JP2008094381A - 減速歯車機構及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】噛合部のバックラッシュ量を少なくすることなく歯打ち音を低減させることができるようにする。
【解決手段】夫々の軸１，２が平行に配置され互いに噛合する小歯車２及び大歯車４と、小歯車２と一体回転する第１の回転体７、及び大歯車４と一体回転し、第１の回転体７との間に小歯車２及び大歯車４の一方が逆回転する方向へ滑り摩擦が発生する第２の回転体８とを備え、小歯車２及び大歯車４の一方が逆回転して小歯車２及び大歯車４の間に相対速度が発生したとき、一方の逆回転に抵抗を加え、相対速度を小さくし、歯面同士が当接するときの歯打ち音を低減するようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は小歯車及び大歯車を有する減速歯車機構、及び該減速歯車機構を備え、操舵補助力の発生源として電動モータを用いてなる電動パワーステアリング装置に関する。

車両用の電動パワーステアリング装置としては、例えば操舵輪に繋がる入力軸及び該入力軸にトーションバーを介して同軸的に繋がる出力軸の相対回転によって前記入力軸に加わる操舵トルクを検出し、検出したトルク等に基づいて操舵補助用の電動モータを駆動し、該電動モータの回転力を減速歯車機構を介して舵取手段に伝達することにより操舵輪の回転に応じた舵取手段の動作を前記電動モータの回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている（例えば、特許文献１参照。）。

減速歯車機構は、電動パワーステアリング装置を小形化するために、ウォーム歯車に比べて動力伝達効率が高く、且つ夫々の軸が平行に配置され互いに噛合う平歯車対、又は、はすば歯車対が用いられている。そして、歯車対の小歯車が前記電動モータの駆動軸に繋がり、前記大歯車が前記出力軸に繋がり、電動モータが発生する回転力を前記小歯車から大歯車に伝達し、所定の減速比に減速した上で出力軸を回転させるように構成されている。
特開２００５−３１９９７１号公報

ところで、減速歯車機構を備えた電動パワーステアリング装置にあっては、電動モータが発生する回転力を小歯車から大歯車に伝達して操舵補助しているとき、小歯車及び大歯車の歯面同士が当接しているため、歯打ち音は発生しない。しかし、転舵により操舵補助の方向が逆転し、小歯車が逆回転して小歯車及び大歯車の間に相対速度が発生したとき、歯打ち音が発生する。また、路面から操向輪を経て大歯車に伝わる逆入力荷重により、該大歯車が微小に回転振動し、大歯車及び小歯車の歯面同士が衝突して歯打ち音が発生する。

歯打ち音を低減するには噛合部のバックラッシュ量を少なくすればよい。しかし、この場合、小歯車及び大歯車の回転性が低下し、動力伝達効率が低下する。

また、夫々の軸が直交に配置され互いに噛合するウォーム歯車を有する減速歯車機構にあっては、特開２００４−３３２９２１号公報、特開２００４−２６１０２号公報に記載されているように、ウォームに噛合する補助ウォームホイールをウォームホイールと別個に設けたり、ウォームホイールを分割したりすることにより噛合部のバックラッシュ量を少なくしているが、いずれもバックラッシュ量を少なくしているため、ウォーム歯車の回転性が低下し、動力伝達効率が低下する。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、主たる目的は夫々の軸が平行に配置され互いに噛合する小歯車及び大歯車を有する減速歯車機構において、噛合部のバックラッシュ量を少なくすることなく歯打ち音を低減することができる減速歯車機構、及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。

また、他の目的は大歯車側から大歯車に伝達トルクが加わる場合であっても、また、小歯車側から小歯車に伝達トルクが加わる場合であっても歯打ち音を低減することができる減速歯車機構、及び電動パワーステアリング装置を提供することにある。

第１発明に係る減速歯車機構は、夫々の軸が平行に配置され互いに噛合する小歯車及び大歯車を有する減速歯車機構において、前記小歯車及び大歯車の間に相対速度が発生したとき、前記相対速度を小さくする手段を備えることを特徴とする。

