JP6551522B2 - トルク伝達用継手及びウォーム減速機 - Google Patents
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Description
カップリングは、内外両周面のうちの一方の周面に、径方向(この一方の周面が内周面である場合には、径方向内方。同じく外周面である場合には、径方向外方。)に突出するカップ側凸部を周方向複数箇所に配置して成る、カップ側凹凸部を設けている。
前記駆動側伝達部は、前記駆動軸の軸方向一端部に設けられ、内外両周面のうち、前記カップ側凹凸部に対向する周面に、径方向(このカップ側凹凸部に対向する周面が外周面である場合には、径方向外方。同じく内周面である場合には、径方向内方)に突出する駆動側凸部を周方向複数箇所に配置して成る、駆動側凹凸部を設けている。
前記被駆動側伝達部は、前記被駆動軸の軸方向他端部に設けられ、内外両周面のうち、前記カップ側凹凸部に対向する周面に、径方向(このカップ側凹凸部に対向する周面が外周面である場合には、径方向外方。同じく内周面である場合には、径方向内方)に突出する被駆動側凸部を周方向複数箇所に配置して成る、被駆動側凹凸部を設けている。
そして、前記駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向他側半部とを係合させる(前記各駆動側凸部と前記各カップ側凸部の軸方向他側半部とを周方向に関して交互に配置する)と共に、前記被駆動側凹凸部とこのカップ側凹凸部の軸方向一側半部とを係合させている(前記各被駆動側凸部と前記各カップ側凸部の軸方向一側半部とを周方向に関して交互に配置している)。
又、前記駆動側凹凸部とこのカップ側凹凸部の軸方向他側半部との係合部の軸方向一側半部で、前記各駆動側凸部と前記各カップ側凸部とのうちの一方の凸部である第一凸部の先端面を、他方の凸部である第二凸部同士の間に存在する第一凹部の底面に軽圧入し、前記駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向他側半部との係合部の軸方向他側半部で、前記第一凸部の先端面を前記第一凹部の底面に径方向隙間を介して対向させている。これと共に、前記駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部との間に周方向隙間を介在させている。
又、前記被駆動側凹凸部とこのカップ側凹凸部の軸方向一側半部との係合部の軸方向他側半部で、前記各被駆動側凸部と前記各カップ側凸部とのうちの一方の凸部である第三凸部の先端面を、他方の凸部である第四凸部同士の間に存在する第二凹部の底面に軽圧入し、前記被駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向一側半部との係合部の軸方向一側半部で、前記第三凸部の先端面を前記第二凹部の底面に径方向隙間を介して対向させている。これと共に、前記被駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部との間に周方向隙間を介在させている
又、上述の様な本発明のトルク伝達用継手を実施する場合に、前記第一凸部のうちの一部(例えば周方向関して1つ置き)の第一凸部を、前記第一凹部の底面に軽圧入すると共に、前記第三凸部のうちの一部の第三凸部を、前記第二凹部の底面に軽圧入する様に構成しても良い。この場合には、残りの第一、第三凸部の先端面と、第一、第二凹部の底面との間には、この残りの第一、第三凸部の軸方向全幅に亙り径方向隙間を介在させる。
そして、前記高歯丈凸部の軸方向他端部の先端面を、前記各駆動側凸部同士の間に存在する駆動側凹部(の軸方向一側)に圧入して前記駆動側凹部の底面に当接させ、前記各カップ側凸部の軸方向両端部のうちの軸方向他端部に形成された(軸方向他側の)低歯丈凸部の先端面を、前記駆動側凹部(の軸方向他側)の底面に径方向隙間を介して対向させる。
