JP2009250321A - Gear reduction and electric power steering device equipped with the same - Google Patents

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Yuji Shimamoto
勇二 嶌本
Tomoya Yamakawa
知也 山川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gear reduction and an electric power steering device equipped with the same, capable of suppressing a teeth beating noise, and suppressing the wear of an elastic tooth. <P>SOLUTION: A drive transmission gear train is provided which has at least metallic first gears 19, 24, and a second gear 26 meshing the first gear. The second gear comprises a metallic gear core metal 31, an elastic (resin) tooth 32 fitted externally into the gear core metal, and a hard (metallic) front cover portion 33 fitted externally into the resin tooth, having an operation limiting portion 33a, facing the gear core metal having a predetermined gap in the tooth thickness direction, and meshing the first gear. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、歯打ち音の抑制と弾性歯部の摩耗の抑制を可能にした歯車減速装置およびそれを備えた電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to a gear reduction device capable of suppressing rattling noise and suppressing wear of an elastic tooth portion, and an electric power steering device including the gear reduction device.

電動パワーステアリング装置には、例えば、特許文献1に記載されているように、ラック軸に形成したボールねじ軸にボールを介して螺合する回転可能なボールナットと平行に電動モータを配置し、電動モータのモータシャフトに駆動歯車を連結するとともに、ボールナットに従動歯車を設け、これら駆動歯車と従動歯車とをアイドル歯車を介して噛合させた歯車減速装置を備えたモータ平行タイプの電動パワーステアリング装置がある。   In the electric power steering device, for example, as described in Patent Document 1, an electric motor is arranged in parallel with a rotatable ball nut that is screwed through a ball to a ball screw shaft formed on a rack shaft, A motor parallel type electric power steering system having a gear reduction device in which a drive gear is coupled to a motor shaft of an electric motor, a driven gear is provided with a ball nut, and the drive gear and the driven gear are engaged with each other via an idle gear. There is a device.

この種の電動パワーステアリング装置の歯車減速装置は、駆動歯車、従動歯車およびアイドル歯車がそれぞれ金属にて構成されているため、金属歯車同士の噛合いによって歯打ち音が発生する問題がある。この歯打ち音を抑制するためには、例えば、特許文献2に記載されているように、金属歯車と樹脂歯車とを組合わせた、いわゆるハイブリッドギヤ(複合歯車)が有効である。当該複合歯車は、樹脂歯車の歯部の回転方向の歯厚を、金属歯車の歯部の歯厚より僅かに大きく成形し、伝達トルクが小さな通常時においては、駆動歯車および従動歯車に樹脂歯車を噛合させることにより、金属歯車同士が噛合わないようにして、歯打ち音を抑制するものである。
特開2005−280555号公報 実開平1−116250号公報
The gear reduction device of this type of electric power steering apparatus has a problem that rattling noise is generated due to the meshing of the metal gears because the drive gear, the driven gear, and the idle gear are each made of metal. In order to suppress the rattling noise, for example, as described in Patent Document 2, a so-called hybrid gear (composite gear) in which a metal gear and a resin gear are combined is effective. In the compound gear, the tooth thickness of the tooth portion of the resin gear is formed to be slightly larger than the tooth thickness of the tooth portion of the metal gear, and in normal times when the transmission torque is small, the resin gear is used as the drive gear and the driven gear. By engaging the gears, the metal gears are prevented from meshing with each other and the rattling noise is suppressed.
JP-A-2005-280555 Japanese Utility Model Publication No. 1-116250

しかしながら、特許文献2に記載された複合歯車を、例えば、特許文献1に記載されているようなモータ平行タイプの電動パワーステアリング装置の歯車減速装置に適用すると、金属歯車に噛合う樹脂歯車が使用につれて漸次摩耗し、歯打ち音の抑制を長期に亘って安定的に維持することが難しい問題がある。   However, when the compound gear described in Patent Document 2 is applied to, for example, a gear reduction device of a motor parallel type electric power steering device as described in Patent Document 1, a resin gear meshing with a metal gear is used. Accordingly, there is a problem that it gradually wears down and it is difficult to stably suppress the rattling noise over a long period of time.

