case of the third example shown in FIG. 4 described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[本発明の実施の形態の第5例]
次に、図6〜7は、請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第5例を示している。本例の場合には、前述の図1〜2に示した第1例の構造で、電動モータ28の回転軸29に設けた雄スプライン部47cの各歯の歯面の、この回転軸28の中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を、互いに曲率中心が異なる複数の曲線のみを連続させて成る複合曲線としている。又、上記雄スプライン部47cの各歯の周方向両側の歯面の径方向中間部を、径方向両端寄り部分の歯面よりも周方向両側に向け、凸状に突出させている。これに対して、弾性歯付リング49aの自由状態で、この弾性歯付リング49aの内歯51aの各歯の周方向両側の歯面の、基端部から先端部に亙るほぼ総ての部分に、上記弾性歯付リング49aの中心軸を含む仮想平面に対し傾斜した平坦面部67、67を設けている。そして、これら各歯の平坦面部67、67での圧力角を、基端部から先端部に亙る総ての範囲で同じとしている。又、上記内歯51aの平坦面部67、67と、上記雄スプライン部47cの各歯の周方向両側に突出した凸状の曲面とを対向させ、接触させている。これにより、互いに対向する内歯51aの各歯の径方向両端寄り部分の歯面と、雄スプライン部47cの各歯の径方向両端寄り部分の歯面との間に、隙間68、68が設けられる。
[Fifth example of the embodiment of the present invention]
Next, FIGS. 6-7 has shown the 5th example of embodiment of this invention corresponding to Claims 1-3. In the case of this example, in the structure of the first example shown in FIGS. 1 and 2 described above, the tooth surface of each tooth of the
又、本例の場合には、上記雄スプライン部47cの各歯の先端面(頂部)と弾性歯付リング49aの内歯51aの歯底部との間に、径方向の隙間69を設けている。但し、上記雄スプライン部47cの各歯の先端面(頂部)と弾性歯付リング49aの内歯51aの歯底部とを、互いに接触させる事もできる。又、上記径方向の隙間69を設けた状態で、上記雄スプライン部47cの各歯の周方向両側の歯面と弾性歯付リング49aの内歯51aの周方向両側の歯面との間の隙間68、68をなくす事もできる。
In the case of this example, a
上述の様に構成する本例の場合には、前述の図1〜3に示した第1〜2例の場合と同様に、上記雄スプライン部47cの各歯と、上記弾性歯付リング49aに設けた内歯51aの各歯との、互いに対向する歯面同士の間に、隙間68、69を設けている。この為、上記雄スプライン部47cと、ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48aとの間で弾性歯付リング49aが弾性変形する際の、この弾性歯付リング49aの逃げ部をこの間部分に設ける事ができる。
In the case of this example configured as described above, as in the case of the first and second examples shown in FIGS. 1 to 3, the teeth of the
尚、図7に示す様に、上記回転軸29から上記ウォーム軸27に動力を伝達する際には、弾性歯付リング49aにこれら両軸29、27から回転方向(図7の矢印ハ方向)両側からの力が加わるが、この弾性歯付リング49aが雄、雌両スプライン部47c、48aにより円周方向に押圧され、弾性変形する事により、この弾性歯付リング49aの内歯51a及び外歯50aの歯面と、雄、雌両スプライン部47c、48aの歯面とは十分に大きな面積で接触する。この為、上記弾性歯付リング49aに加わる面圧を十分に低く抑える事ができ、この弾性歯付リング49aの耐久性を十分に確保できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図1〜2に示した第1例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
As shown in FIG. 7, when power is transmitted from the
Since other configurations and operations are the same as those in the first example shown in FIGS. 1 and 2 described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[本発明の実施の形態の第6例]
