JP2002333059A - 歯車とこれを備えた電動パワーステアリング装置 - Google Patents
歯車とこれを備えた電動パワーステアリング装置Info
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- JP2002333059A JP2002333059A JP2001139813A JP2001139813A JP2002333059A JP 2002333059 A JP2002333059 A JP 2002333059A JP 2001139813 A JP2001139813 A JP 2001139813A JP 2001139813 A JP2001139813 A JP 2001139813A JP 2002333059 A JP2002333059 A JP 2002333059A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】歯の衝突音をバックラッシが大きくても低減す
ることで製造コストを低減可能な歯車を提供する。 【解決手段】金属製のスリーブ１１と、このスリーブ１
１の外周を囲む合成樹脂材製のギヤ本体１２とを有す
る。そのスリーブ１１の外周とギヤ本体１２の内周との
間に、そのギヤ本体１２を形成する合成樹脂材よりも硬
度の低いエラストマー樹脂材製の環状部材１３が介在す
る。
ることで製造コストを低減可能な歯車を提供する。 【解決手段】金属製のスリーブ１１と、このスリーブ１
１の外周を囲む合成樹脂材製のギヤ本体１２とを有す
る。そのスリーブ１１の外周とギヤ本体１２の内周との
間に、そのギヤ本体１２を形成する合成樹脂材よりも硬
度の低いエラストマー樹脂材製の環状部材１３が介在す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば操舵補助力
発生用電動アクチュエータの回転を、ウォームのような
駆動ギヤと、この駆動ギヤに噛み合うウォームホイール
のような従動ギヤとから構成される減速ギヤ機構を介し
て車輪に伝達する電動パワーステアリング装置におい
て、その従動ギヤとして用いるのに適した歯車とこれを
備えた電動パワーステアリング装置に関する。
発生用電動アクチュエータの回転を、ウォームのような
駆動ギヤと、この駆動ギヤに噛み合うウォームホイール
のような従動ギヤとから構成される減速ギヤ機構を介し
て車輪に伝達する電動パワーステアリング装置におい
て、その従動ギヤとして用いるのに適した歯車とこれを
備えた電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】操舵補助力発生用電動アクチュエータの
回転を減速ギヤ機構を介して車輪に伝達する電動パワー
ステアリング装置においては、低騒音化と軽量化が要望
されている。
回転を減速ギヤ機構を介して車輪に伝達する電動パワー
ステアリング装置においては、低騒音化と軽量化が要望
されている。
【０００３】そこで、その減速ギヤ機構を構成する従動
ギヤを、金属製スリーブと、このスリーブの外周を囲む
合成樹脂材製のギヤ本体とで構成することが行われてい
る。そのギヤ本体は、そのスリーブが挿入された状態の
成形型内に合成樹脂材が注入されることで、射出成形さ
れると共にそのスリーブに一体化されている。
ギヤを、金属製スリーブと、このスリーブの外周を囲む
合成樹脂材製のギヤ本体とで構成することが行われてい
る。そのギヤ本体は、そのスリーブが挿入された状態の
成形型内に合成樹脂材が注入されることで、射出成形さ
れると共にそのスリーブに一体化されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】その駆動ギヤの歯と従
動ギヤの歯との間のバックラッシが大きいと、たとえギ
ヤ本体が合成樹脂材製であっても、歯と歯の衝突音が大
きくなる。しかし、初期バックラッシを小さく設定する
と、ナイロン等の合成樹脂材が吸水により膨潤し、駆動
ギヤから従動ギヤへの回転伝達に要するトルクが過大に
なり、適切な操舵補助力を付与することができなくな
る。そのため、初期バックラッシを適切な大きさに設定
するように厳しい管理が必要となり、生産性が低下して
製造コストが上昇していた。また、その初期バックラッ
シを適切に設定しても、駆動ギヤや従動ギヤの歯の摩耗
やクリープ変形によりバックラッシが増大すると歯の衝
突音が大きくなる。そのため、そのギヤ本体を形成する
合成樹脂材として、摩耗やクリープ変形の少ない高価な
材料を使用する必要があり、製造コストが上昇してい
た。
動ギヤの歯との間のバックラッシが大きいと、たとえギ
ヤ本体が合成樹脂材製であっても、歯と歯の衝突音が大
きくなる。しかし、初期バックラッシを小さく設定する
と、ナイロン等の合成樹脂材が吸水により膨潤し、駆動
ギヤから従動ギヤへの回転伝達に要するトルクが過大に
なり、適切な操舵補助力を付与することができなくな
る。そのため、初期バックラッシを適切な大きさに設定
するように厳しい管理が必要となり、生産性が低下して
製造コストが上昇していた。また、その初期バックラッ
シを適切に設定しても、駆動ギヤや従動ギヤの歯の摩耗
やクリープ変形によりバックラッシが増大すると歯の衝
突音が大きくなる。そのため、そのギヤ本体を形成する
合成樹脂材として、摩耗やクリープ変形の少ない高価な
材料を使用する必要があり、製造コストが上昇してい
た。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、金属製のスリ
ーブと、このスリーブの外周を囲む合成樹脂材製のギヤ
本体とを有する歯車において、そのスリーブの外周とギ
ヤ本体の内周との間に、そのギヤ本体を形成する合成樹
脂材よりも硬度の低いエラストマー樹脂材製の環状部材