本発明は、上記した従来の問題を解消するためになされたもので、歯打ち音を抑制できるとともに、弾性歯部の摩耗を抑制できるようにした歯車減速装置およびそれを備えた電動パワーステアリング装置を提供することを目的とするものである。   The present invention has been made in order to solve the above-described conventional problems, and can reduce gear rattling noise and can reduce wear of elastic teeth, and an electric power steering device including the gear reduction device. Is intended to provide.

上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の特徴は、少なくとも金属製の第1歯車と、該第1歯車に噛合う第2歯車とを有する駆動伝達歯車列を備え、前記第2歯車は、金属製の歯車心金と、該歯車心金に外嵌された弾性歯部と、該弾性歯部に外嵌され前記歯車心金に対して円周方向に所定の隙間を有して対向する作動制限部を持ち前記第1歯車に噛合う硬質表装部とによって構成されている歯車減速装置である。   In order to solve the above-described problem, the invention according to claim 1 is characterized in that a drive transmission gear train having at least a first metal gear and a second gear meshing with the first gear is provided, The gear has a metal gear core, an elastic tooth portion fitted on the gear core, and a predetermined clearance in the circumferential direction with respect to the gear tooth metal. The gear reduction device is configured by a hard cover portion that has an operation limiting portion facing each other and meshes with the first gear.

請求項2に係る発明の特徴は、請求項1において、前記弾性歯部は樹脂からなり、前記硬質表装部は金属からなっている歯車減速装置である。   According to a second aspect of the invention, there is provided a gear reduction device according to the first aspect, wherein the elastic tooth portion is made of resin and the hard cover portion is made of metal.

請求項3に係る発明の特徴は、請求項1または請求項2において、前記第1歯車および第2歯車は、はすば歯車からなっている歯車減速装置である。   A feature of the invention according to claim 3 is the gear reduction device according to claim 1 or 2, wherein the first gear and the second gear are helical gears.

請求項4に係る発明の特徴は、請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の歯車減速装置を備えた電動パワーステアリング装置である。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus including the gear reduction device according to any one of the first to third aspects.

請求項5に係る発明の特徴は、請求項4において、前記歯車減速装置の第1歯車は、電動モータによって駆動される金属製の駆動歯車と、ボールねじ軸に螺合するボールナットに設けられた金属製の従動歯車からなり、これら駆動歯車および従動歯車に前記第2歯車が噛合されている電動パワーステアリング装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect, the first gear of the gear reduction device is provided on a metal drive gear driven by an electric motor and a ball nut screwed to the ball screw shaft. This is an electric power steering device comprising a metal driven gear and the second gear meshed with the drive gear and the driven gear.

請求項1に係る歯車減速装置の発明によれば、金属製の第1歯車に噛合う第2歯車は、金属製の歯車心金と、歯車心金に外嵌された弾性歯部と、弾性歯部に外嵌され歯車心金に対して円周方向に所定の隙間を有して対向する作動制限部を持つ硬質表装部とによって構成されているので、第1歯車と第2歯車との噛合いによる歯打ち音を抑制することができるとともに、弾性歯部が金属歯車に直接噛合することがないので、弾性歯部の摩耗を抑制することができる。しかも、作動制限部によって、弾性歯部の弾性変形を制限することができるので、高剛性な伝達を可能にできるとともに、弾性歯部の耐久性を向上することができる。   According to the invention of the gear reduction device according to claim 1, the second gear meshing with the metal first gear includes the metal gear core, the elastic tooth portion fitted on the gear core, and the elasticity. Since it is comprised by the hard surface mounting part which has the operation | movement limitation part which is externally fitted by the tooth | gear part and has a predetermined clearance in the circumferential direction with respect to the gear wheel core, the first gear and the second gear While it is possible to suppress rattling noise due to meshing, the elastic tooth portion does not mesh directly with the metal gear, so that wear of the elastic tooth portion can be suppressed. Moreover, since the elastic deformation of the elastic tooth portion can be restricted by the operation restricting portion, highly rigid transmission can be achieved and the durability of the elastic tooth portion can be improved.

請求項2に係る歯車減速装置の発明によれば、弾性歯部は樹脂からなり、硬質表装部は金属からなっているので、樹脂性歯部の摩耗を抑制することができるとともに、作動制限部による弾性変形の制限によって樹脂性歯部の寿命を向上することができる。   According to the invention of the gear reduction device according to claim 2, since the elastic tooth portion is made of resin and the hard cover portion is made of metal, the wear of the resinous tooth portion can be suppressed, and the operation limiting portion. The life of the resinous tooth portion can be improved by restricting the elastic deformation due to.

