JP3830308B2 - 電動式舵取装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助力の発生源としてモータを用いてなる電動式舵取装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
図5は従来例における電動式舵取装置の減速歯車機構部分の縦断正面図である。
自動車用の電動式舵取装置としては、図5に示すように、操舵輪に繋がる第1の操舵軸100と、該第1の操舵軸100及び第1の操舵軸100にトーションバー101を介して繋がる第2の操舵軸102の回転方向への相対変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ103と、該トルクセンサ103の検出結果に基づいて制御される操舵補助用のモータ104の回転を前記第2の操舵軸102に伝達する小歯車105及び大歯車106を有する減速歯車機構107と、該減速歯車機構107を収容するハウジング108とを備え、操舵輪の操舵方向及び操舵量に応じた舵取機構の動作を前記モータ104の回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。
【0003】
操舵補助力の発生源としてモータ104を用いた場合、モータ104の回転が減速歯車機構107の小歯車105及び大歯車106に機械的に伝達されるため、モータ104の出力の増大に伴い、減速歯車機構107の荷重負荷が大きくなり、この結果、小歯車105及び大歯車106の歯面の摩耗が増大することになる。
【0004】
この歯面の摩耗の増大を抑制するため、大歯車106の歯及び小歯車105の歯に粘性が高いグリース等の潤滑剤が塗布されている。このように潤滑剤が塗布された場合、モータ104の回転が前記小歯車105に伝達され、該小歯車105と大歯車106との噛み合い位置が変わるとき、予め歯に塗布されている前記潤滑剤が歯底部から歯先側へと掻き出され、噛合部の近くの潤滑剤量が一時的に多くなるが、該潤滑剤はその粘性によって歯に保持される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、減速歯車機構107の歯に塗布されていた潤滑剤の量が経年によって減少している。この潤滑剤の量が減少して、潤滑剤量の不足を来すようになったとき、噛合部の潤滑不良によって異音が発生したり、歯の摩耗量が多くなって歯車の寿命が低下したりすることになる。
【0006】
前述の潤滑剤の量が減少することの原因を追及した結果、電動式舵取装置の減速歯車機構107は、噛合が円滑静粛で伝達効率が高いハイポイド歯車又はウォーム歯車が用いられているが、これらハイポイド歯車及びウォーム歯車は、回転中心線に対しその歯すじが回転方向へ捩じれており、大歯車の回転に伴って前記歯に塗布されている潤滑剤に、歯形に沿って歯すじ方向へ流動しようとする力が加わることになるため、小歯車105と大歯車106との噛み合い位置が変わることによって噛合部の近くの潤滑剤量が一時的に多くなったとき、この潤滑剤量が多くなつている部分の潤滑剤が歯形に沿って歯すじ方向へ流動することになり、この流動によって潤滑剤の一部が大歯車106の外周縁及び内周縁から歯の外側へ移動することになり、潤滑剤の量が漸次減少することになることを見出した。
【0007】
すなわち、操舵輪の操舵方向に応じて大歯車106が回転方向の一方へ回転したとき、前述の如く潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤は歯形に沿って外周縁方向へ流動し、また、大歯車106が回転方向の他方へ回転したとき、前記潤滑剤は歯形に沿って内周縁方向へ流動することになり、この流動した潤滑剤の一部が大歯車106の外周縁及び内周縁から歯の外側へ移動することになり、潤滑剤の量が減少することになる。
【0008】
本発明は上記問題点を解決することができる電動式舵取装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動式舵取装置は、操舵補助用のモータの回転軸に繋がる小歯車及び該小歯車に噛合し、前記モータの回転を操舵軸に伝達する大歯車を備え、前記モータの回転により操舵補助するようにした電動式舵取装置において、前記小歯車及び大歯車が回転するとき、前記大歯車の歯に塗布される潤滑剤が流動することを抑制する流動抑制手段が、前記小歯車及び大歯車が噛合する噛合部の近傍位置に設けてあり、前記小歯車及び大歯車はハイポイド歯車であり、前記流動抑制手段は、前記大歯車の外周面と向き合う位置から前記外周面へ向けて突出し、該外周面との間の空間を狭小にする第1の突起、及び前記大歯車の歯先と向き合う位置から前記歯先へ向けて突出し、該歯先との間の空間を狭小にする第2の突起を備え、第1の突起は小歯車に対し大歯車回転方向一側に配置され、第2の突起は小歯車に対し大歯車の回転方向他側に配置されていることを特徴とする。
