JP2009228696A - 伝達機構、伝達機構の製造方法および車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の仕様を安価に製造することができる低騒音の伝達機構を提供する。
【解決手段】金属製の第１のギヤとしての駆動ギヤ１８に噛み合う第２のギヤとしての従動ギヤ１９が、金属製の主ギヤ３２と、副ギヤ３３とを組み合わせてなる。副ギヤ３３は、芯金３９と、少なくとも歯面を形成する樹脂部材４０とを含む。主ギヤ３２および副ギヤ３３の歯溝４５，４６に位置決め軸４４を挿入して両ギヤ３２，３３の歯形の位相を一致させた状態で、各ギヤ３２，３３のピン挿通孔４１，４２を同時に加工する。ピン挿通孔４１，４２にピン３４を圧入し、両ギヤ３２，３３を固定する。
【選択図】図７Ｃ

Description

本発明は、伝達機構、伝達機構の製造方法、および伝達機構を含む車両用操舵装置に関するものである。

伝達機構に用いる低騒音ギヤとして、金属ギヤおよび樹脂ギヤを軸方向に積層してなる複合ギヤが提案されている（例えば特許文献１，２）。
実開昭５７−８２２４３号公報 実開平１−１１６２５０号公報

しかしながら、特許文献１，２では、インサート成形を用いて金属ギヤと樹脂ギヤとを一体化しているため、低騒音ギヤの仕様毎に別途の金型が必要となる。したがって、複数の仕様の低騒音ギヤや伝達機構を製造する場合に、製造コストが高くなる。
一方、金属ギヤと樹脂ギヤとを別途に形成した後、両者を固定する場合には、金属ギヤの歯と樹脂ギヤの歯の位相にずれが生じ、騒音を低減できなくなるおそれがある。

この種の低騒音ギヤを車両操舵装置に用いた場合にも同様の問題がある。
そこで、本発明の目的は、複数の仕様を安価に製造することができる低騒音の伝達機構、伝達機構の製造方法および伝達機構を含む車両用操舵装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明は、金属製の第１のギヤ（１８；７５）と、これに噛み合う第２のギヤ（１９；７６）とを備え、第２のギヤは、第２のギヤの軸方向（Ｘ１）に並ぶ主ギヤ（３２）および副ギヤ（３３）と、主ギヤおよび副ギヤを軸方向（Ｘ１）および周方向（Ｙ１）に固定する固定部材（３４；５０；５３；５５）とを含み、主ギヤは金属製であり、副ギヤは、少なくとも歯面（３６ａ）を形成する樹脂部材（４０）を有している伝達機構（１７；１７Ａ）を提供する。

本発明によれば、少なくとも歯面を形成する樹脂部材を有する副ギヤを、固定部材を用いて主ギヤに固定することにより、第２のギヤを形成する。したがって、例えば歯厚の異なる複数の仕様の第２のギヤにおいて、副ギヤを共通化することが可能であり、複数の仕様の第２のギヤ、ひいては伝達機構を製造するときに、全体としての製造コストを安くすることができる。また、固定部材を用いて、副ギヤが軸方向および周方向に固定されるので、主ギヤに対する副ギヤの位置精度が良く、騒音を良好に低減することができる。

また、上記固定部材は、主ギヤおよび副ギヤの双方に形成されたピン挿通孔（４１，４２）に圧入されたピン（３４）を含む場合がある（請求項２）。この場合、主ギヤおよび副ギヤの双方にピンを圧入するので、両ギヤの互いに他に対する位置精度を格段に高くすることができる。また、ピンを圧入するだけなので、位置決め作業が容易である。
また、本発明は、上記伝達機構の製造方法であって、上記主ギヤおよび副ギヤのピン挿通孔は、主ギヤおよび副ギヤの歯の位相を一致させた状態で同時に孔明加工されている伝達ギヤの製造方法を提供する（請求項３）。この場合、両ギヤの歯の位相を一致させた状態で、両ギヤのピン挿通孔を同時に加工するので、これらのピン挿通孔に上記ピンを圧入することにより、非常に精度良く、両ギヤを位置決めすることができる。

