JP2008298148A - 歯車伝達装置の製造方法および位置決め治具 - Google Patents
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Abstract
【課題】低騒音で安価な歯車伝達装置の製造方法、および位置決め治具を提供する。
【解決手段】減速機19の第1および第2のハウジング40,41は、それぞれに形成された位置決め孔40b,41bに挿通された位置決め軸42を介して互いに位置決めされる。入力ギヤ29が、第1のハウジング40の第1の軸受保持孔36および第2のハウジング41の第2の軸受保持孔37に、第1および第2の軸受31,32と、入力軸27とを介して支持される。出力ギヤ30が、第1のハウジング40の第3の軸受保持孔38および第2のハウジング41の第4の軸受保持孔39に、第3および第4の軸受33,34と、出力軸23とを介して支持される。位置決め治具46を用いて、第1および第2の軸受保持孔36,37を心合わせし、且つ第3および第4の軸受保持孔38,39を心合わせする。この状態で、位置決め孔40b,41bを一括して加工する。
【選択図】図2
【解決手段】減速機19の第1および第2のハウジング40,41は、それぞれに形成された位置決め孔40b,41bに挿通された位置決め軸42を介して互いに位置決めされる。入力ギヤ29が、第1のハウジング40の第1の軸受保持孔36および第2のハウジング41の第2の軸受保持孔37に、第1および第2の軸受31,32と、入力軸27とを介して支持される。出力ギヤ30が、第1のハウジング40の第3の軸受保持孔38および第2のハウジング41の第4の軸受保持孔39に、第3および第4の軸受33,34と、出力軸23とを介して支持される。位置決め治具46を用いて、第1および第2の軸受保持孔36,37を心合わせし、且つ第3および第4の軸受保持孔38,39を心合わせする。この状態で、位置決め孔40b,41bを一括して加工する。
【選択図】図2
Description
本発明は、歯車伝達装置の製造方法、およびこれのための位置決め治具に関する。
歯車伝達装置は、箱状のハウジングと、このハウジングに支持された互いに平行な第1および第2の軸とを有している。第1の軸に固定された第1のギヤと、第2の軸に固定された第2のギヤとが、互いに噛み合っている(例えば、特許文献1参照。)。
従来の第1の歯車伝達装置としては、特許文献1の課題の欄に記載されたものがある。すなわち、ハウジングは、一対の分割体を有している。一方の分割体が、第1および第2の軸の一方の端部を支持している。他方の分割体が、第1および第2の軸の一方の端部を支持している。また、各分割体は位置決め孔を有する。位置決め孔の形成は、各分割体が単品の状態においてなされる。位置決め孔に嵌合された位置決め軸を介して、一対の分割体は互いに位置決めされる。
従来の第1の歯車伝達装置としては、特許文献1の課題の欄に記載されたものがある。すなわち、ハウジングは、一対の分割体を有している。一方の分割体が、第1および第2の軸の一方の端部を支持している。他方の分割体が、第1および第2の軸の一方の端部を支持している。また、各分割体は位置決め孔を有する。位置決め孔の形成は、各分割体が単品の状態においてなされる。位置決め孔に嵌合された位置決め軸を介して、一対の分割体は互いに位置決めされる。
従来の第2の歯車伝達装置としては、特許文献1の実施の形態として記載されたものがある。すなわち、ハウジングは、互いに位置調節可能な第1および第2のハウジングを有する。第1および第2のハウジングを互いに位置調節することにより、第1および第2の軸のアライメント誤差を小さくするようにしている。
特開2006−335202号公報
しかし、従来の第2の歯車伝達装置において、アライメント誤差を小さくするように、第1および第2のハウジングを互いに位置調節することは、通例、試行錯誤を伴い、作業に熟練を要するので、製造コストが高くなる。
また、従来の第1の歯車伝達装置では、位置決め孔の形成は、単品状態の分割体ごとになされるので、位置決め孔と各軸との相対位置が分割体ごとにばらつく。その結果、位置決め孔同士を位置合わせした状態であっても、第1および第2の軸のアライメント誤差が大きくなる傾向にある。換言すれば、アライメント誤差を小さくするために、各軸と位置決め孔との相対位置関係を高精度に加工する必要があり、加工コストが高くなる。
また、従来の第1の歯車伝達装置では、位置決め孔の形成は、単品状態の分割体ごとになされるので、位置決め孔と各軸との相対位置が分割体ごとにばらつく。その結果、位置決め孔同士を位置合わせした状態であっても、第1および第2の軸のアライメント誤差が大きくなる傾向にある。換言すれば、アライメント誤差を小さくするために、各軸と位置決め孔との相対位置関係を高精度に加工する必要があり、加工コストが高くなる。
逆に、製造コストを安価にしようとして、第1および第2の軸のアライメント誤差が大きくなると、第1および第2の軸が回転したときに、騒音、例えば摺動音が生じる。
そこで、本発明の目的は、低騒音で安価な歯車伝達装置を得るための歯車伝達装置の製造方法、およびこれのための位置決め治具を提供することである。
そこで、本発明の目的は、低騒音で安価な歯車伝達装置を得るための歯車伝達装置の製造方法、およびこれのための位置決め治具を提供することである。
本発明は、平行軸歯車機構(26)と、平行軸歯車機構を収容するハウジング(21B)と、を備え、上記平行軸歯車機構は、互いに平行に配置された第1の軸(27)および第2の軸(23)と、第1の軸と同行回転する第1のギヤ(29)と、第2の軸と同行回転する第2のギヤ(30)と、を含み、上記ハウジングは、位置決め軸(42)を介して互いに位置決めされた状態で互いに締結された第1および第2のハウジング(40,41)を含み、第1の軸は、第1のハウジングに形成された第1の軸受保持孔(36)に保持された第1の軸受(31)、および第2のハウジングに形成された第2の軸受保持孔(37)に保持された第2の軸受(32)によって回動自在に支持され、第1のギヤは、第1の軸受と第2の軸受との間に配置されており、第2の軸は、第1のハウジングに形成された第3の軸受保持孔(38)に保持された第3の軸受(33)、および第2のハウジングに形成された第4の軸受保持孔(39)に保持された第4の軸受(34)によって回動自在に支持され、第2のギヤは、第3の軸受と第4の軸受との間に配置されており、上記位置決め軸は、第1のハウジングに設けられた位置決め孔(40b)および第2のハウジングに設けられた位置決め孔(41b)に挿通されている、歯車伝達装置(19)を製造する歯車伝達装置の製造方法であって、上記第1および第2の軸受保持孔を位置決め治具(46)を用いて心合わせし、且つ第3および第4の軸受保持孔を位置決め治具を用いて心合わせした状態で、第1のハウジングの位置決め孔および第2のハウジングの位置決め孔を一括して加工することを特徴とする。
本発明によれば、位置決め治具を用いて軸受保持孔を心合わせした状態で第1および第2のハウジングの位置決め孔を一括加工しているので、両位置決め孔に位置決め軸を挿通させた状態で、第1〜第4の軸受保持孔同士の相対位置精度を高くすることができる。その結果、第1〜第4の軸受保持孔に支持された第1および第2の軸のアライメント誤差を小さくすることができる。ひいては、第1および第2のギヤの噛み合い時に生じる騒音を低減することができる。
しかも、軸受保持孔同士の相対位置精度を高くすることが、位置決め治具を用いて軸受保持孔を心合わせした状態で第1および第2のハウジングの位置決め孔を一括加工することにより達成される。従って、例えば、第1および第2のハウジングのそれぞれにおける位置決め孔と各軸受保持孔との相対位置精度を高精度に管理する従来の製造方法を採用せずに済ますことも可能となる。また、位置決め孔の加工前における軸受保持孔の心合わせは、位置決め治具により容易である。また、位置決め孔の加工後における軸受保持孔の心合わせは、位置決め軸により容易である。また、第1および第2のハウジングの位置決め孔を一括して加工するので、位置決め孔を安価に形成でき、しかも、位置決め孔同士を互いに高精度にかつ容易に位置決めできる。従って、製造コストを安価にできる。