請求項3に係る歯車減速装置の発明によれば、第1歯車および第2歯車は、はすば歯車からなっているので、第1歯車と第2歯車との噛合い率を増加させることができ、弾性歯部(樹脂製歯部)と相俟って噛合いによる騒音を効果的に低減することができる。   According to the invention of the gear reduction device according to claim 3, since the first gear and the second gear are helical gears, the meshing rate between the first gear and the second gear can be increased. In combination with the elastic tooth portion (resin tooth portion), it is possible to effectively reduce noise due to meshing.

請求項4に係る電動パワーステアリング装置の発明によれば、上記した構成の歯車減速装置を備えているので、低騒音でかつ高寿命の電動パワーステアリング装置を実現することができる。   According to the invention of the electric power steering device according to the fourth aspect, since the gear reduction device having the above-described configuration is provided, an electric power steering device with low noise and a long life can be realized.

請求項5に係る電動パワーステアリング装置の発明によれば、歯車減速装置の第1歯車は、電動モータによって駆動される金属製の駆動歯車と、ボールねじ軸に螺合するボールナットに設けられた金属製の従動歯車からなり、これら駆動歯車および従動歯車に第2歯車が噛合されているので、ラック軸に形成したボールねじ軸と平行に電動モータを配置したモータ平行タイプの電動パワーステアリング装置に容易に適用することができる。   According to the invention of the electric power steering device according to claim 5, the first gear of the gear reduction device is provided on the metal drive gear driven by the electric motor and the ball nut screwed to the ball screw shaft. Since the second gear is engaged with the drive gear and the driven gear, the motor parallel type electric power steering apparatus in which the electric motor is arranged in parallel with the ball screw shaft formed on the rack shaft is made of a metal driven gear. Can be easily applied.

以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の歯車減速装置を備えた電動パワーステアリング装置10の外観図を示し、図2は電動パワーステアリング装置10の要部断面図を示す。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an external view of an electric power steering apparatus 10 provided with a gear reduction device of the present invention, and FIG. 2 shows a cross-sectional view of a main part of the electric power steering apparatus 10.

図1および図2において、電動パワーステアリング装置10は、ギヤハウジング11を備え、ギヤハウジング11は、互いに一体結合された第1および第2ハウジング11a、11bと、第2ハウジング11bに固定されたエンドカバー11cからなっている。第1ハウジング11aには、図略のステアリングホイールによって回転される入力軸としてのピニオン軸13が回転可能に支持されている。また、第1および第2ハウジング11a、11bならびにエンドカバー11cには、ピニオン軸13と噛合い、自動車の進行方向と直交する幅方向に延びる転舵軸としてのラック軸14が軸方向移動可能に貫挿され、ラック軸14にはボールねじ軸15が一体的に形成されている。ラック軸14の両端部は、図示してないがタイロッドおよびナックルアームを介して操向車輪に連結されるようになっている。   1 and 2, the electric power steering apparatus 10 includes a gear housing 11, and the gear housing 11 includes first and second housings 11a and 11b integrally coupled to each other, and an end fixed to the second housing 11b. It consists of a cover 11c. A pinion shaft 13 as an input shaft rotated by a steering wheel (not shown) is rotatably supported by the first housing 11a. In addition, the rack shaft 14 as a steered shaft that meshes with the pinion shaft 13 and extends in the width direction orthogonal to the traveling direction of the automobile is axially movable in the first and second housings 11a and 11b and the end cover 11c. A ball screw shaft 15 is integrally formed on the rack shaft 14. Both ends of the rack shaft 14 are connected to the steered wheels via tie rods and knuckle arms (not shown).

