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JP2009275739A - Ball reduction gear - Google Patents

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JP2009275739A
JP2009275739A JP2008125432A JP2008125432A JP2009275739A JP 2009275739 A JP2009275739 A JP 2009275739A JP 2008125432 A JP2008125432 A JP 2008125432A JP 2008125432 A JP2008125432 A JP 2008125432A JP 2009275739 A JP2009275739 A JP 2009275739A
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JP
Japan
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transmission member
rotation transmission
guide groove
member side
rotation
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Withdrawn
Application number
JP2008125432A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Nishizawa
英雄 西澤
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NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a structure capable of smoothly rotating an eccentric plate 2a and an input shaft 1a regardless of the deviated axial component applied to the eccentric plate 2a, and the moment based on the axial component. <P>SOLUTION: A cylindrical sliding member 43 is provided on an outer peripheral surface of the eccentric plate 2a in the sate of being brought into slidble contact with both of a side surface of a lid body 35 and a side surface of a flange part 28a. The sliding member 43 props between the side surface of the lid body 35 and the side surface of the flange part 28a, and thereby, the axial component and the moment can be supported (removably supported), and the eccentric plate 2a and the input shaft 1a can be smoothly rotated. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、電動式パワーステアリング装置、舵角可変式ステアリング装置、産業用ロボット等、各種機械装置に組み込むボール減速機の改良に関する。具体的には、大きな減速比を得られるボール減速機の作動(回転並びにトルク伝達)の円滑化を図る事で、上記各種機械装置への適用の可能性を拡げる事を意図したものである。   The present invention relates to an improvement in a ball speed reducer incorporated in various mechanical devices such as an electric power steering device, a steering angle variable steering device, and an industrial robot. Specifically, it intends to expand the possibility of application to the various mechanical devices by facilitating the operation (rotation and torque transmission) of the ball reducer that can obtain a large reduction ratio.

一般的な歯車式減速機に比べて大きな減速比を得られるボール減速機が、例えば特許文献1〜3に記載される等により従来から知られている。図13〜15は、このうちの特許文献2に記載された、従来から知られているボール減速機の1例を示している。この従来構造の場合、クランク型の入力軸1により円板状の偏心プレート2を、ケーシング3内で振れ回り運動(より具体的には、入力軸1の回転中心軸αを中心とする公転運動をしつつ、この入力軸1の回転中心軸αに対し偏心した軸βを中心に自転運動)させる。又、上記偏心プレート2と上記ケーシング3の内面に固定した固定板4との互いに対向する側面に、図15の(A)(B)に示す様なエピサイクロイド型、或いはハイポサイクロイド型の案内溝5a、5bを形成している。そして、これら両案内溝5a、5b同士の間に、複数個のボール6、6を挟持している。これら各部材のうち、上記偏心プレート2と上記固定板4とが、特許請求の範囲に記載した1対の回転伝達部材に相当する。   2. Description of the Related Art Conventionally, a ball speed reducer that can obtain a larger speed reduction ratio than a general gear speed reducer has been known, for example, as described in Patent Documents 1 to 3. 13 to 15 show an example of a conventionally known ball speed reducer described in Patent Document 2 among them. In the case of this conventional structure, the disc-shaped eccentric plate 2 is swung around the casing 3 by the crank-type input shaft 1 (more specifically, the revolving motion around the rotation center axis α of the input shaft 1). , The rotation of the input shaft 1 about the axis β eccentric to the rotation center axis α. Further, epicycloid type or hypocycloid type guide grooves as shown in FIGS. 15A and 15B are formed on opposite side surfaces of the eccentric plate 2 and the fixed plate 4 fixed to the inner surface of the casing 3. 5a and 5b are formed. A plurality of balls 6 and 6 are sandwiched between the guide grooves 5a and 5b. Among these members, the eccentric plate 2 and the fixed plate 4 correspond to a pair of rotation transmitting members described in the claims.

上記入力軸1を回転させると上記偏心プレート2が、特許文献2の第6欄第4〜9行部分等に記載されている様に、上記両案内溝5a、5bの波数に応じて定まる減速比に応じて、この入力軸1の回転速度よりも低速で回転する。そこで、上記偏心プレート2の回転を、この偏心プレート2の他側面及び回転取り出し板7に形成した環状溝8a、8b同士の間に挟持したボール6a、6aにより取り出し、この回転取り出し板7に結合固定した出力軸9を回転させる。この様な図13〜14に示した従来構造の場合には、上記偏心プレート2とこの出力軸9との間では、変速は行われない。但し、例えば特許文献3に記載された構造の様に、偏心プレートと回転取り出し板との間にもボール減速機(ボール変速機構)を設け、より大きな減速比を得られる様にする事もできる。この場合には、偏心プレート(特許文献3の図1の第二動力板15)並びに回転取り出し板(同じく特許文献3の図1の第三動力板18)も、特許請求の範囲に記載した回転伝達部材に相当する。   When the input shaft 1 is rotated, the eccentric plate 2 is decelerated depending on the wave numbers of the both guide grooves 5a and 5b, as described in the sixth column, lines 4 to 9 of Patent Document 2, etc. Depending on the ratio, the input shaft 1 rotates at a lower speed than the rotational speed. Therefore, the rotation of the eccentric plate 2 is taken out by the balls 6 a and 6 a sandwiched between the other side surface of the eccentric plate 2 and the annular grooves 8 a and 8 b formed in the rotary take-out plate 7, and coupled to the rotary take-out plate 7. The fixed output shaft 9 is rotated. In the case of the conventional structure shown in FIGS. 13 to 14, no speed change is performed between the eccentric plate 2 and the output shaft 9. However, as in the structure described in Patent Document 3, for example, a ball speed reducer (ball speed change mechanism) may be provided between the eccentric plate and the rotation takeout plate so that a larger reduction ratio can be obtained. . In this case, the eccentric plate (the second power plate 15 in FIG. 1 of Patent Document 3) and the rotary take-out plate (also the third power plate 18 in FIG. 1 of Patent Document 3) are also described in the claims. It corresponds to a transmission member.

又、ボール減速機を自動車用操舵装置に組み込む事で、電動式パワーステアリング装置を構成する事に就いても、特許文献4に記載される等により、従来から知られている。更に、ボール減速機を組み込んだ舵角可変式ステアリング装置で、比較的簡単な構造で安価に製作でき、必要に応じて、電動モータの故障時にも、必要最低限のステアリングホイールの操作に基づいて操舵輪に対し必要な舵角を付与できる構造が、特願2007−206603に開示されている。この先発明の構造に就いて、図16〜19により説明する。   Moreover, even if it constructs | assembles an electric power steering apparatus by incorporating a ball reduction gear in the steering apparatus for motor vehicles, it is conventionally known by the patent document 4, etc. Furthermore, it is a steering angle variable type steering device incorporating a ball speed reducer, which can be manufactured with a relatively simple structure at a low cost, and, if necessary, based on the minimum necessary steering wheel operation even when the electric motor fails. Japanese Patent Application No. 2007-206603 discloses a structure that can give a required steering angle to a steered wheel. The structure of the prior invention will be described with reference to FIGS.

この先発明に係る舵角可変式ステアリング装置は、入力軸10と、出力軸11と、中間回転筒12と、電動モータ13と、偏心プレート14と、第一ボール変速機構15と、第二ボール変速機構16とを備える。このうちの入力軸10が特許請求の範囲に記載した第一回転軸に、出力軸11が同じく第二回転軸に、中間回転筒12が同じく中間回転軸に、偏心プレート14が同じく回転伝達部材乃至は中間回転伝達部材に、第一ボール変速機構15が同じくボール減速機乃至は第一減速機構部に、第二ボール変速機構16が同じくボール減速機乃至は第二減速機構部に、それぞれ相当する。又、上記入力軸10は、ステアリングコラム17の内径側に回転自在に支持されたもので、ステアリングホイール18の回転に伴って回転する。又、上記出力軸11の入力側端部を、上記ステアリングコラム17の他端部に結合固定したハウジング19内に、上記入力軸10と同心に、且つ、この入力軸10に対する相対回転を自在に支持している。   The steering angle variable steering apparatus according to the present invention includes an input shaft 10, an output shaft 11, an intermediate rotating cylinder 12, an electric motor 13, an eccentric plate 14, a first ball transmission mechanism 15, and a second ball transmission. Mechanism 16. Of these, the input shaft 10 is the first rotating shaft described in the claims, the output shaft 11 is the same as the second rotating shaft, the intermediate rotating cylinder 12 is the same as the intermediate rotating shaft, and the eccentric plate 14 is the same as the rotation transmitting member. Or the intermediate rotation transmission member, the first ball speed change mechanism 15 is also equivalent to the ball speed reducer or the first speed reduction mechanism, and the second ball speed change mechanism 16 is also equivalent to the ball speed reducer or the second speed reduction mechanism. To do. The input shaft 10 is rotatably supported on the inner diameter side of the steering column 17 and rotates as the steering wheel 18 rotates. The input shaft end of the output shaft 11 is coupled and fixed to the other end of the steering column 17 so that the input shaft 10 is concentric with the input shaft 10 and can freely rotate relative to the input shaft 10. I support it.

又、上記中間回転筒12は、上記ハウジング19内で上記入力軸10と上記出力軸11との間部分に、これら入力軸10及び出力軸11と同心に、且つ、これら入力軸10及び出力軸11に対する相対回転を可能に支持されている。尚、上記中間回転筒12がこれら入力軸10及び出力軸11と同心であるとは、この中間回転筒12の外周面を基準とした状態である。先発明の構造の場合、この中間回転筒12は、断面クランク型で全体を段付円筒状に形成している。この様な中間回転筒12は、小径部20を上記出力軸11の外周面に、回転自在に支持している。   The intermediate rotary cylinder 12 is disposed in the housing 19 between the input shaft 10 and the output shaft 11, concentric with the input shaft 10 and the output shaft 11, and the input shaft 10 and the output shaft. 11 is supported so as to be capable of relative rotation. The intermediate rotating cylinder 12 being concentric with the input shaft 10 and the output shaft 11 is a state based on the outer peripheral surface of the intermediate rotating cylinder 12. In the case of the structure of the previous invention, the intermediate rotating cylinder 12 is a crank-shaped section and is formed in a stepped cylinder as a whole. In such an intermediate rotating cylinder 12, the small diameter portion 20 is rotatably supported on the outer peripheral surface of the output shaft 11.

上述の様な中間回転筒12は、上記ハウジング19内に設置した前記電動モータ13により、所望の方向に所望の回転速度で、回転駆動自在としている。又、前記ステアリングコラム17の上端部に上記入力軸10の回転角度を求める為の舵角センサ21を設けると共に、上記小径部20の外周面と上記ハウジング19の下端部内面との間に、制御用回転角センサ22を設けている。この構成により、上記中間回転筒12を、所望の方向に所望の回転速度で、この回転速度を適切に規制しつつ、回転駆動自在としている。   The intermediate rotating cylinder 12 as described above can be driven to rotate at a desired rotational speed in a desired direction by the electric motor 13 installed in the housing 19. In addition, a steering angle sensor 21 for obtaining the rotation angle of the input shaft 10 is provided at the upper end portion of the steering column 17, and control is performed between the outer peripheral surface of the small diameter portion 20 and the inner surface of the lower end portion of the housing 19. A rotation angle sensor 22 is provided. With this configuration, the intermediate rotary cylinder 12 can be driven to rotate while appropriately regulating the rotation speed at a desired rotation speed in a desired direction.

又、上記中間回転筒12を構成する大径部23の径方向に関する肉厚は、円周方向に関して漸次変化させ、この大径部23の内周面の中心軸を、上記入力軸10及び上記出力軸11に対し偏心させている。そして、この大径部23の内径側に前記偏心プレート14を、回転自在に支持している。この様な構成により、この偏心プレート14を、上記入力軸10及び上記出力軸11と平行で且つこれら両軸10、11に対し偏心した中心軸βを中心とする回転を可能として、上記中間回転筒12の内径側に支持している。   Further, the thickness in the radial direction of the large diameter portion 23 constituting the intermediate rotating cylinder 12 is gradually changed in the circumferential direction, and the central axis of the inner peripheral surface of the large diameter portion 23 is set as the input shaft 10 and the above The output shaft 11 is eccentric. The eccentric plate 14 is rotatably supported on the inner diameter side of the large diameter portion 23. With such a configuration, the eccentric plate 14 can be rotated around a central axis β that is parallel to the input shaft 10 and the output shaft 11 and eccentric with respect to both the shafts 10, 11. The cylinder 12 is supported on the inner diameter side.

又、上記偏心プレート14の軸方向両側面と上記入力軸10及び上記出力軸11との間に、前記第一ボール変速機構15と前記第二ボール変速機構16とを設置している。そして、このうちの第一ボール変速機構15により、上記入力軸10から上記偏心プレート14に、上記第二ボール変速機構16によりこの偏心プレート14から上記出力軸11に、それぞれ回転を減速しつつ伝達可能としている。更に、前記電動モータ13により上記偏心プレート14の回転方向及び回転速度を調節する事により、上記入力軸10と上記出力軸11との間の回転速度比を調節可能としている。   Further, the first ball transmission mechanism 15 and the second ball transmission mechanism 16 are provided between both axial side surfaces of the eccentric plate 14 and the input shaft 10 and the output shaft 11. Of these, the first ball transmission mechanism 15 transmits the rotation from the input shaft 10 to the eccentric plate 14 and the second ball transmission mechanism 16 transmits the rotation from the eccentric plate 14 to the output shaft 11 while reducing the rotation. It is possible. Further, the rotational speed ratio between the input shaft 10 and the output shaft 11 can be adjusted by adjusting the rotational direction and rotational speed of the eccentric plate 14 by the electric motor 13.

