JP2005088833A

JP2005088833A - Power steering device with variable reduction ratio

Info

Publication number: JP2005088833A
Application number: JP2003327831A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Inaguma; 義治稲熊; Susumu Honaga; 進穂永
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2003-09-19
Filing date: 2003-09-19
Publication date: 2005-04-07

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power steering device with variable reduction ratio embodied in a lightweight construction and capable of reducing the meshing noise while the strength is maintained for its mechanism transmitting the torque of a worm to the carrier of an epicyclic gearing mechanism to change the steering gear ratio. <P>SOLUTION: The power steering device with variable reduction ratio is arranged as able to change the steering gear ratio by putting the carrier 36 into rotational control which support the planetary gears 40 and 41 of the epicyclic gearing mechanism 6. A mechanism 50 to rotate the carrier 36 is formed from a worm mechanism driven by a motor 51, and the carrier 36 and a worm wheel 43 are made rotatable in the in-line arrangement in the axial direction, and the worm wheel 43 meshing with the worm 44 made of resin is formed in a single piece molding on the peripheral surface of a ring-shaped member 33 made of metal which is supported by bearing 42 rotatably, wherein an engagement part 33b is protruded at the carrier side end in axial direction of the ring-shaped member 33, whereby the ring-shaped member 33 rotated in a single piece with the worm wheel 43 transmits the rotation of the worm 44 to the carrier 36 through the engagement part 33b. According to this constitution in which the worm wheel 43 made of resin is consolidated with the ring-shaped member 33 made of metal, the meshing noise can be reduced and it is possible to embody in a lightweight construction and maintain the strength. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ハンドルに作用する操舵入力を油圧サーボ装置により増幅してステアリングギヤを介し操向車輪に伝達する動力舵取り装置に関するものである。 The present invention relates to a power steering apparatus that amplifies a steering input acting on a steering wheel by a hydraulic servo apparatus and transmits the amplified steering input to a steered wheel via a steering gear.

ハンドルの切り角が小さいときはステアリングギヤの減速比を小さくしてハンドルの切れをよくし、切り角が大きくなると操作が楽なように減速比を大きくすることがある。また、ハンドルの切り角と減速比の関係を上述の関係と逆にしてハンドルの切り角が小さいときにステアリングギヤの減速比を大きくしてハンドルの中立安定性をよくすることがある。さらに、車庫入れ等では減速比をかなり小さくしてハンドルの回し角度を少なくすることが望まれている。これらに対応するために、ハンドルの回転をステアリングギヤにより減速し、かつハンドルに作用する操舵入力を油圧サーボ装置により増幅して操向車輪に伝達する動力舵取り装置において、ハンドルに連結されたハンドル側シャフトとサーボ弁装置の入力軸との回転比を可変にした減速比可変式動力舵取り装置が特開昭６０−２０９３６２号公報に記載されている。この従来装置では、遊星歯車機構が操舵入力軸と操舵出力軸との間に介装され、遊星歯車機構の外周側に配置したウォーム機構を介して、遊星歯車機構の遊星ギヤを支持するキャリアをモータにより回転し、ステアリングギヤ比を変更できるようにしている。
特開昭６０−２０９３６２号公報（第２，３頁、図１） When the turning angle of the steering wheel is small, the reduction ratio of the steering gear may be reduced to improve the cutting of the steering wheel. When the turning angle is increased, the reduction ratio may be increased to facilitate operation. Further, when the steering angle of the steering wheel is small and the steering angle of the steering wheel is small, the steering gear reduction ratio is increased to improve the neutral stability of the steering wheel. Furthermore, it is desirable to reduce the steering angle by reducing the reduction ratio considerably in garage storage. In order to cope with these, in the power steering device that decelerates the rotation of the handle by the steering gear and amplifies the steering input acting on the handle by the hydraulic servo device and transmits it to the steered wheel, the handle side connected to the handle Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-209362 discloses a variable reduction ratio type power steering apparatus in which a rotation ratio between a shaft and an input shaft of a servo valve device is variable. In this conventional apparatus, a planetary gear mechanism is interposed between a steering input shaft and a steering output shaft, and a carrier that supports the planetary gear of the planetary gear mechanism is provided via a worm mechanism disposed on the outer peripheral side of the planetary gear mechanism. It is rotated by a motor so that the steering gear ratio can be changed.
JP-A-60-209362 (pages 2, 3 and 1)

しかしながら、上述した従来装置においては、遊星歯車機構のキャリアにモータの回転力を伝達するウォーム機構を遊星歯車機構の外周側に配置しているため、装置の半径方向にモータ及びウォーム機構が大きく突き出た構成となり、装置が大型化し、特に車両への組み付け上に制約を伴う。また、遊星歯車機構の外周を包囲するようにウォーム機構のウォームホイールが配置されているので、ウォームホイールの外径及び慣性質量が大きくなる。このため、モータの起動・停止に対する応答性が鈍くなり、車両の走行状態の変化に応じて減速比の変更を俊敏かつ円滑に行えず、減速比変更時にドライバーに不快なフィーリングが感知されることとなる。さらに、ウォームとウォームホイールが共に金属製とされるため、両者間に噛み合いバックラッシュによるガタ付き音や回転伝達時の噛み合い騒音が発生される。
本発明は、係る従来の不具合を解消するためになされたもので、遊星歯車機構を回転駆動するウォーム機構のウォームホイールの小径化と同時に軽量化を図り、これにより減速比可変式動力舵取り装置を小型化し、かつ減速比変更時の応答性を向上すると共に噛み合い騒音を低減することである。 However, in the above-described conventional device, since the worm mechanism for transmitting the rotational force of the motor to the carrier of the planetary gear mechanism is arranged on the outer peripheral side of the planetary gear mechanism, the motor and the worm mechanism protrude greatly in the radial direction of the device. Therefore, the apparatus becomes large, and there are restrictions on the assembly to the vehicle. In addition, since the worm wheel of the worm mechanism is arranged so as to surround the outer periphery of the planetary gear mechanism, the outer diameter and inertial mass of the worm wheel are increased. For this reason, the response to the start / stop of the motor becomes dull, and the reduction ratio cannot be changed quickly and smoothly according to changes in the running state of the vehicle, and an unpleasant feeling is sensed by the driver when the reduction ratio is changed. It will be. Furthermore, since both the worm and the worm wheel are made of metal, a rattling noise caused by backlash and a meshing noise during rotation transmission are generated between the two.
The present invention has been made to solve such a conventional problem, and at the same time as reducing the diameter of the worm wheel of the worm mechanism for rotationally driving the planetary gear mechanism, the weight thereof is reduced. It is to reduce the size and improve the responsiveness when changing the reduction ratio and reduce the meshing noise.

上記の課題を解決するため、請求項１に記載の発明の構成上の特徴は、ハンドルに作用する操舵力を油圧サーボ装置により増幅してステアリングギヤを介し操向車輪に伝達する動力舵取り装置にして、ハンドルに連結されたハンドル側シャフトと、ステアリングギヤに連結されたギヤ側シャフトとをハウジングに中心軸線上で回転可能に軸承し、両シャフトに歯数が僅かに異なる第１及び第２サンギヤを設け、該第１及び第２サンギヤに夫々噛合して一体回転する第１及び第２プラネタリギヤを支承するキャリアを前記中心軸線回りに回転可能に支承して遊星歯車機構を構成し、キャリアをモータにより回転駆動するキャリア回動機構を設け、キャリアの回転速度を変更して減速比を変える減速比可変式動力舵取り装置において、遊星歯車機構と同軸上にキャリア回動機構を並列配置し、このキャリア回動機構は、モータにより回転駆動されるウォームが形成されたウォーム軸と、ウォームと噛合された樹脂製のウォームホイールと、内周面に嵌合した軸受により回転支持される共にウォームホイールが外周面に一体成形された金属製の環状部材とからなり、環状部材のキャリア側の軸方向端部にはウォームホイールの回転をキャリアに伝達する係合手段が一体形成されていることである。 In order to solve the above-mentioned problem, the structural feature of the invention described in claim 1 is a power steering device that amplifies the steering force acting on the steering wheel by a hydraulic servo device and transmits the amplified steering force to the steering wheel via the steering gear. The first and second sun gears, each having a handle side shaft connected to the handle and a gear side shaft connected to the steering gear, are rotatably supported on the central axis of the housing, and the shafts have slightly different number of teeth. A planetary gear mechanism is configured by supporting a carrier that supports the first and second planetary gears that mesh with the first and second sun gears so as to rotate integrally with the first and second sun gears. A planetary gear machine in a variable reduction ratio type power steering apparatus that is provided with a carrier rotation mechanism that is driven to rotate by changing the rotation speed of the carrier to change the reduction ratio A carrier rotation mechanism is arranged in parallel on the same axis as the carrier rotation mechanism. The carrier rotation mechanism includes a worm shaft formed with a worm that is rotated by a motor, a resin worm wheel meshed with the worm, and an inner peripheral surface. It consists of a metal annular member that is rotatably supported by a bearing fitted together with a worm wheel integrally formed on the outer peripheral surface, and transmits the rotation of the worm wheel to the carrier at the axial end of the annular member on the carrier side. The engaging means is integrally formed.

請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１のものにおいて、環状部材はプレス成形加工した金属ケースにて形成され、係合手段は金属ケースの軸方向端部からキャリアに形成された歯付き内周面へ突出すると共にこの歯付き内周面と係合されて金属ケースの回転を前記キャリアに伝達する歯付き外周面として構成されていることである。 The structural feature of the invention according to claim 2 is that according to claim 1, wherein the annular member is formed by a press-molded metal case, and the engaging means is formed on the carrier from the axial end of the metal case. It is configured as a toothed outer peripheral surface that protrudes to the toothed inner peripheral surface and engages with the toothed inner peripheral surface to transmit the rotation of the metal case to the carrier.

請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１のものにおいて、環状部材はプレス成形加工した金属ケースにて形成され、係合手段は金属ケースの軸方向端部からキャリア側に向けて突出されて円周方向に複数個形成された係合突起により構成され、キャリア回動機構は金属ケースの前記一端部とキャリアとの間に配置されこのキャリアの円周方向の複数箇所に形成された溝に係合する突起を備える皿バネを含み、金属ケースの係合突起が皿バネに形成された溝に係合され、金属ケースの回転を前記皿バネが仲介して前記キャリアに伝達するように構成されることである。 The structural feature of the invention according to claim 3 is that according to claim 1, wherein the annular member is formed by a press-molded metal case, and the engaging means is directed from the axial end of the metal case toward the carrier. The carrier rotation mechanism is arranged between the one end of the metal case and the carrier, and is formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the carrier. A disc spring having a projection that engages with the groove formed, the engagement projection of the metal case is engaged with a groove formed on the disc spring, and the disc spring mediates the rotation of the metal case and transmits it to the carrier Is to be configured.