【0010】
本発明にあっては、モータの回転がハイポイド歯車の小歯車に伝達され、該小歯車と大歯車との噛み合い位置が変わるとき、予め歯に塗布されている潤滑剤が歯底部から歯先側へと掻き出され、噛合部の近くの潤滑剤量が一時的に多くなり、また、その一側の円錐部に歯が周設されているハイポイド歯車の大歯車の回転に伴って前記潤滑剤に、歯形に沿って歯すじ方向へ流動しようとする力が加わることになるが、大歯車の外周面と向き合う位置には第1の突起が設けてあり、該第1の突起と前記外周面との間の空間が狭小であるため、大歯車が回転方向の一方へ回転したとき、前述の如く潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤が歯形に沿って外周縁方向へ流動することを良好に抑制でき、また、大歯車の歯先と向き合う位置には第2の突起が設けてあり、該第2の突起と前記歯先との間の空間が狭小であるため、大歯車が回転方向の他方へ回転したとき、前述の如く潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤が歯形に沿って内周縁方向へ流動することを良好に抑制できる。従って、前記流動抑制手段が設けられていないものに比較して潤滑剤の量が減少することを非常に少なくでき、潤滑剤を長期間に亘って良好に保有できる。
【0014】
また、第1の突起は大歯車の外周面と向き合う位置から前記外周面へ向けて突出する簡単な構造であり、第2の突起は大歯車の歯先と向き合う位置から前記歯先へ向けて突出する簡単な構造であるため、潤滑剤量の減少を防ぐための対策費用を安くでき、電動式舵取装置を安価に提供できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図1は本発明に係る電動式舵取装置の減速歯車機構部分の縦断正面図、図2は減速歯車機構部分の拡大断面図、図3は図2のIII −III 線の断面図、図4は図2のIV−IV線の断面図である。
【0016】
電動式舵取装置は、操舵輪に連繋される第1の操舵軸1と、該第1の操舵軸1及び第1の操舵軸1にトーションバー2を介して連繋される第2の操舵軸3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4と、前記第2の操舵軸3の回転力を舵取機構に伝達するピニオン5と、前記トルクセンサ4の検出結果に基づいて制御される操舵補助用のモータ6の回転を第2の操舵軸3に伝達する小歯車71及び大歯車72を有する減速歯車機構7と、該減速歯車機構7を収容するとともに前記第2の操舵軸3を支持する第1のハウジング8と、前記トルクセンサ4を収容するとともに前記第1の操舵軸1を支持する第2のハウジング9と、前記小歯車71及び大歯車72が回転するとき前記大歯車72の歯72aに塗布される潤滑剤が流動することを抑制する流動抑制手段10とを備えている。
【0017】
第1の操舵軸1は筒状に形成されており、該操舵軸1の孔内に前記トーションバー2が挿入され、該トーションバー2の一端部及び操舵軸1の一端部がダウエルピンにより連結されている。操舵軸1の周りには前記トルクセンサ4が配置されている。
【0018】
第2の操舵軸3は、一端部に嵌合孔31が設けられ、他端部に前記ピニオン5が設けられている。前記嵌合孔31には前記第1の操舵軸1の他端部が相対回転を可能に嵌合されているとともに前記トーションバー2の他端部がスプライン嵌合されている。また、操舵軸3の一端部には前記大歯車72が嵌合される第1の嵌合部32が設けられ、該嵌合部32と前記ピニオン5との間に第2の嵌合部33が設けられ、該嵌合部33に第1の軸受20及び環状の間座21が嵌合されている。
【0019】
第1のハウジング8は前記第2のハウジング9の他端部に第2の軸受22を介して嵌合される一端部を、前記大歯車72を収容する歯車収容室8aとし、他端部を、前記ピニオン5を収容するピニオン収容室8bとし、該ピニオン収容室8b及び中間部室8cに第1及び第3の軸受20,23を介して前記第2の操舵軸3が支持され、該操舵軸3に保持された前記大歯車72が前記歯車収容室8aに配置されている。この歯車収容室8aの端縁内側には前記第2の軸受22が嵌合されている。また、第1のハウジング8の一側には前記歯車収容室8aに連通する貫通孔8dを有するフランジ81が設けられ、該フランジ81に前記モータ6を取付け、該モータ6の回転軸61を前記貫通孔8dから前記歯車収容室8aに挿入してある。