が介在することを特徴とする。本発明の構成によれば、
合成樹脂製ギヤ本体と金属製スリーブとの間に、そのギ
ヤ本体よりも硬度の低いエラストマー樹脂材製の環状部
材が介在するので、その環状部材により歯車の歯が他の
歯車の歯車と衝突することにより発生する音を吸収でき
る。これにより、初期バックラッシを大きく設定しても
歯の衝突音が大きくなることはなく、また、初期バック
ラッシを大きく設定することで回転伝達に要するトルク
が過大になることはないので初期バックラッシを厳しく
管理する必要もなくなり、さらに、歯の摩耗やクリープ
変形の影響も低下するのでギヤ本体の合成樹脂材として
安価な材料を使用できる。
ーブと、このスリーブの外周を囲む合成樹脂材製のギヤ
本体とを有する歯車において、そのスリーブの外周とギ
ヤ本体の内周との間に、そのギヤ本体を形成する合成樹
脂材よりも硬度の低いエラストマー樹脂材製の環状部材
が介在することを特徴とする。本発明の構成によれば、
合成樹脂製ギヤ本体と金属製スリーブとの間に、そのギ
ヤ本体よりも硬度の低いエラストマー樹脂材製の環状部
材が介在するので、その環状部材により歯車の歯が他の
歯車の歯車と衝突することにより発生する音を吸収でき
る。これにより、初期バックラッシを大きく設定しても
歯の衝突音が大きくなることはなく、また、初期バック
ラッシを大きく設定することで回転伝達に要するトルク
が過大になることはないので初期バックラッシを厳しく
管理する必要もなくなり、さらに、歯の摩耗やクリープ
変形の影響も低下するのでギヤ本体の合成樹脂材として
安価な材料を使用できる。
【０００６】その環状部材を形成するエラストマー樹脂
材は、熱可塑性とされると共に、その融点は前記ギヤ本
体を形成する熱可塑性合成樹脂材の融点よりも高くさ
れ、その環状部材は、そのスリーブが挿入された状態の
成形型内にエラストマー樹脂材が注入されることで、射
出成形されると共にそのスリーブに一体化され、そのギ
ヤ本体は、その一体化されたスリーブと環状部材とが挿
入された状態の成形型内に合成樹脂材が注入されること
で、射出成形されると共にその環状部材に一体化されて
いるのが好ましい。あるいは、その環状部材を形成する
エラストマー樹脂材は、熱可塑性とされると共に、その
融点は前記ギヤ本体を形成する熱可塑性合成樹脂材の融
点よりも低くされ、そのギヤ本体は、成形型内に合成樹
脂材が注入されることで射出成形され、その環状部材
は、その成形されたギヤ本体と前記スリーブとが挿入さ
れた状態の成形型内にエラストマー樹脂材が注入される
ことで、射出成形されると共にそのギヤ本体とスリーブ
とに一体化されているのが好ましい。これにより、環状
部材の射出成形工程とギヤ本体の射出成形工程の２回成
形のみでスリーブと環状部材とギヤ本体とを一体化で
き、スリーブと環状部材とギヤ本体とを個別に成形して
接着剤等を用いて一体化するのに比べて製造コストを低
減できる。
材は、熱可塑性とされると共に、その融点は前記ギヤ本
体を形成する熱可塑性合成樹脂材の融点よりも高くさ
れ、その環状部材は、そのスリーブが挿入された状態の
成形型内にエラストマー樹脂材が注入されることで、射
出成形されると共にそのスリーブに一体化され、そのギ
ヤ本体は、その一体化されたスリーブと環状部材とが挿
入された状態の成形型内に合成樹脂材が注入されること
で、射出成形されると共にその環状部材に一体化されて
いるのが好ましい。あるいは、その環状部材を形成する
エラストマー樹脂材は、熱可塑性とされると共に、その
融点は前記ギヤ本体を形成する熱可塑性合成樹脂材の融
点よりも低くされ、そのギヤ本体は、成形型内に合成樹
脂材が注入されることで射出成形され、その環状部材
は、その成形されたギヤ本体と前記スリーブとが挿入さ
れた状態の成形型内にエラストマー樹脂材が注入される
ことで、射出成形されると共にそのギヤ本体とスリーブ
とに一体化されているのが好ましい。これにより、環状
部材の射出成形工程とギヤ本体の射出成形工程の２回成
形のみでスリーブと環状部材とギヤ本体とを一体化で
き、スリーブと環状部材とギヤ本体とを個別に成形して
接着剤等を用いて一体化するのに比べて製造コストを低
減できる。
【０００７】そのスリーブの外周に軸方向に沿う歯面を
有する複数の歯が、周方向の間隔をおいて並列するよう
に形成され、その環状部材を形成するエラストマー樹脂
材が、そのスリーブの各歯の間に充填され、その環状部
材の外周に軸方向に沿う歯面を有する複数の歯が、周方
向の間隔をおいて並列するように形成され、そのギヤ本
体を形成する合成樹脂材が、その環状部材の各歯の間に
充填されているのが好ましい。そのスリーブの外周に形
成された複数の歯の間に環状部材を形成するエラストマ
ー樹脂材が充填され、その環状部材の外周に形成された
複数の歯の間にギヤ本体を形成する合成樹脂材が充填さ
れることで、スリーブに対するギヤ本体の回り止めを確
実に行うことができる。また、そのスリーブの各歯の歯
面が軸方向に沿うことで、スリーブが挿入された状態の
成形型内に注入されたエラストマー樹脂材の流動性が良
好なものになる。さらに、その環状部材の各歯の歯面が
軸方向に沿うことで、環状部材が挿入された状態の成形
型内に注入された合成樹脂材の流動性が良好なものにな
る。これにより、ボイドやウェルド等の欠陥やクラック
の発生を防止し、環状部材とギヤ本体の強度を向上でき
る。
有する複数の歯が、周方向の間隔をおいて並列するよう
に形成され、その環状部材を形成するエラストマー樹脂
材が、そのスリーブの各歯の間に充填され、その環状部
材の外周に軸方向に沿う歯面を有する複数の歯が、周方
向の間隔をおいて並列するように形成され、そのギヤ本
体を形成する合成樹脂材が、その環状部材の各歯の間に
充填されているのが好ましい。そのスリーブの外周に形
成された複数の歯の間に環状部材を形成するエラストマ