請求項４に係る発明の構成上の特徴は、請求項２又は３のものにおいて、金属ケースは軸方向両端部が径方向内方に屈曲されて軸方向移動及び回転が軸受と一体化されるようにこの軸受を拘束しており、また金属ケースの外周面には径方向外方に突出する歯が円周方向に複数個形成された歯付き外周面とされ、樹脂製のウォームホイールがこの歯付き外周面に一体成形されていることである。 The structural feature of the invention according to claim 4 is that according to claim 2 or 3, wherein the metal case is bent radially inward at both ends in the axial direction so that axial movement and rotation are integrated with the bearing. The bearing is constrained, and the outer peripheral surface of the metal case has a toothed outer peripheral surface in which a plurality of teeth projecting radially outward are formed in the circumferential direction. It is integrally formed on the toothed outer peripheral surface.

請求項５に係る発明の構成上の特徴は、請求項４のものにおいて、金属ケースは、軸方向他端部が軸受を嵌合した後に屈曲されるときこの軸方向他端部近辺の外周面に影響する歪み領域を除いた外周面上に樹脂製のウォームホイールを一体成形していることである。 The structural feature of the invention according to claim 5 is that according to claim 4, wherein the metal case has an outer peripheral surface in the vicinity of the other axial end when the axial other end is bent after fitting the bearing. The resin worm wheel is integrally formed on the outer peripheral surface excluding the strain region that affects the above.

請求項６に係る発明の構成上の特徴は、請求項１のものにおいて、環状部材は、内周面部に軸受を嵌合すると共に外周面部にウォームホイールを固着する大径円筒部とこの大径円筒部のキャリア側の軸方向の一端部からキャリア側に突出する小径円筒部とが一体形成された金属製のスリーブからなり、小径円筒部の先端外周はキャリアに形成された歯付き内周面と係合するように円周方向に複数の歯が突出された歯付き外周面とされ、スリーブの回転を歯付き外周面と歯付き内周面との嵌合によりキャリアに伝達するようにしたことである。 The structural feature of the invention according to claim 6 is that according to claim 1, wherein the annular member includes a large-diameter cylindrical portion in which a bearing is fitted to the inner peripheral surface portion and a worm wheel is fixed to the outer peripheral surface portion. It consists of a metal sleeve that is integrally formed with a small-diameter cylindrical portion that protrudes toward the carrier side from one axial end of the cylindrical portion on the carrier side, and the outer periphery at the tip of the small-diameter cylindrical portion is a toothed inner peripheral surface formed on the carrier The toothed outer peripheral surface has a plurality of teeth protruding in the circumferential direction so as to engage with the sleeve, and the rotation of the sleeve is transmitted to the carrier by fitting the toothed outer peripheral surface with the toothed inner peripheral surface. That is.

請求項７に係る発明の構成上の特徴は、請求項６のものにおいて、スリーブには前記一端部において径方向外方に突出するフランジ部がさらに形成され、大径円筒部の外周面及びフランジ部の端面は円周方向に複数個の突出部が形成された突出部付き外周面及び突出部付き端面とされ、樹脂製のウォームホイールが突出部付き外周面及び突出部付き端面に一体成形されていることである。
請求項８に係る発明の構成上の特徴は、請求項６のものにおいて、スリーブには前記一端部において径方向外方に突出するフランジ部がさらに形成され、大径円筒部の外周面及びフランジ部の端面にはこれら外周面及び端面の略円周方向全域に存在するように窪みが形成され、樹脂製のウォームホイールが大径円筒部の外周面及びフランジ部の端面に接着剤にて接着されると共にこの接着剤が窪みに残存するようにしたことである。 The structural feature of the invention according to claim 7 is that according to claim 6, wherein the sleeve is further formed with a flange portion projecting radially outward at the one end portion, and the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion and the flange The end surface of the part is formed as an outer peripheral surface with protrusions and an end surface with protrusions in which a plurality of protrusions are formed in the circumferential direction, and a resin worm wheel is integrally formed on the outer peripheral surface with protrusions and the end surface with protrusions. It is that.
The structural feature of the invention according to claim 8 is that according to claim 6, wherein the sleeve is further formed with a flange portion projecting radially outward at the one end, and the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion and the flange The end surface of the part is formed with depressions so as to exist in the entire circumferential direction of these outer peripheral surface and end surface, and the resin worm wheel is bonded to the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion and the end surface of the flange portion with an adhesive. In addition, the adhesive remains in the depression.

上記のように構成した請求項１に係る発明においては、キャリア回動機構を遊星歯車機構と同軸上に並列配置したので、キャリア回動機構のウォームホイールを小径にでき、ウォームを駆動するモータを径方向に大きく突き出すことがなく、減速比可変式動力舵取り装置の構成を小型にできる。また、ウォームの回転をキャリアに伝達する機構として、キャリアと同軸上で回転支持される金属製の環状部材に樹脂製のウォームホイールを一体的に固定して設けたので、ウォームと樹脂製のウォームホイールとの噛み合い騒音が低減される。また、金属製の環状部材のキャリア側に係合手段を一体形成してキャリアと係合させるようにしたので、この係合手段とキャリアとの係合部の強度を確保しながら前記伝達機構の回転部分を軽量化することができ、ウォームホイールの小径化と相まって、ウォームを駆動するモータの起動・停止に対する応答性が向上され、減速比の変更が車両の走行状態の変化に応じて俊敏かつ円滑に行われることとなり、ドライバーに感知される減速比変更のフィーリングが向上される。さらに、係合手段を環状部材に一体形成したので、ウォームとキャリアとの間の部品点数が削減され、組み付け作業が単純化される実用上の利点もある。 In the invention according to claim 1 configured as described above, since the carrier rotation mechanism is arranged in parallel with the planetary gear mechanism, the worm wheel of the carrier rotation mechanism can be reduced in diameter, and the motor for driving the worm is provided. Without greatly projecting in the radial direction, the configuration of the variable reduction ratio type power steering apparatus can be reduced. In addition, as a mechanism for transmitting the rotation of the worm to the carrier, a resin worm wheel is integrally fixed to a metal annular member that is coaxially supported with the carrier. Engagement noise with the wheel is reduced. In addition, since the engaging means is integrally formed on the carrier side of the metal annular member so as to be engaged with the carrier, the strength of the engaging portion between the engaging means and the carrier is ensured while ensuring the strength of the transmission mechanism. The rotating part can be reduced in weight, and coupled with the reduction in the diameter of the worm wheel, the responsiveness to the start / stop of the motor that drives the worm is improved, and the change of the reduction ratio is agile according to the change in the running state of the vehicle This is done smoothly, and the feeling of changing the reduction ratio perceived by the driver is improved. Further, since the engaging means is integrally formed with the annular member, the number of parts between the worm and the carrier is reduced, and there is a practical advantage that the assembling work is simplified.

上記のように構成した請求項２に係る発明においては、環状部材をプレス成形加工した金属ケースにて形成したので、ウォームの回転をキャリアに伝達する系がさらに軽量化され、ドライバーに感知される減速比変更のフィーリングが一層向上される。 In the invention according to claim 2 configured as described above, since the annular member is formed by a press-molded metal case, the system for transmitting the rotation of the worm to the carrier is further reduced in weight and sensed by the driver. The feeling of changing the reduction ratio is further improved.

上記のように構成した請求項３に係る発明においては、金属ケースの軸方向端部からキャリア側に向けて突出して円周方向に複数個形成された係合突起により皿バネに金属ケースの回転を伝え、この皿バネをキャリアと係合して金属ケースの回転をキャリアに伝達するように仲介させたので、皿バネがバネ作用と金属ケースからキャリアへの回転伝達作用を奏することになり、皿バネが奏する回転伝達作用を別部材にて達成する場合に比べて軽量化され、この軽量化により、ドライバーに感知される減速比変更のフィーリングが一層向上される。 In the invention which concerns on Claim 3 comprised as mentioned above, rotation of a metal case to a disk spring is carried out by the engagement protrusion which protruded toward the carrier side from the axial direction edge part of the metal case, and was formed in the circumferential direction. Since the disc spring is engaged with the carrier to mediate the rotation of the metal case to the carrier, the disc spring has a spring action and a rotation transmission action from the metal case to the carrier. Compared to the case where the rotation transmission effect exerted by the disc spring is achieved by another member, the weight is reduced, and the reduction in the reduction ratio sensed by the driver is further improved by this weight reduction.

上記のように構成した請求項４に係る発明においては、金属ケースの端部を屈曲してその内周面に嵌合された軸受の抜け止めとしたので、金属ケースと別箇の抜け止め部材が不要となり、金属ケースからキャリアへの回転伝達手段の構成がさらに軽量化され、軽量化に伴うドライバーに感知される減速比変更のフィーリングがより一層向上される。また、部品点数が削減されることによりコスト低減効果も得られる。さらに、樹脂製のウォームホイールが金属ケースの歯付き外周面に一体形成されているので、両者の結合強度が向上され、動作の信頼性が高められる。 In the invention according to claim 4 configured as described above, the end portion of the metal case is bent to prevent the bearing fitted to the inner peripheral surface thereof, so that the metal case and a separate retaining member are provided. Is eliminated, the structure of the rotation transmission means from the metal case to the carrier is further reduced in weight, and the feeling of changing the reduction ratio sensed by the driver accompanying the reduction in weight is further improved. Further, a cost reduction effect can be obtained by reducing the number of parts. Furthermore, since the resin worm wheel is integrally formed on the toothed outer peripheral surface of the metal case, the coupling strength between the two is improved, and the operation reliability is enhanced.

上記のように構成した請求項５に係る発明においては、軸受の抜け止めのために屈曲される金属ケースの軸方向端部近辺を歪み領域とし、金属ケースの外周面には樹脂製のウォームホイールが一体成形される結合部の他に歪み領域を余分に設けたので、抜け止めのために金属ケースの軸方向端部が屈曲されても、その応力歪みは歪み領域に留まって結合部には波及しないので、金属ケースに対するウォームホイールの結合力が弱められると云った不具合の発生を防止できる。 In the invention according to claim 5 configured as described above, the vicinity of the axial end of the metal case bent for retaining the bearing is set as a strain region, and a resin worm wheel is provided on the outer peripheral surface of the metal case. In addition to the joint part that is integrally molded, an extra strain area is provided, so even if the end of the metal case in the axial direction is bent to prevent it from coming off, the stress strain remains in the strain area and the joint part Since it does not spread, it is possible to prevent the occurrence of a problem that the worm wheel coupling force to the metal case is weakened.

