JP3909908B2

JP3909908B2 - Power transmission device

Info

Publication number: JP3909908B2
Application number: JP8514297A
Authority: JP
Inventors: 克邦加太; 信治成瀬
Original assignee: KYB Corp
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1997-04-03
Filing date: 1997-04-03
Publication date: 2007-04-25
Anticipated expiration: 2017-04-03
Also published as: JPH10281235A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば電動パワーステアリング装置において、電動モータ等の駆動源からの動力伝達に用いられる動力伝達装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置では、例えば、電動モータの出力軸に連係するウォームと、このウォームが噛合するウォームホイールとを備えた動力伝達装置が設けられ、この動力伝達装置を介して、電動モータからの回転力を減速および増力して、操舵力に付与するようになっている。
【０００３】
このような動力伝達装置については、例えば特開平８−２０７７９２号公報等に提案がなされている。
【０００４】
図５には、この特開平８−２０７７９２号公報の動力伝達装置を示す。図示されるように、ハウジング１０２内の動力伝達装置は、本体ハウジング１０３側に収容されたウォームホイール１０５と、この本体ハウジングに連設されたウォームハウジング１０４側に収容され、ウォームホイール１０５の外周上に軸心を略直交させているウォーム軸１０６とを備えている。
【０００５】
ウォームホイール１０５はステアリングホイール側に連係する舵輪軸１０７の外周に装着される一方、ウォーム軸１０６は電動モータ１０８の出力軸１１４に連係し、電動モータ１０８からのアシスト力が、ウォーム軸１０６とウォームホイール１０５を介して舵輪軸１０７に付与される。なお、電動モータ１０８は、ウォームハウジング１０４のウォーム軸１０６基端側（図の上方）に形成された大径部１０９に固設されている。
【０００６】
さらに詳しく説明すれば、ウォーム軸１０６の先端側に形成された軸受ブッシュ１１０は、ウォームハウジング１０４の嵌合穴１１１に回転自在に嵌合する一方、基端側は玉軸受１１２により軸支される。すなわち、ウォーム軸１０６は断面略Ｌ字型のリング１２０の内周に貫通し、このリング１２０の内周は延長部１１３のスプライン根元に形成された溝にかしめられ、玉軸受１１２の内輪は、このリング１２０とのウォーム軸１０６の拡径部１１９との間で押さえ付けられて固定されている。一方、玉軸受１１２の外輪は、ウォームハウジング１０４の突起部１１８と、ウォームハウジング１０４にネジ溝１２２にねじ込まれた断面略Ｌ字型の固定部材１２１との間に保持される。
【０００７】
ウォーム軸１０６の基端側は、外周にスプラインが形成された延長部１１３となっており、この延長部１１３がスリーブ１１５を介してモータ１０８の出力軸１１４と連結されている。スリーブ１１５の両端には止め輪１１６が設けられ、スリーブ１１５の軸方向の移動を拘束している。
【０００８】
また、動力伝達装置としては、図６に示すようなものも用いられる。
【０００９】
これでは、ウォームホイール２０３とウォーム軸２０４はハウジング２０１内に収容されている。
【００１０】
出力軸２０２に圧入されウォームホイール２０３と噛み合うウォーム軸２０４は、噛合部（ウォーム）の両端を軸受２０５、２０９を介してハウジング２０１に支持される。すなわち、ウォーム軸２０４の噛合部の両側には拡径部２１４、２１５が形成され、軸受２０９はハウジング２０１に取り付けられた止め輪２１０と拡径部２１５との間に保持され、軸受２０５は、プレート２０６と拡径部２１４との間に保持される。プレート２０６はハウジング２０１端部からボルト２０７に押圧され、ウォーム軸２０４のガタが防止されている。ボルト２０７はナット２０８でハウジング２０１に固定されている。
【００１１】
