WO2005022004A1 - 減速機 - Google Patents

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WO2005022004A1
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gear
shaft
housing
gear shaft
lubricant
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Inventor
Yoshikazu Kuroumaru
Shirou Nakano
Katsutoshi Nishizaki
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Jtekt Corporation
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    • F16H57/0457—Splash lubrication
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B62D5/0409—Electric motor acting on the steering column
    • B62D5/0412—Electric motor acting on the steering column the axes of motor and steering column 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
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
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    • F16H57/0493—Gearings with spur or bevel 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
    • F16H—GEARING
    • F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/06—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with parallel axes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00—Machine element or mechanism
    • Y10T74/19—Gearing
    • Y10T74/19991—Lubrication

Definitions

  • the present invention relates to a reduction gear that decelerates an auxiliary torque for assisting steering and transmits it to a steering shaft.
  • a spur gear or a helical gear has a relatively high torque transmission efficiency of about 95%, so the output torque of the electric motor can be reduced accordingly. Therefore, it is possible to suppress the growth of the outer shape of the electric motor, and it is possible to make the entire electric power steering apparatus compact.
  • a reduction gear composed of a pair of spur gears set at a high reduction ratio or a helical gear is housed in a housing, and
  • a steering device is disclosed that can be made compact as a whole steering column in which an electric motor and a reduction gear are disposed by providing the motor in proximity to a housing.
  • Patent Document 2 discloses a reduction gear in which a fat and oil lubricant is filled in a housing that accommodates a gear, in order to reduce vibrations and the like due to tooth hitting noise when a worm gear is used.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-124045
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-147575
  • Patent Document 2 when it is intended to alleviate the vibration due to the rattling noise by filling a fat and oil lubricant having a high viscosity into the housing that accommodates the gear, the input rotation There is also a problem that the sense of viscosity becomes stronger with respect to torque, resulting in a decrease in steering feeling and a decrease in steering responsiveness.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to provide a reduction gear that reduces vibrations due to rattling noise while allowing a certain degree of backlash of a pair of gears.
  • the small gear shaft and the large gear shaft are flat.
  • a reduction gear in which a small gear provided on the small gear shaft and a large gear provided on the large gear shaft are arranged in a row so as to mutually coincide, and the rotation of the small gear shaft is transmitted to the large gear shaft.
  • the width of the small gear shaft and the large gear shaft in the direction perpendicular to the axial center direction between the small gear shaft and the large gear shaft between the end of the arc portion housing the gear is monotonously from the small gear side toward the large gear side. It is characterized by having an inner surface of increasing shape.
  • the reduction gear according to the first aspect of the present invention includes a housing that accommodates a pair of small gears and a large gear, and the inner surface of the housing has a smooth shape such that the oil lubricant flows smoothly. Therefore, when the grease lubricant is injected into the housing, the grease lubricant can move smoothly even if the posture of the car changes, and the vibration due to the rattling noise accompanying the change of the posture of the car increases or decreases. It also becomes possible to reduce the unevenness of the steering feeling resulting.
  • the reduction gear according to the second aspect of the invention is characterized in that the housing has a fat and oil lubricant in an amount for immersing a part of a joint portion between the small gear and the large gear.
  • a reduction gear according to a second aspect of the present invention includes a housing including a pair of small gears and a large gear, and in the housing, a part of the joint portion between the small gear and the large gear is filled with a grease lubricant. Therefore, it is possible to reduce the vibration due to rattling noise caused by the road surface reaction force without stuffing the backlash, and it is possible to reduce the decrease in the steering feeling and the decrease in the steering response due to excessive filling of the grease lubricant. It becomes.
  • the oil-based lubricant has a dynamic viscosity of 100,000 mm 2 / s or less when the ambient temperature is 130 ° C.
  • the kinematic viscosity is 300 mm 2 / s or more.
  • the temperature around the interior of the vehicle is 130 ° C.
  • the dynamic viscosity is 100,000 mm 2 / s or less
  • the ambient temperature is 60 ° C.
  • the dynamic viscosity is By setting the diameter to 300 mm 2 Zs or more, it is possible to reduce the vibration caused by the rattling noise while preventing a decrease in steering feeling and a decrease in steering responsiveness.
