KR20220079912A - 동력 전달 장치 - Google Patents

동력 전달 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20220079912A
KR20220079912A KR1020227015159A KR20227015159A KR20220079912A KR 20220079912 A KR20220079912 A KR 20220079912A KR 1020227015159 A KR1020227015159 A KR 1020227015159A KR 20227015159 A KR20227015159 A KR 20227015159A KR 20220079912 A KR20220079912 A KR 20220079912A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
bearing
driven pulley
nut
central axis
outer ring
Prior art date
Application number
KR1020227015159A
Other languages
English (en)
Inventor
유타 치하라
히로나리 사코다
다쿠야 미와
Original Assignee
닛뽄 세이꼬 가부시기가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛뽄 세이꼬 가부시기가이샤 filed Critical 닛뽄 세이꼬 가부시기가이샤
Publication of KR20220079912A publication Critical patent/KR20220079912A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0442—Conversion of rotational into longitudinal movement
    • B62D5/0445—Screw drives
    • B62D5/0448—Ball nuts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C27/00—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement
    • F16C27/06—Elastic or yielding bearings or bearing supports, for exclusively rotary movement by means of parts of rubber or like materials
    • F16C27/066—Ball or roller bearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0403—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by constructional features, e.g. common housing for motor and gear box
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421—Electric motor acting on or near steering gear
    • B62D5/0424—Electric motor acting on or near steering gear the axes of motor and final driven element of steering gear, e.g. rack, being parallel
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/02—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows
    • F16C19/14—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load
    • F16C19/16—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls
    • F16C19/163—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing balls essentially of the same size in one or more circular rows for both radial and axial load with a single row of balls with angular contact
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/22—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings
    • F16C19/34—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load
    • F16C19/36—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement with bearing rollers essentially of the same size in one or more circular rows, e.g. needle bearings for both radial and axial load with a single row of rollers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C19/00—Bearings with rolling contact, for exclusively rotary movement
    • F16C19/54—Systems consisting of a plurality of bearings with rolling friction
    • F16C19/546—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing
    • F16C19/547—Systems with spaced apart rolling bearings including at least one angular contact bearing with two angular contact rolling bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C25/00—Bearings for exclusively rotary movement adjustable for wear or play
    • F16C25/06—Ball or roller bearings
    • F16C25/08—Ball or roller bearings self-adjusting
    • F16C25/083—Ball or roller bearings self-adjusting with resilient means acting axially on a race ring to preload the bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/58—Raceways; Race rings
    • F16C33/581—Raceways; Race rings integral with other parts, e.g. with housings or machine elements such as shafts or gear wheels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/08—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers for spindles
    • F16C35/12—Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers for spindles with ball or roller bearings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/22—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members
    • F16H25/2204—Screw mechanisms with balls, rollers, or similar members between the co-operating parts; Elements essential to the use of such members with balls
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H25/24—Elements essential to such mechanisms, e.g. screws, nuts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2229/00—Setting preload
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2326/00—Articles relating to transporting
    • F16C2326/20—Land vehicles
    • F16C2326/24—Steering systems, e.g. steering rods or columns
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2361/00—Apparatus or articles in engineering in general
    • F16C2361/63—Gears with belts and pulleys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C2380/00—Electrical apparatus
    • F16C2380/26—Dynamo-electric machines or combinations therewith, e.g. electro-motors and generators
    • F16C2380/27—Motor coupled with a gear, e.g. worm gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16C—SHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C33/00—Parts of bearings; Special methods for making bearings or parts thereof
    • F16C33/30—Parts of ball or roller bearings
    • F16C33/66—Special parts or details in view of lubrication
    • F16C33/6603—Special parts or details in view of lubrication with grease as lubricant
    • F16C33/6607—Retaining the grease in or near the bearing
    • F16C33/6614—Retaining the grease in or near the bearing in recesses or cavities provided in retainers, races or rolling elements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2031—Actuator casings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2081—Parallel arrangement of drive motor to screw axis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H25/00—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms
    • F16H25/18—Gearings comprising primarily only cams, cam-followers and screw-and-nut mechanisms for conveying or interconverting oscillating or reciprocating motions
    • F16H25/20—Screw mechanisms
    • F16H2025/2062—Arrangements for driving the actuator
    • F16H2025/2096—Arrangements for driving the actuator using endless flexible members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32—Friction members
    • F16H55/36—Pulleys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H55/00—Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/32—Friction members
    • F16H55/36—Pulleys
    • F16H55/48—Pulleys manufactured exclusively or in part of non-metallic material, e.g. plastics
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0463—Grease lubrication; Drop-feed lubrication
    • F16H57/0464—Grease lubrication
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467—Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0469—Bearings or seals
    • F16H57/0471—Bearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/048—Type of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0497—Screw mechanisms

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)
  • Rolling Contact Bearings (AREA)
  • Pulleys (AREA)
  • Support Of The Bearing (AREA)

Abstract

동력 전달 장치는, 하우징과, 너트, 나사축 및 복수의 볼을 가지는 볼 나사 장치와, 동력원으로부터 동력이 전달되어 구동하는 구동 풀리, 너트에 고정되는 종동 풀리, 및 구동 풀리와 종동 풀리의 외주면에 감아 걸리는 벨트를 가지는 풀리 장치와, 하우징과 너트의 사이에 마련되고, 너트의 중심축에 평행한 중심축 방향으로 나열되는 제 1 베어링 및 제 2 베어링과, 제 1 베어링 및 제 2 베어링에 예압을 부여하는 예압 부여 부재를 구비하며, 제 1 베어링 및 제 2 베어링은, 정면 조합으로 배치됨과 함께, 종동 풀리의 양측에 각각 배치되고, 제 1 베어링 및 제 2 베어링의 각각은, 하우징에 감합되는 외륜을 포함하고, 외륜은, 예압 부여 부재에 의해 종동 풀리를 향해 가압됨과 함께, 종동 풀리와 이격하여 종동 풀리와의 사이에 간극이 형성되어 있다.

Description

동력 전달 장치
본 개시는 동력 전달 장치에 관한 것이다.
전동(電動) 파워 스티어링 장치의 종류로서, 랙 어시스트식의 전동 파워 스티어링 장치를 들 수 있다. 특허문헌 1의 랙 어시스트식의 전동 파워 스티어링 장치는, 전동 모터의 동력을 랙에 전달하기 위해, 동력 전달 장치를 구비한다. 특허문헌 1의 동력 전달 장치는, 볼 나사 장치와, 풀리 장치와, 복렬(複列)의 베어링을 구비한다. 볼 나사 장치는, 랙과 일체로 형성된 나사축과, 복렬의 베어링에 지지되는 너트와, 나사축의 제 1 홈과 너트의 제 2 홈의 사이에 배치된 복수의 볼을 구비한다. 또한, 풀리 장치는, 동력원인 전동 모터의 출력축에 고정되는 구동 풀리와, 너트의 외주에 감합(嵌合)하는 종동 풀리와, 구동 풀리와 종동 풀리의 외주면에 감아 걸리는 벨트를 구비한다.
일본공개특허 특개2018-70117호 공보
특허문헌 1의 베어링은, 작용점간 거리가 큰 배면 조합으로 되어 있어, 모멘트 하중에 대한 강성(剛性)이 높다. 즉, 반작용으로서 볼 나사 장치에 입력되는 모멘트 하중도 크다. 볼 나사 장치는, 액시얼 하중에 특화된 부품이며, 큰 모멘트 하중이 입력되면, 이음(異音)이 발생할 가능성이 있어, 바람직하지 않다. 따라서, 베어링의 모멘트 하중에 대한 강성을 저감시켜, 볼 나사 장치에 입력되는 모멘트 하중을 저감시키는 것이 요망되고 있다.
본 개시는, 상기의 과제을 감안하여 이루어진 것으로서, 베어링의 모멘트 하중에 대한 강성을 저감시킬 수 있는 동력 전달 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 달성하기 위해, 본 개시의 일 양태에 관련되는 동력 전달 장치는, 하우징과, 상기 하우징에 수용되는 너트, 상기 너트를 관통하는 나사축, 및 상기 너트와 상기 나사축의 사이에 배치되는 복수의 볼을 가지는 볼 나사 장치와, 동력원으로부터 동력이 전달되어 구동하는 구동 풀리, 상기 너트에 고정되는 종동 풀리, 및 구동 풀리와 상기 종동 풀리의 외주면에 감아 걸리는 벨트를 가지는 풀리 장치와, 상기 하우징과 상기 너트의 사이에 마련되고, 상기 너트의 중심축에 평행한 중심축 방향으로 나열되는 제 1 베어링 및 제 2 베어링과, 상기 제 1 베어링 및 상기 제 2 베어링에 예압(豫壓)을 부여하는 예압 부여 부재를 구비하며, 상기 제 1 베어링 및 상기 제 2 베어링은, 정면 조합으로 배치됨과 함께, 상기 종동 풀리의 양측에 각각 배치되고, 상기 제 1 베어링 및 상기 제 2 베어링의 각각은, 상기 하우징에 감합되는 외륜을 포함하고, 상기 외륜은, 상기 예압 부여 부재에 의해 상기 종동 풀리를 향해 가압됨과 함께, 상기 종동 풀리와 이격하여 상기 종동 풀리와의 사이에 간극이 형성되어 있다.