ウォーム軸２０４の基端には雄型スプライン２１１が形成され、電動モータ２１３の出力軸に形成された雌型スプライン２１２と係合しており、電動モータ２１３からのアシスト力がウォーム軸２０４、ウォームホイール２０３を介して出力軸２０２に伝達される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の動力伝達装置では、いずれもウォーム軸１０６または２０４の組み付けのために、ウォームとウォームホイールとの間に歯車間の遊び（バックラッシュ）を設ける必要があり、このバックラッシュは、動力伝達装置の作動時においては、ウォームとウォームホイール間の歯打ち音の発生原因となる。特に、経時劣化でウォームとウォームホイールの歯が摩耗すると、この歯打ち音は大きくなってしまう。
【００１３】
また、ウォーム軸１０６または２０４とウォームホイール１０５または２０３間の距離は固定であるので、ウォームとウォームホイール間の噛合状態は、部品精度によって決定され、正常で滑らかな作動を確保するには、高い部品精度が要求されることになり、これはコスト高の原因となってしまう。
【００１４】
本発明はこのような問題点に着目してなされたもので、ウォームとウォームホイール間の歯打ち音の発生を低減できるとともに、ウォームとウォームホイール間の確実な噛合を容易かつ低コストで確保できる動力伝達装置を提供することを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、駆動源からの駆動力が入力されるウォーム軸と、このウォーム軸外周のウォームと噛合するウォームホイールと、このウォームホイールを外周に備えた出力軸と、前記ウォーム軸およびウォームホイールを収容するとともに前記駆動源が装着されるケースとを備えた動力伝達装置において、前記ウォームホイールと前記出力軸との間に弾性部材を介装するとともに、前記出力軸の中心軸を前記ウォームホイールの中心軸よりも前記ウォーム軸側に偏心させ、前記弾性部材がウォームホイールをウォーム軸側に付勢するようにした。
【００１８】
第２の発明は、前記弾性部材としてリング状部材を備えた。
【００１９】
第３の発明は、前記ウォームまたはウォームホイールの歯に膨らみを持たせるクラウニング加工を施した。
【００２２】
【作用】
第１の発明では、ウォームホイールは、弾性部材を介してウォーム軸側に押し付けられるので、部品精度をことさら高めなくとも、ウォームとウォームホイールとはバックラッシュがゼロの状態で確実に噛合し、歯打ち音の低減および製造コストの削減が図れる。
【００２３】
第２の発明では、弾性部材はリング状部材であるので、出力軸外周とウォームホイール内周との間に容易に装着でき、組み立て作業が容易となる。
【００２４】
第３の発明では、ウォームまたはウォームホイールの歯に膨らみを持たせるクラウニング加工がなされているので、ウォームとウォームホイールをバックラッシュがゼロの状態で噛合させたとしても、ウォーム軸の倒れや、ウォームおよびウォームホイールの偏摩耗による噛み合い不良は、クラウニング加工部分で吸収することができ、動力伝達装置の正常で滑らかな作動は阻害されることはない。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づいて、実施の形態の参考例について説明する。
【００２６】
図１に示すように、動力伝達装置は、ウォームホイール２およびウォーム軸４を備え、これらを収容するギヤケース１は、ステアリングギヤボックスの図示されないハウジング本体にボルト１７で装着されている。外周にウォームホイール２が圧入される出力軸３は、このハウジング本体に支持され、また、ハウジング本体内では、出力軸３に形成されたピニオンが図示されないラック軸のラックに噛合し、このラック軸が車輪等の被操舵側に連係している。
【００２７】
ギヤケース１には、ウォーム軸４の基端側に開口部１Ａが開口し、この開口部１Ａから連続して、ウォーム軸４を収容する筒状のウォーム軸収容部１Ｃが形成される。このウォーム軸収容部１Ｃは、ウォーム軸４の先端４Ｂ側に、閉鎖された底面１Ｂを備えている。
【００２８】
さらに、このウォーム軸収容部１Ｃの略中央部の側方には、ウォームホイール収容部１Ｄが形成される。ウォームホイール３は、このウォームホイール収容部１Ｄ内に収容され、その歯面２Ａを、ウォーム軸収容部１Ｃ側に覗かせて、ウォーム軸４の略中央の外周に形成されたウォーム４Ｅと噛合させている。
【００２９】