次に、図8は、やはり請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第6例を示している。本例の場合には、上述の図6〜7に示した第5例の場合と異なり、電動モータ28の回転軸29に設けた雄スプライン部47aの各歯の周方向両側の歯面の、基端部から先端部に亙るほぼ総ての部分に、上記弾性歯付リング49aの中心軸を含む仮想平面に対し傾斜した平坦面部70、70を設けている。そして、これら各歯の平坦面部70、70での圧力角を、基端部から先端部に亙る総ての範囲で同じとしている。又、弾性歯付リング49dの自由状態で、この弾性歯付リング49dの内歯51cの各歯の周方向両側の歯面の、この弾性歯付リング49dの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を、互いに曲率中心が異なる複数の曲線のみを連続させて成る複合曲線としている。又、上記内歯51cの各歯の周方向両側の歯面の径方向中間部を、径方向両端寄り部分よりも周方向両側に向け、凸状に突出させている。そして、上記雄スプライン部47aの各歯に設けた平坦面部70、70と、上記内歯51cの各歯の周方向両側に突出した凸状の曲面とを対向させ、接触させている。これにより、互いに対向する内歯51cの各歯の径方向両端寄り部分の歯面と、雄スプライン部47aの各歯の径方向両端寄り部分の歯面との間に、隙間71a、71bが設けられる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図6〜7に示した第5例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
[Sixth example of embodiment of the invention]
Next, FIG. 8 shows a sixth example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to
Since other configurations and operations are the same as in the case of the fifth example shown in FIGS. 6 to 7 described above, the same parts are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
[本発明の実施の形態の第7例]
次に、図9は、やはり請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第7例を示している。本例の場合には、上述の図6〜8に示した第5〜6例の場合と異なり、電動モータ28の回転軸29に設けた雄スプライン部47aの各歯の歯面と、弾性歯付リング49aに設けた内歯51aの各歯の歯面との、この弾性歯付リング49aの中心軸に対し直交する方向に関する断面形状の外形を、互いに同じとしている。その代わりに、本例の場合には、ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48cの各歯の歯面の、このウォーム軸27の中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を、互いに曲率中心が異なる複数の曲線のみを連続させて成る複合曲線としている。又、上記雌スプライン部48cの各歯の周方向両側の歯面の径方向中間部を、径方向両端寄り部分よりも周方向両側に向け、凸状に突出させている。これに対して、上記弾性歯付リング49aに設けた外歯50aの各歯の周方向両側の歯面の、基端部から先端部に亙るほぼ総ての部分に、この弾性歯付リング49aの中心軸を含む仮想平面に対し傾斜した平坦面部72、72を設けている。そして、これら各歯の平坦面部72、72での圧力角を、基端部から先端部に亙る総ての範囲で同じとしている。又、上記外歯50aの平坦面部72、72と、上記雌スプライン部48cの各歯の周方向両側に突出した凸状の曲面とを対向させ、接触させている。これにより、互いに対向する外歯50aの各歯の径方向両端寄り部分の歯面と、雌スプライン部48cの各歯の径方向両端寄り部分の歯面との間に、隙間73a、73bが設けられる。
[Seventh embodiment of the present invention]
Next, FIG. 9 shows a seventh example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to
又、本例の場合には、上記雌スプライン部48cの各歯の先端面(頂部)と弾性歯付リング49aの外歯50aの歯底部との間に径方向の隙間を設けている。但し、上記雌スプライン部48cの各歯の先端面(頂部)と弾性歯付リング49aの外歯51aの歯底部とを、互いに接触させる事もできる。又、上記径方向の隙間を設けた状態で、上記雌スプライン部48cの各歯の周方向両側の歯面と、弾性歯付リング49aの外歯50aの周方向両側の歯面との間の隙間73b、73bをなくす事もできる。
In the case of this example, a radial gap is provided between the tip surface (top) of each tooth of the
上述の様に構成する本例の場合には、前述の図4に示した第3例の場合と同様に、上記雌スプライン部48cの各歯と、上記弾性歯付リング49aに設けた外歯50aの各歯との、互いに対向する歯面同士の間に隙間73a、73bを設けている。この為、上記雄、雌両スプライン部47a、48c同士の間で弾性歯付リング49aが弾性変形する際のこの弾性歯付リング49aの逃げ部をこの間部分に設ける事ができる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図4に示した第3例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
In the case of this example configured as described above, as in the case of the third example shown in FIG. 4, the external teeth provided on the teeth of the
Since other configurations and operations are the same as in the case of the third example shown in FIG. 4 described above, the same parts are denoted by the same reference numerals and redundant description is omitted.