上記両ボール変速機構15、16のうちの第一ボール変速機構15を構成する為、上記入力軸10の先端部に、特許請求の範囲に記載した第一回転伝達部材である駆動リング24を結合固定している。そして、この駆動リング24の軸方向両端面のうち、上記偏心プレート14に対向する端面に、特許請求の範囲の第一回転伝達部材側案内溝である、入力軸側案内溝25を形成している。又、上記偏心プレート14の軸方向両側面のうちでこの入力軸側案内溝25に対向する軸方向片側面部分に、特許請求の範囲に記載した中間回転伝達部材側第一案内溝である、偏心プレート入力側案内溝26を形成している。これら両案内溝25、26のピッチ円直径は互いに同じである。又、入力軸側案内溝25のピッチ円の中心は、前記入力軸10の中心軸α上に存在し、偏心プレート入力側案内溝26のピッチ円の中心は、上記偏心プレート14の回転中心軸β上に存在する。先発明の構造の場合には、図18の(A)に示す様に、上記入力軸側案内溝25をエピサイクロイド形状とし、上記偏心プレート入力側案内溝26をハイポサイクロイド形状としている。これら両案内溝25、26の形状は、互いに逆にしても良い。   In order to constitute the first ball transmission mechanism 15 of the both ball transmission mechanisms 15, 16, a drive ring 24, which is a first rotation transmission member described in the claims, is coupled to the tip of the input shaft 10. It is fixed. An input shaft side guide groove 25, which is the first rotation transmission member side guide groove of the claims, is formed on the end face of the drive ring 24 in the axial direction opposite to the eccentric plate 14. Yes. Further, of the axially opposite side surfaces of the eccentric plate 14, an axial one side surface portion opposed to the input shaft side guide groove 25 is an intermediate rotation transmission member side first guide groove described in claims. An eccentric plate input side guide groove 26 is formed. These guide grooves 25 and 26 have the same pitch circle diameter. The center of the pitch circle of the input shaft side guide groove 25 exists on the center axis α of the input shaft 10, and the center of the pitch circle of the eccentric plate input side guide groove 26 is the rotation center axis of the eccentric plate 14. exists on β. In the case of the structure of the previous invention, as shown in FIG. 18A, the input shaft side guide groove 25 has an epicycloid shape, and the eccentric plate input side guide groove 26 has a hypocycloid shape. The shapes of both guide grooves 25 and 26 may be reversed.

何れにしても、エピサイクロイド形状の案内溝の波数が、ハイポサイクロイド形状の案内溝の波数よりも2個だけ少ない。先発明の構造の場合には、ハイポサイクロイド形状である上記偏心プレート入力側案内溝26の波数をNとし、エピサイクロイド形状である上記入力軸側案内溝25の波数を「N−2」としている。そして、上記偏心プレート入力側案内溝26と上記入力軸側案内溝25との間で、偏心プレート14の軸方向に関してこれら偏心プレート入力側案内溝26と入力軸側案内溝25とが重畳する部分に、「N−1」個の入力側ボール27、27を配置している。   In any case, the wave number of the epicycloid-shaped guide groove is two less than the wave number of the hypocycloid-shaped guide groove. In the case of the structure of the prior invention, the wave number of the eccentric plate input side guide groove 26 having a hypocycloid shape is N, and the wave number of the input shaft side guide groove 25 having an epicycloid shape is "N-2". . A portion where the eccentric plate input side guide groove 26 and the input shaft side guide groove 25 overlap with each other in the axial direction of the eccentric plate 14 between the eccentric plate input side guide groove 26 and the input shaft side guide groove 25. In addition, “N−1” input side balls 27, 27 are arranged.

又、前記第二ボール変速機構16を構成する為、前記出力軸11の基端寄り部分に形成した、特許請求の範囲に記載した第二回転伝達部材である鍔部28のうち、上記偏心プレート14に対向する端面に、特許請求の範囲に記載した第二回転伝達部材側案内溝である出力軸側案内溝29を形成している。又、上記偏心プレート14の軸方向両側面のうちでこの出力軸側案内溝29に対向する軸方向他側面部分に、特許請求の範囲に記載した中間回転伝達部材側第二案内溝である、偏心プレート出力側案内溝30を形成している。これら両案内溝29、30のピッチ円直径は互いに同じである。又、出力軸側案内溝29のピッチ円の中心は、上記出力軸11の中心軸α上に存在し、偏心プレート出力側案内溝30のピッチ円の中心は、上記偏心プレート14の回転軸β上に存在する。先発明の構造の場合には、図18の(B)に示す様に、上記出力軸側案内溝29をエピサイクロイド形状とし、上記偏心プレート出力側案内溝30をハイポサイクロイド形状としている。これら両案内溝29、30の形状は、互いに逆にしても良い。   Of the flange portion 28, which is the second rotation transmission member described in the claims, formed in the portion near the proximal end of the output shaft 11 to constitute the second ball transmission mechanism 16, the eccentric plate 14 is formed with an output shaft side guide groove 29 which is the second rotation transmission member side guide groove described in the claims. Further, the second guide groove on the intermediate rotation transmission member side described in the claims is formed on the other side surface portion in the axial direction opposite to the output shaft side guide groove 29 among both side surfaces in the axial direction of the eccentric plate 14. An eccentric plate output side guide groove 30 is formed. These guide grooves 29 and 30 have the same pitch circle diameter. The center of the pitch circle of the output shaft side guide groove 29 exists on the center axis α of the output shaft 11, and the center of the pitch circle of the eccentric plate output side guide groove 30 is the rotational axis β of the eccentric plate 14. Exists on. In the case of the structure of the prior invention, as shown in FIG. 18B, the output shaft side guide groove 29 has an epicycloid shape, and the eccentric plate output side guide groove 30 has a hypocycloid shape. The shapes of the guide grooves 29 and 30 may be reversed.

何れにしても、エピサイクロイド形状の案内溝の波数が、ハイポサイクロイド形状の案内溝の波数よりも2個だけ少ない。先発明の構造の場合には、ハイポサイクロイド形状である上記偏心プレート出力側案内溝30の波数をMとし、エピサイクロイド形状である上記出力軸側案内溝29の波数を「M−2」としている。そして、上記偏心プレート出力側案内溝30と上記出力軸側案内溝29との間で、偏心プレート14の軸方向に関してこれら偏心プレート出力側案内溝30と出力軸側案内溝29とが重畳する部分に、「M−1」個の出力側ボール31、31を配置している。上記偏心プレート入力側案内溝26の波数Nと上記偏心プレート出力側案内溝30の波数Mとは、互いに異ならせている(N≠M)。更に、上記各出力側ボール31、31と前記各入力側ボール27、27とには、上記出力軸11の端部に螺着したナット32の緊締に基づき、予圧を付与して、上記各ボール27、31と上記各案内溝25、26、29、30との転がり接触部のがたつきをなくしている。   In any case, the wave number of the epicycloid-shaped guide groove is two less than the wave number of the hypocycloid-shaped guide groove. In the case of the structure of the previous invention, the wave number of the eccentric plate output side guide groove 30 having a hypocycloid shape is M, and the wave number of the output shaft side guide groove 29 having an epicycloid shape is "M-2". . A portion where the eccentric plate output side guide groove 30 and the output shaft side guide groove 29 overlap with each other in the axial direction of the eccentric plate 14 between the eccentric plate output side guide groove 30 and the output shaft side guide groove 29. In addition, “M−1” output side balls 31 are arranged. The wave number N of the eccentric plate input side guide groove 26 and the wave number M of the eccentric plate output side guide groove 30 are different from each other (N ≠ M). Further, a preload is applied to each of the output side balls 31 and 31 and each of the input side balls 27 and 27 based on tightening of a nut 32 screwed to an end portion of the output shaft 11, and each of the balls 27 and 31 and the guide grooves 25, 26, 29, and 30 are not rattling.

それぞれが上述の様な構成を有し、前記中間回転筒12を介して組み合わされた、前記第一ボール変速機構15と前記第二ボール変速機構16とから成るボール減速機33を備えた、先発明の舵角可変式ステアリング装置の場合には、上記中間回転筒12の回転制御によって、前記入力軸10と前記出力軸11との回転速度比(相対角)を自由に変更できる。例えば、前記ステアリングホイール18を保持して上記入力軸10を固定した状態で、上記出力軸11が1回転する間での上記中間回転筒12の回転数を、上記ボール減速機33の減速比Kとすれば、後述する様にこの減速比Kは、自由に設計する事ができる。一方、上記ステアリングホイール18が操作されて、上記入力軸10が回転する場合は、機構全体が回転すると考えれば、次の(1) 式の関係が成り立つ。
K=(N12−N10)/(N11−N10) −−− (1)
この(1) 式中の符号N10、N11、N12は、それぞれ入力軸10、出力軸11、中間回転筒12の回転数若しくは回転角度を表している。
Each of which has a configuration as described above and includes a ball speed reducer 33 composed of the first ball transmission mechanism 15 and the second ball transmission mechanism 16 which are combined via the intermediate rotating cylinder 12. In the case of the steering angle variable type steering apparatus of the invention, the rotation speed ratio (relative angle) between the input shaft 10 and the output shaft 11 can be freely changed by the rotation control of the intermediate rotating cylinder 12. For example, with the steering wheel 18 held and the input shaft 10 fixed, the number of rotations of the intermediate rotating cylinder 12 during one rotation of the output shaft 11 is expressed as a reduction ratio K of the ball reducer 33. If so, the reduction ratio K can be freely designed as will be described later. On the other hand, when the steering wheel 18 is operated and the input shaft 10 rotates, the relationship expressed by the following equation (1) is established, assuming that the entire mechanism rotates.
K = (N 12 -N 10) / (N 11 -N 10) --- (1)
Reference numerals N 10 , N 11 , and N 12 in the expression (1) represent the rotation speed or rotation angle of the input shaft 10, the output shaft 11, and the intermediate rotating cylinder 12, respectively.

一方、上記減速比Kは、前記各案内溝25、26、29、30の波数によって定まる、設計可能な定数である。これらの事を考慮すれば、上記入力軸10の回転数若しくは回転角度N10が定まれば、上記中間回転筒12の回転数若しくは回転角度N12を適宜調節する事により、上記出力軸11の回転数若しくは回転角度N11を任意に調節できる事が分かる。即ち、先発明の構造の舵角可変式ステアリング装置は、上記入力軸10と上記出力軸11との回転速度比(相対角)を自由に変更できる構造となっている。 On the other hand, the reduction ratio K is a designable constant determined by the wave numbers of the guide grooves 25, 26, 29, and 30. In consideration of these matters, when the rotation speed or rotation angle N 10 of the input shaft 10 is determined, the rotation speed or rotation angle N 12 of the intermediate rotating cylinder 12 is appropriately adjusted to thereby adjust the output shaft 11. It can be seen that the rotation speed or rotation angle N 11 can be adjusted arbitrarily. That is, the steering angle variable type steering device having the structure of the previous invention has a structure in which the rotational speed ratio (relative angle) between the input shaft 10 and the output shaft 11 can be freely changed.

例えば、上記中間回転筒12の回転数若しくは回転角度N12を次の(2) 式の様に設定した場合に就いて考える。
12={K(k−1)+1}N10 −−− (2)
この(2) 式を上記(1) 式に代入する事で、次の(3) 式を得られる。
11=k・N10 −−− (3)
この(3) 式から明らかな通り、上記中間回転筒12の回転数若しくは回転角度N12を上記(2) 式の様に規制する事で、先発明の構造は、舵角比kの舵角可変式ステアリング装置となる。その他にも、前記電動モータ13により上記中間回転筒12の回転数若しくは回転角度N12を操作して、出力軸11の回転数若しくは回転角度N11を自由に制御する事ができる。更には、車両の横滑りやスピンを検知し、自動的に修正舵(カウンターステア)を与える操作も可能となる。
For example, consider the case where the rotation speed or rotation angle N 12 of the intermediate rotating cylinder 12 is set as shown in the following equation (2).
N 12 = {K (k−1) +1} N 10 −−− (2)
By substituting this equation (2) into the above equation (1), the following equation (3) can be obtained.
N 11 = k · N 10 −−− (3)
As is clear from this equation (3), the rotational speed or the rotational angle N 12 of the intermediate rotary cylinder 12 By restricting as described above (2), the structure of the preceding invention, the steering angle of the steering ratio k It becomes a variable steering device. In addition, it is possible to freely control the rotation speed or rotation angle N 11 of the output shaft 11 by operating the rotation speed or rotation angle N 12 of the intermediate rotating cylinder 12 by the electric motor 13. Furthermore, it is also possible to perform an operation of detecting a side slip or spin of the vehicle and automatically giving a corrected rudder (counter steer).

尚、先発明の構造の場合は、上記電動モータ13の故障時にも、前記入力軸10の回転を上記出力軸11に伝達可能にすべく、次の(a)(b)の様な構成を合わせ持たせている。
(a) 前記両ボール変速機構15、16から成るボール減速機33の減速比Kを高く(例えば20〜100程度に)設定する。
(b) 前記偏心プレート入力側案内溝26及び前記入力軸側案内溝25と前記各入力側ボール27、27との接触部、並びに、前記偏心プレート出力側案内溝30及び前記出力軸側案内溝29と前記各出力側ボール31、31との接触部の滑りの要素を大きく設定する。本例の場合、この様な設定を行う為に、上記各案内溝26、25、30、29の断面形状を、それぞれ図19に示す様なゴシックアーチ状としている。より具体的には、これら各案内溝26、25、30、29と上記各ボール27、31とのレスト角θを25〜60度とし、同じく溝R比(これら各案内溝26、25、30、29の曲率半径R/上記各ボール27、31の直径Da)を0.505〜0.54の範囲に設定する。
そして、上記(a)(b)の様な構成を合わせ持たせる事により、上記電動モータ13が前記中間回転筒12を回転駆動せず、上記偏心プレート14に対し、外部から公転運動方向の力が加わらない状態で、この偏心プレート14と上記入力軸10及び上記出力軸11とが同期して回転する(ボール減速機33がセルフロックする)様にしている。
In the case of the structure of the previous invention, the following configurations (a) and (b) are provided so that the rotation of the input shaft 10 can be transmitted to the output shaft 11 even when the electric motor 13 fails. I have them together.
(a) The reduction ratio K of the ball speed reducer 33 including the both ball transmission mechanisms 15 and 16 is set high (for example, about 20 to 100).
(b) Contact portions of the eccentric plate input side guide groove 26 and the input shaft side guide groove 25 and the input side balls 27 and 27, and the eccentric plate output side guide groove 30 and the output shaft side guide groove 29 and the output side balls 31, 31 are set to have a large slip factor. In the case of this example, in order to perform such a setting, the cross-sectional shape of each of the guide grooves 26, 25, 30, 29 is a Gothic arch shape as shown in FIG. More specifically, the rest angle θ between each of the guide grooves 26, 25, 30, 29 and the balls 27, 31 is set to 25 to 60 degrees, and the groove R ratio (the guide grooves 26, 25, 30 are the same). 29, the radius of curvature R / the diameter Da of each of the balls 27 and 31 is set in the range of 0.505 to 0.54.
Then, by combining the above-described configurations (a) and (b), the electric motor 13 does not drive the intermediate rotating cylinder 12 and the force in the revolving motion direction is applied to the eccentric plate 14 from the outside. In this state, the eccentric plate 14 and the input shaft 10 and the output shaft 11 are rotated synchronously (the ball speed reducer 33 is self-locked).

