JP6414333B2 - ウォーム減速機 - Google Patents
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Description
即ち、ウォーム14の先端部をウォームホイール13に向けて、径方向に押圧可能にする為に、ウォーム14の先端部に外嵌した押圧駒19の外周面と、ウォーム収容部16の内周面との間には、環状隙間が全周に亙って設けられている。従って、ステアリングシャフト5の回転方向を変えると、ウォーム14の先端部が、コイルばね20による押圧方向と直角な方向(図25の表裏方向)に変位し、噛合部で耳障りな歯打ち音が発生する可能性がある。特に、ウォーム減速機11を構成する各部材の寸法誤差や組立誤差に基づいて、ウォーム歯17とウォームホイール13との噛合位置がばらつくと、ウォーム14の先端部のコイルばね20による押圧方向と直角な方向への変位量が大きくなり、歯打ち音が発生し易くなる可能性がある。又、噛合位置がばらつくと、噛合部の摩擦損失が大きくなり、この摩擦損失が大きくなる分、電動モータ10からステアリングシャフト5に付加される補助動力の大きさ(トルク)が変化(低減)する可能性がある。
ウォームホイールは、前記ハウジングに対し回転自在に支持された被駆動軸に該被駆動軸と同軸に支持されて、該被駆動軸と共に回転する。
前記ウォームは、軸方向中間部に設けられたウォーム歯を前記ウォームホイールに噛合させた状態で、前記被駆動軸に対し捩れの位置に存在する駆動軸に基端部を結合される。
前記軸受は、前記ウォームの先端部に外嵌されている。
前記付勢手段は、前記軸受を前記ウォームホイール側に向けて、前記ウォームの径方向に弾性的に付勢する事により、前記ウォーム歯と該ウォームホイールとの噛合部のバックラッシュを抑える。
該環状空間の2箇所位置に、円周方向に関して、前記ウォーム歯と前記ウォームホイールとの噛合部から遠い側の端部から近い側の端部に向かう程厚さ寸法が大きくなる1対の楔状片を、前記環状空間を埋める様に設けている。そして、該1対の楔状片に、円周方向に関して、前記噛合部から離れる方向の弾力を付与している。具体的には、前記1対の楔状片を、前記環状空間のうちで、前記ウォーム歯と前記ウォームホイールとの噛合部、及び、前記ウォームの中心軸を含む仮想平面を挟む2箇所位置に設ける事ができる。
或いは、コイルばね等の弾性部材により、前記1対の楔状片に、前記噛合部から離れる方向の弾力を付与する事によってのみ、前記軸受を前記ウォームホイール側に向けて、前記ウォームの径方向に弾性的に付勢する。
或いは、前記軸受の外周面と、前記ハウジング又は前記軸受ホルダの内周面との間に設けられた、該軸受を弾性的に押圧する、或いは一対の楔状片を弾性的に引っ張る、コイルばね等の弾性部材により、前記付勢手段を構成する事もできる。この場合には、別の手段により、前記1対の楔状片に、前記噛合部から離れる方向の弾力を付与する。
或いは、該1対の楔状片を、該仮想平面を挟んで非対称に設ける事もできる。該1対の楔状片を、該仮想平面を挟んで非対称に設ける場合、好ましくは、前記1対の楔状片の内外両周面と、該1対の楔状片の内外両周面と対向する部分の周面(軸受ホルダ又は軸受の外周面、及びハウジングの内周面)との当接部(摺接部)が、前記噛合部から前記ウォームに加わる噛み合い反力の方向に位置する様に、前記1対の楔状片を設ける。
図1〜5は、本発明の第1実施形態を示している。本実施形態のウォーム減速機は、前述の図25に示した従来構造のウォーム減速機11と同様に、ハウジング12と、ウォームホイール13と、ウォーム14とを備える。ハウジング12は、ホイール収容部15と、ホイール収容部15に対し捩れの位置に存在してホイール収容部15にその軸方向中間部を連続させたウォーム収容部16とを有する。ウォームホイール13は、ホイール収容部15の内側に回転自在に支持された、被駆動軸であるステアリングシャフト5(図24参照)の前端寄り部分に、ステアリングシャフト5と同軸に支持固定されている。
又、ウォーム収容部16の開口部を、ハウジング12aとは別体に設けられた蓋により塞ぐ事で、ウォーム収容部16内に異物が侵入するのを防止する様に構成する事もできる。
さらに、本実施形態では、板ばね23を有しない構成であってもよく、1対の楔状片24、24と軸受18cとが直接当接する構成であってもよい。