[本発明の実施の形態の第8例]
次に、図10は、やはり請求項1〜3に対応する、本発明の実施の形態の第8例を示している。本例の場合には、上述の図9に示した第7例の場合と異なり、ウォーム軸27に設けた雌スプライン部48aの各歯の周方向両側の歯面の、基端部から先端部に亙るほぼ総ての部分に、上記ウォーム軸27の中心軸を含む仮想平面に対し傾斜した平坦面部74、74を設けている。そして、これら各歯の平坦面部74、74での圧力角を、基端部から先端部に亙る総ての範囲で同じとしている。これに対して、弾性歯付リング49eに設けた外歯50cの各歯の周方向両側の歯面の、この弾性歯付リング49eの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を、互いに曲率中心が異なる複数の曲線のみを連続させて成る複合曲線としている。又、上記外歯50cの各歯の周方向両側の歯面の径方向中間部を、径方向両端寄り部分よりも周方向両側に向け、凸状に突出させている。そして、上記雌スプライン部48aの平坦面部74、74と、上記外歯50cの各歯の歯面の、周方向両側に突出した凸状の曲面とを対向させ、接触させている。これにより、互いに対向する外歯50cの各歯の径方向両端寄り部分の歯面と、雌スプライン部48aの各歯の径方向両端寄り部分の歯面との間に、隙間75a、75bが設けられる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図9に示した第7例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
[Eighth Example of the Embodiment of the Present Invention]
Next, FIG. 10 shows an eighth example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to
Since other configurations and operations are the same as those in the case of the seventh example shown in FIG. 9 described above, the same parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[本発明の実施の形態の第9例]
次に、図11〜12は、請求項1、3、4に対応する、本発明の実施の形態の第9例を示している。本例の電動式パワーステアリング装置の場合には、上述した各例の場合と異なり、電動モータ28の補助トルクを、ウォーム減速機を介してステアリングシャフト2(図13〜15参照)に付与していない。本例の場合には、電動モータ28の補助トルクを、はすば歯車型の減速機80とボールねじ機構81とを介してラック12に付与する、所謂ラックアシスト式の電動式パワーステアリング装置に本発明を適用している。即ち、本例の場合には、上記ラック12の側方に電動モータ28を設けている。又、この電動モータ28の回転軸29とはすば歯車型の減速機80の入力軸82とを連結すると共に、この減速機80の出力軸となる出力歯車83とボールナット84とを連結している。これら出力歯車83とボールナット84とは、上記ラック12の周囲に外嵌する状態で設けている。そして、このラック12の一部外周面に設けた内径側ボールスクリュー溝85と、上記ボールナット84の内周面に設けた外径側ボールスクリュー溝86との間に複数のボール87、87を転動自在に設けている。上記ボールナット84は、ハウジング88に対し回転のみ自在に支持している。又、上記ラック12は、このハウジング88に対し軸方向の変位のみを自在に支持している。
[Ninth example embodiment of the present invention]
Next, FIGS. 11 to 12 show a ninth example of the embodiment of the invention corresponding to
この様なラックアシスト式の電動式パワーステアリング装置で、ステアリングホイール1(図13、14参照)を操作すると、ステアリングシャフト2又はピニオン11の周囲に設けられたトルクセンサ(図示せず)がこのステアリングシャフト2又はピニオン11に加えられるトルクの方向と大きさとを検出する。すると、制御器6(図13参照)がこのトルクセンサから入力された信号に基づき電動モータ28に通電し、上記減速機80を介して上記ボールナット84を回転させる。そして、このボールナット84の回転により、上記ラック12が軸方向に変位する。
When the steering wheel 1 (see FIGS. 13 and 14) is operated with such a rack-assist type electric power steering device, a torque sensor (not shown) provided around the steering shaft 2 or the
特に、本例の場合には、上記電動モータ28の回転軸29の先端部内周面に設けた雌スプライン部48dと、上記減速機80の入力軸82の一端部(図11〜12の左端部)外周面に設けた雄スプライン部47dとの間に、前述の図1〜2に示した実施の形態の第1例の場合と同様の弾性歯付リング49aを設けて、この弾性歯付リング49aにより、上記回転軸29と入力軸82とを、動力の伝達可能に結合している。上記雄スプライン部47dと雌スプライン部48dとの各歯は、これら両スプライン部47d、48dの円周方向に重畳させている。又、前述の図1〜2に示した実施の形態の第1例の場合と同様に、上記雄スプライン部47dの各歯と、上記弾性歯付リング49aに設けた内歯51aとの、互いに対向する歯面の、中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせている。そしてこれにより、互いに対向する内歯51aの各歯の歯面と、雄スプライン部47dの各歯の歯面との間に隙間を設けている。
In particular, in the case of this example, a
更に、前記減速機80の出力歯車83に設けた雌スプライン部48eと、前記ボールナット84の一端部(図11〜12の左端部)に設けた小径筒部90に形成した雄スプライン部47eとの間に、やはり前述の図1〜2に示した実施の形態の第1例の場合と同様の弾性歯付リング49aを設けている。そして、この弾性歯付リング49aにより、上記出力歯車83とボールナット84とを、動力の伝達可能に結合している。又、上記雄スプライン部47eと雌スプライン部48eとの各歯を、これら両スプライン部47e、48eの円周方向に重畳させている。更に、前述の図1〜2に示した実施の形態の第1例の場合と同様に、上記雄スプライン部47eの各歯と、上記弾性歯付リング49aに設けた内歯51aとの、互いに対向する歯面の、中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせている。そしてこれにより、互いに対向する内歯51aの各歯の歯面と、雄スプライン部47eの各歯の歯面との間に隙間を設けている。