また、上記第１のギヤは、歯（３５）を有する環状のギヤ本体（３７）と、ギヤ本体の端面から突出するボス（３８）を有し、上記第２のギヤの副ギヤは、上記ボスの外周（３８ａ）に嵌合された環状の芯金（３９）と、芯金に固定され少なくとも歯面を形成する樹脂部材とを有し、上記固定部材は、ボスの端部に設けられ芯金にかしめ付けられた塑性変形部（５０）を含む場合がある（請求項４）。この場合、両ギヤの位相を合わせた状態で、第１のギヤのボスを第２のギヤの副ギヤの芯金に嵌合させた後、ボスの端部を芯金にかしめ付けることにより、両ギヤを容易に固定することができる。ボルトのような固定部品を用いることなくコストが安価である。また、ボルトの頭部のような軸方向の出っ張りがないので、軸方向に小型化することができる。

また、上記第２のギヤの副ギヤは、環状の芯金と、芯金に固定され少なくとも歯面を形成する樹脂部材とを有し、上記副ギヤの芯金および主ギヤの何れか一方に突起（５１）が設けられるとともに、他方に上記突起と嵌合する嵌合孔（５２）が設けられ、上記固定部材は、上記突起の端部に設けられ上記嵌合孔の周縁にかしめ付けられた塑性変形部（５３）を含む場合がある（請求項５）。この場合、例えば副ギヤの芯金に設けられた突起を、例えば主ギヤに設けられた嵌合孔に嵌合した後、突起の端部を嵌合孔の周面にかしめ付けることにより、両ギヤを容易に固定することができる。ボルトのような固定部品を用いることなくコストが安価である。また、ボルトの頭部のような軸方向の出っ張りがないので、軸方向に小型化することができる。

また、上記突起が形成される一方のギヤの歯形は、上記突起の位置を基準として形成されており、上記嵌合孔が形成される他方のギヤの歯形は、上記嵌合孔の位置を基準として形成されている場合がある（請求項６）。この場合、互いに嵌合する突起および嵌合孔の位置をそれぞれ基準として各ギヤの歯形が成形されているので、突起および嵌合孔の嵌合により、両ギヤの歯形の位置精度が非常に高い。したがって、騒音を良好に低減することができる。

また、上記第２のギヤの副ギヤは、環状の芯金と、芯金に固定され少なくとも歯面を形成する樹脂部材とを有し、上記副ギヤの芯金および主ギヤの何れか一方に両ギヤの周方向の位置決め用の突起（５１）が設けられるとともに、他方に上記位置決め用の突起と嵌合する位置決め用の嵌合孔（５２）が設けられ、上記位置決め用の突起が形成される一方のギヤの歯形は、上記位置決め用の突起の位置を基準として形成されており、上記位置決め用の嵌合孔が形成される他方のギヤの歯形は、上記位置決め用の嵌合孔の位置を基準として形成されている場合がある（請求項７）。この場合、互いに嵌合する位置決め用の突起と位置決め用の嵌合孔をそれぞれ基準として各ギヤの歯形が形成されているので、位置決め用の突起および位置決めの嵌合孔を嵌合させることにより、両ギヤを精度良く位相合わせした状態に位置決めすることができる。

まて、上記第２のギヤの副ギヤは、環状の芯金と、芯金に固定され少なくとも歯面を形成する樹脂部材とを有し、上記固定部材は、芯金および主ギヤの対向面に設けられ両者間を熱融着したスポット溶接部（５５）を含む場合がある（請求項８）。
また、本発明は、上記伝達機構の製造方法において、主ギヤおよび副ギヤの中心を合わせた状態で、両ギヤの歯溝（４５，４６）に位置決め軸（４４）を挿入して、両ギヤの歯形の位相を合わせる工程を含み、上記位置決め軸は、主ギヤの歯溝に挿入される第１の部分（４７）と、副ギヤの歯溝に挿入される第２の部分（４８）とを含み、第１の部分および第２の部分の何れか一方が、円柱であり、他方が、上記円柱と同心の円錐テーパ状の外周面を有する軸体に形成されているこ伝達機構の製造方法を提供する（請求項９）。この場合、位置決め軸が円柱と円柱と同心の円錐テーパ状の外周面を有する軸体とを備えているので、この位置決め軸を両ギヤの歯溝に挿入することにより、両ギヤを精度良く位相合わせした状態に位置決めすることができる。

