JPWO2016093247A1 - ウォーム減速機及び電動アシスト装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ウォームホイールは、前記ハウジングに対し回転自在に支持された被駆動軸の外周面に該被駆動軸と同心に支持されて、前記被駆動軸と共に回転する。
前記ウォームは、前記被駆動軸に対し捩れの位置に存在する駆動軸に軸方向片端部(基端部)を結合されると共に、軸方向中間部に設けられたウォーム歯を前記ウォームホイールに噛合させた状態で、前記ウォーム歯が設けられた部分よりも軸方向片側部分を軸受により前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
ウォーム減速機は、ハウジングと、ウォームホイールと、ウォームとを有する。
ウォームホイールは、前記ハウジングに対し回転自在に支持された回転軸に支持されて、この回転軸と共に回転する。
前記ウォームは、軸方向中間部にウォーム歯が設けられ、このウォーム歯をこのウォームホイールと噛合させた状態で、このウォーム歯が設けられた部分よりも軸方向片側部分を軸受により前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
前記電動モータの出力軸と前記ウォームとは、トルクの伝達を可能に接続されている。
そして、前記電動アシスト装置は、前記電動モータの出力軸のトルクを前記ウォーム減速機により増大させて、前記回転軸である、後端部に支持固定されたステアリングホイールにより回転されるステアリングシャフト又はこのステアリングシャフトの回転に伴って変位する部材(ステアリングギヤユニットを構成するピニオン軸、若しくは、ラックの軸方向一部で、ピニオン軸から外れた部分に配置された回転軸)に対して付与する。
特に、本発明の電動アシスト装置に於いては、前記ウォーム減速機が、上述の様な本発明のウォーム減速機である。この場合、前記電動モータの出力軸が前記駆動軸に相当し、前記回転軸が前記被駆動軸に相当する。
即ち、本発明の場合、ウォームの基端側(軸方向片側)を支持する軸受である転がり軸受に関して、外輪の軸方向片端部外周面にフランジ部が設けられ、このフランジ部が、ハウジングに設けられた軸方向片側面と、このハウジングに対し支持された抑え板の軸方向他側面との間で挟持されている。この為、これらハウジングの軸方向片側面と抑え板とにより、ウォームホイールとウォーム歯との噛合部から前記ウォームに加わる反力の軸方向成分を支承する事ができる。従って、この反力の軸方向成分を支承可能とすべく、外輪の軸方向他端面を突き当てる為の段差面をハウジングに設ける必要がなく、前述の図9に示した構造の様に、前記反力の軸方向成分に対する段差面21の強度を確保する為のホイール側支承部24を設ける必要もない(仮に、外輪の軸方向他端面を段差面に突き当てる場合にも、ウォームの軸方向に関するホイール側支承部の長さ寸法を大きくする必要がない)。この為、前記ウォームの軸方向に関する前記ハウジングの長さ寸法を小さくでき、前記ウォーム減速機の小型化を図り易い。
図1〜3は、本発明の第1実施形態を示している。本実施形態の電動アシスト装置26は、例えば、前述の図8に示した様な、所謂コラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置に組み込まれて使用されるものであり、電動モータ10と、ウォーム減速機11aとを備える。ウォーム減速機11aは、電動モータ10の出力軸27のトルクを増大させつつ、該トルクをステアリングシャフト5(図8参照)に付与する為のもので、ハウジング12aと、ウォームホイール13と、ウォーム14aとを有する。ハウジング12aは、電動モータ10に対して支持固定されており、ステアリングシャフト5と同心に配置された、略円盤状のホイール収容部15aと、ホイール収容部15aに対し捩れの位置に存在してホイール収容部15aにその軸方向中間部を連続(開口)させた、略円筒状のウォーム収容部16aとから構成される。この様なハウジング12aは、アルミニウム系合金等の軽合金をダイキャスト成形したり、合成樹脂を射出成形する事により造られている。
