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技術 電動パワーステアリング装置用減速歯車

出願人 日本精工株式会社
発明者 澤野貴紀
出願日 2012年6月29日 (8年4ヶ月経過) 出願番号 2012-147195
公開日 2014年1月20日 (6年10ヶ月経過) 公開番号 2014-008880
状態 未査定
技術分野 パワーステアリング装置 パワーステアリング機構 減速機1 防振装置
主要キーワード ゴム製材料 円筒ウォームギヤ ハイポイント 歯車材料 樹脂製ギヤ ウォーム減速機構 ウォーム減速機 振動減衰特性
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年1月20日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

電動パワーステアリング装置に使用されるウォーム減速機構用のウォームホイールにおいて、静音性を確保すると共に、耐久性を備えるギヤを提供する。

解決手段

ウォームホイールを構成する金属製芯管と、樹脂製の歯部との間に、ゴム材料からなる中間層を形成する。ゴムの硬さは40から80の間が好ましい。中間層に、振動減衰、吸収させることにより、静音性を有しながら、耐久性を備える樹脂製ギヤを得ることが出来る。

概要

背景

自動車に組み込まれる電動パワーステアリング装置には、電動モータに比較的高回転低トルクのものが使用されるため、電動モータとステアリングシャフトとの間に減速機構が組み込まれている。減速機構としては、一組で大きな減速比が得られる等の理由から、図1に示されるような、電動モータ(図示せず)の回転軸に連結するウォーム12とウォーム12に噛み合うウォームホイール11とから構成される電動パワーステアリング装置用減速ギヤ20(以下、単に減速ギヤともいう。)が使用されるのが一般的である。

この様な減速ギヤ20では、ウォームホイール11とウォーム12の両方を金属製にすると、ハンドル操作時に歯打ち音振動音等の不快音が発生するという問題が生じていた。そこで、ウォームホイール11を、金属製の芯管1の外周面樹脂製のギヤ歯10を形成した樹脂部3を一体化させることで、騒音対策を行っている。

引用文献1では、芯金ピニオン軸)とギヤとの間に制振、吸振金属材料からなる環状体形成した発明が開示されている。また、引用文献2には、ウォームホイールの芯金にリム部を設けることで、ウォームホイールの固有振動数作動音周波数よりも高くして静音性を図る発明が開示されている。

概要

電動パワーステアリング装置に使用されるウォーム減速機構用のウォームホイールにおいて、静音性を確保すると共に、耐久性を備えるギヤを提供する。ウォームホイールを構成する金属製芯管と、樹脂製の歯部との間に、ゴム材料からなる中間層を形成する。ゴムの硬さは40から80の間が好ましい。中間層に、振動減衰、吸収させることにより、静音性を有しながら、耐久性を備える樹脂製ギヤを得ることが出来る。

目的

本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、減速ギヤ機構摺動音を低減することができ、静音性を向上することができる電動パワーステアリング用減速ギヤを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

運転者操舵により回転するステアリング軸と、前記ステアリング軸に連結されたウォームギヤと、前記ウォームギヤにかみ合うウォームホイールと共に前記操舵を補助する回転力を発生させる電動モータとを備え、前記回転力が前記ステアリング軸に伝達されるようになっている電動パワーステアリング装置において、前記ウォームホイールの一部をゴムからなる部材で構成することを特徴とする電動パワーステアリング装置用ギヤ

請求項2

前記ゴム材料の硬さが40から80である事を特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置用ギヤ。

技術分野

0001

本発明は、操舵補助出力発生用電動モータの出力をステアリングシャフトに伝達するための電動パワーステアリング装置用減速歯車に関し、特に、ウォーム減速機振動騒音を抑制するものに関する。

背景技術

0002

自動車に組み込まれる電動パワーステアリング装置には、電動モータに比較的高回転低トルクのものが使用されるため、電動モータとステアリングシャフトとの間に減速機構が組み込まれている。減速機構としては、一組で大きな減速比が得られる等の理由から、図1に示されるような、電動モータ(図示せず)の回転軸に連結するウォーム12とウォーム12に噛み合うウォームホイール11とから構成される電動パワーステアリング装置用減速ギヤ20(以下、単に減速ギヤともいう。)が使用されるのが一般的である。