Furthermore, a
この様な本例の場合も、一部の動力伝達部に弾性歯付リング49a、49aを設けており、これら弾性歯付リング49a、49aの内歯51aの各歯の歯面と、この歯面と対向する雄スプライン部47d、47eの歯面との、中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を、互いに異ならせている。この為、各動力伝達部で伝達可能な動力を大きくでき、しかも、電動モータ28の回転軸29と入力軸82との中心軸同士、及び、出力歯車83とボールナット84の中心軸同士のずれを生じ易くできる。この為、上記回転軸29と入力軸82、及び、出力歯車83とボールナット84に、製造誤差や組み付け誤差が生じた場合でも、これら回転軸29と入力軸82、及び、出力歯車83とボールナット84を、より容易に組み合わせる事ができ、組み付け性をより良好に確保できる。尚、本発明の範囲で、上記弾性歯付リング49aの代わりに、前述の図3、5、8、10に示した実施の形態の第2、4、6、8例で使用した弾性歯付リング49b〜49eを採用したり、又は、前述の図4、9に示した実施の形態の第3、7例と同様の雌スプライン部48b、48cを有する構造を採用したり、又は、前述の図6〜7に示した実施の形態の第5例と同様の雄スプライン部47cを有する構造を採用する事ができるのは勿論である。
Also in this example, the elastic
又、図示は省略するが、ラックアシスト式の電動式パワーステアリング装置で、上述の図11〜12に示した構造以外に、電動モータを、この電動モータの回転軸とボールナットの回転軸とが同軸上に位置する様にラックの周囲に設けると共に、この電動モータの回転軸とこのボールナットとを、減速機を介さず直接連結する場合もある。この様な構造の電動式パワーステアリング装置でも、上記電動モータの回転軸とボールナットとの間の動力伝達部に、上述した第1〜8例の動力伝達機構30aと同様の構造を採用できる。
Although not shown, the rack assist type electric power steering apparatus has an electric motor having a rotating shaft of the electric motor and a rotating shaft of the ball nut in addition to the structure shown in FIGS. In addition to being provided around the rack so as to be positioned on the same axis, the rotating shaft of the electric motor and the ball nut may be directly connected without a reduction gear. Even in the electric power steering apparatus having such a structure, the same structure as the
尚、上述した各例の場合には、弾性歯付リング49a〜49eを、弾性材製の本体部62の内、外両周面に1対の織布56a、56b(図20参照)を貼着して成るものとしている。但し、本発明の動力伝達機構は、これら織布56a、56bを設けた弾性歯付リング49a〜49eを使用した構造に限定するものではない。例えば、本発明は、弾性歯付リングとして、1対の織布56a、56bのうち、一方の織布56a(又は56b)、又は両方の織布56a、56bを省略したものを使用した構造でも実施できる。例えば、弾性歯付リングは、合成ゴムの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材のみにより構成しても良い。
In the case of each example described above, a pair of
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
3 電動モータ
4 減速機
5 トルクセンサ
6 制御器
7 自在継手
8 中間シャフト
9 ステアリングギヤ
10 入力軸
11 ピニオン
12 ラック
13 タイロッド
14 操舵輪
15 ステアリングコラム
16 アシスト装置
17 アウターシャフト
18 インナーシャフト
19 車体
20 ウォーム減速機
21 ギヤハウジング
22 第一のインナーシャフト
23 第二のインナーシャフト
24 トーションバー
26 ウォームホイール
27 ウォーム軸
28 電動モータ
29 回転軸
30、30a 動力伝達機構
31 弾力付与手段
32 軸受ホルダ
33 第一の玉軸受
34 第二の玉軸受
35 揺動軸
36 コイルばね
37 ウォーム
38 ケース
39 大径筒部
40 小径筒部
41 段部
42 凹孔
43 弾性リング
44 透孔
45 凹孔
47、47a〜47e 雄スプライン部
48、48a〜48e 雌スプライン部
49、49a〜49e 弾性歯付リング
50、50a〜50c 外歯
51、51a〜51c 内歯
52 本体部
54、54a 外歯素子部
55、55a 内歯素子部
56a、56b 織布
61 連結部
62 本体部
63 隙間
64 隙間
65 隙間
66 隙間
67 平坦面部
68 隙間
69 隙間
70 平坦面部
71a、71b 隙間
72 平坦面部
73a、73b 隙間
74 平坦面部
75a、75b 隙間
80 減速機
81 ボールねじ機構
82 入力軸
83 出力歯車
84 ボールナット
85 内径側ボールスクリュー溝
86 外径側ボールスクリュー溝
87 ボール
88 ハウジング
90 小径筒部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Electric motor 4 Reduction gear 5 Torque sensor 6 Controller 7 Universal joint 8 Intermediate shaft 9 Steering gear 10 Input shaft 11 Pinion 12 Rack 13 Tie rod 14 Steering wheel 15 Steering column 16 Assist device 17 Outer shaft 18 Inner Shaft 19 Car body 20 Worm speed reducer 21 Gear housing 22 First inner shaft 23 Second inner shaft 24 Torsion bar 26 Worm wheel 27 Worm shaft 28 Electric motor 29 Rotating shaft 30, 30a Power transmission mechanism 31 Elasticity applying means 32 