JP7673959B2 - ウォーム減速機 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば電動パワーステアリング装置に組み込まれるウォーム減速機に関する。

自動車の操舵輪に舵角を付与する際に、ステアリングホイールの操作に要する力を軽減するための装置として、電動モータを補助動力源に使用する電動パワーステアリング装置が広く使用されている。

電動パワーステアリング装置は、電動モータの取付位置により、その構造が大別される。具体的には、ステアリングコラムの内側に回転自在に支持されたステアリングシャフトに補助動力を付与するコラムアシスト式、ステアリングギヤユニットの入力軸であるピニオン軸に補助動力を付与するピニオンアシスト式、および、ステアリングギヤユニットに、入力軸であるピニオン軸とは別のピニオン軸を備えさせ、該別のピニオン軸に補助動力を付与するデュアルピニオン式など、種々の構造が提案されている。

いずれの構造においても、ステアリングホイールの操作によって回転または直線運動する軸部材に、電動モータの補助動力が、減速機を介して付与される。このような減速機としては、ウォーム減速機が広く使用されている。電動パワーステアリング装置を構成するウォーム減速機は、電動モータにより回転駆動されるウォームと、該ウォームと噛合するウォームホイールとを備える。

図１９は、特許第４３８１０２４号公報（特許文献１）に記載されている、ウォーム減速機の従来構造の１例を示している。ウォーム減速機１００は、ハウジング１０１と、ウォームホイール１０２と、ウォーム１０３とを備える。

ハウジング１０１は、ホイール収容部１０４と、自身の中心軸がホイール収容部１０４の中心軸に対しねじれの位置に存在し、かつ、軸方向中間部がホイール収容部１０４内に開口したウォーム収容部１０５とを有する。

ウォームホイール１０２は、外周面にホイール歯１０６を有し、ホイール収容部１０４の内側に回転自在に支持された回転軸１０７の周囲に、該回転軸１０７と同軸に支持固定されている。

ウォーム１０３は、軸方向中間部の外周面に、ホイール歯１０６と噛合するウォーム歯１０８を有する。ウォーム１０３は、ウォーム歯１０８を挟んだ軸方向２箇所位置を、２つの玉軸受１０９ａ、１０９ｂにより、ウォーム収容部１０５の内側に回転自在に支持されている。２つの玉軸受１０９ａ、１０９ｂのうち、ウォーム１０３の先端側（図１９の右側）の玉軸受１０９ａの外輪は、ウォーム収容部１０５の奥端側部分の内側に内嵌固定されたホルダ１１０に圧入されている。玉軸受１０９ａの内輪は、ウォーム１０３のうちでウォーム歯１０８よりも先端側に位置する部分に備えられた大径部１１１に、合成樹脂製のブッシュ１１２を介して隙間嵌により外嵌されている。すなわち、玉軸受１０９ａの内輪は、ウォーム１０３の大径部１１１に隙間嵌で外嵌されたブッシュ１１２にがたつきなく外嵌されている。ウォーム１０３の基端側（図１９の左側）の玉軸受１０９ｂの外輪は、ウォーム収容部１０５の開口部に圧入されており、玉軸受１０９ｂの内輪は、ウォーム１０３の基端部に外嵌されている。ウォーム１０３の基端部には、電動モータ１１３の出力軸が、トルクの伝達を可能に接続されている。すなわち、ウォーム１０３は、電動モータ１１３により回転駆動することができる。

ウォーム減速機１００では、ホイール歯１０６とウォーム歯１０８との噛合部に、ウォーム減速機１００を構成する部品のそれぞれの寸法誤差や組立誤差などに基づいて、不可避のバックラッシュが存在する。このバックラッシュの存在に基づき、ステアリングホイールの回転方向を変える際に、噛合部で耳障りな歯打ち音が発生する場合がある。図示の例では、このような歯打ち音の発生を抑えるために、ウォーム１０３の先端部を、ウォームホイール１０２の側に向けて弾性的に付勢している。

すなわち、ウォーム１０３の基端部はウォーム収容部１０５に対し、ラジアル隙間を有する玉軸受１０９ｂにより、若干の揺動変位を可能に支持されている。ウォーム１０３の大径部１１１の外周面と、ブッシュ１１２の内周面との間には環状隙間が全周にわたって存在する。ウォーム１０３の先端部にはパッド１１４が外嵌され、パッド１１４とホルダ１１０との間にねじりコイルばね１１５が設置されている。ねじりコイルばね１１５によって、パッド１１４を、ウォーム１０３がウォームホイール１０２に対して遠近動する方向である第２方向（図１９の上下方向）に関して、ウォームホイール１０２の側に向けて弾性的に押圧することにより、ウォーム１０３の先端部を、第２方向に関してウォームホイール１０２の側（図１９の下側）に向けて弾性的に付勢している。これにより、ホイール歯１０６とウォーム歯１０８との間のバックラッシュが抑えられ、歯打ち音の発生が抑えられる。