また、本発明は、電動モータ（１６）の動力を上記伝達機構を用いて操舵機構（Ａ）に伝達する車両用操舵装置（１）を提供する（請求項１０）。この場合、騒音の少ない車両用操舵装置を達成することができる。
なお、上記において、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表すものであるが、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。

本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の伝達機構が適用された車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間シャフト５と、中間シャフト５に自在継手６を介して連結されたピニオンシャフト７と、ピニオンシャフト７の端部近傍に設けられたピニオン歯７ａに噛み合うラック歯８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８とを有している。

ピニオンシャフト７およびラックバー８によりラックアンドピニオン機構からなる操舵機構Ａが構成されている。ラックバー８は、車体に固定されるラックハウジング９内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラックバー８の両端部は、ラックハウジング９の両側へ突出し、各端部には、それぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１１に連結されている。

操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン歯７ａおよびラック歯８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１１の転舵が達成される。
ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸３ａと、ピニオンシャフト７に連なる出力軸３ｂとに分割されており、これら入、出力軸３ａ，３ｂはトーションバー１２を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。

電動モータ１６の出力回転が伝達機構としての減速機構１７を介してピニオンシャフト７に伝達され、さらに、ラックバー８の直線運動に変換されて、操舵が補助されるようになっている。
減速機構１７は、電動モータ１６により回転駆動される第１のギヤとしての駆動ギヤ１８と、この駆動ギヤ１８に噛み合うと共にピニオンシャフト７に一体回転可能に連結される第２のギヤとしての従動ギヤ１９とを備える。駆動ギヤ１８および従動ギヤ１９は、ギヤハウジング２１内に収容されている。

トーションバー１２を介する入、出力軸３ａ，３ｂ間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が設けられており、このトルクセンサ１３のトルク検出結果は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１４に与えられる。ＥＣＵ１４では、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、駆動回路１５を介して操舵補助用の電動モータ１６を駆動制御する。電動モータ１６の出力回転が伝動機構としての減速機構１７を介して減速されてステアリングシャフト３の出力軸３ｂに伝達され、さらにピニオンシャフト７を介してラックバー８の直線運動に変換されて、操舵が補助される。

減速機構１７は、電動モータ１６により回転駆動される第１のギヤとしての駆動ギヤ１８と、この駆動ギヤ１８に噛み合うと共にステアリングシャフト３の出力軸３ｂに同行回転可能に連結される第２のギヤとしての従動ギヤ１９を備える。
第１のギヤとしての駆動ギヤ１８および第２のギヤとしての従動ギヤ１９には、例えば一対のはすば歯車が用いられている。駆動ギヤ１８および従動ギヤ１９は、互いの中心軸線が平行となるように金属製のハウジング２０によって支持されている。ハウジング２０は、減速機構１７が収容されたギヤハウジング２１と、トルクセンサ１３が収容されたセンサハウジング２２とを組み合わせて構成されている。

駆動ギヤ１８とは同行回転する支軸２３の第１および第２端部２４，２５は、それぞれ、軸受２６，２７によって回転可能に支持されている。また、支軸２３の第１の端部２４は、軸受２６を挿通して延設され、継手２８を介して、電動モータ１６の回転軸２９とは同軸上に同行回転可能に連結されている。
出力軸３ｂは、従動ギヤ１９を軸方向に挟んだ両側で一対の軸受３０，３１によって回転可能に支持されている。軸受３０はセンサハウジング２２によって支持され、軸受３１はギヤハウジング２１によって支持されている。

第１のギヤとしての駆動ギヤ１８は、金属製であり、例えば鉄を含む部材により形成されている。図２を参照して、第２のギヤとしての従動ギヤ１９は、従動ギヤ１９の軸方向Ｘ１に並ぶ主ギヤ３２および副ギヤ３３を備えている。主ギヤ３２および副ギヤ３３は固定部材としてのピン３４によって、軸方向Ｘ１および周方向Ｙ１に固定されている。
主ギヤ３２および副ギヤ３３は、互いに歯の位相が一致する状態で固定されており、図３に示すように従動ギヤ１９を軸方向に沿って見たときに、主ギヤ３２の歯３５の歯面３５ａよりも、副ギヤ３３の歯３６の歯面３６ａが周方向Ｙ１に突出している。