제 1 베어링 및 제 2 베어링은, 작용점간 거리가 작은 정면 조합으로 되어 있다. 즉, 제 1 베어링 및 제 2 베어링에 의한 모멘트 하중에 대한 강성이 낮다. 따라서, 볼 나사 장치에 입력되는 모멘트 하중이 저감하여, 이음의 발생이 억제된다. 또한, 상기 구성에 의하면, 외륜에 중심축 방향의 치수 오차가 있으면, 이 치수 오차는 종동 풀리와의 간극에 들어가 치수 오차가 흡수된다. 따라서, 외륜은 중심축 방향으로 변위하지 않아, 전동체(轉動體)에 작용하는 하중은, 예압 부여 부재의 가압에 의한 하중만이 된다. 이 결과, 소정의 예압량이 되어, 베어링 토크의 안정화를 도모할 수 있다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 제 1 베어링의 접촉각의 연장선과 상기 너트의 중심축이 교차하는 제 1 교점과, 상기 제 2 베어링의 접촉각의 연장선과 상기 너트의 중심축이 교차하는 제 2 교점은 상기 너트의 중심축 상에서 일치하며, 상기 종동 풀리의 외주면의 상기 중심축 방향의 중앙을 지나고, 또한 상기 너트의 중심축과 직교하는 가상선은, 상기 제 1 교점과 상기 제 2 교점의 양방을 지난다. 이에 의해, 제 1 베어링 및 제 2 베어링은, 제 1 교점과 제 2 교점이 일치하는 1점에서 실질 볼 나사 장치를 지지한다. 따라서, 모멘트 하중에 대한 강성이 낮다. 또한, 제 1 베어링 및 제 2 베어링의 지지점과 벨트의 장력의 힘점이 일치하여, 너트에는, 모멘트 하중이 발생하지 않는다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 너트의 외주면에는, 경화 처리되어 전동체가 전동하는 내륜 궤도면이 2개 형성되어 있다. 이에 의해, 내륜이 불필요해져, 동력 전달 장치를 직경 방향으로 소형화할 수 있다. 또한, 벨트의 진동에 의해 종동 풀리가 중심축 방향으로 이동하는 하중을 받아서 종동 풀리가 인접하는 내륜을 가압해도, 내륜은 축 방향으로 변위하지 않는다. 따라서, 내륜이 전동체를 가압하는 가압량은 증가하지 않아, 베어링 토크의 증대가 회피된다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 너트의 외주면에는, 직경 방향 내측으로 파이는 홈부가 형성되고, 상기 종동 풀리는, 수지제이며, 인서트 성형에 의해 상기 너트와 일체화되고, 상기 종동 풀리는, 일부가 상기 홈부에 들어가 있다. 이에 의해, 종동 풀리는, 너트에 대하여 둘레 방향으로 위치 어긋나기 어려워, 회전 운동을 확실하게 너트에 전달할 수 있다. 또한, 종동 풀리는, 너트에 대하여 중심축 방향으로 위치 어긋나기 어렵다. 이에 의해, 종동 풀리는, 벨트로부터 중심축 방향으로 이동하는 하중을 받았다고 해도, 이동하지 않는다. 따라서, 수동 풀리가 내륜이나 외륜을 가압한다는 것이 방지되어, 베어링에 부여되는 예압량을 소정량으로 유지할 수 있다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 외륜의 외주면과 상기 하우징의 사이에는, 탄성 부재가 개재하고 있다. 탄성 부재에 의해 외륜의 직경 방향의 진동이 흡수되어, 소위 래틀음의 발생이 억제된다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 종동 풀리에 있어서 상기 외륜의 단면(端面)과 대향하는 측면에는, 오목부가 형성되고, 상기 외륜에는, 상기 오목부 내를 향해 연장 돌출하는 연장 돌출부가 형성되며, 상기 연장 돌출부의 단부는, 상기 오목부 내에 들어가고, 상기 연장 돌출부의 단부와 상기 오목부의 사이는, 미소 간극에 의한 래버린스 구조로 되어 있다. 이에 의해, 종동 풀리와 벨트의 마모분(摩耗粉)이 제 1 베어링 및 제 2 베어링 내에 침입하기 어려워진다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 외륜에 고정됨과 함께, 상기 종동 풀리의 측면을 향해 연장 돌출하고, 상기 외륜과 상기 종동 풀리의 간극을 폐색하는 실드 부재를 구비하고, 상기 종동 풀리에 있어서 상기 외륜의 단면과 대향하는 측면에는, 오목부가 형성되며, 상기 실드 부재의 단부는, 상기 오목부 내에 들어가고, 상기 실드 부재의 단부와 상기 오목부의 사이는, 미소 간극에 의한 래버린스 구조로 되어 있다. 이에 의해, 종동 풀리와 벨트의 마모분이 제 1 베어링 및 제 2 베어링 내에 침입하기 어려워진다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 오목부 내에는, 그리스가 충전되어 있다. 이에 의해 마모분이 그리스에 흡착되기 때문에, 마모분이 제 1 베어링 및 제 2 베어링 내에 더 침입하기 어려워진다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 외륜에 있어서의 상기 예압 부여 부재측을 향하는 단부에는, 상기 너트의 외주면에 슬라이딩 접촉하는 제 1 시일 부재가 마련되어 있다. 이에 의해, 예압 부여 부재측에 있는 이물질이 제 1 베어링 및 제 2 베어링 내에 침입하기 어려워진다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 제 1 시일 부재는, 상기 외륜의 단부에 고정되는 심금(芯金)과, 상기 심금에 지지되는 내주 시일용 탄성체를 가지고, 상기 심금은, 상기 외륜의 외주면에 감합하는 통 형상의 외주 감합부를 가지며, 상기 외륜의 외주면에는, 직경 방향 내측으로 파이고, 상기 외주 감합부를 수용하는 오목부가 형성되어 있다. 이에 의해, 외주 감합부가 오목부 내에 수용되고, 외주 감합부가 하우징에 맞닿아 외륜의 슬라이딩을 저해한다는 것을 방지할 수 있다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 외륜의 외주면과 상기 하우징의 내주면의 사이를 폐색하는 외주 시일용 탄성체를 구비하고, 상기 외주 시일용 탄성체는, 상기 외주 감합부의 외주면에 고정되어 상기 하우징의 내주면에 슬라이딩 접촉한다. 외주 시일용 탄성체에 의하면, 하우징과 외륜의 사이로부터 그리스가 누출되는 것이 억제되고, 외륜의 슬라이딩성을 확보할 수 있다. 또한, 외주 시일용 탄성체에 의해 외륜의 직경 방향의 진동이 흡수되어, 소위 래틀음의 발생이 억제된다. 또한, 심금을 외륜에 조립하면, 외주 시일용 탄성체도 아울러 조립할 수 있기 때문에, 조립 작업의 공수가 삭감된다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 예압 부여 부재와 상기 외륜의 사이에 개재하여, 상기 중심축 방향의 고부하를 흡수하는 고부하 흡수부를 구비하며, 상기 예압 부여 부재는, 상기 중심축 방향으로 자른 단면적이 상기 고부하 흡수부보다 작고, 상기 예압 부여 부재와 상기 고부하 흡수부는, 상기 심금에 지지되어 있다. 이에 의해, 고부하 흡수부와 예압 부여 부재를 조립한 경우, 예압 부여 부재가 변형되어 외륜을 가압하고, 베어링에 예압을 부여한다. 반면에, 볼 나사 장치에 고부하가 작용한 경우, 고부하 흡수부가 흡수한다. 이에 의해, 예압 부여 부재에 고부하가 작용하여 파단된다는 것이 회피된다. 또한, 심금을 외륜에 조립하면, 예압 부여 부재와 고부하 흡수부도 조립되기 때문에, 조립 작업의 공수가 저감한다.
일 양태에 관련되는 동력 전달 장치의 바람직한 양태로서, 상기 제 1 베어링 또는 상기 제 2 베어링의 외륜에 있어서의 상기 종동 풀리측을 향하는 단부에는, 상기 너트의 외주면에 슬라이딩 접촉하는 제 2 시일 부재가 마련되어 있다. 이에 의해, 종동 풀리와 벨트의 마모분이 제 1 베어링 및 제 2 베어링 내에 침입하기 어려워진다.
본 개시의 동력 전달 장치는, 베어링의 모멘트 하중에 대한 강성을 저감하고 있기 때문에, 볼 나사 장치에 입력되는 모멘트 하중이 저감한다.
도 1은, 실시형태 1의 동력 전달 장치를 가지는 전동 파워 스티어링 장치의 모식도이다.
도 2는, 실시형태 1의 랙의 정면도이다.
도 3은, 실시형태 1의 동력 전달 장치를, 나사축과 전동 모터의 출력축을 포함하는 평면으로 자른 경우의 단면도이다.
도 4는, 실시형태 1의 동력 전달 장치를, 나사축을 포함하는 평면이며 도 3의 단면도와 직교하는 각도의 평면으로 자른 경우의 단면도이다.
도 5는, 제 1 베어링 및 제 2 베어링의 접촉각의 연장선을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은, 변형례 1의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 7은, 변형례 2의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 8은, 실시형태 2의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 9는, 변형례 3의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 10은, 변형례 3의 너트의 일부를 확대하고 또한 경사시킨 사시도이다.
도 11은, 실시형태 3의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 12는, 실시형태 4의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 13은, 실시형태 5의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 14는, 실시형태 6의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 15는, 실시형태 7의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 16은, 실시형태 8의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 17은, 실시형태 9의 동력 전달 장치의 단면도이다.
도 18은, 도 17의 예압 부여 부재와 고부하 흡수부만을 추출하여, 중심축 방향으로부터 본 모식도이다.
이하, 본 개시에 관하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 하기의 발명을 실시하기 위한 형태(이하, 실시형태라고 함)에 의해 본 개시가 한정되는 것은 아니다. 또한, 하기 실시형태에 있어서의 구성 요소에는, 당업자가 용이하게 상정할 수 있는 것, 실질적으로 동일한 것, 이른바 균등한 범위의 것이 포함된다. 또한, 하기 실시형태에서 개시한 구성 요소는 적절히 조합하는 것이 가능하다.
(실시형태 1)
도 1은, 실시형태 1의 볼 나사 장치를 가지는 전동 파워 스티어링 장치의 모식도이다. 도 1에 나타내는 바와 같이, 전동 파워 스티어링 장치(80)는, 스티어링휠(81)과, 스티어링 샤프트(82)와, 유니버설 조인트(84)와, 로어 샤프트(85)와, 유니버설 조인트(86)와, 피니언 샤프트(87)와, 피니언(88a)과, 랙(88b)을 구비한다.
스티어링휠(81)은 스티어링 샤프트(82)에 연결된다. 스티어링 샤프트(82)의 일단은 스티어링휠(81)에 연결된다. 스티어링 샤프트(82)의 타단은 유니버설 조인트(84)에 연결된다. 로어 샤프트(85)의 일단은, 유니버설 조인트(84)를 개재하여 스티어링 샤프트(82)에 연결된다. 로어 샤프트(85)의 타단은, 유니버설 조인트(86)를 개재하여 피니언 샤프트(87)에 연결된다. 피니언 샤프트(87)는 피니언(88a)에 연결된다. 피니언(88a)은 랙(88b)에 맞물린다. 피니언(88a)이 회전하면, 랙(88b)이 차량의 차폭 방향으로 이동한다. 피니언(88a) 및 랙(88b)은, 피니언 샤프트(87)에 전달된 회전 운동을 직진 운동으로 변환한다. 랙(88b)의 양단에는, 타이로드(89)가 연결된다. 랙(88b)이 이동함으로써 차륜의 각도가 변화한다. 또한, 스티어링휠(81)의 조작이 전기 신호로 변환되고, 전기 신호에 의해 차륜의 각도를 변화시켜져도 된다. 즉, 전동 파워 스티어링 장치(80)에, 스티어 바이 와이어 시스템을 적용해도 된다.
또한, 전동 파워 스티어링 장치(80)는, 전동 모터(93)와, 토크 센서(94)와, ECU(Electronic Control Unit)(90)를 구비한다. 전동 모터(93)는, 예를 들면 브러시리스 모터이지만, 브러시(슬라이더) 및 커뮤테이터(정류자)를 구비하는 모터여도 된다. 전동 모터(93)는, 후술하는 하우징(100) 내에 배치된다. 토크 센서(94)는, 예를 들면 피니언(88a)에 장착되어 있다. 토크 센서(94)는, 피니언(88a)에 전달된 조타 토크를 CAN(Controller Area Network) 통신에 의해 ECU(90)에 출력한다. 차속 센서(95)는, 전동 파워 스티어링 장치(80)가 탑재되는 차량의 주행 속도(차속)를 검출한다. 차속 센서(95)는, 차체에 구비되고, CAN 통신에 의해 주행 속도(차속)를 ECU(90)에 출력한다. 전동 모터(93), 토크 센서(94) 및 차속 센서(95)는, ECU(90)와 전기적으로 접속된다.
ECU(90)는, 전동 모터(93)의 동작을 제어한다. ECU(90)는, 토크 센서(94) 및 차속 센서(95)의 각각으로부터 신호를 취득한다. ECU(90)에는, 이그니션 스위치(98)가 온의 상태에서, 전원 장치(99)(예를 들면 차재(車載)의 배터리)로부터 전력이 공급된다. ECU(90)는, 조타 토크 및 차속에 기초하여 보조 조타 지령값을 산출한다. ECU(90)는, 보조 조타 지령값에 기초하여 전동 모터(93)로 공급하는 전력값을 조절한다. ECU(90)는, 전동 모터(93)로부터 유기 전압의 정보 또는 전동 모터(93)에 마련된 리졸버 등으로부터 출력되는 정보를 취득한다.
도 2는, 실시형태 1의 랙의 정면도이다. 도 3은, 실시형태 1의 동력 전달 장치를, 나사축과 전동 모터의 출력축을 포함하는 평면으로 자른 경우의 단면도이다. 도 4는, 실시형태 1의 동력 전달 장치를, 나사축을 포함하는 평면이며 도 3의 단면도와 직교하는 각도의 평면으로 자른 경우의 단면도이다. 도 5는, 제 1 베어링 및 제 2 베어링의 접촉각의 연장선을 설명하기 위한 단면도이다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 하우징(100)은, 차폭 방향으로 연장되는 통 형상의 부품이다. 하우징(100)은, 예를 들면 알루미늄 합금 또는 마그네슘 합금 등의 경금속으로 형성된다. 하우징(100)은, 제 1 본체(101)와, 제 2 본체(103)와, 제 3 본체(105)를 구비한다. 제 1 본체(101)와 제 2 본체(103)와 제 3 본체(105)는, 볼트에 의해 체결되어 일체로 되어 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제 1 본체(101) 및 제 2 본체(103)에 걸쳐, 동력 전달 장치(1)가 수용되어 있다. 제 3 본체(105)에는, 전동 모터(93)가 수용되어 있다.