第２発明に係る減速歯車機構は、小歯車及び大歯車に加わる伝達トルクに応じた抵抗を前記小歯車及び大歯車の相対回転に加える抵抗部を備えることを特徴とする。

第３発明に係る減速歯車機構は、前記相対速度を小さくする手段は、前記小歯車及び大歯車の一方と一体回転する第１の回転体、及び他方と一体回転し、前記第１の回転体との間に滑り摩擦が発生する第２の回転体を有することを特徴とする。

第４発明に係る減速歯車機構は、前記第１及び第２の回転体は、各周面が接触していることを特徴とする。

第５発明に係る減速歯車機構は、前記相対速度を小さくする手段は、前記第１及び第２の回転体の間の滑り摩擦抵抗力よりも大きい滑り摩擦抵抗力を前記第１及び第２の回転体の一方との間に発生し、且つ他方と相対回転が可能な第３の回転体と、前記相対回転に抵抗を加える抵抗体とを有することを特徴とする。

第６発明に係る減速歯車機構は、前記相対速度を小さくする手段は、前記小歯車及び大歯車の一方と一体回転する第１の回転体、他方と相対回転し、且つ前記第１の回転体との間に滑り摩擦が発生する第４の回転体、並びに前記他方と第４の回転体との相対回転に抵抗を加える抵抗体を有することを特徴とする。

第７発明に係る減速歯車機構は、前記第１及び第２の回転体は、各周面にかけてベルトを襷掛けしてあることを特徴とする。

第８発明に係る減速歯車機構は、前記第１及び第２の回転体の少なくとも一方は弾性材で形成してあることを特徴とする。

第９発明に係る減速歯車機構は、前述の発明の減速歯車機構を備え、前記小歯車が電動モータの出力軸に繋がり、前記大歯車が舵取手段に繋がり、前記電動モータの回転によって操舵補助するようにしたことを特徴とする。

第１発明にあっては、小歯車及び大歯車の間に相対速度が発生したとき、相対速度を小さくする手段が抵抗を加え、相対速度を小さくすることができ、歯打ち音を低減できる。また、小歯車及び大歯車の相対速度を小さくすることにより歯打ち音を低減するため、換言すれば、バックラッシュ量を確保することができるため、小歯車及び大歯車の高い回転性を確保することができ、しかも、小歯車、大歯車及び歯車を支持する支持部材の寸法精度を緩和することが可能であり、コストを低減し得る。また、小歯車及び大歯車の材料に関係なく歯打ち音を低減できるため、小歯車及び大歯車を金属製とし、剛性を高めることができる。

第２発明にあっては、小歯車及び大歯車に加わる伝達トルクに応じた抵抗を前記小歯車及び大歯車の相対回転に加えることができるため、小歯車及び大歯車の間の相対速度が比較的速い場合でも、また、比較的遅い場合でも相対速度を小さくすることができ、歯打ち音を低減できる。

第３発明にあっては、小歯車と一体回転する第１の回転体、及び大歯車と一体回転する第２の回転体を付設することにより相対速度を小さくする手段を構成することができるため、減速歯車機構を比較的小形で、且つ安価にできる。

第４発明にあっては、第１の回転体を小歯車のかみ合いピッチ円とほぼ等径に形成し、第２の回転体を大歯車のかみ合いピッチ円とほぼ等径に形成することにより、小歯車及び大歯車の減速比と等しい減速比で接触させて互いに転動させることができ、小歯車及び大歯車の高い回転性を確保することができる。

第５発明にあっては、第３の回転体及び抵抗体を付加することにより、小歯車及び大歯車に加わる伝達トルクに応じた抵抗を小歯車及び大歯車の相対回転に加える抵抗部を構成することができるため、該抵抗部を有する減速歯車機構を比較的小形で、且つ安価にできる。

第６発明にあっては、第２の回転体をなくし、第４の回転体及び抵抗体を付加することにより、小歯車及び大歯車に加わる伝達トルクに応じた抵抗を小歯車及び大歯車の相対回転に加える抵抗部を構成することができるため、前記相対速度が比較的速い場合でも、比較的遅い場合でも相対速度を小さくすることができ、歯打ち音を低減できる。