ー樹脂材が充填され、その環状部材の外周に形成された
複数の歯の間にギヤ本体を形成する合成樹脂材が充填さ
れることで、スリーブに対するギヤ本体の回り止めを確
実に行うことができる。また、そのスリーブの各歯の歯
面が軸方向に沿うことで、スリーブが挿入された状態の
成形型内に注入されたエラストマー樹脂材の流動性が良
好なものになる。さらに、その環状部材の各歯の歯面が
軸方向に沿うことで、環状部材が挿入された状態の成形
型内に注入された合成樹脂材の流動性が良好なものにな
る。これにより、ボイドやウェルド等の欠陥やクラック
の発生を防止し、環状部材とギヤ本体の強度を向上でき
る。
【０００８】操舵補助力発生用電動アクチュエータの回
転を、駆動ギヤと、この駆動ギヤに噛み合う従動ギヤと
を介して車輪に伝達する減速ギヤ機構を備える電動パワ
ーステアリング装置において、その従動ギヤとして上記
本発明の構成を備えた歯車が用いられるのが好ましい。
これにより、その電動パワーステアリング装置を備えた
車両の運転中における静粛性を向上できる。
転を、駆動ギヤと、この駆動ギヤに噛み合う従動ギヤと
を介して車輪に伝達する減速ギヤ機構を備える電動パワ
ーステアリング装置において、その従動ギヤとして上記
本発明の構成を備えた歯車が用いられるのが好ましい。
これにより、その電動パワーステアリング装置を備えた
車両の運転中における静粛性を向上できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に示す電動パワーステアリン
グ装置１は、ステアリングホイール２の操舵により発生
する操舵トルクを、ステアリングシャフト３によりピニ
オン４に伝達することで、そのピニオン４に噛み合うラ
ック５を移動させ、そのラック５の動きをタイロッドや
ナックルアーム等（図示省略）を介して車輪６に伝達す
ることで舵角を変化させる。
グ装置１は、ステアリングホイール２の操舵により発生
する操舵トルクを、ステアリングシャフト３によりピニ
オン４に伝達することで、そのピニオン４に噛み合うラ
ック５を移動させ、そのラック５の動きをタイロッドや
ナックルアーム等（図示省略）を介して車輪６に伝達す
ることで舵角を変化させる。
【００１０】そのステアリングシャフト３により伝達さ
れる操舵トルクに応じた操舵補助力を付与するため、そ
の操舵トルクを検出するトルクセンサ７と、その検出さ
れた操舵トルクに応じ駆動される操舵補助力発生用モー
タ（電動アクチュエータ）８と、そのモータ８により駆
動される駆動シャフト５０の外周に一体的に設けられる
金属製ウォーム９（駆動ギヤ）と、そのウォーム９に噛
み合うと共にステアリングシャフト３に取り付けられる
ウォームホイール（従動ギヤ）１０とが設けられてい
る。そのモータ８の回転をウォーム９およびウォームホ
イール１０を介してステアリングシャフト３から車輪６
に伝達することで操舵補助力を付与できる。そのウォー
ム９とウォームホイール１０とがモータ８の回転を車輪
６に伝達する減速ギヤ機構を構成する。図２に示すよう
に、ハウジング２１に取り付けられるモータ８により駆
動される駆動シャフト５０は、そのハウジング２１によ
り軸受６２、６３を介して支持される。
れる操舵トルクに応じた操舵補助力を付与するため、そ
の操舵トルクを検出するトルクセンサ７と、その検出さ
れた操舵トルクに応じ駆動される操舵補助力発生用モー
タ（電動アクチュエータ）８と、そのモータ８により駆
動される駆動シャフト５０の外周に一体的に設けられる
金属製ウォーム９（駆動ギヤ）と、そのウォーム９に噛
み合うと共にステアリングシャフト３に取り付けられる
ウォームホイール（従動ギヤ）１０とが設けられてい
る。そのモータ８の回転をウォーム９およびウォームホ
イール１０を介してステアリングシャフト３から車輪６
に伝達することで操舵補助力を付与できる。そのウォー
ム９とウォームホイール１０とがモータ８の回転を車輪
６に伝達する減速ギヤ機構を構成する。図２に示すよう
に、ハウジング２１に取り付けられるモータ８により駆
動される駆動シャフト５０は、そのハウジング２１によ
り軸受６２、６３を介して支持される。
【００１１】そのステアリングシャフト３は、ステアリ
ングホイール２に連結される第１シャフト３ａと、この
第１シャフト３ａにピン２２により連結される筒状の第
２シャフト３ｂと、この第２シャフト３ｂの外周にブッ
シュ２５を介して相対回転可能に嵌め合わされる筒状の
第３シャフト３ｃとに分割されている。各シャフト３
ａ、３ｂ、３ｃの中心孔にトーションバー２３が挿入さ
れている。そのトーションバー２３の一端は第１シャフ
ト３ａと第２シャフト３ｂとに前記ピン２２により連結
され、他端はピン２４により第３シャフト３ｃに連結さ
れている。これにより、その第２シャフト３ｂと第３シ
ャフト３ｃとは操舵トルクに応じて弾性的に相対回転可
能とされている。
ングホイール２に連結される第１シャフト３ａと、この
第１シャフト３ａにピン２２により連結される筒状の第
２シャフト３ｂと、この第２シャフト３ｂの外周にブッ
シュ２５を介して相対回転可能に嵌め合わされる筒状の
第３シャフト３ｃとに分割されている。各シャフト３
ａ、３ｂ、３ｃの中心孔にトーションバー２３が挿入さ
れている。そのトーションバー２３の一端は第１シャフ
ト３ａと第２シャフト３ｂとに前記ピン２２により連結
され、他端はピン２４により第３シャフト３ｃに連結さ
れている。これにより、その第２シャフト３ｂと第３シ
ャフト３ｃとは操舵トルクに応じて弾性的に相対回転可
能とされている。
【００１２】その第２シャフト３ｂは、そのハウジング
２１に圧入されたステアリングコラム３０によりブッシ
ュ３１を介して支持される。その第３シャフト３ｃは、
ハウジング２１により軸受２６、２７を介して支持され