第2ハウジング11bには、図2に詳細図示するように、ボールナット16が軸受17を介して、ラック軸14と同心的に回転可能に支持されている。ボールねじ軸15の外周およびボールナット16の内周には、ねじ溝15a、16aが形成され、これらねじ溝15a、16aはボール18を介して螺合されている。ボールナット16の外周には、金属製の従動歯車19が一体的に取付けられている。上記したボールねじ軸15およびボールナット16の各ねじ溝15a、16aならびにボール18によって、ボールねじ機構20が構成され、このボールねじ機構20によって、ボールナット16の回転運動がボールねじ軸15(ラック軸14)の軸方向運動に変換されるようになっている。   As shown in detail in FIG. 2, a ball nut 16 is supported on the second housing 11 b via a bearing 17 so as to be rotatable concentrically with the rack shaft 14. Screw grooves 15 a and 16 a are formed on the outer periphery of the ball screw shaft 15 and the inner periphery of the ball nut 16, and these screw grooves 15 a and 16 a are screwed through a ball 18. A metal driven gear 19 is integrally attached to the outer periphery of the ball nut 16. The ball screw shaft 15 and the screw grooves 15a and 16a of the ball nut 16 and the ball 18 constitute a ball screw mechanism 20, and the ball screw mechanism 20 causes the ball nut shaft 16 to rotate the ball screw shaft 15 (rack). It is converted into an axial movement of the shaft 14).

また、エンドカバー11cには、ラック軸14と平行に配置された電動モータ21が設置されている。電動モータ21のモータシャフトは、第2ハウジング11bに軸受22を介してラック軸14と平行な軸線の回りに回転可能に支持された駆動軸23に連結されている。駆動軸23の一端には、金属製の駆動歯車24が一体的に設けられている。第2ハウジング11bには、ラック軸14と駆動軸23との間に、中間軸25がラック軸14および駆動軸23と平行に固定配置されている。中間軸25上には、駆動歯車24および従動歯車19に噛合し駆動歯車24の回転を従動歯車19に伝達するアイドル歯車26が、軸受27を介してラック軸14と平行な軸線の回りに回転可能に支持されている。   In addition, an electric motor 21 disposed in parallel with the rack shaft 14 is installed on the end cover 11c. The motor shaft of the electric motor 21 is connected to a drive shaft 23 supported by the second housing 11b via a bearing 22 so as to be rotatable about an axis parallel to the rack shaft 14. A metal drive gear 24 is integrally provided at one end of the drive shaft 23. An intermediate shaft 25 is fixedly disposed in the second housing 11 b between the rack shaft 14 and the drive shaft 23 in parallel with the rack shaft 14 and the drive shaft 23. On the intermediate shaft 25, an idle gear 26 that meshes with the drive gear 24 and the driven gear 19 and transmits the rotation of the drive gear 24 to the driven gear 19 rotates about an axis parallel to the rack shaft 14 via a bearing 27. Supported as possible.

上記した駆動歯車24、アイドル歯車26および従動歯車19は、はすば歯車からなり、はすば歯車によって、駆動歯車24、アイドル歯車26および従動歯車19の噛合い率を増加させている。これら駆動歯車24、アイドル歯車26および従動歯車19によって、電動モータ21の回転をボールナット16に減速して伝達する歯車減速機構30を構成している。   The drive gear 24, the idle gear 26, and the driven gear 19 described above are helical gears, and the meshing rate of the drive gear 24, the idle gear 26, and the driven gear 19 is increased by the helical gear. The drive gear 24, the idle gear 26, and the driven gear 19 constitute a gear reduction mechanism 30 that reduces and transmits the rotation of the electric motor 21 to the ball nut 16.

アイドル歯車26は、図3に示すように、歯車形状をなす金属製の歯車心金31と、この歯車心金31の歯部31aの両側面に外嵌された樹脂製の歯部32と、この樹脂製歯部32に外嵌された金属製の表装部33からなり、金属製表装部33が、上記した駆動歯車24および従動歯車19に噛合(接触)されるようになっている。   As shown in FIG. 3, the idle gear 26 includes a metal gear core 31 having a gear shape, and resin tooth portions 32 that are externally fitted to both side surfaces of the tooth portions 31 a of the gear core 31. The metal cover portion 33 is externally fitted to the resin tooth portion 32, and the metal cover portion 33 is engaged (contacted) with the drive gear 24 and the driven gear 19 described above.