동력 전달 장치(1)는, 하우징(100)의 제 1 본체(101) 및 제 2 본체(103)와, 볼 나사 장치(10)와, 풀리 장치(20)와, 제 1 베어링(30a)과, 제 2 베어링(30b)과, 예압 부여 부재(40a, 40b)를 구비한다.
볼 나사 장치(10)는, 나사축(11)과, 너트(13)와, 복수의 볼(15)을 구비한다. 나사축(11)의 외주면에는, 제 2 나사 홈(12)이 형성되어 있다. 나사축(11)은, 차폭 방향으로 연장되고, 너트(13)를 관통하고 있다. 나사축(11)은, 랙(88b)의 일부이며, 중심축(AX)을 중심으로 회전하지 않는다. 즉, 나사축(11)은, 랙(88b)과 일체이다.
너트(13)의 내주면에는, 제 1 나사 홈(14)이 형성되어 있다. 너트(13)는, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 지지되고, 중심축(AX)을 중심으로 회전 자유롭게 되어 있다. 볼(15)은, 너트(13)의 제 1 나사 홈(14)과 나사축(11)의 제 2 나사 홈(12)의 사이에 복수개 배치된다. 볼(15)은, 너트(13)의 제 1 나사 홈(14)과, 나사축(11)의 제 2 나사 홈(12)으로 형성되는 전동로를 무한 순환한다. 그리고, 너트(13)가 회전하면, 나사축(11)(랙(88b))이 차폭 방향으로 이동한다. 이에 의해, 회전 운동이 랙(88b)의 직진 운동으로 변환된다.
이하의 설명에 있어서, 너트(13)의 중심축(AX)과 평행한 방향을 중심축(AX) 방향이라고 한다. 중심축(AX)에 대하여 직교하는 방향은, 단지 직경 방향이라고 한다. 직경 방향은, 방사 방향이라고도 불리는 방향이다.
풀리 장치(20)는, 전동 모터(93)의 동력을 너트(13)에 전달한다. 풀리 장치(20)는, 구동 풀리(21)와, 종동 풀리(23)와, 벨트(25)를 구비한다. 구동 풀리(21)는, 원통 형상의 부품이고, 전동 모터(93)의 출력축(93a)에 고정되어 있다. 종동 풀리(23)는, 중심축(AX)을 중심으로 하는 원통 형상으로 형성되어 있다. 종동 풀리(23)의 내주측은, 너트(13)와 연속하고 있다. 또한, 종동 풀리(23)는, 너트(13)와 동일한 금속 재료로 일체 가공되어 있다. 따라서, 종동 풀리(23)는, 너트(13)와 일체화되어 있다. 벨트(25)는, 무단(無端) 벨트이다. 벨트(25)는, 구동 풀리(21) 및 종동 풀리(23)에 감아 걸려 있다. 구체적으로, 벨트(25)는, 구동 풀리(21)의 외주면(21a) 및 종동 풀리(23)의 외주면(23a)에 걸려 있다. 벨트(25)는, 외주면(21a)과 종동 풀리(23)가 서로 접근하는 하중, 즉 장력을 발휘하고 있다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 종동 풀리(23)의 외주면(23a)에 있어서의 중심축(AX) 방향의 길이(L1)는, 벨트(25)에 있어서의 중심축(AX) 방향의 길이(L2)와 일치하고 있다. 또한, 종동 풀리(23)의 제 1 단면(23b)과 제 2 단면(23c)에는, 외주면(23a)보다 직경 방향 외측으로 돌출하는 가이드(24a, 24b)가 마련되어 있다. 이에 의해, 벨트(25)가 중심축(AX) 방향으로 위치 어긋나지 않도록 규제되어 있다.
상기 구성에 의하면, 전동 모터(93)가 회전 구동하면, 전동 모터(93)에서 생긴 동력이 풀리 장치(20)를 개재하여 너트(13)에 전달된다. 그리고, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 지지되는 너트(13)가 회전한다. 너트(13)가 회전하면, 랙(88b)(나사축(11))에 축 방향의 힘이 작용한다. 이에 의해, 랙(88b)을 이동시키기 위해 요하는 피니언(88a)(스티어링휠(81))의 힘이 작아진다. 즉, 전동 파워 스티어링 장치(80)는, 랙 어시스트식이다.
제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)은, 각각 앵귤러 볼베어링이다. 제 1 베어링(30a)은, 제 2 본체(103)에 수용되고, 제 2 본체(103)와 너트(13)의 사이에 배치되어 있다. 제 2 베어링(30b)은, 제 1 본체(101)에 수용되고, 제 1 본체(101)와 너트(13)의 사이에 배치되어 있다. 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)은, 정면 조합이 되도록 배치되어 있다. 또한, 제 1 베어링(30a)과 제 2 베어링(30b)의 사이에는, 종동 풀리(23)가 배치되어 있다. 즉, 제 1 베어링(30a)과 제 2 베어링(30b)은, 중심축(AX) 방향의 양측으로부터 종동 풀리(23)를 사이에 두고 있다. 이하, 중심축(AX) 방향에 있어서 종동 풀리(23)로부터 보아 제 1 베어링(30a)이 배치되는 방향을 중심축(AX) 방향의 제 1 방향측(도 4의 좌측)이라고 하고, 제 2 베어링(30b)이 배치되어 있는 방향을 중심축(AX) 방향의 제 2 방향측(도 4의 우측)이라고 한다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 각각은, 외륜(31a, 31b)과, 내륜(33a, 33b)과, 복수의 전동체(35a, 35b)를 구비한다.
외륜(31a, 31b)은, 하우징(100)의 내주면에 감합되어 있다. 상세하게는, 외륜(31a)은, 제 2 본체(103)의 내주면(103b)에 헐겁게 끼워져 있다. 외륜(31b)은, 제 1 본체(101)의 내주면(101b)에 헐겁게 끼워져 있다. 따라서, 외륜(31a, 31b)은, 내주면(101b, 103b)에 대하여 중심축(AX) 방향으로 슬라이딩 자유롭게 되어 있다. 또한, 외륜(31a, 31b)은, 예압 부여 부재(40a, 40b)에 의해 서로 접근하도록 가압되고 있다. 구체적으로는, 외륜(31a)은, 예압 부여 부재(40a)에 의해 제 2 방향측으로 가압되고 있다. 또한, 외륜(31b)은, 예압 부여 부재(40b)에 의해 제 1 방향측으로 가압되고 있다. 이에 의해, 제 1 베어링(30a)에 있어서, 전동체(35a)가 외륜 궤도면(31c)과 내륜 궤도면(33c)에 접촉하여, 제 1 베어링(30a)에 예압이 부여되어 있다. 마찬가지로, 제 2 베어링(30b)에 있어서, 전동체(35b)가 외륜 궤도면(31d)과 내륜 궤도면(33d)에 접촉하여, 제 2 베어링(30b)에 예압이 부여되어 있다. 그리고, 전동체(35a, 35b)에는, 예압 부여 부재(40a, 40b)의 가압에 의한 하중이 작용하고, 내부 간극이 부(負)의 상태로 되어 있다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 외륜(31a, 31b)은, 하우징(100)에 헐겁게 끼워져 있지만, 외륜(31a, 31b)이 하우징(100)에 대하여 슬라이딩할 수 있으면 되어, 하우징(100)의 내주면(101b, 103b)의 내경과 외륜(31a, 31b)의 외경이 동일해도 된다.
예압이 부여되어 있는 상태에서, 외륜(31a)의 제 2 단면(31e)은, 종동 풀리(23)의 제 1 측면(23d)과 이격되어 있다. 또한, 외륜(31b)의 제 1 단면(31f)은, 종동 풀리(23)의 제 2 측면(23e)과 이격되어 있다. 즉, 외륜(31a)과 종동 풀리(23)의 사이에는 간극(S1)이 형성되고, 외륜(31b)과 종동 풀리(23)의 사이에는 간극(S2)이 형성되어 있다.
이에 의해, 외륜(31a, 31b)의 외형에 관하여, 소정의 크기보다 중심축(AX) 방향이며 종동 풀리(23)측으로 크게 형성된다는 치수 오차가 있었다고 해도 간극(S1, S2)에 흡수되어, 종동 풀리(23)에 접촉하지 않는다. 반면에, 외륜(31a, 31b)의 외형에 관하여, 소정의 크기보다 중심축(AX) 방향이며 종동 풀리(23)측으로 작게 형성된다는 치수 오차가 있었던 경우, 간극(S1, S2)이 커질 뿐, 외륜(31a, 31b)의 위치는 변위하지 않는다. 따라서, 외륜(31a, 31b)이 종동 풀리(23)에 접촉하여 외륜 궤도면(31c, 31d)이 변위하고 전동체(35a, 35b)에 작용하는 하중이 변동한다는 것이 회피된다.
또한, 외륜(31a, 31b)의 외형에 관하여, 소정의 크기보다 중심축(AX) 방향이며 종동 풀리(23)와 반대측으로 크거나 또는 작게 형성되어 있는 경우에는, 예압 부여 부재(40a, 40b)에 흡수되어, 외륜 궤도면(31c, 31d)이 변위하지 않는다. 이상으로부터, 외륜(31a, 31b)의 외형에 치수 오차가 있었다고 해도, 전동체(35a, 35b)에 작용하는 예압 부여 부재(40a, 40b)의 하중이 변동하지 않아, 예압량이 소정량이 된다. 즉, 제 1 베어링(30a)과, 제 2 베어링(30b)에 부여되는 예압량은, 예압 부여 부재(40a, 40b)의 가압만이 되어, 정압 예압이 된다.
외륜(31a)의 외주면과 제 2 본체(103)의 내주면(103b)의 사이에는, 그리스가 도포되어 있다. 또한, 외륜(31b)의 외주면과 제 1 본체(101)의 내주면(101b)의 사이에는, 그리스가 도포되어 있다. 외륜(31a, 31b)의 외주면에는, 직경 방향 내측으로 파이고, 또한, 둘레 방향으로 연장되는 그리스용 홈(36a, 36b)이 형성되어 있다. 그리스용 홈(36a, 36b)의 내부에는, 그리스가 보지되어 있다. 따라서, 보다 많은 그리스가 외륜(31a)의 외주면과 제 2 본체(103)의 내주면(103b)의 사이에 개재하고 있다. 마찬가지로, 보다 많은 그리스가 외륜(31b)의 외주면과 제 1 본체(101)의 내주면(101b)의 사이에 개재하고 있다. 따라서, 외륜(31a, 31b)은 내주면(101b)에 대하여 슬라이딩하기 쉬워, 마찰열이 발생하기 어렵다. 그리고, 외륜(31a, 31b)이 열팽창하여 예압량이 변동한다는 것이 억제된다. 또한, 외륜(31a, 31b)이 내주면(103b, 101b)에 대하여 중심축(AX)을 중심으로 회전(소위 크리프)하는 것을 방지하기 위해, 외륜(31a, 31b)의 외주면 또는 단면에 키 홈을 마련하거나, 외륜(31a, 31b)을 핀 고정하는 것도 가능하다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 외륜(31a, 31b)의 내주면에는, 외륜 궤도면(31c, 31d)이 형성되어 있다. 또한, 외륜(31a, 31b)의 내주면이며 외륜 궤도면(31c, 31d)의 내측에는, 전동체(35a, 35b)를 보지하는 보지기의 클로부가 걸리는 홈이 형성되어 있다.
내륜(33a, 33b)은, 너트(13)와 동일한 재료로 형성되고, 너트(13)와 일체화되어 있다. 즉, 너트(13)의 외주면(13a)에는, 복렬의 내륜 궤도면(33c, 33d)이 형성되어 있다. 내륜 궤도면(33c, 33d)은, ??칭, 침탄 처리, 고주파 처리 등의 경화 처리가 실시되어 있어, 내구성이 향상되어 있다. 또한, 본 실시형태에서는, 내륜(33a, 33b)이 너트(13)와 일체화되어 있지만, 너트(13)와 별체인 내륜을 이용해도 된다.