る。その第３シャフト３ｃの外周に、上記ウォームホイ
ール１０が嵌め合わされて一体化されている。
２１に圧入されたステアリングコラム３０によりブッシ
ュ３１を介して支持される。その第３シャフト３ｃは、
ハウジング２１により軸受２６、２７を介して支持され
る。その第３シャフト３ｃの外周に、上記ウォームホイ
ール１０が嵌め合わされて一体化されている。
【００１３】そのトルクセンサ７は、第２シャフト３ｂ
に固定される磁性材製の第１検出リング３６と、第３シ
ャフト３ｃに固定される磁性材製の第２検出リング３７
と、両検出リング３６、３７の対向間を覆う検出コイル
３３とを有する。第１検出リング３６の端面に周方向に
沿って設けられる複数の歯３６ａと、第２検出リング３
７の端面に周方向に沿って設けられる複数の歯３７ａと
の対向面積が、第２シャフト３ｂと第３シャフト３ｃの
操舵トルクに応じた弾性的な相対回転に応じて変化し、
その変化に対応して検出コイル３３の発生磁束に対する
磁気抵抗が変化することから、その検出コイル３３の出
力に基づき操舵トルクを検出できる。このトルクセンサ
７は公知の構成のものを用いることができる。その検出
された操舵トルクに対応した信号に応じて上記モータ８
が駆動され、このモータ８の回転はウォーム９、ウォー
ムホイール１０を介してステアリングシャフト３に伝達
され、操舵補助力が付与される。
に固定される磁性材製の第１検出リング３６と、第３シ
ャフト３ｃに固定される磁性材製の第２検出リング３７
と、両検出リング３６、３７の対向間を覆う検出コイル
３３とを有する。第１検出リング３６の端面に周方向に
沿って設けられる複数の歯３６ａと、第２検出リング３
７の端面に周方向に沿って設けられる複数の歯３７ａと
の対向面積が、第２シャフト３ｂと第３シャフト３ｃの
操舵トルクに応じた弾性的な相対回転に応じて変化し、
その変化に対応して検出コイル３３の発生磁束に対する
磁気抵抗が変化することから、その検出コイル３３の出
力に基づき操舵トルクを検出できる。このトルクセンサ
７は公知の構成のものを用いることができる。その検出
された操舵トルクに対応した信号に応じて上記モータ８
が駆動され、このモータ８の回転はウォーム９、ウォー
ムホイール１０を介してステアリングシャフト３に伝達
され、操舵補助力が付与される。
【００１４】そのウォームホイール１０は、金属製のス
リーブ１１と、このスリーブ１１の外周を囲む合成樹脂
材製の環状のギヤ本体１２とを有し、そのギヤ本体１２
の外周にウォーム９の歯９ａに噛み合う歯１２ａが形成
されている。そのスリーブ１１の外周とギヤ本体１２の
内周との間に、そのギヤ本体１２を形成する合成樹脂材
よりも硬度の低いエラストマー樹脂材製の環状部材１３
が介在する。その金属製スリーブ１１を介してウォーム
ホイール１０はステアリングシャフト３の外周に圧入さ
れたりキー等を介して固定される。
リーブ１１と、このスリーブ１１の外周を囲む合成樹脂
材製の環状のギヤ本体１２とを有し、そのギヤ本体１２
の外周にウォーム９の歯９ａに噛み合う歯１２ａが形成
されている。そのスリーブ１１の外周とギヤ本体１２の
内周との間に、そのギヤ本体１２を形成する合成樹脂材
よりも硬度の低いエラストマー樹脂材製の環状部材１３
が介在する。その金属製スリーブ１１を介してウォーム
ホイール１０はステアリングシャフト３の外周に圧入さ
れたりキー等を介して固定される。
【００１５】そのギヤ本体１２を形成する合成樹脂材と
しては、例えばＰＡ（ポリアミド）６、ＰＡ６６、ＰＡ
４６、ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ６１２、ＰＡ６１０、
ＰＡ６Ｔ、ＰＡ９Ｔ、ＰＡ６・６Ｔ、ＰＰＡ（ポリフタ
ルアミド）等のナイロン系合成樹脂材や、ナイロン系以
外のＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＥＥＫ
（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＢＴ（ポリブチレ
ンテレフタレート）等の熱可塑性合成樹脂材を用いるこ
とができる。
しては、例えばＰＡ（ポリアミド）６、ＰＡ６６、ＰＡ
４６、ＰＡ１１、ＰＡ１２、ＰＡ６１２、ＰＡ６１０、
ＰＡ６Ｔ、ＰＡ９Ｔ、ＰＡ６・６Ｔ、ＰＰＡ（ポリフタ
ルアミド）等のナイロン系合成樹脂材や、ナイロン系以
外のＰＰＳ（ポリフェニレンスルフィド）、ＰＥＥＫ
（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＢＴ（ポリブチレ
ンテレフタレート）等の熱可塑性合成樹脂材を用いるこ
とができる。
【００１６】そのスリーブ１１は、内外周が円筒面に沿
い、図３に示すように、その軸方向寸法は外周側領域１
１′では内周側領域１１″よりも小さくされている。そ
のスリーブ１１の外周に、ウォームホイール１０の回転
軸方向に沿う歯面を有する複数の歯１１ａが、周方向の
間隔をおいて並列するように形成されている。各歯１１
ａの形状は特に限定されず、例えばインボリュート歯形
を有するものとされたり、軸方向視で半円状や台形状と
される。このスリーブ１１の歯１１ａのモジュールはギ
ヤ本体１２の歯１２ａのモジュールよりも小さくされて
いる。その環状部材１３を形成するエラストマー樹脂材
が、そのスリーブ１１の各歯１１ａの間に充填され、こ
れによりスリーブ１１と環状部材１３との軸中心の相対
回転変位が阻止される。その環状部材１３は、そのスリ
ーブ１１の外周側領域１１′の両端面を抱き込むように
形成され、これによりスリーブ１１と環状部材１３との
軸方向の相対変位が阻止される。
い、図３に示すように、その軸方向寸法は外周側領域１
１′では内周側領域１１″よりも小さくされている。そ
のスリーブ１１の外周に、ウォームホイール１０の回転