第７発明にあっては、第１及び第２の回転体を小歯車及び大歯車に比べて小径に形成することができるため、全体の軽量化を図ることができる。

第８発明にあっては、小歯車及び大歯車を支持する支持部材が熱膨張する場合であっても第１及び第２の回転体の接触状態を維持することができ、熱膨張に影響されることなく歯打ち音を低減できる。

第９発明にあっては、転舵により操舵補助の方向が逆転したとき、及び大歯車に逆入力荷重が加わったとき歯打ち音が発生するのを低減できる。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る減速歯車機構の構成を示す模式図である。

減速歯車機構は、第１の軸１を有する小歯車２と、第１の軸１と平行に配置される第２の軸３を有し、小歯車２に噛合する大歯車４と、小歯車２を両持ちする第１の軸受５，５と、大歯車４を両持ちする第２の軸受６，６と、第１の軸１に設けられている小径の第１の回転体７と、第２の軸３に設けられ、第１の回転体７の周面に接触する大径の第２の回転体８とを備える。

小歯車２及び大歯車４は金属製のはすば歯車を用いてなり、小歯車２及び大歯車４の噛合部には適宜のバックラッシュ量が設けられ、高い回転性が得られるように構成されている。

第１及び第２の回転体７，８は小歯車２及び大歯車４の間に相対速度が発生したとき、該相対速度を小さくする手段（たとえば抵抗付加手段）を構成する。第１の回転体７は小歯車２のかみ合いピッチ円とほぼ等径の金属製の小径円板を用いてなり、第２の回転体８は大歯車４のかみ合いピッチ円とほぼ等径の金属製の大径円板を用いてなり、小歯車２及び大歯車４の減速比とほぼ等しい減速比で周面同士が接触している。また、第１の回転体７は第１の軸１に外嵌固定されており、第２の回転体８は第２の軸３に外嵌固定されている。

尚、第１及び第２の回転体８は金属製である他、いずれか一方を金属製とし、他方を合成樹脂、合成ゴム等の弾性材からなる構成としてもよいし、また、両方を合成樹脂、合成ゴム等の弾性材からなる構成としてもよいし、また、金属製芯体の外周部を弾性環が覆う構成としてもよい。

以上のように構成された減速歯車機構は、第１の軸１の一端部が電動モータ等の駆動源に接続され、第２の軸３が被動側に接続され、駆動源の回転力を第２の軸３に増加して伝動する。

小歯車２が一方向へ回転するとき、該小歯車２の歯面が大歯車４の歯面に当接し、大歯車４が連動して相反する方向へ回転し、また、第１及び第２の回転体７，８は周面が接触している状態で相反する方向へ転動し、二つの回転体間に相対速度は発生しない。

小歯車２及び大歯車４の一方が逆回転し、小歯車２及び大歯車４間に、前記バックラッシュ量に相当する回転量で相対速度が発生したとき、第１及び第２の回転体７，８の一方は周面同士が接触している状態で他方に対して逆回転し、第１及び第２の回転体７，８間に相対滑りが発生し、この相対滑りによる摩擦力が小歯車２及び大歯車４の一方に加わり、逆回転する一方の歯車に抵抗が加わる。従って、小歯車２及び大歯車４の一方の相対速度を小さくでき、逆回転方向で小歯車２及び大歯車４の歯面同士が強く当接するのを抑制でき、歯打ち音を低減できる。

実施の形態２
図２は本発明に係る減速歯車機構の要部の他の構成を示す模式図である。図に示す減速歯車機構は第１及び第２の回転体７，８の周面同士を接触させる代わりに、第１及び第２の回転体７，８の周面にかけて無端のベルト９を襷掛けしたものである。

この実施の形態にあっては、小歯車２が一方向へ回転し、小歯車２及び大歯車４が連動して相反する方向へ回転するとき、第１及び第２の回転体８とベルトとの間に相対滑りが発生することなく第１の回転体７の回転力がベルト９から第２の回転体８に伝達され、二つの回転体７，８が相反する方向へ回転し、二つの回転体７，８間に相対速度は発生しない。