【0020】
第2のハウジング9は、第4の軸受24を介して前記第1の操舵軸1を支持する一端部から第2の軸受22を介して第1のハウジング8に繋がる他端部にかけて漸次大径となるように形成されている。
【0021】
小歯車71及び大歯車72は回転中心線に対しその歯すじが回転方向へ捩じれている歯を有するハイポイド歯車であり、ハイポイドピニオンである小歯車71は前記回転軸61の端部に一体に形成されている。ハイポイドホイールである大歯車72はその一側の円錐部に歯72aが周設されており、内周面が前記操舵軸3の第1の嵌合部32に嵌合され、前記歯72aが歯車収容室8aの底部8eと向き合い、歯72aの背面となる他側が前記第2の軸受22と向き合っている。また、大歯車72は操舵軸3に設けられた鍔部34と前記第2の嵌合部33に嵌合された前記間座21とによって軸長方向への移動が制限されている。小歯車71及び大歯車72の歯には,粘性が高いグリース等の粘性を有する潤滑剤が塗布される。
【0022】
この潤滑剤が流動することを抑制する前記流動抑制手段10は、前記小歯車71及び大歯車72が噛合する噛合部の近傍位置に設けられる。この流動抑制手段10は、前記大歯車72の外周面と向き合う位置の前記ハウジング8から前記外周面へ向けて突出し、該外周面との間の空間S1(図4参照)を狭小にする第1の突起11と、前記大歯車72の歯先と向き合う位置の前記ハウジング8から前記歯先へ向けて突出し、該歯先との間の空間S2(図3参照)を狭小にする第2の突起12とを備え、小歯車71と大歯車72との噛み合い位置が変わることによって潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤が歯形に沿って流動することを抑制する。
【0023】
第1の突起11は小歯車71に対し大歯車72の回転方向右側に配置され、第2の突起12は小歯車71に対し大歯車72の回転方向左側に配置されている。また、第1の突起11は前記歯車収容室8aに大歯車72の外周面に沿って円弧状に設けられている。第2の突起12は、少なくとも一つの歯溝よりも広い幅を有し、歯72aの内周側端縁から外周側端縁にかけて扁平となるように形成されている。この第2の突起12は、前記歯車収容室8aの底部8eに設けられた嵌合凹部82に嵌め込み固定されている。
【0024】
第2の軸受22は、内輪及び外輪の間に複数のボールが設けられた玉軸受を用いてなり、前記内輪及び外輪の前記大歯車72側となる一端と前記ボールとの間の空間に封止環22aが設けられている。
【0025】
以上の如く構成された電動式舵取装置は、操舵輪の操舵方向及び操舵量に応じてモータ6が回転し、該モータ6の回転が小歯車71に伝達され、該小歯車71と大歯車72との噛み合い位置が変わることによって大歯車72が回転方向の一方又は他方へ回転する。この大歯車72が回転方向の一方又は他方へ回転するとき、予め歯に塗布されている潤滑剤が歯底部から歯先側へと掻き出され、噛合部の近くの潤滑剤量が一時的に多くなり、また、大歯車72の回転方向の一方又は他方への回転に伴って前記潤滑剤に、歯形に沿って歯すじ方向へ流動しようとする力が加わる。
【0026】
しかしながら、小歯車71に対し大歯車72の回転方向一方の位置には大歯車72の外周面と向き合う位置から前記外周面へ向けて突出し、該外周面との間の空間S1を狭小にする第1の突起11が設けられているため、大歯車72が回転方向の一方へ回転したとき、前述の如く潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤が歯形に沿って外周縁方向へ流動することを良好に抑制できる。
【0027】
また、小歯車71に対し大歯車72の回転方向他方の位置には大歯車72の歯先と向き合う位置から前記歯先へ向けて突出し、該歯先との間の空間S2を狭小にする第2の突起12が設けられているため、大歯車72が回転方向他方へ回転したとき、前述の如く潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤が歯形に沿って内周縁方向へ流動することを良好に抑制できる。このように潤滑剤が歯形に沿って外周縁方向及び内周縁方向へ流動することを良好に抑制できるため、潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤の一部が大歯車72の外周縁及び内周縁から歯72aの外側へ移動することを良好に防止でき、潤滑剤の量が減少することを非常に少なくできる。