金属製の歯車心金31は、従来における金属製のアイドル歯車と略相似形をなし、かつそのアイドル歯車の歯形形状より一回り小さな歯形形状に形成されている。歯車心金31には、隣合う歯部31aの対向する側面に跨って略V字形の樹脂製歯部32が取付けられ、樹脂製歯部32は、歯車心金31の歯部31aの各間に円周上に亘って設けられている。各樹脂製歯部32上には、樹脂製歯部32を覆うように略V字形の金属製表装部33が取付けられている。これら樹脂製歯部32および金属製表装部33は、歯車心金31の軸方向長さとほぼ同一の軸方向長さを有している。   The metal gear mandrel 31 is substantially similar to a conventional metal idle gear, and is formed in a tooth shape that is slightly smaller than the tooth shape of the idle gear. A substantially V-shaped resin tooth portion 32 is attached to the gear core 31 across the opposing side surfaces of the adjacent tooth portions 31 a, and the resin tooth portion 32 is between the tooth portions 31 a of the gear core 31. Are provided over the circumference. On each resin tooth part 32, a substantially V-shaped metal cover part 33 is attached so as to cover the resin tooth part 32. The resin tooth portion 32 and the metal cover portion 33 have an axial length substantially the same as the axial length of the gear core 31.

具体的には、歯車心金31と、この歯車心金31の円周上に間隔を有して略V字形に折り曲げられた複数の金属製表装部33とを図略の型内にセットし、型内に樹脂をインジェクションすることにより、樹脂製歯部32を介して歯車心金31と複数の金属製表装部33とが一体成形される。あるいはまた、略V字形に折り曲げられた金属製表装部33に樹脂製歯部32を加硫接着した後、樹脂製歯部32を歯車心金31に一体的に貼付けることによって一体成形される。   More specifically, a gear core 31 and a plurality of metal cover parts 33 bent in a substantially V shape with a space on the circumference of the gear core 31 are set in a not-illustrated mold. By injecting the resin into the mold, the gear core 31 and the plurality of metal surface mounting portions 33 are integrally formed through the resin tooth portion 32. Alternatively, the resin tooth portion 32 is vulcanized and bonded to the metal cover portion 33 bent into a substantially V shape, and then the resin tooth portion 32 is integrally attached to the gear core 31 to be integrally formed. .

金属製表装部33の両端部には、歯車心金31の歯部31aの先端部側面に少量の隙間Sを有して対向する作動制限部33aが設けられ、これら作動制限部33aは、樹脂製歯部32が所定量圧縮されると、歯車心金31の歯部31aの先端部側面に当接し、樹脂製歯部32がそれ以上圧縮されないようにするものである。   At both ends of the metal cover portion 33, there are provided operation limiting portions 33a facing each other with a small amount of gap S on the side surface of the tip portion of the tooth portion 31a of the gear core 31. These operation limiting portions 33a are made of resin. When the tooth forming portion 32 is compressed by a predetermined amount, it contacts the side surface of the tip portion of the tooth portion 31a of the gear core 31 so that the resin tooth portion 32 is not further compressed.

上記した駆動歯車24および/または従動歯車19は、請求項における第1歯車を構成しており、また、アイドル歯車26は、請求項における第2歯車を構成している。   The drive gear 24 and / or the driven gear 19 described above constitute the first gear in the claims, and the idle gear 26 constitutes the second gear in the claims.

次に、上記のように構成された歯車減速機構30を備えた電動パワーステアリング装置10の動作について説明する。図略のステアリングホイールを操舵すると、操舵トルクがピニオン軸13に入力され、ピニオン軸13とラック軸14とによるラックピニオン機構を介してラック軸14が軸方向に移動される。   Next, the operation of the electric power steering apparatus 10 including the gear reduction mechanism 30 configured as described above will be described. When a steering wheel (not shown) is steered, steering torque is input to the pinion shaft 13, and the rack shaft 14 is moved in the axial direction via a rack and pinion mechanism including the pinion shaft 13 and the rack shaft 14.

ピニオン軸13に入力された操舵トルクは、図略のトルクセンサにより検出され、検出された操舵トルクに基づいて電動モータ21が回転制御され、補助トルクを発生させる。電動モータ21による補助トルクは、駆動歯車24、アイドル歯車26および従動歯車19を介してボールナット16に伝達され、ボールナット16の回転によりラック軸14が軸方向に移動され、運転者によるステアリングホイールの操舵力が軽減される。   The steering torque input to the pinion shaft 13 is detected by a torque sensor (not shown), and the electric motor 21 is rotationally controlled based on the detected steering torque to generate auxiliary torque. The auxiliary torque by the electric motor 21 is transmitted to the ball nut 16 via the drive gear 24, the idle gear 26 and the driven gear 19, and the rack shaft 14 is moved in the axial direction by the rotation of the ball nut 16, and the steering wheel by the driver. The steering force is reduced.

