JP6485543B2 - 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。この一方の周面が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。このカップ側凹凸部に対向する周面が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。このカップ側凹凸部に対向する周面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。
又、前記各カップ側凸部の軸方向両端部の周方向に関する剛性を、前記各カップ側凸部の軸方向中間部の周方向に関する剛性よりも小さくしている。
そして、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係合させると共に、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係合させている。
例えば、前記駆動側、被駆動側各凸部の周方向両側面を、互いに平行な平坦面とする事もできるし、これら駆動側、被駆動側各凸部の周方向に関する幅寸法を、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、クラウニング形状とする事もできる。
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、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。
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、各カップ側凸部の軸方向両端部の周方向に関する剛性を、各カップ側凸部の軸方向中間部の周方向に関する剛性よりも小さくしている。従って、前記駆動軸と前記被駆動軸との中心軸同士が不一致になると、前記各カップ側凸部の軸方向両端部が(周方向に)弾性変形する事に基づいて、カップリングが、前記駆動軸と前記被駆動軸とのうちの少なくとも一方の軸に対し傾く。これにより、これら駆動軸と被駆動軸との間でトルクの伝達を円滑に行わせる事ができる。
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、ウォーム8aと、電動モータ7(図20〜21参照)と、を備える。
即ち、本例の場合、各カップ側凸部34、34の軸方向両端部に各凹部36、36を設けて、各カップ側凸部34、34の軸方向両端部の周方向に関する剛性を、各カップ側凸部34、34の軸方向中間部の周方向に関する剛性よりも小さくしている。従って、予圧付与機構16によりウォーム歯6を歯部5に向けて押圧する事に伴い、ウォーム8aが揺動する等して、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、各カップ側凸部34、34の軸方向両端部が(周方向に)弾性変形する。この様な弾性変形に基づき、カップリング20が揺動する。即ち、カップリング20が、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。又、各カップ側凸部34、34の軸方向中間部には、各凹部36、36を設けず、周方向に関する剛性を十分に確保している為、出力軸12aとウォーム8aとの間のトルクの伝達特性を良好にできる(トルク伝達の遅れを僅少に抑えられる)。
図6は、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の場合には、カップ側凸部34a、34aの周方向両側面が、各カップ側凸部34a、34aの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とされる。
尚、本例の構造を実施する場合、駆動側、被駆動側各凸部25、31の周方向側面を、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とする事もできるし、カップリングの幅方向(軸方向)両側に向かう程、駆動側、被駆動側各凸部25、31の周方向に関する幅寸法が小さくなる方向に傾斜させる事もできる。
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の揺動を円滑に行わせる事ができる。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7〜13は、実施形態の第3例を示している。本例のカップリング20b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50が形成される。カップ側突出部50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7〜9の例では、カップ側突出部50は、全てのカップ側凹部42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50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42を選択し、当該選択されたカップ側凹部42にそれぞれカップ側突出部50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50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20b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。
なお、図10及び図11の例では、カップ側突出部50は、全てのカップ側凹部42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50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42を選択し、当該選択されたカップ側凹部42にそれぞれカップ側突出部50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50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20b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50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50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50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50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20b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。
図14は、実施形態の第4例のカップリング20cを示している。カップ側円筒部33の内周面の軸方向中央部には、円周方向溝52が設けられる。円周方向溝52には、中空円盤状のダンパ53が嵌入される。ダンパ53はゴムやエラストマーなどの弾性変形し易い材料で造られている。ダンパ53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。より具体的には、ダンパ53は、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、軸方向隙間を介して対向し、又は軸方向隙間を介さず当接する。
図15は、実施形態の第4例のカップリング20dを示している。各カップ側凸部34,34の軸方向両端面と、カップリング20d(カップ側円筒部33)の外周面と、に開口する凹部(徐肉部)36a,36aの形状が、断面Y形状とされる。すなわち、凹部36a,36aは、各カップ側凸部34,34の軸方向両端面から軸方向内側に向かうにしたがって幅寸法が狭くなる三角形部と、当該三角形部の先端部に連結し、さらに軸方向内側に延びる矩形部と、からなる。凹部36a,36aを断面Y形状とすることによって、各カップ側凸部34,34の軸方向両端部の周方向に関する剛性を、各カップ側凸部34,34の軸方向中間部の周方向に関する剛性よりも更に小さくでき、出力軸12aとウォーム8aとの間の軸芯ズレや傾きをより吸収することができる。
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20e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45が配置されている。芯金45は、カップリング20と同心の円筒部46を備える。円筒部46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18及び図19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20fにおいても、第6例と同様、カップ側円筒部33の内部に芯金45が配置されている。但し、本例の芯金45は、図19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、17b 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、20c、20d、20e カップリング
21 出力軸本体
22 駆動側伝達部材
23 駆動側係合孔
24 駆動側円筒部
25 駆動側凸部
26 駆動側凹凸部
27 ウォーム軸本体
28 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 被駆動側凸部
32 被駆動側凹凸部
33 カップ側円筒部
34、34a カップ側凸部
35、35a カップ側凹凸部
36、36a 凹部
37 駆動側隙間
38 被駆動側隙間
39 駆動側鍔部
40 被駆動側鍔部
41 凸部
42 カップ側凹部
43 駆動側凹部
44 被駆動側凹部
45 芯金
46 円筒部
47 凸部
50 カップ側突出部
52 円周方向溝
53 ダンパ
Claims (7)
- 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、
前記各カップ側凸部の軸方向両端部の周方向に関する剛性を、前記各カップ側凸部の軸方向中間部の周方向に関する剛性よりも小さくしており、
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係合させると共に、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係合させ、
前記各カップ側凸部の軸方向両端面に、軸方向に凹んだ凹部を形成している、
トルク伝達用継手。 - 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、
前記各カップ側凸部の軸方向両端部の周方向に関する剛性を、前記各カップ側凸部の軸方向中間部の周方向に関する剛性よりも小さくしており、
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係合させると共に、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係合させ、
前記各カップ側凸部の軸方向両端部には、前記各カップ側凸部の軸方向両端面とカップリングの外周面とに開口する除肉部が設けられる、
トルク伝達用継手。 - 前記除肉部は、前記各カップ側凸部の軸方向両端面から軸方向内側に向かうにしたがって幅寸法が狭くなる三角形部と、前記三角形部の先端部に接続し、さらに軸方向内側に延びる矩形部と、からなる、請求項2に記載のトルク伝達用継手。
- 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、係合させている、
請求項1〜3の何れか1項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4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1〜5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1〜6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。
Applications Claiming Priority (9)
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---|---|---|---|
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