上記のように構成した請求項６に係る発明においては、ウォームホイールの回転をキャリアに伝達する環状部材を、樹脂製のウォームホイールを外周に固着する大径円筒部と、キャリアに歯付き外周面で嵌合される小径円筒部と、からなる金属製のスリーブとしたので、ウォームとの噛み合い騒音の低減効果及び伝達系の強度維持を達成しつつ、回転伝達系の軽量化を図ることができ、これにより、ウォームを駆動するモータの起動・停止に対する応答性が向上され、ドライバーに感知される減速比変更のフィーリングが向上される。また、スリーブは、ウォームホイールとの連結部及びキャリアとの連結部が一体であるので、組み付けが容易であり、部品点数の削減に伴うコスト低減及び組み付けの容易化の効果を併せて奏することができる。
上記のように構成した請求項７に係る発明においては、スリーブの大径円筒部の一端にフランジ部を径方向に突出し、大径円筒部の外周面及びフランジ部の端面に円周方向に複数個の突出部が形成し、樹脂製のウォームホイールを突出部付き外周面及び突出部付き端面に一体成形したので、樹脂製ウォームホイールをスリーブに強固に固定することができ、軽量化と回転力伝達強度の両立を図ることができる。
上記のように構成した請求項８に係る発明においては、大径円筒部の外周面及びフランジ部の端面に略円周方向全域に亘る窪みを形成し、樹脂製ウォームを大径円筒部の外周面及びフランジ部の端面に密着状態で接着する接着剤が窪みに残存するようにしたので、窪みの中に残存固化した接着剤がアンカー作用してウォームホイールをスリーブに強固に固定保持し、これにより軽量化と回転力伝達強度の両立を図ることができる。 In the invention according to claim 6 configured as described above, the annular member for transmitting the rotation of the worm wheel to the carrier, the large-diameter cylindrical portion for fixing the resin worm wheel to the outer periphery, and the outer peripheral surface with teeth on the carrier Because it is a metal sleeve consisting of a small-diameter cylindrical part that is fitted in, it is possible to reduce the weight of the rotation transmission system while achieving the effect of reducing the meshing noise with the worm and maintaining the strength of the transmission system. As a result, the response to start / stop of the motor that drives the worm is improved, and the feeling of changing the reduction ratio sensed by the driver is improved. Further, since the connecting portion with the worm wheel and the connecting portion with the carrier are integrated, the sleeve is easy to assemble, and it is possible to combine the effects of cost reduction and ease of assembling with a reduction in the number of parts. it can.
In the invention according to claim 7 configured as described above, a flange portion protrudes radially at one end of the large-diameter cylindrical portion of the sleeve, and a plurality of circumferential portions are arranged on the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion and the end surface of the flange portion. Each protrusion is formed, and the resin worm wheel is integrally formed on the outer peripheral surface with the protrusion and the end surface with the protrusion. Therefore, the resin worm wheel can be firmly fixed to the sleeve, reducing the weight and turning force. Both transmission strengths can be achieved.
In the invention according to claim 8 configured as described above, recesses are formed over the entire circumferential direction in the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion and the end surface of the flange portion, and the resin worm is disposed on the outer periphery of the large-diameter cylindrical portion. Since the adhesive that adheres in close contact with the surface and the end face of the flange portion remains in the recess, the remaining solidified adhesive acts as an anchor to firmly fix and hold the worm wheel on the sleeve. Thus, both weight reduction and rotational force transmission strength can be achieved.

（実施例１）
以下本発明の第１の実施例に係る減速比可変式動力舵取り装置を図面に基づいて説明する。図１及び図２において、減速比可変式動力舵取り装置１は、油圧サーボ装置２のサーボ弁装置３の入力軸４にハンドル５の回転が伝達され、サーボ弁装置３の出力軸の回転が遊星歯車機構６により変速されてラックピニオン機構７のピニオン軸１３に伝達される。これにより、ハンドル５に作用する操舵力が油圧サーボ装置２により増幅されてステアリングギヤであるラックピニオン機構７を介し操向車輪８に伝達される。 (Example 1)
Hereinafter, a variable reduction ratio type power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 and 2, the variable speed reduction type power steering apparatus 1 is configured such that the rotation of the handle 5 is transmitted to the input shaft 4 of the servo valve device 3 of the hydraulic servo device 2, and the rotation of the output shaft of the servo valve device 3 is a planet. The gear is changed by the gear mechanism 6 and transmitted to the pinion shaft 13 of the rack and pinion mechanism 7. As a result, the steering force acting on the handle 5 is amplified by the hydraulic servo device 2 and transmitted to the steered wheels 8 via the rack and pinion mechanism 7 which is a steering gear.

アッパーハウジング９とロアーハウジング１０はボルトにより結合されてハウジングを構成している。アッパーハウジング９には弁収納孔９ａが形成され、該弁収納孔９ａにサーボ弁装置３が収納され、サーボ弁装置３の出力軸であるハンドル側シャフト１１がアッパーハウジング９の弁収納孔９ａのロアーハウジング１０側開口端部に一箇所で軸受１２により中心軸線Ｏ回りに回転可能に軸承されている。ロアーハウジング１０にはギア室１０ａが形成され、該ギヤ室１０ａにステアリングギヤであるラックピニオン機構７が収納されている。ラックピニオン機構７のピニオン軸であるギヤ側シャフト１３は、中心軸線Ｏ方向に離間した二個所で軸受１４，１５によりロアーハウジング１０に中心軸線Ｏ回りに回転可能に軸承されている。 The upper housing 9 and the lower housing 10 are connected by bolts to form a housing. A valve housing hole 9 a is formed in the upper housing 9, the servo valve device 3 is housed in the valve housing hole 9 a, and a handle side shaft 11 that is an output shaft of the servo valve device 3 is connected to the valve housing hole 9 a of the upper housing 9. A bearing 12 is provided at one end of the lower housing 10 so as to be rotatable about the central axis O. A gear chamber 10a is formed in the lower housing 10, and a rack and pinion mechanism 7 as a steering gear is accommodated in the gear chamber 10a. A gear-side shaft 13 that is a pinion shaft of the rack and pinion mechanism 7 is rotatably supported around the central axis O by the bearings 14 and 15 at two locations separated in the central axis O direction.

サーボ弁装置３の入力軸４にはロータリ弁１８が形成されている。アッパーハウジング９に形成された弁収納孔９ａには、ハンドル側シャフト１１に回転連結されたスリーブ２０が中心軸線Ｏ回りに回転可能に嵌合され、スリーブ２０に形成された弁孔２１にロータリ弁１８が中心軸線Ｏ回りに回転可能に嵌合されている。ロータリ弁１８、スリーブ２０等によりサーボ弁装置３が構成され、ロータリ弁１８とスリーブ２０との相対回転に応じてシリンダ装置３０の左右室２８ｂ、２８ａに夫々連通されたポートＡ，Ｂが、油圧ポンプ２２及びタンク２３に夫々接続されたポートＰ，Ｔに接続されるようになっている。入力軸４及びハンドル側シャフト１１はトーションバー２４の両端部に夫々結合されている。ハンドル５に操舵入力が作用されずに入力軸４が自由状態のとき、ポートＰ，Ｔが連通され、ポートＡ，Ｂに油圧が生じない中立位置にロータリ弁１８がスリーブ２０に対して相対的に回転位置決めされる。ポートＴは弁収納孔９ａの上端部に開口されている。入力軸４には、トーションバー２４が隙間を持って挿通する貫通穴４ａが軸線上に穿設されるとともに、貫通穴４ａに開口する連通穴４ｂ，４ｃが軸線方向に離間して半径方向に穿設されている。これによりポートＴは弁収納孔９ａの上端部、連通穴４ｂ、貫通穴４ａ及び連通穴４ｃを通ってロータリ弁１８に連通されている。 A rotary valve 18 is formed on the input shaft 4 of the servo valve device 3. A sleeve 20 rotatably connected to the handle shaft 11 is fitted in the valve housing hole 9 a formed in the upper housing 9 so as to be rotatable around the central axis O, and the rotary valve is inserted into the valve hole 21 formed in the sleeve 20. 18 is fitted so as to be rotatable around the central axis O. The servo valve device 3 is constituted by the rotary valve 18 and the sleeve 20, and the ports A and B communicated with the left and right chambers 28b and 28a of the cylinder device 30 in accordance with the relative rotation between the rotary valve 18 and the sleeve 20 are hydraulic pressures. The ports P and T are connected to the pump 22 and the tank 23, respectively. The input shaft 4 and the handle-side shaft 11 are coupled to both ends of the torsion bar 24, respectively. When the steering input is not applied to the handle 5 and the input shaft 4 is in a free state, the ports P and T are communicated, and the rotary valve 18 is relative to the sleeve 20 in a neutral position where no hydraulic pressure is generated in the ports A and B. Rotating and positioning. The port T is opened at the upper end of the valve storage hole 9a. The input shaft 4 is provided with a through hole 4a through which the torsion bar 24 is inserted with a gap on the axis, and communication holes 4b and 4c that open in the through hole 4a are spaced apart in the axial direction in the radial direction. It has been drilled. Thus, the port T is communicated with the rotary valve 18 through the upper end portion of the valve housing hole 9a, the communication hole 4b, the through hole 4a, and the communication hole 4c.

ロアーハウジング１０のアッパーハウジング９側には、サーボ弁装置３が収納された弁収納孔９ａと隣接して遊星歯車機構６が収納される遊星歯車室１０ｂが形成されている。遊星歯車室１０ｂは、弁収納室９ａのロアーハウジング１０側開口部、入力軸４の軸線穴４ａ、連通穴４ｂ、弁収納孔９ａの上端部を介してポートＴに連通される。これにより、遊星歯車室１０ｂにサーボ弁装置３から低圧の作動油が流入し遊星歯車機構６を油漬けにする。遊星歯車室１０ｂに流入した作動油がギヤ室１０ａに流入するのを防止するために、遊星歯車室１０ｂとギヤ室１０ａとの間はシール部材５２により液密的にシールされている。 On the upper housing 9 side of the lower housing 10, a planetary gear chamber 10b in which the planetary gear mechanism 6 is accommodated is formed adjacent to the valve accommodation hole 9a in which the servo valve device 3 is accommodated. The planetary gear chamber 10b communicates with the port T via the opening of the valve housing chamber 9a on the lower housing 10 side, the axial hole 4a of the input shaft 4, the communication hole 4b, and the upper end of the valve housing hole 9a. As a result, low-pressure hydraulic fluid flows from the servo valve device 3 into the planetary gear chamber 10b, and the planetary gear mechanism 6 is immersed in oil. In order to prevent the hydraulic oil flowing into the planetary gear chamber 10b from flowing into the gear chamber 10a, the planetary gear chamber 10b and the gear chamber 10a are liquid-tightly sealed by the seal member 52.