小歯車２及び大歯車４の一方が逆回転し、小歯車２及び大歯車４間に、前記バックラッシュ量に相当する回転量で相対速度が発生したとき、第１及び第２の回転体７，８の一方とベルト９との間に相対滑りが発生し、この相対滑りによる摩擦力が小歯車２及び大歯車４の一方に加わり、逆回転する一方の歯車に抵抗が加わる。従って、小歯車２及び大歯車４の一方の相対速度を小さくでき、逆回転方向で小歯車２及び大歯車４の歯面同士が強く当接するのを抑制でき、歯打ち音を低減できる。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。

実施の形態３
図３は本発明に係る減速歯車機構の他の構成を示す模式図である。図３に示す減速歯車機構は、第２の回転体８と軸長方向で対向し、第１の回転体７の周面と接触する第３の回転体２０と、第２及び第３の回転体８，２０の間に介在され、第２及び第３の回転体８，２０の相対回転に抵抗を加える粘性材等の抵抗体２１とを実施の形態１に付加してある。尚、第３の回転体２０と抵抗体２１とが抵抗部を構成している。

この実施の形態３において、第２の回転体８は第２の軸３に固定され、第１の回転体７との間の比較的小さい滑り摩擦抵抗力を与えてある。第３の回転体２０は第２の回転体８とほぼ等径の円板からなり、第２の軸３に相対回転を可能に遊嵌支持され、第１の回転体７との間に、第１及び第２の回転体７，８の間の滑り摩擦抵抗力よりも大きい滑り摩擦抵抗力（約２倍の滑り摩擦抵抗力）を与えてある。また、第３の回転体２０は軸長方向一方への移動が規制され、第２の回転体８との間の距離が一定に保たれている。

抵抗体２１は潤滑油脂等の粘性が比較的高いゲル状の粘性材からなり、第２及び第３の回転体８，２０の互いに対向する一側面と接触、又は密着し、粘性力により第２及び第３の回転体８，２０の相対回転に抵抗を与えている。尚、抵抗体２１は円板状に形成されている。

この実施の形態にあっては、小歯車２が一方向へ回転するとき、該小歯車２の歯面が大歯車４の歯面に当接し、大歯車４が連動して相反する方向へ回転し、また、第１の回転体７と第２及び第３の回転体８，２０とは周面が接触している状態で相反する方向へ転動し、第１の回転体７と第２及び第３の回転体８，２０との間に相対速度は発生しない。

小歯車２及び大歯車４の一方が逆回転し、小歯車２及び大歯車４間に、前記バックラッシュ量に相当する回転量で相対速度が発生したとき、この相対速度の速さ、換言すると相対速度によって発生する伝達トルクの大きさに応じて第２及び第３の回転体８，２０が抵抗体２１を介して相対回転し、逆回転する一方の歯車に抵抗が加わる。例えば、比較的小さい伝達トルクが大歯車４に加わり、該大歯車４が比較的低速で逆回転するとき、前記滑り摩擦抵抗力の違いにより第２の回転体８は大歯車４と一体に逆回転し、第３の回転体２０は前記滑り摩擦抵抗力により回転せず、抵抗体２１による抵抗に打ち勝って第２及び第３の回転体８，２０は相対回転する。因って、第１及び第２の回転体７，８間に相対滑りが発生し、この相対滑りによる摩擦力が大歯車４に加わり、大歯車４の逆回転に抵抗が加わる。また、比較的大きい伝達トルクが小歯車２に加わり、該小歯車２が比較的速く逆回転するとき、第３の回転体２０の前記滑り摩擦抵抗力により第１及び第３の回転体７，２０間に相対滑りが発生し、この相対滑りによる摩擦力が小歯車２に加わり、小歯車２の逆回転に抵抗が加わる。このように小歯車２及び大歯車４が相対的に逆回転するときの速度差に影響されることなく、小歯車２及び大歯車４の一方の相対速度を小さくでき、逆回転方向で小歯車２及び大歯車４の歯面同士が強く当接するのを抑制でき、歯打ち音を低減できる。
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。