又、前記高歯丈凸部の軸方向一端部の先端面を、前記各被駆動側凸部同士の間に存在する被駆動側凹部(の軸方向他側)に圧入して前記被駆動側凹部の底面に当接させると共に、前記各カップ側凸部の軸方向両端部のうちの軸方向一端部に形成された低歯丈凸部の先端面を、前記各被駆動側凹部(の軸方向一側)の底面に径方向隙間を介して対向させる。
即ち、特許請求の範囲に記載した発明の場合には、カップ側凸部の軸方向他側半部(高歯丈凸部の軸方向他端部及び軸方向他側の低歯丈凸部)が第一凸部に、駆動側凸部が第二凸部に、駆動側凹部が第一凹部に、カップ側凸部の軸方向一側半部(高歯丈凸部の軸方向一端部及び軸方向一側の低歯丈凸部)が第三凸部に、被駆動側凸部が第四凸部に、被駆動側凹部が第二凹部に、それぞれ相当する。
また、前記駆動側凹凸部を前記カップ側凹凸部の軸方向他側半部に、前記駆動軸と前記被駆動軸との中心軸同士を一致させた状態で、前記各駆動側凸部の周方向側面と前記各カップ側凸部の周方向側面との間に軸方向他側に向かう程周方向に関する幅寸法が大きくなる駆動側隙間が介在した状態で、係合させる。又、前記被駆動側凹凸部を前記カップ側凹凸部の軸方向一側半部に、前記駆動軸と前記被駆動軸との中心軸同士を一致させた状態で、前記各被駆動側凸部の周方向側面と前記各カップ側凸部の周方向側面との間に軸方向一側に向かう程周方向に関する幅寸法が大きくなる被駆動側隙間が介在した状態で、係合させる。
さらに、前記駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部との間の周方向隙間は、前記駆動側凹凸部の前記軸方向一側の端部が最も小さく、前記被駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部との間の周方向隙間は、前記被駆動側凹凸部の前記軸方向他側の端部が最も小さい。
又、前記各被駆動側凸部を、軸方向一側半部に形成された被駆動側高歯丈凸部と、軸方向一側半部に形成された、この被駆動側高歯丈凸部よりも径方向に関する歯の高さが小さい被駆動側低歯丈凸部とから構成する。
そして、前記駆動側高歯丈凸部の先端面を、前記各カップ側凸部同士の間に存在するカップ側凹部(の軸方向他側半部の片側部分)に圧入して前記カップ側凹部の底面に当接させると共に、前記駆動側低歯丈凸部をこのカップ側凹部(の軸方向他側半部の他側部分)の底面に径方向隙間を介して対向させる。
又、前記被駆動側高歯丈凸部の先端面を、前記カップ側凹部(の軸方向一側半部の他側部分)に圧入して前記カップ側凹部の底面に当接させると共に、前記被駆動側低歯丈凸部をこのカップ側凹部(の軸方向一側半部の方側部分)の底面に径方向隙間を介して対向させる。
即ち、駆動側凸部が第一凸部に、カップ側凸部の軸方向他側半部が第二凸部に、前記カップ側凹部の軸方向他側半部が第一凹部に、被駆動側凸部が第三凸部に、カップ側凸部の軸方向一側半部が第四凸部に、前記カップ側凹部の軸方向一側半部が第二凹部に、それぞれ相当する。
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ている。
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このウォームホイールと噛合させた状態で、前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
前記電動モータは、前記ウォームを回転駆動する為のものである。
そして、このウォームと前記電動モータの出力軸とをトルク伝達用継手により、トルクの伝達を可能に接続している。
特に本発明のウォーム減速機に於いては、前記トルク伝達用継手を、上述の様な本発明のトルク伝達用継手とする。この場合、前記電動モータの出力軸が前記駆動軸に相当し、前記ウォーム軸が前記被駆動軸に相当する。
上述の様な本発明のウォーム減速機を実施する場合に好ましくは、前記ウォームの先端部(トルク伝達用継手を介して電動モータの出力軸に接続された側とは反対側の端部)と前記ハウジングとの間に、前記ウォームを前記ウォームホイールに向けて弾性的に押圧する予圧付与機構を設ける。