図２および図４を参照して、主ギヤ３２は金属製であり、例えば鉄を含む部材により形成されている。主ギヤ３２は、歯３５を有する環状のギヤ本体３７と、ギヤ本体３７の端面３７ａから突出するボス３８とを有している。副ギヤ３３は、上記ボス３８の外周３８ａに嵌合された環状の芯金３９と、芯金３９に固定され少なくとも歯面３６ａを形成する樹脂部材４０とを有している。樹脂部材４０は、金型内に芯金３９をインサートした状態で射出成形され、射出成形と同時に芯金３９と樹脂部材４０が一体に固定されている。

副ギヤ３３において、歯３６の全体が樹脂部材４０によって形成されていてもよいし、歯３６の一部が芯金３９によって形成されていてもよい。
上記のピン３４は、図４に示すように、主ギヤ３２の本体３７に形成されるピン挿通孔４１および副ギヤ３３の芯金３９に形成されるピン挿通孔４２に圧入されるようになっている。本実施の形態では、後述するように、主ギヤ３２および副ギヤ３３のピン挿通孔４１，４２は、主ギヤ３２および副ギヤ３３の歯３５，３６の位相を一致させた状態で同時に孔明加工されている。

具体的には、第２のギヤとしての従動ギヤ１９の製造に際しては、図５に示すように、ピン挿通孔４１が未だ形成されていない主ギヤ中間体３２Ａに模擬軸４３を挿通し、この主ギヤ中間体３２Ａと、ピン挿通孔４２が未だ形成されていない副ギヤ中間体３３Ａとを図６Ａに示すように、模擬軸４３上で組み合わせ、両ギヤ中間体３２Ａ，３３Ａの中心の位置を合わせる。

次いで、主ギヤ中間体３２Ａおよび副ギヤ中間体３３Ａの歯３５，３６の位相を略一致させた状態で、１または複数の位置決め軸４４を両ギヤ中間体３２Ａ，３３Ａの歯溝４５，４６に挿入して、歯面を押圧し、両ギヤ中間体３２Ａ，３３Ａの歯形の位相を合わせる。
位置決め軸４４は、図６Ａ，図６Ｃおよび図７Ａに示されるように主ギヤ中間体３２Ａの歯溝４５に挿入される第１の部分４７と、図６Ａ，図６Ｂおよび図７Ａに示されるように副ギヤ中間体３３Ａの歯溝４６に挿入される第２の部分４８とを有している。これら第１および第２の部分４７，４８は同軸上に配置されている。

図６Ａに示すように、第１の部分４７および第２の部分４８の何れか一方が、円柱であり、他方が、上記円柱と同心の円錐テーパ状の外周面を有する軸体に形成されている。本実施の形態では、図６Ａに示すように、第１の部分４７が円柱であり、第２の部分４８が円錐テーパ状の外周面４８ａを有する軸体に形成されている。
図７Ａに示すように、位置決め軸４４を用いて、両ギヤ中間体３２Ａ，３３Ａの歯３５，３６の位相を一致させた状態で、図７Ｂに示すように、ドリル４９を用いて、ピン挿通孔４２およびピン挿通孔４１が同時に孔明加工される。

次いで、図７Ｃに示すように、ピン挿通孔４２，４１にピン３４を圧入することにより、主ギヤ３２および副ギヤ３３を一体に固定して、第２のギヤとしての従動ギヤ１９の製造が完了する。
本実施の形態によれば、少なくとも歯面３６ａを形成する樹脂部材４０を有する副ギヤ３３を、固定部材として圧入されるピン３４を用いて、主ギヤ３２に固定することにより、第２のギヤとしての従動ギヤ１９を形成する。したがって、例えば歯厚の異なる複数の仕様の従動ギヤにおいて、副ギヤ３３を共通化することが可能であり、複数の仕様の従動ギヤ１９、ひいては伝達機構としての減速機構１７、車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置１を製造するときに、全体としての製造コストを安くすることができる。