このウォーム軸４のウォーム４Ｅおよびウォームホイール２の歯面２Ａは、歯スジの方向に適度な膨らみが設けられ、噛み合ったときに歯スジ端部の両側に適度な隙間が生じるようになっている。このように、ウォーム４Ｅ、歯面２Ａにいわゆるクラウニング処理を施すことで、ウォーム軸４の倒れや、ウォーム４Ｅおよび歯面２Ａの偏摩耗によるウォーム４Ｅと歯面２Ａ間の噛み合い不良が、吸収できるようになっている。
【００３０】
開口部１Ａからはウォーム軸４の基端４Ａが突出する。また、開口部１Ａ上には、駆動源である電動モータ１５が、合わせ面をＯリング１３でシールされながらボルト１６により装着され、電動モータ１５の出力軸１４が、開口部１Ａ側に延び出している。この電動モータ１５の出力軸１４には円筒形のジョイント１２が圧入されており、このジョイント１２内周の雌型のスプライン１０が、ウォーム軸基端４Ａ側の外周の雄型のスプライン１１と噛合する。これにより、電動モータ１５の回転力が、ウォーム軸４およびウォームホイール２を介して、出力軸３に付与されるようになっている。
【００３１】
ウォーム軸４には、ウォーム４Ｅに対して基端４Ａ側（開口部１Ａ側）に、径が拡大された段差部４Ｃが、また、先端４Ｂ側（底面１Ｂ側）に、同じく径が拡大された段差部４Ｄが、それぞれ形成される。ウォーム軸４の基端４Ａ側を回動自在に支持する軸受５は、この段差部４Ｃと、ウォーム軸収容部１Ｃ内周に装着された止め輪７との間に保持される。一方、ウォーム軸４の先端４Ｂ側を軸支する軸受６は、段差部４Ｄと、凹部１Ｃの底面１Ｂ側に設けられたプレート８との間に保持される。
【００３２】
このプレート８の底面１Ｂ側には段部８Ａが切り欠かれ、この段部８Ａと底面１Ｂとの間に弾性部材９が介装される。この弾性部材９により、ギヤケース１、止め輪７、ウォーム軸４、軸受５、６、およびプレート８の寸法公差により生じる隙間ｘが吸収される。この結果、ウォーム軸４は、軸受５、６を介して止め輪７とプレート８の間に安定的に保持され、軸方向のがたつきが防止されるようになっている。
【００３３】
図２には、図１のＡ−Ａ断面（ウォーム軸収容部１Ｃおよび軸受５の断面）を示す。
【００３４】
図示されるように、ウォーム軸収容部１Ｃの内周面２３は、電動モータ１５の出力軸１４の中心軸に対して、所定量ｅ₁だけウォームホイール収容部１Ｄ側に偏心した長円形となっている。さらに、この長円形の内周面２３の軸受５の設置面には円形の溝２０が形成され、この円形溝２０の中心は長円形の内周面２３の中心と一致している。この円形溝２０には、Ｏリング状の弾性部材１８が設けられ、ウォーム軸４を支持する軸受５は、この弾性部材１８により、ウォーム軸４の中心軸が軸受５の収容部の中心軸と一致する方向に、弾性的に付勢されている。なお、弾性部材１８、１９をＯリング状とすることにより、ギヤケース１への組み付けが容易となる。
【００３５】
一方、図１のＢ−Ｂ断面（ウォーム軸収容部１Ｃおよび軸受６の断面）は図示しないが、これは図２と全く同様に構成され、電動モータ１５の出力軸１４の中心軸から偏心したウォーム軸収容部１Ｃの長円形の内周面には、同心の円形溝が形成される。ウォーム軸４を先端４Ｂ側で支持する軸受６は、この円形溝に収容された弾性部材１９により、中心軸が軸受６の収容部の中心軸と一致する方向に、弾性的に付勢されている。
【００３６】
つぎに作用を説明する。
【００３７】
電動モータ１５が駆動されると、この回転力はジョイント１２を介してウォーム軸４に伝達され、さらに、このウォーム軸４外周のウォーム４Ｅに噛合するウォームホイール２を介して、回転速度が減速され、また回転トルクが増力されて、出力軸３へと伝達される。
【００３８】
この場合、本参考例では、ウォーム軸４は段差部４Ｃ、４Ｄにおいて、軸受５、６を介して、プレート８下方の弾性部材９により、止め輪７側に押圧されながら保持されるので、軸方向には、がたつくことなく所定の位置に保持される。
【００３９】
また、ウォーム軸４は、軸と直角方向には、弾性部材１８、１９により軸受５、６を介してウォームホイール２側に押し付けられるので、ウォーム４Ｅとウォームホイール２の歯面２Ａとは、バックラッシュがゼロの状態まで確実に噛合する。したがって、本発明では、ことさら部品精度を高めなくとも、ウォーム４Ｅとウォームホイール２の歯面２Ａとはバックラッシュがない状態で噛合し、動力伝達装置の正常で滑らかな作動が保証され、バックラッシュが原因の歯打ち音が低減できるとともに、製造コストの削減が図れる。
【００４０】