即ち、本発明の場合には、駆動側凹凸部とカップ側凹凸部の軸方向他側半部との係合部の軸方向一側半部で、駆動側凸部とカップ側凸部とのうちの一方の凸部である第一凸部の先端面を、他方の凸部である第二凸部同士の間に存在する第一凹部の底面に軽圧入している。これと共に、被駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向一側半部との係合部の軸方向他側半部で、被駆動側凸部と前記各カップ側凸部とのうちの一方の凸部である第三凸部の先端面を、他方の凸部である第四凸部同士の間に存在する第二凹部の底面に軽圧入している。従って、前記駆動軸と前記被駆動軸との間でのトルク伝達の開始時には、前記駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向他側半部との係合部の軸方向一側半部で、前記第一凸部の先端面と前記第一凹部の底面との当接部が周方向に摺動して、前記各駆動側凸部の周方向側面と、前記各カップ側凸部の周方向側面とが衝合(当接)する。同様に、前記被駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向一側半部との係合部の軸方向他側半部で、前記第三凸部の先端面と前記第二凹部の底面との当接部が周方向に摺動して、前記各被駆動側凸部の周方向側面と前記各カップ側凸部の周方向側面とが衝合する。これらの衝合の勢いは、前記第一、第三凸部の先端面と、前記第一、第二凹部の底面との当接部に作用する摩擦により弱められている。この為、前記駆動側、被駆動側各凸部の周方向側面と前記各カップ側凸部の周方向側面との衝合部(当接部)で耳障りな歯打ち音等の異音が発生するのを防止する事ができる。
図1〜5は、本発明の実施形態の第1例を示している。本例のウォーム減速機15は、ハウジング3と、ウォームホイール4と、被駆動軸であるウォーム8aと、電動モータ7(図18〜19参照)と、を備える。
又、駆動側伝達部18(被駆動側伝達部19)は、駆動側伝達部材22(被駆動側伝達部材28)を介さず、電動モータの出力軸の先端部(ウォーム軸の基端部)に直接形成しても良い。
図6は、本発明の実施形態の第2例を示している。本例のトルク伝達用継手17aの場合、カップ側凸部34a、34aの周方向両側面は、周方向に関する幅寸法が軸方向中間部で最も大きく(厚く)、軸方向両端部に向かう程小さく(薄く)なる方向に傾斜した、径方向から見た形状が部分円弧形であるクラウニング形状である。
又、駆動側、被駆動側両凹凸部26、32と、カップ側凹凸部35aとの係合部に、潤滑材であるグリースを介在させれば、カップリング20aの揺動が円滑となる。この場合に、互いに対向する、駆動側、被駆動側各凸部25、31の周方向側面と、各カップ側凸部34a、34aの周方向側面とのうちの少なくとも一方の面に、ショットブラストを施す等して、この少なくとも一方の面に多数の微小凹部を設ける事もできる。この様な微小凹部を設ければ、これら各微小凹部がグリースを保持する為の保油凹部として機能する事で、駆動側、被駆動側両凹凸部26、32と、カップ側凹凸部35aとの係合部にグリースを保持し易くできる。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施形態の第1例と同様である。
図7は、本発明の実施形態の第3例を示している。本例のトルク伝達用継手17aの場合には、各駆動側凸部25aがそれぞれ、軸方向一側半部に形成された駆動側高歯丈凸部45と、軸方向他側半部に形成された駆動側低歯丈凸部46と、から構成される。駆動側低歯丈凸部46は、駆動側高歯丈凸部45よりも径方向に関する歯の高さが小さい。又、各被駆動側凸部31aがそれぞれ、軸方向他側半部に形成された被駆動側高歯丈凸部47と、軸方向一側半部に形成された被駆動側低歯丈凸部48と、から構成される。被駆動側低歯丈凸部48は、被駆動側高歯丈凸部47よりも径方向に関する歯の高さが小さい。これに対し、カップリング20bのカップ側凹凸部35bを構成するカップ側凸部34bの径方向に関する歯の高さは、軸方向に亙り同じである。