ハンドル側シャフト１１は、遊星歯車室１０ｂに延在し、軸端に小径部１１ａが突出されている。ギヤ側シャフト１３のハンドル側シャフト１１と対抗する軸端には軸受穴１３ａが穿設され、この軸受穴１３ａに小径部１１ａがニードル軸受１６により回転可能に支承されている。このように、ハンドル側シャフト１１及びギヤ側シャフト１３の対向する軸端部は半径方向荷重を支承する軸受１６を介在して中心軸線Ｏ回りに高い同心性を確保して高剛性で相対回転可能に嵌合されている。 The handle-side shaft 11 extends into the planetary gear chamber 10b, and a small diameter portion 11a projects from the shaft end. A bearing hole 13 a is formed at the shaft end of the gear side shaft 13 that faces the handle side shaft 11, and a small diameter portion 11 a is rotatably supported by the needle bearing 16 in the bearing hole 13 a. In this way, the opposed shaft end portions of the handle-side shaft 11 and the gear-side shaft 13 have a high concentricity around the central axis O through the bearing 16 that supports the radial load, and can rotate relatively with high rigidity. Is fitted.

ギヤ側シャフト１３の軸端部には摺動穴１３ｂが軸受穴１３ａに連続して穿設され、摺動穴１３ｂに摩擦体４５が摺動可能に嵌合され、この摩擦体４５が圧縮スプリング４６のばね力によりハンドル側シャフト１１の小径部１１ａの端面に押圧されている。このように、ハンドル側シャフト１１とギヤ側シャフト１３との間に相対回転に対して抵抗となる摩擦体４５が介在される。 A sliding hole 13b is continuously drilled in the bearing hole 13a at the shaft end of the gear side shaft 13, and a friction body 45 is slidably fitted into the sliding hole 13b. The friction body 45 is a compression spring. The spring force of 46 is pressed against the end face of the small diameter portion 11 a of the handle side shaft 11. In this manner, the friction body 45 that resists relative rotation is interposed between the handle-side shaft 11 and the gear-side shaft 13.

ロアーハウジング１０の遊星歯車室１０ｂには、遊星歯車機構６とモータ５１により回転駆動されるキャリア回動機構５０とが中心軸線Ｏ上で並列配置して収納されている。ハンドル側シャフト１１及びギヤ側シャフト１３の対向する軸端部には、遊星歯車機構６の歯数が僅かに異なる第１及び第２サンギヤ３４，３５が夫々一体に設けられている。ギヤ側シャフト１３及びハンドル側シャフト１１にプレート３６ａ，３６ｂが遊嵌され、プレート３６ａ，３６ｂには円周上略等角度間隔に配置された複数個（例えば３個）の遊星体３７が、プレート３６ａ，３６ｂに両端を支持された支承軸３８によりブッシュ３９を介して夫々回転可能に支承されている。各遊星体３７には第１及び第２サンギヤ３４，３５に夫々噛合して一体回転する第１及び第２プラネタリギヤ４０，４１が同軸線上に一体に形成されている。プレート３６ａ，３６ｂ、支承軸３８等により第１及び第２プラネタリギヤ４０，４１を支承するキャリア３６が構成されている。第１及び第２サンギヤ３４，３５、第１及び第２プラネタリギヤ４０，４１の歯数は、一例として、２０，２１，２１，２０とした。このように、遊星歯車機構６とキャリア回動機構５０とを同軸上で並列配置することにより、モータ５１が減速比可変式動力舵取り装置１の半径方向に突出することがなく、同装置１を小型化して車両への組み付けにおける制約を少なくしている。 In the planetary gear chamber 10b of the lower housing 10, a planetary gear mechanism 6 and a carrier rotation mechanism 50 that is rotationally driven by a motor 51 are accommodated in parallel on the central axis O. First and second sun gears 34 and 35 having slightly different number of teeth of the planetary gear mechanism 6 are integrally provided at opposite shaft ends of the handle side shaft 11 and the gear side shaft 13. Plates 36a and 36b are loosely fitted to the gear side shaft 13 and the handle side shaft 11, and a plurality of (for example, three) planetary bodies 37 arranged at substantially equal angular intervals on the circumference are provided on the plates 36a and 36b. The bearings 38a and 36b are rotatably supported via bushes 39 by bearing shafts 38 supported at both ends. First and second planetary gears 40 and 41 that are meshed with the first and second sun gears 34 and 35 and rotate integrally with each planetary body 37 are integrally formed on a coaxial line. A carrier 36 that supports the first and second planetary gears 40 and 41 is constituted by the plates 36a and 36b, the support shaft 38, and the like. As an example, the number of teeth of the first and second sun gears 34 and 35 and the first and second planetary gears 40 and 41 is 20, 21, 21, and 20, respectively. Thus, by arranging the planetary gear mechanism 6 and the carrier rotation mechanism 50 in parallel on the same axis, the motor 51 does not protrude in the radial direction of the variable speed reduction ratio power steering apparatus 1 and the apparatus 1 is The size has been reduced to reduce restrictions on assembly to vehicles.

前記キャリア回動機構５０は、遊星歯車室１０ｂの底部に設けられ、ロアーハウジング１０に装架したモータ５１の回転力を前記キャリア３６に伝達し、このキャリア３６を回転駆動するように構成されている。同機構５０は、ウォーム軸４８とウォームホイール４３とからなるウォーム機構により構成されている。ウォーム軸４８は、両端を図略の軸受によりロアーハウジング１０に中心軸線Ｏと直角な軸線回りに回転可能に軸承され、モータ５１の出力軸に回転連結されている。ウォームホイール４３は、ウォーム軸４８に設けられたウォーム４４と遊星歯車室１０ｂ内で噛合している。ウォームホイール４３は、樹脂製のもので、環状部材としての金属ケース３３の外周面に一体成形され、金属ケース３３がキャリア３６と並んでギヤ側シャフト１３に軸受４２により中心軸線Ｏ回りに回転可能に支承されている。キャリア３６に対する金属ケース３３の同軸上並列配置により、金属ケース３３及びウォームホイール４３を小径にすると共に、ウォームホイール４３を樹脂製としかつ金属ケース３３を薄肉材料で形成して、これら回転部材の慣性質量を小さくしている。 The carrier rotation mechanism 50 is provided at the bottom of the planetary gear chamber 10b, and is configured to transmit the rotational force of the motor 51 mounted on the lower housing 10 to the carrier 36 and to rotationally drive the carrier 36. Yes. The mechanism 50 is constituted by a worm mechanism including a worm shaft 48 and a worm wheel 43. Both ends of the worm shaft 48 are supported by the lower housing 10 so as to be rotatable about an axis perpendicular to the central axis O by bearings (not shown), and are rotatably connected to the output shaft of the motor 51. The worm wheel 43 meshes with the worm 44 provided on the worm shaft 48 in the planetary gear chamber 10b. The worm wheel 43 is made of resin and is integrally formed on the outer peripheral surface of a metal case 33 as an annular member. The metal case 33 can be rotated around the central axis O by a bearing 42 on the gear side shaft 13 along with the carrier 36. It is supported by. By arranging the metal case 33 coaxially in parallel with the carrier 36, the metal case 33 and the worm wheel 43 are reduced in diameter, the worm wheel 43 is made of resin and the metal case 33 is formed of a thin material, and the inertia of these rotating members The mass is reduced.

図３に示すように、金属ケース３３は、薄肉金属製の環状部材をプレス成形加工したもので、内孔が軸受４２を嵌合すると共に外周に樹脂製のウォームホイール４３をモールドにより一体成形した大略円筒状の本体部３３ａと、この本体部３３ａの軸方向のキャリア側の一端から突出する大略円筒状の連結部３３ｂとが形成されている。本体部３３ａは、連結部３３ｂとの接続部が径方向内方に屈曲した端面部が形成され、この端面部において連結部３３ｂを突出している。本体部３３ａの連結部３３ｂと反対側の端部は、この端部側から前記軸受４２を装着した後にカシメ加工により径方向内方に屈曲された端面部を有する。ウォームホイール４３は、本体部３３ａの外周面において、連結部３３ｂ側に寄せて、つまり、本体部３３ａの端面部にウォームホイール４３の側面を略整列させた状態で、一体にモールド成形されている。 As shown in FIG. 3, the metal case 33 is formed by press-molding an annular member made of a thin metal, and the inner hole fits the bearing 42, and the resin worm wheel 43 is integrally formed on the outer periphery by molding. A substantially cylindrical main body 33a and a substantially cylindrical connecting portion 33b projecting from one end of the main body 33a on the carrier side in the axial direction are formed. The main body portion 33a is formed with an end surface portion in which a connecting portion with the connecting portion 33b is bent inward in the radial direction, and the connecting portion 33b protrudes at the end surface portion. The end portion of the main body portion 33a opposite to the coupling portion 33b has an end surface portion that is bent radially inward by caulking after the bearing 42 is mounted from the end portion side. The worm wheel 43 is molded integrally with the outer peripheral surface of the main body portion 33a toward the connecting portion 33b, that is, in a state where the side surface of the worm wheel 43 is substantially aligned with the end surface portion of the main body portion 33a. .

ウォームホイール４３を結合する本体部３３ａの外周には、図４に示すように、円周方向の好ましくは等角度配分した複数箇所に、幅方向に伸びる断面円弧上の突出係合部３３ｃが形成され、この突出係合部３３の表面に密着させて樹脂製のウォームホイール４３をモールド成形する。突出係合部３３ｃは本体部３３ａとウォームホイール４３との相対回転を防止する回り止めキーとして機能し、これによりウォーム４４によりウォームホイール４３に伝達される回転力が金属ケース３３に確実に伝達される。ウォームホイール４３のウォーム歯面は、モールド成形と同時形成してもよいし、モールド後に切削加工により形成してもよい。 As shown in FIG. 4, projecting engagement portions 33c on a cross-sectional arc extending in the width direction are formed on the outer periphery of the main body portion 33a to which the worm wheel 43 is coupled as shown in FIG. Then, the resin worm wheel 43 is molded by being brought into close contact with the surface of the projecting engagement portion 33. The projecting engagement portion 33 c functions as a detent key that prevents relative rotation between the main body portion 33 a and the worm wheel 43, whereby the rotational force transmitted to the worm wheel 43 by the worm 44 is reliably transmitted to the metal case 33. The The worm tooth surface of the worm wheel 43 may be formed at the same time as molding or may be formed by cutting after molding.

金属ケース３３の本体部３３ａの軸方向幅は、ウォームホイール４３の幅よりも広く設定され、このウォームホイール４３の端面から突出する本体部３３ａの歪み領域幅部３３ｄは、本体部３３ａの内孔に軸受４２を嵌着した後に端部をカシメ加工した時、このカシメ加工による応力歪みがウォームホイール４３と本体部３３ａとの間の結合部に及んでウォームホイール４３の接合に悪影響を与えないような幅として設定されている。 The axial width of the main body portion 33a of the metal case 33 is set wider than the width of the worm wheel 43, and the strain region width portion 33d of the main body portion 33a protruding from the end surface of the worm wheel 43 is an inner hole of the main body portion 33a. When the end portion is crimped after the bearing 42 is fitted to the bearing 42, the stress strain due to the crimping process reaches the joint between the worm wheel 43 and the main body portion 33 a so as not to adversely affect the joining of the worm wheel 43. Width is set.