また、固定部材としてのピン３４を用いて、主ギヤ３２に対して軸方向Ｘ１および周方向Ｙ１に固定されるので、主ギヤ３２に対する副ギヤ３３の位置精度が良く、騒音を良好に低減することができる。
また、主ギヤ３２および副ギヤ３３を固定する固定部材として、両ギヤに形成されたピン挿通孔４１，４２に圧入されたピン３４を用いるので、両ギヤ３２，３３の互いに他に対する位置精度を格段に高くすることができる。また、ピン３４を圧入するだけなので、位置決め作業が容易である。

特に、主ギヤ３２および副ギヤ３３のピン挿通孔４１，４２は、両ギヤ３２，３３の歯３５，３６の位相を一致させた状態で同時に孔明加工されているので、これらのピン挿通孔４１，４２にピン３４を圧入することにより、非常に精度良く、両ギヤ３２，３３を位置決めすることができる。したがって、図３を参照して、主ギヤ３２の歯面３５ａからの副ギヤ３３の歯面３６ａの突出量（周方向Ｙ１に関する突出量）を精度良く達成でき、その結果、安定して騒音を低減することができる。

上記の実施の形態では、主ギヤ３２と副ギヤ３３を固定する固定部材として、両ギヤ３２，３３のピン挿通孔４１，４２に圧入されるピン３４を用いたが、これに代えて、図８に示すように、いわゆるかしめによる塑性変形部５０を用いてもよい。
具体的には、第２のギヤとしての従動ギヤ１９Ａにおいて、副ギヤ３３の芯金３９内に嵌合された主ギヤ３２のボス３８の端部３８ｂは、芯金３９の端面３９ａから若干量突出している。そのボス３８の端部３８ｂに設けられ芯金３９の端面３９ａにかしめ付けられた塑性変形部５０によって、両ギヤ３２，３３が固定されている。

本実施の形態では、図７Ａに示すように、両ギヤの歯の位相を一致させた状態で、かしめを行うことになる。かしめを用いるので、両ギヤ３２，３３を容易に固定することができる。ボルトのような固定部品を用いることなくコストが安価である。また、ボルトの頭部のような軸方向の出っ張りがないので、軸方向に小型化することができる。
次いで、図９の実施の形態では、副ギヤ３３の芯金３９の端面に設けられた１または複数の位置決め用の突起５１を、主ギヤ３２の対応する位置決め用の嵌合孔５２に嵌合させ、且つ図１０に示すように位置決め用の突起５１の端面を主ギヤ３２の端面において位置決め用の嵌合孔５２の周縁にかしめつけた塑性変形部５３を設けるようにしてもよい。

ここで、第２のギヤとしての従動ギヤ１９Ｂにおいて、副ギヤ３３の歯３６の歯形は、当該副ギヤ３３に設けられた位置決め用の突起５１の位置を基準として形成され、主ギヤ３２の歯３５の歯形は、当該主ギヤ３２に設けられた位置決め用の嵌合孔５２の位置を基準として形成されている。
本実施の形態によれば、互いに嵌合する位置決め用の突起５１および位置決め用の嵌合孔５２をそれぞれ基準として各ギヤ３２，３３の歯形が形成されているので、位置決め用の突起５１および位置決め用の嵌合孔５２を嵌合させることにより、両ギヤ３２，３３を精度良く位相合わせした状態に位置決めすることができる。しかも、上記の位置決め用の突起５１の端部をかしめて、これを両ギヤ３２，３３の固定に用いるので、両ギヤ３２，３３を容易に固定することができる。ボルトのような固定部品を用いることなくコストが安価である。また、ボルトの頭部のような軸方向の出っ張りがないので、軸方向に小型化することができる。

なお、位置決め用の突起５１を主ギヤ３２に設け、位置決め用の嵌合孔５２を副ギヤ３３に設けるようにしてもよい。
また、位置決め用の突起５１および位置決め用の嵌合孔５２は位置決め用としてのみ機能させ、両ギヤを固定するための固定部材として、例えばボスの端面に設けられた塑性変形部や、後述するスポット溶接部を用いてもよい。