上述の様な先発明の舵角可変式ステアリング装置を構成するボール減速機33にしても、前述の図13〜15に示した従来構造のボール減速機にしても、運転時にトルクの伝達は、総てのボール6、27、31を介しては行われない(一部のボール6、27、31を通じてトルクの伝達が行われる)。この為、回転伝達部材である偏心プレート2、14、駆動リング24、鍔部28に、一部のボール6、27、31から、偏ったアキシアル分力(回転伝達部材の円周方向に関して不均一なアキシアル荷重)が加わり、この様なアキシアル分力に基づき、これら偏心プレート2、14、駆動リング24、鍔部28に、ラジアル方向を軸とするモーメントが加わる可能性がある。この様なモーメントは、上記偏心プレート2、14、駆動リング24、鍔部28と共に回転する回転軸、即ち、入力軸1、10、出力軸11、中間回転筒12の回転状態を不安定にし(回転を円滑に行いにくくし)、トルク伝達に伴って振動が発生したり、トルク伝達を円滑に行えなくなる可能性がある。そして、この様な不都合は、例えば舵角可変式ステアリング装置に組み込んだ場合に、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与える原因となる等、好ましくない。   Even if the ball speed reducer 33 constituting the steering angle variable type steering apparatus of the above-described prior invention or the ball speed reducer having the conventional structure shown in FIGS. It is not performed through all the balls 6, 27, 31 (the torque is transmitted through some of the balls 6, 27, 31). For this reason, the eccentric plates 2 and 14, which are rotation transmission members, the drive ring 24, and the flange portion 28, are partially biased from the balls 6, 27 and 31, and are not uniform in the circumferential direction of the rotation transmission member. And a moment about the radial direction as an axis may be applied to the eccentric plates 2, 14, the drive ring 24, and the flange portion 28 based on such an axial component force. Such a moment makes the rotating shafts rotating together with the eccentric plates 2, 14, the drive ring 24, and the flange 28, that is, the rotational states of the input shafts 1, 10, the output shaft 11, and the intermediate rotating cylinder 12 unstable ( It may be difficult to rotate smoothly), and vibration may occur with torque transmission or torque transmission may not be performed smoothly. Such inconvenience is not preferable, for example, when it is incorporated in a steering angle variable type steering apparatus, which causes a driver to operate the steering wheel.

特公平1−21378号公報Japanese Patent Publication No. 1-2378 特公平7−62495号公報Japanese Examined Patent Publication No. 7-62495 特開2003−172419号公報JP 2003-172419 A 特開2003−261048号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-261048

本発明のボール減速機は、上述の様な事情に鑑みて、回転伝達部材に加わる偏ったアキシアル分力、延いては、このアキシアル分力に基づくモーメントに拘らず、この回転伝達部材並びにこの回転伝達部材と共に回転する部材の回転を円滑に行える構造を実現すべく発明したものである。   In view of the circumstances as described above, the ball speed reducer according to the present invention includes the rotation transmission member and the rotation regardless of the biased axial component force applied to the rotation transmission member and, therefore, the moment based on the axial component force. The present invention has been invented to realize a structure that can smoothly rotate a member that rotates together with a transmission member.

本発明のボール減速機は、前述した従来から知られている、或いは先発明の舵角可変式ステアリング装置に組み込んだボール減速機(第一、第二各減速機構部、第一、第二各ボール変速機構)と同様に、少なくとも1対の回転伝達部材と、案内溝と、複数個のボールとを備える。
このうちの各回転伝達部材は、互いに偏心して平行に配置された状態で、相対回転する。
又、上記案内溝は、上記各回転伝達部材の互いに対向する少なくとも1対の軸方向側面にそれぞれ形成されたもので、サイクロイド波形状又はトロコイド波形状である。
又、上記各ボールは、上記各案内溝同士の間に挟持されている。
特に、本発明のボール減速機に於いては、上記1対の回転伝達部材のうちの一方の回転伝達部材に、同じく他方の回転伝達部材に摺接する、これら両回転伝達部材及び上記各ボールよりも剛性の低い摺動部材を支持する。
The ball speed reducer of the present invention is a ball speed reducer (first and second speed reduction mechanisms, first and second speed speed reduction mechanisms, which have been conventionally known or incorporated in the steering angle variable type steering device of the previous invention. Similar to the ball speed change mechanism), at least one pair of rotation transmission members, a guide groove, and a plurality of balls are provided.
Each of these rotation transmitting members rotates relative to each other while being eccentrically arranged in parallel with each other.
The guide grooves are formed on at least one pair of axial side surfaces facing each other of the rotation transmission members, and have a cycloid wave shape or a trochoidal wave shape.
The balls are sandwiched between the guide grooves.
In particular, in the ball speed reducer according to the present invention, the rotation transmission members of the pair of rotation transmission members are in sliding contact with the other rotation transmission member and the balls. Also supports a sliding member having low rigidity.

尚、必要に応じて、上述の様な摺動部材を設けると言った構成と共に、或は、この様な摺動部材を設けると言った構成に代えて(摺動部材を設けずに)、上記1対の回転伝達部材のうちの一方の回転伝達部材を振れ回り運動(公転運動)自在に支持する為の転がり軸受のピッチ円直径(PCD)を、同じく他方の回転伝達部材の案内溝と上記各ボールとの接触部(転がり接触部)のうちの最も径方向外側に位置する接触点と、上記一方の回転伝達部材の振れ回り中心(公転運動の中心)との間の長さ(距離)の2倍よりも大きくすると言った構成を採用する事もできる。   In addition, if necessary, in addition to the configuration of providing the sliding member as described above, or instead of the configuration of providing such a sliding member (without providing the sliding member), The pitch circle diameter (PCD) of the rolling bearing for supporting one rotation transmission member of the pair of rotation transmission members so as to freely swing around (revolution movement) is also set to the guide groove of the other rotation transmission member. The length (distance) between the contact point located on the outermost side in the radial direction among the contact portions (rolling contact portions) with each of the balls and the swing center (center of revolution motion) of the one rotation transmission member It is also possible to adopt a configuration that is larger than twice the above.

又、必要に応じて、上述の様な摺動部材を設けると言った構成と、ピッチ円直径(PCD)を上述の様に規制すると言った構成とのうちの少なくとも何れかの構成と共に、或は、これら両方の構成に代えて{摺動部材を設けず、且つ、ピッチ円直径(PCD)を上述の様に規制せずに}、上記各回転伝達部材とこれら回転伝達部材と共に回転する部材とのうちの少なくとも何れかに、除肉部を設けると言った構成を採用する事もできる。この様な除肉部は、例えば回転伝達部材の側面のうちで上記案内溝から外れた部分に、この回転伝達部材の軸方向に貫通する状態で貫通孔(通孔)を設ける事により構成できる。又、この回転伝達部材の側面から凹入する状態で、この回転伝達部材の円周方向に亙って凹溝を設ける事により構成する事もできる。尚、この凹溝を設ける場合には、上記回転伝達部材の側面のうちで上記案内溝から径方向外側に外れた部分に設ける方が、より好ましい。この理由は、同じく径方向内側に外れた部分に設ける場合に比べ、上記凹溝の長さを長くでき、その分、除肉量を大きくできる為である。   Also, if necessary, along with at least one of the configuration in which the sliding member as described above is provided and the configuration in which the pitch circle diameter (PCD) is regulated as described above, or Instead of both of these configurations {without providing a sliding member and without restricting the pitch circle diameter (PCD) as described above}, each of the rotation transmission members and the members that rotate together with these rotation transmission members It is also possible to adopt a configuration in which a thinning part is provided in at least one of the above. Such a thinned portion can be configured by, for example, providing a through hole (through hole) in a state where it penetrates in the axial direction of the rotation transmission member in a portion of the side surface of the rotation transmission member that is removed from the guide groove. . Moreover, it can also comprise by providing a ditch | groove over the circumferential direction of this rotation transmission member in the state recessed from the side surface of this rotation transmission member. In addition, when providing this recessed groove, it is more preferable to provide in the part which remove | deviated from the said guide groove to the radial direction outer side among the side surfaces of the said rotation transmission member. The reason for this is that the length of the concave groove can be increased, and the amount of thinning can be increased correspondingly as compared with the case where the groove is provided at a portion that is radially inward.

何れにしても、上述の様な本発明のボール減速機を実施する場合により好ましくは、請求項2に記載した発明の様に、第一減速機構部と第二減速機構部により構成する。
このうちの第一減速機構部は、軸方向両側面にそれぞれ案内溝を形成した円板状の中間回転伝達部材と、この中間回転伝達部材の軸方向片側面に対向する第一回転伝達部材の端面に形成された第一回転伝達部材側案内溝と、上記中間回転伝達部材の軸方向片側面に、この第一回転伝達部材側案内溝に対向する状態で形成された中間回転伝達部材側第一案内溝と、この中間回転伝達部材側第一案内溝と上記第一回転伝達部材側案内溝との間に挟持された複数個の第一ボールとを備える。
又、上記第二減速機構部は、上記中間回転伝達部材に加え、この中間回転伝達部材の軸方向他側面に対向する第二回転伝達部材の端面に形成された第二回転伝達部材側案内溝と、上記中間回転伝達部材の軸方向他側面に、この第二回転伝達部材側案内溝に対向する状態で形成された中間回転伝達部材側第二案内溝と、この中間回転伝達部材側第二案内溝と上記第二回転伝達部材側案内溝との間に挟持された複数個の第二ボールとを備える。
In any case, when the ball speed reducer of the present invention as described above is implemented, the ball speed reducer is preferably composed of the first speed reduction mechanism and the second speed reduction mechanism as in the invention described in claim 2.
Of these, the first speed reduction mechanism portion includes a disk-shaped intermediate rotation transmission member having guide grooves formed on both side surfaces in the axial direction, and a first rotation transmission member facing one axial side surface of the intermediate rotation transmission member. The first rotation transmission member side guide groove formed on the end surface and the intermediate rotation transmission member side guide groove formed on one side surface in the axial direction of the intermediate rotation transmission member so as to face the first rotation transmission member side guide groove. And a plurality of first balls sandwiched between the first rotation transmission member side first guide groove and the first rotation transmission member side guide groove.
In addition to the intermediate rotation transmission member, the second speed reduction mechanism portion includes a second rotation transmission member side guide groove formed on an end surface of the second rotation transmission member facing the other axial side surface of the intermediate rotation transmission member. And an intermediate rotation transmission member-side second guide groove formed on the other side surface in the axial direction of the intermediate rotation transmission member so as to face the second rotation transmission member-side guide groove, and the intermediate rotation transmission member-side second And a plurality of second balls sandwiched between the guide groove and the second rotation transmission member side guide groove.

そして、上記中間回転伝達部材に支持した摺動部材を、上記第一、第二両回転伝達部材の少なくとも何れかに摺接させる。
又、必要に応じて、上記中間回転伝達部材を振れ回り運動(公転運動)自在に支持する為の転がり軸受のピッチ円直径(PCD)を、上記第一回転伝達部材側案内溝と上記第一各ボールとの接触部(転がり接触部)のうちの最も径方向外側に位置する接触点、又は、上記第二回転伝達部材側案内溝と上記第二各ボールとの接触部(転がり接触部)のうちの最も径方向外側に位置する接触点と、上記中間回転伝達部材の振れ回り中心(公転運動の中心)との間の長さ(距離)の2倍よりも大きくする。
The sliding member supported by the intermediate rotation transmission member is brought into sliding contact with at least one of the first and second rotation transmission members.
Further, if necessary, the pitch circle diameter (PCD) of the rolling bearing for supporting the intermediate rotation transmission member so as to freely swing (revolve) is set to the first rotation transmission member side guide groove and the first rotation groove. Of the contact portions (rolling contact portions) with each ball, the contact point located on the outermost radial direction, or the contact portion (rolling contact portion) between the second rotation transmission member side guide groove and each second ball Is set to be larger than twice the length (distance) between the contact point located on the outermost side in the center and the center of swinging of the intermediate rotation transmission member (center of revolution).

又、必要に応じて、上記中間回転伝達部材並びに第一、第二両回転伝達部材と、これら各回転伝達部材と共に回転する部材とのうちの少なくとも何れかに、除肉部を設ける。この場合に、例えば、上記中間回転伝達部材の軸方向両側面同士を貫通する状態で(1又は複数の)貫通孔(通孔)を設ける事により、上記除肉部を構成する事ができる。この場合には、例えば、上記中間回転伝達部材の側面で、上記中間回転伝達部材側第一、第二両案内溝から径方向に外れた部分に複数の上記貫通孔(通孔)を、円周方向に間隔を開けた状態で(例えば円周方向等間隔に)設ける事ができる。又、これら各貫通孔(通孔)は、上記中間回転伝達部材のうち、上記中間回転伝達部材側第一、第二両案内溝の径方向内側と径方向外側とのうちの一方、又は、双方に設ける事ができる。又、上記中間回転伝達部材の軸方向両側面のうちで、上記中間回転伝達部材側第一、第二両案内溝から径方向に外れた部分に、この側面から凹入する状態で、この中間回転伝達部材の全周に亙って凹溝を設ける事により、上記除肉部を構成する事もできる。この場合には、上記中間回転伝達部材側第一、第二両案内溝の径方向外側に設ける方が、同じく径方向内側に設ける場合に比べ、上記凹溝の長さを長くできる分、除肉量大きくできる。更には、上記中間回転伝達部材と共に回転する部材に、キー溝の如き凹溝を設ける事により、上記除肉部を構成する事もできる。   Further, if necessary, at least one of the intermediate rotation transmission member, the first and second rotation transmission members, and a member that rotates together with each of the rotation transmission members is provided with a wall removal portion. In this case, the said thinning part can be comprised by providing a through-hole (through-hole) in the state which penetrates the axial direction both sides | surfaces of the said intermediate rotation transmission member in this case, for example. In this case, for example, on the side surface of the intermediate rotation transmission member, a plurality of the through-holes (through holes) are formed in a portion that is radially removed from the first and second guide grooves on the intermediate rotation transmission member side. It can be provided in a state of being spaced apart in the circumferential direction (for example, at equal intervals in the circumferential direction). Further, each of these through holes (through holes) is one of the radial rotation inner side and the radial direction outer side of the intermediate rotation transmission member side first and second guide grooves of the intermediate rotation transmission member, or Can be provided on both sides. In addition, the intermediate rotation transmission member is inserted into the intermediate rotation transmission member on both sides in the axial direction, with the intermediate rotation transmission member side first and second guide grooves being radially displaced from the side surface. By providing the concave groove over the entire circumference of the rotation transmitting member, the above-described thinned portion can be configured. In this case, the groove provided on the outer side in the radial direction of the first and second guide grooves on the intermediate rotation transmission member side can be made longer than the groove provided on the inner side in the radial direction. The meat volume can be increased. Furthermore, the said thinning part can also be comprised by providing a concave groove like a key groove in the member rotated with the said intermediate rotation transmission member.

