JP2008254494A - Motor-driven power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
電動パワーステアリング装置は、電動モータと、この電動モータの動力を伝達するための伝達機構とを有している。この伝達機構は、電動モータにより駆動される駆動ギヤと、この駆動ギヤに噛み合う中間ギヤと、この中間ギヤに噛み合う従動ギヤとを有している(例えば、特許文献1参照。) 。これら各ギヤの歯溝は、通例、標準的な形状をなし、その長手方向に関して一定幅とされている。
しかし、互いに噛み合う一対のギヤのバックラッシュが大きいと、走行時のタイヤからの外力や、ドライバーの操舵力が作用したときに、歯打ち音が発生する。その結果、ドライバーに不快感を与えてしまう。特に、特許文献1の中間ギヤは、2箇所の噛み合い部を有するので、歯打ち音が生じ易い傾向にある。
そこで、互いに噛み合う一対のギヤのバックラッシュを小さく調節した状態で、これらのギヤを組み付けることが考えられる。しかし、バックラッシュの調節は、手間がかかるので、製造コストが高くなる。
However, if the backlash of a pair of gears meshing with each other is large, a rattling sound is generated when an external force from a tire during driving or a steering force of a driver acts. As a result, the driver is uncomfortable. In particular, since the intermediate gear of
Therefore, it is conceivable to assemble these gears in a state where the backlash of the pair of gears meshing with each other is adjusted to be small. However, the adjustment of the backlash takes time and increases the manufacturing cost.
また、組立時にバックラッシュが調節されたとしても、その後のギヤの摩耗に起因してバックラッシュが大きくなり、その結果、歯打ち音が発生することがある。
このような課題に対して、特許文献1では、バックラッシュを自律的に小さく調節できるように、中間ギヤを付勢状態で軸方向に直交する方向に位置調節している。しかし、中間ギヤを軸方向に直交する方向に変位させるので、各ギヤの中心軸線同士が互いに傾き易く、その結果、噛み合い時に異音が生じ易い。
Even if the backlash is adjusted during assembly, the backlash increases due to subsequent gear wear, and as a result, rattling noise may occur.
In order to deal with such a problem, in
そこで、本発明の目的は、長期間にわたり異音の発生を抑制できて安価な電動パワーステアリング装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an inexpensive electric power steering apparatus that can suppress the generation of abnormal noise over a long period of time.
本発明の電動パワーステアリング装置(1)は、駆動ギヤ(25,25A)と、従動ギヤ(27,27A)と、駆動ギヤおよび従動ギヤに噛み合う中間ギヤ(26,26A)とを含み、操舵補助用の電動モータ(18)の動力を操舵機構(5)に伝達するための伝達機構(19a)と、中間ギヤを軸方向(S2)に付勢する付勢部材(41)と、を備え、中間ギヤは、平歯車(26A)または斜歯歯車(26)のいずれかからなり、中間ギヤの歯溝(52)の幅(W)は、歯溝の長手方向(S4)の一端(52a)のみにおいて先細り状に狭くされており、伝達機構が動力を伝達していないときに、上記付勢部材によって付勢された中間ギヤが軸方向に変位することにより、上記歯溝の上記一端に、駆動ギヤおよび従動ギヤのギヤ歯(54)の対応する端部(54a)が嵌合するようにしてあることを特徴とする。 The electric power steering apparatus (1) according to the present invention includes a drive gear (25, 25A), a driven gear (27, 27A), and an intermediate gear (26, 26A) meshing with the drive gear and the driven gear, and assists in steering. A transmission mechanism (19a) for transmitting the power of the electric motor (18) to the steering mechanism (5), and a biasing member (41) for biasing the intermediate gear in the axial direction (S2), The intermediate gear consists of either a spur gear (26A) or an inclined gear (26), and the width (W) of the tooth groove (52) of the intermediate gear is one end (52a) in the longitudinal direction (S4) of the tooth groove. When the transmission mechanism is not transmitting power, the intermediate gear urged by the urging member is displaced in the axial direction so that the one end of the tooth gap is Gear teeth of drive gear and driven gear (54) Characterized in that the corresponding end (54a) is are to be fitted.
本発明によれば、中間ギヤの歯溝の上記一端が狭くされているので、伝達機構が動力を伝達していないときに、駆動ギヤと中間ギヤとの間のバックラッシュと、中間ギヤと従動ギヤとの間のバックラッシュとを小さくできる。その結果、互いに噛み合う歯面同士のがたつきの発生を、ひいては、がたつきに起因した歯打ち音の発生を抑制できる。また、伝達機構が動力を伝達するときには、中間ギヤを介して伝達される動力が中間ギヤの歯溝の上記一端に作用し、これにより中間ギヤが付勢部材の付勢力に抗して軸方向に変位し、その結果、例えば、駆動ギヤおよび従動ギヤのギヤ歯と、中間ギヤの歯溝の一端との嵌合が解除されて、バックラッシュが大きくなる。従って、ギヤ同士が互いにスムーズに噛み合うことができ、ひいてはギヤ同士の噛み合い音を小さく抑制できる。 According to the present invention, since the one end of the tooth gap of the intermediate gear is narrowed, when the transmission mechanism is not transmitting power, the backlash between the drive gear and the intermediate gear, the intermediate gear, and the driven gear The backlash between the gears can be reduced. As a result, it is possible to suppress the occurrence of rattling between the tooth surfaces meshing with each other, and in turn, the generation of rattling noise due to rattling. Further, when the transmission mechanism transmits power, the power transmitted through the intermediate gear acts on the one end of the tooth groove of the intermediate gear, so that the intermediate gear resists the biasing force of the biasing member in the axial direction. As a result, for example, the engagement between the gear teeth of the drive gear and the driven gear and one end of the tooth groove of the intermediate gear is released, and the backlash increases. Accordingly, the gears can smoothly mesh with each other, and as a result, the meshing sound between the gears can be suppressed to a low level.
さらに、中間ギヤは軸方向に付勢されているので、摩耗が生じたとしても、その摩耗量に応じて、バックラッシュが小さくなるように、動力を伝達していないときの中間ギヤの軸方向位置を自律的に調節できる。従って、長期間にわたり異音の発生を抑制できる。また、バックラッシュを自律的に抑制できるので、バックラッシュを小さくするために部品精度や組立精度を厳しくせずに済む。その結果、製造コストを低減できる。また、中間ギヤの変位が軸方向に沿うので、各ギヤの中心軸線同士が傾きを生じにくく、噛み合い音が抑制される。 Furthermore, since the intermediate gear is urged in the axial direction, even if wear occurs, the axial direction of the intermediate gear when power is not transmitted so that backlash is reduced according to the amount of wear. The position can be adjusted autonomously. Therefore, the generation of abnormal noise can be suppressed over a long period of time. Further, since the backlash can be suppressed autonomously, it is not necessary to tighten the parts accuracy and assembly accuracy in order to reduce the backlash. As a result, the manufacturing cost can be reduced. Further, since the displacement of the intermediate gear is along the axial direction, the central axes of the gears are not easily inclined, and the meshing noise is suppressed.