전동체(35a, 35b)는 볼이다. 전동체(35a)는, 외륜(31a)과 내륜(33a)의 사이에 배치되고, 외륜(31a)의 외륜 궤도면(31c)과 내륜(33a)의 내륜 궤도면(33c)에 접촉하고 있다. 또한, 중심축(AX)에 직교하고, 또한, 전동체(35a)의 중심(C1)을 지나는 가상선을 기준선(CNa)이라고 한다. 전동체(35a)와 외륜 궤도면(31c)의 접점(P1)과, 전동체(35a)와 내륜 궤도면(33c)의 접점(P2)을 연결하는 가상선의 연장선을, 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC1)이라고 한다. 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC1)은, 기준선(CNa)에 경사져 있다. 즉, 연장선(LC1)은, 직경 방향 내측을 향함에 따라서 중심축(AX) 방향의 제 2 방향측에 위치하도록 경사지고, 연장선(LC1)과 기준선(CNa)이 이루는 접촉각이 θ1로 되어 있다.
전동체(35b)는, 외륜(31b)과 내륜(33b)의 사이에 배치되고, 외륜(31b)의 외륜 궤도면(31d)과 내륜(33b)의 내륜 궤도면(33d)에 접촉하고 있다. 또한, 축(AX)에 직교하고, 또한, 전동체(35b)의 중심(C2)을 지나는 가상선을 기준선(CNb)이라고 한다. 전동체(35b)와 외륜 궤도면(31d)의 접점(P3)과, 전동체(35b)와 내륜 궤도면(33d)의 접점(P4)을 연결하는 가상선의 연장선을 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC2)이라고 한다. 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC2)은, 기준선(CNa)에 경사져 있다. 즉, 연장선(LC2)은, 직경 방향 내측을 향함에 따라서 중심축(AX) 방향의 제 1 방향측에 위치하도록 경사지고, 연장선(LC2)과 기준선(CNb)이 이루는 접촉각이 θ2로 되어 있다.
이와 같은 정면 조합의 구성에 의해, 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC1)과, 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC2)은, 중심축(AX)에 접근함에 따라서 서로 근접하고 있다. 즉, 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC1)과 중심축(AX)의 제 1 교점(LA1)(제 1 베어링(30a)의 작용점)과, 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC2)과 중심축(AX)의 제 2 교점(LA2)(제 2 베어링(30b)의 작용점)의 거리는, 배면 조합으로 배치된 경우보다 짧다. 즉, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)은, 모멘트 하중에 대한 강성이 낮다.
또한, 본 실시형태에서는, 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC1)과 중심축(AX)의 제 1 교점(LA1)과, 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC2)과 중심축(AX)의 제 2 교점(LA2)은, 일치하고 있다. 즉, 중심축(AX) 상에 있어서, 제 1 교점(LA1)과 제 2 교점(LA2)의 작용점간 거리가 제로로 되어 있다. 이 구성에 의해, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)은, 볼 나사 장치(10)를 실질적으로 1점의 교점(LAX)으로 지지한다. 이 때문에, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)은, 모멘트 하중에 대한 강성이 더 작아져 있다. 따라서, 차량의 주행 중, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 모멘트 하중이 입력되어도, 반작용으로서 볼 나사 장치(10)에 입력되는 모멘트 하중은 크게 저감한다. 이에 의해, 모멘트 하중의 입력에 의해 볼 나사 장치(10)에 이음이 발생한다는 것이 억지된다.
또한, 종동 풀리(23)의 외주면(23a)에 있어서의 중심축(AX) 방향의 중앙(23f)을 지나고, 또한 너트(13)의 중심축(AX)과 직교하는 가상선(CN)은, 중심축(AX) 상에서, 제 1 교점(LA1)과 제 2 교점(LA2)의 사이를 지난다. 본 실시형태에서는, 제 1 교점(LA1)과 제 2 교점(LA2) 중심축(AX) 상에서 일치하고 있기 때문에, 가상선(CN)은, 중심축(AX) 상에서 제 1 교점(LA1)과 제 2 교점(LA2)의 양방을 지난다. 이에 의해, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 지지점(교점(LAX))과, 벨트(25)의 장력에 의한 힘점은, 중심축(AX) 상에서 일치한다. 따라서, 너트(13)에 벨트(25)의 장력이 작용해도 모멘트 하중이 발생하지 않는다.
예압 부여 부재(40a, 40b)는, 탄성체에 의해 구성되며, 중심축(AX)을 중심으로 하는 고리 형상의 고무이다. 예압 부여 부재(40a)는, 제 1 베어링(30a)의 외륜(31a)과 제 2 본체(103)의 단차면(103a)의 사이에 배치되어 있다. 예압 부여 부재(40b)는, 제 2 베어링(30b)의 외륜(31b)과, 제 1 본체(101)의 단차면(101a)의 사이에 배치되어 있다. 또한, 예압 부여 부재(40a, 40b)의 각각은, 하우징(100) 내에 조립되어 중심축(AX) 방향으로 압축 하중을 받고 있고, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 외륜(31a, 31b)을 가압하고 있다.
예압 부여 부재(40a, 40b)는, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 중심축(AX) 방향의 양측에 배치되어 있다. 그리고, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)은, 중심축(AX) 방향을 따라 변위 가능하다. 이에 의해, 제 2 본체(103)의 단차면(103a)과 제 1 본체(101)와 단차면(101a)에 있어서의 중심축(AX) 방향의 거리가 소정의 길이가 되어 있지 않은 경우, 환언하면, 하우징(100)의 제 1 본체(101)와 제 2 본체(103)에 제조 오차가 있는 경우, 그 오차분을 예압 부여 부재(40a, 40b)가 흡수한다. 따라서, 하우징(100)의 제 1 본체(101)와 제 2 본체(103)에 제조 오차가 있었다고 해도, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 예압량이 변동하지 않는다. 또한, 랙(88b)에 대하여 중심축(AX) 방향으로 큰 충격 하중이 작용한 경우, 그 충격 하중을 예압 부여 부재(40a, 40b)가 흡수한다. 또한, 예압 부여 부재(40a, 40b)에 의해, 볼 나사 장치(10)의 주변에 있어서 중심축(AX) 방향의 진동이 억제되어, 소위 래틀음이 저감한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 동력 전달 장치(1)는, 하우징(100)과, 하우징(100)에 수용되는 너트(13), 너트(13)를 관통하는 나사축(11), 및 너트(13)와 나사축(11)의 사이에 배치되는 복수의 볼(15)을 가지는 볼 나사 장치(10)와, 동력원으로부터 동력이 전달되어 구동하는 구동 풀리(21), 너트(13)에 고정되는 종동 풀리(23), 및 구동 풀리(21)와 종동 풀리(23)의 외주면에 감아 걸리는 벨트(25)를 가지는 풀리 장치(20)와, 하우징(100)과 너트(13)의 사이에 마련되고, 너트(13)의 중심축(AX)에 평행한 중심축(AX) 방향으로 나열되는 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)을 구비한다. 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)은, 정면 조합이 되도록 배치된다. 즉, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)은, 작용점간 거리가 작은 정면 조합으로 되어 있다. 따라서, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 의한 모멘트 하중에 대한 강성이 낮다. 이에 의해, 볼 나사 장치(10)에 입력되는 모멘트 하중이 저감하여, 이음의 발생이 억제된다.
또한, 동력 전달 장치(1)에 있어서, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)은, 종동 풀리(23)의 양측에 각각 배치되어 있다. 환언하면, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)은, 각각 종동 풀리(23)에 이웃하도록 배치되어 중심축(AX) 방향의 양측으로부터 간극(S1, S2)을 개재하여 종동 풀리(23)를 사이에 둔다. 종동 풀리(23)의 외주면(23a)의 중심축(AX) 방향의 중앙(23f)을 지나고, 또한 너트(13)의 중심축(AX)과 직교하는 가상선(CN)은, 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC1)과 너트(13)의 중심축(AX)이 교차하는 제 1 교점(LA1)과, 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC2)과 너트(13)의 중심축(AX)이 교차하는 제 2 교점(LA2)의 사이를 지난다. 너트(13)는, 제 1 교점(LA1)과 제 2 교점(LA2)의 2점에서 지지되어 있는 바, 상기 구성에 의해, 벨트(25)의 장력에 의한 하중이 2점의 사이로 들어간다. 따라서, 벨트(25)의 장력에 의한 모멘트 하중이 저감한다.
또한, 동력 전달 장치(1)에 있어서, 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC1)과 너트(13)의 중심축(AX)이 교차하는 제 1 교점(LA1)과, 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC2)과 너트(13)의 중심축(AX)이 교차하는 제 2 교점(LA2)은, 너트(13)의 중심축(AX) 상에서 일치한다. 그리고, 종동 풀리(23)의 외주면(23a)의 중심축(AX) 방향의 중앙(23f)을 지나고, 또한 너트(13)의 중심축(AX)과 직교하는 가상선(CN)은, 제 1 교점(LA1)과 제 2 교점(LA2)의 중앙을 지난다. 이에 의해, 너트(13)에 벨트(25)의 장력이 작용해도 모멘트 하중이 발생하지 않는다.
또한, 동력 전달 장치(1)에 있어서, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 예압을 부여하는 예압 부여 부재(40a, 40b)를 구비한다. 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 각각은, 하우징(100)에 감합되는 외륜(31a, 31b)을 포함한다. 외륜(31a, 31b)은, 예압 부여 부재(40a, 40b)에 의해 종동 풀리(23)를 향해 가압됨과 함께, 종동 풀리(23)와 이격하여 종동 풀리(23)와의 사이에 간극(S1, S2)이 형성되어 있다. 이에 의해, 외륜(31a, 31b)에 중심축(AX) 방향의 치수 오차가 있으면, 종동 풀리(23)와의 간극(S1, S2)이 변화하거나, 또는 예압 부여 부재(40a, 40b)가 변형하여, 치수 오차가 흡수된다. 따라서, 외륜 궤도면(31c, 31d)은 중심축(AX) 방향으로 변위하지 않아, 전동체(35a, 35b)에 작용하는 하중은, 예압 부여 부재(40a, 40b)의 가압에 의한 하중만이 된다. 이 결과, 소정의 예압량이 되어, 베어링 토크의 안정화가 도모된다.
또한, 동력 전달 장치(1)에 있어서, 너트(13)의 외주면에는, 경화 처리되어 전동체(35a, 35b)가 전동하는 내륜 궤도면(33c, 33d)이 2개 형성되어 있다. 이에 의해, 내륜(33a, 33b)이 불필요해져, 동력 전달 장치(1)를 직경 방향으로 소형화할 수 있다. 또한, 내륜(33a, 33b)은, 인접하는 종동 풀리(23)로부터 중심축(AX) 방향의 하중을 받았다고 해도 변위하지 않는다. 즉, 종동 풀리(23)가 후술하는 실시형태 2나 변형례 3에서 나타내는 바와 같이, 너트(13)와 별체인 경우, 벨트(25)의 진동을 받아서 중심축(AX) 방향으로 위치 어긋나는 하중을 받아, 종동 풀리(23)가 내륜(33a, 33b)을 가압할 가능성이 있다. 가령 내륜(33a, 33b)이 이동하면, 내륜(33a, 33b)의 내륜 궤도면(33c, 33d)에 접촉하는 전동체(35a, 35b)를 가압하는 가압량이 증가하고, 베어링 토크가 증대되어 버린다. 따라서, 본 실시형태에서는, 내륜(33a, 33b)에 의한 중심축(AX) 방향의 이동을 규제하여, 베어링 토크가 증대하는 것을 회피하고 있다.