尚、第３の回転体２０は金属製である他、合成樹脂、合成ゴム等の弾性材からなる構成としてもよいし、また、金属製芯体の外周部を弾性環が覆う構成としてもよい。

また、抵抗体２１は、ゲル状の粘性材である他、例えば比較的粘性の低い潤滑油脂をシール材で第２及び第３の回転体８，２０間の封入した構成としてもよいし、また、皿ばね、コイルバネ等の弾性材であってもよい。

実施の形態４
図４は本発明に係る減速歯車機構の他の構成を示す模式図である。図４に示す減速歯車機構は、実施の形態１における第２の回転体８をなくし、大歯車４と軸長方向で対向し、第１の回転体７の周面と接触する第４の回転体２２と、大歯車４及び第４の回転体２２の間に介在され、大歯車４及び第４の回転体２２の相対回転に抵抗を加える粘性材等の抵抗体２１とを備える。尚、第４の回転体２２と抵抗体２１とが抵抗部を構成している。

この実施の形態において、第４の回転体２２は大歯車４とほぼ等径の円板からなり、第２の軸３に相対回転を可能に遊嵌支持され、第１の回転体７との間に比較的大きい滑り摩擦抵抗力を与えてある。また、第４の回転体２２は軸長方向一方への移動が規制され、大歯車４との間の距離が一定に保たれている。

抵抗体２１は潤滑油脂等の粘性が比較的高いゲル状の粘性材からなり、大歯車４及び第４の回転体２２の互いに対向する一側面と接触、又は密着し、粘性力により大歯車４及び第４の回転体２２の相対回転に抵抗を与えている。尚、抵抗体２１は円板状に形成されている。

この実施の形態にあっては、小歯車２が一方向へ回転するとき、該小歯車２の歯面が大歯車４の歯面に当接し、大歯車４が連動して相反する方向へ回転し、また、第１及び第４の回転体７，２２は周面が接触している状態で相反する方向へ転動し、第１及び第４の回転体７，２２の間に相対速度は発生しない。

小歯車２及び大歯車４の一方が逆回転し、小歯車２及び大歯車４間に、前記バックラッシュ量に相当する回転量で相対速度が発生したとき、この相対速度の速さ、換言すると相対速度によって発生する伝達トルクの大きさに応じて大歯車４及び第４の回転体２２が抵抗体２１を介して相対回転し、逆回転する一方の歯車に抵抗が加わる。例えば、比較的小さい伝達トルクが大歯車４に加わり、該大歯車４が比較的低速で逆回転するとき、第４の回転体２２は前記滑り摩擦抵抗力により回転せず、抵抗体２１による抵抗に打ち勝って大歯車４は第４の回転体２２に対して逆回転する。因って、大歯車４の逆回転に、抵抗体２１による抵抗力が加わる。また、比較的大きい伝達トルクが小歯車２に加わり、該小歯車２が比較的速く逆回転するとき、第４の回転体２２の前記滑り摩擦抵抗力により第１及び第４の回転体７，２２間に相対滑りが発生し、この相対滑りによる摩擦力が小歯車２に加わり、小歯車２の逆回転に抵抗が加わる。このように小歯車２及び大歯車４が相対的に逆回転するときの速度差に影響されることなく、小歯車２及び大歯車４の一方の相対速度を小さくでき、逆回転方向で小歯車２及び大歯車４の歯面同士が強く当接するのを抑制でき、歯打ち音を低減できる。
その他の構成及び作用は実施の形態１、３と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。

尚、第４の回転体２２は金属製である他、合成樹脂、合成ゴム等の弾性材からなる構成としてもよいし、また、金属製芯体の外周部を弾性環が覆う構成としてもよい。

図５は本発明に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。以上のように構成された実施の形態１−４の減速歯車機構は例えば電動パワーステアリング装置に組み込まれる。
次に、実施の形態１の減速歯車機構が組み込まれている電動パワーステアリング装置について説明する。