また、本発明の電動パワーステアリング装置(1)は、駆動ギヤ(25B)と、従動ギヤ(27B)と、駆動ギヤおよび従動ギヤに噛み合う中間ギヤ(26B)とを含み、操舵補助用の電動モータ(18)の動力を操舵機構(5)に伝達するための伝達機構(19e)と、中間ギヤを軸方向(S2)に付勢する付勢部材(41)と、を備え、中間ギヤは、かさ歯車(26B)からなり、中間ギヤとしてのかさ歯車の歯溝(52)の幅(W)は、中間ギヤとしてのかさ歯車の小径側に向かうにしたがって漸減されており、中間ギヤとしてのかさ歯車の小径側に対応する、歯溝の長手方向(S4)の一端(52a)において、歯溝の幅の減少割合が、残りの部分(52b,52c)における歯溝の幅の減少割合よりも大きくされており、先細り状に狭くされており、伝達機構が動力を伝達していないときに、上記付勢部材によって付勢された中間ギヤが軸方向に変位することにより、上記歯溝の上記一端に、駆動ギヤおよび従動ギヤのギヤ歯(54)の対応する端部(54a)が嵌合するようにしてあることを特徴としてもよい。ここで、上記かさ歯車は、直歯、斜歯、および曲がり歯の各かさ歯車と、ハイポイドギヤとを含む趣旨である。 The electric power steering device (1) of the present invention includes a drive gear (25B), a driven gear (27B), and an intermediate gear (26B) meshing with the drive gear and the driven gear, and an electric motor for assisting steering. A transmission mechanism (19e) for transmitting the power of (18) to the steering mechanism (5), and a biasing member (41) for biasing the intermediate gear in the axial direction (S2). It consists of a bevel gear (26B), and the width (W) of the tooth groove (52) of the bevel gear as the intermediate gear is gradually reduced toward the small diameter side of the bevel gear as the intermediate gear. At one end (52a) in the longitudinal direction (S4) of the tooth groove corresponding to the small diameter side of the gear, the reduction rate of the tooth groove width is smaller than the reduction rate of the tooth groove width in the remaining portions (52b, 52c). Larger and tapered When the transmission mechanism is not transmitting power, the intermediate gear biased by the biasing member is displaced in the axial direction, so that the driving gear and the driven gear are disposed at the one end of the tooth groove. The gear teeth (54) may be fitted with corresponding ends (54a). Here, the bevel gear is intended to include bevel gears such as straight teeth, oblique teeth, and bent teeth, and a hypoid gear.
本発明においては、中間ギヤがかさ歯車の場合に、中間ギヤが平歯車(26A)または斜歯歯車(26)のいずれかからなる上述の場合と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、中間ギヤの歯溝の上記一端において、歯溝の幅の減少割合が残りの部分よりも大きくされているので、伝達機構が動力を伝達していないときに、駆動ギヤと中間ギヤとの間のバックラッシュと、中間ギヤと従動ギヤとの間のバックラッシュとを小さくできる。その結果、がたつきに起因した歯打ち音の発生を抑制できる。また、伝達機構が動力を伝達するときには、バックラッシュが大きくなるので、ギヤ同士の噛み合い音を小さく抑制できる。さらに、長期間にわたり異音の発生を抑制できる。また、バックラッシュを自律的に抑制できて、ひいては、製造コストを低減できる。また、中間ギヤの変位が軸方向に沿うので、噛み合い音が抑制される。 In the present invention, when the intermediate gear is a bevel gear, it is possible to obtain the same operational effects as in the above-described case where the intermediate gear is either a spur gear (26A) or a bevel gear (26). That is, at the one end of the tooth gap of the intermediate gear, the reduction ratio of the tooth groove width is larger than that of the remaining portion, so that when the transmission mechanism is not transmitting power, the drive gear and the intermediate gear The backlash between the intermediate gear and the backlash between the intermediate gear and the driven gear can be reduced. As a result, it is possible to suppress the occurrence of rattling noise caused by rattling. Further, when the transmission mechanism transmits power, the backlash increases, so that the meshing sound between the gears can be suppressed to a low level. Furthermore, the generation of abnormal noise can be suppressed over a long period of time. Further, the backlash can be suppressed autonomously, and thus the manufacturing cost can be reduced. Further, since the displacement of the intermediate gear is along the axial direction, the meshing noise is suppressed.
また、本発明において、上記駆動ギヤおよび従動ギヤのギヤ歯の上記対応する端部において、各歯面(54f)に面取り(54c)が施されている場合がある。この場合、中間ギヤの歯溝の上記一端と、駆動ギヤおよび従動ギヤのギヤ歯の上記対応する端部とが互いに嵌合するときに、ギヤ歯の破損の発生が抑制される。
また、本発明において、上記中間ギヤは、ハウジング(15)によって支持された支軸(37)の外周(37d)に、転がり軸受(39)を介して回転可能に支持されており、上記付勢部材は、上記転がり軸受の内輪(39b)を軸方向に付勢する場合がある。この場合、付勢部材は固定状態になるので、回転自在の中間ギヤを安定して付勢できる結果、歯面同士のがたつきの発生が抑制される。従って、歯打ち音の発生がより一層抑制される。
In the present invention, each tooth surface (54f) may be chamfered (54c) at the corresponding ends of the gear teeth of the drive gear and the driven gear. In this case, when the one end of the tooth groove of the intermediate gear and the corresponding end of the gear teeth of the drive gear and the driven gear are fitted to each other, occurrence of damage to the gear teeth is suppressed.
In the present invention, the intermediate gear is rotatably supported on the outer periphery (37d) of the support shaft (37) supported by the housing (15) via a rolling bearing (39). The member may bias the inner ring (39b) of the rolling bearing in the axial direction. In this case, since the urging member is in a fixed state, as a result of stably urging the rotatable intermediate gear, occurrence of rattling between the tooth surfaces is suppressed. Therefore, generation of rattling noise is further suppressed.
なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。 In addition, although the alphanumeric characters in the parentheses indicate reference signs of corresponding components in the embodiments described later, the scope of the claims is not limited by these reference signs.