また、本発明において、上記第1および第2の軸受保持孔の内周面(36n,37n)のそれぞれに、同じ向きに傾斜する円錐状テーパ面(36b,37b)が形成され、第3および第4の軸受保持孔の内周面(38n,39n)のそれぞれに、同じ向きに傾斜する円錐状テーパ面(38b,39b)が形成され、位置決め治具は、ベース(53)と、ベースによって互いに平行に保持された第1および第2の軸部材(51,52)とを含み、第1の軸部材は、第1および第2の軸受保持孔の円錐状テーパ面にそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面(59,60)を含み、第2の軸部材は、第3および第4の軸受保持孔の円錐状テーパ面にそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面(64,65)を含む場合がある。この場合、互いに対応する第1〜第4の軸受保持孔の心合わせに円錐状テーパ面を利用するので、第1〜第4の軸受保持孔を高精度に心合わせすることができる。
また、本発明において、上記第1の軸部材は、軸本体(54)と、軸本体の外周面(54g)に軸本体の軸方向(S1)に移動可能に支持された可動部材(55,56)とを含み、この可動部材に第1の軸部材の一対の円錐状テーパ面のいずれか一方が設けられており、上記第2の軸部材は、軸本体(61)と、軸本体の外周面(61g)に軸本体の軸方向(S2)に移動可能に支持された可動部材(62)とを含み、この可動部材に第2の軸部材の一対の円錐状テーパ面のいずれか一方が設けられている場合がある。この場合、第1〜第4の軸受保持孔の寸法が軸方向に関してばらつくとしても、第1〜第4の軸受保持孔をより一層高精度に心合わせすることができる。
また、本発明は、上記本発明の歯車伝達装置の製造方法に用いられる位置決め治具(46)であって、第1および第2の軸受保持孔(36,37)に係合することにより第1および第2の軸受保持孔を互いに心合わせする第1の軸部材(51)と、第3および第4の軸受保持孔(38,39)に係合することにより第3および第4の軸受保持孔を互いに心合わせする第2の軸部材(52)と、第1および第2の軸部材を互いに平行に保持するベース(53)と、を備えたことを特徴とする。本発明によれば、第1および第2の軸部材が互いに平行に保持されるので、第1〜第4の軸受保持孔を互いに高精度に位置合わせすることができる。また、上述の本発明の製造方法において、第1および第2の軸部材を、ベースによって保持することにより、一体的に扱うことができるので、作業し易く、その結果、製造コストを低減できる。
また、本発明において、第1の軸部材は、第1および第2の軸受保持孔のそれぞれに同じ向きに傾斜して形成された一対の円錐状テーパ面(36b,37b)にそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面(59,60)を含み、第2の軸部材は、第3および第4の軸受保持孔のそれぞれに同じ向きに傾斜して形成された一対の円錐状テーパ面(38b,39b)にそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面(64,65)を含む場合がある。この場合には、円錐状テーパ面を利用するので、第1および第2の軸受保持孔をより一層高精度に心合わせすることができ、また、第3および第4の軸受保持孔をより一層高精度に心合わせすることができる。
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。
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。本実施形態では、本歯車伝達装置の製造方法を適用された歯車伝達装置としての減速機が電動パワーステアリング装置に適用される場合に則して説明するが、減速機が電動パワーステアリング装置以外の装置に適用されてもよい。
図1は、本発明の一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ための軸継手としての中間軸ユニット6とを有している。
図1は、本発明の一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ための軸継手としての中間軸ユニット6とを有している。
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が連結されていて、回転自在に支持されている。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。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、ピニオン軸13およびラックバー14を支持するラックハウジング15とを有している。ピニオン軸13は、ピニオンを有し、このピニオンのピニオン歯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。ラックバー14の各端部はそれぞれ、タイロッドおよびナックルアーム(図示せず)を介して対応する操向輪2に連結されている。
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等を介して操舵機構5に伝達される。これにより操向輪2が操舵される。
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、歯車伝達装置としての減速機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、ステアリングコラム7に関連して設けられている。
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、歯車伝達装置としての減速機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、ステアリングコラム7に関連して設けられている。
ステアリングコラム7は、コラムチューブ20と、センサハウジング21Aと、減速機ハウジング21Bとを有している。コラムチューブ20の端部と、センサハウジング21Aと、減速機ハウジング21Bとは、互いに固定されている。センサハウジング21Aがトルクセンサ16を収容して支持している。減速機ハウジング21Bは、電動モータ18を支持し、減速機19の後述する複数のギヤ29,30を収容している。
ステアリングシャフト4は、軸方向下部として、操舵トルク入力軸としての入力軸22と、出力軸23と、トーションバー24とを有し、軸方向上部としての連結軸25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、操舵トルク入力軸であり、連結軸25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は、中間軸ユニット6に連なっている。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。
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へ出力する。
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。
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を介して操舵機構5に伝達される。これとともに、ステアリングホイール3の動きも、操舵機構5に伝わる。その結果、車輪2が操舵されるとともに、操舵が補助される。
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。
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を介して操舵機構5に伝達される。これとともに、ステアリングホイール3の動きも、操舵機構5に伝わる。その結果、車輪2が操舵されるとともに、操舵が補助される。
減速機19は、平行軸伝達機構としての平行軸歯車機構26と、この平行軸歯車機構26を収容する上述の減速機ハウジング21Bとを備えている。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。
平行軸歯車機構26は、第1の軸としての動力用の入力軸27と、第2の軸としての上述の出力軸23と、第1のギヤとしての入力ギヤ29と、第2のギヤとしての出力ギヤ30と、第1、第2、第3、および第4の軸受31,32,33,34とを有している。