この際、アイドル歯車26の樹脂製歯部32を介して金属製表装部33が駆動歯車24および従動歯車19に噛合されているので、歯車減速機構30に作用する伝達トルクが所定以下の場合には、アイドル歯車26の樹脂製歯部32が弾性変形され、金属歯車同士の噛合い時に発生する歯打ち音を抑制することができる。しかも、樹脂製歯部32は、駆動歯車24および従動歯車19に直接噛合することがないので、長期の使用によっても樹脂製歯部32の摩耗を抑制することができ、歯車減速機構30の耐久性を向上することができる。   At this time, since the metal surface mounting portion 33 is engaged with the drive gear 24 and the driven gear 19 via the resin tooth portion 32 of the idle gear 26, the transmission torque acting on the gear reduction mechanism 30 is less than a predetermined value. The resin tooth portion 32 of the idle gear 26 is elastically deformed, and the rattling noise generated when the metal gears are engaged with each other can be suppressed. Moreover, since the resin tooth portion 32 does not directly mesh with the drive gear 24 and the driven gear 19, the wear of the resin tooth portion 32 can be suppressed even after long-term use, and the durability of the gear reduction mechanism 30 can be reduced. Can be improved.

また、歯車減速機構30に作用する伝達トルクが所定以上になると、樹脂製歯部32の弾性変形によって、金属製表装部33の作動制限部33aが歯車心金31に当接し、樹脂製歯部32のそれ以上の弾性変形が阻止され、歯車心金31、樹脂製歯部32および金属製表装部33が恰も剛体歯車の如く機能するため、駆動歯車24の駆動力を従動歯車19に高剛性に伝達できるとともに、樹脂製歯部32のへたりを抑制できるようになる。   Further, when the transmission torque acting on the gear reduction mechanism 30 becomes a predetermined value or more, due to the elastic deformation of the resin tooth portion 32, the operation limiting portion 33a of the metal surface mounting portion 33 comes into contact with the gear core 31 and the resin tooth portion. 32 is prevented from further elastic deformation, and the gear core 31, the resin tooth portion 32, and the metal surface mounting portion 33 function like a rigid gear, so that the driving force of the driving gear 24 is highly rigid to the driven gear 19. It is possible to suppress the settling of the resin teeth 32.

上記したように、本実施の形態における歯車減速機構30によれば、アイドル歯車26を、金属製の歯車心金31と、歯車心金31に外嵌された樹脂製歯部32と、樹脂製歯部32に外嵌された金属製表装部33とによって構成し、金属製表装部33に、樹脂製歯部32の弾性変形を制限する作動制限部33aを設けたので、アイドル歯車26と駆動歯車24および従動歯車19との噛合いによる歯打ち音を抑制することができるとともに、樹脂製歯部32が金属製の駆動歯車24および従動歯車19に直接接触することがないので、樹脂製歯部32の摩耗を抑制することができる。しかも、作動制限部33aによって、樹脂製歯部32の弾性変形を制限することができるので、高剛性な伝達を可能にできるとともに、樹脂製歯部32の耐久性を向上することができる。   As described above, according to the gear reduction mechanism 30 in the present embodiment, the idle gear 26 is made of the metal gear core 31, the resin tooth portion 32 fitted on the gear core 31, and the resin gear. Since the metal cover part 33 that is externally fitted to the tooth part 32 is provided with the operation restricting part 33a that restricts the elastic deformation of the resin tooth part 32, the idle gear 26 and the drive are driven. Since the rattling noise caused by the meshing with the gear 24 and the driven gear 19 can be suppressed and the resin tooth portion 32 does not directly contact the metal drive gear 24 and the driven gear 19, the resin tooth Wear of the portion 32 can be suppressed. Moreover, since the elastic deformation of the resin-made tooth portion 32 can be restricted by the operation restricting portion 33a, high-rigidity transmission can be achieved and the durability of the resin-made tooth portion 32 can be improved.