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態の電動パワーステアリング装置の模式図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置1は、操向輪2を操舵するために操舵部材としてのステアリングホイール3に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト4と、ステアリングシャフト4からの操舵トルクにより操向輪2を操舵するための例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構5と、ステアリングシャフト4および操舵機構5の間に設けられてこの間において回転を伝達する軸継手としての中間軸ユニット6とを有している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an electric
ステアリングシャフト4は、ステアリングコラム7の内部を挿通して、ステアリングコラム7により回転自在に支持されている。ステアリングコラム7はブラケット8を介して車体9に支持されている。ステアリングシャフト4の一方の端部にステアリングホイール3が連結され、ステアリングシャフト4の他方の端部に中間軸ユニット6が連結されている。
The
中間軸ユニット6は、中間軸としての動力伝達軸10と、中間軸ユニット6の両端部に設けられた自在継手11,12とを有している。
操舵機構5は、ピニオン軸13と、自動車の左右方向(直進方向と直交する方向である。)に延びる転舵軸としてのラックバー14とを有している。ピニオン軸13のピニオン歯13aと、ラックバー14のラック歯14aとが互いに噛み合っている。
The
The
ピニオン軸13は、ラックハウジング15に回動自在に支持されている。また、ラックバー14は、ラックハウジング15に直線往復移動自在に支持されている。ラックハウジング15は、車体9に固定されている。ラックハウジング15の両側へラックバー14の両端部が突出している。ラックバー14の各端部はそれぞれ、タイロッドおよび図示しないナックルアームを介して対応する操向輪2に連結されている。
The
ステアリングホイール3が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト4と中間軸ユニット6とを介して操舵機構5に伝達される。操舵機構5のピニオン軸13の回転が、ピニオン歯13aおよびラック歯14aによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー14の直線移動に変換される。これにより操向輪2を操舵することができる。
電動パワーステアリング装置1は、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、電動パワーステアリング装置1は、操舵トルクを検出するトルクセンサ16と、制御部としてのECU(Electronic Control Unit :電子制御ユニット)17と、操舵補助用の電動モータ18と、減速機19とを有している。本実施形態では、電動モータ18および減速機19は、操舵機構5に組み付けられている。これにより、電動モータ18と、減速機19と、操舵機構5とは、一体的なユニットを構成している。このユニットは、ラックハウジング15を有している。ラックハウジング15は、減速機19と、操舵機構5とで共用されている。
When the steering wheel 3 is steered, the steering torque is transmitted to the
The electric
ラックハウジング15は、第1のハウジング20と第2のハウジング21とを有していて、車体9に取り付けられている。第1のハウジング20は、ラックバー14の一部を取り囲み、ピニオン軸13を支持し、トルクセンサ16を収容して支持している。第2のハウジング21は、第1のハウジング20に連設され、ラックバー14の一部を取り囲み、電動モータ18を支持し、減速機19を収容している。
The
ピニオン軸13は、入力軸22と、出力軸23と、トーションバー24とを有している。入力軸22および出力軸23は、トーションバー24を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸22は、中間軸ユニット6およびステアリングシャフト4を介して、ステアリングホイール3に連なっている。出力軸23の端部には、ピニオン歯13aが設けられている。入力軸22に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー24が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸22および出力軸23が相対回転する。
The
トルクセンサ16は、トーションバー24を介する入力軸22および出力軸23間の相対回転変位量に基づいてトルクを検出し、トルク検出結果をECU17に与える。
ECU17は、上述のトルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、電動モータ18を制御する。
電動モータ18は、モータハウジング18aと、このモータハウジング18aに軸受を介して回動自在に支持される出力軸としての回転軸18bとを有している。
The
The
The
減速機19は、操舵補助用の電動モータ18の出力回転を減速するための平行軸歯車機構19aと、この平行軸歯車機構19aの出力回転をラックバー14の直線移動に変換する運動変換機構としてのボールねじ機構19bとを有している。平行軸歯車機構19aとボールねじ機構19bとは、第2のハウジング21内に収容されている。
平行軸歯車機構19aは、電動モータ18の動力を操舵機構5に伝達するための伝達機構として機能する。平行軸歯車機構19aは、電動モータ18により駆動される駆動ギヤ25と、この駆動ギヤ25により駆動されるアイドルギヤとしての中間ギヤ26と、この中間ギヤ26により駆動される従動ギヤ27とを有している。本実施形態では、駆動ギヤ25と、中間ギヤ26と、従動ギヤ27とは、それぞれ斜歯歯車からなる。
The
The parallel
ボールねじ機構19bは、従動ギヤ27により駆動されるナット28と、ナット28により複数のボール29を介して駆動されるねじ軸30とを有している。ボールねじ機構19bは、ナット28の回転運動をねじ軸30の直線運動に変換する。ナット28は、雌ねじを有している。ナット28と従動ギヤ27とは、互いに一体回転できるように互いに固定されている。ねじ軸30は、雄ねじを有している。ねじ軸30とラックバー14とは、互いに一体移動するように互いに固定されている。ねじ軸30の雄ねじがラックバー14の外周に形成されていて、ねじ軸30とラックバー14とが一体に形成されている。
The
ステアリングホイール3が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ16により検出され、トルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ18が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、減速機19を介してラックバー14に伝達され、これとともに、ステアリングホイール3の動きも、ラックバー14に伝わる。その結果、操向輪2が操舵されるとともに、操舵が補助される。
When the steering wheel 3 is operated, the steering torque is detected by the
図2は、図1に示す操舵機構の要部の断面図である。図1と図2を参照して、本実施形態の平行軸歯車機構19aでは、駆動ギヤ25の中心軸線25aおよび中間ギヤ26の中心軸線26aは互いに平行に配置されている。また、中間ギヤ26の中心軸線26aおよび従動ギヤ27の中心軸線27aは互いに平行に配置されている。また、電動モータ18の回転軸18bは、ラックバー14が延びる方向に平行に配置されていて、電動モータ18の回転軸18bとラックバー14との間に所定距離が隔てられている。この所定距離を、電動モータ18の外形に応じた最小値に設定しつつ、従動ギヤ27の大型化を抑制しつつ所要の減速比を実現できるようになっている。これにより、操舵機構5の外形を小型化することができる。