또한, 동력 전달 장치(1)에 있어서, 종동 풀리(23)는, 너트(13)와 동일한 금속 재료로 일체 성형되어 있다. 이에 의해, 부품수가 저감하고, 조립 공수가 삭감된다. 또한, 종동 풀리(23)는, 너트(13)에 대하여 둘레 방향으로 위치 어긋나지 않는다. 따라서, 종동 풀리(23)가 너트(13)에 대하여 공전하여 동력이 전달되지 않는다는 것을 회피할 수 있다. 또한, 종동 풀리(23)는, 너트(13)에 대하여 중심축(AX) 방향으로 위치 어긋나지 않는다. 따라서, 종동 풀리(23)가 중심축(AX) 방향으로 이동하여 외륜(31a, 31b)에 접촉하여 예압량이 변화한다는 것을 회피할 수 있다. 또한, 상기 구성에 의하면, 내륜(33a, 33b)이 너트(13)와 별체로 형성되어 있는 경우, 종동 풀리(23)가 내륜(33a, 33b)을 가압하여 베어링 토크가 증대되어 버린다는 것을 회피할 수 있다.
또한, 동력 전달 장치에 있어서, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 양측에 예압 부여 부재(40a, 40b)가 배치되어 있다. 이에 의해, 하우징(100)의 중심축(AX) 방향의 제조 오차를 예압 부여 부재(40a, 40b)가 흡수하여, 예압량이 변동하는 것이 방지된다.
(변형례 1)
도 6은, 변형례 1의 동력 전달 장치의 단면도이다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 상술한 실시형태에서 설명한 것과 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 중복되는 설명은 생략한다.
변형례 1의 동력 전달 장치(1A)는, 이하의 점에서 실시형태 1의 동력 전달 장치(1)와 상이하다. 변형례 1의 동력 전달 장치(1A)에 있어서, 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC3)과 기준선(CNa)이 이루는 접촉각이 θ3으로 되어 있다. 변형례 1의 동력 전달 장치(1A)에 있어서, 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC4)과 기준선(CNb)이 이루는 접촉각이 θ4로 되어 있다.
구체적으로는, 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC3)과 기준선(CNa)이 이루는 접촉각(θ3)은, 실시형태 1의 접촉각(θ1)보다 작다. 또한, 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC4)과 기준선(CNb)이 이루는 접촉각(θ4)은, 실시형태 1의 접촉각(θ2)보다 작다. 이에 의해, 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC3)과, 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC4)은, 전동체(35a, 35b)의 중심(C1, C2)으로부터 중심축(AX)으로 접근함에 따라서 서로 근접하지만, 중심축(AX)에 도달하기 전에 서로 교차하지 않는다. 따라서, 제 1 베어링(30a), 제 2 베어링(30b)은, 볼 나사 장치를 제 1 교점(LA3)(제 1 베어링(30a)의 작용점)과 제 2 교점(LA4)(제 2 베어링(30b)의 작용점)의 2점에서 지지한다. 그리고, 이와 같은 예에 의해서도, 작용점간 거리(제 1 교점(LA3)과 제 2 교점(LA4)의 거리)는, 배면 조합의 경우보다 짧고, 모멘트 하중에 대한 강성이 낮다.
또한, 종동 풀리(23)의 외주면(23a)의 중심축(AX) 방향의 중앙(23f)을 지나고, 또한 너트(13)의 중심축(AX)과 직교하는 가상선(CN)은, 제 1 교점(LA3)과 제 2 교점(LA4)의 중앙을 지난다. 이에 의해, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 각 작용점과, 벨트(25)의 장력의 힘점과의 거리가 동등하다. 따라서, 벨트(25)의 장력에 의해 너트(13)에 생기는 모멘트 하중이 극히 작다. 또한, 제 1 교점(LA3)과 제 2 교점(LA4)의 중앙을 가상선(CN)이 지나는 것에 의해, 벨트(25)의 장력에 의한 하중은, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 균등하게 작용한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 동력 전달 장치(1A)의 가상선(CN)은, 제 1 교점(LA1)과 제 2 교점(LA2)의 중앙을 지난다. 이에 의해, 벨트(25)의 장력에 의한 하중이 제 1 베어링(30a) 또는 제 2 베어링(30b)에 치우치는 일이 없어, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 내구성이 향상한다.
(변형례 2)
도 7은, 변형례 2의 동력 전달 장치의 단면도이다. 변형례 2의 동력 전달 장치(1B)는, 제 2 베어링(30b)과 종동 풀리(23)의 거리가 커서, 간극(S2)이 확대되어 있는 점이 변형례 1의 동력 전달 장치(1A)와 상이하다.
이에 의해, 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC4)은, 변형례 1보다 제 2 방향측 근처로 이동하고 있다. 그리고, 종동 풀리(23)의 외주면(23a)의 중심축(AX) 방향의 중앙(23f)을 지나고, 또한 너트(13)의 중심축(AX)과 직교하는 가상선(CN)은, 제 1 교점(LA3)과 제 2 교점(LA4)의 중앙이 아니라, 제 1 교점(LA3) 근처로 되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 동력 전달 장치(1B)는, 제 1 베어링(30a)의 접촉각의 연장선(LC3)과 너트(13)의 중심축(AX)이 교차하는 제 1 교점(LA3)과, 제 2 베어링(30b)의 접촉각의 연장선(LC4)과 너트(13)의 중심축(AX)이 교차하는 제 2 교점(LA4)의 사이를 지난다. 이에 의해, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 각 작용점과 벨트(25)의 장력의 힘점과의 거리는 거의 동등하고, 벨트(25)의 장력에 의해 너트(13)에 발생하는 모멘트 하중은 극히 작다.
(실시형태 2)
도 8은, 실시형태 2의 동력 전달 장치의 단면도이다. 실시형태 2의 동력 전달 장치(1C)는, 금속 재료로 일체 형성된 너트(13) 및 종동 풀리(23) 대신에, 금속 재료로 형성된 너트(13A)와 수지 재료로 형성된 종동 풀리(23A)를 구비하는 점에서, 실시형태 1의 동력 전달 장치(1)와 상이하다.
종동 풀리(23A)는, 볼 나사 장치(10A)에 있어서의 너트(13A)의 외주면(13a)에 감합한다. 종동 풀리(23A)의 제 1 단면은 너트(13A)의 벽부(13b)에 접한다. 종동 풀리(23A)의 제 2 단면은 위치 결정 부재(17)에 접한다. 종동 풀리(23A)는, 위치 결정 부재(17) 및 벽부(13b)에 의해, 중심축(AX) 방향으로 위치 결정된다. 위치 결정 부재(17)는, 록 너트라고 불린다.
상기 구성에 의하면, 중심축(AX) 방향의 하중을 받는 너트(13A)를 금속 재료로 형성하고, 종동 풀리(23A)를 경량인 수지 재료로 형성하고 있다. 따라서, 동력 전달 장치(1C)의 강성이나 내구성을 유지하면서, 경량화를 도모하고 있다.
(변형례 3)
도 9는, 변형례 3의 동력 전달 장치의 단면도이다. 도 10은, 변형례 3의 너트의 일부를 확대하고, 또한 경사시킨 사시도이다. 변형례 3의 동력 전달 장치(1D)는, 금속 재료로 형성된 너트(13B)와, 수지 재료로 형성된 종동 풀리(23B)를 인서트 성형에 의해 일체화하고 있는 점에서, 실시형태 2의 동력 전달 장치(1C)와 상이하다.
도 9, 도 10에 나타내는 바와 같이, 너트(13B)의 외주면(13a)에는, 직경 방향 내측으로 파이고, 또한 둘레 방향으로 연장되는 홈부(13c)가 형성되어 있다. 홈부(13c)의 바닥면에는, 직경 방향 외측으로 돌출하는 한 쌍의 돌기(13d, 13e)가 형성되어 있다. 한 쌍의 돌기(13d, 13e)는, 서로 중심축(AX) 방향으로 이격되어 있다. 또한, 한 쌍의 돌기(13d, 13e)는, 둘레 방향으로 복수 형성되어 있다. 돌기(13d)는, 둘레 방향으로 이웃하는 돌기(13d)에 대하여, 이격되어 있다. 돌기(13e)는, 둘레 방향으로 이웃하는 돌기(13e)에 대하여, 이격되어 있다. 이에 의해, 금형에 너트(13B)를 인서트시켜 수지 재료를 성형한 경우, 경화한 수지, 즉, 종동 풀리(23B)의 일부는, 한 쌍의 돌기(13d, 13e)의 사이나, 돌기(13d)끼리의 사이나, 돌기(13e)끼리의 사이에 들어간다. 따라서, 한 쌍의 돌기(13d, 13e)는, 종동 풀리(23B) 내에 매설된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 동력 전달 장치(1D)에 있어서, 너트(13B)의 외주면(13a)에는, 직경 방향 내측으로 파이는 홈부(13c)가 형성되고, 종동 풀리(23B)는, 수지제이며, 인서트 성형에 의해 너트(13B)와 일체화되고, 종동 풀리(23B)는, 일부가 홈부(13C)로 들어가 있다. 종동 풀리(23B)의 중심축(AX) 방향의 이동을 규제할 수 있다. 따라서, 종동 풀리(23B)가 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 접촉하여 예압량이 변경되는 것을 회피할 수 있다. 또한, 홈부(13c) 내에 있어서, 종동 풀리(23B)의 일부는, 둘레 방향으로 인접하는 돌기(13d 및 13e)의 사이에 들어가 있다. 이에 의해, 종동 풀리(23B)는, 너트(13B)에 대하여, 상대 회전하는 것이 규제된다. 따라서, 종동 풀리(23B)의 회전 운동을 확실하게 너트(13B)에 전달할 수 있다.
(실시형태 3)
도 11은, 실시형태 3의 동력 전달 장치의 단면도이다. 실시형태 3의 동력 전달 장치(1E)는, 이하의 점에서 실시형태 1의 동력 전달 장치(1)와 상이하다. 실시형태 3의 동력 전달 장치(1E)는, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 있어서, 외륜(31a, 31b)의 외주면에 그리스용 홈(36a, 36b)(도 4 참조)이 형성되어 있지 않은 대신에, 둘레 방향으로 연장되는 오목부(36c, 36d)가 각각 형성되어 있다. 외륜(31a)과 제 2 본체(103)의 내주면(103b)의 사이에, 탄성 부재(50a)가 개재하고 있다. 외륜(31b)과 제 1 본체(101)의 내주면(101b)의 사이에, 탄성 부재(50b)가 개재하고 있다.
오목부(36c, 36d)는, 탄성 부재(50a, 50b)를 수용하기 위한 홈이다. 이에 의해, 외륜(31a, 31b)이 중심축(AX) 방향으로 슬라이딩하면, 탄성 부재(50a, 50b)는, 외륜(31a, 31b)과 함께 중심축(AX) 방향으로 변위한다. 또한, 탄성 부재(50a, 50b)는, 단면 형상이 원형의 O링이다. 탄성 부재(50a, 50b)의 외주부는, 외륜(31a, 31b)의 외주면보다 직경 방향 외측으로 돌출하고 있다. 따라서, 외륜(31a)의 오목부(36c)에 수용된 탄성 부재(50a)는, 제 2 본체(103)의 내주면(103b)에 맞닿아 있다. 또한, 외륜(31b)의 오목부(36d)에 수용된 탄성 부재(50b)는, 제 1 본체(101)의 내주면(101b)에 맞닿아 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 동력 전달 장치(1E)에 있어서, 외륜(31a, 31b)의 외주면과 하우징(100)의 사이에, 탄성 부재(50a, 50b)가 개재하고 있다. 이에 의해, 볼 나사 장치(10)에 있어서의 직경 방향의 진동이 탄성 부재(50a, 50b)에 흡수되어, 소위 래틀음의 발생이 억제된다. 또한, 본 실시형태에서는, 탄성 부재(50a, 50b)에 O링을 이용하고 있지만, 외륜(31a, 31b)의 외주측을 둘러싸는 원통 형상의 수지 부재를 이용해도 된다. 이에 의하면, O링보다 외륜(31a, 31b)의 외주면을 많이 피복할 수 있어, 소위 래틀음의 발생을 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 원통 형상의 수지 부재를 이용하는 경우에는, 오목부(36c, 36d)를 형성할 필요가 없다.