この電動パワーステアリング装置は、操作部材としてのステアリングホイールに連なり、舵取手段としての操舵軸１０と、操舵補助用の電動モータ１１と、該電動モータ１１の回転力を操舵軸１０に増加して加える減速歯車機構Ａと、該減速歯車機構Ａを回転自在に支持する支持部材としてのハウジング１２と、ステアリングホイールの操作に応じて操舵軸１０に加わるトルクを検出するトルクセンサ１３とを備え、該トルクセンサ１３の検出結果に基づいて電動モータ１１が駆動され、該電動モータ１１の回転力が減速歯車機構Ａを介して操舵軸１０に伝達され、操舵補助するように構成されている。

操舵軸１０は、その上部がステアリングホイールに繋がる上側軸体１０ａと、該上側軸体１０ａの下部に連結されたトーションバー１０ｂと、該トーションバー１０ｂの下部に連結され、自在軸継手を介して例えばラックピニオン式の転舵機構に繋がる下側軸体１０ｃとを有しており、ステアリングホイールの操作に応じてトーションバー１０ｂが捩じれ、上側軸体１０ａ及び下側軸体１０ｃに操舵トルクが加わるように構成されている。

上側軸体１０ａの下部にはトーションバー１０ｂの上部が挿入された筒部１０ｄが結合されている。下側軸体１０ｃは第２の軸３を構成するもので、トーションバー１０ｂの下部及び筒部１０ｄの先端部が挿入されるように筒形に形成されており、この下側軸体１０ｃ及び筒部１０ｄの周りにトルクセンサ１３が配置されている。また、下側軸体１０ｃの中途に大歯車４及び軸受６，６が外嵌され、大歯車４を両持ちしている。

小歯車２は第１の軸１の一方側を歯切り装置で歯切りすることにより形成されている。第１の軸１の一方側に小歯車２の歯底径と等径以下の嵌合部１ａを設けてあり、該嵌合部１ａに円筒形をなす第１の回転体７が外嵌固定されている。第１の軸１の他方側にスプラインが設けられており、該スプライン部分が電動モータ１１の出力軸にスプライン嵌合により連動連結されている。また、第１の軸１の両端部には第１の軸受５，５が外嵌され、小歯車２を両持ちしている。

第１の回転体７は小歯車２のかみ合いピッチ円とほぼ等径の外径を有する金属筒からなり、小歯車２と第１の軸受５との間に挾着されている。

大歯車４は下側軸体１０ｃに嵌合される嵌合孔を中心部に有しており、一側面に大歯車４のかみ合いピッチ円と近似する外径を有する第２の回転体８が複数本のボルト１４により取付けられている。

第２の回転体８は外周面に環状溝８ｂを有する金属製の芯環８ａと、該芯環８ａの環状溝８ｂに嵌合され、その外周面が第１の回転体７の周面に接触する弾性環８ｃとを備え、該弾性環８ｃが径方向に若干撓んで第１の回転体７の周面に接触している。

ハウジング１２は、小歯車２及び第１の軸１を収容する第１収容部１２ａと、該第１収容部１２ａに連通孔を介して連通し、大歯車４及び下側軸体１０ｃを収容する第２収容部１２ｂと、該第２収容部１２ｂに連通し、トルクセンサ１３を収容する第３収容部１２ｃとを有し、第１収容部１２ａの開放口に電動モータ１１が取外しを可能に取着されている。

以上のように構成された電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操作に応じて上側軸体１０ａが一方向、又は、他方向に回転し、トルクセンサ１３の検出結果に基づいて電動モータ１１が駆動され、該電動モータ１１の回転力が第１の軸１、小歯車２及び大歯車４を経て下側軸体１０ｃに伝達され、操舵補助される。このとき、小歯車２及び大歯車４の間に相対速度は発生しない。

転舵により操舵補助の方向が逆転し、小歯車２が逆回転したとき、小歯車２及び大歯車４の間に相対速度が発生し、同時に第１の回転体７が小歯車２と一体に逆回転するが、第１の回転体７には第２の回転体８と接触することによって発生する摩擦抵抗力が加わっているため、この摩擦抵抗力により逆回転する第１の回転体７に抵抗を加えることができ、小歯車２の相対速度を小さくすることができ、歯打ち音を低減できる。