また、駆動歯車24、アイドル歯車26および従動歯車19は、はすば歯車からなっているので、駆動歯車24、アイドル歯車26および従動歯車19相互の噛合い率を増加させることができ、上記した樹脂製歯部32と相俟って噛合いによる騒音を効果的に低減することができる。   Further, since the drive gear 24, the idle gear 26, and the driven gear 19 are helical gears, the meshing rate among the drive gear 24, the idle gear 26, and the driven gear 19 can be increased. In combination with the resin tooth portion 32, noise due to meshing can be effectively reduced.

さらに、上記した歯車減速機構30を、電動パワーステアリング装置10に適用することにより、低騒音でかつ高寿命の電動パワーステアリング装置10を実現することが可能となる。   Furthermore, by applying the gear reduction mechanism 30 described above to the electric power steering apparatus 10, it is possible to realize the electric power steering apparatus 10 with low noise and long life.

図4は、本発明の第2の実施の形態を示すもので、第1の実施の形態と異なる点は、第1の実施の形態においては、樹脂製歯部32および金属製表装部33を、歯車心金31の軸方向の全長に亘って設けたが、第2の実施の形態においては、樹脂製歯部32および金属製表装部33の軸方向長さを、歯車心金31の軸方向長さより小さくし、樹脂製歯部32および金属製表装部33を歯車心金31の軸方向の一部に設けたことである。この場合、樹脂製歯部32および金属製表装部33を、図4に示す如く歯車心金31の軸方向中央部に1列設ける他、歯車心金31の軸方向に間隔を有して2列以上設けるようにしてもよい。   FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention. The difference from the first embodiment is that, in the first embodiment, the resin tooth portion 32 and the metal cover portion 33 are provided. In the second embodiment, the axial lengths of the resin tooth portion 32 and the metal surface mounting portion 33 are set to the axis of the gear core 31. That is, the resin tooth portion 32 and the metal surface mounting portion 33 are provided in part of the axial direction of the gear core 31 by making the length smaller than the direction length. In this case, as shown in FIG. 4, the resin tooth portion 32 and the metal surface mounting portion 33 are provided in one row at the central portion in the axial direction of the gear core 31, and there are two spaces in the axial direction of the gear core 31. More than one row may be provided.

上記した実施の形態においては、歯車減速機構30を、駆動歯車24、アイドル歯車26および従動歯車19で構成した例について説明したが、歯車減速機構30は、少なくとも金属製の第1歯車(例えば、駆動歯車24もしくは従動歯車19)と、歯車心金31、樹脂製歯部32および金属製表装部33からなる第2歯車とを有するものに適用できるものである。この場合、歯車心金31に外嵌される樹脂製歯部32および金属製表装部33は、実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、例えば、樹脂製歯部32は、樹脂以外の弾性変形可能な弾性歯部にしてもよく、また、金属製表装部33は、金属以外の硬質材からなる硬質表装部にしてもよい。   In the above-described embodiment, an example in which the gear reduction mechanism 30 includes the drive gear 24, the idle gear 26, and the driven gear 19 has been described. However, the gear reduction mechanism 30 includes at least a first metal gear (for example, The present invention can be applied to a gear having a driving gear 24 or a driven gear 19) and a second gear made up of a gear core 31, a resin tooth portion 32, and a metal cover portion 33. In this case, the resin tooth portion 32 and the metal cover portion 33 that are externally fitted to the gear mandrel 31 are not limited to the configurations described in the embodiment. For example, the resin tooth portion 32 is made of resin. Other than the above, an elastically deformable elastic tooth portion may be used, and the metal cover portion 33 may be a hard cover portion made of a hard material other than metal.

さらに、上記した実施の形態においては、駆動歯車24、アイドル歯車26および従動歯車19をはすば歯車で構成したが、これら歯車24、26、19を平歯車で構成しても、同様な作用効果を期待できるものである。   Further, in the above-described embodiment, the drive gear 24, the idle gear 26 and the driven gear 19 are constituted by helical gears. However, even if these gears 24, 26 and 19 are constituted by spur gears, the same effect is obtained. An effect can be expected.