前記連結部３３ｂは、本体部３３ａのキャリア側の端面部の内周縁部からキャリア側に向かって円筒状に突出され、この円筒部は、図５に示すように、円周方向の好ましくは等角度配分した複数箇所に、幅方向に伸びる断面矩形状のスプライン突起３３ｅが形成されている。このスプライン突起３３ｅは、キャリア３６のプレート３６ａの内周面に形成したスプライン溝に嵌合され、本体部３３ａの回転力をプレート３６ａ、即ちキャリア３６に伝達するように構成されている。 The connecting portion 33b protrudes in a cylindrical shape from the inner peripheral edge portion of the end surface portion on the carrier side of the main body portion 33a toward the carrier side, and this cylindrical portion is preferably in the circumferential direction as shown in FIG. Spline protrusions 33e having a rectangular cross section extending in the width direction are formed at a plurality of positions where the angles are distributed. The spline protrusion 33e is fitted in a spline groove formed on the inner peripheral surface of the plate 36a of the carrier 36, and is configured to transmit the rotational force of the main body 33a to the plate 36a, that is, the carrier 36.

さらに、バネ部材としてのウエイブワッシャ３２がキャリア３６のプレート３６ａと金属ケース３３の本体部３３ａのキャリア側端面との間に設けられ、キャリア３６を金属ケース３３から遠ざける方向に付勢し、キャリア３６の軸方向位置を確定している。 Further, a wave washer 32 as a spring member is provided between the plate 36a of the carrier 36 and the carrier side end surface of the main body 33a of the metal case 33, and urges the carrier 36 in a direction away from the metal case 33. The axial position of is fixed.

ギヤ側シャフト１３には軸受１４，１５間でピニオン２５が形成され、ピニオン２５に噛合するラック２６が刻設されたラック軸２７がロアーハウジング１０に摺動可能に装架されている。図２に示すように、ロアーハウジング１０にはシリンダチューブ２８が固定され、シリンダチューブ２８にラック軸２７に固定されたピストン２９が左右のシリンダ室２８ｂ、２８ａを区画するように嵌合してシリンダ装置３０が構成されている。ラック軸２７の両突出端にタイロッドを介してナックルアームがボールジョイントにより連結され、ラック軸２７の軸動により操向車輪８が偏向される。 A pinion 25 is formed between the bearings 14 and 15 on the gear side shaft 13, and a rack shaft 27 in which a rack 26 meshed with the pinion 25 is engraved is slidably mounted on the lower housing 10. As shown in FIG. 2, a cylinder tube 28 is fixed to the lower housing 10, and a piston 29 fixed to the rack shaft 27 is fitted to the cylinder tube 28 so as to partition the left and right cylinder chambers 28b and 28a. A device 30 is configured. A knuckle arm is connected to both projecting ends of the rack shaft 27 by a ball joint via a tie rod, and the steering wheel 8 is deflected by the axial movement of the rack shaft 27.

次に、上記構成の第１実施例の作動について説明する。ハンドル５が回されると、ロータリ弁１８とスリーブ２０がトーションバー２４を捩って相対回転され、油圧ポンプ２２から供給された圧油がハンドル５の回転方向に応じてポートＡ又はＢからシリンダ装置３０のシリンダ左室２８ｂ又は右室２８ａに供給され、ラック軸２７が軸動されて操向車輪８が偏向される。このとき、ハンドル側シャフト１１が回転されると、ギヤ側シャフト１３はキャリア３６の回転に応じて遊星歯車機構６により変速されて回転される。キャリア３６がハンドル５と同方向に回転されると、その回転数に応じてギヤ側シャフト１３とハンドル側シャフト１１との回転比が増大され、ステアリングギヤの減速比を減少する方向に作用し、動力舵取り装置全体としての減速比が小さくなる。キャリア３６がハンドル５と逆方向に回転されると、動力舵取り装置全体としての減速比が大きくなる。 Next, the operation of the first embodiment having the above configuration will be described. When the handle 5 is rotated, the rotary valve 18 and the sleeve 20 are rotated relative to each other by twisting the torsion bar 24, and the pressure oil supplied from the hydraulic pump 22 is changed from the port A or B to the cylinder according to the rotation direction of the handle 5. The cylinder 30 is supplied to the cylinder left chamber 28b or the right chamber 28a of the device 30, and the rack shaft 27 is pivoted to deflect the steering wheel 8. At this time, when the handle side shaft 11 is rotated, the gear side shaft 13 is shifted and rotated by the planetary gear mechanism 6 according to the rotation of the carrier 36. When the carrier 36 is rotated in the same direction as the handle 5, the rotation ratio between the gear side shaft 13 and the handle side shaft 11 is increased according to the rotation speed, and the reduction ratio of the steering gear is reduced. The reduction ratio as a whole of the power steering apparatus is reduced. When the carrier 36 is rotated in the direction opposite to the handle 5, the reduction ratio of the entire power steering apparatus is increased.

そして、ハンドル５が切られると、図略の電子制御装置は動力舵取り装置全体としての減速比が車両の走行状態に最適な減速比となるように、モータ５１の回転方向、回転数を演算してモータ５１を回転駆動する。このモータ５１の回転は、ウォーム軸４８に伝達され、ウォーム４４がウォームホイール４３を円滑に回転する。ウォームホイール４３は、金属ケース３３及び遊星歯車機構６のキャリア３６を一体回転させ、このキャリア３６の回転速度をモータ５１により制御することにより、ステアリングギヤの減速比を車両の走行状態に最適な減速比に制御する。 When the handle 5 is turned off, the electronic control device (not shown) calculates the rotation direction and the rotation speed of the motor 51 so that the reduction ratio of the power steering apparatus as a whole becomes the optimum reduction ratio for the traveling state of the vehicle. The motor 51 is rotated. The rotation of the motor 51 is transmitted to the worm shaft 48, and the worm 44 smoothly rotates the worm wheel 43. The worm wheel 43 integrally rotates the metal case 33 and the carrier 36 of the planetary gear mechanism 6, and controls the rotational speed of the carrier 36 by the motor 51, so that the reduction ratio of the steering gear is optimized for the vehicle running state. Control to the ratio.

この場合、ウォームホイール４３が樹脂にて形成されているので、ウォームとの噛み合い騒音が減少される。また、ウォーム４４の回転をキャリア３６に伝達するウォームホイール４３及び金属ケース３３を含む回転伝達機構は軽量化されているので、モータ５１の起動・停止に対する応答性が向上され、減速比の変更が車両の走行状態の変化に応じて俊敏かつ円滑に行われることとなり、ドライバーに感知される減速比変更の際のフィーリングが向上される。特に、ウォームホイール４３及び金属ケース３３を小径化して軽量化したことに加えて、ウォームホイール４３を樹脂製とすると共に金属ケース３３を薄肉金属材料でプレス成形加工してウォーム４４の回転をキャリア３６に伝達する系をさらに軽量化したので、減速比の変更に対する応答性がより層向上され、ドライバーに感知される減速比変更のフィーリングが一層良好となる。 In this case, since the worm wheel 43 is formed of resin, the meshing noise with the worm is reduced. In addition, since the rotation transmission mechanism including the worm wheel 43 and the metal case 33 that transmits the rotation of the worm 44 to the carrier 36 is reduced in weight, the response to the start / stop of the motor 51 is improved, and the reduction ratio is changed. It is performed quickly and smoothly according to the change in the running state of the vehicle, and the feeling when changing the reduction ratio sensed by the driver is improved. In particular, in addition to making the worm wheel 43 and the metal case 33 smaller and lighter in weight, the worm wheel 43 is made of resin and the metal case 33 is press-molded with a thin metal material so that the rotation of the worm 44 is carried out by the carrier 36. Since the transmission system is further reduced in weight, the responsiveness to the change in the reduction ratio is further improved, and the feeling of the reduction ratio change sensed by the driver is further improved.

一方、モータ５１の回転が停止されているとき、ウォーム機構の非可逆回転作用により、ウォームホイール４３と一体回転するキャリア３６が回転しないように固定保持される。このようにキャリア３６が固定されるとき、入力側の第１サンギヤ３４又は出力側の第２サンギヤ３５が回転しても、第１及び第２プラネタリギヤ４０，４１は自転のみし、このため、操舵減速比は所定の値に維持される。 On the other hand, when the rotation of the motor 51 is stopped, the carrier 36 that rotates integrally with the worm wheel 43 is fixed and held so as not to rotate by the irreversible rotating action of the worm mechanism. When the carrier 36 is fixed in this way, even if the input-side first sun gear 34 or the output-side second sun gear 35 rotates, the first and second planetary gears 40, 41 only rotate, and therefore steering is performed. The reduction ratio is maintained at a predetermined value.

ギヤ側シャフト１３が遊星歯車機構６を介してハンドル側シャフト１１により回転されるとき、摩擦体４５が圧縮スプリング４６のばね力により小径部１１ａに押圧されているので、ハンドル側シャフト１１とギヤ側シャフト１３との相対回転に対して抵抗となり、ギヤのバックラッシによる遊びを軽減し、操舵感を向上し、且つハンドル中立時の剛性を上げる。 When the gear side shaft 13 is rotated by the handle side shaft 11 via the planetary gear mechanism 6, the friction body 45 is pressed against the small diameter portion 11 a by the spring force of the compression spring 46. It resists relative rotation with the shaft 13, reduces play due to gear backlash, improves steering feeling, and increases rigidity when the steering wheel is neutral.

このとき、サーボ弁装置３のロータリ弁８から、入力軸４の連通穴４ｃ、軸線穴４ａ、連通穴４ｂ及びポートＴを経由してタンクに戻る低圧の作動油の一部が軸線穴４ａを通って弁収納孔９ａの開口端部から遊星歯車室１０ｂ内に流入し、遊星歯車機構６を油漬けにする。これにより、遊星歯車機構６のギヤ歯面、ギヤ軸受部の潤滑が確実に行われ、摩擦、磨耗が低減して耐久性が向上する。さらに、遊星歯車機構６が油漬けにされるので、歯車の噛み合い騒音が低減する。 At this time, a part of the low-pressure hydraulic oil returning from the rotary valve 8 of the servo valve device 3 to the tank via the communication hole 4c, the axial hole 4a, the communication hole 4b, and the port T of the input shaft 4 passes through the axial hole 4a. Then, it flows into the planetary gear chamber 10b from the opening end of the valve housing hole 9a, and the planetary gear mechanism 6 is immersed in oil. As a result, the gear tooth surface and the gear bearing portion of the planetary gear mechanism 6 are reliably lubricated, and friction and wear are reduced and durability is improved. Furthermore, since the planetary gear mechanism 6 is immersed in oil, gear meshing noise is reduced.