何れにしても、上述の様な請求項2に記載した本発明のボール減速機を、例えば前述の図16〜19に示した舵角可変式ステアリング装置に組み込む場合には、例えば、請求項3に記載した発明の様に、第一回転伝達部材を、第一回転軸と共に回転するものとする。そして、中間回転伝達部材側第一案内溝及び第一回転伝達部材側案内溝を、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド波形状又はトロコイド波形状とすると共に、中間回転伝達部材の中心軸と上記第一回転軸の中心軸との偏心量分だけ互いに偏心させる。
又、これと共に、第二回転伝達部材を、第二回転軸と共に回転するものとする。そして、中間回転伝達部材側第二案内溝及び第二回転伝達部材側案内溝を、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド波形状又はトロコイド波形状とすると共に、上記中間回転伝達部材の中心軸と上記第二回転軸の中心軸との偏心量分だけ互いに偏心させる。
更に、上記中間回転伝達部材側第一案内溝の波数と上記中間回転伝達部材側第二案内溝の波数とを互いに異ならせる。
In any case, when the ball speed reducer of the present invention described in claim 2 as described above is incorporated in the steering angle variable type steering apparatus shown in FIGS. As in the invention described in, the first rotation transmission member is rotated together with the first rotation shaft. The intermediate rotation transmission member side first guide groove and the first rotation transmission member side guide groove have a cycloid wave shape or a trochoidal wave shape along the pitch circle having the same diameter, and the central axis of the intermediate rotation transmission member And the center axis of the first rotating shaft are offset from each other by an amount of eccentricity.
At the same time, the second rotation transmission member is rotated together with the second rotation shaft. The intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation transmission member side guide groove have a cycloidal wave shape or a trochoidal wave shape along the pitch circle having the same diameter, and the center of the intermediate rotation transmission member The shaft and the center axis of the second rotating shaft are eccentric from each other by the amount of eccentricity.
Further, the wave number of the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the wave number of the intermediate rotation transmission member side second guide groove are different from each other.

又、前述の請求項2及び上述の請求項3に記載した本発明のボール減速機を実施する場合に好ましくは、請求項4に記載した発明の様に、中間回転伝達部材を、中間回転軸の回転に伴って振れ回り運動(より具体的には、中間回転軸の回転中心軸を中心とする公転運動をしつつ、この中間回転軸の回転中心軸に対し偏心した軸を中心に自転運動)するものとする。そして、中間回転伝達部材側第一案内溝及び第一回転伝達部材側案内溝を、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド波形状又はトロコイド波形状とすると共に、上記中間回転伝達部材の中心軸(自転運動の中心軸)と上記中間回転軸の振れ回り中心軸(公転運動の中心軸)との偏心量分だけ互いに偏心させる。
又、これと共に、第二回転伝達部材を、第二回転軸と共に回転するものとする。そして、中間回転伝達部材側第二案内溝及び第二回転伝達部材側案内溝を、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド波形状又はトロコイド波形状とすると共に、上記中間回転伝達部材の中心軸と上記第二回転軸の中心軸との偏心量分だけ互いに偏心させる。
更に、上記中間回転伝達部材側第一案内溝の波数と上記中間回転伝達部材側第二案内溝の波数とを互いに異ならせる。
Further, when the ball speed reducer of the present invention described in claim 2 and claim 3 described above is implemented, the intermediate rotation transmission member is preferably connected to the intermediate rotation shaft as in the invention described in claim 4. Rotating motion (more specifically, rotating around the rotation center axis of the intermediate rotation shaft while rotating around the rotation center axis of the intermediate rotation shaft) )It shall be. The intermediate rotation transmission member side first guide groove and the first rotation transmission member side guide groove have a cycloid wave shape or a trochoidal wave shape along a pitch circle having the same diameter, and the center of the intermediate rotation transmission member They are decentered from each other by the amount of eccentricity between the shaft (center axis of rotation) and the center axis of rotation of the intermediate rotation shaft (center axis of revolution).
At the same time, the second rotation transmission member is rotated together with the second rotation shaft. The intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation transmission member side guide groove have a cycloidal wave shape or a trochoidal wave shape along the pitch circle having the same diameter, and the center of the intermediate rotation transmission member The shaft and the center axis of the second rotating shaft are eccentric from each other by the amount of eccentricity.
Further, the wave number of the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the wave number of the intermediate rotation transmission member side second guide groove are different from each other.

又、上述の様な本発明のボール変速機を実施する場合、より具体的には、請求項5に記載した発明の様に、中間回転伝達部材側第一案内溝と第一回転伝達部材側案内溝とのうちの一方の案内溝を、波数がNであるハイポサイクロイド形状又はハイポトロコイド形状とする。又、同じく他方の案内溝を、波数が「N−2」であるエピサイクロイド形状又はエピトロコイド形状とする。そして、上記中間回転伝達部材側第一案内溝と上記第一回転伝達部材側案内溝との間で、中間回転伝達部材の軸方向に関してこれら中間回転伝達部材側第一案内溝と第一回転伝達部材側案内溝とが重畳する部分に、「N−1」個のボールを配置する。
又、中間回転伝達部材側第二案内溝と第二回転伝達部材側案内溝とのうちの一方の案内溝を、波数がMであるハイポサイクロイド形状又はハイポトロコイド形状とする。又、同じく他方の案内溝を、波数が「M−2」であるエピサイクロイド形状又はエピトロコイド形状とする。そして、上記中間回転伝達部材側第二案内溝と上記第二回転伝達部材側案内溝との間で、上記中間回転伝達部材の軸方向に関してこれら中間回転伝達部材側第二案内溝と第二回転伝達部材側案内溝とが重畳する部分に、「M−1」個のボールを配置する。
When the ball transmission of the present invention as described above is implemented, more specifically, as in the invention described in claim 5, the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the first rotation transmission member side. One of the guide grooves is a hypocycloid shape or a hypotrochoid shape having a wave number of N. Similarly, the other guide groove has an epicycloid shape or an epitrochoid shape having a wave number of “N-2”. The intermediate rotation transmission member-side first guide groove and the first rotation transmission between the intermediate rotation transmission member-side first guide groove and the first rotation transmission member-side guide groove with respect to the axial direction of the intermediate rotation transmission member. “N−1” balls are arranged in a portion where the member side guide groove overlaps.
In addition, one of the intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation transmission member side guide groove is formed into a hypocycloid shape or a hypotrochoid shape having a wave number of M. Similarly, the other guide groove has an epicycloid shape or an epitrochoid shape with a wave number of “M-2”. And between the intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation transmission member side guide groove, the intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation with respect to the axial direction of the intermediate rotation transmission member. “M−1” balls are arranged in a portion where the transmission member side guide groove overlaps.

上述の様に構成する本発明によれば、回転伝達部材に加わる偏ったアキシアル分力(回転伝達部材の円周方向に関して不均一なアキシアル荷重)、延いては、このアキシアル分力に基づくモーメント(ラジアル方向を軸とするモーメント)に拘らず、この回転伝達部材並びにこの回転伝達部材と共に回転する部材の回転を円滑に行える。
即ち、上記回転伝達部材同士の間に設けた摺動部材が、これら回転伝達部材同士の間で軸方向に突っ張る。この為、この摺動部材により、アキシアル方向の剛性、延いては、モーメントに対する剛性(ねじり剛性)を確保でき、上記アキシアル分力並びにモーメントに拘らず、上記回転伝達部材並びにこの回転伝達部材と共に回転する部材の回転を円滑に行える(回転が安定する)。この結果、トルク伝達に伴う振動を抑えつつ、円滑なトルク伝達を行う事ができ、例えば舵角可変式ステアリング装置に組み込んだ場合に、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与える事を防止できる。
According to the present invention configured as described above, a biased axial component force (a non-uniform axial load with respect to the circumferential direction of the rotation transmission member) applied to the rotation transmission member, and a moment based on this axial component force ( The rotation transmitting member and the member that rotates together with the rotation transmitting member can be smoothly rotated regardless of the moment about the radial direction).
That is, the sliding member provided between the rotation transmitting members stretches between the rotation transmitting members in the axial direction. For this reason, the sliding member can ensure the rigidity in the axial direction, and thus the rigidity against the moment (torsional rigidity), and can rotate together with the rotation transmission member and the rotation transmission member regardless of the axial component force and moment. The member to be rotated can be smoothly rotated (stable rotation). As a result, it is possible to perform smooth torque transmission while suppressing vibration associated with torque transmission. For example, when incorporated in a steering angle variable type steering device, it is possible to prevent the driver operating the steering wheel from feeling uncomfortable. .

又、回転伝達部材を振れ回り運動(公転運動)自在に支持する為の転がり軸受のピッチ円直径(PCD)を、案内溝と各ボールとの接触部(転がり接触部)のうちの最も径方向外側に位置する接触点と、上記回転伝達部材の振れ回り中心(公転運動の中心)との間の長さ(距離)の2倍よりも大きくすれば、上記転がり軸受の剛性を十分に確保して、上記各ボールに付与される予圧の低下を防止できる。即ち、この転がり軸受のピッチ円直径(PCD)が小さいと、この転がり軸受の剛性を十分に確保できなくなる可能性がある。この様な場合には、上記アキシアル分力やモーメントに基づいて、上記各ボールに付与される予圧が低下し易くなり(予圧抜けを生じ易くなり)、上記回転伝達部材並びにこの回転伝達部材と共に回転する部材の回転を円滑に行えなくなる(トルク伝達に伴って振動が発生したり、トルク伝達を円滑に行えなくなる)可能性がある。これに対して、上述の様にピッチ円直径(PCD)を規制した場合には、上記転がり軸受の剛性、即ち、上記モーメントに対する剛性(ねじり剛性)を十分に確保して、このモーメントに拘らず、上記回転伝達部材並びにこの回転伝達部材と共に回転する部材の回転を円滑に行える(回転が安定する)。この結果、トルク伝達に伴う振動を抑えつつ、円滑なトルク伝達を行う事ができ、例えば舵角可変式ステアリング装置に組み込んだ場合に、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与える事を防止できる。   Further, the pitch circle diameter (PCD) of the rolling bearing for supporting the rotation transmission member so as to freely swing around (revolution movement) is set to the most radial direction among the contact portions (rolling contact portions) between the guide groove and each ball. If the length is greater than twice the length (distance) between the contact point located outside and the center of rotation of the rotation transmission member (center of revolution), the rigidity of the rolling bearing can be sufficiently secured. Thus, it is possible to prevent a decrease in the preload applied to each ball. That is, if the pitch circle diameter (PCD) of the rolling bearing is small, there is a possibility that sufficient rigidity of the rolling bearing cannot be secured. In such a case, based on the axial component force and moment, the preload applied to each of the balls is likely to decrease (preload loss is likely to occur), and the rotation transmission member and the rotation transmission member rotate together. There is a possibility that the member to be rotated cannot be smoothly rotated (vibration occurs with torque transmission or torque transmission cannot be smoothly performed). On the other hand, when the pitch circle diameter (PCD) is regulated as described above, the rigidity of the rolling bearing, that is, the rigidity with respect to the moment (torsional rigidity) is sufficiently secured, regardless of the moment. The rotation transmitting member and the member rotating together with the rotation transmitting member can be smoothly rotated (stable rotation). As a result, it is possible to perform smooth torque transmission while suppressing vibration associated with torque transmission. For example, when incorporated in a steering angle variable type steering device, it is possible to prevent the driver operating the steering wheel from feeling uncomfortable. .

又、各回転伝達部材とこれら回転伝達部材と共に回転する部材とのうちの少なくとも何れかに除肉部を設ければ、この回転伝達部材並びにこの回転伝達部材に取り付けるカウンターウェイト{回転伝達部材に加わる遠心力を円周方向に亙って均一にし、この回転伝達部材の回転(公転並びに自転)を安定させる為の錘}の軽量化を図れ、この回転伝達部材全体に加わる遠心力を低減できる。即ち、上記回転伝達部材の重さが大きい程、上記カウンターウェイトの重量も増大し、上記回転伝達部材全体に加わる遠心力も大きくなる。そして、この様に遠心力が大きくなると、その分、この回転伝達部材を支持する為の転がり軸受等の剛性を確保しなければならなくなる他、回転に伴う振動が増大し易くなる可能性がある。これに対して、上述の様に除肉部を設けた場合には、上記回転伝達部材並びにカウンターウェイトの軽量化並びに遠心力の低減を図れ、その分、上記転がり軸受の剛性を確保し易くなると共に、回転に伴う振動の低減を図れる。しかも。ボール減速機全体として軽量に構成できる。又、上記転がり軸受の剛性を確保し易くなる分、上記アキシアル分力並びにモーメントに拘らず、上記回転伝達部材並びにこの回転伝達部材と共に回転する部材の回転を円滑に行える(回転が安定する)。この結果、トルク伝達に伴う振動を抑えつつ、円滑なトルク伝達を行う事ができ、例えば舵角可変式ステアリング装置に組み込んだ場合に、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与える事を防止できる。   Further, if a thinning portion is provided in at least one of the rotation transmission members and the members that rotate together with the rotation transmission members, the rotation transmission member and a counterweight attached to the rotation transmission member {add to the rotation transmission member The centrifugal force can be made uniform in the circumferential direction, the weight for stabilizing the rotation (revolution and rotation) of the rotation transmission member can be reduced, and the centrifugal force applied to the entire rotation transmission member can be reduced. That is, the greater the weight of the rotation transmission member, the greater the weight of the counterweight and the greater the centrifugal force applied to the entire rotation transmission member. If the centrifugal force increases in this way, it is necessary to ensure the rigidity of a rolling bearing or the like for supporting the rotation transmission member, and vibrations associated with rotation may be easily increased. . On the other hand, when the thinning portion is provided as described above, the rotation transmission member and the counterweight can be reduced in weight and the centrifugal force can be reduced, and accordingly, the rigidity of the rolling bearing can be easily secured. At the same time, the vibration associated with the rotation can be reduced. Moreover. The entire ball reducer can be configured to be lightweight. In addition, the rotation transmission member and the member that rotates together with the rotation transmission member can be smoothly rotated (stable rotation) regardless of the axial component force and moment because the rigidity of the rolling bearing is easily secured. As a result, it is possible to perform smooth torque transmission while suppressing vibration associated with torque transmission. For example, when incorporated in a steering angle variable type steering device, it is possible to prevent the driver operating the steering wheel from feeling uncomfortable. .