FIG. 2 is a cross-sectional view of a main part of the steering mechanism shown in FIG. 1 and 2, in the parallel
また、本実施形態では、平行軸歯車機構19aは、各ギヤ25,26,27間のバックラッシュを小さく抑制するために、中間ギヤ26の中心軸線26aをラックハウジング15に対して位置調節する調節機構としての偏倚機構19cと、歯溝の幅を部分的に狭くした中間ギヤ26を軸方向S2(中間ギヤ26の中心軸線26aが延びる方向に相当する。)に付勢することによりバックラッシュを自律的に小さく抑制するバックラッシュ抑制機構19dとを有している。偏倚機構19cにより調節されたバックラッシュの範囲内で、バックラッシュ抑制機構19dが、動力非伝達時のバックラッシュを相対的に小さくしたり無くしたりし、動力伝達時のバックラッシュを相対的に大きくする。バックラッシュ抑制機構19dについては、後で詳細に説明する。
In the present embodiment, the parallel
電動パワーステアリング装置1は、駆動ギヤ25を支持する第1の支軸としての駆動ギヤ支軸31と、駆動ギヤ25を回動自在に支持する複数の軸受32,33と、軸受32,33の軸方向移動を規制するための固定部材34およびロックナット35と、電動モータ18の回転軸18bに駆動ギヤ支軸31を連結するための軸継手36とを有している。
駆動ギヤ25は、金属、例えば鋼により略円柱形状に形成されている。駆動ギヤ25の外周に複数の斜歯が形成されている。駆動ギヤ25は、駆動ギヤ支軸31の一端に、一体回転できるように固定されている。具体的には、駆動ギヤ25と駆動ギヤ支軸31とは単一部材により単一部品として一体に形成されている。駆動ギヤ支軸31が、軸受32,33を介して、第2のハウジング21に回動自在に支持され、また、駆動ギヤ25の軸方向S1に関する第2のハウジング21に対する移動を規制されている。
The electric
The
図3は、図2を側方からみた状態の模式図である。図4は、図2の要部拡大図であり、主に動力伝達状態の中間ギヤ26を示す。
図2,図3,図4を参照して、電動パワーステアリング装置1は、中間ギヤ26を支持する第2の支軸としての中間軸37と、中間軸37に設けられた端板38と、中間軸37に支持されていて中間ギヤ26を回動自在に支持している転がり軸受からなる一対の軸受39と、中間軸37に対する軸受39の軸方向移動を規制するための止め輪からなる固定部材40と、バックラッシュを抑制するために中間ギヤ26を付勢する付勢部材41と、中間軸37を第2のハウジング21に固定するための締結部材42とを有している。中間ギヤ26は、軸受39を介して回転可能に中間軸37の外周に支持されており、この中間軸37が、第2のハウジング21によって固定状態で支持されている。
FIG. 3 is a schematic view of FIG. 2 viewed from the side. FIG. 4 is an enlarged view of a main part of FIG. 2 and mainly shows the
With reference to FIGS. 2, 3, and 4, the electric
第2のハウジング21は、中間軸37を支持する円孔からなる一対の支持孔21a,21bを有している。一対の支持孔21a,21bは、互いに同一軸線上に配置されている。一対の支持孔21a,21bに中間軸37および端板38が嵌合されている。
中間軸37と端板38とは、一体回転できるように一体化されていて、軸ユニットをなしている。本実施形態の中間軸37と端板38とは、単一部材により一体に形成されていて、支軸としての単一部品を構成している。中間軸37と端板38とが、第2のハウジング21によって支持されるとともに、第2のハウジング21に締結部材42により締め付け状態で固定されている。なお、中間軸37と端板38とは、互いに別体で形成されて互いに固定されることも考えられる。
The
The
中間軸37は、一方の支持孔21aに支持される第1の被支持部37aと、他方の支持孔21bに端板38を介して支持される第2の被支持部37bと、第2のハウジング21に固定するための係合部としての雄ねじ部37cと、軸受39が軸方向S2に関して移動自在に嵌合された偏心部としての軸受嵌合部37dとを有している。
第1の被支持部37aは、円筒面により形成され、第2の被支持部37bに固定された端板38の外周と互いに同一軸線上に配置されている。軸受嵌合部37dは、円筒面により形成され、第1の被支持部37aに対して偏心して配置されている。
The
The first supported
偏倚機構19cは、上述の一対の支持孔21a,21bに対して偏心して配置された偏心部としての軸受嵌合部37dを有している。これにより、中間軸37が第2のハウジング21に固定されていない状態で、一対の支持孔21a,21bの中心軸線21cの回りに中間軸37を回動させることで、中間軸37の軸受嵌合部37dの中心軸線(中間ギヤ26の中心軸線26aに相当する。)の位置が、第2のハウジング21に対して、支持孔21a,21bの中心軸線21cを中心とした円弧状の軌道を描きつつ移動する。これにより、中間ギヤ26の中心軸線26aを、第2のハウジング21に位置決めされた駆動ギヤ25の中心軸線25aおよび従動ギヤ27の中心軸線27aに対して平行移動させて、位置調整することができる。例えば駆動ギヤ25および中間ギヤ26間のバックラッシュと、中間ギヤ26および従動ギヤ27間のバックラッシュとの少なくとも一方のバックラッシュを調整でき、さらに最適化することが可能となる。偏倚機構19cにより中間ギヤ26が位置調整された状態で、中間軸37は第2のハウジング21に締結部材42により固定される。
The
締結部材42は雌ねじ42bを有する。この雌ねじ42bは、中間軸37の端部の雄ねじ部37cにねじ嵌合されている。締結部材42が中間軸37にねじ嵌合されると、端板38と締結部材42とが、その間に第2のハウジング21を締め付ける。これにより、中間軸37が、第2のハウジング21に固定されている。
各軸受39は、単一の外輪39aと、単一の内輪39bと、内輪39bおよび外輪39aの間に転動自在に介在する転動体としての複数のボール39cとを有しており、玉軸受である。一対の軸受39は、軸方向S2に関する双方向のスラスト力を受けることができる。
The
Each bearing 39 has a single
中間ギヤ26は、円筒形状をなす金属製の芯金としてのスリーブ43と、スリーブ43を取り囲んで環状に形成された合成樹脂部材44とを有している。
スリーブ43は、中間軸37に軸受39を介して回転自在に支持されている。すなわち、スリーブ43の内周面は、小径部43aと、大径部43bとを有している。小径部43aと大径部43bとは、環状の端壁43cを介して接続されている。大径部43bは、円筒形状をなし、軸受39の外輪39aの外周を嵌合状態で保持している。軸方向S2についての大径部43bの端部であって小径部43aとは反対側の端部には、スリーブ43の周方向に延びる周溝が形成されている。この周溝に止め輪45が嵌められている。2つの軸受39の外輪39aが、軸方向S2について端壁43cと止め輪45とに挟まれていて、スリーブ43に対しての軸方向S2の両側への移動を規制されている。
The
The
スリーブ43の外周43eは、当該スリーブ43と合成樹脂部材44との相対移動を規制する規制部であり且つ起伏部としての複数の凸部43dを有している。複数の凸部43dは、周方向に均等に並んでいて、互いに離隔して配置されている。なお、凸部43dは、少なくともひとつがあればよく、全周にわたり周方向に連続していてもよい。
合成樹脂部材44は、円筒形状に形成されている。合成樹脂部材44は、スリーブ43に比べて、軸方向S2に短く形成されている。合成樹脂部材44の内周面が、スリーブ43の外周43eに一体回転するように固定されている。例えば、合成樹脂部材44は、スリーブ43をインサート成形されてなる。スリーブ43は、合成樹脂部材44を樹脂成形するときに金型内に芯金としてインサートされ、樹脂成形型の一部として機能する。
The
The
図2を参照して、電動パワーステアリング装置1は、従動ギヤ27を支持する第3の支軸としての従動ギヤ支軸47と、従動ギヤ27を回動自在に支持する複数の軸受48,49と、軸受48,49の軸方向移動を規制するための2つの固定部材50,51とを有している。