又、本例の場合には、駆動側、被駆動側各低歯丈凸部46、48の先端面と、各カップ側凹部41aの底面との間、及び、駆動側、被駆動側各凹部38a、42aの底面と、各カップ側凸部34bの先端面と間に、それぞれ径方向隙間を介在させている。これと共に、駆動側、被駆動側各凹凸部26a、32aとカップ側凹凸部35bとの間には、周方向隙間をそれぞれ介在させている。従って、出力軸12aとウォーム8aとの中心軸同士が不一致になると、上述の様な径方向隙間及び周方向隙間の存在に基づいて、カップリング20bが、駆動側、被駆動側各高歯丈凸部45、47の先端面と各カップ側凹部41aの底面との当接部を支点として、出力軸12aとウォーム8aとのうちの少なくとも一方の軸に対し傾く。これにより、出力軸12aとウォーム8aとの間でトルクの伝達を円滑に行わせる事ができる。
その他の部分の構成及び作用は、実施形態の第1例と同様である。
図8〜図11は、本発明の実施形態の第4例を示している。本例のカップリング20においては、カップ側円筒部33の内周面の軸方向中間部に、少なくとも一つのカップ側突出部49が形成される。カップ側突出部49は、駆動側伝達部18及び被駆動側伝達部19の軸方向における間に形成される。
なお、図8及び図9の例では、カップ側突出部49は、全てのカップ側凸部34に一個ずつ形成されている。しかしながら、カップ側突出部49は、少なくとも一つ形成されればよい。例えば、いくつかのカップ側凸部34を選択し、当該選択されたカップ側凸部34にそれぞれカップ側突出部49を形成してもよい。
このような例によれば、少なくとも一つのカップ側突出部49が、駆動側円筒部24及び被駆動側円筒部30と軸方向において対向するので、カップリング20の軸方向変位が駆動側円筒部24又は被駆動側円筒部30によって規制される。
なお、図10及び図11の例では、カップ側突出部49は、全てのカップ側凹部43に一個ずつ形成されている。しかしながら、カップ側突出部49は、少なくとも一つ形成されればよい。例えば、いくつかのカップ側凹部43を選択し、当該選択されたカップ側凹部43にそれぞれカップ側突出部49を形成してもよい。
このような例によれば、少なくとも一つのカップ側突出部49が、駆動側凸部25及び被駆動側凸部31並びに駆動側円筒部24及び被駆動側円筒部30と軸方向において対向するので、カップリング20の軸方向変位が駆動側凸部25及び被駆動側凸部31並びに駆動側円筒部24又は被駆動側円筒部30によって規制される。
なお、図12及び図13の例では、カップ側突出部49は、全てのカップ側凹部43に一個ずつ形成されている。しかしながら、カップ側突出部49は、少なくとも一つ形成されればよい。例えば、いくつかのカップ側凹部43を選択し、当該選択されたカップ側凹部43にそれぞれカップ側突出部49を形成してもよい。
このような例によれば、少なくとも一つのカップ側突出部49が、駆動側凸部25及び被駆動側凸部31と軸方向において対向するので、カップリング20の軸方向変位が駆動側凸部25及び被駆動側凸部31によって規制される。
[実施形態の第5例]
図14及び図15は、本発明の実施形態の第5例を示している。本例のカップリング20においては、カップ側円筒部33の内部に、全体として円環状の芯金50が配置されている。芯金50は、カップリング20と同心の円筒部51を備える。円筒部51は、少なくとも、駆動側凹凸部26及び被駆動側凹凸部32とカップ側凹凸部35との係合部と軸方向において重なる。図14の例では、円筒部51の軸方向長さがカップリング20の軸方向長さの四分の三程度とされているが、カップリング20の軸方向長さと同一としてもよい。
図16及び図17は、本発明の実施形態の第6例を示している。本例のカップリング20においても、第5例と同様、カップ側円筒部33の内部に芯金50が配置されている。但し、本例の芯金50は、図17に示すような金網状のシートや鎖状の金属部材を、筒状に丸めることにより構成されている。
2 ステアリングシャフト
3 ハウジング
4 ウォームホイール
5 歯部
6 ウォーム歯