  • the bearing supporting the small gear shaft, the bearing supporting the large gear shaft, or the small gear shaft is characterized by including a lubricant seal that prevents the oil lubricant from leaking.
  • the bearing supporting the small gear shaft, or the bearing supporting the large gear shaft, or the bearing supporting the small gear shaft and the large gear shaft is provided with a lubricant seal.
  • the leakage of the grease lubricant injected into the housing can be prevented.
  • the present invention it is possible to reduce the vibration due to tooth hitting noise caused by the road surface reaction force without clogging the backlash, and the steering feeling is reduced due to excessive filling of the grease lubricant. It is possible to reduce the deterioration of the steering response.
  • the inner surface of the housing has a smooth shape in which the grease lubricant flows smoothly, it is also possible to reduce the unevenness of the steering feeling caused by the change in the posture of the car. It becomes.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in a plane including the central axis of a steering shaft and the central axis of rotation of an electric motor, of an electric power steering apparatus using a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a large gear and a small gear of a housing that accommodates a pair of gears in the reduction gear, in a direction perpendicular to the rotation axis of the small gear.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of a large gear and a small gear of another housing accommodating a pair of gears in the reduction gear, in a direction perpendicular to the rotation axis.
  • Fig. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of the housing, as seen from the side of the car, showing a state in which a grease lubricant has been injected into the housing.
  • FIG. 5 is an arrangement explanatory view of a lubricant seal material of the reduction gear according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a layout explanatory view of a lubricant seal material of the reduction gear according to the embodiment of the present invention. Explanation of sign
  • FIG. 1 is a cross-sectional view in a plane including a central axis of a steering shaft and a central axis of rotation of an electric motor, showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus using a reduction gear according to an embodiment of the present invention.
  • the steering torque acting on the steering wheel 5 is transmitted to the steering wheel side via the steering shaft 6, the torque bar 7, and the gear shaft 8, and the auxiliary torque of the electric motor 4 is reduced in speed. It is transmitted to the steering wheel side via the gear shaft 8.
  • the steering shaft 6 is connected to the steering wheel 5 and is a component of a Tonolek transmission means for transmitting the steering torque acting on the steering wheel 5 to the steering wheel side.
  • Torsion bar 7 connects steering shaft 6 and gear shaft 8 and causes torsional deformation by the steering torque, and a relative rotational angle displacement between steering shaft 6 and gear shaft 8 Give rise to
  • the torque bar 7 is not only a component of the torque transmission means but also a component of the torque detection mechanism.
  • the gear shaft 8 transmits the steering torque from the torque bar 7 to the steering wheel side, and transmits the auxiliary torque of the electric motor 4 from the reduction gear 3 to the steering wheel side.
  • the gear shaft 8 is also a component of the torque transmission means.
  • the reduction gear 3 includes a large gear 2 provided on the gear shaft 8 and a small gear 1 provided on the rotation shaft 10 of the electric motor 4.
  • the large gear 2 and the small gear 1 are spur gears or helical gears.
  • the torque detection mechanism 9 detects steering torque by detecting the displacement of the relative rotation angle between the gear shaft 8 and the steering shaft 6 caused by the torque bar 7 being twisted by the steering torque. To detect.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the large gear 2 and the small gear 1 of the housing 11 for housing a pair of gears in the reduction gear 3 according to the embodiment of the present invention in a direction perpendicular to the rotation axis.
  • the end opposite to the joint portion of both gears has an arc shape. The ends are connected by circumscribed lines of both arcs.
  • the radius of the arc on the small gear 1 side may be increased, or as shown in FIG. 3 (b), it may be a smooth curve instead of an arc.
  • the oil lubricant is injected into the inside of the housing 11, it is necessary to make sure that there are no corners or protrusions that would block the moving flow of the oil lubricant. It is necessary to prevent the part where the agent stagnates.
  • the housing 11 has a cross section perpendicular to the axial direction of the small gear shaft and the large gear shaft, and the end of the circular arc portion storing the large gear 2 and the end of the circular arc portion storing the small gear 1 It is necessary to have an inner surface having a shape that monotonously increases from the small gear side to the large gear side in a direction perpendicular to the axial center direction of the small gear shaft and the large gear shaft between the two. With such a shape, the oil-based lubricant injected into the housing 11 smoothly moves in the housing 11 in accordance with the posture change of the vehicle without stagnation or stagnation on the inner surface of the housing 11. You can
  • the dynamic viscosity is 100, OOOmm 2 Zs or less in the case of temperature force S_30 ° C in a motor, and the dynamic temperature is 60 ° C or less.
  • the viscosity is preferably 3 OO mm 2 / s or more. Generally, as the temperature in the car increases, the viscosity of the grease lubricant decreases rapidly.
  • the dynamic viscosity is 300 mm 2 / s or more, thereby alleviating the vibration due to the rattling noise while preventing the deterioration of the steering feeling and the steering responsiveness. it can.
  • FIG. 4 is a partial enlarged cross-sectional view of the housing 11 as seen from the side of the vehicle, showing a state where the grease lubricant 14 is injected into the housing 11.
  • the grease lubricant 14 is injected into the housing 11.
  • FIG. 4 if a part of the portion where the small gear 1 and the large gear 2 meet if the fat and oil lubricant 14 is not completely filled in the housing 11, it is in a state where it is immersed in the fat and oil lubricant 14 It is enough.
  • the oil-based lubricant 14 makes it possible to reduce the vibration caused by the rattle noise, and to maintain the balance between the two.
  • the amount of the fat lubricant 14 is small in FIG. 4, the diffusion range of the fat lubricant 14 due to the behavior of the car is limited. Therefore, it is possible to prevent the grease lubricant 14 from leaking to the outside of the housing 11 by providing the lubricant sealing material 15 on the inner side of the housing for the bearing 12 that supports the rotating shaft 10. Become.
  • the grease lubricant 14 is provided outside the housing 11 by providing the lubricant sealing material 15 on the inner side of the housing 11 also for the bearing 13 that supports the gear shaft 8. Can be reliably prevented.
  • Lubricant sealing material 15 is not limited to being provided on the inner side of housing 11.
  • lubricant sealing material 15 may be provided on the outer side of housing 11, as shown in FIG. .
  • the bearing provided with the lubricant seal material 15 is also provided only for the bearing 12 supporting the rotating shaft 10 if the injection amount of the oil lubricant 14 is small, and the shaft for the gear shaft is increased as the injection amount of the oil lubricant 14 increases. If it is also provided for the bearing 13 that supports 8, please let us know.
  • the posture of the car changes.
  • the grease lubricant 14 can be prevented from leaking to the outside through the bearing, and a part of the portion where the small gear 1 and the large gear 2 are in contact can be reliably maintained in the grease lubricant 14.
  • the presence of the fat and oil lubricant 14 makes it possible to reduce the vibration caused by the rattling noise, and it becomes possible to balance the two in a well-balanced manner.

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Abstract

　一対の歯車のバックラッシをある程度許容しつつ、歯打ち音による振動を低減する減速機を提供する。小歯車軸と大歯車軸とが平行で、小歯車軸に設けた小歯車１と大歯車軸に設けた大歯車２とを互いに噛合うよう配置し、小歯車軸の回転を大歯車軸に伝達する減速機において、小歯車１及び大歯車２を収納するハウジング１１を備え、ハウジング１１は、小歯車軸及び大歯車軸の軸方向に垂直な断面で、大歯車２を収納する円弧部分の端部と小歯車１を収納する円弧部分の端部との間での小歯車軸と大歯車軸との軸心間方向に垂直な方向の幅が、小歯車側から大歯車側に向かって単調に増加する形状の内面を有する。ハウジング１１は、小歯車１と大歯車２との噛合い部分の一部を浸す量の油脂潤滑剤１４を内部に有する。                                                                         

Description

明 細 書
減速機
技術分野
[0001] 本発明は、操舵を補助する補助トルクを減速してステアリングシャフトに伝達する減 速機に関する。
背景技術
[0002] 昨今の自動車用ステアリング装置においては、操舵補助機構として電動モータを 活用した電動パワーステアリング装置が多く用いられる。従来の電動パワーステアリ ング装置は、電動モータの回転トルクを、ウォームギヤを介して、ステアリングコラムに 補助トルクとして伝達する。
[0003] し力 、ウォームギヤは、一般に回転トルクの伝達効率が 60— 80%と低いことから、 減速比を不変とした場合、より大きな電動モータの出力トノレクが必要となり、結果的に 電動モータの外径が大きくなる。したがって、電動パワーステアリング装置全体をコン パ外化することが困難であるという問題点があった。最近では、斯かる問題点を解決 するために、電動モータの出力軸をステアリングコラムと平行になるよう取り付け、減 速機構として平歯車またははすば歯車を使用するものが開発されている。
[0004] 平歯車またははすば歯車は、トルク伝達効率が約 95%と比較的高いことから、その 分電動モータの出力トルクを減じることができる。したがって、電動モータの外形の肥 大化を抑制することができ、電動パワーステアリング装置全体をコンパクトにすること が可能となる。
[0005] しかし、例えば平歯車を使用する減速機構で、電動モータの出力軸に設けられる 歯車と、該歯車に嚙合するステアリングコラムに取り付けられた歯車とを単純に嚙合 わせた一段構成で必要な減速比を得ようとすると、従動側歯車であるステアリングコラ ム側歯車のピッチ円が大きくなり、装置全体としてコンパクトィ匕することが困難であると レ、う状況は改善されない。
[0006] 一方、平歯車を使用した単純な 1段構成ではなぐ例えば中間ギヤを介在させた多 段構成とする方法では、ノくックラッシの増加による心地よい操舵感の減退、、減速機 の構造の複雑化に伴うコストアップが生じる等、新たな問題点が生じる。
[0007] 斯かる問題点を解決するために、例えば特許文献 1では、高い減速比に設定され た一対の平歯車、またははすば歯車で構成された減速機をハウジング内に収納し、 電動モータをハウジングに近接して設けることで、電動モータ及び減速機を配置した ステアリングコラム全体としてコンパクトィ匕を図ることができるステアリング装置が開示 されている。
[0008] また、特許文献 2では、ウォームギヤを用いる場合の歯打ち音による振動等を軽減 するために、歯車を収納するハウジング内に油脂潤滑剤を充填した減速機が開示さ れている。
[0009] 特許文献 1 :特開平 11一 124045号公報
特許文献 2：特開 2002 - 147575号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0010] しかし、一対の歯車についてある程度のバックラッシを許容する場合、比較的高い 周波数を有する路面反力がラック軸に入力されると、歯打ち音と呼ばれる騒音による 振動が激しくなる。従来のようにウォームギヤを用いている場合、歯車間の芯間距離 を調整する等により、バックラッシを極力詰めることで、歯打ち音による振動の軽減を 図っているが、減速機の伝達効率は却って低下し、マッチング及び調整のための作 業工数が増加する等の問題点が生じていた。
[0011] これに対して、特許文献 2のように、歯車を収納するハウジング内に高い粘度を有 する油脂潤滑剤を充填することで歯打ち音による振動を緩和しょうとすると、入力され る回転トルクに対して粘性感が強くなり、操舵感覚の低下及び操舵応答性の低下を 招くという問題点もあった。
[0012] 本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、一対の歯車のバックラッシをある 程度許容しつつ、歯打ち音による振動を低減する減速機を提供することを目的とす る。
課題を解決するための手段
[0013] 上記目的を達成するために第 1発明に係る減速機は、小歯車軸と大歯車軸とが平 行で、前記小歯車軸に設けた小歯車と前記大歯車軸に設けた大歯車とを互いに嚙 合うよう配置し、前記小歯車軸の回転を前記大歯車軸に伝達する減速機において、 前記小歯車及び前記大歯車を収納するハウジングを備え、前記ハウジングは、前記 小歯車軸及び前記大歯車軸の軸方向に垂直な断面で、前記大歯車を収納する円 弧部分の端部と前記小歯車を収納する円弧部分の端部との間での前記小歯車軸と 前記大歯車軸との軸心間方向に垂直な方向の幅が、小歯車側から大歯車側に向か つて単調に増加する形状の内面を有することを特徴とする。
[0014] 第 1発明に係る減速機では、一対の小歯車と大歯車とを収納するハウジングを備え 、該ハウジングの内面の形状が油脂潤滑剤がスムーズに流れるような滑らかな形状 を有していることから、ハウジング内に油脂潤滑剤を注入した場合、車の姿勢が変化 しても油脂潤滑剤がスムーズに移動することができ、車の姿勢変化に伴う歯打ち音に よる振動の増減に起因する操舵感覚のムラを低減することも可能となる。
[0015] また、第 2発明に係る減速機は、前記ハウジングは、前記小歯車と前記大歯車との 嚙合い部分の一部を浸す量の油脂潤滑剤を内部に有することを特徴とする。
[0016] 第 2発明に係る減速機では、一対の小歯車と大歯車とを包含するハウジングを備え 、該ハウジング内で小歯車と大歯車との嚙合い部分の一部が油脂潤滑剤で満たされ ることから、バックラッシを詰めることなく路面反力に起因する歯打ち音による振動を 軽減することができ、油脂潤滑剤充填の過多による操舵感覚の低下及び操舵応答 の低下を軽減することが可能となる。
[0017] また、第 3発明に係る減速機は、第 2発明において、前記油脂潤滑剤は、周囲の温 度が一 30°Cの場合、動粘度が 100, 000mm2/s以下であり、周囲の温度が 60°Cの 場合、動粘度が 300mm2/s以上であることを特徴とする。
[0018] 第 3発明に係る減速機では、車内の周囲の温度が一 30°Cで、動粘度が 100， 000 mm2/s以下であり、周囲の温度が 60°Cで、動粘度が 300mm2Zs以上であることに より、操舵感覚の低下及び操舵応答性の低下を防ぎつつ、歯打ち音による振動を緩 和することが可能となる。
[0019] また、第 4発明に係る減速機は、第 2発明または第 3発明において、前記小歯車軸 を支持する軸受、もしくは前記大歯車軸を支持する軸受、または前記小歯車軸及び 前記大歯車軸を支持する軸受は、前記油脂潤滑剤の漏洩を防止する潤滑剤シール を備えることを特徴とする。
[0020] 第 4発明に係る減速機では、小歯車軸を支持する軸受、もしくは大歯車軸を支持す る軸受、または小歯車軸及び大歯車軸を支持する軸受に潤滑剤シールを備えること で、ハウジング内へ注入された油脂潤滑剤の漏洩を防止することが可能となる。 発明の効果
[0021] 以上詳述した如く本発明によれば、バックラッシを詰めることなく路面反力に起因す る歯打ち音による振動を軽減することができ、油脂潤滑剤充填の過多による操舵感 覚の低下及び操舵応答の低下を軽減することが可能となる。
[0022] また、ハウジングの内面の形状が油脂潤滑剤がスムーズに流れるような滑らかな形 状を有してレ、ることから、車の姿勢変化に伴う操舵感覚のムラを低減することも可能と なる。
図面の簡単な説明
[0023] [図 1]本発明の実施の形態に係る減速機を用いる電動パワーステアリング装置の、ス テアリングシャフトの中心軸と電動モータの回転中心軸とを含む平面での断面図であ る。
[図 2]減速機における一対の歯車を収納するハウジングの大歯車及び小歯車の回転 軸と垂直な方向の断面図である。
[図 3]減速機における一対の歯車を収納する他のハウジングの大歯車及び小歯車の 回転軸と垂直な方向の断面図である。
[図 4]ハウジング内に油脂潤滑剤を注入した状態を示すハウジングの車の側面から見 た部分拡大断面図である。
[図 5]本発明の実施の形態に係る減速機の潤滑剤シール材の配置説明図である。
[図 6]本発明の実施の形態に係る減速機の潤滑剤シール材の配置説明図である。 符号の説明
[0024] 1 小歯車
2 大困車
3 減速機 4 電動モータ
5 ステアリングホイ一ノレ
6 ステアリングシャフト
7 卜ーシ 3ンバー
8 困車用ンャフト
10 回転軸
11 ハウジング
12、 13 軸受
14 油脂潤滑剤
15 潤滑剤シール材
発明を実施するための最良の形態
[0025] 図 1は本発明の実施の形態に係る減速機を用いる電動パワーステアリング装置の 概略構成を示す、ステアリングシャフトの中心軸と電動モータの回転中心軸とを含む 平面での断面図である。図 1に示すように、ハンドル 5に作用する操舵トルクをステア リングシャフト 6、トーシヨンバー 7、歯車用シャフト 8を介して操向車輪側に伝達すると 共に、電動モータ 4の補助トルクを減速機 3及び歯車用シャフト 8を介して操向車輪 側に伝達する。
[0026] ステアリングシャフト 6は、ハンドル 5に連結されており、このハンドル 5に作用する操 舵トルクを操向車輪側に伝達するトノレク伝達手段の一構成要素となっている。
[0027] トーシヨンバー 7は、ステアリングシャフト 6と歯車用シャフト 8とを連結すると共に、操 舵トルクによって捩れ変形を生じ、ステアリングシャフト 6と歯車用シャフト 8との間に相 対的な回転角の変位を生じさせる。該トーシヨンバー 7は、トルク伝達手段の一構成 要素となっていると共に、トルク検出機構の一構成要素ともなつている。
[0028] 歯車用シャフト 8は、トーシヨンバー 7からの操舵トルクを操向車輪側に伝達すると共 に、減速機 3からの電動モータ 4の補助トルクを操向車輪側に伝達する。この歯車用 シャフト 8もトルク伝達手段の一構成要素となっている。
[0029] 減速機 3は、歯車用シャフト 8に設けた大歯車 2と、電動モータ 4の回転軸 10に設け た小歯車 1とを備える。大歯車 2及び小歯車 1は、平歯車またははすば歯車である。 大歯車 2及び小歯車 1に平歯車またははすば歯車を用いることで、大きな減速比の 場合であっても、電動モータ 4の出力である補助トノレクを効率良く歯車用シャフト 8に 伝達すること力できる。
[0030] トルク検出機構 9は、トーシヨンバー 7が操舵トルクによって捻られ、これによつて生じ る歯車用シャフト 8とステアリングシャフト 6との相対的な回転角の変位を検出すること によって、操舵トルクを検出する。
[0031] 図 2は本発明の実施の形態に係る減速機 3における一対の歯車を収納するハウジ ング 11の大歯車 2及び小歯車 1の回転軸と垂直な方向の断面図である。大歯車 2と 小歯車 1とを収納するように、両歯車の嚙合い部分と反対側の端部は円弧形状を有 する。該端部の間は、双方の円弧の外接線で結ばれている。
[0032] なお、ハウジング 11の大歯車 2と小歯車 1とを収納する端部の間は、図 2のように必 ずしも両歯車を収納する円弧の外接線である必要は無ぐ例えば図 3 (a)に示すよう に小歯車 1側の円弧の半径を大きくしても良いし、図 3 (b)に示すように円弧ではなく 滑らかな曲線形状を有するものであってもよい。ただし、ハウジング 11の内部には油 脂潤滑剤が注入されることから、油脂潤滑剤の移動流れをせき止めるような角部、ま たは突起部が生じないようにする必要があり、さらに油脂潤滑剤が滞留する部分が生 じないようにする必要がある。
[0033] したがって、ハウジング 11は、小歯車軸及び大歯車軸の軸方向に垂直な断面で、 大歯車 2を収納する円弧部分の端部と小歯車 1を収納する円弧部分の端部との間で の小歯車軸と大歯車軸との軸心間方向に垂直な方向の幅力 小歯車側から大歯車 側に向かって単調に増加する形状の内面を有することが必要となる。斯かる形状とす ることで、ハウジング 11に注入される油脂潤滑剤は、ハウジング 11の内面にぉレ、て 滞留することがなぐ車の姿勢変動に応じてハウジング 11内を円滑に移動することが できる。
[0034] なお、油脂潤滑剤としてはグリース等が用いられる力 車内の温度力 S_30°Cの場合 に、動粘度が 100, OOOmm2Zs以下であり、周囲の温度が 60°Cの場合、動粘度が 3 OOmm2/s以上であることが好ましい。一般に車内の温度が上昇すると、油脂潤滑 剤の粘度は急速に低下する。粘度が所定の値を下回ると、入力される回転トルクに 対して粘性感が生じにくぐ操舵感覚の低下及び操舵応答性の低下を防ぐことはで きる力 S、歯打ち音による振動を緩和することができず、路面からの反力を吸収すること ができない。したがって、車内の温度が 60°Cの場合に、動粘度が 300mm2/s以上 であることで、操舵感覚の低下及び操舵応答性の低下を防ぎつつ、歯打ち音による 振動を緩和することができる。
[0035] 図 4は、ハウジング 11内に油脂潤滑剤 14を注入した状態を示すハウジング 11の車 の側面から見た部分拡大断面図である。図 4に示すように、油脂潤滑剤 14をハウジ ング 11内に目いっぱい充填するのではなぐ小歯車 1と大歯車 2とが嚙合う部分の一 部が油脂潤滑剤 14に浸る状態であれば足りる。このようにハウジング 11内に油脂潤 滑剤 14を完全に充填しないことにより、入力される回転トルクに対して粘性感を感じ るのを軽減し、操舵感覚の低下及び操舵応答性の低下を軽減する。また、油脂潤滑 剤 14の存在によって、歯打ち音による振動を緩和することも可能となり、両者のバラ ンスを保つことが可能となる。
[0036] また、図 4では油脂潤滑剤 14の量が少ないので、車の挙動による油脂潤滑剤 14の 拡散範囲が限定される。したがって、回転軸 10を支持する軸受 12に対して、ハウジ ングの内部側に潤滑剤シール材 15を設けることで、油脂潤滑剤 14がハウジング 11 の外部へ漏洩するのを防止することが可能となる。
[0037] 油脂潤滑剤 14の注入量が増加するに伴って車の挙動による油脂潤滑剤 14の拡 散範囲が拡大する。したがって、例えば図 5に示すように、歯車用シャフト 8を支持す る軸受 13に対しても、ハウジング 11の内部側に潤滑剤シール材 15を設けることで、 油脂潤滑剤 14がハウジング 11の外部へ漏洩するのを確実に防止することが可能と なる。
[0038] なお、潤滑剤シール材 15は、ハウジング 11の内部側に設けることに限定されるもの ではなぐ例えば図 6に示すように、ハウジング 11の外部側に設けるものであってもよ レ、。潤滑剤シール材 15を設ける軸受についても油脂潤滑剤 14の注入量が少なけれ ば回転軸 10を支持する軸受 12に対してのみ設け、油脂潤滑剤 14の注入量が増加 するに伴って歯車用シャフト 8を支持する軸受 13に対しても設ければょレ、。
[0039] 以上のように潤滑剤シール材 15を設けることで、車の姿勢が変化した場合であって も、油脂潤滑剤 14が軸受を介して外部へ漏洩することがなぐまた小歯車 1と大歯車 2とが嚙合う部分の一部分が油脂潤滑剤 14に浸る状態を確実に維持することができ ることから、入力される回転トルクに対して粘性感を感じるのを軽減し、操舵感覚の低 下及び操舵応答性の低下を軽減することができる。また、油脂潤滑剤 14の存在によ つて、歯打ち音による振動を緩和することも可能となり、両者をバランスよく両立するこ とが可能となる。

Claims

請求の範囲
[1] 小歯車軸と大歯車軸とが平行で、前記小歯車軸に設けた小歯車と前記大歯車軸に 設けた大歯車とを互いに嚙合うよう配置し、前記小歯車軸の回転を前記大歯車軸に 伝達する減速機において、
前記小歯車及び前記大歯車を収納するハウジングを備え、
前記ハウジングは、
前記小歯車軸及び前記大歯車軸の軸方向に垂直な断面で、前記大歯車を収納す る円弧部分の端部と前記小歯車を収納する円弧部分の端部との間での前記小歯車 軸と前記大歯車軸との軸心間方向に垂直な方向の幅が j、歯車側から大歯車側に 向かって単調に増加する形状の内面を有することを特徴とする減速機。
[2] 前記ハウジングは、前記小歯車と前記大歯車との嚙合い部分の一部を浸す量の油 脂潤滑剤を内部に有することを特徴とする請求項 1記載の減速機。
[3] 前記油脂潤滑剤は、
周囲の温度が一 30°Cの場合、動粘度が 100, 000mm2/s以下であり、 周囲の温度が 60°Cの場合、動粘度が 300mm2/s以上であることを特徴とする請 求項 2記載の減速機。
[4] 前記小歯車軸を支持する軸受、もしくは前記大歯車軸を支持する軸受、または前記 小歯車軸及び前記大歯車軸を支持する軸受は、前記油脂潤滑剤の漏洩を防止する 潤滑剤シールを備えることを特徴とする請求項 2または 3記載の減速機。
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