第2のハウジング21は、2つの軸受48,49を保持している。2つの軸受48,49は、従動ギヤ支軸47を回動自在に支持している。従動ギヤ支軸47の雄ねじに固定部材50の雌ねじがねじ嵌合されていて、これにより、従動ギヤ支軸47に対する軸受49の軸方向移動が規制されている。また、第2のハウジング21に固定部材51がねじ嵌合されていて、これにより、第2のハウジング21に対する軸受49の軸方向移動が規制されている。従動ギヤ支軸47は、従動ギヤ27に一体回動するように連結され、且つ従動ギヤ27を支持している。また、従動ギヤ支軸47は、ナット28に一体回動するように連結されていて、本実施形態では、ナット28と一体に形成されている。
Referring to FIG. 2, the electric
The
従動ギヤ27は、金属、例えば鋼により環状をなして形成されている。従動ギヤ27の円筒形状の外周に、ギヤ歯としての複数の斜歯が形成されている。
ラックバー14、ねじ軸30、ナット28、従動ギヤ支軸47、従動ギヤ27、および一対の軸受48,49は、互いに同心に配置されて、第2のハウジング21に支持されている。
The driven
The
図5は、図2の要部拡大図であり、主に動力伝達していない状態の中間ギヤ26を示す。図6は、中間ギヤ26の斜視図である。図7は、駆動ギヤの斜視図である。図8は、従動ギヤの斜視図である。図9は、バックラッシュ抑制機構19dの模式図であり、動力伝達状態を示す。図10は、バックラッシュ抑制機構19dの模式図であり、動力伝達していない状態を示す。
FIG. 5 is an enlarged view of a main part of FIG. 2 and shows the
図4、図6、図9を参照して、バックラッシュ抑制機構19dは、歯溝52の端部で溝幅が狭くされた中間ギヤ26と、付勢部材41とを有している。
中間ギヤ26の合成樹脂部材44は、複数の歯溝52と、互いに隣接する歯溝52同士の間に形成された複数のギヤ歯54とを有している。各歯溝52は、歯筋に平行に延びていて、この歯筋は、軸方向S2に平行な方向に対して斜めに傾斜している。各歯溝52は、当該歯溝52の長手方向S4(歯筋が延びる方向に相当する。)に関する一端52aと、他端52bと、中間部52cとを有しており、これら各部52a,52b,中間部52cは互いに連通している。また、各歯溝52は、互いに対向する一対の溝側面52dと、溝底面52eとを有している。
With reference to FIGS. 4, 6, and 9, the
The
本実施形態では、中間ギヤ26の各歯溝52の幅Wは、歯溝52の長手方向S4の一端52aのみにおいて先細り状に狭くされている。ここで、歯溝52の幅Wは、所定の径方向位置としての中間ギヤ26の外周面の径方向位置における互いに対向する一対の溝側面52d間の距離である。この距離は、中間ギヤ26の回転の接線方向に沿う距離(軸方向S2に直角な方向であって中間ギヤ26の径方向に直角な方向に沿って測った距離に相当する。)である。
In the present embodiment, the width W of each
他端52bと中間部52cとにおいては、歯溝52の断面形状は一定とされ、歯溝52同士の間に標準的な歯形のギヤ歯54が形成されている。長手方向S4のどの位置であっても、溝幅Wは、一定値とされている。
中間部52cと一端52aとの間においては、互いに隣接する溝側面52d同士が、連続して接続されていて、より好ましくは、滑らかに接続されている。また、互いに隣接する溝底面52e同士が、連続して接続されていて、より好ましくは、滑らかに接続されている。
In the
Between the
一端52aにおいては、互いに対向する一対の溝側面52dは、当該歯溝52を通る中間ギヤ26の径方向に沿って見たときに、軸方向S2に対して互いに逆向きに傾斜している。一端52aでの溝側面52dは、平坦に形成されていてもよいし、湾曲状に形成されていてもよい。
一端52aにおける溝幅Wおよび歯溝52の深さは、徐々に小さくされている。すなわち、溝幅Wおよび深さを測定するときの長手方向S4の位置が長手方向S4の中心位置から遠ざかるにしたがって、歯溝52の一端52aにおける溝幅Wおよび深さは、徐々に小さな値にされていて、他端52bおよび中間部52cの対応する部分の溝幅Wおよび深さとの差が徐々に大きくなっている。
At the one
The groove width W and the depth of the
歯溝52の一端52aは、例えば、歯溝52の他端52bおよび中間部52cに対応するギヤ歯54を歯切り工具としてのホブにより切削加工するときに、ギヤ歯54に隣接して被加工材に残された部分である不完全歯部として形成されている。なお、歯溝52の一端52aは、ギヤ歯54と同時に樹脂成形のための成形型により形成されてもよい。この場合、歯溝52の幅Wが相対的に広い側へ向けて、型を抜くようにすればよい。
One
また、中間ギヤ26は、その中心軸線26aが延びる方向に沿って中間軸37により移動自在に保持されている。中間ギヤ26は、一対の軸受39の外輪39aと軸方向S2に関して一体に移動できるように連結されている。軸受39の外輪39aと内輪39bとは、複数のボール39cを介して、軸方向S2に一体に移動できるように連結されている。軸受39の内輪39bの内周と、中間軸37の軸受嵌合部37dとは、軸方向S2に、所定範囲内で相対移動自在に嵌合されている。この所定範囲は、軸方向S2に関して、固定部材40と中間軸37の肩部37eとにより規定されており、肩部37eと固定部材40との間隔が、一対の内輪39bの互いに遠い側の端面同士の距離よりも長くされている。固定部材40は、中間軸37の外周面の周溝に嵌め入れられており、一方の軸受39の内輪39bが当接することで、軸受39の移動を規制している。
The
図7を参照して、駆動ギヤ25は、複数のギヤ歯54を有している。各ギヤ歯54は、軸方向S1に関する一方の端部であって付勢部材41により付勢される向きとは反対側の端部54aにおいて、第1の面取り54bを有している。第1の面取り54bは、円筒面により形成された駆動ギヤ25の外周面としてのギヤ歯54の歯先面54dと、軸方向S1の駆動ギヤ25の端面としてのギヤ歯54の側面54eとを接続している。
Referring to FIG. 7,
また、駆動ギヤ25の各ギヤ歯54は、一対の歯面54fを有している。各歯面54fには、第2の面取り54cが施されている。第2の面取り54cは、上述の一方の端部54aにおける各歯面54fに形成され、各歯面54fと側面54eとを接続しており、凸湾曲面をなし、除去加工としてのブラスト処理により施されてなる。
なお、第1の面取り54bは、平面形状をなすC面取りでもよいし、湾曲面形状をなすR面取りでもよい。第2の面取り54cも、同様にC面取りでもR面取りでもよい。
Each
Note that the
第2の面取り54cがブラスト処理により施される場合には、当該処理により鍛練されるので、摩耗や破損の発生がより一層抑制される。ここで、ブラスト処理は、加工物の表面を洗浄したり、表面を鍛練するために、鋼球、砂等の研磨剤を表面に吹きつけることである。例えば、被加工物の表面の角陵を除去するために鋼球を表面に吹き付けるショットブラスト処理が利用できる。
When the
図8を参照して、従動ギヤ27の各ギヤ歯54は、駆動ギヤ25と同様に第1および第2の面取り54b,54cを有している。なお、従動ギヤ27において、駆動ギヤ25と同様の構成については、駆動ギヤ25の対応する部分の符号と同じ符号を付して説明を省略する。
図5,図10を参照して、付勢部材41は、軸受39の内輪39bを軸方向S2に付勢する圧縮コイルばねからなる。付勢部材41は、弾性圧縮変形を受けた状態で、中間軸37を径方向外側から取り囲みつつ軸受39の内輪39bと端板38との間に介在している。付勢部材41は、後述するように減速機19が動力伝達しない状態で、少なくとも所定量の弾性圧縮変形を受けるようにされている。これにより、付勢部材41は、常に内輪39bひいては中間ギヤ26を軸方向S2の一方の向きS21に付勢できるようになっている。
Referring to FIG. 8, each
5 and 10, the urging