7 電動モータ
8、8a ウォーム
9a、9b 転がり軸受
10 押圧駒
11 コイルばね
12、12a 出力軸
13 スプライン孔
14 スプライン軸部
15 ウォーム減速機
16 予圧付与機構
17、17a トルク伝達用継手
18 駆動側伝達部
19 被駆動側伝達部
20、20a、20b カップリング
21 出力軸本体
22、22a 駆動側伝達部材
23 駆動側係合孔
24 駆動側円筒部
25、25a 駆動側凸部
26、26a 駆動側凹凸部
27 ウォーム軸本体
28、28a 被駆動側伝達部材
29 被駆動側係合孔
30 被駆動側円筒部
31、31a 被駆動側凸部
32、32a 被駆動側凹凸部
33 カップ側円筒部
34、34a、34b カップ側凸部
35、35a、35b カップ側凹凸部
36、36a 高歯丈凸部
37a〜37c 低歯丈凸部
38、38a 駆動側凹部
39 駆動側鍔部
40 被駆動側鍔部
41、41a カップ側凹部
42、42a 被駆動側凹部
43 駆動側隙間
44 被駆動側隙間
45 駆動側高歯丈凸部
46 駆動側低歯丈凸部
47 被駆動側高歯丈凸部
48 被駆動側低歯丈凸部
49 カップ側突出部
50 芯金
51 円筒部
52 凸部
Claims (6)
- 軸方向に関して互いに直列に配置された、駆動軸の軸方向一端部と被駆動軸の軸方向他端部との間でトルクを伝達する、トルク伝達用継手であって、
内外両周面のうちの一方の周面に、径方向に突出するカップ側凸部を周方向複数箇所に配置して成る、カップ側凹凸部を設けたカップリングと、
前記駆動軸の軸方向一端部に設けられ、内外両周面のうち、前記カップ側凹凸部に対向する周面に、径方向に突出する駆動側凸部を周方向複数箇所に配置して成る、駆動側凹凸部を設けた駆動側伝達部と、
前記被駆動軸の軸方向他端部に設けられ、内外両周面のうち、前記カップ側凹凸部に対向する周面に、径方向に突出する被駆動側凸部を周方向複数箇所に配置して成る、被駆動側凹凸部を設けた被駆動側伝達部と、
を備え、
前記駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向他側半部とを係合させると共に、前記被駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向一側半部とを係合させており、
前記駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向他側半部との係合部の軸方向一側で、前記各駆動側凸部と前記各カップ側凸部とのうちの一方の凸部である第一凸部の先端面が、他方の凸部である第二凸部同士の間に存在する第一凹部に圧入されて前記第一凹部の底面に当接し、前記駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向他側半部との係合部の軸方向他側で、前記第一凸部の先端面が前記第一凹部の底面に径方向隙間を介して対向すると共に、前記駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部との間に周方向隙間が介在し、
前記被駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向一側半部との係合部の軸方向他側で、前記各被駆動側凸部と前記各カップ側凸部とのうちの一方の凸部である第三凸部の先端面が、他方の凸部である第四凸部同士の間に存在する第二凹部に圧入されて前記第二凹部の底面に当接し、前記被駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部の軸方向一側半部との係合部の軸方向一側で、前記第三凸部の先端面が前記第二凹部の底面に径方向隙間を介して対向すると共に、前記被駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部との間に周方向隙間が介在し、