（実施例２）
次に、本発明による第２実施例について図６及び図７を参照して説明する。この第２実施例は、キャリア回動機構５０におけるウォーム４４の回転をキャリア３６に伝達する回転伝達機構の構成が第１実施例と異なり、その他の点の構成及び作用については第１実施例と同様である。
図６及び図７に示すように、この第２実施例においては、金属ケース３３の本体部３３ａの外周面に密着してウォームホイール４３を上述した第１実施例と同様にしてモールド成形する。金属ケース３３の本体部３３ａのキャリア側端面からは、好ましくは円周方向に等角度配分した複数個（図例では、３つ）の連結爪３３ｆを径方向内方へ向かう斜め方向に突出する。一方、金属ケース３３とプレート３６との間に設けたバネ部材を皿バネ１３２にて構成し、この皿バネ１３２の内周には、前記連結爪３３ｆの係合を許容する溝１３２ａを形成する。皿バネ１３２の外周面には、好ましくは円周方向に等角度配分した複数個（図例では、３つ）の外周爪１３２ｂを径方向外方の斜め方向に突出させ、この外周爪１３２ｂをキャリア３６のプレート３６ａに形成した放射溝３６ｍに係合させる。 (Example 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the rotation transmission mechanism that transmits the rotation of the worm 44 in the carrier rotation mechanism 50 to the carrier 36, and the configuration and operation of other points are the same as in the first embodiment. It is the same.
As shown in FIGS. 6 and 7, in this second embodiment, the worm wheel 43 is molded in close contact with the outer peripheral surface of the main body 33a of the metal case 33 in the same manner as in the first embodiment. From the end surface on the carrier side of the main body 33a of the metal case 33, a plurality of (three in the illustrated example) connecting claws 33f that are preferably equiangularly distributed in the circumferential direction protrude in an oblique direction toward the radially inward direction. . On the other hand, a spring member provided between the metal case 33 and the plate 36 is constituted by a disc spring 132, and a groove 132a for allowing the coupling claw 33f to be engaged is formed on the inner periphery of the disc spring 132. . On the outer peripheral surface of the disc spring 132, a plurality of (three in the illustrated example) outer peripheral claws 132b that are preferably equiangularly distributed in the circumferential direction are projected in a radially outward diagonal direction. The carrier 36 is engaged with a radiation groove 36m formed in the plate 36a.

これにより、操舵におけるハンドル側シャフト１１とギヤ側シャフト１３との間の減速比を変更するためにモータ５１によりウォーム４４及びウォームホイール４３を介して金属ケース３３が回転されるとき、この金属ケース３３の回転は、連結爪３３ｆを介して皿バネ１３２に伝達され、この皿バネ１３２から外周爪１３２ｂを介してプレート３６ａ、つまりキャリア３６に伝達される。 Thus, when the metal case 33 is rotated by the motor 51 via the worm 44 and the worm wheel 43 in order to change the reduction ratio between the steering wheel side shaft 11 and the gear side shaft 13 during steering, the metal case 33 is rotated. Is transmitted to the disc spring 132 through the connecting claw 33f, and is transmitted from the disc spring 132 to the plate 36a, that is, the carrier 36 through the outer peripheral claw 132b.

この場合、第１実施例と同様に、ウォームホイール４３が樹脂にて形成されているので、ウォーム４４との噛み合い騒音が減少される。また、ウォームホイール４３及び金属ケース３３を含む回転伝達機構の小径化に加えて、ウォームホイール４３の樹脂化と金属ケース３３の薄肉薄肉金属材料のプレス成形により軽量化されているので、モータ５１の起動・停止に対する応答性が向上され、減速比の変更が車両の走行状態の変化に応じて俊敏かつ円滑に行われることとなり、ドライバーに感知される減速比変更のフィーリングが良好となる。特に、この第２実施例においては、皿バネ１３２がバネ作用と回転力の伝達作用を兼ねている。このため、元々使用される皿バネの作用部分を除けば、金属ケース３３の本体部３３ａからキャリア３６へ動力を伝達する手段は、金属ケース３３の本体部３３ａから突出する連結爪３３ｆと皿バネ１３２の外周に設けた外周爪１３２ｂにより構成され、この構成も第１実施例における円筒状の連結部３３ｂに比較して、大幅に軽量化される。この軽量化は、ドライバーに感知される減速比変更のフィーリングの向上に寄与する。 In this case, since the worm wheel 43 is made of resin as in the first embodiment, the meshing noise with the worm 44 is reduced. In addition to the reduction in the diameter of the rotation transmission mechanism including the worm wheel 43 and the metal case 33, the weight of the motor 51 is reduced because the worm wheel 43 is made of resin and the thin metal material of the metal case 33 is pressed. Responsiveness to start / stop is improved, and the change of the reduction ratio is performed quickly and smoothly according to the change in the running state of the vehicle, and the feeling of the reduction ratio change sensed by the driver is improved. In particular, in the second embodiment, the disc spring 132 serves as both a spring action and a rotational force transmission action. For this reason, except for the action part of the disc spring originally used, means for transmitting power from the main body portion 33a of the metal case 33 to the carrier 36 includes a connecting claw 33f protruding from the main body portion 33a of the metal case 33 and a disc spring. The outer peripheral claw 132b is provided on the outer periphery of 132, and this configuration is also significantly lighter than the cylindrical connecting portion 33b in the first embodiment. This weight reduction contributes to an improvement in the feeling of changing the reduction ratio perceived by the driver.

一方、モータ５１の回転が停止されているとき、ウォーム機構の非可逆回転作用により、ウォームホイール４３の回転がウォーム４４により阻止されるので、ウォームホイール４３は、金属ケース３３の回転を阻止し、この金属ケース３３が連結爪３３ｆ、皿バネ１３２及び外周爪１３２ｂを介してプレート３６ａ、つまりキャリア３６の回転を阻止する。このようにキャリア３６が固定されるとき、入力側の第１サンギヤ３４又は出力側の第２サンギヤ３５が回転しても、第１及び第２プラネタリギヤ４０，４１は自転のみし、このため、操舵減速比は所定の値に維持される。 On the other hand, when the rotation of the motor 51 is stopped, the rotation of the worm wheel 43 is blocked by the worm 44 due to the irreversible rotation action of the worm mechanism, so that the worm wheel 43 prevents the rotation of the metal case 33, The metal case 33 prevents the rotation of the plate 36a, that is, the carrier 36 through the coupling claw 33f, the disc spring 132, and the outer circumferential claw 132b. When the carrier 36 is fixed in this way, even if the input-side first sun gear 34 or the output-side second sun gear 35 rotates, the first and second planetary gears 40, 41 only rotate, and therefore steering is performed. The reduction ratio is maintained at a predetermined value.

（実施例３）
次に、本発明による第３実施例について図８及び図９を参照して説明する。この第３実施例は、キャリア回動機構５０におけるウォーム４４の回転をキャリア３６に伝達する機構の構成が上述した第１及び第２実施例と異なり、その他の点の構成及び作用については第１の実施例と同様である。 (Example 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment is different from the first and second embodiments described above in the structure of the mechanism for transmitting the rotation of the worm 44 in the carrier rotation mechanism 50 to the carrier 36. The other structures and operations are the same as in the first embodiment. This is the same as the embodiment.

図８及び図９に示すように、この第３実施例においては、第１及び第２実施例における金属ケース３３に代えて、金属製のスリーブ２３３が使用される。このスリーブ２３３は、大径円筒部２３３ａとこの大径円筒部２３３ａのキャリア３６側の軸方向の一端部からこのキャリア側に突出する小径円筒部２３３ｂとが一体にされたものとして形成される。大径円筒部１３３ａは、その内周面部に軸受４２を嵌合し、サークリップ４２ａにより抜け止めされ、外周面部に樹脂製のウォームホイール４３を固着している。小径円筒部２３３ｂの先端外周は、キャリア３６のプレート３６ａに形成された歯付き内周面と補合形状の円周方向に複数の歯が突出された歯付き外周面とされている。つまり、小径円筒部１３３ｂの先端外周には外周スプライン２３３ｃが形成され、この外周スプライン２３３ｃが、プレート３６ａの内孔に形成された内周スプラインと嵌合されている。 As shown in FIGS. 8 and 9, in the third embodiment, a metal sleeve 233 is used instead of the metal case 33 in the first and second embodiments. The sleeve 233 is formed by integrating a large-diameter cylindrical portion 233a and a small-diameter cylindrical portion 233b projecting toward the carrier side from one axial end portion of the large-diameter cylindrical portion 233a on the carrier 36 side. The large-diameter cylindrical portion 133a has a bearing 42 fitted to the inner peripheral surface portion thereof, is prevented from coming off by a circlip 42a, and a resin worm wheel 43 is fixed to the outer peripheral surface portion. The tip outer periphery of the small-diameter cylindrical portion 233b is a toothed inner peripheral surface formed on the plate 36a of the carrier 36 and a toothed outer peripheral surface in which a plurality of teeth protrude in the circumferential direction of the complementary shape. That is, the outer peripheral spline 233c is formed on the outer periphery of the tip of the small diameter cylindrical portion 133b, and the outer peripheral spline 233c is fitted to the inner peripheral spline formed in the inner hole of the plate 36a.

前記スリーブ２３３は、キャリア３６側の一端部において径方向外方に突出するフランジ部２３３ｄがさらに形成されている。そして、スリーブ２３３と樹脂製のウォームホイール４３との一体結合は、次のようにして行われる。つまり、大径円筒部２３３ａの外周面及びフランジ部２３３ｄの端面には、円周方向にスプライン歯のような複数個の突出歯（第１及び第２実施例における突出係合部３３ｃに相当）を形成し、この突出歯付きの外周面及びフランジ端面に密着させて樹脂製のウォームホイール４３を一体にモールド成形する。ウォームホイール４３のウォーム歯面は、モールド成形と同時形成してもよいし、モールド後に切削加工により形成してもよい。 The sleeve 233 is further formed with a flange portion 233d projecting radially outward at one end portion on the carrier 36 side. The sleeve 233 and the resin worm wheel 43 are integrally coupled as follows. That is, a plurality of protruding teeth such as spline teeth in the circumferential direction are provided on the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 233a and the end surface of the flange portion 233d (corresponding to the protruding engaging portion 33c in the first and second embodiments). The resin worm wheel 43 is molded integrally with the outer peripheral surface with the protruding teeth and the flange end surface. The worm tooth surface of the worm wheel 43 may be formed at the same time as molding or may be formed by cutting after molding.