0003

この様な減速ギヤ20では、ウォームホイール11とウォーム12の両方を金属製にすると、ハンドル操作時に歯打ち音振動音等の不快音が発生するという問題が生じていた。そこで、ウォームホイール11を、金属製の芯管1の外周面樹脂製のギヤ歯10を形成した樹脂部3を一体化させることで、騒音対策を行っている。

0004

引用文献1では、芯金ピニオン軸)とギヤとの間に制振、吸振金属材料からなる環状体形成した発明が開示されている。また、引用文献2には、ウォームホイールの芯金にリム部を設けることで、ウォームホイールの固有振動数作動音周波数よりも高くして静音性を図る発明が開示されている。

先行技術

0005

特開2007−255524号公報
実開平2−106968号公報

発明が解決しようとする課題

0006

しかしながら、引用文献1の発明では、制振金属は一般的な歯車材料に対して強度の点で劣る為、耐久性が低いという問題がある。また、引用文献2の発明では、騒音を抑制する効果があるものの、コストダウンと軽量化の為にリム部は薄肉となり、強度と吸音性両立が困難という課題がある。

課題を解決するための手段

0007

本発明は、このような不都合を解消するためになされたものであり、その目的は、減速ギヤ機構摺動音を低減することができ、静音性を向上することができる電動パワーステアリング用減速ギヤを提供することにある。
上記問題を解決するために、請求項1に記載の発明は、操舵補助出力発生用電動モータの出力をステアリングシャフトに伝達するための電動パワーステアリング装置用減速ギヤにおいて、前記減速ギヤが、円筒ウォームギヤであり、前記ウォームギヤのウォームホイールの一部をゴムから成る部材で構成することを特徴としている。
また、請求項2に記載の発明は前記ゴム材料の硬さが40から80であることを特徴としている。

発明の効果

0008

本発明によれば、電動パワーステアリング装置用ギヤに用いられるウォーム減速機について、ウォームホイールの歯部芯金部分との間にゴム製材料からなる中間層を設けることにより、高い制振性及び吸音性を持つ。また、ウォームホイールに掛かる負荷を前記中間層が分散することで耐久性を維持している。

図面の簡単な説明

0009

ウォームホイールの実施例を示す図である。
従来のウォームホイールを示す図である。
芯金の外周面形状の例を示す図である。
芯金の外周面形状の別の例を示す図である。
本発明による実施例の振動特性を表す図である。
比較例の振動特性を表す図である。

実施例

0010

以下に実施例及び比較例を例示し、本発明を説明するが、本発明は下記説明に限定されるものではない。
図1は本発明の実施例を示す図である。ウォームホイール10は、金属製の芯金10と、前記芯金10の外周面に形成されるゴム材料からなる中間層2と、中間層2の外周面に形成される樹脂材料から成る歯部3により構成される。

0011

また、前記芯金1の形状は、図3に示す様な、外周に突起が等配で設けられた形状としその外周に中間層を形成してもよい。さらに図4に示す様な、外周に歯車状の形状を形成しても良い。図3図4のいずれの場合も、中間層2が芯金1と歯部3の間で変形して、円周方向の位相差を生じるのを抑制する効果がある。

0012

[実施例と比較例の振動特性の評価]
図1に示す実施例と、図2に示すゴム材料による中間層を有さない比較例について、振動特性の評価を行なったので結果を下記に示す。
図5に実施例の振動減衰特性図6に比較例の振動減衰特性を示す。図5図6に示すとおり、実施例のウォームホイールは比較例よりも短い時間で振動が減衰することがわかる。

0013

なお、本発明は、前述した実施形態及び実施例に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。例えば、実施例のウォームホイールの他に、はすば歯車平歯車かさ歯車、又はハイポイントギヤにも適用可能である。

0014

1芯金
1a 芯金の別の実施例
1b 芯金の別の実施例
2 中間層
3歯部
10 実施例によるウォームホイール
20 比較例のウォームホイール

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