平行軸歯車機構26は、第1の軸としての動力用の入力軸27と、第2の軸としての上述の出力軸23と、第1のギヤとしての入力ギヤ29と、第2のギヤとしての出力ギヤ30と、第1、第2、第3、および第4の軸受31,32,33,34とを有している。
減速機ハウジング21Bは、内部に歯車室35を区画している。この歯車室35は、入力軸27の軸方向に関して、互いに対向する一対の端壁35a,35bと、これら一対の端壁35a,35bの縁部同士を互いに接続する側壁35cとにより区画されている。また、減速機ハウジング21Bは、第1、第2、第3および第4の軸受保持孔36,37,38,39を有している。
第1および第2の軸受保持孔36,37は、互いに対向して同心に配置されている。第1の軸受保持孔36に第1の軸受31が保持されている。第2の軸受保持孔37に第2の軸受32が保持されている。入力軸27が、第1および第2の軸受31,32を介して回動自在に支持されている。第3の軸受保持孔38と第4の軸受保持孔39とは、互いに対向して同心に配置されている。第3の軸受保持孔38には、第3の軸受33が保持されている。第4の軸受保持孔39には、第4の軸受34が保持されている。出力軸23が、第3および第4の軸受33,34を介して回動自在に支持されている。入力軸27と出力軸23とは、互いに所定距離を隔てて、互いに平行に配置されている。入力軸27に固定された駆動ギヤとしての入力ギヤ29と、出力軸23に固定された従動ギヤとしての出力ギヤ30とが、互いに噛み合っている。
また、減速機ハウジング21Bは、分割体としての第1および第2のハウジング40,41と、両ハウジング40,41を位置決めするための複数の位置決め軸42(図1にはひとつのみ図示)と、両ハウジング40,41を締結する複数の締結部材43(1つのみ図示)とを有している。締結部材43は、少なくともひとつがあればよい。また、位置決め軸42は、最低でも2つが必要であり、本実施形態では2個とされている。
第1および第2のハウジング40,41は、例えばアルミニウム合金によりそれぞれ形成されており、互いに分離できるようになっている。第1および第2のハウジング40,41は、分割面としての第1および第2の連結面40a,41aと、第1および第2の位置決め孔40b,41bとを有している。第1および第2の連結面40a,41aが互いに当接した状態であり、且つ第1および第2の位置決め孔40b,41bに位置決め軸42が嵌合された状態で、両ハウジング40,41が互いに位置決めされている。位置決めされた状態で両ハウジング40,41が互いに締結部材43により締結されている。
図2A,図2Bおよび図2Cは、図1の減速機19の製造方法を説明するための断面図であり、図2A,図2Bおよび図2Cの順で製造工程が進行する。図2Aは、第1および第2のハウジング40,41の製造用中間体44,45の断面図であり、図2Bは、第1および第2のハウジング40,41の製造用中間体44,45と位置決め治具46(符号追加)との部分的な断面図であり、図2Cは、図1の減速機19の断面図である。図3は、図2Cの拡大図である。
本実施形態では、図2Bに示すように、減速機ハウジング21Bの製造途中において、第1および第2のハウジング40,41の製造用中間体44,45の第1および第2の軸受保持孔36,37を位置決め治具46を用いて心合わせし、且つ第3および第4の軸受保持孔38,39を位置決め治具46を用いて心合わせする。このように互いに位置決めされた第1および第2のハウジング40,41の製造用中間体44,45に、両位置決め孔40b,41bを一括して加工するようにしている。先ず減速機19を説明する。
図1および図3を参照して、第1のハウジング40は、歯車室35の一方の端壁35aと、側壁35cと、この側壁35cの縁部から屈曲状に延設されたフランジ40cとを有している。端壁35aには、第1および第3の軸受保持孔36,38が形成されている。フランジ40cには、平坦面からなる第1の連結面40aと、複数の第1の位置決め孔40bと、締結部材43が挿通するねじ挿通孔40dとが形成されている。
第2のハウジング41は、歯車室35の厚肉の他方の端壁35bと、第1のハウジング40のフランジ40cに沿って延設された薄肉のフランジ41cとを有している。端壁35bには、第2および第4の軸受保持孔37,39が形成されている。フランジ41cには、平坦面からなる第2の連結面41aと、複数の第2の位置決め孔41bと、締結部材43により締結するためのねじ孔41dとが形成されている。
第1の位置決め孔40bは、断面円形の貫通孔からなる。第2の位置決め孔41bは、所定深さの有底の断面円形の孔である。両位置決め孔40b,41bの断面の円形の直径は互いに等しくされている。なお、第2の位置決め孔41bは貫通孔でもよい。両位置決め孔40b,41bは、互いに対向して対をなして配置されている。対をなす第1および第2の位置決め孔40b,41bごとに、位置決め軸42が挿通している。
位置決め軸42は、金属、例えば鋼製の円柱形状をなす軸部材であり、第1および第2の位置決め孔40b,41bに挿通され、例えばともに圧入状態で嵌合されている。
締結部材43は、例えば雄ねじ部材としてのボルトからなる。このボルトは、一方のハウジングとしての第1のハウジング40のねじ挿通孔40dを挿通し、雌ねじ部材としての他方のハウジングである第2のハウジング41のねじ孔41dの雌ねじにねじ嵌合されている。なお、ボルトを、両ハウジング40,41のねじ挿通孔を挿通させて、締結部材であり且つ雌ねじ部材としてのナット(図示せず)の雌ねじにねじ嵌合してもよい。
締結部材43は、例えば雄ねじ部材としてのボルトからなる。このボルトは、一方のハウジングとしての第1のハウジング40のねじ挿通孔40dを挿通し、雌ねじ部材としての他方のハウジングである第2のハウジング41のねじ孔41dの雌ねじにねじ嵌合されている。なお、ボルトを、両ハウジング40,41のねじ挿通孔を挿通させて、締結部材であり且つ雌ねじ部材としてのナット(図示せず)の雌ねじにねじ嵌合してもよい。
図3を参照して、第1の軸受保持孔36は、内周面36nを有している。内周面36nは、大径部としての嵌合部36aと、小径部36cと、面取り部としての円錐状テーパ面36bと、周溝36eと、延設部36fとを有している。嵌合部36aは、円筒面に形成されていて、第1の軸受31の外輪の外周を嵌合状態で接触して保持している。小径部36cは、当該軸受保持孔36の中心軸線が延びる方向(以下、当該孔の軸方向ともいう。)に関して、端壁36dを介して嵌合部36aに接続され、嵌合部36aよりも小径に形成されている。円錐状テーパ面36bは、端壁36dと小径部36cとを接続し、当該孔36の軸方向に対して所定角度で傾斜している。周溝36eに規制部材としての止め輪が取り付けられている。この止め輪は、当該孔36の軸方向に関して、第1の軸受31の外輪の軸方向移動を規制する。内周面36nの各部、すなわち、嵌合部36aと、小径部36cと、端壁36dと、面取り部としての円錐状テーパ面36bと、周溝36eと、延設部36fとは、単一工程により一括して加工され、互いに同心に配置されている。
第2の軸受保持孔37は、内周面37nを有している。内周面37nは、嵌合部37aと、一対の延設部37fと、面取り部としての円錐状テーパ面37bとを有している。嵌合部37aは、円筒面に形成されていて、第2の軸受32の外輪の外周を嵌合状態で接触して保持している。円錐状テーパ面37bは、一方の延設部37fの端部と、端壁35bの外側の端面とを接続し、当該孔37の軸方向に対して所定角度で傾斜している。第2の軸受保持孔37の円錐状テーパ面37bと第1の軸受保持孔36の円錐状テーパ面36bとは、入力軸27の軸方向に対して、互いに同じ向きに傾斜している。また、内周面37nの各部、すなわち、嵌合部37aと、一対の延設部37fと、円錐状テーパ面37bとは、単一工程により一括して加工されており、互いに同心に配置されている。