さらに、本参考例では、ウォーム４Ｅまたはウォームホイール２の歯面２Ａにはクラウニング処理が施されているので、このようにバックラッシュをゼロとしたとしても、ウォーム軸４の倒れや、ウォーム４Ｅおよび歯面２Ａの偏摩耗によるウォーム４Ｅと歯面２Ａ間の噛み合い不良は、このクラウニング部分により吸収することができ、動力伝達装置の正常で滑らかな作動が阻害されることはない。
【００４１】
図３、図４には本発明の実施の形態を示す。
【００４２】
この実施の形態は、基本的構成において図１、図２に示した実施の形態と共通するものであるので、以下、図１、図２に示した実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００４３】
図３に示されるように、この実施の形態では、ウォーム軸収容部１Ｃは断面円形に形成され、この円の中心と電動モータ１５の出力軸１４の軸心が一致している。これにより、ウォーム軸４はギヤケース１内に軸と直角な方向に拘束されて支持されるようになっている。
【００４４】
一方、図４に示されるように、ウォームホイール２は、出力軸３の外周の段部２５と止め輪２６によって、出力軸３の軸方向に拘束される一方、ウォームホイール２の内周の雌型のインボリュートギヤ２８と、出力軸３外周の雄型のインボリュートギヤ２９との噛合により出力軸３と一体に回転する。
【００４５】
さらに、このウォームホイール２と出力軸３との間には、例えばＯリング状の弾性部材２７が介装される。この場合、ウォームホイール２の中心軸はウォーム軸４に対して所定の位置に配置されるが、出力軸３の中心軸は、このウォームホイール２の中心軸に対して、偏心量ｅ₂だけウォーム軸４側に寄った位置に配置されている。これにより、ウォームホイール２は、弾性部材２７を介してウォーム軸４側に押し付けられ、部品精度をことさら高めなくとも、ウォーム４Ｅとウォームホイール２の歯面２Ａとはバックラッシュがゼロの状態で噛合するようになっており、歯打ち音の低減および製造コストの削減が図れる。なお、ウォーム軸４の組み付けは、弾性部材２７の変形により行うことができ、不都合が生じることはない。
【００４８】
【発明の効果】
第１の発明によれば、ウォームホイールは、弾性部材を介してウォーム軸側に押し付けられるので、部品精度をことさら高めなくとも、ウォームとウォームホイールとはバックラッシュがゼロの状態で確実に噛合し、歯打ち音の低減および製造コストの削減が図れる。
【００４９】
第２の発明によれば、弾性部材はリング状部材であるので、出力軸外周とウォームホイール内周との間に容易に装着でき、組み立て作業が容易となる。
【００５０】
第３の発明によれば、ウォームまたはウォームホイールの歯に膨らみを持たせるクラウニング加工がなされているので、ウォームとウォームホイールをバックラッシュがゼロの状態で噛合させたとしても、ウォーム軸の倒れや、ウォームおよびウォームホイールの偏摩耗による噛み合い不良は、クラウニング加工部分で吸収することができ、動力伝達装置の正常で滑らかな作動は阻害されることはない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】同じく図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】同じく他の実施の形態を示す断面図である。
【図４】同じく図３のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】従来例を示す断面図である。
【図６】他の従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ギヤケース
１Ａ開口部
１Ｂ底面
１Ｃウォーム軸収容部
１Ｄウォームホイール収容部
２ウォームホイール
２Ａウォームホイールの歯面
３出力軸
４ウォーム軸
４Ａウォーム軸の基端
４Ｂウォーム軸の先端
４Ｃ段差部
４Ｄ段差部
４Ｅウォーム
５軸受
６軸受
７止め輪
８プレート
９弾性部材
１０スプライン
１１スプライン
１２ジョイント
１４電動モータの出力軸
１５電動モータ
１８弾性部材
１９弾性部材
２０円形溝[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement in a power transmission device used for power transmission from a drive source such as an electric motor, for example, in an electric power steering device.