(실시형태 4)
도 12는, 실시형태 4의 동력 전달 장치의 단면도이다. 실시형태 4의 동력 전달 장치(1F)는, 이하의 점에서 실시형태 1의 동력 전달 장치(1)와 상이하다. 실시형태 4의 동력 전달 장치(1F)는, 예압 부여 부재(40a, 40b) 대신에 예압 부여 부재(41a, 41b)를 구비한다. 추가로 제 1 시일 부재(60a, 60b)를 구비한다. 외륜(31a, 31b)에는, 종동 풀리(23)측을 향해 연장 돌출하는 연장 돌출부(37a, 37b)가 형성되어 있다. 종동 풀리(23)의 제 1 측면(23d)과 제 2 측면(23e)에는, 오목부(27a, 27b)가 형성되어 있다.
또한, 예압 부여 부재(41a, 41b)와, 제 1 시일 부재(60a, 60b)와, 연장 돌출부(37a, 37b)와, 오목부(27a, 27b)의 각각은, 종동 풀리(23)를 경계로 하여, 제 1 베어링(30a)측과 제 2 베어링(30b)측으로 나뉘어 배치되어 있다. 예압 부여 부재(41a, 41b)와, 제 1 시일 부재(60a, 60b)와, 연장 돌출부(37a, 37b)와, 오목부(27a, 27b)의 각각은, 종동 풀리(23)를 기준으로 면대칭으로 형성되어 있다. 따라서, 각 구성에 관해서는, 종동 풀리(23)를 기준으로 제 1 베어링(30a)측에 배치된 구성을 들어 설명하고, 제 2 베어링(30b)측에 배치된 구성의 설명을 생략한다. 또한, 이하의 실시형태에 있어서도, 종동 풀리(23)를 경계로 하여, 제 1 베어링(30a)측과 제 2 베어링(30b)측으로 나뉘어 배치되고, 또한, 종동 풀리(23)를 기준으로 대칭으로 형성되는 구성에 관해서는, 제 1 베어링(30a)측에 배치된 구성을 들어 설명한다.
예압 부여 부재(41a)는, 고무제의 예압용 탄성체(42)와, 제 1 심금(43)과, 제 2 심금(44)을 구비한다. 제 1 심금(43)과 제 2 심금(44)은, 예압용 탄성체(42)의 형상을 보지하기 위한 것이며, 가황(加硫) 접착에 의해 예압용 탄성체(42)와 일체로 되어 있다.
제 1 시일 부재(60a)는, 너트(13)의 외주면(13a)에 슬라이딩 접촉하는 고무제의 내주 시일용 탄성체(60c)와, 외륜(31a)의 내주면에 감합함과 함께 내주 시일용 탄성체(60c)를 지지하는 제 3 심금(60d)을 구비한다. 이에 의해, 외륜(31a)의 내주측이며 제 1 방향측이 폐색된다.
또한, 제 1 심금(43)과 제 3 심금(60d)이 연속하여, 제 1 시일 부재(60a)와 예압 부여 부재(41a)가 일체화되어 있다. 이에 의해, 제 1 시일 부재(60a)의 제 3 심금(60d)을 외륜(31a) 내에 감입(嵌入)하면, 예압 부여 부재(41a)도 아울러 조립되기 때문에, 조립 작업의 공수가 삭감한다.
오목부(27a)는, 종동 풀리(23)의 제 1 측면(23d)에 있어서, 외륜(31a)과 대향하는 부위를 파이게 하여 이루어진다. 오목부(27a) 내에는, 연장 돌출부(37a)의 단부(37c)가 들어가 있다. 또한, 연장 돌출부(37a)의 단부(37c)와 오목부(27a)는, 접촉하고 있지 않다. 연장 돌출부(37a)의 단부(37)와 오목부(27a)의 사이에는, 미소한 간극이 형성되어, 단면 대략 C자 형상의 래버린스 시일을 구성하고 있다. 추가로 오목부(27a) 내에는 도시하지 않은 그리스가 충전되어 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 동력 전달 장치(1F)에 있어서, 종동 풀리(23)에 있어서 외륜(31a, 31b)의 단면과 대향하는 측면에는, 오목부(27a, 27b)가 형성되고, 외륜(31a, 31b)에는, 오목부(27a, 27b) 내를 향해 연장 돌출하는 연장 돌출부(37a, 37b)가 형성되며, 연장 돌출부(37a, 37b)의 단부(37c, 37d)는, 오목부(27a, 27b) 내에 들어가고, 연장 돌출부(37a, 37b)의 단부(37c, 37d)와 오목부(27a, 27b)의 사이는, 미소 간극에 의한 래버린스 구조로 되어 있다. 이에 의해, 외륜(31a, 31b)과 종동 풀리(23)의 사이가 폐색되고, 종동 풀리(23)와 벨트(25)의 마모분이 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b) 내에 침입하기 어려워진다.
또한, 동력 전달 장치(1F)의 오목부(27a, 27b) 내에는, 도시하지 않은 그리스가 충전되어 있다. 이에 의해 마모분이 그리스에 흡착되기 때문에, 마모분이 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b) 내에 더 침입하기 어려워진다.
또한, 동력 전달 장치(1F)에 있어서, 외륜(31a, 31b)의 양단부 중 예압 부여 부재(41a, 41b)측을 향하는 단부에는, 너트(13)의 외주면(13a)에 슬라이딩 접촉하는 제 1 시일 부재(60a, 60b)가 마련되어 있다. 이에 의해, 예압 부여 부재(41a, 41b)측에 있는 이물질이 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b) 내에 침입하기 어려워진다.
(실시형태 5)
도 13은, 실시형태 5의 동력 전달 장치의 단면도이다. 실시형태 5의 동력 전달 장치(1G)는, 외륜(31a, 31b)에는, 연장 돌출부(37a, 37b) 대신에 종동 풀리(23)측을 향해 연장 돌출하는 실드 부재(38a, 38b)가 마련되어 있는 점이 제 4 실시형태의 동력 전달 장치(1F)와 상이하다.
실드 부재(38a)는, 금속제의 고리 형상 부재이고, 외륜(31a)의 내주측에 감합하고 있다. 따라서, 실드 부재(38a)는, 외륜(31a)에 대하여 분리 가능하게 되어 있다. 실드 부재(38a)는, 외륜(31a)의 단부로부터 종동 풀리(23)를 향해 연장 돌출하는 원통 형상의 원통부(38c)를 가지고 있다. 원통부(38c)의 단부는, 종동 풀리(23)의 측면에 형성된 오목부(28a) 내에 들어가 있다. 원통부(38c)의 단부와 오목부(28a)는 접촉하고 있지 않다. 원통부(38c)의 단부와 오목부(28a)의 사이에는, 미소한 간극이 형성되어, 단면 대략 C자 형상의 래버린스 시일을 구성하고 있다. 추가로 오목부(28a) 내에는 도시하지 않은 그리스가 발라져 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 동력 전달 장치(1G)는, 외륜(31a, 31b)에 고정됨과 함께, 종동 풀리(23)의 측면을 향해 연장 돌출하고, 외륜(31a, 31b)과 종동 풀리(23)의 간극(S1, S2)을 폐색하는 실드 부재(38a, 38b)를 구비하고, 종동 풀리(23)에 있어서 외륜(31a, 31b)의 단면과 대향하는 측면에는, 오목부(28a, 28b)가 형성되며, 실드 부재(38)의 원통부(38c, 38d)의 단부는, 오목부(28a, 28b) 내에 들어가 있다. 실드 부재(38a, 38b)의 원통부(38c, 38d)의 단부와 오목부(28a, 28b)의 사이는, 미소 간극에 의한 래버린스 구조로 되어 있다. 이에 의해, 외륜(31a, 31b)과 종동 풀리(23)의 사이가 폐색되고, 종동 풀리(23)와 벨트(25)의 마모분이 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b) 내에 침입하기 어려워진다. 추가로 오목부(28a, 28b) 내에는, 그리스가 발라져 있기 때문에, 마모분이 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b) 내에 더 침입하기 어렵다.
또한, 외륜(31a, 31b)에는 중심축(AX) 방향의 치수 오차가 있기 때문에, 이 치수 오차에 의해 실드 부재(38a, 38b)의 원통부(38c, 38d)의 단부가 오목부(28a, 28b)의 내면과 접촉하여 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 예압량이 변화되어 버릴 가능성이 있다. 또는, 원통부(38c, 38d)의 단부가 오목부(28a, 28b) 내에 들어가지 않아, 래버린스 구조를 형성할 수 없을 가능성이 있다. 그러나, 실드 부재(38a, 38b)는, 외륜(31a, 31b)에 대하여 분리 가능하게 되어 있다. 따라서, 원통부(38c, 38d)의 길이가 상이한 실드 부재(38a, 38b)를 복수 준비하여, 실시품마다 적절한 실드 부재(38a, 38b)를 선택하여 장착할 수 있다. 이상으로부터, 본 실시형태에 의하면, 원통부(38c, 38d)의 단부와 오목부(28a, 28b)의 내면의 사이에 형성되는 미소 간극(간극(S1, S2))을 적절히 관리할 수 있다. 따라서, 원통부(38c, 38d)의 단부가 오목부(28a, 28b)의 내면과 접촉하여 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)의 예압량이 변화한다는 것을 회피할 수 있다. 또는, 원통부(38c, 38d)의 단부가 오목부(28a, 28b) 내에 들어가지 않아 래버린스 구조를 형성할 수 없다는 것을 회피할 수 있다.
(실시형태 6)
도 14는, 실시형태 6의 동력 전달 장치의 단면도이다. 실시형태 6의 동력 전달 장치(1H)는, 추가로 제 2 시일 부재(61a, 61b)를 구비하는 점에서, 제 4 실시형태의 동력 전달 장치(1F)와 상이하다. 제 2 시일 부재(61a, 61b)는, 외륜(31a, 31b)의 연장 돌출부(37a, 37b)의 내주측에 감합하는 제 4 심금(61c, 61d)과, 제 4 심금(61c, 61d)에 지지되어 너트(13)의 외주면(13a)에 슬라이딩 접촉하는 내주 시일용 탄성체(61e, 61f)를 구비한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 동력 전달 장치(1H)는, 외륜(31a, 31b)의 종동 풀리(23)측을 향하는 단부에는, 너트(13)의 외주면(13a)에 슬라이딩 접촉하는 제 2 시일 부재(61a, 61b)가 마련되어 있다. 이에 의해, 종동 풀리(23)와 벨트(25)의 마모분이 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b) 내에 더 침입하기 어려워진다.
(실시형태 7)
도 15는, 실시형태 7의 동력 전달 장치의 단면도이다. 실시형태 7의 동력 전달 장치(1I)는, 실드 부재(38a, 38b) 대신에, 오목부(28a, 28b) 내에 들어가는 원통부(39c, 39d)를 가지는 실드 부재(39a, 39b)를 구비하는 점에 있어서, 실시형태 5의 동력 전달 장치(1G)와 상이하다. 또한, 실드 부재(39a, 39b)에는 시일용 탄성체(39e, 39f)가 마련되어 있다. 또한, 시일용 탄성체(39e, 39f)가 슬라이딩 접촉하는 부위에는, 단면 형상이 L자 형상인 피복 부품(62a, 62b)이 마련되어 있는 점에서 실시형태 5의 동력 전달 장치(1G)와 상이하다.
실드 부재(39a)는, 심금이며, 종동 풀리(23)를 향해 연장 돌출하여 오목부(28a) 내에 들어가는 원통부(39c)를 가지고 있다. 원통부(39c)의 단부와 오목부(28a)의 사이에는, 미소한 간극이 형성되어, 단면 대략 C자 형상의 래버린스 시일을 구성하고 있다. 오목부(28a) 내에는 도시하지 않은 그리스가 발라져 있다. 또한, 실드 부재(39a)는, 외륜(31a)의 내주측에 감합하고 있다. 따라서, 실드 부재(39a)는, 외륜(31a)에 대하여 분리 가능하게 되어 있다. 따라서, 원통부(39c, 39d)의 길이가 상이한 실드 부재(39a, 39b)를 복수 준비하고, 실시품마다 적절한 실드 부재(39a, 39b)를 선택하여 장착할 수 있다.