減速機19が動力を伝達していないときには、付勢部材41は、相対的に小さな変形量で弾性圧縮されている。この状態の付勢部材41により付勢されて、軸受39および中間ギヤ26が、軸方向S2に関して、移動範囲における端板38から相対的に遠い位置に変位している。この位置では、中間ギヤ26の歯溝52の一端52aに、駆動ギヤ25および従動ギヤ27のギヤ歯54の対応する端部54aがそれぞれ嵌合しており、中間ギヤ26の歯溝52(図10の上側に図示した歯溝52)の一端52aにおける一対の溝側面52dと、駆動ギヤ25のギヤ歯54の一方の端部54aとが、互いに押圧状態で接しており、且つ中間ギヤ26の別の歯溝52(図10の下側に図示した歯溝52)の一端52aの一対の溝側面52dと、従動ギヤ27のギヤ歯54の一方の端部54aとが、互いに押圧状態で接している。これにより、駆動ギヤ25と中間ギヤ26とは、互いに遊びのない状態(バックラッシュがゼロの状態で)で噛み合っている。中間ギヤ26と従動ギヤ27とは、互いに遊びのない状態で噛み合っている。
When the
図4,図9を参照して、減速機19が動力を伝達しようとすると、駆動ギヤ25のギヤ歯54が、中間ギヤ26の歯溝52の一端52aの一方の溝側面52dであって動力伝達方向に応じて決まる溝側面52d(図9において最も上側に図示した溝側面52d)を押圧する。これとともに、中間ギヤ26の別の歯溝52の一端52aの一方の溝側面52dであって動力伝達方向に応じて決まる溝側面52d(図9において下から2つ目に図示した溝側面52d)が、従動ギヤ27のギヤ歯54から反力を受ける。このとき、中間ギヤ26の歯溝52の一端52aの一対の溝側面52dは軸方向S2を挟んで互いに逆向きの先細り状に狭くなっているので、中間ギヤ26は、軸方向S2の他方の向きであって付勢部材41の付勢力に抗する向きS22に、駆動ギヤ25により押圧されるとともに、同じ向きの上述の反力を受ける。
4 and 9, when the
その結果、中間ギヤ26は、付勢部材41の付勢力に抗して、軸方向S2の他方の向きS22に向けて、端板38に相対的に近い位置に変位する。付勢部材41は、より大きく弾性圧縮変形し、付勢力も大きくなる。
そして、中間ギヤ26の歯溝52の他端52bおよび中間部52cと、駆動ギヤ25のギヤ歯54とが互いに接する状態になり、また、中間ギヤ26の歯溝52の他端52bおよび中間部52cと、従動ギヤ27のギヤ歯54とが互いに接する状態になる。この状態では、駆動ギヤ25が中間ギヤ26を押圧する力と、中間ギヤ26が受ける従動ギヤ27からの反力は、互いに相殺されるので、軸方向S2の向きS22への力は減少する。その結果、軸方向S2に関して、付勢部材41の付勢力と、中間ギヤ26が駆動ギヤ25および従動ギヤ27から受ける力とが、互いに釣り合うようになる(図4,図9参照)。
As a result, the
The
この状態で、減速機19は、動力を伝達する。中間ギヤ26と、駆動ギヤ25および従動ギヤ27との標準的な形状の歯面同士が所定量のバックラッシュを有する状態で互いに噛み合うので、各ギヤ25,26,27はスムーズに回転でき、ひいては、噛み合い音も低くなる。また、バックラッシュはあったとしても、各ギヤ25,26,27の歯面同士は、がたつかないので、歯打ち音が生じる虞はない。
In this state, the
また、減速機19が伝達する動力が小さくなると、付勢部材41の付勢力に抗する力が徐々に小さくなるので、付勢部材41の付勢力により、中間ギヤ26の歯溝52の一端52aが、駆動ギヤ25および従動ギヤ27のギヤ歯54の端部54aに押圧されるようになる。
また、中間ギヤ26の歯溝52の一端52aは、中間ギヤ26の噛み合い部から中間ギヤ26の側方への潤滑剤の飛散を抑制することができるので、各ギヤ25,26,27のギヤ歯の摩耗の発生を抑制できる。
Further, when the power transmitted by the
Further, the one
本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、(1) 駆動ギヤ25と、従動ギヤ27と、駆動ギヤ25および従動ギヤ27に噛み合う中間ギヤ26とを含み、操舵補助用の電動モータ18の動力を操舵機構5に伝達するための伝達機構としての平行軸歯車機構19aと、(2) 中間ギヤ26を軸方向S2に付勢する付勢部材41と、を備えている。中間ギヤ26は、斜歯歯車からなる。中間ギヤ26の歯溝52の幅Wは、歯溝52の長手方向S4の一端52aのみにおいて先細り状に狭くされている。伝達機構が動力を伝達していないときに、付勢部材41によって付勢された中間ギヤ26が軸方向S2に変位することにより、歯溝52の一端52aに、駆動ギヤ25および従動ギヤ27のギヤ歯54の対応する端部54aが嵌合するようにしてある。
The electric
本実施形態では、中間ギヤ26の歯溝52の一端52aが狭くされているので、伝達機構が動力を伝達していないときに、駆動ギヤ25と中間ギヤ26との間のバックラッシュと、中間ギヤ26と従動ギヤ27との間のバックラッシュとを小さくできる。その結果、互いに噛み合う歯面同士のがたつきの発生を、ひいては、がたつきに起因した歯打ち音の発生を抑制できる。
In the present embodiment, since one
また、伝達機構が動力を伝達するときには、中間ギヤ26を介して伝達される動力が中間ギヤ26の歯溝52の一端52aに作用し、これにより中間ギヤ26が付勢部材41の付勢力に抗して軸方向S2に変位し、その結果、例えば、駆動ギヤ25および従動ギヤ27のギヤ歯54と、歯溝52の幅Wが狭い中間ギヤ26の歯溝52の一端52aとの嵌合が解除されて、互いに噛み合うギヤ25,26,27同士の歯面間のバックラッシュが大きくなる。従って、ギヤ25,26,27同士が互いにスムーズに噛み合うことができ、ひいてはギヤ25,26,27同士の噛み合い音を小さく抑制できる。
Further, when the transmission mechanism transmits power, the power transmitted through the
さらに、中間ギヤ26は軸方向S2に付勢されているので、摩耗が生じたとしても、その摩耗量に応じて、バックラッシュが小さくなるように、動力を伝達していないときの中間ギヤ26の軸方向位置を自律的に調節できる。従って、長期間にわたり異音の発生を抑制できる。また、バックラッシュを自律的に調節できるので、バックラッシュを小さくするために部品精度や組立精度を厳しくせずに済む。また、調節機構としての偏倚機構19cの構造を簡素化したり、廃止したりすることができる。その結果、製造コストを低減できる。また、中間ギヤ26の変位が軸方向S2に沿うので、各ギヤ25,26,27の中心軸線25a,26a,27a同士が傾きを生じにくく、噛み合い音が抑制される。
Further, since the
また、軸方向S2に関する中間ギヤ26の変位を案内するために、中間ギヤ26を支持するための部材としての中間軸37を兼用することが可能となるので、部品点数を削減できて、製造コストを低減することが可能となる。
なお、これらの効果を得るには、中間ギヤ26では、歯溝52の長手方向S4の一端52aでの歯溝52の幅Wが、残りの部分が一端側へ延長された場合に比べて、小さくされていればよく、上述の斜歯歯車の他、後述する平歯車またはかさ歯車のいずれか1つからなっていてもよい。ここで、上記かさ歯車は、直歯、斜歯、および曲がり歯の各かさ歯車と、ハイポイドギヤとを含む趣旨である。
Further, since the
In order to obtain these effects, in the
また、これらの効果を得るには、以下の場合でもよい。すなわち、減速機19が動力を伝達していないときに、中間ギヤ26の歯溝52に、駆動ギヤ25および従動ギヤ27の少なくとも一方のギヤ歯54の端部54aが押し付けられていない状態で、これらの歯溝52とギヤ歯54とが嵌合している場合も考えられる。例えば、中間ギヤ26が固定部材40に当接している場合には、中間ギヤ26は、駆動ギヤ25および従動ギヤ27の両方を押圧しないようになる。また、中間ギヤ26が、駆動ギヤ25に接していると、従動ギヤ27に接しないようになることもある。逆に、中間ギヤ26が、従動ギヤ27に接していると、駆動ギヤ25に接しないようになることもある。このような場合であっても、中間ギヤ26の歯溝52の溝幅Wが狭い一端52aに、駆動ギヤ25および従動ギヤ27のギヤ歯54の端部54aが嵌合することにより、バックラッシュが小さくなるので、異音の発生を抑制できる。