軸方向に沿う歯面を有する複数の歯１１ａが、周方向の
間隔をおいて並列するように形成されている。各歯１１
ａの形状は特に限定されず、例えばインボリュート歯形
を有するものとされたり、軸方向視で半円状や台形状と
される。このスリーブ１１の歯１１ａのモジュールはギ
ヤ本体１２の歯１２ａのモジュールよりも小さくされて
いる。その環状部材１３を形成するエラストマー樹脂材
が、そのスリーブ１１の各歯１１ａの間に充填され、こ
れによりスリーブ１１と環状部材１３との軸中心の相対
回転変位が阻止される。その環状部材１３は、そのスリ
ーブ１１の外周側領域１１′の両端面を抱き込むように
形成され、これによりスリーブ１１と環状部材１３との
軸方向の相対変位が阻止される。
【００１７】その環状部材１３は、内外周が円筒面に沿
い、その軸方向寸法は外周側領域１３′では内周側領域
１３″よりも小さくされている。その環状部材１３の外
周に、ウォームホイール１０の回転軸方向に沿う歯面を
有する複数の歯１３ａが、周方向の間隔をおいて並列す
るように形成されている。各歯１３ａの形状は特に限定
されず、例えばインボリュート歯形を有するものとされ
たり、軸方向視で半円状や台形状とされる。この環状部
材１３の歯１３ａのモジュールはギヤ本体１２の歯１２
ａのモジュールよりも小さくされている。そのギヤ本体
１２を形成する合成樹脂材が、その環状部材１３の各歯
１３ａの間に充填され、これによりギヤ本体１２と環状
部材１３との軸中心の相対回転変位が阻止される。その
ギヤ本体１２は、その環状部材１３の外周側領域１３′
の両端面を抱き込むように形成され、これによりギヤ本
体１２と環状部材１３との軸方向の相対変位が阻止され
る。
い、その軸方向寸法は外周側領域１３′では内周側領域
１３″よりも小さくされている。その環状部材１３の外
周に、ウォームホイール１０の回転軸方向に沿う歯面を
有する複数の歯１３ａが、周方向の間隔をおいて並列す
るように形成されている。各歯１３ａの形状は特に限定
されず、例えばインボリュート歯形を有するものとされ
たり、軸方向視で半円状や台形状とされる。この環状部
材１３の歯１３ａのモジュールはギヤ本体１２の歯１２
ａのモジュールよりも小さくされている。そのギヤ本体
１２を形成する合成樹脂材が、その環状部材１３の各歯
１３ａの間に充填され、これによりギヤ本体１２と環状
部材１３との軸中心の相対回転変位が阻止される。その
ギヤ本体１２は、その環状部材１３の外周側領域１３′
の両端面を抱き込むように形成され、これによりギヤ本
体１２と環状部材１３との軸方向の相対変位が阻止され
る。
【００１８】その環状部材１３を形成する熱可塑性エラ
ストマー樹脂材の硬度範囲は、デュロメータＤスケール
で１０〜７０であるのが好ましい。その硬度が１０未満
であるとモータ８の回転トルクを伝達するのが困難にな
り、その硬度が７０を超えると吸音効果が低下するから
である。また、その環状部材１３における歯１３ａのピ
ッチ円とスリーブ１１における歯１１ａのピッチ円との
距離Ｓは、１ｍｍ〜１００ｍｍであるのが好ましい。そ
の距離Ｓが１ｍｍ未満では射出成形が困難になり、１０
ｍｍ以上ではモータ８の回転トルクを伝達するのが困難
になる。その熱可塑性エラストマー樹脂材としては、例
えば東レデュポン社の商標名ハイトレル、エーイーエス
ジャパン社の商標名サントプレーン、ＤＩＣバイエルポ
リマー社の商標名パンデックス等を用いることができ
る。
ストマー樹脂材の硬度範囲は、デュロメータＤスケール
で１０〜７０であるのが好ましい。その硬度が１０未満
であるとモータ８の回転トルクを伝達するのが困難にな
り、その硬度が７０を超えると吸音効果が低下するから
である。また、その環状部材１３における歯１３ａのピ
ッチ円とスリーブ１１における歯１１ａのピッチ円との
距離Ｓは、１ｍｍ〜１００ｍｍであるのが好ましい。そ
の距離Ｓが１ｍｍ未満では射出成形が困難になり、１０
ｍｍ以上ではモータ８の回転トルクを伝達するのが困難
になる。その熱可塑性エラストマー樹脂材としては、例
えば東レデュポン社の商標名ハイトレル、エーイーエス
ジャパン社の商標名サントプレーン、ＤＩＣバイエルポ
リマー社の商標名パンデックス等を用いることができ
る。
【００１９】そのウォームホイール１０を形成するに
は、先ず図４の（１）に示すように、そのスリーブ１１
が挿入された状態の成形型８０内に溶融状態の熱可塑性
エラストマー樹脂材を注入することで、環状部材１３を
成形すると共にスリーブ１１と一体化する。しかる後に
図４の（２）に示すように、そのスリーブ１１と環状部
材１３とが挿入された状態の成形型９０内にそのエラス
トマー樹脂材よりも融点の低い熱可塑性合成樹脂材を注
入することで、そのギヤ本体１２を射出成形すると共に
その環状部材１３に一体化する。その成形後にギヤ本体
１２の歯１２ａの仕上げ等を機械加工により行うことで
ウォームホイール１０が得られる。
は、先ず図４の（１）に示すように、そのスリーブ１１
が挿入された状態の成形型８０内に溶融状態の熱可塑性
エラストマー樹脂材を注入することで、環状部材１３を
成形すると共にスリーブ１１と一体化する。しかる後に
図４の（２）に示すように、そのスリーブ１１と環状部
材１３とが挿入された状態の成形型９０内にそのエラス
トマー樹脂材よりも融点の低い熱可塑性合成樹脂材を注
入することで、そのギヤ本体１２を射出成形すると共に
その環状部材１３に一体化する。その成形後にギヤ本体
１２の歯１２ａの仕上げ等を機械加工により行うことで
ウォームホイール１０が得られる。
【００２０】上記構成によれば、ウォームホイール１０
を構成する合成樹脂製ギヤ本体１２と金属製スリーブ１
１との間に、そのギヤ本体１２よりも硬度の低いエラス
トマー樹脂材製の環状部材１３が介在するので、その環
状部材１３によりウォーム９の歯９ａとウォームホイー