図6〜8は、本発明の第2実施形態を示している。本実施形態の場合には、軸受ホルダ22を構成する各抱持片27、27のうちの1個の抱持片27{円周方向に関する位相が、ウォームホイール13とウォーム歯17(図25参照)との噛合部と一致する抱持片27}と、ストッパ板部29と、連結板部30とにより画成される空間に、コイルばね40を設置している。そして、コイルばね40の両端部により、1対の楔状片24a、24aの円周方向両端面のうち、噛合部に近い側の端面(基端面)に設けた座部39、39を押圧する事により、1対の楔状片24a、24aに対して、1対の楔状片24a、24aの先端部(噛合部から遠い側の端部)同士が近づく方向の弾力が付与されている。本実施形態の場合、コイルばね40により1対の楔状片24a、24aの先端部同士が互いに近づく方向に押圧される事により、環状空間34を埋めると共に、軸受ホルダ22に抱持された先端側の転がり軸受18cをウォームホイール13側に向けて弾性的に付勢している。
その他の部分の構成及び作用は、上述した第1実施形態と同様である。
図9は、本発明の第3実施形態を示している。本実施形態の場合、ハウジング12aを構成するウォーム収容部16aに設けられた保持凹部21aの内周面のうち、軸受ホルダ22を収容保持する部分から軸方向片側(図9の左側)に外れた部分で、ウォームホイール13とウォーム歯17(図25参照)との噛合部側の半部に、円周方向に伸長する係止溝44を設け、係止溝44に、部分円弧形の係止片45を係止している。係止片45の円周方向長さは、保持凹部21aとウォーム14の先端部との間に、転がり軸受18c、軸受ホルダ22、板ばね23、及び1対の楔状片24を組み付け、1対の楔状片24の円周方向位置を正規位置(初期の取付位置)に配置した状態で、1対の楔状片24のガイド部43aの円周方向両端面のうち、噛合部に近い側の端面と、係止片45の円周方向両端面とが円周方向に関して当接乃至近接対向する様に規制している。これにより、1対の楔状片24の円周方向位置の位置決めの容易化を図れ、転がり軸受18cが噛合部から離れる方向に過度に変位する事を防止できて、ウォームホイール13とウォーム歯17との噛み合い力が過度に小さくなる事を防止する事ができる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第1実施形態と同様である。
図10は、本発明の第4実施形態を示している。本実施形態の場合、ハウジング12bを構成するウォーム収容部16bの内周面に設けられた保持凹部21bの内周面のうち、軸受ホルダ22を収容保持する部分から軸方向片側に外れた部分で、ウォームホイール13とウォーム歯17(図25参照)との噛合部に近い側の半部の円周方向2箇所位置に1対の係止孔を設け、1対の係止孔に1対の係止ピン46を係止している。1対の係止孔(係止ピン46)の形成位置は、保持凹部21bとウォーム14(図2参照)の先端部との間に、転がり軸受18c、軸受ホルダ22、板ばね23、及び1対の楔状片24を組み付け、1対の楔状片24の円周方向位置を正規位置(初期の取付位置)に配置した状態で、1対の楔状片24のガイド部43aの円周方向両端面のうち、噛合部に近い側の端面と、係止ピン46とが円周方向に関して近接対向する位置としている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第1実施形態、及び上述した第3実施形態と同様である。
図11は、本発明の第5実施形態を示している。本実施形態の場合、1対の楔状片24、24の円周方向両端部のうち、ウォームホイール13とウォーム歯17(図25参照)との噛合部から遠い側の端部(先端部)同士の間にコイルばね47を設け、これら遠い側の端部同士を互いに弾性的に引っ張る様にしている。これにより、環状空間34(図1、3参照)を埋めると共に、先端側の転がり軸受18cをウォームホイール側に向けて弾性的に付勢している。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第1実施形態と同様である。