[実施の形態の1例]
図1は、請求項1、2、4、5に対応する、本発明の実施の形態の1例を示している。本例の場合は、前記特許文献3に記載されたボール減速機と同様に、特許請求の範囲に記載したボール減速機乃至は第一減速機構部に相当する第一ボール変速機構15aと、同じくボール減速機乃至は第二減速機構部に相当する第二ボール変速機構16aとを備える。このうちの第一ボール変速機構15aは、特許請求の範囲に記載された回転伝達部材乃至は中間回転伝達部材に相当する偏心プレート2aと、同じく第一回転伝達部材側案内溝に相当する静止側案内溝34と、同じく中間回転伝達部材側第一案内溝に相当する偏心プレート入力側案内溝26aと、同じくそれぞれが第一ボールに相当する複数個の入力側ボール27a、27aとを備える。このうちの偏心プレート2aは、軸方向片側面(図1の右側面)に上記偏心プレート入力側案内溝26aを形成すると共に、軸方向他側面(図1の左側面)に、特許請求の範囲に記載した中間回転伝達部材側第二案内溝に相当する偏心プレート出力側案内溝30aとを形成した円板状のものとしている。
[Example of Embodiment]
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1, 2, 4, and 5. In the case of this example, similarly to the ball speed reducer described in Patent Document 3, the ball speed reducer described in the claims or the first ball speed change mechanism 15a corresponding to the first speed reduction mechanism section is the same. A ball speed reducer or a second ball speed change mechanism 16a corresponding to a second speed reduction mechanism. Among these, the first ball transmission mechanism 15a includes an eccentric plate 2a corresponding to a rotation transmission member or an intermediate rotation transmission member described in the claims, and a stationary side corresponding to the first rotation transmission member side guide groove. A guide groove 34, an eccentric plate input side guide groove 26a corresponding to the intermediate rotation transmission member side first guide groove, and a plurality of input side balls 27a and 27a each corresponding to the first ball are also provided. Of these, the eccentric plate 2a is formed with the eccentric plate input side guide groove 26a on one axial side surface (right side surface in FIG. 1) and on the other axial side surface (left side surface in FIG. 1). The disc-shaped member is formed with an eccentric plate output side guide groove 30a corresponding to the intermediate rotation transmission member side second guide groove.

そして、特許請求の範囲に記載した中間回転軸に相当する入力軸1aの回転に伴って、上記偏心プレート2aを振れ回り運動する様にしている。この為に、本例の場合は、特許請求の範囲に記載した第一回転伝達部材に相当する蓋体35に、第一転がり軸受36により上記入力軸1aを回転自在に支持すると共に、この入力軸1aの中間部に設けた、この入力軸1aの回転中心軸αに対し偏心した中心軸βを有する偏心軸37に、上記偏心プレート2aを、第二転がり軸受38により支持している。そして、この様な構成により、この偏心プレート2aを、上記入力軸1aの回転中心軸αを中心に公転運動可能に、且つ、上記偏心軸37の中心軸βを中心に自転運動可能に、上記蓋体35に支持している。尚、この蓋体35は、この蓋体35により開口部を塞がれた有底円筒状のケーシング3aと共に、回転しない静止部材を構成している。   The eccentric plate 2a is swung in accordance with the rotation of the input shaft 1a corresponding to the intermediate rotation shaft described in the claims. Therefore, in the case of this example, the input shaft 1a is rotatably supported by the first rolling bearing 36 on the lid 35 corresponding to the first rotation transmission member described in the claims. The eccentric plate 2a is supported by a second rolling bearing 38 on an eccentric shaft 37 having a central axis β that is eccentric with respect to the rotational central axis α of the input shaft 1a, provided in the middle portion of the shaft 1a. With such a configuration, the eccentric plate 2a can revolve around the rotation center axis α of the input shaft 1a, and can rotate around the center axis β of the eccentric shaft 37. The lid 35 is supported. The lid body 35 constitutes a stationary member that does not rotate together with the bottomed cylindrical casing 3 a whose opening is closed by the lid body 35.

又、上記静止側案内溝34は、上記偏心プレート2aの軸方向片側に対向する状態で設けられた上記蓋体35の側面に、上記偏心プレート入力側案内溝26aと対向する状態で形成している。そして、これら静止側案内溝34と偏心プレート入力側案内溝26aとの間に、上記各入力側ボール27a、27aを挟持している。尚、これら静止側案内溝34と偏心プレート入力側案内溝26aと各入力側ボール27a、27aとの構成に関しては、例えば、前述の図16〜19に示した先発明に係る舵角可変式ステアリング装置を構成する、第一ボール変速機構15の入力軸側案内溝25と偏心プレート入力側案内溝26と入力側ボール27aとの構成と同じにできる。即ち、前述の段落[0010]〜[0011]部分等に記載した入力側案内溝24と偏心プレート入力側案内溝26と入力側ボール27との構成を、本例の静止側案内溝34と偏心プレート入力側案内溝26aと入力側ボール27aとの構成に対応させる事ができる。   The stationary side guide groove 34 is formed on the side surface of the lid 35 provided in a state facing the one axial side of the eccentric plate 2a so as to face the eccentric plate input side guide groove 26a. Yes. The input side balls 27a and 27a are sandwiched between the stationary side guide groove 34 and the eccentric plate input side guide groove 26a. The structure of the stationary side guide groove 34, the eccentric plate input side guide groove 26a, and each of the input side balls 27a and 27a is, for example, the steering angle variable type steering according to the prior invention shown in FIGS. The configuration of the input shaft side guide groove 25, the eccentric plate input side guide groove 26, and the input side ball 27a of the first ball transmission mechanism 15 constituting the apparatus can be made the same. That is, the configuration of the input side guide groove 24, the eccentric plate input side guide groove 26, and the input side ball 27 described in the above paragraphs [0010] to [0011] is the same as the stationary side guide groove 34 and the eccentricity of this example. This can correspond to the configuration of the plate input side guide groove 26a and the input side ball 27a.

又、前記第二ボール変速機構16aは、上記偏心プレート2aに加え、特許請求の範囲に記載した第二回転伝達部材側案内溝に相当する出力軸側案内溝29aと、前記偏心プレート出力側案内溝30aと、それぞれが特許請求の範囲に記載した第二ボールに相当する複数個の出力側ボール31a、31aとを備える。このうちの出力軸側案内溝29aは、特許請求の範囲に記載した第二回転軸に相当する出力軸9aの一端部(図1の右端部)に設けた、同じく第二回転伝達部材に相当する鍔部28aの側面に、上記偏心プレート出力側案内溝30aと対向する状態で形成している。尚、上記出力軸9aは、第三の転がり軸受39により上記ケーシング3aの円筒部40に回転自在に支持した状態で、その他端部(図1の左端部)を、このケーシング3aの底部41の中心に設けた通孔42を通じて、この底部41よりも軸方向他側(図1の左側)に突出させている。そして、上記出力軸側案内溝29aと偏心プレート出力側案内溝30aとの間に、上記各出力側ボール31a、31aを挟持している。   In addition to the eccentric plate 2a, the second ball transmission mechanism 16a includes an output shaft side guide groove 29a corresponding to the second rotation transmission member side guide groove described in the claims, and the eccentric plate output side guide. The groove 30a includes a plurality of output side balls 31a and 31a each corresponding to the second ball described in the claims. Of these, the output shaft side guide groove 29a corresponds to the same second rotation transmission member provided at one end portion (the right end portion in FIG. 1) of the output shaft 9a corresponding to the second rotation shaft described in the claims. It is formed on the side surface of the flange portion 28a to face the eccentric plate output side guide groove 30a. The output shaft 9a is rotatably supported on the cylindrical portion 40 of the casing 3a by a third rolling bearing 39, and the other end (the left end in FIG. 1) is placed on the bottom 41 of the casing 3a. Through the through-hole 42 provided in the center, it protrudes from the bottom 41 to the other side in the axial direction (left side in FIG. 1). The output side balls 31a and 31a are sandwiched between the output shaft side guide groove 29a and the eccentric plate output side guide groove 30a.

尚、これら出力軸側案内溝29aと、偏心プレート出力側案内溝30aと、各出力側ボール31a、31aとの構成に関しては、例えば、前述の図16〜19に示した先発明に係る舵角可変式ステアリング装置を構成する、第二ボール変速機構16の出力軸側案内溝29と偏心プレート出力軸側案内溝30と出力側ボール31aとの構成と同じにできる。即ち、前述の段落[0012]〜[0013]部分等に記載した出力軸側案内溝29と偏心プレート出力側案内溝30と出力側ボール31との構成を、本例の出力軸側案内溝29aと偏心プレート出力側案内溝30aと出力側ボール31aとの構成に対応させる事ができる。何れにしても、本例のボール減速機33a(第一、第二両ボール変速機構15a、16aを備えたボール減速機33a)の基本構成に関しては、前述の図16〜19に示した先発明に係る舵角可変式ステアリング装置を構成するボール式変速機33と同様である他、その他の基本構成に関しては前記特許文献3に詳しく記載されている為、これ以上の説明は省略する。   In addition, regarding the configurations of the output shaft side guide groove 29a, the eccentric plate output side guide groove 30a, and the output side balls 31a and 31a, for example, the steering angle according to the above-described invention shown in FIGS. The configuration of the output shaft side guide groove 29, the eccentric plate output shaft side guide groove 30 and the output side ball 31a of the second ball transmission mechanism 16 constituting the variable steering device can be made the same. That is, the configuration of the output shaft side guide groove 29, the eccentric plate output side guide groove 30 and the output side ball 31 described in the above paragraphs [0012] to [0013] is the output shaft side guide groove 29a of this example. And the configuration of the eccentric plate output side guide groove 30a and the output side ball 31a. In any case, regarding the basic configuration of the ball speed reducer 33a of this example (the ball speed reducer 33a including both the first and second ball speed change mechanisms 15a and 16a), the prior invention shown in FIGS. In addition to the ball-type transmission 33 that constitutes the steering angle variable type steering apparatus according to the present invention, the other basic configuration is described in detail in the above-mentioned Patent Document 3, and therefore further explanation is omitted.

特に、本例のボール減速機33aの場合には、上記偏心プレート2aの外周面に、上記蓋体35の側面と鍔部28aの側面との両方の側面に摺接する、2分割等の分割型で、組み合わされた状態で円筒状となる(或いは、円周方向に関して複数に分割されて間欠的に配置された)摺動部材43を、複数本のボルト44、44により支持固定している。尚、この様な摺動部材43は、上記偏心プレート2a並びに蓋体35、鍔部28a、入力側、出力側各ボール27a、31aよりも剛性の低いもので、例えば銅若しくは銅系合金等、自己潤滑性を有する非鉄系の金属、含油メタル、或いは高機能樹脂等の耐圧縮性を有する合成樹脂により造られたものとしている。又、上記摺動部材43の開口周縁部を、上記蓋体35の側面と鍔部28aの側面とに全周に亙って摺接させる為に、本例の場合には、上記摺動部材43の軸方向寸法を、第一、第二両ボール変速機構15a、16aに所定の予圧を付与した状態で(蓋体35とケーシング3aとを結合する為の結合ボルト45、45を所定のトルクで螺合した状態で)、上記蓋体35の側面と鍔部28aの側面との軸方向に関する間隔(距離)Lとほぼ同じにしている。より具体的には、上記摺動部材43の軸方向寸法を、上記側面同士の間の間隔(距離)Lと同じか、この摺動部材43の摺接に伴う回転抵抗を許容できる範囲で(極く僅かに)大きくしている。   In particular, in the case of the ball speed reducer 33a of the present example, a split type such as a two-part split type that is in sliding contact with both the side surface of the lid 35 and the side surface of the flange 28a on the outer peripheral surface of the eccentric plate 2a. Thus, the sliding member 43 that is cylindrical in the combined state (or is divided into a plurality of parts in the circumferential direction and arranged intermittently) is supported and fixed by a plurality of bolts 44 and 44. The sliding member 43 has a lower rigidity than the eccentric plate 2a, the lid 35, the flange portion 28a, the input side and the output side balls 27a and 31a. For example, copper or a copper alloy, It is made of a non-ferrous metal having self-lubricating property, an oil-containing metal, or a synthetic resin having compression resistance such as a high-performance resin. Further, in order to bring the opening peripheral edge of the sliding member 43 into sliding contact with the side surface of the lid 35 and the side surface of the flange portion 28a over the entire circumference, in this example, the sliding member 43 in a state where a predetermined preload is applied to the first and second ball transmission mechanisms 15a and 16a (the connecting bolts 45 and 45 for connecting the lid 35 and the casing 3a are provided with a predetermined torque). The distance (distance) L in the axial direction between the side surface of the lid body 35 and the side surface of the flange portion 28a is substantially the same. More specifically, the axial dimension of the sliding member 43 is the same as the interval (distance) L between the side surfaces or within a range in which the rotational resistance associated with the sliding contact of the sliding member 43 can be allowed ( (Very slightly) larger.