第3の軸受保持孔38は、内周面38nを有している。内周面38nは、大径部としての嵌合部38aと、小径部38cと、周溝38eと、延設部38fと、面取り部としての円錐状テーパ面38bとを有している。嵌合部38aは、円筒面に形成されていて、第3の軸受33の外輪の外周を嵌合状態で接触して保持しており、端壁38dを介して小径部38cに接続されている。周溝38eに規制部材としての止め輪が取り付けられている。この止め輪は、当該孔38の軸方向に関して、第3の軸受33の外輪の軸方向移動を規制する。円錐状テーパ面38bは、延設部38fの端部と、歯車室35の内側にある端壁35aの端面とを接続し、当該孔38の軸方向に対して所定角度で傾斜している。第3の軸受保持孔38の各部、すなわち、嵌合部38aと、小径部38cと、端壁38dと、周溝38eと、延設部38fと、円錐状テーパ面38bとは、単一工程により一括して加工されており、互いに同心に配置されている。
第4の軸受保持孔39は、内周面39nを有している。内周面39nは、嵌合部39aと、延設部39fと、面取り部としての円錐状テーパ面39bとを有している。嵌合部39aは、円筒面に形成されていて、第4の軸受34の外輪の外周を嵌合状態で接触して保持している。円錐状テーパ面39bは、延設部39fの端部と、端壁35bの外側の端面とを接続し、当該孔39の軸方向に対して所定角度で傾斜している。第4の軸受保持孔39の円錐状テーパ面39bと第3の軸受保持孔38の円錐状テーパ面38bとは、出力軸23の軸方向に対して、互いに同じ向きに傾斜している。第4の軸受保持孔39の各部、すなわち、嵌合部39aと、延設部39fと、円錐状テーパ面39bとは、単一工程により一括して加工されており、互いに同心に配置されている。
第1〜第4の軸受31,32,33,34は、例えば転がり軸受としてのボールベアリングからなる。また、各軸受31,32,33,34の内輪は、対応する入力軸27または出力軸23の外周に締まり嵌め状態で嵌合されている。
入力軸27は、長尺の軸部材である。入力軸27には、入力ギヤ29が同行回転するように連結されている。入力ギヤ29は、入力軸27の軸方向中間部に設けられ、第1の軸受31と第2の軸受32との間に配置されている。具体的には、入力ギヤ29と入力軸27とは、互いに別体で形成され、入力ギヤ29が、入力軸27と一体回転するように、入力軸27に固定されている。また、入力軸27と、入力ギヤ29とが、一体に形成されていてもよい。入力軸27は、軸継手(図示せず)を介して電動モータ18の出力軸18aに、連動できるように連結されており、電動モータ18により駆動される。
入力軸27は、長尺の軸部材である。入力軸27には、入力ギヤ29が同行回転するように連結されている。入力ギヤ29は、入力軸27の軸方向中間部に設けられ、第1の軸受31と第2の軸受32との間に配置されている。具体的には、入力ギヤ29と入力軸27とは、互いに別体で形成され、入力ギヤ29が、入力軸27と一体回転するように、入力軸27に固定されている。また、入力軸27と、入力ギヤ29とが、一体に形成されていてもよい。入力軸27は、軸継手(図示せず)を介して電動モータ18の出力軸18aに、連動できるように連結されており、電動モータ18により駆動される。
出力軸23は、長尺の軸部材である。出力軸23には、出力ギヤ30が同行回転するように連結されている。出力ギヤ30は、出力軸23の軸方向中間部に設けられ、第3および第4の軸受33,34の間に配置されている。出力軸23と出力ギヤ30とは、互いに別体で形成され、出力ギヤ30が、出力軸23と一体回転するように出力軸23に固定されている。また、出力軸23と出力ギヤ30とが、一体に形成されてもよい。
入力ギヤ29と、出力ギヤ30とは、それぞれ金属製、例えば鋼製の斜歯歯車からなる。入力ギヤ29は、出力ギヤ30よりも、小径に形成されている。なお、入力ギヤ29と、出力ギヤ30とが、平歯車であってもよいし、入力ギヤ29と出力ギヤ30との少なくとも一部が金属以外の材料、例えば合成樹脂材料により形成されていてもよい。
本実施形態では、入力軸27と出力軸23とのアライメント誤差を小さくするべく、以下の製造方法を採用している。
本実施形態では、入力軸27と出力軸23とのアライメント誤差を小さくするべく、以下の製造方法を採用している。
図2A,図2Bおよび図2Cを参照して、減速機19の製造方法は、第1のハウジング40の製造用中間体44および第2のハウジング41の製造用中間体45を形成するハウジング形成工程(図2A参照)と、第1のハウジング40の製造用中間体44および第2のハウジング41の製造用中間体45に位置決め孔40b,41bを一括して加工し第1および第2のハウジング40,41を得る位置決め孔加工工程(図2B参照)と、第1および第2のハウジング40,41に内部部品および位置決め軸42を組み付ける組立工程(図2C参照)とを有している。
図2Aおよび図2Cを参照して、第1のハウジング40は、位置決め孔40bを有している。これに対して、その製造用中間体44には、位置決め孔40bが形成されていない。第1のハウジング40と、これの製造用中間体44とは、位置決め孔40bの有無以外については同様である。また、第2のハウジング41は、位置決め孔41bを有している。これに対して、その製造用中間体45には、位置決め孔41bが形成されていない。第2のハウジング41と、これの製造用中間体45とは、位置決め孔41bの有無以外については同様である。なお、製造用中間体44,45において第1および第2のハウジング40,41と同様の部分については、第1および第2のハウジング40,41の対応する部分と同じ符号を付して、説明を省略する。
ハウジング形成工程では、第1のハウジング40の基本形状を有する荒加工品を得て、この荒加工品に、基準面としての第1の連結面40aと、第1および第3の軸受保持孔36,38とを形成し、これにより、製造用中間体44を得る。上述の荒加工品は、例えば、鋳造成型品、切削加工品等である。工作物としての上述の荒加工品を加工機械に保持した状態を維持しつつ両孔36,38を加工できるように、第1の軸受保持孔36と第3の軸受保持孔38とは、連続した工程により加工されている。これにより、単品状態の製造用中間体44において、第1の軸受保持孔36と第3の軸受保持孔38と第1の連結面40aとの相対位置精度が所要精度で確保される。例えば、両軸受保持孔36,38の中心軸線同士の平行度、両軸受保持孔36,38の中心軸線同士の間隔、第1の連結面40aに対する両軸受保持孔36,38の中心軸線の直角度、および第1の連結面40aに対する両孔36,38の円錐状テーパ面36b,38bの位置が高精度に確保されている。
また、第2のハウジング41の基本形状を有する荒加工品を得て、この荒加工品に、基準面としての第2の連結面41aと、第2および第4の軸受保持孔37,39とを形成し、これにより、製造用中間体45を得る。製造用中間体45は、製造用中間体44と同様にして加工される。これにより、単品状態の製造用中間体45において、第2の軸受保持孔37と第4の軸受保持孔39と第2の連結面41aとの相対位置精度が所要精度で確保される。例えば、両軸受保持孔37,39の中心軸線同士の平行度、両軸受保持孔37,39の中心軸線同士の間隔、第2の連結面41aに対する両軸受保持孔37,39の中心軸線の直角度、および第2の連結面41aに対する両孔37,39の円錐状テーパ面37b,39bの位置が高精度に確保されている。
位置決め孔加工工程は、両製造用中間体44,45を互いに位置合わせした状態で仮締結する仮締結工程と、仮締結された両製造用中間体44,45に位置決め孔40b,41bを一括して加工する孔加工工程と、仮締結された状態を解除する締結解除工程とを有している。図4は、位置決め治具46を装着する前の状態における、第1および第2のハウジング40,41の製造用中間体44,45と位置決め治具46との断面図である。図5は、位置決め治具46を装着している状態における、第1および第2のハウジング40,41の製造用中間体44,45と位置決め治具46との部分的な断面図である。
仮締結工程では、製造用中間体44,45において、第1および第2の軸受保持孔36,37を互いに対向させ、第3および第4の軸受保持孔38,39を対向させ、第1および第2の連結面40a,41a同士を面当たり状態で当接させる。この状態では、第1および第2の連結面40a,41a同士が互いに沿いつつ、製造用中間体44,45が互いに相対移動できる。この状態の製造用中間体44,45に、後述する位置決め治具46を端壁35b側から所定位置に装着する。例えば、位置決め治具46を突き当たるまで押し込むようにする。位置決め治具46により、第1および第2の軸受保持孔36,37が心合わせされ、且つ第3および第4の軸受保持孔38,39が心合わせされる。そして、両製造用中間体44,45を締結部材により互いに締結する。この締結部材としては、上述の締結部材43でもよいし、製造用の治具でもよいし、加工機械の一部でもよい。