図12〜図19は、本発明の第6実施形態を示している。本実施形態の場合、先端側の転がり軸受18cと、ウォーム収容部16cの保持凹部21cとの間に、軸受ホルダ22aと、板ばね23aと、1対の楔状片24b、24cと、外側ホルダ48とを設けている。外側ホルダ48は、合成樹脂製、又は、アルミニウム系合金若しくはマグネシウム系合金等の軽合金製で、保持凹部21cに、回転を阻止された状態で保持されており、ホルダ本体49と、蓋体50とを備える。ホルダ本体49は、径方向に関して略反対側となる2箇所位置に設けられた1対の被保持片51a、51bと、連結板部52とを備えている。1対の被保持片51a、51bのうちの一方の被保持片51aは、部分円弧形で、円周方向に関して、ウォームホイール13とウォーム歯17との噛合部から遠い側の端部寄り部分{噛合部から遠い側の端部(図13の上端部)から円周方向に少し外れた部分}に設けられている。1対の被保持片51a、51bのうちの他方の被保持片51bは、略三日月形で、円周方向に関して、噛合部に近い側の端部(図13の下端部)に設けられている。他方の被保持片51bの内周面には、径方向外方に凹んだ係合凹部53が設けられている。連結板部52は、連結板部52の外周縁の中心よりも、径方向に関して噛合部から遠い側に寄った位置を中心とする円孔54を有する略円輪板状で、1対の被保持片51a、51bの軸方向他端縁同士を連結している。尚、円孔54の内周面は、軸方向片側(図14〜16、18の左側)に向かう程内径が大きくなる方向に傾斜した円すい面としている。又、蓋体50は、側板部55と、1対の折れ曲がり板部56とを備える。側板部55は、側板部55の外周縁の中心よりも、径方向に関して噛合部から遠い側に寄った位置を中心とする円孔57を有する略円輪板状である。側板部55の外周縁のうち、径方向に関して略反対側となる2箇所位置には、1対の切り欠き74、74が形成されており、同じく円周方向に関して噛合部に近い側の端部には、径方向外方に突出したホルダ側凸部58が設けられている。1対の折れ曲がり板部56は、部分円筒状で、側板部55の外周縁のうち、1対の切り欠き74、74に対して噛合部から遠い側に隣接する部分に、軸方向他方に折れ曲がった状態で設けられている。図16に示すように、外側ホルダ48は、折れ曲がり板部56の噛合部から遠い側の円周方向端面を、一方の被保持片51aのこの噛合部に近い側の円周方向端面に当接させ、ホルダ本体49に対する蓋体50の円周方向に関する位置決めを図った状態で、ホルダ本体49と蓋体50とを相対回転不能に組み合わせて成る。図15に示すように、この様な外側ホルダ48は、ホルダ側凸部58を、保持凹部21cのうち、円周方向に関して、噛合部に近い側の端部に設けられたハウジング側凹部59に係合させる事により、保持凹部21c内に、回転を阻止された状態で、径方向に関するがたつきなく内嵌保持されている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第1実施形態と同様である。
なお、本実施形態においても、板ばね23aを有しない構成であってもよい。
図23は、本発明の第7実施形態を示している。本実施形態の場合、外側ホルダ48を構成する1対の被保持片51a、51bを周方向に連結する連結片51c,51dを設けている。連結片51c、51dの内周面と1対の楔状片24b、24cの外周面とが摺接可能に当接している。被保持片51a、51bおよび連結片51c,51dを周方向に連続して連結させることで、組立性を向上させることが可能となる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した第6実施形態と同様である。
2 ステアリングギヤユニット
3 入力軸
4 タイロッド
5 ステアリングシャフト
6 ステアリングコラム
7 自在継手
8 中間シャフト
9 自在継手
10 電動モータ
11 ウォーム減速機
12、12a、12b ハウジング
13 ウォームホイール
14 ウォーム
15 ホイール収容部
16、16a、16b ウォーム収容部
17 ウォーム歯
18a〜18c 転がり軸受
19 押圧駒
20 コイルばね
21、21a、21b 保持凹部
22、22a 軸受ホルダ
23、23a 板ばね
24、24a〜24c 楔状片
25 軸受抱持部
26 ストッパ部
27 抱持片
28 連結板部
29 ストッパ板部
30 連結板部
31 隙間
32 基部
33 付勢腕部
34、34a 環状空間
35、35a 捩りコイルばね
36、36a コイル部
37 係止ピン部
38、38a アーム部
39 座部
40 コイルばね
41 円孔
42、42a、42b 被挟持部
43a〜43d ガイド部
44 係止溝
45 係止片
46 係止ピン
47 コイルばね
48 外側ホルダ
49 ホルダ本体
50 蓋体
51a、51b 被保持片
52 連結板部
53 係合凹部
54 円孔
55 側板部
56 折れ曲がり板部
57 円孔
58 ホルダ側凸部
59 ハウジング側凹部
60 軸受抱持部
61 小径円筒部
62 円輪板部
63 係合凸部
64 切り欠き部
65 傾斜面部
66 押圧部
67 係止腕部