次いで、図１１および図１２の実施の形態では、主ギヤ３２の本体３７の端面に１または複数の微小な突起５４を設け、この突起５４の部分でスポット溶接して両ギヤ３２，３３を固定する。すなわち、図１２に示すように、第２のギヤとしての従動ギヤ１９Ｃにおいて、固定部材として、芯金３９および主ギヤ３２の本体３７の対向面に設けられ両者間を熱融着したスポット溶接部５５を用いる。この場合、図１１に示すように、模擬軸４３上で両ギヤ３２，３３を組み合わせ、図６Ａに示したような位置決め軸４４を用いて、両ギヤ３２，３３の歯形の位相を合わせた後、両ギヤ３２，３３を相互に加圧して通電し、スポット溶接する。

本実施の形態では、両ギヤ３２，３３を容易に固定することができる。また、ボルトのような固定部品を用いることなくコストが安価である。また、ボルトの頭部のような軸方向の出っ張りがないので、軸方向に小型化することができる。
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図６Ａの実施の形態の位置決め軸４４に代えて、図１３に示すような位置決め軸４４Ａを用いることができる。この位置決め軸４４Ａでは、主ギヤ中間体３２Ａの歯溝４５に挿入される第１の部分４７０をテーパ状とし、副ギヤ中間体３３Ａの歯溝４６に挿入される第２の部分４８０を円柱状としている。この位置決め軸４４Ａを用いた場合にも、図６Ａの実施の形態と同じ効果を奏することができる。

また、第１のギヤとしての駆動ギヤがウォーム軸であり、第２のギヤとしての従動ギヤがウォームホイールであってもよい。
また、第１および第２のギヤの組み合わせとしては、外歯の一対の平歯車や、外歯の一対のはずば歯車、外歯の一対のやまば歯車、互いに噛み合う内歯車および外歯車、ラックおよびピニオン、一対のかさ歯車などがある。

また、第２のギヤとしての従動ギヤがピニオンシャフト７に設けられていてもよい。この場合、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置となる。
また、第２のギヤとしての従動ギヤが転舵軸としてのラックバー８を同軸的に取り囲むように設けられていてもよい。この場合、いわゆるラックアシストの電動パワーステアリング装置となる。具体的には、図１４に示すように、ピニオンシャフト７０は、自在継手６を介して中間シャフト５に連なる入力軸７１と、ピニオン歯７ａに連なる出力軸７２と、入力軸７１と出力軸７２とを同軸上に連結するトーションバー７３とを備えている。トルクセンサ７４は、トーションバー７３を介する入力軸７１および出力軸７２の相対回転変位量により操舵トルクを検出する。

本実施の形態の伝達機構としての減速機構１７Ａは、電動モータ１６の出力回転を減速する平行軸歯車機構からなり、金属製の第１のギヤとしての駆動ギヤ７５と、これに噛み合う第２のギヤとしての中間ギヤ７６と、中間ギヤ７６に噛み合う従動ギヤ７７とを備えている。
第２のギヤとしての中間ギヤ７６に、上記の各実施の形態の第２のギヤ１９，１９Ａ，１９Ｂ，１９Ｃの何れかの構造が採用されている。すなわち、中間ギヤ７６は、金属製の主ギヤ３２と、少なくとも歯面が樹脂により形成された副ギヤ３３とを備えている。従動ギヤ７７が金属製である場合、第２のギヤとしての中間ギヤ７６は、駆動ギヤ７５および従動ギヤ７７の双方に対してラトル音低減に寄与できる。すなわち、金属製である場合の従動ギヤ７７も第１のギヤに相当することになる。換言すると、第２のギヤ（中間ギヤ７６）に噛み合う複数の第１のギヤ（駆動ギヤ７５、従動ギヤ７７）があることになる。

また、従動ギヤ７７の回転が、例えばボールねじ機構からなる運動変換機構７８によって、ラックバー８の軸方向移動に変換されるようになっている。運動変換機構７８は、ラックバー８の同軸上に一体に設けられたねじ軸７９と、ねじ軸７９の周囲を取り囲むボールナットからなり従動ギヤ７７によって駆動される回転筒８０と、ねじ軸７９の外周および回転筒８０の内周の対応するねじ溝間に介在する複数のボール８１とにより構成されている。