図6は、位置決め治具46を装着している状態における、第1および第2のハウジング40,41と位置決め治具46との部分的な断面図であり、図2Bの拡大図である。
孔加工工程では、仮締結工程で心合わせされた状態の両製造用中間体44,45を加工機械48に保持し、製造用中間体44,45の予め定める位置に、複数対の位置決め孔40b,41bを工具47により加工する。すなわち、単一の第1の位置決め孔40bおよび単一の第2の位置決め孔41bが互いに対向して配置されて、互いに対をなしている。複数対の第1および第2の位置決め孔40b,41bが、対ごとに一括して加工され、例えば連続して単一工程で工具47により加工される。位置決め孔40b,41bが形成されることにより、第1および第2のハウジング40,41が得られる。なお、位置決め孔40b,41bの下孔が、別工程で予め形成されていてもよい。
孔加工工程では、仮締結工程で心合わせされた状態の両製造用中間体44,45を加工機械48に保持し、製造用中間体44,45の予め定める位置に、複数対の位置決め孔40b,41bを工具47により加工する。すなわち、単一の第1の位置決め孔40bおよび単一の第2の位置決め孔41bが互いに対向して配置されて、互いに対をなしている。複数対の第1および第2の位置決め孔40b,41bが、対ごとに一括して加工され、例えば連続して単一工程で工具47により加工される。位置決め孔40b,41bが形成されることにより、第1および第2のハウジング40,41が得られる。なお、位置決め孔40b,41bの下孔が、別工程で予め形成されていてもよい。
締結解除工程では、第1および第2のハウジング40,41の仮締結を解除し、位置決め治具46を取り外す。第1および第2のハウジング40,41を互いに分離する。
図3を参照して、組立工程では、第1および第2のハウジング40,41に内部部品としての平行軸歯車機構26の各構成部品を組み付ける。これとともに、両ハウジング40,41の第1および第2の連結面40a,41aを互いに面当たり状態で当接させる。これとともに、各対の第1および第2の位置決め孔40b,41bに、位置決め軸42を嵌合する。その後、互いに位置決めされた第1および第2のハウジング40,41を、締結部材43(図1参照)により締結する。これにより、減速機19が完成する。
図3を参照して、組立工程では、第1および第2のハウジング40,41に内部部品としての平行軸歯車機構26の各構成部品を組み付ける。これとともに、両ハウジング40,41の第1および第2の連結面40a,41aを互いに面当たり状態で当接させる。これとともに、各対の第1および第2の位置決め孔40b,41bに、位置決め軸42を嵌合する。その後、互いに位置決めされた第1および第2のハウジング40,41を、締結部材43(図1参照)により締結する。これにより、減速機19が完成する。
各位置決め軸42が対応する第1および第2の位置決め孔40b,41bに嵌合した状態において、第1および第2の軸受保持孔36,37が同心に配置され、且つ第3および第4の軸受保持孔38,39が同心に配置されている。ひいては、入力軸27および出力軸23が互いに平行に配置され、入力ギヤ29および出力ギヤ30の中心軸線同士が互いに平行に配置されている。
図4を参照して、位置決め治具46は、第1の軸部材51と、第2の軸部材52と、ベース53とを有している。第1および第2の軸部材51,52は、ベース53によって互いに平行に保持されている。
第1の軸部材51は、当該第1の軸部材51の軸方向S1に関する一端51aおよび他端51bと、外周面51gとを有している。外周面51gは、相対的に一端51a寄りに設けられた第1の係合部としての円錐状テーパ面59と、相対的に他端51b寄りに設けられた第2の係合部としての円錐状テーパ面60と、他端51bに設けられた固定部51dとを有している。固定部51dは円筒面により形成されている。円錐状テーパ面59と円錐状テーパ面60と固定部51dとは、単一部材により互いに一体に且つ同心に形成されている。なお、円錐状テーパ面59と円錐状テーパ面60と固定部51dとは、互いに固定された複数の部材により形成されて、互いに同心に配置されてもよい。
第1の軸部材51は、当該第1の軸部材51の軸方向S1に関する一端51aおよび他端51bと、外周面51gとを有している。外周面51gは、相対的に一端51a寄りに設けられた第1の係合部としての円錐状テーパ面59と、相対的に他端51b寄りに設けられた第2の係合部としての円錐状テーパ面60と、他端51bに設けられた固定部51dとを有している。固定部51dは円筒面により形成されている。円錐状テーパ面59と円錐状テーパ面60と固定部51dとは、単一部材により互いに一体に且つ同心に形成されている。なお、円錐状テーパ面59と円錐状テーパ面60と固定部51dとは、互いに固定された複数の部材により形成されて、互いに同心に配置されてもよい。
円錐状テーパ面59は、第1の軸受保持孔36の円錐状テーパ面36bに係合し、第1の軸部材51の軸方向S1に対して所定角度で傾斜しており、第1の軸部材51の軸方向S1に関して一端51aへ向かうにしたがって小径に形成されている。円錐状テーパ面59の所定角度は、第1の軸受保持孔36の円錐状テーパ面36bの所定角度と等しい値またはこの値に近似した値である。
円錐状テーパ面60は、第2の軸受保持孔37の円錐状テーパ面37bに係合し、第1の軸部材51の軸方向S1に対して所定角度で傾斜しており、第1の軸部材51の軸方向S1に関して一端51aへ向かうにしたがって小径に形成されている。円錐状テーパ面60の所定角度は、第2の軸受保持孔37の円錐状テーパ面37bの所定角度と等しい値またはこの値に近似した値である。
第2の軸部材52は、当該第2の軸部材52の軸方向S2に関する一端52aおよび他端52bと、外周面52gとを有している。外周面52gは、相対的に一端52a寄りに設けられた第3の係合部としての円錐状テーパ面64と、相対的に他端52b寄りに設けられた第4の係合部としての円錐状テーパ面65と、他端52bに設けられた固定部52dとを有している。固定部52dは円筒面により形成されている。円錐状テーパ面64と円錐状テーパ面65と固定部52dとは、単一部材により互いに一体に且つ同心に形成されている。なお、円錐状テーパ面64と円錐状テーパ面65と固定部52dとは、互いに固定された複数の部材により形成されて、互いに同心に配置されてもよい。
円錐状テーパ面64は、第3の軸受保持孔38の円錐状テーパ面38bに係合し、第2の軸部材52の軸方向S2に対して所定角度で傾斜しており、第2の軸部材52の軸方向S2に関して一端52aへ向かうにしたがって小径に形成されている。円錐状テーパ面564の所定角度は、第3の軸受保持孔38の円錐状テーパ面38bの所定角度と等しい値またはこの値に近似した値である。
円錐状テーパ面65は、第4の軸受保持孔39の円錐状テーパ面39bに係合し、第2の軸部材52の軸方向S2に対して所定角度で傾斜しており、第2の軸部材52の軸方向S2に関して一端52aへ向かうにしたがって小径に形成されている。円錐状テーパ面65の所定角度は、第4の軸受保持孔39の円錐状テーパ面39bの所定角度と等しい値またはこの値に近似した値である。
ベース53は、板部材であり、第1および第2の軸部材51,52の他端51b,52b同士を互いに連結している。ベース53は、互いに平行に延びる第1および第2の固定孔を有している。これら第1および第2の固定孔に、対応する第1および第2の軸部材51,52の固定部51d,52dが圧入状態で固定されている。
位置決め治具46を仮締結工程で以下のように用いる。すなわち、第1の軸部材51の小径側となる一端51aを、大径側の孔としての第2の軸受保持孔37から、小径側の孔としての第1の軸受保持孔36へ挿通させる。これに伴い、円錐状テーパ面59が、第1の軸受保持孔36の円錐状テーパ面36bに嵌合状態で全周にわたり当接する。また、円錐状テーパ面60が、第2の軸受保持孔37の円錐状テーパ面37bに嵌合状態で全周にわたり当接する。これとともに、第2の軸部材52の小径側となる一端52aを、大径側の孔としての第4の軸受保持孔39から、小径側の孔としての第3の軸受保持孔38へ挿通させる。これに伴い、円錐状テーパ面64が、第3の軸受保持孔38の円錐状テーパ面38bに嵌合状態で全周にわたり当接する。また、円錐状テーパ面65が第4の軸受保持孔39の円錐状テーパ面39bに嵌合状態で全周にわたり当接する。