In order to obtain these effects, the following cases may be used. That is, when the
また、本実施形態では、駆動ギヤ25および従動ギヤ27のギヤ歯54の上記対応する端部54aにおいて、各歯面54fに第2の面取り54cが施されている。この場合、中間ギヤ26の歯溝52の上記一端52aと、駆動ギヤ25および従動ギヤ27のギヤ歯54の上記対応する端部54aとが互いに嵌合するときに、ギヤ歯54の破損の発生が抑制される。
Further, in the present embodiment, the
また、本実施形態では、中間ギヤ26は、ラックハウジング15によって支持された支軸としての中間軸37の外周としての軸受嵌合部37dに、転がり軸受39を介して回転可能に支持されており、付勢部材41は、転がり軸受39の内輪39bを軸方向S2に付勢するようにしている。この場合、付勢部材41は固定状態になるので、回転自在の中間ギヤ26を安定して付勢できる結果、歯面同士のがたつきの発生が抑制される。従って、歯打ち音の発生がより一層抑制される。また、軸受39の内輪39bと外輪39aとは、軸方向S2に関して互いに逆向きに付勢されることになるので、軸受39の内部すきまが小さく抑制される結果、中間ギヤ26がより一層安定して支持されて、歯打ち音の発生がより一層抑制される。
In the present embodiment, the
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、基になる実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
例えば、図11は、本発明の第2の実施形態のバックラッシュ抑制機構19dの模式図であり、動力伝達状態を示す。図12は、図11のバックラッシュ抑制機構19dの模式図であり、動力伝達していない状態を示す。第2の実施形態では、駆動ギヤ25と、中間ギヤ26と、従動ギヤ27とに代えて、駆動ギヤ25Aと、中間ギヤ26Aと、従動ギヤ27Aとが用いられている。駆動ギヤ25Aと、中間ギヤ26Aと、従動ギヤ27Aとは、それぞれ、平歯車からなる。平歯車の歯溝52およびギヤ歯54の長手方向は、軸方向に平行である。
Moreover, the following modifications can be considered about this embodiment. In the following description, differences from the base embodiment will be mainly described, and the same components are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
For example, FIG. 11 is a schematic diagram of a
図13は、本発明の第3の実施形態の電動パワーステアリング装置の模式図である。図14は、図13のバックラッシュ抑制機構19dの模式図であり、動力伝達状態を示す。図15は、図13のバックラッシュ抑制機構19dの模式図であり、動力伝達していない状態を示す。図16Aは、図14の駆動ギヤ25の部分的な平面図であり、図16Bは、図16Aの16B−16B断面の断面図である。図17Aは、図14の中間ギヤ26の部分的な平面図であり、図17Bは、図17Aの17B−17B断面の断面図である。図18Aは、図14の従動ギヤ27の部分的な平面図であり、図18Bは、図18Aの18B−18B断面の断面図である。
FIG. 13 is a schematic diagram of an electric power steering apparatus according to a third embodiment of the present invention. FIG. 14 is a schematic diagram of the
第3の実施形態では、減速機19は、伝達機構として平行軸歯車機構19aに代えて交差軸歯車機構19eを有している。交差軸歯車機構19eでは、駆動ギヤ25と、中間ギヤ26と、従動ギヤ27とに代えて、駆動ギヤ25Bと、中間ギヤ26Bと、従動ギヤ27Bとが用いられている。駆動ギヤ25Bと、中間ギヤ26Bと、従動ギヤ27Bとが、それぞれ、かさ歯車からなる。なお、駆動ギヤ25Bと、中間ギヤ26Bと、従動ギヤ27Bとは、直歯のかさ歯車であってもよいし、斜歯のかさ歯車であってもよいし、曲がり歯のかさ歯車であってもよいし、一対の食い違い軸の間で動力伝達するためのかさ状歯車であるハイポイドギヤであってもよい。本明細書でのかさ歯車は、上述の各かさ歯車と、ハイポイドギヤとを含む趣旨である。以下、本実施形態では、駆動ギヤ25Bと、中間ギヤ26Bと、従動ギヤ27Bとが、直歯のかさ歯車である場合に則して説明する。
In the third embodiment, the
交差軸歯車機構19eでは、駆動ギヤ支軸31と、中間軸37とは、互いに交差するように配置され、中間軸37と、従動ギヤ支軸47とは、互いに交差するように配置されている。直歯のかさ歯車の歯溝52およびギヤ歯54の長手方向は、当該歯車の軸方向および径方向にともに傾斜している。中間ギヤ26Bのかさ歯車の歯溝52の幅Wは、中間ギヤ26Bのかさ歯車の小径側に向かうにしたがって漸減されている。中間ギヤ26Bの歯溝52においては、かさ歯車の小径側に対応する一端であって長手方向S4に関する一端52aにおける歯溝52の幅Wと、残りの部分としてのかさ歯車の大径側の他端52bおよび中間部52cの標準的な形状の歯溝52の幅Wとを比べると、一端52aの方が、長手方向S4に関しての幅Wの変化度合い(減少割合)が大きくされている。また、駆動ギヤ25Bおよび従動ギヤ27Bは、第1および第2の面取り54b,54cを有している。第1の面取り54bは、上記一端52aに対応する端部54aにおいて、円錐面により形成されたギヤ歯54の歯先面54dと、軸方向の端面としてのギヤ歯54の側面54eとを接続している。第2の面取り54cは、上記端部54aにおいて、ギヤ歯54の歯面54fと、ギヤ歯54の側面54eとを接続している。付勢部材41は、各ギヤ25B,26B,27Bの中心軸線同士の交点から遠ざかるように軸方向S2に中間ギヤ26Bを付勢している。
In the cross
本実施形態においては、中間ギヤ26Bがかさ歯車であっても、第1および第2の実施形態と同様にの作用効果を得ることができる。例えば、中間ギヤ26Bの歯溝52の上記一端52aにおいて、歯溝52の幅Wの減少割合が、残りの部分52b,52cでの歯溝52の幅Wの減少割合よりも大きくされているので、伝達機構としての交差軸歯車機構19eが動力を伝達していないときに、駆動ギヤ25Bと中間ギヤ26Bとの間のバックラッシュと、中間ギヤ26Bと従動ギヤ27Bとの間のバックラッシュとを小さくできる。その結果、がたつきに起因した歯打ち音の発生を抑制できる。また、動力伝達していないときに、互いにかみあう一対の歯車において歯面の一部のみが接するので、相対的に小さな動力を伝達するときにも、スムーズな噛み合いを確保できて、ギヤ同士の噛み合い音を小さく抑制できる。また、相対的に大きな動力を伝達するときには、バックラッシュが大きくなるので、ギヤ同士の噛み合い音を小さく抑制できる。さらに、長期間にわたり異音の発生を抑制できる。また、バックラッシュを自律的に抑制できて、ひいては、製造コストを低減できる。また、中間ギヤ26Bの変位が軸方向に沿うので、各ギヤ25B,26B,27Bの中心軸線同士が、互いの間に予め定めた所定の傾き角度に対して傾き角度誤差を生じにくく、噛み合い音が抑制される。
In the present embodiment, even if the
また、上述の各実施形態において、付勢部材41として、圧縮コイルばねの他、引っ張りコイルばね、板ばね等のばねや、ゴム部材等の弾性材料を用いる場合や、駆動ギヤ25,25A,25Bおよび従動ギヤ27,27A,27Bの少なくとも一方において第1および第2の面取り54b,54cの少なくとも一方が廃止される場合や、固定部材40が廃止される場合や、中間ギヤ26,26A,26Bの全体が金属製である場合や、偏倚機構19cが廃止される場合も考えられる。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