スリーブ２３３と樹脂製のウォームホイール４３とを結合する別の方法は、樹脂製のウォームホイール４３を予め製作し、また、大径円筒部２３３ａの外周面及びフランジ部２３３ｄの端面に円周方向に点在する複数の浅い掘溝或いはローレット溝のような窪み２３３ｅを形成するか、一条或いは多条の浅い螺旋溝のような連続した窪み２３３ｅを形成する。この窪み２３３ｅは、複数の掘溝にせよ、連続した螺旋溝にせよ、実質的に大径円筒部２３３ａの外周面及びフランジ部２３３ｄの端面の円周方向全域をカバーするように形成される。そして、この窪み２３３ｅに接着剤が残存するように大径円筒部２３３ａの外周面及びフランジ部２３３ｄの端面に適宜接着剤を塗布し、ウォームホイール４３の内周面を大径円筒部１３３ａの外周面に嵌合すると共にウォームホイール４３の一方の端面をフランジ部２３３ｄの端面に密着させ、接着剤の固化を待って、樹脂製のウォームホイール４３をスリーブ１３３に接着固定する。この後者の方法によれば、接着剤が前記窪み２３３ｅに残存するようにしたので、窪み２３３ｅの中に残存固化した接着剤がアンカー作用してウォームホイール４３をスリーブ２３３に強固に保持し、ウォームホイール４３をスリーブ２３３に対し確実に回転止め作用する。 Another method for connecting the sleeve 233 and the resin worm wheel 43 is to manufacture the resin worm wheel 43 in advance, and to the outer peripheral surface of the large diameter cylindrical portion 233a and the end surface of the flange portion 233d in the circumferential direction. A plurality of scattered shallow digging grooves or knurling grooves 233e are formed, or a continuous depression 233e such as a single or multiple shallow spiral grooves is formed. The recess 233e is formed so as to substantially cover the entire circumferential direction of the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 233a and the end surface of the flange portion 233d, whether it is a plurality of digging grooves or a continuous spiral groove. Then, an adhesive is appropriately applied to the outer peripheral surface of the large diameter cylindrical portion 233a and the end surface of the flange portion 233d so that the adhesive remains in the recess 233e, and the inner peripheral surface of the worm wheel 43 is set to the outer periphery of the large diameter cylindrical portion 133a. The one end face of the worm wheel 43 is brought into close contact with the end face of the flange portion 233d and the resin worm wheel 43 is bonded and fixed to the sleeve 133 after the adhesive is solidified. According to this latter method, since the adhesive remains in the recess 233e, the remaining solidified adhesive in the recess 233e acts as an anchor to firmly hold the worm wheel 43 to the sleeve 233, The wheel 43 is reliably prevented from rotating with respect to the sleeve 233.

ハンドル側シャフト１１とギヤ側シャフト１３との間の減速比を変更するためにモータ５１によりウォーム４４及びウォームホイール４３を介して金属スリーブ２３３が回転されるとき、この金属スリーブ２３３の回転は、小径円筒部２３３ｂの先端外周の外周スプライン２３３ｃとプレート３６ａの内孔の内周スプラインとの嵌合を介して、キャリア３６に伝達される。 When the metal sleeve 233 is rotated by the motor 51 via the worm 44 and the worm wheel 43 in order to change the reduction ratio between the handle side shaft 11 and the gear side shaft 13, the rotation of the metal sleeve 233 has a small diameter. It is transmitted to the carrier 36 through fitting between the outer peripheral spline 233c at the outer periphery of the cylindrical portion 233b and the inner peripheral spline of the inner hole of the plate 36a.

この場合、第１実施例と同様に、ウォームホイール４３が樹脂にて形成されているので、ウォーム４４との噛み合い騒音が減少される。また、ウォームホイール４３及びスリーブ２３３は軽量化されているので、モータ５１の起動・停止に対する応答性が向上され、減速比の変更が車両の走行状態の変化に応じて俊敏かつ円滑に行われることとなり、ドライバーに感知される減速比変更のフィーリングが良好となる。特に、この第３実施例においては、スリーブ２３３はウォームホイール４３との連結部とキャリア３６との連結部が一体であるので、第１実施例と同様に組み付けが容易である。 In this case, since the worm wheel 43 is made of resin as in the first embodiment, the meshing noise with the worm 44 is reduced. In addition, since the worm wheel 43 and the sleeve 233 are lightened, the responsiveness to the start / stop of the motor 51 is improved, and the reduction ratio is changed quickly and smoothly according to the change in the running state of the vehicle. Thus, the feeling of changing the reduction ratio perceived by the driver is improved. In particular, in this third embodiment, the sleeve 233 is easy to assemble as in the first embodiment because the connecting portion with the worm wheel 43 and the connecting portion with the carrier 36 are integrated.

なお、スリーブ２３３は、外周スプライン２３３ｃを含めて、転造や鍛造等による塑性加工で製作されるか、或いは切削加工による丸棒からの切り出しにより製作される。この第３実施例の場合に例示したように、スリーブ２３３の外周に接着剤にて接着するためのウォームホイール４３の製作に際しては、図１０に示すように、広幅のヘリカルギヤＨＧを型成形又は切削加工により成形し、これを狭い幅に切断して、ウォームホイール４３として代用するようにしてもよい。 The sleeve 233 including the outer peripheral spline 233c is manufactured by plastic working such as rolling or forging or by cutting out from a round bar by cutting. As illustrated in the case of the third embodiment, when the worm wheel 43 for bonding to the outer periphery of the sleeve 233 with an adhesive is manufactured, a wide helical gear HG is molded or cut as shown in FIG. The worm wheel 43 may be substituted by forming it by processing and cutting it into a narrow width.

上記した第１及び第２実施例においては、金属ケース３３の外周面にモールドにより一体成形してウォームホイール４３を形成するようにしたが、第３実施例と同様に、樹脂製のウォームホイール４３を予め製作し、このウォームホイール４３を接着剤により金属ケース３３の外周面に接着固定してもよい。 In the first and second embodiments described above, the worm wheel 43 is formed by molding integrally with the outer peripheral surface of the metal case 33. However, as in the third embodiment, the worm wheel 43 made of resin is used. The worm wheel 43 may be bonded and fixed to the outer peripheral surface of the metal case 33 with an adhesive.

また、上記実施例においては、キャリア回動機構５０を遊星歯車機構６とラックピニオン機構７との間に配置しているが、キャリア回動機構５０を遊星歯車機構６よりもサーボ弁装置３側に配置してもよい。それ以上に、キャリア回動機構５０は遊星歯車機構６と隣接して配置することが好ましいが、サーボ弁装置３、遊星歯車機構６及びラックピニオン機構７に対するキャリア回動機構５０の配置関係は特に限定されるものではない。
なお、上記した実施例においては、遊星歯車機構６をサーボ弁装置３の出力軸となるハンドル側シャフト１１と、ステアリングギヤに連結されたギヤ側シャフト１３との間に配列した例について述べたが、遊星歯車機構６とサーボ弁装置３の配列を逆にしてもよく、この場合におけるギヤ側シャフト１３はサーボ弁装置３の入力軸となる。 In the above-described embodiment, the carrier rotation mechanism 50 is disposed between the planetary gear mechanism 6 and the rack and pinion mechanism 7, but the carrier rotation mechanism 50 is closer to the servo valve device 3 than the planetary gear mechanism 6. You may arrange in. Furthermore, the carrier rotation mechanism 50 is preferably disposed adjacent to the planetary gear mechanism 6, but the arrangement relationship of the carrier rotation mechanism 50 with respect to the servo valve device 3, the planetary gear mechanism 6 and the rack and pinion mechanism 7 is particularly great. It is not limited.
In the above-described embodiment, the example in which the planetary gear mechanism 6 is arranged between the handle-side shaft 11 serving as the output shaft of the servo valve device 3 and the gear-side shaft 13 connected to the steering gear has been described. The arrangement of the planetary gear mechanism 6 and the servo valve device 3 may be reversed. In this case, the gear side shaft 13 serves as the input shaft of the servo valve device 3.

第１実施例に係る減速比可変式動力舵取り装置の縦断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a variable reduction ratio type power steering apparatus according to a first embodiment. 図１のＡ−Ａ線に沿って切断した断面図。Sectional drawing cut | disconnected along the AA line of FIG. 遊星歯車機構の遊星ギヤを支持するキャリアを回動するためのキャリア回動機構の拡大断面図。The expanded sectional view of the carrier rotation mechanism for rotating the carrier which supports the planetary gear of a planetary gear mechanism. 図１のＢ−Ｂ線に沿って切断した金属ケースの断面図。Sectional drawing of the metal case cut | disconnected along the BB line of FIG. 図１のＣ−Ｃ線に沿って切断した金属ケースの断面図。Sectional drawing of the metal case cut | disconnected along CC line of FIG. 第２実施例におけるキャリア回動機構の拡大断面図。The expanded sectional view of the carrier rotation mechanism in 2nd Example. 図６のＤ−Ｄ線に沿って観た皿バネによる回転伝達機構の正面図。The front view of the rotation transmission mechanism by the disc spring seen along the DD line | wire of FIG. 第３実施例におけるキャリア回動機構の拡大断面図。The expanded sectional view of the carrier rotation mechanism in 3rd Example. 図８のＥ−Ｅ線に沿って切断した金属スリーブの断面図。Sectional drawing of the metal sleeve cut | disconnected along the EE line | wire of FIG. ウォームホイールの製作方法の別の方法を説明する説明図。Explanatory drawing explaining another method of the manufacturing method of a worm wheel.