上述の様に構成する本例の場合には、トルク伝達時に偏心プレート2aに加わる偏ったアキシアル分力(偏心プレート2aの円周方向に関して不均一なアキシアル荷重)、延いては、このアキシアル分力に基づくモーメント(ラジアル方向を軸とするモーメント)に拘らず、この偏心プレート2a並びに入力軸1aの回転を円滑に行える。
即ち、この偏心プレート2aの外周面に設けた、蓋体35の側面と鍔部28aの側面との両方の側面に摺接する摺動部材43が、これら両側面同士の間で軸方向に突っ張る。この為、この摺動部材43により、上記第一、第二両ボール変速機構15a、16aのアキシアル方向の剛性、延いては、モーメントに対する剛性(ねじり剛性)を十分に確保でき、上記アキシアル分力並びにモーメントに拘らず、上記偏心プレート2a並びに入力軸1aの回転を円滑に行える(回転が安定する)。この結果、トルク伝達に伴う振動を抑えつつ、円滑なトルク伝達を行う事ができ、例えば舵角可変式ステアリング装置に組み込んだ場合に、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与える事を防止できる。
In the case of this example configured as described above, a biased axial component force (a non-uniform axial load in the circumferential direction of the eccentric plate 2a) applied to the eccentric plate 2a during torque transmission, and eventually this axial component force The eccentric plate 2a and the input shaft 1a can be smoothly rotated regardless of the moment based on the moment (the moment about the radial direction).
That is, the sliding member 43 provided on the outer peripheral surface of the eccentric plate 2a and slidably in contact with both the side surface of the lid 35 and the side surface of the flange portion 28a stretches in the axial direction between these both side surfaces. For this reason, the sliding member 43 can sufficiently ensure the rigidity in the axial direction of the first and second ball transmission mechanisms 15a, 16a, and thus the rigidity against the moment (torsional rigidity). In addition, the eccentric plate 2a and the input shaft 1a can be smoothly rotated regardless of the moment (the rotation is stabilized). As a result, it is possible to perform smooth torque transmission while suppressing vibration associated with torque transmission. For example, when incorporated in a steering angle variable type steering device, it is possible to prevent the driver operating the steering wheel from feeling uncomfortable. .

尚、前述の図16〜19に示した先発明に係る舵角可変式ステアリング装置を構成するボール式変速機33は、本例のボール式変速機33aを、固定部を持たない差動機構として利用する(組み込んだ)ものである。即ち、本例のケーシング3a並びに蓋体35が、上記図16〜19に示した先発明に係る舵角可変式ステアリング装置の入力軸10に対応し、同じく本例の出力軸9aが同じく出力軸11に対応し、同じく本例の入力軸1a並びに偏心軸37が同じく中間回転筒12に対応する(中間回転筒12により偏心プレート14を外径側から偏心運動させている)。この様な図16〜19に示した先発明に係る舵角可変式ステアリング装置を構成するボール減速機33に、前述した本例の摺動部材43を組み込む場合には、偏心プレート14の外周面にこの摺動部材43を支持固定すると共に、この摺動部材43の軸方向両端開口縁を、上記入力軸10と共に回転する駆動リング24の側面と上記出力軸11と共に回転する鍔部28の側面とに、それぞれ摺接させる。
尚、本例を実施する場合に、入力軸1aと出力軸9aとを、図示の例の場合と逆にする事もできる。
The ball-type transmission 33 constituting the steering angle variable type steering apparatus according to the prior invention shown in FIGS. 16 to 19 described above is configured such that the ball-type transmission 33a of this example is a differential mechanism having no fixed portion. Used (incorporated). That is, the casing 3a and the lid 35 of the present example correspond to the input shaft 10 of the steering angle variable steering apparatus according to the previous invention shown in FIGS. 16 to 19, and the output shaft 9a of the present example is also the same as the output shaft. 11 and the input shaft 1a and the eccentric shaft 37 of this example also correspond to the intermediate rotary cylinder 12 (the eccentric plate 14 is eccentrically moved from the outer diameter side by the intermediate rotary cylinder 12). In the case where the above-described sliding member 43 of this example is incorporated in the ball speed reducer 33 constituting the steering angle variable type steering apparatus according to the prior invention shown in FIGS. 16 to 19, the outer peripheral surface of the eccentric plate 14. The sliding member 43 is supported and fixed to both ends of the sliding member 43 in the axial direction, and the side surface of the drive ring 24 that rotates together with the input shaft 10 and the side surface of the flange portion 28 that rotates together with the output shaft 11. And slidably contact each other.
In the case of implementing this example, the input shaft 1a and the output shaft 9a can be reversed from the case of the illustrated example.

[本発明に関する参考例の第1例]
図2〜4は、本発明に関する参考例の第1例を示している。上述した実施の形態の1例の場合は、偏心プレート2aに摺動部材43(図1参照)を設けているのに対して、本例の場合には、この様な摺動部材43を設けていない。本参考例の場合には、蓋体35aに入力軸1bを支持する為の第一転がり軸受36a{偏心プレート2aを振れ回り運動(公転運動)自在に支持する為の第一転がり軸受36a}のピッチ円直径(PCD)を、上述の実施の形態の1例の構造よりも大きくしている。具体的には、上記第一転がり軸受36aのピッチ円直径(PCD)を、静止側案内溝34と各入力側ボール27a、27aとの接触部(転がり接触部)のうちの最も径方向外側に位置する接触点と、上記偏心プレート2aの振れ回り中心(公転運動の中心)との間の長さ(距離)の2倍よりも大きくしている。言い換えれば、図3に示す様に、上記静止側案内溝34と各入力側ボール27aとの接触部(転がり接触部)のうちの最も径方向外側に位置する接触点Sに関する接触角をθとし、上記各入力側ボール27aの半径をdwとし、第一ボール変速機構15aのピッチ円直径(PCD)をPCD15a とし、上記第一転がり軸受36aのピッチ円直径(PCD)をPCD36a とした場合に、PCD36a >PCD15a +2dw・sin θとしている(第一転がり軸受36aのピッチ円を、第一ボール変速機構15aの最大接触円よりも、全周に亙って径方向外側に位置させている)。
[First example of reference example of the present invention]
2-4 has shown the 1st example of the reference example regarding this invention. In the case of the example of the embodiment described above, the sliding member 43 (see FIG. 1) is provided on the eccentric plate 2a, whereas in the case of this example, such a sliding member 43 is provided. Not. In the case of this reference example, the first rolling bearing 36a for supporting the input shaft 1b on the lid 35a {the first rolling bearing 36a for supporting the eccentric plate 2a in a swinging motion (revolving motion)}. The pitch circle diameter (PCD) is made larger than the structure of the example of the above-described embodiment. Specifically, the pitch circle diameter (PCD) of the first rolling bearing 36a is set to the outermost radial direction of the contact portions (rolling contact portions) between the stationary guide groove 34 and the input side balls 27a and 27a. It is larger than twice the length (distance) between the position of the contact point and the center of swinging of the eccentric plate 2a (center of revolution). In other words, as shown in FIG. 3, the contact angle with respect to the contact point S located on the outermost side in the radial direction among the contact portions (rolling contact portions) between the stationary guide grooves 34 and the respective input side balls 27a is defined as θ. When the radius of each input side ball 27a is dw, the pitch circle diameter (PCD) of the first ball transmission mechanism 15a is PCD 15a, and the pitch circle diameter (PCD) of the first rolling bearing 36a is PCD 36a. PCD 36a > PCD 15a + 2dw · sin θ (The pitch circle of the first rolling bearing 36a is positioned radially outward over the entire circumference from the maximum contact circle of the first ball transmission mechanism 15a. )

図4は、上記入力軸1bを所定の角度(所定の入力角)に固定した状態での、上記第一ボール変速機構15aの反力(ねじりトルク)を、上記第一転がり軸受36aのピッチ円直径PCD15a と最大接触径(PCD15a +2dw・sin θ)との比との関係で計算した数値解析の結果を示している。尚、この図4中、「トルク」が上記反力に、「軸受PCD」が上記第一転がり軸受36aのピッチ円直径PCD15a に、「ボール減速機接触点最大径」が上記最大接触径(PCD15a +2dw・sin θ)に、それぞれ対応する。この様な図4から明らかな様に、上記第一転がり軸受36aのピッチ円直径(PCD)が大きくなる程、上記第一ボール変速機構15aの反力(ねじりトルク)も大きくなる。 FIG. 4 shows the reaction force (torsional torque) of the first ball transmission mechanism 15a with the input shaft 1b fixed at a predetermined angle (predetermined input angle) as a pitch circle of the first rolling bearing 36a. The result of the numerical analysis calculated by the relationship between the ratio of the diameter PCD 15a and the maximum contact diameter (PCD 15a + 2dw · sin θ) is shown. In FIG. 4, “torque” is the reaction force, “bearing PCD” is the pitch circle diameter PCD 15a of the first rolling bearing 36a, and “ball reducer contact point maximum diameter” is the maximum contact diameter ( PCD 15a + 2dw · sin θ). As apparent from FIG. 4, the reaction force (torsion torque) of the first ball transmission mechanism 15a increases as the pitch circle diameter (PCD) of the first rolling bearing 36a increases.

この様な本参考例の場合には、上記図4の計算結果からも明らかな様に、上記第一転がり軸受36aの剛性(ねじりトルク)を十分に確保して、上記第一ボール変速機構15a並びに第二ボール変速機構16aの入力側、出力側各ボール27a、31aに付与される予圧の低下を防止できる。即ち、上記第一転がり軸受36aのピッチ円直径(PCD36a )が小さいと、この第一転がり軸受36aの剛性を十分に確保できなくなる可能性がある。この様な場合には、トルク伝達時に偏心プレート2aに加わる偏ったアキシアル分力(偏心プレート2aの円周方向に関して不均一なアキシアル荷重)、延いては、このアキシアル分力に基づくモーメント(ラジアル方向を軸とするモーメント)に基づいて、上記入力側、出力側各ボール27a、31aに付与される予圧が低下し易くなり(予圧抜けを生じ易くなり)、上記偏心プレート2a並びに入力軸1bの回転を円滑に行えなくなる(トルク伝達に伴って振動が発生したり、トルク伝達を円滑に行えなくなる)可能性がある。これに対して、第一転がり軸受36aのピッチ円直径(PCD36a )を上述の様に規制した、本参考例の場合には、この第一転がり軸受36aの剛性、即ち、上記モーメントに対する剛性(ねじり剛性)を十分に確保して、このモーメントに拘らず、上記偏心プレート2a並びに入力軸1bの回転を円滑に行える(回転が安定する)。この結果、トルク伝達に伴う振動を抑えつつ、円滑なトルク伝達を行う事ができ、例えば舵角可変式ステアリング装置に組み込んだ場合に、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与える事を防止できる。 In the case of this reference example, as is clear from the calculation result of FIG. 4, the first ball bearing mechanism 15a is sufficiently secured with sufficient rigidity (torsional torque) of the first rolling bearing 36a. In addition, it is possible to prevent a decrease in preload applied to the input side and output side balls 27a and 31a of the second ball transmission mechanism 16a. That is, if the pitch circle diameter (PCD 36a ) of the first rolling bearing 36a is small, the rigidity of the first rolling bearing 36a may not be sufficiently secured. In such a case, an eccentric axial component force applied to the eccentric plate 2a during torque transmission (a non-uniform axial load with respect to the circumferential direction of the eccentric plate 2a), and then a moment (radial direction) based on this axial component force The preload applied to the input side and output side balls 27a and 31a is likely to be reduced (preload loss is likely to occur), and the eccentric plate 2a and the input shaft 1b are rotated. May not be able to be performed smoothly (vibration may occur with torque transmission or torque transmission may not be performed smoothly). On the other hand, in the case of this reference example in which the pitch circle diameter (PCD 36a ) of the first rolling bearing 36a is regulated as described above, the rigidity of the first rolling bearing 36a, that is, the rigidity against the moment ( (Torsional rigidity) is sufficiently secured, and the eccentric plate 2a and the input shaft 1b can be smoothly rotated (stable rotation) regardless of this moment. As a result, it is possible to perform smooth torque transmission while suppressing vibration associated with torque transmission. For example, when incorporated in a steering angle variable type steering device, it is possible to prevent the driver operating the steering wheel from feeling uncomfortable. .

尚、上述の様な本参考例の構成を、前述した実施の形態の1例の構成に適用すれば、摺動部材43と上記第一転がり軸受36aとにより、更なるアキシアル分力並びにモーメントに対する剛性を確保できる。
その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の1例と同様であるから、重複する説明は省略する。
If the configuration of the present reference example as described above is applied to the configuration of the example of the above-described embodiment, the sliding member 43 and the first rolling bearing 36a can be used for further axial component force and moment. Rigidity can be secured.
Other configurations and operations are the same as those in the above-described example of the embodiment, and thus a duplicate description is omitted.

[本発明に関する参考例の第2例]
図5〜6は、本発明に関する参考例の第2例を示している。本参考例の場合には、偏心プレート2a並びに入力軸1aに除肉部を設けている。即ち、この偏心プレート2aに、この偏心プレート2aの軸方向両側面同士を貫通する状態で複数の貫通孔46、46を、偏心プレート入力側、出力側各案内溝26a、30aから径方向に外れた部分に円周方向等間隔に設ける事により、上記除肉部を構成している。又、上記入力軸1aの中間部に設けられた偏心軸37の外周面に、この外周面から径方向内側に凹入する状態でキー溝の如き凹溝47を設ける事により、上記除肉部を構成している。この様な本参考例の場合には、上記偏心プレート2a及び入力軸1aの軽量化を図れると共に、この偏心プレート2aに取り付けるカウンターウェイト{偏心プレート2aに加わる遠心力を円周方向に亙って均一にし、この偏心プレート2aの回転(公転並びに自転)を安定させる為の錘}の軽量化も図れ、この偏心プレート2a全体に加わる遠心力を低減できる。
[Second Example of Reference Example of the Present Invention]
5-6 has shown the 2nd example of the reference example regarding this invention. In the case of the present reference example, the thickness removing portion is provided on the eccentric plate 2a and the input shaft 1a. That is, a plurality of through holes 46 and 46 are formed in the eccentric plate 2a so as to pass through both axial side surfaces of the eccentric plate 2a from the guide grooves 26a and 30a on the eccentric plate input side and output side in the radial direction. The above-mentioned thinning portion is configured by providing the same portion in the circumferential direction at equal intervals. Further, by providing a concave groove 47 such as a key groove on the outer peripheral surface of the eccentric shaft 37 provided at the intermediate portion of the input shaft 1a in a state of being recessed radially inward from the outer peripheral surface, Is configured. In the case of this reference example, the eccentric plate 2a and the input shaft 1a can be reduced in weight, and the counterweight attached to the eccentric plate 2a {the centrifugal force applied to the eccentric plate 2a is spread over the circumferential direction. The weight for making the eccentric plate 2a uniform and stabilizing the rotation (revolution and rotation) of the eccentric plate 2a can be reduced, and the centrifugal force applied to the entire eccentric plate 2a can be reduced.