位置決め治具46を仮締結工程で以下のように用いる。すなわち、第1の軸部材51の小径側となる一端51aを、大径側の孔としての第2の軸受保持孔37から、小径側の孔としての第1の軸受保持孔36へ挿通させる。これに伴い、円錐状テーパ面59が、第1の軸受保持孔36の円錐状テーパ面36bに嵌合状態で全周にわたり当接する。また、円錐状テーパ面60が、第2の軸受保持孔37の円錐状テーパ面37bに嵌合状態で全周にわたり当接する。これとともに、第2の軸部材52の小径側となる一端52aを、大径側の孔としての第4の軸受保持孔39から、小径側の孔としての第3の軸受保持孔38へ挿通させる。これに伴い、円錐状テーパ面64が、第3の軸受保持孔38の円錐状テーパ面38bに嵌合状態で全周にわたり当接する。また、円錐状テーパ面65が第4の軸受保持孔39の円錐状テーパ面39bに嵌合状態で全周にわたり当接する。
互いに対応する円錐状テーパ面同士が互いに嵌合することにより、第1および第2の軸受保持孔36,37は、第1の軸部材51を介して互いに心合わせされ、これとともに、第3および第4の軸受保持孔38,39は、第2の軸部材52を介して互いに心合わせされる。また、第1および第2の軸部材51,52は、ベース53を介して互いに平行に配置されている。その結果、第1および第2の軸受保持孔36,37に支持された入力軸27と、第3および第4の軸受保持孔38,39に支持された出力軸23とを、互いに平行な状態にできる。
図2A,図2B,図2Cを参照して、本実施形態の製造方法に関する歯車伝達装置としての減速機19は、平行軸歯車機構26と、平行軸歯車機構26を収容するハウジングとしての減速機ハウジング21Bと、を備えている。平行軸歯車機構26は、互いに平行に配置された第1の軸としての入力軸27および第2の軸としての出力軸23と、入力軸27と同行回転する第1のギヤとしての入力ギヤ29と、出力軸23と同行回転する第2のギヤとしての出力ギヤ30と、を含む。減速機ハウジング21Bは、位置決め軸42を介して互いに位置決めされた状態で互いに締結された第1および第2のハウジング40,41を含む。入力軸27は、第1のハウジング40に形成された第1の軸受保持孔36に保持された第1の軸受31、および第2のハウジング41に形成された第2の軸受保持孔37に保持された第2の軸受32によって回動自在に支持されている。入力ギヤ29は、第1の軸受31と第2の軸受32との間に配置されている。出力軸23は、第1のハウジング40に形成された第3の軸受保持孔38に保持された第3の軸受33、および第2のハウジング41に形成された第4の軸受保持孔39に保持された第4の軸受34によって回動自在に支持されている。出力ギヤ30は、第3の軸受33と第4の軸受34との間に配置される。位置決め軸42は、第1のハウジング40に設けられた第1の位置決め孔40bおよび第2のハウジング41に設けられた第2の位置決め孔41bに挿通される。
本実施形態の製造方法は、上記減速機19を製造する歯車伝達装置の製造方法であって、第1および第2の軸受保持孔36,37を位置決め治具46を用いて心合わせし、且つ第3および第4の軸受保持孔38,39を位置決め治具46を用いて心合わせした状態で、第1のハウジング40の第1の位置決め孔40bおよび第2のハウジング41の第2の位置決め孔41bを一括して加工するようにしている。
本実施形態によれば、位置決め治具46を用いて第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39を心合わせした状態で第1および第2のハウジング40,41の第1および第2の位置決め孔40b,41bを一括加工しているので、一括加工された第1および第2のハウジング40,41の対ごとに、両位置決め孔40b,41bに位置決め軸42を挿通させた状態で、第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39同士の相対位置精度を高くすることができる。その結果、第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39に支持された入力軸27および出力軸23のアライメント誤差を小さくできる。ひいては、入力ギヤ29および出力ギヤ30の噛み合い時に生じる騒音を低減することができる。
しかも、第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39同士の相対位置精度を高くすることが、位置決め治具46を用いて第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39を心合わせした状態で第1および第2のハウジング40,41の第1および第2の位置決め孔40b,41bを一括加工することにより達成される。従って、例えば、第1および第2のハウジングのそれぞれにおける位置決め孔と各軸受保持孔との相対位置精度を高精度に管理する従来の製造方法を採用せずに済ますことも可能となる。また、第1および第2の位置決め孔40b,41bの加工前における第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39の心合わせは、位置決め治具46により容易にできる。また、第1および第2の位置決め孔40b,41bの加工後における第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39の心合わせは、位置決め軸42により容易にできる。例えば、心合わせに、試行錯誤が不要であるか、または、試行錯誤しても試行回数を格段に少なくすることができる。また、第1および第2のハウジング40,41の第1および第2の位置決め孔40b,41bを一括して加工するので、両位置決め孔40b,41bを安価に形成でき、しかも、第1および第2の位置決め孔40b,41b同士を互いに高精度にかつ容易に位置決めできる。従って、製造コストを安価にできる。
また、位置決め孔40b,41bと各軸受保持孔36,37,38,39との相対位置精度を低くしても問題ない。というのは、位置決め孔40b,41bを一括加工された対をなす第1および第2のハウジング40,41は、当該対をなすハウジングの個体ごとに、入力軸27および出力軸23のアライメント誤差を小さくできるからである。
また、本実施形態では、第1および第2のハウジング40,41ごとの軸受支持孔36〜39の相対位置関係を高精度に検査すればよく、軸受支持孔と位置決め孔との相対位置を検査せずに済む。従って、検査コストも安価になる。
また、本実施形態では、第1および第2のハウジング40,41ごとの軸受支持孔36〜39の相対位置関係を高精度に検査すればよく、軸受支持孔と位置決め孔との相対位置を検査せずに済む。従って、検査コストも安価になる。
また、本実施形態において、第1および第2の軸受保持孔36,37の内周面36n,37nのそれぞれに、同じ向きに傾斜する円錐状テーパ面36b,37bが形成されている。第3および第4の軸受保持孔38,39の内周面38n,39nのそれぞれに、同じ向きに傾斜する円錐状テーパ面38b,39bが形成されている。位置決め治具46は、ベース53と、ベース53によって互いに平行に保持された第1および第2の軸部材51,52とを含んでいる。第1の軸部材51は、第1および第2の軸受保持孔36,37の円錐状テーパ面36b,37bにそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面59,60を含む。第2の軸部材52は、第3および第4の軸受保持孔38,39の円錐状テーパ面38b,39bにそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面64、65を含んでいる。この場合、互いに対応する第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39の心合わせに円錐状テーパ面59,60,64,65を利用するので、互いに隙間を介して嵌合する円筒面を利用する場合に比べて、高精度に心合わせすることができる。