ル１０の歯１２ａとの衝突音を吸収でき、車両の運転室
内の静粛性を向上できる。また、初期バックラッシを大
きく設定しても歯９ａと歯１２ａとの衝突音が大きくな
ることはなく、回転伝達に要するトルクが過大になるこ
とはないので初期バックラッシを厳しく管理する必要も
なくなり生産性が向上され、さらに、ウォームホイール
１０の歯１２ａの摩耗やクリープ変形の影響も低下する
のでギヤ本体１２の合成樹脂材として安価な材料を使用
できる。その環状部材１３の射出成形工程とギヤ本体１
２の射出成形工程の２回成形のみでスリーブ１１と環状
部材１３とギヤ本体１２とを一体化でき、スリーブ１１
と環状部材１３とギヤ本体１２とを個別に成形して接着
剤等を用いて一体化するのに比べて製造コストを低減で
きる。そのスリーブ１１の外周に形成された複数の歯１
１ａの間に環状部材１３を形成するエラストマー樹脂材
が充填され、その環状部材１３の外周に形成された複数
の歯１３ａの間にギヤ本体１２を形成する合成樹脂材が
充填されることで、スリーブ１１に対するギヤ本体１２
の回り止めを確実に行うことができる。また、そのスリ
ーブ１１の各歯１１ａの歯面がウォームホイール１０の
回転軸方向に沿うことで、スリーブ１１が挿入された状
態の成形型８０内に注入される溶融状態のエラストマー
樹脂材の流動性が良好なものになる。さらに、その環状
部材１３の各歯１３ａの歯面がウォームホイール１０の
回転軸方向に沿うことで、環状部材１３が挿入された状
態の成形型９０内に注入される溶融状態の合成樹脂材の
流動性が良好なものになる。これにより、ボイドやウェ
ルド等の欠陥やクラックの発生を防止し、環状部材１３
とギヤ本体１２の強度を向上できる。そのスリーブ１１
の歯１１ａのモジュールと環状部材１３の歯１３ａのモ
ジュールとは、ギヤ本体１２の歯１２ａのモジュールよ
りも小さくされているので、操舵補助力発生用モータの
回転力を、ギヤ本体１２の歯１２ａで受けると同時にス
リーブ１１の歯１１ａと環状部材１３の歯１３ａでも受
けることができる。
を構成する合成樹脂製ギヤ本体１２と金属製スリーブ１
１との間に、そのギヤ本体１２よりも硬度の低いエラス
トマー樹脂材製の環状部材１３が介在するので、その環
状部材１３によりウォーム９の歯９ａとウォームホイー
ル１０の歯１２ａとの衝突音を吸収でき、車両の運転室
内の静粛性を向上できる。また、初期バックラッシを大
きく設定しても歯９ａと歯１２ａとの衝突音が大きくな
ることはなく、回転伝達に要するトルクが過大になるこ
とはないので初期バックラッシを厳しく管理する必要も
なくなり生産性が向上され、さらに、ウォームホイール
１０の歯１２ａの摩耗やクリープ変形の影響も低下する
のでギヤ本体１２の合成樹脂材として安価な材料を使用
できる。その環状部材１３の射出成形工程とギヤ本体１
２の射出成形工程の２回成形のみでスリーブ１１と環状
部材１３とギヤ本体１２とを一体化でき、スリーブ１１
と環状部材１３とギヤ本体１２とを個別に成形して接着
剤等を用いて一体化するのに比べて製造コストを低減で
きる。そのスリーブ１１の外周に形成された複数の歯１
１ａの間に環状部材１３を形成するエラストマー樹脂材
が充填され、その環状部材１３の外周に形成された複数
の歯１３ａの間にギヤ本体１２を形成する合成樹脂材が
充填されることで、スリーブ１１に対するギヤ本体１２
の回り止めを確実に行うことができる。また、そのスリ
ーブ１１の各歯１１ａの歯面がウォームホイール１０の
回転軸方向に沿うことで、スリーブ１１が挿入された状
態の成形型８０内に注入される溶融状態のエラストマー
樹脂材の流動性が良好なものになる。さらに、その環状
部材１３の各歯１３ａの歯面がウォームホイール１０の
回転軸方向に沿うことで、環状部材１３が挿入された状
態の成形型９０内に注入される溶融状態の合成樹脂材の
流動性が良好なものになる。これにより、ボイドやウェ
ルド等の欠陥やクラックの発生を防止し、環状部材１３
とギヤ本体１２の強度を向上できる。そのスリーブ１１
の歯１１ａのモジュールと環状部材１３の歯１３ａのモ
ジュールとは、ギヤ本体１２の歯１２ａのモジュールよ
りも小さくされているので、操舵補助力発生用モータの
回転力を、ギヤ本体１２の歯１２ａで受けると同時にス
リーブ１１の歯１１ａと環状部材１３の歯１３ａでも受
けることができる。
【００２１】本発明は上記実施形態に限定されない。例
えば変形例として、環状部材１３を形成する熱可塑性エ
ラストマー樹脂材の融点を、ギヤ本体１２を形成する熱
可塑性合成樹脂材の融点よりも低くしてもよい。この場
合、ウォームホイール１０を形成するには、先ず、その
ギヤ本体１２を、成形型内に溶融状態の合成樹脂材を注
入することで射出成形する。しかる後に、図５の（１）
に示すように、その成形されたギヤ本体１２とスリーブ
１１とが挿入された状態の成形型９０内に溶融状態の熱
可塑性エラストマー樹脂材を注入することで、図５の
（２）に示すように、その環状部材１３を射出成形する
と共に、その環状部材１３をギヤ本体１２とスリーブ１
１とに一体化する。その成形後にギヤ本体１２の歯１２
ａの仕上げ等を機械加工により行うことでウォームホイ
ール１０が得られる。また、駆動ギヤと従動ギヤはウォ
ームとウォームホイールとに限定されず、各々をベベル
ギヤやハイポイドギヤにより構成してもよい。さらに、
本発明の歯車は、上記実施形態のような電動パワーステ
アリング装置における従動ギヤとして用いられるものに
限定されず、他の歯車と噛み合って回転伝達用ギア機構
を構成する歯車であれば用いることができる。
えば変形例として、環状部材１３を形成する熱可塑性エ
ラストマー樹脂材の融点を、ギヤ本体１２を形成する熱
可塑性合成樹脂材の融点よりも低くしてもよい。この場
合、ウォームホイール１０を形成するには、先ず、その