即ち、上記偏心プレート2aの重さが大きい程、上記カウンターウェイトの重量も増大し、上記偏心プレート2a全体に加わる遠心力も大きくなる。そして、この様に遠心力が大きくなると、その分、この偏心プレート2aを支持する為の第一、第二各転がり軸受36、38等の剛性を確保しなければならなくなる他、回転に伴う振動が増大し易くなる可能性がある。これに対して、本参考例の様に除肉部である貫通孔46、46や凹溝47を設けた場合には、上記偏心プレート2a、及び、入力軸1a、カウンターウェイトの軽量化と遠心力の低減とを図れ、その分、上記第一、第二各転がり軸受36、38の剛性を確保し易くなると共に、回転に伴う振動の低減を図れる。しかも。ボール減速機33a全体として軽量に構成できる。又、上記第一、第二各転がり軸受36、38の剛性を確保し易くなる分、トルク伝達時に上記偏心プレート2aに加わる偏ったアキシアル分力(偏心プレート2aの円周方向に関して不均一なアキシアル荷重)、延いては、このアキシアル分力に基づくモーメント(ラジアル方向を軸とするモーメント)に拘らず、上記偏心プレート2a及び入力軸1aの回転を円滑に行える(回転が安定する)。この結果、トルク伝達に伴う振動を抑えつつ、円滑なトルク伝達を行う事ができ、例えば舵角可変式ステアリング装置に組み込んだ場合に、ステアリングホイールを操作する運転者に違和感を与える事を防止できる。   That is, the greater the weight of the eccentric plate 2a, the greater the weight of the counterweight, and the greater the centrifugal force applied to the entire eccentric plate 2a. When the centrifugal force increases in this way, the rigidity of the first and second rolling bearings 36 and 38 for supporting the eccentric plate 2a has to be ensured, and vibration caused by the rotation. May be likely to increase. On the other hand, when the through-holes 46 and 46 or the concave grooves 47 as the thinned portions are provided as in this reference example, the eccentric plate 2a, the input shaft 1a, and the counterweight are reduced in weight and centrifuged. The force can be reduced, and accordingly, the rigidity of the first and second rolling bearings 36 and 38 can be easily secured, and the vibration caused by the rotation can be reduced. Moreover. The ball speed reducer 33a as a whole can be configured to be lightweight. In addition, since the rigidity of each of the first and second rolling bearings 36 and 38 is easily secured, a biased axial force applied to the eccentric plate 2a during torque transmission (a non-uniform axial in the circumferential direction of the eccentric plate 2a) Load), and therefore, the eccentric plate 2a and the input shaft 1a can be smoothly rotated (stable rotation) regardless of the moment (moment about the radial direction) based on this axial component force. As a result, smooth torque transmission can be performed while suppressing vibration associated with torque transmission, and for example, when incorporated in a steering angle variable type steering device, it is possible to prevent the driver operating the steering wheel from feeling uncomfortable. .

尚、上述の様な本参考例の構成を、前述した実施の形態の1例の構成や参考例の第1例の構成に適用する事もできる。
その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の1例並びに参考例の第1例と同様であるから、重複する説明は省略する。
The configuration of the present reference example as described above can also be applied to the configuration of the example of the above-described embodiment and the configuration of the first example of the reference example.
Other configurations and operations are the same as those of the above-described example of the embodiment and the first example of the reference example.

[本発明に関する参考例の第3例]
図7は、本発明に関する参考例の第3例を示している。本参考例は、ボール減速機33a(第一、第二各ボール変速機構15a、16a)に組み込む保持器48に関するものである。前述した各例のボール減速機33aを構成する第一、第二各ボール変速機構15a、16aには、入力側、出力側各ボール27a、31aの径方向位置及び円周方向位置を規制する為の保持器は設けていない。但し、必要に応じて、図7に示す保持器48により、上記各ボール27a、31aを各ポケット49、49内に保持して、これら各ボール27a、31aの径方向位置及び円周方向位置を規制する事もできる。尚、図7では、ボール減速機33aを構成する1対の案内溝34、26a、29a、30aを実線及び破線で、これら両案内溝34、26a、29a、30a同士の重なり部に配置した上記各ボール27a、31aの中心で上記両案内溝34、26a、29a、30aに沿って移動する部分を黒点で、それぞれ表している。
その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の1例や参考例の第1〜2例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
[Third example of reference example of the present invention]
FIG. 7 shows a third example of the reference example relating to the present invention. This reference example relates to the cage 48 incorporated in the ball speed reducer 33a (first and second ball speed change mechanisms 15a and 16a). The first and second ball speed change mechanisms 15a and 16a constituting the ball speed reducer 33a of each example described above are for restricting the radial position and the circumferential position of the input and output balls 27a and 31a. The cage is not provided. However, if necessary, the respective balls 27a, 31a are held in the respective pockets 49, 49 by the retainer 48 shown in FIG. 7, and the radial position and the circumferential position of each of the balls 27a, 31a are determined. It can also be regulated. In FIG. 7, the pair of guide grooves 34, 26a, 29a, 30a constituting the ball speed reducer 33a are indicated by solid lines and broken lines in the overlapping portion between the guide grooves 34, 26a, 29a, 30a. The portions that move along the guide grooves 34, 26a, 29a, and 30a at the centers of the balls 27a and 31a are indicated by black dots, respectively.
Other configurations and operations are the same as those of the above-described example of the embodiment and the first and second examples of the reference example, and thus overlapping illustrations and descriptions are omitted.

[本発明に関する参考例の第4例]
図8は、本発明に関する参考例の第4例を示している。本参考例も、ボール減速機33a(第一、第二各ボール変速機構15a、16a)に組み込む保持器50、51に関するものである。本参考例の場合には、各ボール27a、31aの内側に内径側保持器50を、同じく周囲に外径側保持器51を、それぞれ配置している。これら両保持器50、51はそれぞれ円環状であり、上記各ボール27a、31aの内側又は外側に、ほぼ隙間なく配置している。又、本参考例の場合には、円周方向に隣り合う各ボール27a、31aの転動面同士の間に存在する隙間を、ゼロ乃至は僅少{例えば、各ボール27a、31aを円周方向に関して等間隔(適性位置)に配置した状態で、5〜20μm程度、或いは、これら各ボール27a、31aの直径の0.1〜0.5%程度の微小値}に抑えている。この様な本参考例の場合には、負荷容量をより十分に確保しつつ、上記各ボール27a、31aの位置を適正にして、より作動を円滑化できる。
その他の構成及び作用は、上述した参考例の第3例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
[Fourth example of a reference example related to the present invention]
FIG. 8 shows a fourth example of the reference example related to the present invention. This reference example also relates to the cages 50 and 51 incorporated in the ball speed reducer 33a (first and second ball transmission mechanisms 15a and 16a). In the case of this reference example, the inner diameter side cage 50 is arranged inside each of the balls 27a and 31a, and the outer diameter side cage 51 is arranged around the ball 27a and 31a. Both of these cages 50 and 51 have an annular shape, and are arranged on the inside or outside of each of the balls 27a and 31a with almost no gap. Further, in the case of the present reference example, the clearance existing between the rolling surfaces of the balls 27a and 31a adjacent in the circumferential direction is zero or very small {for example, the balls 27a and 31a are moved in the circumferential direction. In the state of being arranged at equal intervals (appropriate positions), it is suppressed to about 5 to 20 μm, or a minute value of about 0.1 to 0.5% of the diameter of each of the balls 27a and 31a. In the case of this reference example as described above, the operation of the balls 27a and 31a can be made appropriate by further ensuring the load capacity and more smoothly.
Other configurations and operations are the same as those of the third example of the reference example described above, and thus overlapping illustrations and descriptions are omitted.

[本発明に関する参考例の第5例]
図9〜10は、本発明に関する参考例の第5例を示している。本参考例も、ボール減速機33a(第一、第二各ボール変速機構15a、16a)に組み込む保持器50、51aに関するものである。本参考例の場合には、外径側保持器51aの内周面の(中心軸に直交する仮想平面での)断面形状を、波形としている。即ち、この外径側保持器51aの内周面に、それぞれが半円弧よりも小さい、部分円弧状の凹部52、52を、この外径側保持器51aの内径側に転動自在に保持すべきボール27a、31aの適正ピッチと同じピッチで形成している。上記外径側保持器51aの内接円の直径は、上記各ボール27a、31aのピッチ円Pの直径(PCD)よりも大きい。即ち、上記外径側保持器51aの径方向内端部に関しても、上記ピッチ円Pよりも径方向内方に突出する事はない。一方、内径側保持器50に関しては、上述した参考例の第4例の場合と同様のものを組み込んでいる。
その他の構成及び作用は、上述した参考例の第4例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
[Fifth Example of Reference Example Related to the Present Invention]
9 to 10 show a fifth example of the reference example relating to the present invention. This reference example also relates to the cages 50 and 51a incorporated in the ball speed reducer 33a (first and second ball transmission mechanisms 15a and 16a). In the case of this reference example, the cross-sectional shape (in the virtual plane orthogonal to the central axis) of the inner peripheral surface of the outer diameter side retainer 51a is a waveform. That is, on the inner peripheral surface of the outer diameter side retainer 51a, the concave portions 52, 52 each having a partial arc shape smaller than the semicircular arc are rotatably held on the inner diameter side of the outer diameter side retainer 51a. It is formed with the same pitch as the appropriate pitch of the power balls 27a and 31a. The diameter of the inscribed circle of the outer diameter side cage 51a is larger than the diameter (PCD) of the pitch circle P of the balls 27a, 31a. That is, the radially inner end of the outer diameter side cage 51a does not protrude radially inward from the pitch circle P. On the other hand, as for the inner diameter side cage 50, the same one as in the case of the fourth example of the reference example described above is incorporated.
Other configurations and operations are the same as those of the fourth example of the reference example described above, and thus overlapping illustrations and descriptions are omitted.

[本発明に関する参考例の第6例]
図11は、本発明に関する参考例の第6例を示している。本参考例も、ボール減速機33a(第一、第二各ボール変速機構15a、16a)に組み込む保持器50a、51に関するものである。本参考例の場合には、内径側保持器50aの外周面の(中心軸に直交する仮想平面での)断面形状を波形としている。即ち、この内径側保持器50aの外周面に、それぞれが半円弧よりも小さい、部分円弧状の凹部52a、52aを、この内径側保持器50aの内径側に転動自在に保持すべきボール27a、31aの適正ピッチと同じピッチで形成している。上記内径側保持器50aの外接円の直径は、上記各ボール27a、31aのピッチ円Pの直径(PCD)よりも小さい。即ち、上記内径側保持器50aの径方向外端部に関しても、上記ピッチ円Pよりも径方向外方に突出する事はない。一方、外径側保持器51に関しては、前述した参考例の第4例の場合と同様のものを組み込んでいる。
その他の構成及び作用は、前述した参考例の第4例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
[Sixth Reference Example for the Present Invention]
FIG. 11 shows a sixth example of the reference example relating to the present invention. This reference example also relates to the cages 50a and 51 incorporated in the ball speed reducer 33a (first and second ball transmission mechanisms 15a and 16a). In the case of the present reference example, the cross-sectional shape (in a virtual plane orthogonal to the central axis) of the outer peripheral surface of the inner diameter side cage 50a is a waveform. That is, on the outer peripheral surface of the inner diameter side retainer 50a, the partial arc-shaped recesses 52a and 52a, each smaller than a semicircular arc, are provided on the inner diameter side of the inner diameter side retainer 50a. , 31a is formed at the same pitch as the appropriate pitch. The diameter of the circumscribed circle of the inner diameter side cage 50a is smaller than the diameter (PCD) of the pitch circle P of the balls 27a and 31a. That is, the radially outer end portion of the inner diameter side cage 50a does not protrude outward in the radial direction from the pitch circle P. On the other hand, regarding the outer diameter side retainer 51, the same one as in the case of the fourth example of the reference example described above is incorporated.
Other configurations and operations are the same as those of the fourth example of the reference example described above, and thus overlapping illustrations and descriptions are omitted.

[本発明に関する参考例の第7例]
図12は、本発明に関する参考例の第7例を示している。本参考例は、前述した参考例の第4〜6例に示した様な保持器48、50、50a、51、51aを設けていない。本参考例の場合には、各案内溝34、26a、29a、30aのピッチ円Pの円周方向に関する、各ボール27a、31aの位置を規制する為に、円周方向に隣り合うこれら各ボール27a、31aの転動面同士を当接若しくは近接対向させた、総ボール型のものとしている。この様な構造によれば、ボール減速機の負荷容量を確保しつつ、上記各ボール27a、31aの円周方向位置を適正にできる。
その他の構成及び作用は、前述した参考例の第4例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
[Seventh example of a reference example related to the present invention]
FIG. 12 shows a seventh example of the reference example relating to the present invention. In this reference example, the cages 48, 50, 50a, 51, 51a as shown in the fourth to sixth examples of the reference example described above are not provided. In the case of this reference example, in order to regulate the position of each ball 27a, 31a with respect to the circumferential direction of the pitch circle P of each guide groove 34, 26a, 29a, 30a, these respective balls adjacent in the circumferential direction. The rolling surfaces of 27a and 31a are of a total ball type in which the rolling surfaces are in contact with or in close proximity to each other. According to such a structure, the circumferential positions of the balls 27a and 31a can be made appropriate while securing the load capacity of the ball reducer.
Other configurations and operations are the same as those of the fourth example of the reference example described above, and thus overlapping illustrations and descriptions are omitted.

尚、前述した実施の形態の1例の構成、並びに、参考例の第1〜7例の構成、先発明の構成は、それぞれの構成を単独で用いたり、或は、それぞれの構成の一部又は全部を互いに組み合わせて用いる事ができる。この様にそれぞれの構成の一部又は全部を互いに組み合わせて用いる場合には、ボール減速機やこのボール減速機を組み込む舵角可変式ステアリング装置等に必要とされる性能に応じて、それぞれの構成を取捨選択する。   In addition, the configuration of one example of the above-described embodiment, the configurations of the first to seventh examples of the reference example, and the configuration of the prior invention may be used independently or a part of each configuration. Or they can be used in combination with each other. In this way, when a part or all of each configuration is used in combination with each other, depending on the performance required for the ball speed reducer or the steering angle variable type steering device incorporating the ball speed reducer, each configuration Select.