また、位置決め治具46は、第1および第2の軸受保持孔36,37に係合することにより第1および第2の軸受保持孔36,37を互いに心合わせする第1の軸部材51と、第3および第4の軸受保持孔38,39に係合することにより第3および第4の軸受保持孔38,39を互いに心合わせする第2の軸部材52と、第1および第2の軸部材51,52を互いに平行に保持するベース53と、を備えている。第1および第2の軸部材51,52が互いに平行に保持されるので、第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39を互いに高精度に位置合わせすることができる。また、上述の製造方法において、第1および第2の軸部材51,52をベース53によって保持することにより、一体的に扱うことができるので、作業し易く、その結果、製造コストを低減できる。
また、本実施形態では、第1の軸部材51は、第1および第2の軸受保持孔36,37のそれぞれに同じ向きに傾斜して形成された一対の円錐状テーパ面36b,37bにそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面59,60を含んでいる。第2の軸部材52は、第3および第4の軸受保持孔38,39のそれぞれに同じ向きに傾斜して形成された一対の円錐状テーパ面38b,39bにそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面64,65を含むようにしている。この場合には、互いに対をなす円錐状テーパ面(例えば、円錐状テーパ面36b,59,円錐状テーパ面37b,60、円錐状テーパ面38b,64,円錐状テーパ面39b,65)を利用するので、第1および第2の軸受保持孔36,37をより一層高精度に心合わせすることができ、また、第3および第4の軸受保持孔38,39をより一層高精度に心合わせすることができる。
円錐状テーパ面59,60,64,65が対応する軸部材51,52に固定されている。これにより、製造用中間体44,45において、対応する連結面40a,41aと、対応する軸受保持孔36,37,38,39との相対位置が高精度に実現された場合に、対応する軸受保持孔36,37,38,39を確実に且つ高精度に心合わせできる。
また、本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、操舵補助用の電動モータ18の出力回転を上記減速機19を用いて減速するようにしている。本減速機19では、ギヤ同士の噛み合い不良の発生が防止されるので、例えば、操舵補助力を得るときに、ギヤ同士の噛み合い音による異音の発生を抑制できる。また、噛み合い不良に起因した操舵補助力のばらつきが抑制され、安定した操舵補助力を得られ、ひいては操舵感が向上する。従って、低騒音で快適な操舵補助を安価に実現することができる。
また、本実施形態の電動パワーステアリング装置1は、操舵補助用の電動モータ18の出力回転を上記減速機19を用いて減速するようにしている。本減速機19では、ギヤ同士の噛み合い不良の発生が防止されるので、例えば、操舵補助力を得るときに、ギヤ同士の噛み合い音による異音の発生を抑制できる。また、噛み合い不良に起因した操舵補助力のばらつきが抑制され、安定した操舵補助力を得られ、ひいては操舵感が向上する。従って、低騒音で快適な操舵補助を安価に実現することができる。
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、上述の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7は、変形例の位置決め治具46および第1および第2のハウジング40,41の断面図である。変形例としての位置決め治具46では、第1の軸部材51は、軸本体54と、軸本体54の外周面54gに軸方向S1に移動可能に支持された可動部材55とを含んでいる。この可動部材55に円錐状テーパ面60が設けられている。第2の軸部材52は、軸本体61と、軸本体61の外周面61gに軸方向S2に移動可能に支持された可動部材62とを含んでいる。この可動部材62に円錐状テーパ面65が設けられている。この場合、軸方向S1,S2に関して第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39の寸法にばらつきがあったとしても、各可動部材55,62の位置を調節できるので、第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39をより一層高精度に心合わせできる。
例えば、図7は、変形例の位置決め治具46および第1および第2のハウジング40,41の断面図である。変形例としての位置決め治具46では、第1の軸部材51は、軸本体54と、軸本体54の外周面54gに軸方向S1に移動可能に支持された可動部材55とを含んでいる。この可動部材55に円錐状テーパ面60が設けられている。第2の軸部材52は、軸本体61と、軸本体61の外周面61gに軸方向S2に移動可能に支持された可動部材62とを含んでいる。この可動部材62に円錐状テーパ面65が設けられている。この場合、軸方向S1,S2に関して第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39の寸法にばらつきがあったとしても、各可動部材55,62の位置を調節できるので、第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39をより一層高精度に心合わせできる。
また、第1の軸部材51は、可動部材55を付勢する付勢部材57を有している。第2の軸部材52は、可動部材62を付勢する付勢部材63とを有している。これにより、円錐状テーパ面60,65が、それぞれ対応する軸受保持孔37,39の円錐状テーパ面37b,39bに付勢状態で確実に当接できる。
具体的には、軸本体54の外周面54gは、円錐状テーパ面59と、他端51bに隣接して細径とされた嵌合部54aと、固定部51dとを有している。嵌合部54aに、可動部材55および付勢部材57が取り付けられている。可動部材55は、筒状部材からなる。可動部材55の外周面に、円錐状テーパ面60が形成されている。付勢部材57は、圧縮コイルばねからなり、弾性圧縮変形した状態で可動部材55とベース53との間に介在し、第1の軸部材51の一端51aに向けて可動部材55を付勢している。付勢部材57の付勢に抗して、可動部材55を嵌合部54aにおいて手動操作で移動できる。
具体的には、軸本体54の外周面54gは、円錐状テーパ面59と、他端51bに隣接して細径とされた嵌合部54aと、固定部51dとを有している。嵌合部54aに、可動部材55および付勢部材57が取り付けられている。可動部材55は、筒状部材からなる。可動部材55の外周面に、円錐状テーパ面60が形成されている。付勢部材57は、圧縮コイルばねからなり、弾性圧縮変形した状態で可動部材55とベース53との間に介在し、第1の軸部材51の一端51aに向けて可動部材55を付勢している。付勢部材57の付勢に抗して、可動部材55を嵌合部54aにおいて手動操作で移動できる。
軸本体61の外周面61gは、円錐状テーパ面64と、他端52bに隣接して細径とされた嵌合部61aと、固定部52dとを有している。嵌合部61aに、可動部材62および付勢部材63が取り付けられている。可動部材62は、筒状部材からなる。可動部材62の外周面に、円錐状テーパ面65が形成されている。付勢部材63は、圧縮コイルばねからなり、弾性圧縮変形した状態で、可動部材62とベース53との間に介在し、第2の軸部材52の一端52aに向けて可動部材62を付勢している。付勢部材63の付勢に抗して、可動部材62を嵌合部61aにおいて手動操作で移動できるようになっている。
また、円錐状テーパ面59,60,64,65のうちの任意の少なくともひとつが軸部材51,52に対して移動可能な場合や、互いに係合する円錐状テーパ面が互いに異なる傾斜角度とされる場合も考えられる。円錐状テーパ面59,60,64,65が、第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39の角部、例えば、角陵部や面取り部に係合する場合も考えられる。第1および第2の軸部材51,52の第1〜第4の係合部としての角部、例えば角陵部や、面取り部が、対応する第1〜第4の軸受保持孔36,37,38,39の円錐状テーパ面36b,37b,38b,39bに係合する場合も考えられる。また、位置決め治具46の係合部としての円筒面と、これに対応する軸受保持孔の円筒面とが、嵌合状態で係合する場合も考えられる。また、位置決め治具46のベース53が廃止される場合も考えられる。また、上述の各実施形態とは異なる位置決め治具を用いて、製造用中間体44,45の各軸受保持孔の心合わせをすることも考えられる。