시일용 탄성체(39e)는, 가황 접착에 의해 실드 부재(39a)에 고정되어 있다. 피복 부품(62a)은, 금속제의 부품이며, 너트(13)의 외주면(13a)이나 종동 풀리(23)의 제 1 측면(23d)을 덮고 있다. 이에 의해, 시일용 탄성체(39e)가, 표면 거칠기가 큰 너트(13)의 외주면(13a) 등에 슬라이딩 접촉하여 크게 마모한다는 것이 회피된다.
(실시형태 8)
도 16은, 실시형태 8의 동력 전달 장치의 단면도이다. 실시형태 8의 동력 전달 장치(1J)는, 예압 부여 부재(40a, 40b) 대신에 예압 부여 부재(45)를 이용하고 있는 점에 있어서, 실시형태 1의 동력 전달 장치(1)와 상이하다. 또한, 실시형태 8에서는, 하나의 예압 부여 부재(45)에 의해, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 예압을 부여하고 있다.
예압 부여 부재(45)는, 중심축(AX) 방향에 있어서의 치수(C)가 조정된 스페이서이다. 따라서, 실시형태 8에 있어서는, 정위치 예압에 의해, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 예압을 부여하고 있다. 예압 부여 부재(45)의 재료는, 철, 알루미늄 합금, 마그네슘 합금, 또는, 수지를 들 수 있다. 또한, 예압 부여 부재(45)에 있어서의 중심축(AX) 방향의 치수(C)는, 다음과 같은 식 1로 되어 있다.
C=δ+B-(A-Δ) ···(식1)
식 1에 있어서, A는, 제 1 베어링(30a)과 제 2 베어링(30b)에 있어서 예압이 부여되어 있지 않은 상태의 중심축(AX) 방향의 치수이다. (A-Δ)는, 제 1 베어링(30a)과 제 2 베어링(30b)에 있어서 예압이 부여된 상태의 중심축(AX) 방향의 치수이다. B는, 제 1 본체(101)의 단차면(101a)과 제 2 본체(103)의 단차면(103a)의 사이의 거리이다. σ는, 예압 부여 부재(45)가 예압을 부여하고 있지 않은 상태로부터 예압을 부여한 상태로 발생한 탄성 변형량이다.
상기한 동력 전달 장치(1J)에 의하면, 스페이서인 예압 부여 부재(45)의 재료를 적절히 선택함으로써, 온도 변화에 따른 예압량의 변화를 완화할 수 있다. 상세하게 설명하면 온도 상승에 의해 팽창하면, 하우징(100)과 외륜(31a, 31b)은, 중심축(AX) 방향의 치수가 커진다. 가령, 하우징(100)이 알루미늄 합금제이고, 외륜(31a, 31b)이 베어링강제인 경우, 철제의 예압 부여 부재(45)가 선택되면, 알루미늄 합금은 철보다 선팽창 계수가 크기 때문에, 예압 부여 부재(45)의 팽창량이 하우징(100)의 팽창량보다 작고, 정위치 예압에 의한 예압량이 저하되어 버린다. 따라서, 알루미늄 합금제의 하우징(100)과 동일한 재료로 형성된 알루미늄 합금제의 예압 부여 부재(45)를 선택함으로써, 온도 변화에 따른 예압량의 저하가 완화된다. 또한, 이에 의하면, 수지로 형성된 예압 부여 부재(45)를 선택하는 경우보다 예압량의 변화를 완화할 수 있다. 또한, 상기한 동력 전달 장치(1J)에 의하면, 1개의 예압 부여 부재(45)에 의해, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 정압 예압을 부여하고 있고, 동력 전달 장치(1J)의 중심축(AX) 방향의 치수를 작게 하여, 장치의 소형화를 실현하고 있다.
(실시형태 9)
도 17은, 실시형태 9의 동력 전달 장치의 단면도이다. 도 18은, 예압 부여 부재와 고부하 흡수부만을 추출하여, 중심축(AX) 방향으로부터 본 모식도이다. 도 17에 나타내는 바와 같이, 실시형태 8의 동력 전달 장치(1K)는, 예압 부여 부재(40a, 40b) 대신에, 한 쌍의 고리 형상 부재(65a, 65b)를 구비하는 점에서, 실시형태 1의 동력 전달 장치(1)와 상이하다.
고리 형상 부재(65a)는, 심금(66)과, 심금(66)에 가황 접착된 고무(67)를 구비한다. 심금(66)은, 외륜(31a)의 외주면에 감합하는 외주 감합부(66a)와, 외륜(31a)에 있어서의 제 1 방향측의 단면에 맞닿는 맞닿음부(66b)와, 맞닿음부(66b)로부터 직경 방향 내측으로 연장 돌출하는 연장 돌출부(66c)를 구비한다. 외주 감합부(66a)는, 외륜(31a)의 외주면에 형성된 오목부(39) 내에 배치되어 있다. 이에 의해, 외주 감합부(66a)는, 외륜(31a)의 외주면보다 직경 방향 내측에 위치하고 있다.
고무(67)는, 외주 감합부(66a)의 외주측에 형성된 외주 시일용 탄성체(67a)와, 맞닿음부(66b)의 제 1 방향측의 측면에 형성된 고부하 흡수부(67b)와, 고부하 흡수부(67b)로부터 제 1 방향측으로 돌출하는 예압 부여 부재(67c)와, 연장 돌출부(66c)를 따라 직경 방향 내측으로 연장 돌출하는 내주 시일용 탄성체(67d)를 구비한다. 또한, 외주 시일용 탄성체(67a)와 고부하 흡수부(67b)와 예압 부여 부재(67c)와 내주 시일용 탄성체(67d)는 연속하고 있고, 일체적으로 형성되어 있다.
외주 시일용 탄성체(67a)는, 제 2 본체(103)의 내주면(103b)에 슬라이딩 접촉하고 있다. 이에 의해, 제 2 본체(103)와 외륜(31a)의 사이로부터 그리스가 누출되기 어려워진다. 또한, 외주 시일용 탄성체(67a)에 의해, 외륜(31a)의 직경 방향의 진동이 흡수되어, 소위 래틀음의 발생이 억제된다. 내주 시일용 탄성체(67d)는, 너트(13)의 외주면(13a)에 슬라이딩 접촉하고 있다. 따라서, 제 1 방향측으로부터 제 1 베어링(30a) 내에 이물질이 침입하는 것이 억제된다.
고부하 흡수부(67b)와 예압 부여 부재(67c)는, 조립 전에 있어서 중심축(AX) 방향의 두께는 동일하게 형성되어 있다. 고부하 흡수부(67b)에 있어서의 직경 방향의 길이는 L1이다. 예압 부여 부재(67c)에 있어서의 직경 방향의 길이는 L2이다. 따라서, 직경 방향의 길이에 관하여, 고부하 흡수부(67b)쪽이 예압 부여 부재(67c)보다 길게 형성되어 있다. 즉, 중심축(AX)을 따라 자른 경우의 단면적은, 예압 부여 부재(67c)보다 고부하 흡수부(67b)쪽이 크다.
고부하 흡수부(67b)와 예압 부여 부재(67c)는, 제 2 본체(103)의 단차면(103a)과 외륜(31a)의 사이에 조립되고, 중심축(AX) 방향으로 압축 하중이 작용하고 있다. 이에 의해, 단면적이 작은 예압 부여 부재(67c)쪽이 고부하 흡수부(67b)보다 크게 변형되어 있다. 그리고, 예압 부여 부재(67c)는, 외륜(31a)을 가압하여, 제 1 베어링(30a)에 예압을 부여하고 있다. 반면에, 랙(88b)에 중심축(AX)에 큰 하중이 작용한 경우, 고부하 흡수부(67b)가 변형하여 부하를 흡수한다. 또한, 도 18에 나타내는 바와 같이, 고부하 흡수부(67b)는, 중심축(AX)을 중심으로 고리 형상으로 형성되어 있다. 예압 부여 부재(67c)는, 중심축(AX) 방향으로부터 보아 직사각 형상으로 형성된 복수의 돌기부(67e)에 의해 구성된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 동력 전달 장치(1K)는, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b) 중 어느 일방의 외륜(31a, 31b)에 고정되는 심금(66)과, 심금(66)에 지지되어 외륜(31a, 31b)의 내주측을 폐색하는 내주 시일용 탄성체(67d)를 가지고, 심금(66)은, 외륜(31a, 31b)의 외주면에 감합하는 통 형상의 외주 감합부(66a)를 가지며, 외륜(31a, 31b)의 외주면에는, 직경 방향 내측으로 파이고, 외주 감합부(66a)를 수용하는 오목부(39)가 형성되어 있다. 이에 의해, 외주 감합부(66a)가 하우징(100)에 맞닿아 외륜(31a)의 슬라이딩을 저해한다는 것을 방지할 수 있다.
동력 전달 장치(1K)는, 외륜(31a, 31b)의 외주면과 하우징(100)의 내주면(101b, 103b)의 사이를 폐색하는 외주 시일용 탄성체(67a)를 구비하고, 외주 시일용 탄성체(67a)는, 외주 감합부(66a)의 외주면에 고정되어 하우징(100)의 내주면(101b, 103b)에 슬라이딩 접촉한다. 외주 시일용 탄성체(67a)에 의하면, 외륜(31a, 31b)과 하우징(100)의 사이로부터 그리스가 누출되는 것이 억제되어, 외륜(31a, 31b)의 슬라이딩성을 확보할 수 있다. 또한, 외주 시일용 탄성체(67a)에 의해 외륜(31a, 31b)의 직경 방향의 진동이 흡수되어, 소위 래틀음의 발생이 억제된다. 또한, 심금(66)을 외륜(31a, 31b)에 조립하면, 외주 시일용 탄성체(67a)도 아울러 조립할 수 있기 때문에, 조립 작업의 공수가 삭감된다.
동력 전달 장치(1K)는, 예압 부여 부재(67c)와 외륜(31a, 31b)의 사이에 개재하여, 중심축(AX) 방향의 고부하를 흡수하는 고무제의 고부하 흡수부(67b)를 구비한다. 예압 부여 부재(67c)는, 고무제이고, 중심축(AX) 방향으로 자른 단면적이 고부하 흡수부(67B)보다 작다. 예압 부여 부재(67c)와 고부하 흡수부(67b)는, 심금(66)에 지지되어 있다. 이에 의해, 고부하 흡수부(67b) 및 예압 부여 부재(67c)를 조립한 경우, 예압 부여 부재(67c)가 변형하여 외륜(31a)을 가압하고, 제 1 베어링(30a) 및 제 2 베어링(30b)에 예압을 부여한다. 반면에, 중심축(AX) 방향으로 고부하가 작용한 경우, 고부하 흡수부(67b)가 고부하를 흡수한다. 따라서, 예압 부여 부재(67c)에 고부하가 작용하여 파단된다는 것이 회피된다. 또한, 심금(66)을 외륜(31a, 31b)에 조립하면, 예압 부여 부재(67c)와 고부하 흡수부(67b)도 조립되기 때문에, 조립 작업의 공수가 저감한다.
동력 전달 장치(1K)의 예압 부여 부재(67c)는, 둘레 방향으로 서로 이격하여 배치되는 복수의 돌기부(67e)를 구비한다. 이에 의해, 돌기부(67e)의 수를 변경함으로써, 예압 부여 부재(67c)의 예압량을 조정할 수 있다. 또한, 외주 시일용 탄성체(67a)와 고부하 흡수부(67b)와 예압 부여 부재(67c)와 내주 시일용 탄성체(67d)는, 고무(67)에 의해 연속하여 일체화되어 있지만, 다른 탄성체에 의해 형성하거나, 복수의 재료를 조합하여 형성할 수도 있다. 예를 들면, 예압 부여 부재(67c)를, 수지, 혼합 재료 등의 재료에 의해 형성해도 되고, 디스크 스프링 등의 탄성 부재에 의해 구성해도 된다. 또한, 상기하는 혼합 재료로서는, 고무와 수지를 혼합시킨 재료가 있고, 고무와 수지의 혼합비를 조정함으로써, 재료의 경도를 바꿀 수 있다. 나아가, 고부하 흡수부(67b)는, 예압 부여 부재(67c)와는 상이한 재료로 형성할 수도 있다.