従動ギヤ７７は、回転筒８０の外周に同行回転可能に取り付けられている。ねじ軸７９の回転が規制されているので、従動ギヤ７７から回転筒８０に入力された回転が、ねじ軸７９（すなわちラックバー８）の軸方向移動に変換されるようになっている。
駆動ギヤ７５の支軸８２の両端が一対の軸受８３，８４によって回転可能に支持されている。また、中間ギヤ７６の支軸８５の両端が一対の軸受８６，８７によって回転可能に支持されている。また、回転筒８０の両端が一対の軸受８８，８９によって回転可能に支持されている。互いに組み合わされる第１および第２のギヤハウジング２１Ａ，２１Ｂが設けられており、上記の軸受８３，８６，８８は第１のギヤハウジング２１Ａによって支持され、上記の軸受８４，８７，８９は第２のギヤハウジング２１Ｂによって支持されている。支軸８２，８５はラックバー８の軸方向Ｚ１とは平行に配置されている。

他の構成については、図１の実施の形態と同じであるので、図に同一符号を付して、その説明を省略した。本実施の形態においても、図１、図８、図９、図１１および図１３の実施の形態と同じ効果を達成することができる。すなわち、複数の仕様を安価に製造することができる低騒音の伝達機構としての減速機構１７Ａを提供でき、また、減速機構１７Ａの製造方法を提供でき、また、車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置１Ａを提供することができる。

また、本発明は、減速機構に代えて、増速機構に適用されてもよい。また、本発明は、操舵部材２と操舵機構Ａとの機械的な連結が解かれた、いわゆるステアバイワイヤ式の車両用操舵装置において、電動モータの動力を転舵軸に伝達する伝達機構に適用されてもよい。

本発明の一実施形態に係る伝達機構としての減速機構を備える、車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図解的な断面図である。 伝達機構の第２のギヤとしての従動ギヤの模式的斜視図である。 従動ギヤの歯の拡大図である。 従動ギヤの分解斜視図である。 従動ギヤの製造工程の模式的斜視図である。 従動ギヤの製造工程において、主ギヤと副ギヤの位相合わせ方法を説明するための模式的斜視図である。 位置決め軸と副ギヤ中間体の歯溝との係合状態を示す概略図である。 位置決め軸と主ギヤ中間体の歯溝との係合状態を示す概略図である。 位置決め軸を用いた主ギヤと副ギヤの位相合わせ工程を示す模式的斜視図である。 位相合わせされた主ギヤおよび副ギヤのピン挿通孔を同時に孔明形成する工程を示す模式的斜視図である。 主ギヤおよび副ギヤのピン挿通孔にピンを圧入して両ギヤを固定する工程を示す模式的斜視図である。 本発明の別の実施形態に係る伝達機構の従動ギヤの模式的斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る伝達機構の従動ギヤの分解斜視図である。 図９の実施の形態の従動ギヤの要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態の伝達機構の従動ギヤの製造工程の一部を示す模式的斜視図である。 図１１の実施の形態の従動ギヤの要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施の形態の伝達機構の従動ギヤの製造工程の一部を示す模式的斜視図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る伝達機構としての減速機構を備える、車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図解的な断面図である。

符号の説明

１，１Ａ…電動パワーステアリング装置（車両用操舵装置）、３…ステアリングシャフト、５…中間シャフト、７，７０…ピニオンシャフト、８…ラックバー（転舵軸）、Ａ…操舵機構、１６…電動モータ、１７，１７Ａ…減速機構（伝達機構）、１８…駆動ギヤ（第１のギヤ）、１９…従動ギヤ（第２のギヤ）、３２…主ギヤ、３３…副ギヤ、３２Ａ…主ギヤ中間体、３３Ａ…副ギヤ中間体、３４…ピン（固定部材）、３５…（主ギヤの）歯、３５ａ…歯面、３６…（副ギヤの）歯、３６ａ…歯面、３７…本体、３８…ボス、３８ａ…外周、３８ｂ…（ボスの）端部、３９…芯金、４０…樹脂部材、４１，４２…ピン挿通孔、４３…模擬軸、４４…位置決め軸、４５，４６…歯溝、４７…第１の部分、４８…第２の部分、４９…ドリル、５０…塑性変形部（固定部材）、５１…位置決め用の突起、５２…位置決め用の嵌合孔、５３…塑性変形部（固定部材）、５４…突起、５５…スポット溶接部、Ｘ１…軸方向、Ｙ１…周方向、７５…駆動ギヤ（第１のギヤ）、７６…中間ギヤ（第２のギヤ）、７７…従動ギヤ（第１のギヤ）、７８…運動変換機構、７９…ねじ軸、８０…回転筒、８１…ボール