また、軸受保持孔の円錐状テーパ面は、軸受保持孔の嵌合部に、またはこの嵌合部に隣接した部分に、または、嵌合部の近傍に配置されており嵌合部に同心に形成された部分に配置されていればよい。
また、減速機19は、二段減速以上の多段減速機であってもよい。また、電動パワーステアリング装置としては、上述のコラムタイプの電動パワーステアリング装置1の他、ピニオンタイプやラックタイプの電動パワーステアリング装置であってもよい。ここで、コラムタイプでは、減速機19の出力ギヤ23が、ステアリングコラム7に支持されたステアリングシャフト4と一体化されている。また、ピニオンタイプでは、出力ギヤが操舵機構のピニオン軸に一体回転する。ラックタイプでは、出力ギヤが、ラックバーを直線移動するように駆動するためのねじ機構の雌ねじ部材と一体回転する。さらに、上述の各実施形態の減速機19を、電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。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。
また、減速機19は、二段減速以上の多段減速機であってもよい。また、電動パワーステアリング装置としては、上述のコラムタイプの電動パワーステアリング装置1の他、ピニオンタイプやラックタイプの電動パワーステアリング装置であってもよい。ここで、コラムタイプでは、減速機19の出力ギヤ23が、ステアリングコラム7に支持されたステアリングシャフト4と一体化されている。また、ピニオンタイプでは、出力ギヤが操舵機構のピニオン軸に一体回転する。ラックタイプでは、出力ギヤが、ラックバーを直線移動するように駆動するためのねじ機構の雌ねじ部材と一体回転する。さらに、上述の各実施形態の減速機19を、電動パワーステアリング装置以外の装置に適用してもよい。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。
19…減速機(歯車伝達装置)、21B…減速機ハウジング(ハウジング)、23…出力軸(第2の軸)、26…平行軸歯車機構、27…入力軸(第1の軸)、29…入力ギヤ(第1のギヤ)、30…出力ギヤ(第2のギヤ)、31…第1の軸受、32…第2の軸受、33…第3の軸受、34…第4の軸受、36…第1の軸受保持孔、36b,37b,38b,39b…円錐状テーパ面、36n,37n,38n,39n…内周面、37…第2の軸受保持孔、38…第3の軸受保持孔、39…第4の軸受保持孔、40…第1のハウジング、40b…第1の位置決め孔、41…第2のハウジング、41b…第2の位置決め孔、42…位置決め軸、46…位置決め治具、51…第1の軸部材、52…第2の軸部材、53…ベース、54,61…軸本体、54g,61g…(軸本体の)外周面、55,62…可動部材、59,60,64,65…円錐状テーパ面、S1,S2…軸方向
Claims (5)
- 平行軸歯車機構と、
平行軸歯車機構を収容するハウジングと、
を備え、
上記平行軸歯車機構は、互いに平行に配置された第1の軸および第2の軸と、第1の軸と同行回転する第1のギヤと、第2の軸と同行回転する第2のギヤと、を含み、
上記ハウジングは、位置決め軸を介して互いに位置決めされた状態で互いに締結された第1および第2のハウジングを含み、
第1の軸は、第1のハウジングに形成された第1の軸受保持孔に保持された第1の軸受、および第2のハウジングに形成された第2の軸受保持孔に保持された第2の軸受によって回動自在に支持され、
第1のギヤは、第1の軸受と第2の軸受との間に配置されており、
第2の軸は、第1のハウジングに形成された第3の軸受保持孔に保持された第3の軸受、および第2のハウジングに形成された第4の軸受保持孔に保持された第4の軸受によって回動自在に支持され、
第2のギヤは、第3の軸受と第4の軸受との間に配置されており、
上記位置決め軸は、第1のハウジングに設けられた位置決め孔および第2のハウジングに設けられた位置決め孔に挿通されている、
歯車伝達装置を製造する歯車伝達装置の製造方法であって、
上記第1および第2の軸受保持孔を位置決め治具を用いて心合わせし、且つ第3および第4の軸受保持孔を位置決め治具を用いて心合わせした状態で、第1のハウジングの位置決め孔および第2のハウジングの位置決め孔を一括して加工することを特徴とする歯車伝達装置の製造方法。 - 請求項1において、
上記第1および第2の軸受保持孔の内周面のそれぞれに、同じ向きに傾斜する円錐状テーパ面が形成され、
第3および第4の軸受保持孔の内周面のそれぞれに、同じ向きに傾斜する円錐状テーパ面が形成され、
位置決め治具は、ベースと、ベースによって互いに平行に保持された第1および第2の軸部材とを含み、
第1の軸部材は、第1および第2の軸受保持孔の円錐状テーパ面にそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面を含み、
第2の軸部材は、第3および第4の軸受保持孔の円錐状テーパ面にそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面を含むことを特徴とする歯車伝達装置の製造方法。 - 請求項2において、
上記第1の軸部材は、軸本体と、軸本体の外周面に軸本体の軸方向に移動可能に支持された可動部材とを含み、この可動部材に第1の軸部材の一対の円錐状テーパ面のいずれか一方が設けられており、
上記第2の軸部材は、軸本体と、軸本体の外周面に軸本体の軸方向に移動可能に支持された可動部材とを含み、この可動部材に第2の軸部材の一対の円錐状テーパ面のいずれか一方が設けられていることを特徴とする歯車伝達装置の製造方法。 - 請求項1から3の何れか1項の歯車伝達装置の製造方法に用いられる位置決め治具であって、
第1および第2の軸受保持孔に係合することにより第1および第2の軸受保持孔を互いに心合わせする第1の軸部材と、
第3および第4の軸受保持孔に係合することにより第3および第4の軸受保持孔を互いに心合わせする第2の軸部材と、
第1および第2の軸部材を互いに平行に保持するベースと、
を備えたことを特徴とする位置決め治具。 - 請求項4において、
第1の軸部材は、第1および第2の軸受保持孔のそれぞれに同じ向きに傾斜して形成された一対の円錐状テーパ面にそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面を含み、
第2の軸部材は、第3および第4の軸受保持孔のそれぞれに同じ向きに傾斜して形成された一対の円錐状テーパ面にそれぞれ係合する一対の円錐状テーパ面を含むことを特徴とする位置決め治具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007143975A JP2008298148A (ja) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | 歯車伝達装置の製造方法および位置決め治具 |
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ID=40171859
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JP2007143975A Pending JP2008298148A (ja) | 2007-05-30 | 2007-05-30 | 歯車伝達装置の製造方法および位置決め治具 |
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JP (1) | JP2008298148A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110345201A (zh) * | 2019-07-15 | 2019-10-18 | 无锡市恒翼通机械有限公司 | 行星减速机及其加工方法 |
-
2007
- 2007-05-30 JP JP2007143975A patent/JP2008298148A/ja active Pending
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