尚、軸方向片側の転がり軸受18cは、内部隙間を負(負隙間)としており、内輪28の中心軸と外輪19aの中心軸とをずれ易くしている。これにより、ウォーム14aが、軸方向片側の転がり軸受18cを中心として揺動変位する事が可能になっている。但し、内輪28の内周面とウォーム14aの外周面との間部分と、外輪19aの軸方向他側部分の外周面と保持部20aとの間部分とのうちの少なくとも一方の間部分に、ゴム等の弾性部材を挟持する事により、ウォーム14aをハウジング12aに対して揺動変位を可能に支持する事もできる。
即ち、本実施形態の場合、ウォーム14aをウォーム収容部16aに対し回転自在に支持する為の1対の転がり軸受18c、18dのうち、軸方向片側の転がり軸受18cを構成する外輪19aの軸方向片端部外周面にフランジ部30が設けられる。そして、フランジ部30が、ウォーム収容部16aに形成された段差面32と、ウォーム収容部16aに対し支持固定された抑え板33の軸方向他側面との間で挟持されている。この為、段差面32と抑え板33とにより、ウォームホイール13とウォーム歯17との噛合部からウォーム14aに加わる反力の軸方向成分を支承する事ができる。従って、この反力の軸方向成分を支承すべく、外輪19aの軸方向他端面を突き当てる為の段差面をハウジング12aに設ける必要がなく、前述の図9に示した構造の様な反力の軸方向成分に対する段差面21の強度を確保する為のホイール側支承部24を設ける必要もない。
図4〜6は、本発明の第2実施形態を示している。本実施形態の電動アシスト装置26aの場合にも、ウォーム収容部16bの軸方向片端寄り部分に設けられた保持部20bのうちの軸方向片端部に、大径段部31aが設けられている。特に本実施形態の場合には、大径段部31aを、円周方向に関して、ウォームホイール13とウォーム歯17との噛合部からそれぞれ90度ずつずれた、径方向反対側2箇所位置に形成された1対の凹部45、45から構成している。これに対応して、軸方向片側(基端側)の転がり軸受18eを構成する外輪19bの軸方向片端部外周面に設けたフランジ部30aを、円周方向に関して、ウォームホイール13とウォーム歯17との噛合部からそれぞれ90度ずつずれた、径方向反対側2箇所位置に形成された1対のフランジ片46、46から構成している。そして、外輪19bのうち、両凹部45、45を除いた残部を、保持部20bのうち、両フランジ片46、46を除いた残部に隙間嵌で内嵌させると共に、両フランジ片46、46を両凹部45、45に係合させている(両凹部45、45の内側に配置している)。この状態で、両フランジ片46、46の軸方向片側面に抑え板33の軸方向他側面が突き当てられている。尚、本実施形態の場合には、両フランジ片46、46を円柱状にしたり、軸方向側面を円筒面とする事により、転がり軸受18eを揺動変位し易くする事もできる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した第1実施形態と同様である。
図7は、本発明の第3実施形態を示している。本実施形態では、ウォーム収容部16bの軸方向片端寄り部分に設けられた保持部20aのうちの軸方向片端部には、大径段部31を設けていない。そして、外輪19aの軸方向他側部分(フランジ部30を除いた円筒王部分)が保持部20aの軸方向他端部分に隙間嵌めで内嵌されると共に、フランジ部30の軸方向他側面は、抑え板33の取付板部34が当接するハウジング12aの軸方向片側面(保持部20aの開口側端面20c)に突き当てられている。
その他の部分の構成及び作用は、上述した第1実施形態と同様である。
2 ステアリングギヤユニット
3 入力軸
4 タイロッド
5 ステアリングシャフト
6 ステアリングコラム
7 自在継手
8 中間シャフト
9 自在継手
10 電動モータ
11、11a ウォーム減速機
12、12a ハウジング
13 ウォームホイール
14、14a ウォーム
15、15a ホイール収容部
16、16a、16b ウォーム収容部
17 ウォーム歯
18a〜18e 転がり軸受
19、19a、19b 外輪
20、20a、20b 保持部
21 段差面
22 係止溝
23 止め輪
24 ホイール側支承部
25 径方向隙間
26、26a 電動アシスト装置
27 出力軸
28 内輪
29 止め輪
30、30a フランジ部
31、31a 大径段部
32 段差面
33 抑え板