本発明の実施の形態の1例を示す断面図。Sectional drawing which shows one example of embodiment of this invention. 本発明に関する参考例の第1例を示す、図1と同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 1 which shows the 1st example of the reference example regarding this invention. ボールと案内溝との接触部と転がり軸受のピッチ円直径(PCD)との位置関係を説明する為の模式図。The schematic diagram for demonstrating the positional relationship of the contact part of a ball | bowl and a guide groove, and the pitch circle diameter (PCD) of a rolling bearing. 最大接触径に対する転がり軸受のピッチ円直径(PCD)の比とボール減速機の反力(ねじりトルク)との関係の1例を示す線図。The diagram which shows one example of the relationship between the ratio of the pitch circle diameter (PCD) of a rolling bearing with respect to the maximum contact diameter, and the reaction force (torsion torque) of a ball reducer. 本発明に関する参考例の第2例を示す、図1と同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 1 which shows the 2nd example of the reference example regarding this invention. ボールを省略して示す、図5のA−A断面に相当する図。The figure which abbreviate | omits and shows the ball and corresponds to the AA cross section of FIG. 本発明に関する参考例の第3例を、保持器のみを取り出して、図6と同方向から見た断面図。Sectional drawing which took out only the holder | retainer and took the 3rd example of the reference example regarding this invention from the same direction as FIG. 同第4例を示す、図7と同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 7 showing the fourth example. 同第5例を示す、図7と同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 7 showing the fifth example. 外径側保持器を取り出して図9と同方向から見た図。The figure which took out the outer diameter side holder | retainer and was seen from the same direction as FIG. 本発明に関する参考例の第6例を示す、図7と同様の断面図。Sectional drawing similar to FIG. 7 which shows the 6th example of the reference example regarding this invention. 同第7例を示す、ボールのみを取り出して、図7と同方向から見た図。The figure which took out only the ball | bowl which showed the 7th example, and was seen from the same direction as FIG. 従来から知られているボール減速機の1例を示す断面図。Sectional drawing which shows an example of the ball speed reducer conventionally known. 同じく分解斜視図。Similarly disassembled perspective view. 同じく1対の案内溝の形状を説明する為の模式図。The schematic diagram for demonstrating the shape of a pair of guide groove similarly. 先発明に係る、ボール減速機を組み込んだ舵角可変式ステアリング装置の断面図。Sectional drawing of the steering angle variable type steering device incorporating the ball reducer based on a prior invention. 図16のB部拡大図。The B section enlarged view of FIG. (a)は、第一ボール変速機構を構成する、入力軸側案内溝と偏心プレート側第一案内溝と複数個の入力側ボールとの関係を、(b)は、第二ボール変速機構を構成する、出力軸側案内溝と偏心プレート側第二案内溝と複数個の出力側ボールとの関係を、それぞれ図16〜17の上下方向から見た状態で示す模式図。(A) shows the relationship between the input shaft side guide groove, the eccentric plate side first guide groove and the plurality of input side balls constituting the first ball transmission mechanism, and (b) shows the second ball transmission mechanism. The schematic diagram which shows the relationship between the output-shaft side guide groove, eccentric plate side 2nd guide groove, and several output side ball | bowl which comprise, respectively in the state seen from the up-down direction of FIGS. 各案内溝の断面形状を示す、図17のC部拡大図。The C section enlarged view of FIG. 17 which shows the cross-sectional shape of each guide groove.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a、1b 入力軸
2、2a 偏心プレート
3、3a ケーシング
4 固定板
5a、5b 案内溝
6、6a ボール
7 回転取り出し板
8a、8b 環状溝
9、9a 出力軸
10 入力軸
11 出力軸
12 中間回転筒
13 電動モータ
14 偏心プレート
15、15a 第一ボール変速機構
16、16a 第二ボール変速機構
17 ステアリングコラム
18 ステアリングホイール
19 ハウジング
20 小径部
21 舵角センサ
22 制御用回転角センサ
23 大径部
24 駆動リング
25 入力軸側案内溝
26、26a 偏心プレート入力側案内溝
27、27a 入力側ボール
28、28a 鍔部
29、29a 出力軸側案内溝
30、30a 偏心プレート出力側案内溝
31、31a 出力側ボール
32 ナット
33、33a ボール減速機
34 静止側案内溝
35、35a 蓋体
36、36a 第一転がり軸受
37 偏心軸
38 第二転がり軸受
39 第三転がり軸受
40 円筒部
41 底部
42 通孔
43 摺動部材
44 ボルト
45 結合ボルト
46 貫通孔
47 凹溝
48 保持器
49 ポケット
50、50a 内径側保持器
51、51a 外径側保持器
52、52a 凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b Input shaft 2, 2a Eccentric plate 3, 3a Casing 4 Fixing plate 5a, 5b Guide groove 6, 6a Ball 7 Rotation extraction plate 8a, 8b Annular groove 9, 9a Output shaft 10 Input shaft 11 Output shaft 12 Intermediate Rotating cylinder 13 Electric motor 14 Eccentric plate 15, 15a First ball speed change mechanism 16, 16a Second ball speed change mechanism 17 Steering column 18 Steering wheel 19 Housing 20 Small diameter portion 21 Steering angle sensor 22 Control rotation angle sensor 23 Large diameter portion 24 Drive ring 25 Input shaft side guide groove 26, 26a Eccentric plate input side guide groove 27, 27a Input side ball 28, 28a Hump 29, 29a Output shaft side guide groove 30, 30a Eccentric plate output side guide groove 31, 31a Output side Ball 32 Nut 33, 33a Ball reducer 34 Stationary side plan Inner groove 35, 35a Lid 36, 36a First rolling bearing 37 Eccentric shaft 38 Second rolling bearing 39 Third rolling bearing 40 Cylindrical portion 41 Bottom portion 42 Through hole 43 Sliding member 44 Bolt 45 Coupling bolt 46 Through hole 47 Concave groove 48 Cage 49 Pocket 50, 50a Inner diameter side cage 51, 51a Outer diameter side cage 52, 52a Recess

Claims (5)

互いに偏心して平行に配置された状態で相対回転する、少なくとも1対の回転伝達部材と、これら各回転伝達部材の互いに対向する少なくとも1対の軸方向側面にそれぞれ形成された、サイクロイド波形状又はトロコイド波形状である案内溝と、これら各案内溝同士の間に挟持された複数個のボールとを備えたボール減速機に於いて、
上記1対の回転伝達部材のうちの一方の回転伝達部材に、同じく他方の回転伝達部材に摺接する、これら両回転伝達部材及び上記各ボールよりも剛性の低い摺動部材を支持した
事を特徴とするボール減速機。
Cycloid wave shape or trochoid formed on at least one pair of rotation transmission members that are eccentrically arranged in parallel with each other and relatively rotated, and at least one pair of axially facing side surfaces of each of these rotation transmission members. In a ball speed reducer comprising a wave guide groove and a plurality of balls sandwiched between the guide grooves,
One rotation transmission member of the pair of rotation transmission members is supported by both rotation transmission members that slide in contact with the other rotation transmission member and a sliding member that is less rigid than the balls. And ball reducer.
軸方向両側面にそれぞれ案内溝を形成した円板状の中間回転伝達部材と、
この中間回転伝達部材の軸方向片側面に対向する第一回転伝達部材の端面に形成された第一回転伝達部材側案内溝と、上記中間回転伝達部材の軸方向片側面に、この第一回転伝達部材側案内溝に対向する状態で形成された中間回転伝達部材側第一案内溝と、この中間回転伝達部材側第一案内溝と上記第一回転伝達部材側案内溝との間に挟持された複数個の第一ボールとを備えた第一減速機構部と、
上記中間回転伝達部材の軸方向他側面に対向する第二回転伝達部材の端面に形成された第二回転伝達部材側案内溝と、上記中間回転伝達部材の軸方向他側面に、この第二回転伝達部材側案内溝に対向する状態で形成された中間回転伝達部材側第二案内溝と、この中間回転伝達部材側第二案内溝と上記第二回転伝達部材側案内溝との間に挟持された複数個の第二ボールとを備えた第二減速機構部とから成り、
上記中間回転伝達部材に支持した摺動部材を、上記第一、第二両回転伝達部材の少なくとも何れかに摺接させた、
請求項1に記載したボール減速機。
A disk-shaped intermediate rotation transmission member in which guide grooves are formed on both side surfaces in the axial direction;
The first rotation transmission member side guide groove formed on the end surface of the first rotation transmission member facing the one side surface in the axial direction of the intermediate rotation transmission member, and the first rotation on the one side surface in the axial direction of the intermediate rotation transmission member. The intermediate rotation transmission member side first guide groove formed in a state of facing the transmission member side guide groove, and the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the first rotation transmission member side guide groove are sandwiched between A first speed reduction mechanism comprising a plurality of first balls;
The second rotation transmission member side guide groove formed on the end surface of the second rotation transmission member facing the other side surface in the axial direction of the intermediate rotation transmission member, and the second rotation on the other side surface in the axial direction of the intermediate rotation transmission member. The intermediate rotation transmission member side second guide groove formed in a state of facing the transmission member side guide groove, and the intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation transmission member side guide groove A second reduction mechanism comprising a plurality of second balls,
The sliding member supported by the intermediate rotation transmission member is brought into sliding contact with at least one of the first and second rotation transmission members.
The ball reducer according to claim 1.
第一回転伝達部材は、第一回転軸と共に回転するものであり、中間回転伝達部材側第一案内溝及び第一回転伝達部材側案内溝を、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド波形状又はトロコイド波形状とすると共に、中間回転伝達部材の中心軸と上記第一回転軸の中心軸との偏心量分だけ互いに偏心させており、
第二回転伝達部材は、第二回転軸と共に回転するものであり、中間回転伝達部材側第二案内溝及び第二回転伝達部材側案内溝を、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド波形状又はトロコイド波形状とすると共に、上記中間回転伝達部材の中心軸と上記第二回転軸の中心軸との偏心量分だけ互いに偏心させており、
上記中間回転伝達部材側第一案内溝の波数と上記中間回転伝達部材側第二案内溝の波数とを互いに異ならせた、
請求項2に記載したボール減速機。
The first rotation transmission member rotates together with the first rotation shaft, and the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the first rotation transmission member side guide groove are cycloid waves along a pitch circle having the same diameter. The shape or trochoidal wave shape, and are eccentric from each other by the amount of eccentricity between the center axis of the intermediate rotation transmission member and the center axis of the first rotation axis,
The second rotation transmission member rotates with the second rotation shaft, and the intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation transmission member side guide groove have a cycloid wave along a pitch circle having the same diameter. And a shape or a trochoidal wave shape, and are eccentric from each other by the amount of eccentricity between the center axis of the intermediate rotation transmission member and the center axis of the second rotation axis,
The wave number of the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the wave number of the intermediate rotation transmission member side second guide groove are different from each other,
The ball reducer according to claim 2.
中間回転伝達部材は、中間回転軸の回転に伴って振れ回り運動するものであり、中間回転伝達部材側第一案内溝及び第一回転伝達部材側案内溝を、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド波形状又はトロコイド波形状とすると共に、上記中間回転伝達部材の中心軸と上記中間回転軸の振れ回り中心軸との偏心量分だけ互いに偏心させており、
第二回転伝達部材は、第二回転軸と共に回転するものであり、中間回転伝達部材側第二案内溝及び第二回転伝達部材側案内溝を、直径が互いに同じであるピッチ円に沿うサイクロイド波形状又はトロコイド波形状とすると共に、上記中間回転伝達部材の中心軸と上記第二回転軸の中心軸との偏心量分だけ互いに偏心させており、
上記中間回転伝達部材側第一案内溝の波数と上記中間回転伝達部材側第二案内溝の波数とを互いに異ならせた、
請求項2〜3のうちの何れか1項に記載したボール減速機。
The intermediate rotation transmission member swings with the rotation of the intermediate rotation shaft, and the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the first rotation transmission member side guide groove have a pitch circle having the same diameter. And a cycloid wave shape or a trochoidal wave shape along the center rotation of the intermediate rotation transmission member and the center rotation axis of the intermediate rotation shaft are offset from each other by the amount of eccentricity,
The second rotation transmission member rotates with the second rotation shaft, and the intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation transmission member side guide groove have a cycloid wave along a pitch circle having the same diameter. And a shape or a trochoidal wave shape, and are eccentric from each other by the amount of eccentricity between the center axis of the intermediate rotation transmission member and the center axis of the second rotation axis,
The wave number of the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the wave number of the intermediate rotation transmission member side second guide groove are different from each other,
The ball speed reducer according to any one of claims 2 to 3.
中間回転伝達部材側第一案内溝と第一回転伝達部材側案内溝とのうちの一方の案内溝が、波数がNであるハイポサイクロイド形状又はハイポトロコイド形状であり、同じく他方の案内溝が、波数が「N−2」であるエピサイクロイド形状又はエピトロコイド形状であり、上記中間回転伝達部材側第一案内溝と上記第一回転伝達部材側案内溝との間で、中間回転伝達部材の軸方向に関してこれら中間回転伝達部材側第一案内溝と第一回転伝達部材側案内溝とが重畳する部分に、「N−1」個のボールが配置されており、
中間回転伝達部材側第二案内溝と第二回転伝達部材側案内溝とのうちの一方の案内溝が、波数がMであるハイポサイクロイド形状又はハイポトロコイド形状であり、同じく他方の案内溝が、波数が「M−2」であるエピサイクロイド形状又はエピトロコイド形状であり、上記中間回転伝達部材側第二案内溝と上記第二回転伝達部材側案内溝との間で、上記中間回転伝達部材の軸方向に関してこれら中間回転伝達部材側第二案内溝と第二回転伝達部材側案内溝とが重畳する部分に、「M−1」個のボールが配置されている、
請求項2〜4のうちの何れか1項に記載したボール減速機。
One of the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the first rotation transmission member side guide groove is a hypocycloid shape or hypotrochoid shape having a wave number of N, and the other guide groove is also An epicycloid shape or an epitrochoid shape having a wave number of “N-2”, and an axis of the intermediate rotation transmission member between the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the first rotation transmission member side guide groove "N-1" balls are arranged in a portion where the intermediate rotation transmission member side first guide groove and the first rotation transmission member side guide groove overlap with respect to the direction,
One guide groove of the intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation transmission member side guide groove is a hypocycloid shape or hypotrochoid shape having a wave number of M, and the other guide groove is also It is an epicycloid shape or epitrochoid shape having a wave number of “M-2”, and the intermediate rotation transmission member is interposed between the intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation transmission member side guide groove. "M-1" balls are disposed in a portion where the intermediate rotation transmission member side second guide groove and the second rotation transmission member side guide groove overlap in the axial direction.
The ball reducer according to any one of claims 2 to 4.
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