路面から操向輪及び下側軸体１０ｃを経て大歯車４に逆入力荷重が加わり、大歯車４が小歯車２に対して微小に回転振動したとき、大歯車４及び小歯車２の間に相対速度が発生し、同時に第２の回転体８が大歯車４と一体に微小に回転振動するが、第２の回転体８には第１の回転体７と接触することによって発生する摩擦抵抗力が加わっているため、この摩擦抵抗力により第２の回転体８の回転振動に抵抗を加えることができ、大歯車４の相対速度を小さくすることができ、歯打ち音を低減できる。

また、第２の回転体８は大歯車４の一側に取付けてあるため、大歯車４の下側軸体１０ｃへの嵌合長さを、第２の回転体８に影響されることなく比較的長くすることができ、大歯車４の剛性を高めることができる。

また、第２の回転体８は弾性環８ｃが第１の回転体７に接触しているため、第１及び第２の軸１，３を支持する支持孔の中心間距離等を高い精度に加工することなく第１及び第２の回転体８７，８間に所定の摩擦抵抗力を得ることができ、ハウジング１２等の加工性を高めることができる。

以上説明した実施の形態では、実施の形態１の減速歯車機構が組み込まれている電動パワーステアリング装置について説明したが、実施の形態２−４の減速歯車機構が組み込まれている電動パワーステアリング装置も図５に示す実施の形態と同様に構成される。

実施の形態３の減速歯車機構が組み込まれている電動パワーステアリング装置にあっては、第３の回転体２０及び抵抗体２１を備えるため、路面から操向輪及び下側軸体１０ｃを経て大歯車４に逆入力荷重が加わり、換言すると比較的小さい伝達トルクが加わり、大歯車４が小歯車２に対して微小に回転振動したとき、大歯車４及び小歯車２の間に比較的低速の相対速度が発生し、同時に第２の回転体８が大歯車４と一体に微小に回転振動するが、第２の回転体８には第１の回転体７と接触することによって発生する比較的小さい滑り摩擦抵抗力が加わっているため、この滑り摩擦抵抗力により第２の回転体８の回転振動に抵抗を加えることができ、大歯車４の相対速度を小さくすることができ、歯打ち音を低減できる。

また、転舵により操舵補助の方向が急速に逆転し、比較的大きい伝達トルクが小歯車２に加わり、該小歯車２が急速に逆回転するとき、第３の回転体２０の滑り摩擦抵抗力により第１及び第３の回転体７，２０間に相対滑りが発生し、この相対滑りによる摩擦力が小歯車２に加わり、小歯車２の逆回転に抵抗を加えることができ、小歯車２の相対速度を小さくすることができ、歯打ち音を低減できる。

実施の形態４の減速歯車機構が組み込まれている電動パワーステアリング装置にあっては、第４の回転体２２及び抵抗体２１を備えるため、路面から操向輪及び下側軸体１０ｃを経て大歯車４に逆入力荷重が加わり、換言すると比較的小さい伝達トルクが加わり、大歯車４が小歯車２に対して微小に回転振動したとき、大歯車４及び小歯車２の間に比較的低速の相対速度が発生するが、第４の回転体２２には第１の回転体７と接触することによって発生する比較的小さい滑り摩擦抵抗力が加わっているため、この滑り摩擦抵抗力により第２の回転体８の回転振動に抵抗を加えることができ、大歯車４の相対速度を小さくすることができ、歯打ち音を低減できる。

また、転舵により操舵補助の方向が急速に逆転し、比較的大きい伝達トルクが小歯車２に加わり、該小歯車２が急速に逆回転するとき、第４の回転体２２の滑り摩擦抵抗力により第１及び第４の回転体７，２２間に相対滑りが発生し、この相対滑りによる摩擦力が小歯車２に加わり、小歯車２の逆回転に抵抗を加えることができ、小歯車２の相対速度を小さくすることができ、歯打ち音を低減できる。