Further, in each of the above-described embodiments, as the urging
1…電動パワーステアリング装置、5…操舵機構、15…ラックハウジング(ハウジング)、18…電動モータ、19a…平行軸歯車機構(伝達機構)、19e…交差軸歯車機構(伝達機構)、25…駆動ギヤ(斜歯歯車)、25A…駆動ギヤ(平歯車)、25B…駆動ギヤ(かさ歯車)、26…中間ギヤ(斜歯歯車)、26A…中間ギヤ(平歯車)、26B…中間ギヤ(かさ歯車)、27…従動ギヤ(斜歯歯車)、27A…従動ギヤ(平歯車)、27B…従動ギヤ(かさ歯車)、37…中間軸(支軸)、37d…軸受嵌合部(支軸の外周)、39…軸受(転がり軸受)、39b…内輪、41…付勢部材、52…歯溝、52a…(歯溝の長手方向の)一端、52b…他端(残りの部分)、52c…中間部(残りの部分)、54…ギヤ歯、54a…(駆動ギヤおよび従動ギヤのギヤ歯の対応する)端部、54c…(歯面の)面取り、54f…歯面、S2…軸方向、S4…(歯溝の)長手方向、W…歯溝の幅
DESCRIPTION OF
Claims (4)
中間ギヤを軸方向に付勢する付勢部材と、を備え、
中間ギヤは、平歯車または斜歯歯車のいずれかからなり、
中間ギヤの歯溝の幅は、歯溝の長手方向の一端のみにおいて先細り状に狭くされており、
伝達機構が動力を伝達していないときに、上記付勢部材によって付勢された中間ギヤが軸方向に変位することにより、上記歯溝の上記一端に、駆動ギヤおよび従動ギヤのギヤ歯の対応する端部が嵌合するようにしてあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A transmission mechanism including a drive gear, a driven gear, and an intermediate gear meshing with the drive gear and the driven gear, and a transmission mechanism for transmitting the power of the steering assist electric motor to the steering mechanism;
A biasing member that biases the intermediate gear in the axial direction;
The intermediate gear consists of either a spur gear or a helical gear,
The width of the tooth gap of the intermediate gear is narrowed in a tapered manner only at one end in the longitudinal direction of the tooth gap,
When the transmission mechanism is not transmitting power, the intermediate gear biased by the biasing member is displaced in the axial direction, so that the gear teeth of the driving gear and the driven gear correspond to the one end of the tooth groove. An electric power steering device characterized in that an end portion to be fitted is fitted.
中間ギヤを軸方向に付勢する付勢部材と、を備え、
中間ギヤは、かさ歯車からなり、
中間ギヤとしてのかさ歯車の歯溝の幅は、中間ギヤとしてのかさ歯車の小径側に向かうにしたがって漸減されており、
中間ギヤとしてのかさ歯車の小径側に対応する、歯溝の長手方向の一端において、歯溝の幅の減少割合が、残りの部分における歯溝の幅の減少割合よりも大きくされており、
伝達機構が動力を伝達していないときに、上記付勢部材によって付勢された中間ギヤが軸方向に変位することにより、上記歯溝の上記一端に、駆動ギヤおよび従動ギヤのギヤ歯の対応する端部が嵌合するようにしてあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 A transmission mechanism including a drive gear, a driven gear, and an intermediate gear meshing with the drive gear and the driven gear, and a transmission mechanism for transmitting the power of the steering assist electric motor to the steering mechanism;
A biasing member that biases the intermediate gear in the axial direction;
The intermediate gear consists of a bevel gear,
The width of the tooth groove of the bevel gear as the intermediate gear is gradually reduced toward the small diameter side of the bevel gear as the intermediate gear,
At one end in the longitudinal direction of the tooth groove corresponding to the small diameter side of the bevel gear as the intermediate gear, the reduction rate of the width of the tooth groove is larger than the reduction rate of the width of the tooth groove in the remaining portion,
When the transmission mechanism is not transmitting power, the intermediate gear biased by the biasing member is displaced in the axial direction, so that the gear teeth of the driving gear and the driven gear correspond to the one end of the tooth groove. An electric power steering device characterized in that an end portion to be fitted is fitted.
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Cited By (2)
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JP2015175465A (en) * | 2014-03-17 | 2015-10-05 | 株式会社クボタ | gear type transmission mechanism |
CN109808763A (en) * | 2017-11-21 | 2019-05-28 | 纳博特斯克有限公司 | Transfer |
-
2007
- 2007-04-02 JP JP2007096575A patent/JP2008254494A/en active Pending
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CN109808763B (en) * | 2017-11-21 | 2023-03-28 | 纳博特斯克有限公司 | Steering device |
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