なお、上記した実施の形態においては、歯車減速機構30を、電動パワーステアリング装置10に適用した例について述べたが、本発明は、金属歯車同士の噛合い時に発生する歯打ち音が問題となる他の歯車減速機構にも同様に適用できるものである。   In the above-described embodiment, the example in which the gear reduction mechanism 30 is applied to the electric power steering apparatus 10 has been described. However, in the present invention, the rattling noise generated when the metal gears mesh with each other becomes a problem. The present invention can be similarly applied to other gear reduction mechanisms.

斯様に、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得ることは勿論である。   As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various forms can be adopted without departing from the gist of the present invention described in the claims.

本発明の第1の実施の形態を示す歯車減速装置を備えた電動パワーステアリング装置の外観図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is an external view of the electric power steering apparatus provided with the gear reduction device which shows the 1st Embodiment of this invention. 図1の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of FIG. 歯車心金に外嵌される樹脂製歯部および金属製表装部を備えたアイドル歯車を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the idle gear provided with the resin-made tooth part externally fitted by the gear wheel core, and the metal surface part. 本発明の第2の実施の形態を示すアイドル歯車を示す図である。It is a figure which shows the idle gear which shows the 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…電動パワーステアリング装置、11…ギヤハウジング、13…ピニオン軸、14…ラック軸、15…ボールねじ軸、16…ボールナット、19、24…第1歯車(従動歯車、駆動歯車)、21…電動モータ、26…第2歯車(アイドル歯車)、30…歯車減速機構、31…歯車心金、32…弾性(樹脂製)歯部、33…硬質(金属製)表装部、33a…作動制限部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric power steering apparatus, 11 ... Gear housing, 13 ... Pinion shaft, 14 ... Rack shaft, 15 ... Ball screw shaft, 16 ... Ball nut, 19, 24 ... First gear (driven gear, drive gear), 21 ... Electric motor, 26 ... second gear (idle gear), 30 ... gear reduction mechanism, 31 ... gear core, 32 ... elastic (resin) tooth part, 33 ... hard (metal) cover part, 33a ... operation limiting part .

Claims (5)

少なくとも金属製の第1歯車と、該第1歯車に噛合う第2歯車とを有する駆動伝達歯車列を備え、
前記第2歯車は、金属製の歯車心金と、該歯車心金に外嵌された弾性歯部と、該弾性歯部に外嵌され前記歯車心金に対して円周方向に所定の隙間を有して対向する作動制限部を持ち前記第1歯車に噛合う硬質表装部と、
によって構成されていることを特徴とする歯車減速装置。
A drive transmission gear train having at least a first gear made of metal and a second gear meshing with the first gear;
The second gear includes a metal gear mandrel, an elastic tooth portion fitted on the gear mandrel, and a predetermined gap in a circumferential direction with respect to the gear mandrel. A hard cover part that has an operation limiting part facing and meshes with the first gear;
It is comprised by these. The gear reduction device characterized by the above-mentioned.
請求項1において、前記弾性歯部は樹脂からなり、前記硬質表装部は金属からなっている歯車減速装置。   2. The gear reduction device according to claim 1, wherein the elastic tooth portion is made of resin, and the hard cover portion is made of metal. 請求項1または請求項2において、前記第1歯車および第2歯車は、はすば歯車からなっている歯車減速装置。   3. The gear reduction device according to claim 1, wherein the first gear and the second gear are helical gears. 請求項1ないし請求項3の何れか1項に記載の歯車減速装置を備えた電動パワーステアリング装置。   An electric power steering apparatus comprising the gear reduction device according to any one of claims 1 to 3. 請求項4において、前記歯車減速装置の第1歯車は、電動モータによって駆動される金属製の駆動歯車と、ボールねじ軸に螺合するボールナットに設けられた金属製の従動歯車からなり、これら駆動歯車および従動歯車に前記第2歯車が噛合されている電動パワーステアリング装置。
5. The first gear of the gear reduction device according to claim 4, comprising a metal drive gear driven by an electric motor and a metal driven gear provided on a ball nut screwed to a ball screw shaft. An electric power steering device in which the second gear is meshed with a drive gear and a driven gear.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104265865A (en) * 2014-09-19 2015-01-07 常州市武进金城齿轮有限公司 Rubber noise reduction gear
JP2015143548A (en) * 2014-01-31 2015-08-06 愛知機械工業株式会社 Clutch switching device and transmission equipped with same
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