[0002]
[Prior art]
In the electric power steering device, for example, a power transmission device including a worm linked to the output shaft of the electric motor and a worm wheel meshing with the worm is provided, and the rotation from the electric motor is performed via the power transmission device. The force is decelerated and increased to give the steering force.
[0003]
Such a power transmission device has been proposed in, for example, JP-A-8-207792.
[0004]
FIG. 5 shows a power transmission device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-207792. As shown in the figure, the power transmission device in the housing 102 includes a worm wheel 105 housed on the main body housing 103 side and a worm housing 104 side connected to the main body housing. And a worm shaft 106 whose axis is substantially orthogonal.
[0005]
The worm wheel 105 is attached to the outer periphery of the steering wheel shaft 107 linked to the steering wheel side, while the worm shaft 106 is linked to the output shaft 114 of the electric motor 108, and the assist force from the electric motor 108 is applied to the worm shaft 106 and the worm shaft. It is applied to the steering wheel shaft 107 via the wheel 105. The electric motor 108 is fixed to a large-diameter portion 109 formed on the worm shaft 106 proximal end side (upper side in the drawing) of the worm housing 104.
[0006]
More specifically, the bearing bush 110 formed on the distal end side of the worm shaft 106 is rotatably fitted in the fitting hole 111 of the worm housing 104, while the proximal end side is pivotally supported by the ball bearing 112. . That is, the worm shaft 106 penetrates the inner periphery of the ring 120 having a substantially L-shaped cross section, the inner periphery of the ring 120 is caulked in a groove formed at the base of the spline of the extension 113, and the inner ring of the ball bearing 112 is The ring 120 is pressed and fixed between the enlarged diameter portion 119 of the worm shaft 106. On the other hand, the outer ring of the ball bearing 112 is held between a protrusion 118 of the worm housing 104 and a fixing member 121 having a substantially L-shaped cross section screwed into the screw groove 122 in the worm housing 104.
[0007]
The base end side of the worm shaft 106 is an extension 113 having a spline formed on the outer periphery, and the extension 113 is connected to the output shaft 114 of the motor 108 via a sleeve 115. Retaining rings 116 are provided at both ends of the sleeve 115 to restrain the axial movement of the sleeve 115.
[0008]
As the power transmission device, a power transmission device as shown in FIG. 6 is also used.
[0009]
In this case, the worm wheel 203 and the worm shaft 204 are accommodated in the housing 201.
[0010]
A worm shaft 204 press-fitted into the output shaft 202 and meshes with the worm wheel 203 is supported by the housing 201 via bearings 205 and 209 at both ends of the meshing portion (worm). That is, enlarged diameter portions 214 and 215 are formed on both sides of the meshing portion of the worm shaft 204, the bearing 209 is held between the retaining ring 210 attached to the housing 201 and the enlarged diameter portion 215, and the bearing 205 is It is held between the plate 206 and the enlarged diameter portion 214. The plate 206 is pressed by the bolt 207 from the end of the housing 201 to prevent the worm shaft 204 from rattling. The bolt 207 is fixed to the housing 201 with a nut 208.
[0011]
A male spline 211 is formed at the base end of the worm shaft 204 and is engaged with a female spline 212 formed on the output shaft of the electric motor 213, and the assist force from the electric motor 213 is applied to the worm shaft 204 and the worm shaft. It is transmitted to the output shaft 202 via the wheel 203.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional power transmission device, it is necessary to provide a play (backlash) between the gears between the worm and the worm wheel in order to assemble the worm shaft 106 or 204. During the operation of the power transmission device, it causes a rattling noise between the worm and the worm wheel. In particular, when the teeth of the worm and the worm wheel are worn due to deterioration over time, the rattling noise increases.