ギヤ本体１２を、成形型内に溶融状態の合成樹脂材を注
入することで射出成形する。しかる後に、図５の（１）
に示すように、その成形されたギヤ本体１２とスリーブ
１１とが挿入された状態の成形型９０内に溶融状態の熱
可塑性エラストマー樹脂材を注入することで、図５の
（２）に示すように、その環状部材１３を射出成形する
と共に、その環状部材１３をギヤ本体１２とスリーブ１
１とに一体化する。その成形後にギヤ本体１２の歯１２
ａの仕上げ等を機械加工により行うことでウォームホイ
ール１０が得られる。また、駆動ギヤと従動ギヤはウォ
ームとウォームホイールとに限定されず、各々をベベル
ギヤやハイポイドギヤにより構成してもよい。さらに、
本発明の歯車は、上記実施形態のような電動パワーステ
アリング装置における従動ギヤとして用いられるものに
限定されず、他の歯車と噛み合って回転伝達用ギア機構
を構成する歯車であれば用いることができる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、歯の衝突音をバックラ
ッシが大きくても低減することで製造コストを低減可能
な歯車と、その歯車を備えることで車室内の静粛性を向
上できる電動パワーステアリング装置を提供できる。
ッシが大きくても低減することで製造コストを低減可能
な歯車と、その歯車を備えることで車室内の静粛性を向
上できる電動パワーステアリング装置を提供できる。
【図１】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装
置の断面図
置の断面図
【図２】図１のＩＩ‐ＩＩ線断面図
【図３】本発明の実施形態のウォームホイールの部分断
面図
面図
【図４】本発明の実施形態の（１）はスリーブと環状部
材の成形状態を示す断面図、（２）はスリーブと環状部
材とギヤ本体の成形状態を示す断面図
材の成形状態を示す断面図、（２）はスリーブと環状部
材とギヤ本体の成形状態を示す断面図
【図５】本発明の実施形態の変形例の（１）はスリーブ
とギヤ本体の成形状態を示す断面図、（２）はスリーブ
と環状部材とギヤ本体の成形状態を示す断面図
とギヤ本体の成形状態を示す断面図、（２）はスリーブ
と環状部材とギヤ本体の成形状態を示す断面図
８ モータ（操舵補助力発生用電動アクチュエータ） ９ ウォーム（駆動ギヤ） １０ ウォームホイール（従動ギヤ） １１ スリーブ １１ａ 歯 １２ ギヤ本体 １２ａ 歯 １３ 環状部材 １３ａ 歯
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｋ 21:00 Ｂ２９Ｌ 31:08 Ｂ２９Ｌ 31:08 31:46 31:46 Ｆターム(参考） 3D033 CA02 CA04 CA16 CA21 CA28 3J009 DA11 DA18 EA05 EA19 EA23 EB06 EB14 FA08 3J030 AA06 AB03 BA03 BB02 BC08 4F206 AA45 AH12 AH19 JA07 JB12 JQ81
Claims (5)
- 【請求項１】金属製のスリーブと、このスリーブの外周
を囲む合成樹脂材製のギヤ本体とを有する歯車におい
て、そのスリーブの外周とギヤ本体の内周との間に、そ
のギヤ本体を形成する合成樹脂材よりも硬度の低いエラ
ストマー樹脂材製の環状部材が介在することを特徴とす
る歯車。 - 【請求項２】その環状部材を形成するエラストマー樹脂
材は、熱可塑性とされると共に、その融点は前記ギヤ本
体を形成する熱可塑性合成樹脂材の融点よりも高くさ
れ、その環状部材は、そのスリーブが挿入された状態の
成形型内にエラストマー樹脂材が注入されることで、射
出成形されると共にそのスリーブに一体化され、そのギ
ヤ本体は、その一体化されたスリーブと環状部材とが挿
入された状態の成形型内に合成樹脂材が注入されること
で、射出成形されると共にその環状部材に一体化されて
いる請求項１に記載の歯車。 - 【請求項３】その環状部材を形成するエラストマー樹脂
材は、熱可塑性とされると共に、その融点は前記ギヤ本
体を形成する熱可塑性合成樹脂材の融点よりも低くさ
れ、そのギヤ本体は、成形型内に合成樹脂材が注入され
ることで射出成形され、その環状部材は、その成形され
たギヤ本体と前記スリーブとが挿入された状態の成形型
内にエラストマー樹脂材が注入されることで、射出成形
されると共にそのギヤ本体とスリーブとに一体化されて
いる請求項１に記載の歯車。 - 【請求項４】そのスリーブの外周に軸方向に沿う歯面を
有する複数の歯が、周方向の間隔をおいて並列するよう
に形成され、その環状部材を形成するエラストマー樹脂
材が、そのスリーブの各歯の間に充填され、その環状部
材の外周に軸方向に沿う歯面を有する複数の歯が、周方
向の間隔をおいて並列するように形成され、そのギヤ本
体を形成する合成樹脂材が、その環状部材の各歯の間に
充填されている請求項１〜３の中の何れかに記載の歯
車。 - 【請求項５】操舵補助力発生用電動アクチュエータの回
転を、駆動ギヤと、この駆動ギヤに噛み合う従動ギヤと
を介して車輪に伝達する減速ギヤ機構を備える電動パワ
ーステアリング装置において、その従動ギヤとして請求
項１〜４の中の何れかに記載の歯車が用いられることを
特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139813A JP2002333059A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 歯車とこれを備えた電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001139813A JP2002333059A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 歯車とこれを備えた電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002333059A true JP2002333059A (ja) | 2002-11-22 |