34 取付板部
35 通孔
36 ボルト
37 ねじ孔
38 第二保持部
39 トルク伝達用継手
40 駆動側伝達部材
41 スプライン軸部
42 駆動側弾性部材
43 被駆動側弾性部材
44 カップリング
45 凹部
46 フランジ片
Claims (6)
- ハウジングと、
該ハウジングに対し回転自在に支持された被駆動軸に該被駆動軸と同心に支持されて、前記被駆動軸と共に回転するウォームホイールと、
前記被駆動軸に対し捩れの位置に存在する駆動軸に軸方向片端部を結合されると共に、軸方向中間部に設けられたウォーム歯を前記ウォームホイールに噛合させた状態で、前記ウォーム歯が設けられた部分よりも軸方向片側部分を軸受により前記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォームと
を備えるウォーム減速機に於いて、
前記軸受が、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、前記外輪軌道と前記内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを有する転がり軸受であり、
前記外輪の軸方向片端部外周面に、径方向外方に突出するフランジ部が設けられており、
前記ハウジング内に前記外輪を内嵌する為の保持部が設けられ、
前記外輪の軸方向他側部分が前記保持部の軸方向他側部分に内嵌されると共に、前記フランジ部の軸方向他側面が前記ハウジングの軸方向片側面に突き当てられた状態で、前記フランジ部の軸方向片側面に、前記ハウジングに対し支持された抑え板の軸方向他側面が突き当てられている、
事を特徴とするウォーム減速機。 - 前記フランジ部は、前記外輪の軸方向片端部外周面に、全周に亙って又は円周方向に関して間欠的に設けられている、請求項1に記載のウォーム減速機。
- 前記保持部のうちの軸方向片端部には、全周に亙り又は円周方向に関して間欠的に、軸方向他側部分よりも内径が大きくなった大径段部が設けられており、
前記大径段部の軸方向他端部に存在する段差面は、前記ハウジングの軸方向片側面を構成し、
前記外輪の軸方向他側部分が前記保持部の軸方向他側部分に内嵌されると共に、前記フランジ部の軸方向他側面が前記段差面に突き当てられた状態で、前記フランジ部の軸方向片側面に、前記ハウジングに対し支持された抑え板の軸方向他側面が突き当てられている、請求項2に記載のウォーム減速機。 - 前記抑え板は、前記ハウジングに対して支持される外径寄り部分と、前記フランジ部の軸方向他側面に突き当てられる内径寄り部分と、を備えて段付き形状に形成される、請求項1又は2に記載のウォーム減速機。
- 前記大径段部が、円周方向に関して、前記ウォームホイールと前記ウォーム歯との噛合部からそれぞれ90度ずれた、径方向反対側2箇所位置に設けられた1対の凹部から構成され、
前記フランジ部が、円周方向に関して、前記ウォームホイールと前記ウォーム歯との噛合部からそれぞれ90度ずれた、径方向反対側2箇所位置に設けられた1つのフランジ片から構成されており、
前記ウォームと前記ハウジングとの間に、前記ウォームを径方向に付勢して、前記ウォームホイールと前記ウォーム歯との噛合部のバックラッシュを抑える、付勢手段が設けられている、請求項1に記載したウォーム減速機。 - 電動モータと、
ハウジングと、該ハウジングに対し回転自在に支持された回転軸に、該回転軸と同心に支持されて、前記回転軸と共に回転するウォームホイールと、軸方向中間部にウォーム歯が設けられ、前記ウォーム歯を前記ウォームホイールと噛合させた状態で、前記ウォーム歯が設けられた部分よりも軸方向片側部分を軸受により前記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォームとを有するウォーム減速機と、
を備え、
前記電動モータの出力軸と前記ウォームとが、トルクの伝達を可能に接続されており、
前記の電動モータの出力軸のトルクを増大させて、前記回転軸に対して付与する電動アシスト装置に於いて、
前記ウォーム減速機が、請求項1〜5のいずれか1項に記載したウォーム減速機である、電動アシスト装置。
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