[0013]
Further, since the distance between the worm shaft 106 or 204 and the worm wheel 105 or 203 is fixed, the meshing state between the worm and the worm wheel is determined by the component accuracy, and is high to ensure normal and smooth operation. Parts accuracy is required, which causes high costs.
[0014]
The present invention has been made paying attention to such problems, and can reduce the occurrence of rattling noise between the worm and the worm wheel, and can ensure reliable engagement between the worm and the worm wheel easily and at low cost. An object is to provide a power transmission device.
[0017]
[ Means for Solving the Problems ]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a worm shaft to which a driving force from a driving source is input, a worm wheel meshing with a worm on the outer periphery of the worm shaft, an output shaft provided with the worm wheel on the outer periphery, the worm shaft and the worm In the power transmission device including a case that accommodates the wheel and to which the driving source is mounted, an elastic member is interposed between the worm wheel and the output shaft, and the central axis of the output shaft is the worm The central member of the wheel is decentered toward the worm shaft, and the elastic member biases the worm wheel toward the worm shaft.
[0018]
The second invention includes a ring-shaped member as the elastic member.
[0019]
In the third aspect of the present invention, crowning is performed to give the worm or worm wheel teeth swelling.
[0022]
[ Action ]
In the first invention, since the worm wheel is pressed to the worm shaft side through the elastic member, the worm and the worm wheel can be reliably engaged with each other with zero backlash without further improving the component accuracy. The hitting sound can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
[0023]
In the second invention, since the elastic member is a ring-shaped member, it can be easily mounted between the outer periphery of the output shaft and the inner periphery of the worm wheel, and the assembling work is facilitated.
[0024]
In the third aspect of the invention, the crowning process is performed to make the worm or worm wheel teeth bulge. Therefore, even if the worm and the worm wheel are engaged with each other with zero backlash, the worm shaft falls, Further, the meshing failure due to uneven wear of the worm wheel can be absorbed by the crowning portion, and normal and smooth operation of the power transmission device is not hindered.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, reference examples of the embodiment will be described with reference to the accompanying drawings.
[0026]
As shown in FIG. 1, the power transmission device includes a worm wheel 2 and a worm shaft 4, and a gear case 1 that accommodates them is attached to a housing body (not shown) of a steering gear box with bolts 17. An output shaft 3 into which the worm wheel 2 is press-fitted on the outer periphery is supported by the housing body, and in the housing body, a pinion formed on the output shaft 3 meshes with a rack of a rack shaft (not shown). Are linked to the steered side such as wheels.
[0027]
In the gear case 1, an opening 1A is opened on the base end side of the worm shaft 4, and a cylindrical worm shaft housing portion 1C for housing the worm shaft 4 is formed continuously from the opening 1A. The worm shaft housing portion 1 </ b> C includes a closed bottom surface 1 </ b> B on the tip 4 </ b> B side of the worm shaft 4.
[0028]
Further, a worm wheel housing portion 1D is formed on the side of the substantially central portion of the worm shaft housing portion 1C. The worm wheel 3 is accommodated in the worm wheel accommodating portion 1D, and its tooth surface 2A is looked toward the worm shaft accommodating portion 1C, and meshed with a worm 4E formed on the outer periphery of the substantially central portion of the worm shaft 4. ing.
[0029]
The worm 4E of the worm shaft 4 and the tooth surface 2A of the worm wheel 2 are provided with an appropriate bulge in the direction of the tooth stripe, and an appropriate gap is formed on both sides of the end of the tooth stripe when engaged. . In this way, by applying a so-called crowning process to the worm 4E and the tooth surface 2A, it is possible to absorb the meshing failure between the worm 4E and the tooth surface 2A due to the tilt of the worm shaft 4 and the uneven wear of the worm 4E and the tooth surface 2A. It is like that.
[0030]
The base end 4A of the worm shaft 4 protrudes from the opening 1A. An electric motor 15 as a drive source is mounted on the opening 1A with a bolt 16 while the mating surface is sealed with an O-ring 13, and the output shaft 14 of the electric motor 15 extends toward the opening 1A. ing. A cylindrical joint 12 is press-fitted into the output shaft 14 of the electric motor 15, and the female spline 10 on the inner periphery of the joint 12 meshes with the male spline 11 on the outer periphery on the worm shaft base end 4A side. To do. Thereby, the rotational force of the electric motor 15 is applied to the output shaft 3 via the worm shaft 4 and the worm wheel 2.