前記駆動側凹凸部を前記カップ側凹凸部の軸方向他側半部に、前記駆動軸と前記被駆動軸との中心軸同士を一致させた状態で、前記各駆動側凸部の周方向側面と前記各カップ側凸部の周方向側面との間に軸方向他側に向かう程周方向に関する幅寸法が大きくなる駆動側隙間が介在した状態で、係合させており、
前記被駆動側凹凸部を前記カップ側凹凸部の軸方向一側半部に、前記駆動軸と前記被駆動軸との中心軸同士を一致させた状態で、前記各被駆動側凸部の周方向側面と前記各カップ側凸部の周方向側面との間に軸方向一側に向かう程周方向に関する幅寸法が大きくなる被駆動側隙間が介在した状態で、係合させており、
前記駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部との間の周方向隙間は、前記駆動側凹凸部の前記軸方向一側の端部が最も小さく、
前記被駆動側凹凸部と前記カップ側凹凸部との間の周方向隙間は、前記被駆動側凹凸部の前記軸方向他側の端部が最も小さい、
トルク伝達用継手。 - 前記各カップ側凸部が、軸方向中間部に形成された高歯丈凸部と、軸方向両端部に形成された、前記高歯丈凸部よりも径方向に関する歯の高さが小さい低歯丈凸部とから構成されており、
前記高歯丈凸部の軸方向他端部の先端面が、前記各駆動側凸部同士の間に存在する駆動側凹部に圧入されて前記駆動側凹部の底面に当接し、前記各カップ側凸部の軸方向両端部のうちの軸方向他端部に形成された低歯丈凸部の先端面が、前記駆動側凹部の底面に径方向隙間を介して対向し、
前記高歯丈凸部の軸方向一端部の先端面が、前記各被駆動側凸部同士の間に存在する被駆動側凹部に圧入されて前記被駆動側凹部の底面に当接すると共に、前記各カップ側凸部の軸方向両端部のうちの軸方向一端部に形成された低歯丈凸部の先端面が、前記各被駆動側凹部の底面に径方向隙間を介して対向している、
請求項1に記載したトルク伝達用継手。 - 前記各駆動側凸部が、軸方向他側半部に形成された駆動側高歯丈凸部と、軸方向他側半部に形成された、前記駆動側高歯丈凸部よりも径方向に関する歯の高さが小さい駆動側低歯丈凸部とから構成されており、
前記各被駆動側凸部が、軸方向一側半部に形成された被駆動側高歯丈凸部と、軸方向一側半部に形成された、前記被駆動側高歯丈凸部よりも径方向に関する歯の高さが小さい被駆動側低歯丈凸部とから構成されており、
前記駆動側高歯丈凸部の先端面が、前記各カップ側凸部同士の間に存在するカップ側凹部に圧入されて前記カップ側凹部の底面に当接すると共に、前記駆動側低歯丈凸部が前記カップ側凹部の底面に径方向隙間を介して対向し、
前記被駆動側高歯丈凸部の先端面が、前記カップ側凹部に圧入されて前記カップ側凹部の底面に当接すると共に、前記被駆動側低歯丈凸部が前記カップ側凹部の底面に径方向隙間を介して対向している、
請求項1に記載したトルク伝達用継手。 - 前記各カップ側凸部の周方向側面を、前記各カップ側凸部の周方向に関する幅寸法が、軸方向中間部で最も大きく、軸方向両端部に向かう程小さくなる方向に傾斜した、クラウニング形状としている、請求項1〜3のいずれか1項に記載したトルク伝達用継手。
- 前記カップリングの内外両周面のうちの一方の周面には、径方向に突出するカップ側突出部が形成され、
前記カップ側突出部は、前記駆動側伝達部及び前記被駆動側伝達部の軸方向における間に位置する、請求項1〜4の何れか1項に記載のトルク伝達用継手。 - ハウジングと、
前記ハウジングに対し回転自在に支持された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前記ウォームホイールと噛合させた状態で、前記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォームと、
前記ウォームを回転駆動する為の電動モータと、
を備え、
前記ウォームと前記電動モータの出力軸とをトルク伝達用継手により、トルクの伝達を可能に接続している、
ウォーム減速機に於いて、
前記トルク伝達用継手が、請求項1〜5のうちの何れか1項に記載のトルク伝達用継手である、ウォーム減速機。
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