68 段部
69 ホルダ組立体
70 組立治具
71 本体部
72 調芯軸
73 爪部
74 切り欠き
75 把持手
Claims (11)
- ハウジングと、
該ハウジングに対し回転自在に支持された被駆動軸に該被駆動軸と同軸に支持されて、該被駆動軸と共に回転するウォームホイールと、
軸方向中間部に設けられたウォーム歯を該ウォームホイールに噛合させた状態で、前記被駆動軸に対し捩れの位置に存在する駆動軸に基端部を結合されるウォームと、
該ウォームの先端部に外嵌された軸受と、
該軸受を前記ウォームホイール側に向けて、前記ウォームの径方向に弾性的に付勢する事により、前記ウォーム歯と該ウォームホイールとの噛合部のバックラッシュを抑える付勢手段と、
を備えるウォーム減速機であって、
前記軸受の外周面と、前記ハウジングの内周面との間に環状空間が存在しており、
該環状空間の2箇所位置に、円周方向に関して、前記ウォーム歯と前記ウォームホイールとの噛合部から遠い側の端部から近い側の端部に向かう程厚さ寸法が大きくなる1対の楔状片が、前記環状空間を埋める様に設けられており、該1対の楔状片に、円周方向に関して、前記噛合部から離れる方向の弾力が付与されている、
ウォーム減速機。 - 前記付勢手段により、前記軸受を前記ウォームホイール側に向けて、前記ウォームの径方向に弾性的に付勢すると共に、前記1対の楔状片を、円周方向に関して、前記噛合部から離れる方向に弾性的に付勢している、
請求項1に記載したウォーム減速機。 - 前記付勢手段が、弾性部材により構成されている、
請求項1または2に記載したウォーム減速機。 - 前記弾性部材の弾力により、前記1対の楔状片を、円周方向に関して、前記噛合部から離れる方向に向けて弾性的に押圧すると共に、該1対の楔状片を弾性的に押圧する力の反力により、前記軸受を前記ウォームホイール側に向けて、前記ウォームの径方向に弾性的に付勢する、
請求項3に記載したウォーム減速機。 - 前記弾性部材が捩りコイルばねであり、
該捩りコイルばねのコイル部を、前記軸受、又は、該軸受を内嵌保持する軸受ホルダに係止すると共に、前記捩りコイルばねの両端部に設けられた1対のアーム部を、前記1対の楔状片の円周方向両端面のうち、前記噛合部に近い側の端面に押し付けている、
請求項4に記載したウォーム減速機。 - 前記1対の楔状片の外周面の曲率半径が、前記ハウジングのうちで該1対の楔状片の外周面と対向する部分の内周面の曲率半径と同じであり、
前記1対の楔状片の内周面の曲率半径が、該1対の楔状片の内周面と対向する部分の外周面の曲率半径よりも大きい、
請求項1〜5のうちの何れか1項に記載したウォーム減速機。 - 前記ハウジングの内周面に、径方向内方に突出するストッパ凸部が設けられており、
前記1対の楔状片が、円周方向に関して許容限度迄変位した場合に、該1対の楔状片の円周方向端面と前記ストッパ凸部の円周方向端面とを当接させる事で、該1対の楔状片がそれ以上円周方向に変位する事を阻止する、
請求項1〜6のうちの何れか1項に記載したウォーム減速機。 - 前記ハウジングの内周面と、該ハウジングの内周面と対向する相手部材の外周面とのうちの一方の周面に、径方向に凹んだ係合凹部が設けられており、他方の周面に、該係合凹部と係合する係合凸部が設けられており、
前記係合凹部と該係合凸部とを凹凸係合させる事により、前記ウォームホイールに対する前記軸受の遠近動を可能とすると共に、前記相手部材の円周方向変位を実質的に阻止する、
請求項1〜7のうちの何れか1項に記載したウォーム減速機。 - 前記1対の楔状片が、前記ウォーム歯と前記ウォームホイールとの噛合部、及び、前記ウォームの中心軸を含む仮想平面を挟んで対称に設けられている、
請求項1〜8のうちの何れか1項に記載したウォーム減速機。 - 前記1対の楔状片の内外両周面と、該1対の楔状片の内外両周面と対向する部分の周面との当接部が、前記噛合部から前記ウォームに加わる噛み合い反力の方向に位置する様に、前記1対の楔状片が設けられている、
請求項1〜8のうちの何れか1項に記載したウォーム減速機。 - 前記軸受を内嵌保持する軸受ホルダを更に備え、
該軸受ホルダの外周面と前記ハウジングの内周面との間に前記環状空間が設けられており、該軸受ホルダの内周面と前記軸受の外周面との間に板ばねが設けられている
請求項1〜10のうちの何れか1項に記載したウォーム減速機。
Applications Claiming Priority (15)
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