また、特許第６１０８３５８号公報（特許文献２）、特許第６３１３９６９号公報（特許文献３）などに記載されて、従来から知られているように、ウォームの先端部をウォームホイールの側に弾性的に付勢することにより、ホイール歯とウォーム歯との間のバックラッシュを抑える構造を備えたウォーム減速機として、ウォームの先端部に外嵌した転がり軸受に対して、付勢用のばねの全体を径方向外側に重畳して配置する構造が知られている。この構造では、付勢用のばねにより、転がり軸受を介してウォームの先端部をウォームホイールの側に向けて弾性的に付勢する。

特許第４３８１０２４号公報 特許第６１０８３５８号公報 特許第６３１３９６９号公報

特許第４３８１０２４号公報に記載の構造では、ウォーム１０３の先端部は、玉軸受１０９ａによって転がり支持されるほか、その外周面に押し付けられたパッド１１４の内周面によって滑り支持される。このため、この滑り支持される部分に作用する摩擦力の分だけ、ウォーム１０３の作動トルクが大きくなるので、作動トルクの大きさを抑える面から
改善の余地がある。

特許第６１０８３５８号公報および特許第６３１３９６９号公報に記載の構造では、ウォームの先端部の外周面に押し付けられて滑り接触するパッドが存在しないため、その分、ウォームの作動トルクを抑えることができる。

しかしながら、特許第６１０８３５８号公報および特許第６３１３９６９号公報に記載の構造では、ウォームの先端部に外嵌された転がり軸受に対して、付勢用のばねの全体が径方向外側に重畳して配置されている。このため、ばねの設置箇所において、ハウジングのウォーム収容部が大径化する、または、ウォーム収容部の大径化を抑えようとすると、ばねの設置スペースが狭くなり、ばねの設計の自由度が少なくなるという問題がある。

本発明は、ウォームの先端部をウォームホイールの側に向けて付勢するばねの設置箇所におけるハウジングの大径化を抑えられ、かつ、該ばねの設計の自由度を確保しやすくすることができ、しかもウォームの作動トルクを抑えられる、ウォーム減速機を提供することを目的とする。

本発明の一態様のウォーム減速機は、ハウジングと、ウォームホイールと、ウォームと、ホルダと、支持軸受と、板ばねとを備える。

前記ハウジングは、ホイール収容部、および、軸方向中間部が前記ホイール収容部に開口したウォーム収容部を有する。

前記ウォームホイールは、外周面にホイール歯を有し、かつ、前記ホイール収容部の内側に回転自在に支持される。

前記ウォームは、外周面に、前記ホイール歯と噛合するウォーム歯を有し、かつ、前記ウォーム収容部の内側に回転自在に支持される。

前記ホルダは、円環状に構成され、径方向内側に前記ウォームの先端部が挿通され、かつ、前記ウォーム収容部に内嵌固定されている。

前記支持軸受は、内輪および外輪を有する転がり軸受であり、前記外輪の外周面と前記ホルダの内周面との間に径方向の隙間を介在させた状態で、前記ウォームの先端部の外周面と前記ホルダの内周面との間に配置されている。前記外輪の外周面と前記ホルダの内周面との間に、円筒状のブッシュを配置することもできる。

前記板ばねは、前記ホルダに組み付けられ、かつ、前記支持軸受を介して前記ウォームの先端部を、前記ウォームホイールの側に向けて弾性的に付勢する。

前記ホルダは、径方向内側に前記支持軸受が配置されるホルダ筒部と、前記ホルダ筒部に対して、前記ウォーム収容部の軸方向である第１方向の一方側に隣り合う位置に配置されるばね保持部とを有する。

前記板ばねは、前記ばね保持部に取り付けられ、かつ、前記支持軸受に対して前記第１方向の一方側に配置される本体板部と、前記本体板部に接続され、かつ、前記外輪の外周面のうち前記板ばねによる前記ウォームの先端部の付勢方向である第２方向に関して前記ウォームホイールから遠い側に位置する部分を、前記本体板部で発生した弾力に基づいて押圧する押圧板部とを有する。

本発明の一態様のウォーム減速機では、前記ホルダ筒部の内周面に径方向の変位を阻止された状態で内嵌され、かつ、前記外輪の外周面に径方向の隙間を介在させた状態で外嵌された円筒状のブッシュを備える。

本発明の一態様のウォーム減速機では、前記ブッシュは、前記第１方向と前記第２方向とのいずれにも直交する第３方向に関して前記外輪に隣接する部分に、周方向両側に隣接する部分に比べて径方向の肉厚が小さいブッシュばね部を有し、前記ブッシュばね部の径方向内側面を前記外輪の外周面に接触させており、前記ブッシュばね部の径方向外側に、前記ブッシュばね部が径方向外側に向けて弾性変形することを許容する隙間が存在する。

本発明の一態様のウォーム減速機では、前記第１方向の一方側が、前記ウォームの基端側である。

本発明の一態様のウォーム減速機は、前記ホルダに対して前記ウォームの先端部が、前記第１方向と前記第２方向とのいずれにも直交する第３方向に変位することを抑えるための第２板ばねを備える。前記第２板ばねは、前記外輪を前記第３方向の両側から弾性的に挟持する２つの弾性板部を有する。