Family
ID=18986527
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001139813A Pending JP2002333059A (ja) | 2001-05-10 | 2001-05-10 | 歯車とこれを備えた電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002333059A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1327569A2 (en) * | 2002-01-11 | 2003-07-16 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Gear, reduction gear combination and electric power steering apparatus |
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| JP2012046168A (ja) * | 2010-07-27 | 2012-03-08 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2012520979A (ja) * | 2009-03-17 | 2012-09-10 | クワドラント エーペーペー アクチェンゲゼルシャフト | 複合歯車ブランクおよび複合歯車ブランクの製造方法 |
| EP3120987A1 (en) | 2015-07-03 | 2017-01-25 | Nakanishi Metal Works Co., Ltd. | Method for manufacturing a resin gear with a metal core |
| EP3238906A1 (en) | 2016-04-26 | 2017-11-01 | Nakanishi Metal Works Co., Ltd. | Manufacturing method of insert molded article |
| CN109555832A (zh) * | 2017-09-25 | 2019-04-02 | 亿迈齿轮两合股份公司 | 用于圆柱齿轮传动装置的圆柱齿轮及制造圆柱齿轮的方法 |
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| JP2020514647A (ja) * | 2017-03-23 | 2020-05-21 | カスケード ドライブズ アクチボラグＣａｓｃａｄｅ Ｄｒｉｖｅｓ Ａｂ | 複合遊星ギア構成およびギアホイール構成 |
-
2001
- 2001-05-10 JP JP2001139813A patent/JP2002333059A/ja active Pending
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2012520979A (ja) * | 2009-03-17 | 2012-09-10 | クワドラント エーペーペー アクチェンゲゼルシャフト | 複合歯車ブランクおよび複合歯車ブランクの製造方法 |
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| US10682793B2 (en) | 2015-07-03 | 2020-06-16 | Nakanishi Metal Works Co., Ltd. | Method for manufacturing resin gear with core metal |
| EP3238906A1 (en) | 2016-04-26 | 2017-11-01 | Nakanishi Metal Works Co., Ltd. | Manufacturing method of insert molded article |
| US10486349B2 (en) | 2016-04-26 | 2019-11-26 | Nakanishi Metal Works Co., Ltd. | Manufacturing method of insert molded article |
| JP2020514647A (ja) * | 2017-03-23 | 2020-05-21 | カスケード ドライブズ アクチボラグＣａｓｃａｄｅ Ｄｒｉｖｅｓ Ａｂ | 複合遊星ギア構成およびギアホイール構成 |
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| US11754164B2 (en) | 2017-09-25 | 2023-09-12 | Ims Gear Se & Co. Kgaa | Gear, gearwheel pair, and method for producing a gear |
| KR102592864B1 (ko) * | 2017-09-25 | 2023-10-23 | 이엠에스 기어 에스에 운트 코. 카케아아 | 스퍼 기어 유닛에 사용되는 스퍼 기어, 스퍼 기어 유닛용 기어 휠 쌍, 이러한 기어 쌍을 구비한 스퍼 기어 유닛, 및 스퍼 기어의 제조 방법 및 이의 스퍼 기어 유닛에서의 사용 |
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