符号の説明Explanation of symbols

１…減速比可変式動力舵取り装置、２…油圧サーボ装置、３…サーボ弁装置、４…入力軸、５…ハンドル、６…遊星歯車機構、７…ラックピニオン機構（ステアリングギヤ）、８…操向車輪、９…アッパーハウジング、１０…ロアーハウジング、１０ａ…ギヤ室、１０ｂ…遊星歯車室、１１…ハンドル側シャフト、１３…ギヤ側シャフト、１８…ロータリ弁、２２…油圧ポンプ、２４…トーションバー、２７…ラック軸、３０…シリンダ装置、３３…金属ケース（環状部材）、３３ｅ・・・スプライン突起（係合手段）、３３ｃ・・・突出係合部（歯付き外周面）、３３ｄ・・・歪み領域幅部（歪み領域）、３３ｆ・・・連結爪（係合突起）、３４、３５…第１及び第２サンギヤ、３６…キャリア、３６ａ、３６ｂ・・・プレート、３６ｍ・・・放射溝、３７…遊星体、３８…支承軸、４０，４１…第１及び第２プラネタリギヤ、４２・・・軸受、４３…ウォームホイール、４４…ウォーム、４８…ウォーム軸、５０・・・キャリア回動機構、５１…モータ、１３２・・・皿バネ、１３２ａ・・・溝、１３２ｂ・・・外周爪、２３３・・・金属製スリーブ、２３３ａ・・・大径円筒部、２３３ｂ・・・小径円筒部、２３３ｃ・・・外周スプライン（係合手段）、２３３ｄ・・・フランジ部、２３３ｅ・・・窪み、Ｏ・・・中心軸線、Ａ，Ｂ，Ｐ，Ｔ…ポート。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Variable reduction ratio type power steering device, 2 ... Hydraulic servo device, 3 ... Servo valve device, 4 ... Input shaft, 5 ... Handle, 6 ... Planetary gear mechanism, 7 ... Rack and pinion mechanism (steering gear), 8 ... Operation Direction wheel, 9 ... Upper housing, 10 ... Lower housing, 10a ... Gear chamber, 10b ... Planetary gear chamber, 11 ... Handle side shaft, 13 ... Gear side shaft, 18 ... Rotary valve, 22 ... Hydraulic pump, 24 ... Torsion bar 27 ... Rack shaft, 30 ... Cylinder device, 33 ... Metal case (annular member), 33e ... Spline projection (engagement means), 33c ... Projection engagement part (toothed outer peripheral surface), 33d ...・ Strain area width part (strain area), 33f... Connection claw (engagement protrusion), 34, 35... First and second sun gears, 36... Carrier, 36a, 36b. · Radiation groove, 37 ... Planetary body, 38 ... Bearing shaft, 40, 41 ... First and second planetary gears, 42 ... Bearing, 43 ... Worm wheel, 44 ... Worm, 48 ... Worm shaft, 50 ... Carrier Rotating mechanism, 51 ... motor, 132 ... disc spring, 132a ... groove, 132b ... outer peripheral claw, 233 ... metal sleeve, 233a ... large diameter cylindrical portion, 233b ... small diameter Cylindrical portion, 233c, outer peripheral spline (engagement means), 233d, flange portion, 233e, recess, O, central axis, A, B, P, T, ports.

Claims

ハンドルに作用する操舵力を油圧サーボ装置により増幅してステアリングギヤを介し操向車輪に伝達する動力舵取り装置にして、前記ハンドルに連結されたハンドル側シャフトと、前記ステアリングギヤに連結されたギヤ側シャフトとをハウジングに中心軸線上で回転可能に軸承し、該両シャフトに歯数が僅かに異なる第１及び第２サンギヤを設け、該第１及び第２サンギヤに夫々噛合して一体回転する第１及び第２プラネタリギヤを支承するキャリアを前記中心軸線回りに回転可能に支承して遊星歯車機構を構成し、該キャリアをモータにより回転駆動するキャリア回動機構を設け、前記キャリアの回転速度を変更して減速比を変える減速比可変式動力舵取り装置において、前記遊星歯車機構と同軸上にキャリア回動機構を並列配置し、このキャリア回動機構は、モータにより回転駆動されウォームが形成されたウォーム軸と、前記ウォームと噛合された樹脂製のウォームホイールと、内周面に嵌合した軸受により回転支持される共に前記ウォームホイールが外周面に一体成形された金属製の環状部材とからなり、前記環状部材のキャリア側の軸方向端部にはウォームホイールの回転を前記キャリアに伝達する係合手段が一体形成されていることを特徴とする減速比可変式動力舵取り装置。 The steering force acting on the steering wheel is amplified by a hydraulic servo device and transmitted to the steered wheels via the steering gear, and the steering wheel shaft connected to the steering wheel and the gear side connected to the steering gear A first and second sun gears having slightly different number of teeth are provided on the shaft so as to be rotatable on the central axis of the housing, and the first and second sun gears are respectively meshed with each other and integrally rotated. A carrier for supporting the first and second planetary gears is rotatably supported around the central axis to form a planetary gear mechanism, and a carrier rotating mechanism for rotating the carrier by a motor is provided to change the rotation speed of the carrier. In the variable reduction ratio type power steering apparatus that changes the reduction ratio, a carrier rotation mechanism is arranged in parallel on the same axis as the planetary gear mechanism. The carrier rotating mechanism is rotationally supported by a worm shaft that is rotationally driven by a motor to form a worm, a resin worm wheel meshed with the worm, and a bearing fitted to an inner peripheral surface, and the worm wheel. Is formed of a metal annular member integrally formed on the outer peripheral surface, and an engaging means for transmitting the rotation of the worm wheel to the carrier is integrally formed at an axial end of the annular member on the carrier side. A variable ratio reduction type power steering device.

請求項１において、前記環状部材はプレス成形加工した金属ケースにて形成され、前記係合手段は前記金属ケースの前記軸方向端部から前記キャリアに形成された歯付き内周面へ突出すると共にこの歯付き内周面と係合されて前記金属ケースの回転を前記キャリアに伝達する歯付き外周面として構成されていることを特徴とする減速比可変式動力舵取り装置。 2. The annular member according to claim 1, wherein the annular member is formed by a press-molded metal case, and the engaging means protrudes from the axial end portion of the metal case to a toothed inner peripheral surface formed on the carrier. A reduction gear ratio variable power steering apparatus, characterized in that it is configured as a toothed outer peripheral surface that is engaged with the toothed inner peripheral surface and transmits the rotation of the metal case to the carrier.

請求項１において、前記環状部材はプレス成形加工した金属ケースにて形成され、前記係合手段は前記金属ケースの前記軸方向端部から前記キャリア側に向けて突出されて円周方向に複数個形成された係合突起により構成され、前記キャリア回動機構は前記金属ケースの前記一端部と前記キャリアとの間に配置されこのキャリアの円周方向の複数箇所に形成された溝に係合する突起を備える皿バネを含み、前記金属ケースの係合突起が前記皿バネに形成された前記溝に係合され、前記金属ケースの回転を前記皿バネが仲介して前記キャリアに伝達するように構成されることを特徴とする減速比可変式動力舵取り装置。 2. The annular member according to claim 1, wherein the annular member is formed by a press-molded metal case, and the engagement means protrudes from the axial end portion of the metal case toward the carrier side, and a plurality of the engagement means are provided in the circumferential direction. The carrier rotation mechanism is disposed between the one end portion of the metal case and the carrier, and engages with grooves formed at a plurality of locations in the circumferential direction of the carrier. A disc spring having a projection, wherein the engagement projection of the metal case is engaged with the groove formed in the disc spring, and the disc spring mediates the rotation of the metal case and transmits it to the carrier A reduction ratio variable type power steering apparatus characterized by comprising.

請求項２又は３において、前記金属ケースは軸方向両端部が径方向内方に屈曲されて軸方向移動及び回転が前記軸受と一体化されるようにこの軸受を拘束しており、また前記金属ケースの外周面には径方向外方に突出する歯が円周方向に複数個形成された歯付き外周面とされ、前記樹脂製のウォームホイールがこの歯付き外周面に一体成形されていることを特徴とする減速比可変式動力舵取り装置。 4. The metal case according to claim 2, wherein both ends of the metal case are bent radially inward to constrain the bearing so that axial movement and rotation are integrated with the bearing. The outer peripheral surface of the case has a toothed outer peripheral surface in which a plurality of teeth protruding radially outward are formed in the circumferential direction, and the resin worm wheel is integrally formed on the toothed outer peripheral surface. A variable ratio reduction type power steering device.

請求項４において、前記金属ケースは、軸方向他端部が前記軸受を嵌合した後に屈曲されるときこの軸方向他端部近辺の外周面に影響する歪み領域を除いた外周面上に前記樹脂製のウォームホイールを一体成形していることを特徴とする減速比可変式動力舵取り装置。 5. The metal case according to claim 4, wherein the metal case is formed on an outer peripheral surface excluding a strain region that affects the outer peripheral surface in the vicinity of the other end in the axial direction when the other end in the axial direction is bent after fitting the bearing. A variable speed reduction type power steering apparatus, wherein a resin worm wheel is integrally formed.

請求項１において、前記環状部材は、内周面部に前記軸受を嵌合すると共に外周面部に前記ウォームホイールを固着する大径円筒部とこの大径円筒部の前記キャリア側の軸方向の一端部から前記キャリア側に突出する小径円筒部とが一体形成された金属製のスリーブからなり、前記小径円筒部の先端外周は前記キャリアに形成された歯付き内周面と係合するように円周方向に複数の歯が突出された歯付き外周面とされ、前記スリーブの回転を前記歯付き外周面と前記歯付き内周面との嵌合により前記キャリアに伝達するようにしたことを特徴とする減速比可変式動力舵取り装置。 2. The annular member according to claim 1, wherein the annular member has a large-diameter cylindrical portion that fits the bearing on the inner peripheral surface portion and fixes the worm wheel to the outer peripheral surface portion, and one axial end portion on the carrier side of the large-diameter cylindrical portion. A small-diameter cylindrical portion projecting toward the carrier from a metal sleeve, and the outer periphery of the tip of the small-diameter cylindrical portion is circumferentially engaged with a toothed inner peripheral surface formed on the carrier. It is a toothed outer peripheral surface with a plurality of teeth protruding in a direction, and the rotation of the sleeve is transmitted to the carrier by fitting the toothed outer peripheral surface and the toothed inner peripheral surface. Variable speed ratio variable power steering device.

請求項６において、前記スリーブには前記一端部において径方向外方に突出するフランジ部がさらに形成され、前記大径円筒部の外周面及び前記フランジ部の端面は円周方向に複数個の突出部が形成された突出部付き外周面及び突出部付き端面とされ、前記樹脂製のウォームホイールが前記突出部付き外周面及び突出部付き端面に一体成形されていることを特徴とする減速比可変式動力舵取り装置。 7. The sleeve according to claim 6, further comprising a flange portion projecting radially outward at the one end portion, wherein an outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion and an end surface of the flange portion project in a plurality of circumferential directions. The outer peripheral surface with the protruding portion and the end surface with the protruding portion in which the portion is formed, and the resin worm wheel is integrally formed on the outer peripheral surface with the protruding portion and the end surface with the protruding portion. Power steering device.

請求項６において、前記スリーブには前記一端部において径方向外方に突出するフランジ部がさらに形成され、前記大径円筒部の外周面及び前記フランジ部の端面にはこれら外周面及び端面の略円周方向全域に存在するように窪みが形成され、前記樹脂製のウォームホイールが前記大径円筒部の外周面及び前記フランジ部の端面に接着剤にて接着されると共にこの接着剤が前記窪みに残存するようにしたことを特徴とする減速比可変式動力舵取り装置。

7. The sleeve according to claim 6, further comprising a flange portion projecting radially outward at the one end portion, wherein the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion and the end surface of the flange portion are substantially the outer peripheral surface and the end surface. A recess is formed so as to exist in the entire circumferential direction, and the resin worm wheel is bonded to the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion and the end surface of the flange portion with an adhesive, and the adhesive is the recess A reduction ratio variable type power steering apparatus characterized by remaining in the engine.