[0031]
The worm shaft 4 has a stepped portion 4C having an enlarged diameter on the base end 4A side (opening portion 1A side) with respect to the worm 4E, and the diameter is also enlarged on the distal end 4B side (bottom surface 1B side). Each step 4D is formed. The bearing 5 that rotatably supports the base end 4A side of the worm shaft 4 is held between the stepped portion 4C and a retaining ring 7 attached to the inner periphery of the worm shaft housing portion 1C. On the other hand, the bearing 6 that pivotally supports the tip 4B side of the worm shaft 4 is held between the stepped portion 4D and the plate 8 provided on the bottom surface 1B side of the recess 1C.
[0032]
A step portion 8A is cut out on the bottom surface 1B side of the plate 8, and an elastic member 9 is interposed between the step portion 8A and the bottom surface 1B. The elastic member 9 absorbs the gap x generated by the dimensional tolerances of the gear case 1, the retaining ring 7, the worm shaft 4, the bearings 5 and 6, and the plate 8. As a result, the worm shaft 4 is stably held between the retaining ring 7 and the plate 8 via the bearings 5 and 6, so that shakiness in the axial direction is prevented.
[0033]
FIG. 2 shows a cross section taken along the line AA in FIG. 1 (a cross section of the worm shaft housing portion 1C and the bearing 5).
[0034]
As shown in the figure, the inner peripheral surface 23 of the worm shaft housing portion 1C is an oval shape that is eccentric to the worm wheel housing portion 1D side by a predetermined amount e _{1 with} respect to the central axis of the output shaft 14 of the electric motor 15. ing. Further, a circular groove 20 is formed on the installation surface of the bearing 5 on the oval inner peripheral surface 23, and the center of the circular groove 20 coincides with the center of the oval inner peripheral surface 23. The circular groove 20 is provided with an O-ring-shaped elastic member 18, and the bearing 5 that supports the worm shaft 4 causes the central axis of the worm shaft 4 to be aligned with the central axis of the housing portion of the bearing 5. It is biased elastically in the matching direction. It should be noted that the elastic members 18 and 19 are formed into an O-ring shape, whereby assembly to the gear case 1 is facilitated.
[0035]
On the other hand, although the BB cross section (the cross section of the worm shaft housing portion 1C and the bearing 6) in FIG. 1 is not shown, it is configured in exactly the same way as FIG. 2 and is eccentric from the central axis of the output shaft 14 of the electric motor 15. Concentric circular grooves are formed on the oval inner peripheral surface of the worm shaft housing 1C. The bearing 6 that supports the worm shaft 4 on the tip end 4B side is elastically urged by the elastic member 19 accommodated in the circular groove in the direction in which the central axis coincides with the central axis of the accommodating portion of the bearing 6. Yes.
[0036]
Next, the operation will be described.
[0037]
When the electric motor 15 is driven, this rotational force is transmitted to the worm shaft 4 via the joint 12, and the rotational speed is further reduced via the worm wheel 2 meshing with the worm 4E on the outer periphery of the worm shaft 4. Further, the rotational torque is increased and transmitted to the output shaft 3.
[0038]
In this case, in this reference example , the worm shaft 4 is held while being pressed toward the retaining ring 7 by the elastic member 9 below the plate 8 through the bearings 5 and 6 in the stepped portions 4C and 4D. The direction is held in place without rattling.
[0039]
The worm shaft 4 is pressed against the worm wheel 2 by the elastic members 18 and 19 via the bearings 5 and 6 in the direction perpendicular to the shaft, so that the worm 4E and the tooth surface 2A of the worm wheel 2 are Engage securely until the rush is zero. Therefore, according to the present invention, the worm 4E and the tooth surface 2A of the worm wheel 2 are engaged with each other without backlash even if the accuracy of the parts is not increased, and the normal and smooth operation of the power transmission device is ensured. As a result, the rattling noise can be reduced and the manufacturing cost can be reduced.