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G, 1H, 1I, 1J, 1K : 동력 전달 장치
10, 10A : 볼 나사 장치
11 : 나사축
13 : 너트
15 : 볼
17 : 위치 결정 부재
20 : 풀리 장치
21 : 구동 풀리
23 : 종동 풀리
25 : 벨트
30a : 제 1 베어링
30b : 제 2 베어링
31a, 31b : 외륜
33a, 33b : 내륜
35a, 35b : 전동체
36a, 36b : 그리스용 홈
40a, 40b, 41a, 41b, 45, 67c : 예압 부여 부재
65a, 65b : 고리 형상 부재
66 : 심금
67a : 외주 시일용 탄성체
67b : 고부하 흡수부
67d : 내주 시일용 탄성체
80 : 전동 파워 스티어링 장치
100 : 하우징
101 : 제 1 본체
103 : 제 2 본체
105 : 제 3 본체
AX : 중심축
CN : 가상선
CNa, CNb : 기준선
LC1, LC2, LC3, LC4 : 접촉각의 연장선

Claims (13)

  1. 하우징과,
    상기 하우징에 수용되는 너트, 상기 너트를 관통하는 나사축, 및 상기 너트와 상기 나사축의 사이에 배치되는 복수의 볼을 가지는 볼 나사 장치와,
    동력원으로부터 동력이 전달되어 구동하는 구동 풀리, 상기 너트에 고정되는 종동 풀리, 및 구동 풀리와 상기 종동 풀리의 외주면에 감아 걸리는 벨트를 가지는 풀리 장치와,
    상기 하우징과 상기 너트의 사이에 마련되고, 상기 너트의 중심축에 평행한 중심축 방향으로 나열되는 제 1 베어링 및 제 2 베어링과,
    상기 제 1 베어링 및 상기 제 2 베어링에 예압을 부여하는 예압 부여 부재
    를 구비하며,
    상기 제 1 베어링 및 상기 제 2 베어링은, 정면 조합으로 배치됨과 함께, 상기 종동 풀리의 양측에 각각 배치되고,
    상기 제 1 베어링 및 상기 제 2 베어링의 각각은, 상기 하우징에 감합되는 외륜을 포함하고,
    상기 외륜은, 상기 예압 부여 부재에 의해 상기 종동 풀리를 향해 가압됨과 함께, 상기 종동 풀리와 이격하여 상기 종동 풀리와의 사이에 간극이 형성되어 있는
    동력 전달 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링의 접촉각의 연장선과 상기 너트의 중심축이 교차하는 제 1 교점과, 상기 제 2 베어링의 접촉각의 연장선과 상기 너트의 중심축이 교차하는 제 2 교점은 상기 너트의 중심축 상에서 일치하며,
    상기 종동 풀리의 외주면의 상기 중심축 방향의 중앙을 지나고, 또한 상기 너트의 중심축과 직교하는 가상선은, 상기 제 1 교점과 상기 제 2 교점의 양방을 지나는
    동력 전달 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 너트의 외주면에는, 경화 처리되어 전동체가 전동하는 내륜 궤도면이 2개 형성되어 있는
    동력 전달 장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 너트의 외주면에는, 직경 방향 내측으로 파이는 홈부가 형성되고,
    상기 종동 풀리는, 수지제이며, 인서트 성형에 의해 상기 너트와 일체화되고,
    상기 종동 풀리는, 일부가 상기 홈부에 들어가 있는
    동력 전달 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외륜의 외주면과 상기 하우징의 사이에는, 탄성 부재가 개재하고 있는
    동력 전달 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 종동 풀리에 있어서 상기 외륜의 단면과 대향하는 측면에는, 오목부가 형성되고,
    상기 외륜에는, 상기 오목부 내를 향해 연장 돌출하는 연장 돌출부가 형성되며,
    상기 연장 돌출부의 단부는, 상기 오목부 내에 들어가고,
    상기 연장 돌출부의 단부와 상기 오목부의 사이는, 미소 간극에 의한 래버린스 구조로 되어 있는
    동력 전달 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외륜에 고정됨과 함께, 상기 종동 풀리의 측면을 향해 연장 돌출하고, 상기 외륜과 상기 종동 풀리의 간극을 폐색하는 실드 부재를 구비하고,
    상기 종동 풀리에 있어서 상기 외륜의 단면과 대향하는 측면에는, 오목부가 형성되며,
    상기 실드 부재의 단부는, 상기 오목부 내에 들어가고,
    상기 실드 부재의 단부와 상기 오목부의 사이는, 미소 간극에 의한 래버린스 구조로 되어 있는
    동력 전달 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 오목부 내에는, 그리스가 충전되어 있는
    동력 전달 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 외륜에 있어서의 상기 예압 부여 부재측을 향하는 단부에는, 상기 너트의 외주면에 슬라이딩 접촉하는 제 1 시일 부재가 마련되어 있는
    동력 전달 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 시일 부재는,
    상기 외륜의 단부에 고정되는 심금과,
    상기 심금에 지지되는 내주 시일용 탄성체
    를 가지고,
    상기 심금은, 상기 외륜의 외주면에 감합하는 통 형상의 외주 감합부를 가지며,
    상기 외륜의 외주면에는, 직경 방향 내측으로 파이고, 상기 외주 감합부를 수용하는 오목부가 형성되어 있는
    동력 전달 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 외륜의 외주면과 상기 하우징의 내주면의 사이를 폐색하는 외주 시일용 탄성체를 구비하고,
    상기 외주 시일용 탄성체는, 상기 외주 감합부의 외주면에 고정되어 상기 하우징의 내주면에 슬라이딩 접촉하는
    동력 전달 장치.
  12. 제 10 항 또는 제 11 항에 있어서,
    상기 예압 부여 부재와 상기 외륜의 사이에 개재하여, 상기 중심축 방향의 고부하를 흡수하는 고부하 흡수부를 구비하며,
    상기 예압 부여 부재는, 상기 중심축 방향으로 자른 단면적이 상기 고부하 흡수부보다 작고,
    상기 예압 부여 부재와 상기 고부하 흡수부는, 상기 심금에 지지되어 있는
    동력 전달 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 베어링 또는 상기 제 2 베어링의 외륜에 있어서의 상기 종동 풀리측을 향하는 단부에는, 상기 너트의 외주면에 슬라이딩 접촉하는 제 2 시일 부재가 마련되어 있는
    동력 전달 장치.
KR1020227015159A 2019-11-07 2020-10-22 동력 전달 장치 KR20220079912A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019202770A JP2021076178A (ja) 2019-11-07 2019-11-07 動力伝達装置
JPJP-P-2019-202770 2019-11-07
PCT/JP2020/039785 WO2021090696A1 (ja) 2019-11-07 2020-10-22 動力伝達装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220079912A true KR20220079912A (ko) 2022-06-14

Family

ID=75848389

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020227015159A KR20220079912A (ko) 2019-11-07 2020-10-22 동력 전달 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20220371651A1 (ko)
EP (1) EP4056866A4 (ko)
JP (1) JP2021076178A (ko)
KR (1) KR20220079912A (ko)
CN (1) CN114641632A (ko)
WO (1) WO2021090696A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021076177A (ja) * 2019-11-07 2021-05-20 日本精工株式会社 動力伝達装置
CN114633252B (zh) * 2022-03-21 2023-09-08 米科特医疗科技(苏州)有限公司 一种绳驱动关节预紧力调节装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018070117A (ja) 2016-11-04 2018-05-10 株式会社ジェイテクト ステアリング装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6285763A (ja) * 1985-10-09 1987-04-20 Honda Motor Co Ltd 電動式パワ−ステアリング装置
JP2008105649A (ja) * 2006-10-27 2008-05-08 Jtekt Corp 電動パワーステアリング装置
JP2013064467A (ja) * 2011-09-20 2013-04-11 Jtekt Corp 動力伝達装置及び車両の操舵装置
JP5888273B2 (ja) * 2012-08-28 2016-03-16 株式会社アドヴィックス 電動パーキングブレーキ用駆動装置
JP2015086945A (ja) * 2013-10-30 2015-05-07 株式会社ジェイテクト シールリング及びステアリング装置
US9550518B2 (en) * 2013-12-31 2017-01-24 Trw Automotive U.S. Llc Electric power steering assembly
DE102014213411A1 (de) * 2014-07-10 2016-01-14 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Ausrücklager mit einem Kugelgewindetrieb
KR101783100B1 (ko) * 2015-10-05 2017-09-28 주식회사 만도 랙구동형 동력 보조 조향장치
DE102016007542A1 (de) * 2016-06-22 2017-12-28 Thyssenkrupp Ag Kugelgewindetrieb einer elektromechanischen Servolenkung mit Umlenkkörper für eine Kugelrückführung
DE102016007540A1 (de) * 2016-06-22 2017-12-28 Thyssenkrupp Ag Kugelgewindetrieb einer elektromechanischen Servolenkung mit integriertem Schrägkugellager und Kompensation unterschiedlicher Wärmeausdehnungen
DE102016007541A1 (de) * 2016-06-22 2017-12-28 Thyssenkrupp Ag Kugelgewindetrieb einer elektromechanischen Servolenkung mit integriertem Schrägkugellager
JP2018070008A (ja) * 2016-10-31 2018-05-10 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
JP2018070118A (ja) * 2016-11-04 2018-05-10 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
JP2018095159A (ja) * 2016-12-15 2018-06-21 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
JP2018198480A (ja) * 2017-05-23 2018-12-13 Ntn株式会社 電動アクチュエータ
JP2019104326A (ja) * 2017-12-11 2019-06-27 株式会社ジェイテクト ステアリング装置
JP2019183916A (ja) * 2018-04-05 2019-10-24 株式会社ジェイテクト 軸受ユニット、ボールねじ装置及びステアリング装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018070117A (ja) 2016-11-04 2018-05-10 株式会社ジェイテクト ステアリング装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021076178A (ja) 2021-05-20
CN114641632A (zh) 2022-06-17
EP4056866A4 (en) 2023-12-06
US20220371651A1 (en) 2022-11-24
WO2021090696A1 (ja) 2021-05-14
EP4056866A1 (en) 2022-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4442421B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
KR20220079912A (ko) 동력 전달 장치
JP3015202B2 (ja) 軸受組立体
KR100260570B1 (ko) 자동차용 차동기어
EP1950433B1 (en) Rolling bearing device
EP3222884A1 (en) Gear and electric actuator provided with same
US10648545B2 (en) Electric linear actuator
EP2423075B1 (en) Electric power steering system
EP2781789A1 (en) Electrically powered linear actuator
JP6111043B2 (ja) 電動リニアアクチュエータ
JP2007278417A (ja) ダンパおよびアイソレーションダンパプーリ
JP2008265550A (ja) 電動パワーステアリング装置
US11434953B2 (en) Electric actuator
KR20220076512A (ko) 동력 전달 장치
KR20210095119A (ko) 피봇 베어링을 갖는 조향 장치 시스템
JP2007020326A (ja) インホイールモータの軸受装置
CN114901540A (zh) 蜗轮蜗杆传动机构
KR101357272B1 (ko) 토압 전파 억제 링체와 그 설치 구조, 디스크 커터 및 전륜 장치
JP2007331446A (ja) インホイールモータの軸受装置およびその搬送用治具
WO2024080215A1 (ja) 軸受装置及びその軸受装置を備えたスピンドル装置
JP2008163979A (ja) 車輪用軸受装置
JP2007232023A (ja) 電動アクチュエータ
JP2020125804A (ja) ボールねじ装置
JP6406747B2 (ja) 電動アクチュエータ
JP4736976B2 (ja) 電動パワーステアリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal