WO2022124119A1

WO2022124119A1 - 減速機

Info

Publication number: WO2022124119A1
Application number: PCT/JP2021/043689
Authority: WO
Inventors: 拓造伊藤; 勝海下田; 大輝増田; 雅青山; 槙橘田; 冠華蔡; 展資山田
Original assignee: Ｋｙｂ株式会社
Priority date: 2020-12-11
Filing date: 2021-11-29
Publication date: 2022-06-16
Also published as: JP2022093033A

Abstract

減速機１００は、開口部（１０）を有するハウジング（１１）と、ハウジング（１１）の開口部（１０）を封止するカバー（１２）と、ハウジング（１１）とカバー（１２）との間に圧縮して設けられ両者間を封止するシール部材（１３）と、を備え、カバー（１２）は、外周面（１２ｆ）に環状に設けられハウジング（１１）の内周面（１１ｂ）に圧入される圧入部（１２ｃ）を有する。

Description

減速機

　本発明は、減速機に関する。

　ＪＰ２０１７－２２７２２７Ａに記載の減速機では、減速機を収容するハウジングに、カバーが複数のボルトにより締結されている。

　このような減速機では、ハウジングとカバーとをシールするために、Ｏリング等のシール部材が設けられる。しかしながら、シール部材のみでは、ハウジングとカバーとの間で高いシール性を得られない可能性がある。

　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、減速機のハウジングとカバーとの間のシール性を向上させることを目的とする。

　本発明のある態様によれば、減速機であって、開口部を有するハウジングと、前記ハウジングの前記開口部を封止するカバーと、前記ハウジングと前記カバーとの間に圧縮して設けられ両者間を封止するシール部材と、を備え、前記カバーは、外周面に環状に設けられ前記ハウジングの内周面に圧入される圧入部を有する。

図１は本発明の実施形態に係る減速機の部分断面図である。図２はハウジングとカバーとの固定部の拡大断面図である。図３は変形例に係るカバーの拡大断面図である。図４は変形例に係るカバーの図３に対応する拡大断面図である。図５は変形例に係るハウジングとカバーとの固定部の図２に対応する拡大断面図である。図６は変形例に係るハウジングとカバーとの固定部の図２に対応する拡大断面図である。

　図面を参照して、本発明の実施形態に係る減速機１００について説明する。本実施形態では、減速機１００が、電動パワーステアリング装置に用いられる場合について説明する。

　電動パワーステアリング装置は、ドライバによるハンドルの操舵を補助する回転トルクとして、電動モータ（図示せず）の駆動力を、減速機１００によって減速してラック軸（図示せず）に付与する。

　図１に示すように、減速機１００は、電動モータからの駆動力が入力されるウォームシャフト１と、ウォームシャフト１と噛み合うウォームホイール２と、ウォームホイール２と一体に回転するピニオン軸３と、ピニオン軸３に形成されラック軸と噛み合うピニオン４と、ピニオン軸３を回転自在に支持する軸受５，６と、を備える。

　電動モータからの駆動力は、ウォームシャフト１，ウォームホイール２，ピニオン軸３，及びピニオン４を通じてラック軸に伝達され、ドライバの操舵力をアシストするように作用する。

　また、減速機１００は、開口部１０を有するハウジング１１と、ハウジング１１の開口部１０を封止するカバー１２と、ハウジング１１とカバー１２との間に圧縮して設けられ両者間を封止するシール部材１３と、を備える。ハウジング１１とカバー１２とは、締結部材としての複数のボルト１４によって固定される。ハウジング１１の端面には、ボルト１４が締結される締結穴１１ａが設けられる。ハウジング１１は、例えばアルミニウムなどの金属によって形成される。

　本実施形態では、ハウジング１１の開口部１０は円状であり、カバー１２は、開口部１０を封止するように円板状に形成される。カバー１２は、例えば樹脂製である。カバー１２は、金属製であってもよい。

　図１，２に示すように、カバー１２は、ハウジング１１の開口部１０に挿入される本体部１２ａと、本体部１２ａの外周面１２ｆから径方向に突出して形成される環状のフランジ部１２ｂとを有する。本体部１２ａの外周面１２ｆには、ハウジング１１の内周面１１ｂに圧入される環状の圧入部１２ｃ（図２参照）と、シール部材１３が収容される環状の収容溝１２ｄと、が設けられる。フランジ部１２ｂには、ボルト１４が挿通する挿通孔１２ｅが形成される。挿通孔１２ｅには、金属製のカラー１５（図２参照）が挿入される。

　本体部１２ａは、外径がハウジング１１の内周面１１ｂの内径と略同一の円板状に形成される。圧入部１２ｃは、本体部１２ａの外周面１２ｆから突出して設けられる突起であり、本実施形態では断面は半円状である。圧入部１２ｃは、ハウジング１１の内周面１１ｂに対して締め代を有する。そのため、本体部１２ａがハウジング１１の開口部１０に挿入されると、圧入部１２ｃはハウジング１１の内周面１１ｂによって径方向に潰されて、内周面１１ｂに密着した状態となる。フランジ部１２ｂは、ボルト１４の締結力により、ハウジング１１の端面に押圧されて固定される。

　シール部材１３は、例えばＯリング等の環状の弾性部材であり、ハウジング１１の内周面１１ｂとカバー１２の収容溝１２ｄとの間に径方向に圧縮して設けられる。つまり、収容溝１２ｄは、シール部材１３を収容した状態で、シール部材１３が露出する深さに形成される。

　減速機１００では、カバー１２の圧入部１２ｃがハウジング１１の内周面１１ｂに圧入されるため、圧入部１２ｃが内周面１１ｂに密着し、圧入部１２ｃによってハウジング１１とカバー１２との間がシールされる。よって、ハウジング１１とカバー１２との間は、シール部材１３に加えてカバー１２の圧入部１２ｃによってもシールされる。そのため、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。

　また、圧入部１２ｃは、ハウジング１１の内周面１１ｂに圧入されることにより、径方向に力が作用する。つまり、圧入部１２ｃには、周方向の位置によらず、一定の力が作用する。そのため、圧入部１２ｃが全周にわたって均一に潰されて、圧入部１２ｃと内周面１１ｂとが密着する。そのため、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性をより向上させることができる。

　したがって、例えば、品質試験等で減速機１００に塩水を噴霧した場合であっても、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性が高いため、ハウジング１１内に塩水が侵入して生じるアルミニウム製のハウジング１１の腐食を防止することができる。

　また、圧入部１２ｃは、シール部材１３よりも開口部１０側に設けられる。つまり、ハウジング１１とカバー１２との間からハウジング１１内へ侵入しようとする異物や液体は、シール部材１３よりも先に圧入部１２ｃに接触する。これにより、シール部材１３が異物や液体と接触し劣化することが抑制される。よって、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。

　さらに、圧入部１２ｃは、カバー１２の一部として設けられるため、減速機１００に別の部材を設けることなく、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。また、カバー１２の射出成型時に圧入部１２ｃも一緒に成形することで、圧入部１２ｃのない従来のカバーから製造コストを増やすことなく、カバー１２を製造することができる。

　以上の本実施形態によれば、以下に示す作用効果を奏する。

　減速機１００では、カバー１２の圧入部１２ｃがハウジング１１の内周面１１ｂに圧入されるため、ハウジング１１とカバー１２との間は、シール部材１３に加えてカバー１２の圧入部１２ｃによってもシールされる。よって、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。

　圧入部１２ｃは、ハウジング１１の内周面１１ｂに圧入されるため、圧入部１２ｃが全周にわたって均一に潰されて、圧入部１２ｃと内周面１１ｂとが密着する。そのため、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。

　圧入部１２ｃは、カバー１２の一部として設けられるものであるため、減速機１００に別の部材を設けることなく、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。また、カバー１２の射出成型時に圧入部１２ｃも一緒に成形することで、圧入部１２ｃのない従来のカバーから製造コストを増やすことなく、カバー１２を製造することができる。

　シール部材１３は、カバー１２の外周面１２ｆとハウジング１１の内周面１１ｂとの間に設けられ、圧入部１２ｃは、シール部材１３よりも開口部１０側に設けられるため、シール部材１３が異物と接触し劣化することが抑制される。よって、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。

　次に、本実施形態の変形例について説明する。

　＜変形例１＞
　上記実施形態では、圧入部１２ｃは断面が半円状の突起であり、突起の数は一つである。しかし、圧入部１２ｃの数及び形状は、ハウジング１１の開口部１０の内径に対して締め代を有する構成であればよい。例えば、図３に示すように、突起が軸方向に離れて二個や二個以上の複数個設けられてもよい。突起の数が増えることにより、ハウジング１１とカバー１２との間をシールする箇所が増え、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。また、突起の形状は、断面が三角形状であってもよく、突起の数が複数個である場合には、断面が半円状の突起と断面が三角形状の突起の両方が混在してもよい。

　また、図４に示すように、圧入部１２ｃは、本体部１２ａの外周面１２ｆの一部もしくは全体に、ハウジング１１の内周面１１ｂに対して傾斜して形成されるテーパ面であってもよい。なお、図４では、圧入部１２ｃの傾斜を誇張して記載している。これらの構成であっても、ハウジング１１とカバー１２との間が、シール部材１３に加えてカバー１２の圧入部１２ｃによってもシールされるため、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。しかしながら、圧入部１２ｃがハウジング１１の内周面１１ｂに対して傾斜したテーパ面である構成では、圧入部１２ｃとハウジング１１の内周面１１ｂとの接触面積が大きい。これに対し、図１，２に示した上記実施形態では、圧入部１２ｃは突起であるため、圧入部１２ｃがテーパ面である構成と比較して、圧入部１２ｃとハウジング１１の内周面１１ｂとの接触面積が小さい。そのため、小さい力で圧入部１２ｃをハウジング１１の内周面１１ｂに圧入することができる。よって、減速機１００の組み立てを容易にすることができる。さらに、圧入部１２ｃを圧入する力が小さく済むため、減速機１００の製造において当該工程を行う装置は、圧入部１２ｃを圧入するために大きな力を必要としない。そのため、当該装置の能力を下げることができるため、減速機１００の製造コストを低減することができる。なお、圧入部１２ｃは、ハウジング１１の内周面１１ｂに対して傾斜するテーパ面である外周面１２ｆに形成されてもよい。

　＜変形例２＞
　上記実施形態では、シール部材１３はハウジング１１の内周面１１ｂとカバー１２の収容溝１２ｄとの間に径方向に圧縮して設けられる。しかし、図５に示すように、シール部材１３は、ハウジング１１とカバー１２との間に軸方向に圧縮して設けられてもよい。具体的には、ハウジング１１の端面にはシール部材１３を収容する収容溝１１ｅが設けられ、シール部材１３は、収容溝１１ｅとフランジ部１２ｂとの間に軸方向に圧縮して設けられる。しかしながら、この構成では、シール部材１３は各ボルト１４の締結力によって軸方向に圧縮される。そのため、ボルト１４の配置や各ボルト１４の締結力の違いなどにより、シール部材１３に軸方向に作用する力がシール部材１３の周方向の位置によって異なり、シール部材１３が全周にわたって軸方向に均一に圧縮されず、シール部材１３によるシール性が不安定となるおそれがある。これに対し、図１，２に示した上記実施形態では、シール部材１３がハウジング１１の内周面１１ｂとカバー１２の収容溝１２ｄとの間に径方向に圧縮して設けられるため、ボルト１４の配置や各ボルト１４の締結力の違いなどに関わらず、シール部材１３が全周にわたって径方向に均一に圧縮され、シール部材１３によるシール性が安定する。

　＜変形例３＞
　上記実施形態では、ハウジング１１とカバー１２とはボルト１４によって固定される。しかし、図６に示すように、ボルト１４は設けられなくてもよい。つまり、カバー１２は、圧入部１２ｃのみによりハウジング１１に固定されてもよい。この場合、カバー１２の圧入部１２ｃによって、ハウジング１１とカバー１２との間がシールされるとともに、ハウジング１１とカバー１２とが固定される。そのため、ハウジング１１とカバー１２を固定するためのボルト１４等の締結部材を設ける必要がなく、減速機１００の部品点数を削減することができる。

　以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、及び効果をまとめて説明する。

　減速機１００は、開口部１０を有するハウジング１１と、ハウジング１１の開口部１０を封止するカバー１２と、ハウジング１１とカバー１２との間に圧縮して設けられ両者間を封止するシール部材１３と、を備え、カバー１２は、外周面１２ｆに環状に設けられハウジング１１の内周面１１ｂに圧入される圧入部１２ｃを有する。

　この構成では、圧入部１２ｃはハウジング１１の内周面１１ｂに圧入されるため、圧入部１２ｃによってハウジング１１とカバー１２との間がシールされるため、ハウジング１１とカバー１２との間は、シール部材１３に加えてカバー１２の圧入部１２ｃによってもシールされる。よって、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。

　また、圧入部１２ｃは、カバー１２の外周面１２ｆから突出して設けられる突起である。

　この構成では、圧入部１２ｃは突起であるため、小さい力で圧入部１２ｃをハウジング１１の内周面１１ｂに圧入することができる。よって、減速機１００の組み立てを容易にすることができる。

　また、シール部材１３は、カバー１２の外周面１２ｆとハウジング１１の内周面１１ｂとの間に設けられ、圧入部１２ｃは、シール部材１３よりも開口部１０側に設けられる。

　この構成では、カバー１２の圧入部１２ｃがハウジング１１の開口部１０側に設けられる。これにより、シール部材１３が異物と接触し劣化することが抑制される。よって、ハウジング１１とカバー１２との間のシール性を向上させることができる。

　また、カバー１２は、圧入部１２ｃのみによりハウジング１１に固定される。

　この構成では、カバー１２の圧入部１２ｃによって、ハウジング１１とカバー１２との間がシールされるとともに、ハウジング１１とカバー１２とが固定される。そのため、ハウジング１１とカバー１２を固定するための締結部材を設ける必要がない。よって、減速機１００の部品点数を削減することができる。

　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

　上記実施形態では、電動パワーステアリング装置の減速機１００に本発明を適用する例について説明したが、コンベア、ウィンチ、工作機械、建設機械等の種々の機械の減速機に本発明を適用することができる。

　本願は２０２０年１２月１１日に日本国特許庁に出願された特願２０２０－２０６０９６に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims

　減速機であって、
　開口部を有するハウジングと、
　前記ハウジングの前記開口部を封止するカバーと、
　前記ハウジングと前記カバーとの間に圧縮して設けられ両者間を封止するシール部材と、を備え、
　前記カバーは、外周面に環状に設けられ前記ハウジングの内周面に圧入される圧入部を有する減速機。
　請求項１に記載の減速機であって、
　前記圧入部は、前記カバーの前記外周面から突出して設けられる突起である減速機。
　請求項１に記載の減速機であって、
　前記シール部材は、前記カバーの前記外周面と前記ハウジングの前記内周面との間に設けられ、
　前記圧入部は、前記シール部材よりも前記開口部側に設けられる減速機。
　請求項１に記載の減速機であって、
　前記カバーは、前記圧入部のみにより前記ハウジングに固定される減速機。