Claims (10)

1. 金属製の第１のギヤと、これに噛み合う第２のギヤとを備え、
   第２のギヤは、第２のギヤの軸方向に並ぶ主ギヤおよび副ギヤと、主ギヤおよび副ギヤを軸方向および周方向に固定する固定部材とを含み、
   主ギヤは金属製であり、
   副ギヤは、少なくとも歯面を形成する樹脂部材を有していることを特徴とする伝達機構。
2. 請求項１において、上記固定部材は、主ギヤおよび副ギヤの双方に形成されたピン挿通孔に圧入されたピンを含むことを特徴とする伝達機構。
3. 請求項２に記載の伝達機構の製造方法であって、上記主ギヤおよび副ギヤのピン挿通孔は、主ギヤおよび副ギヤの歯の位相を一致させた状態で同時に孔明加工されていることを特徴とする伝達機構の製造方法。
4. 請求項１において、上記第１のギヤは、歯を有する環状のギヤ本体と、ギヤ本体の端面から突出するボスを有し、
   上記第２のギヤの副ギヤは、上記ボスの外周に嵌合された環状の芯金と、芯金に固定され少なくとも歯面を形成する樹脂部材とを有し、
   上記固定部材は、ボスの端部に設けられ芯金にかしめ付けられた塑性変形部を含むことを特徴とする伝達機構。
5. 請求項１において、上記第２のギヤの副ギヤは、環状の芯金と、芯金に固定され少なくとも歯面を形成する樹脂部材とを有し、
   上記副ギヤの芯金および主ギヤの何れか一方に突起が設けられるとともに、他方に上記突起と嵌合する嵌合孔が設けられ、
   上記固定部材は、上記突起の端部に設けられ上記嵌合孔の周縁にかしめ付けられた塑性変形部を含むことを特徴とする伝達機構。
6. 請求項５において、上記突起が形成される一方のギヤの歯形は、上記突起の位置を基準として形成されており、上記嵌合孔が形成される他方のギヤの歯形は、上記嵌合孔の位置を基準として形成されていることを特徴とする伝達機構。
7. 請求項１において、上記第２のギヤの副ギヤは、環状の芯金と、芯金に固定され少なくとも歯面を形成する樹脂部材とを有し、
   上記副ギヤの芯金および主ギヤの何れか一方に両ギヤの周方向の位置決め用の突起が設けられるとともに、他方に上記位置決め用の突起と嵌合する位置決め用の嵌合孔が設けられ、
   上記位置決め用の突起が形成される一方のギヤの歯形は、上記位置決め用の突起の位置を基準として形成されており、上記位置決め用の嵌合孔が形成される他方のギヤの歯形は、上記位置決め用の嵌合孔の位置を基準として形成されていることを特徴とする伝達機構。
8. 請求項１において、上記第２のギヤの副ギヤは、環状の芯金と、芯金に固定され少なくとも歯面を形成する樹脂部材とを有し、
   上記固定部材は、芯金および主ギヤの対向面に設けられ両者間を熱融着したスポット溶接部を含むことを特徴とする伝達機構。
9. 請求項１，４および８の何れか１項に記載の伝達機構の製造方法において、
   主ギヤおよび副ギヤの中心を合わせた状態で、両ギヤの歯溝に位置決め軸を挿入して、両ギヤの歯形の位相を合わせる工程を含み、
   上記位置決め軸は、主ギヤの歯溝に挿入される第１の部分と、副ギヤの歯溝に挿入される第２の部分とを含み、第１の部分および第２の部分の何れか一方が、円柱であり、他方が、上記円柱と同心の円錐テーパ状の外周面を有する軸体に形成されていることを特徴とする伝達機構の製造方法。
10. 電動モータの動力を請求項１，２，４，５，６，７および８の何れか１項に記載の伝達機構を用いて操舵機構に伝達する車両用操舵装置。

Images