[0040]
Further, in this reference example , the worm 4E or the tooth surface 2A of the worm wheel 2 is subjected to a crowning process. Therefore, even if the backlash is zero as described above, the worm shaft 4 falls, the worm 4E and The meshing failure between the worm 4E and the tooth surface 2A due to the uneven wear of the tooth surface 2A can be absorbed by this crowning portion, and normal and smooth operation of the power transmission device is not hindered.
[0041]
3 and 4 show an embodiment of the present invention.
[0042]
Since this embodiment is common to the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2 in the basic configuration, the following description will focus on differences from the embodiment shown in FIG. 1 and FIG. To do.
[0043]
As shown in FIG. 3, in this embodiment, the worm shaft housing portion 1 </ b> C is formed in a circular cross section, and the center of this circle coincides with the axis of the output shaft 14 of the electric motor 15. As a result, the worm shaft 4 is supported and supported in the gear case 1 in a direction perpendicular to the shaft.
[0044]
On the other hand, as shown in FIG. 4, the worm wheel 2 is restrained in the axial direction of the output shaft 3 by a step portion 25 and a retaining ring 26 on the outer periphery of the output shaft 3. The involute gear 28 and the male involute gear 29 on the outer periphery of the output shaft 3 rotate together with the output shaft 3.
[0045]
Further, for example, an O-ring shaped elastic member 27 is interposed between the worm wheel 2 and the output shaft 3. In this case, the central axis of the worm wheel 2 is arranged at a predetermined position with respect to the worm shaft 4, but the central axis of the output shaft 3 is the worm by an eccentric amount e _{2 with} respect to the central axis of the worm wheel 2. It is arranged at a position close to the shaft 4 side. As a result, the worm wheel 2 is pressed to the worm shaft 4 side via the elastic member 27, and the worm 4E and the tooth surface 2A of the worm wheel 2 mesh with each other with zero backlash without further increasing the accuracy of the parts. Thus, it is possible to reduce the rattling noise and the manufacturing cost. The assembly of the worm shaft 4 can be performed by the deformation of the elastic member 27, and there is no inconvenience.
[0048]
[ Effect of the invention ]
According to the first invention, since the worm wheel is pressed against the worm shaft side via the elastic member, the worm and the worm wheel can be surely engaged with zero backlash without further improving the accuracy of the parts. In addition, it is possible to reduce the rattling noise and the manufacturing cost.
[0049]
According to the second invention, since the elastic member is a ring-shaped member, it can be easily mounted between the outer periphery of the output shaft and the inner periphery of the worm wheel, and the assembling work is facilitated.
[0050]
According to the third aspect of the invention, since the crowning process is performed to make the teeth of the worm or worm wheel have swelling, even if the worm and the worm wheel are engaged with each other with zero backlash, Incorrect meshing due to uneven wear of the worm and worm wheel can be absorbed by the crowning portion, and normal and smooth operation of the power transmission device is not hindered.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment.
4 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a conventional example.
FIG. 6 is a cross-sectional view showing another conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Gear Case 1A Opening 1B Bottom 1C Worm Shaft Housing 1D Worm Wheel Housing 2 Warm Wheel 2A Worm Wheel Tooth Surface 3 Output Shaft 4 Worm Shaft 4A Worm Shaft Base 4B Worm Shaft Tip 4C Step 4D Step 4E Worm 5 Bearing 6 Bearing 7 Retaining ring 8 Plate 9 Elastic member 10 Spline 11 Spline 12 Joint 14 Electric motor output shaft 15 Electric motor 18 Elastic member 19 Elastic member 20 Circular groove

Claims

A worm shaft to which a driving force from a driving source is input;
A worm wheel meshing with the worm on the outer periphery of the worm shaft;
An output shaft with this worm wheel on its outer periphery,
In a power transmission device comprising: a case for housing the worm shaft and the worm wheel and mounting the drive source;
While interposing an elastic member between the worm wheel and the output shaft,
A power transmission device characterized in that a central axis of the output shaft is decentered toward the worm shaft side with respect to a central axis of the worm wheel, and the elastic member biases the worm wheel toward the worm shaft side.

The power transmission device according to claim 1 , further comprising a ring-shaped member as the elastic member.

The power transmission device according to claim 1 or 2, wherein a crowning process for imparting swelling to the teeth of the worm or worm wheel is performed.