Bearing holder 33 First ball bearing 34 Second ball bearing 35 Oscillating shaft 36 Coil spring 37 Worm 38 Case 39 Large diameter cylindrical portion 40 Small diameter cylindrical portion 41 Step portion 42 Recessed hole 43 Sex ring 44 through-hole 45 concave hole 47, 47a to 47e male spline part 48, 48a to 48e female spline part 49, 49a to 49e elastic toothed ring 50, 50a to 50c outer tooth 51, 51a to 51c inner tooth 52 body part 54, 54a External tooth element portion 55, 55a Internal tooth element portion 56a, 56b Woven cloth 61 Connection portion 62 Main body portion 63 Clearance 64 Clearance 65 Clearance 66 Clearance 67 Flat surface portion 68 Clearance 69 Clearance 70 Flat surface portion 71a, 71b Clearance 72 Flat surface portion 73a, 73b Clearance 74 Flat surface portion 75a, 75b Clearance 80 Reducer 81 Ball screw mechanism 82 Input shaft 83 Output gear 84 Ball nut 85 Inner diameter side ball screw groove 86 Outer diameter side ball screw groove 87 Ball 88 Housing 90 Small diameter cylindrical portion
Claims (4)
これら両軸のうちの一方の軸の端部内周面に設けられた雌スプライン部と、他方の軸の端部外周面に設けられた雄スプライン部と、この雌スプライン部とスプライン係合する外歯をその外周面に、この雄スプライン部とスプライン係合する内歯をその内周面に、それぞれ有する弾性歯付リングとを備え、この弾性歯付リングは、外径側と内径側とに、それぞれが弾性材製である複数ずつの外歯素子部と内歯素子部とを一体的に設けている動力伝達機構に於いて、
上記雌スプライン部の各歯と上記雄スプライン部の各歯とを、これら雄、雌両スプライン部の円周方向に重畳させており、且つ、これら雄、雌両スプライン部のうちの少なくとも一方の各歯と、この一方の各歯とスプライン係合する、上記弾性歯付リングに設けた内歯又は外歯との、互いに対向する歯面の中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせる事により、これら互いに対向する歯面同士の間に隙間を設けている事を特徴とする動力伝達機構。 A power transmission mechanism provided between the drive shaft and the driven shaft for transmitting power between the two shafts;
A female spline portion provided on the inner peripheral surface of the end of one of these shafts, a male spline portion provided on the outer peripheral surface of the end of the other shaft, and an outer surface that engages with the female spline portion. An elastic toothed ring having teeth on its outer peripheral surface and inner teeth on its inner peripheral surface that engage with the male spline portion on its inner peripheral surface. The elastic toothed ring is provided on the outer diameter side and the inner diameter side. In the power transmission mechanism in which a plurality of external tooth element portions and internal tooth element portions each made of an elastic material are integrally provided,
The teeth of the female spline part and the teeth of the male spline part are overlapped in the circumferential direction of the male and female spline parts, and at least one of the male and female spline parts Cross-sectional outer shape of each tooth and an imaginary plane perpendicular to the central axis of the tooth surfaces facing each other, with the internal teeth or external teeth provided on the elastic tooth ring, which are spline-engaged with each one of these teeth A power transmission mechanism characterized in that a gap is provided between the tooth surfaces facing each other by differentiating each other.
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- 2005-12-15 JP JP2005362298A patent/JP2007161165A/en active Pending
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