【0028】
また、大歯車72の背面と向き合う第2の軸受22には、内輪及び外輪の間の空間に封止環22aが設けられているため、大歯車72の外周縁から歯72aの外側へ移動した潤滑剤の移動を封止環22aによって止めることができる。従って、潤滑剤の一部が大歯車72の外周縁から歯の外側へ移動することをより一層良好に防止できる。
【0029】
尚、以上説明した実施の形態では、第1の突起11はハウジング8と一体に設けたが、その他、別体とし、嵌合等の取付手段によってハウジング8に取付けてもよい。第2の突起12はハウジング8と別体とし、該ハウジング8に取付けたが、その他、例えば前記間座21又はハウジング8と一体に設けてもよい。
【0032】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、大歯車の外周面と向き合う位置から前記外周面へ向けて突出し、該外周面との間の空間を狭小にする第1の突起、及び大歯車の歯先と向き合う位置から前記歯先へ向けて突出し、該歯先との間の空間を狭小にする第2の突起が設けられているため、小歯車と大歯車との噛み合い位置が変わることによって潤滑剤量が一時的に多くなった部分の潤滑剤が歯形に沿って外周縁方向、及び内周縁方向へ流動することを良好に抑制することができ、流動抑制手段が設けられていないものに比較して潤滑剤が歯の外側へ移動することを少なくでき、潤滑剤を長期間に亘って良好に保有できる。
また、第1及び第2の突起を備えた簡単な構造であるため、潤滑剤量の減少を防ぐための対策費用を安くでき、電動式舵取装置を安価に提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電動式舵取装置の減速歯車機構部分の縦断正面図である。
【図2】本発明に係る電動式舵取装置の減速歯車機構部分の拡大断面図である。
【図3】図2の III−III 線の断面図である。
【図4】図2のIV−IV線の断面図である。
【図5】従来例を示す電動式舵取装置の減速歯車機構部分の縦断正面図である。
【符号の説明】
3 操舵軸
6 モータ
61 回転軸
71 小歯車
72 大歯車
72a 歯
8 ハウジング
10 流動抑制手段
11 第1の突起
12 第2の突起
Claims (1)
- 操舵補助用のモータの回転軸に繋がる小歯車及び該小歯車に噛合し、前記モータの回転を操舵軸に伝達する大歯車を備え、前記モータの回転により操舵補助するようにした電動式舵取装置において、前記小歯車及び大歯車が回転するとき、前記大歯車の歯に塗布される潤滑剤が流動することを抑制する流動抑制手段が、前記小歯車及び大歯車が噛合する噛合部の近傍位置に設けてあり、前記小歯車及び大歯車はハイポイド歯車であり、前記流動抑制手段は、前記大歯車の外周面と向き合う位置から前記外周面へ向けて突出し、該外周面との間の空間を狭小にする第1の突起、及び前記大歯車の歯先と向き合う位置から前記歯先へ向けて突出し、該歯先との間の空間を狭小にする第2の突起を備え、第1の突起は小歯車に対し大歯車回転方向一側に配置され、第2の突起は小歯車に対し大歯車の回転方向他側に配置されていることを特徴とする電動式舵取装置。
Priority Applications (1)
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JP18704999A JP3830308B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 電動式舵取装置 |
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Family Applications (1)
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JP18704999A Expired - Fee Related JP3830308B2 (ja) | 1999-06-30 | 1999-06-30 | 電動式舵取装置 |
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1999
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