尚、以上説明した実施の形態では、小歯車２及び大歯車４の一方が逆回転する場合について説明したが、その他、小歯車２及び大歯車４の一方が停止、あるいは、減速し、小歯車２及び大歯車４に相対速度が発生した場合でも抵抗付加手段にて相対速度を小さくして歯打ち音を低減できる。

また、以上説明した実施の形態では第１の回転体７が第１の軸１に嵌合され、第２の回転体８が大歯車４の一側に取付けられている構成について説明したが、その他、第１の回転体７は第１の軸１又は小歯車２と一体に形成される構成とし、第２の回転体８は大歯車４と一体に形成される構成としてもよい。

また、以上説明した実施の形態では大歯車４、小歯車２をはすばとしたが、その他、平歯としてもよい。

また、本発明に係る減速歯車機構Ａは電動パワーステアリング装置と異なる装置に使用されてもよい。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、図５に示してあるようにコラムハウジングの下端部に電動モータ１１が装着される構成である他、両端が操向輪に繋がる転舵軸を支持する支持部材に操舵補助用の電動モータが装着され、且つ該電動モータの出力軸が転舵軸と平行に配置され、該出力軸及び転舵軸間に減速歯車機構が設けられる構成であってもよい。

本発明に係る減速歯車機構の構成を示す模式図である。 本発明に係る減速歯車機構の要部の他の構成を示す模式図である。 本発明に係る減速歯車機構の他の構成を示す模式図である。 本発明に係る減速歯車機構の他の構成を示す模式図である。 本発明に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す断面図である。

符号の説明

１ 第１の軸、２ 小歯車、３ 第２の軸、４ 大歯車、７ 第１の回転体（相対速度を小さくする手段）、８ 第２の回転体８（相対速度を小さくする手段）、９ ベルト（相対速度を小さくする手段）、１０ 操舵軸（舵取手段）、１１ 電動モータ、２０ 第３の回転体、２１ 抵抗体、２２ 第４の回転体、Ａ 減速歯車機構

Claims (9)

1. 夫々の軸が平行に配置され互いに噛合する小歯車及び大歯車を有する減速歯車機構において、前記小歯車及び大歯車の間に相対速度が発生したとき、前記相対速度を小さくする手段を備えることを特徴とする減速歯車機構。
2. 小歯車及び大歯車に加わる伝達トルクに応じた抵抗を前記小歯車及び大歯車の相対回転に加える抵抗部を備える請求項１記載の減速歯車機構。
3. 前記相対速度を小さくする手段は、前記小歯車及び大歯車の一方と一体回転する第１の回転体、及び他方と一体回転し、前記第１の回転体との間に滑り摩擦が発生する第２の回転体を有する請求項１又は２記載の減速歯車機構。
4. 前記第１及び第２の回転体は、各周面が接触している請求項３記載の減速歯車機構。
5. 前記相対速度を小さくする手段は、前記第１及び第２の回転体の間の滑り摩擦抵抗力よりも大きい滑り摩擦抵抗力を前記第１及び第２の回転体の一方との間に発生し、且つ他方と相対回転が可能な第３の回転体と、前記相対回転に抵抗を加える抵抗体とを有する請求項１記載の減速歯車機構。
6. 前記相対速度を小さくする手段は、前記小歯車及び大歯車の一方と一体回転する第１の回転体、他方と相対回転し、且つ前記第１の回転体との間に滑り摩擦が発生する第４の回転体、並びに前記他方と第４の回転体との相対回転に抵抗を加える抵抗体を有する請求項１記載の減速歯車機構。
7. 前記第１及び第２の回転体は、各周面にかけてベルトを襷掛けしてある請求項３記載の減速歯車機構。
8. 前記第１及び第２の回転体の少なくとも一方は弾性材で形成してある請求項４記載の減速歯車機構。
9. 請求項１乃至８のいずれか一つに記載の減速歯車機構を備え、前記小歯車が電動モータの出力軸に繋がり、前記大歯車が舵取手段に繋がり、前記電動モータの回転によって操舵補助するようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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