本発明の一態様のウォーム減速機によれば、ウォームの先端部をウォームホイールの側に向けて付勢する板ばねの設置箇所におけるハウジングの大径化を抑えられ、かつ、該板ばねの設計の自由度を確保しやすくすることができ、しかもウォームの作動トルクを抑えられる。

図１は、本発明の実施の形態の第１例のウォーム減速機を組み込んだ電動パワーステアリング装置を示す図である。 図２は、第１例のウォーム減速機を組み込んだ電動パワーステアリング装置の一部を示す図である。 図３は、図２のＡ－Ａ断面図である。 図４（ａ）は、第１例の直交型のウォーム減速機を構成するウォームホイールおよびウォームを、ウォームホイールの中心軸とウォームの中心軸とのいずれにも直交する方向から見た図であり、図４（ｂ）は、斜交型のウォーム減速機を構成するウォームホイールおよびウォームを、ウォームホイールの中心軸とウォームの中心軸とのいずれにも直交する方向から見た図である。 図５は、図３の右上部の拡大図である。 図６は、第１例の付勢機構（ホルダ、支持軸受、ブッシュ、および板ばね）を、図５の右側から見た図である。 図７は、第１例の付勢機構を、図６の左側から見た図である。 図８は、第１例の付勢機構を、図５の左側から見た図である。 図９は、第１例の付勢機構を、図５の右側から見た分解斜視図である。 図１０は、第１例の付勢機構を、図５の左側から見た分解斜視図である。 図１１は、本発明の実施の形態の第２例を示す、図５に相当する図である。 図１２は、第２例の付勢機構を、図１１の左側から見た図である。 図１３は、第２例の付勢機構を、図１１の左側から見た分解斜視図である。 図１４は、第３例の付勢機構を示す、図１２に相当する図である。 図１５は、第３例の付勢機構を示す、図１３に相当する図である。 図１６は、第４例の付勢機構を示す、図１２に相当する図である。 図１７は、図１６のＢ－Ｂ断面図である。 図１８は、第４例の付勢機構を示す、図１３に相当する図である。 図１９は、ウォーム減速機の従来構造の１例を示す断面図である。

［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例について、図１～図１０を用いて説明する。なお、本例では、本発明の一態様のウォーム減速機を、ピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明する。ただし、本発明のウォーム減速機は、コラムアシスト式、デュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置や、電動パワーステアリング装置以外の各種の機械装置に対して広く適用可能である。

本例の電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２と、ステアリングシャフト３と、ステアリングコラム４と、１対の自在継手５ａ、５ｂと、中間シャフト６と、ステアリングギヤユニット７と、電動アシスト装置８とを備える。

ステアリングホイール２は、ステアリングシャフト３の後端部に支持固定されている。ステアリングシャフト３は、車体に支持されたステアリングコラム４の内側に、回転自在に支持されている。ステアリングシャフト３の前端部は、後側の自在継手５ａと、中間シャフト６と、前側の自在継手５ｂとを介して、ステアリングギヤユニット７のピニオン軸９に接続されている。このため、運転者がステアリングホイール２を回転させると、ステアリングホイール２の回転は、ステアリングシャフト３と１対の自在継手５ａ、５ｂと中間シャフト６とを介して、ピニオン軸９に伝達される。ピニオン軸９の回転は、ピニオン軸９と噛合した、ステアリングギヤユニット７のラック軸１０の直線運動に変換される。この結果、１対の操舵輪にステアリングホイール２の回転操作量に応じた舵角が付与される。電動アシスト装置８は、電動モータ１５を動力源として発生した補助動力をピニオン軸９に付与する。この結果、運転者がステアリングホイール２を回転操作するのに要する力が軽減される。

ステアリングギヤユニット７は、車体に支持固定されるハウジング１１と、ラック軸１０と、ピニオン軸９とを備える。ハウジング１１は、車幅方向に伸長するラック収容部１２と、ラック収容部１２の軸方向一方側部（図１における右側部）に接続されたピニオン収容部１３とを有する。ピニオン収容部１３の中心軸は、ラック収容部１２の中心軸に対して、ねじれの位置に存在する。ピニオン収容部１３の内部空間は、ラック収容部１２の内部空間に連通している。ラック軸１０は、ラック収容部１２の内側に軸方向（車幅方向）の移動のみを可能に支持されている。ピニオン軸９は、ピニオン収容部１３の内側に回転のみを可能に支持されている。ピニオン軸９は、ピニオン収容部１３の内側に配置された図示しない先半部（図２における下半部）の外周面に、ピニオン歯を有する。ピニオン軸９の基端部（図２における上端部）は、ハウジング１１の外部に突出し、前側の自在継手５ｂに接続されている。ラック軸１０は、ラック収容部１２の内側に配置された図示しない軸方向一方側部（図１における右側部）の外周面の周方向一部に、ピニオン軸９のピニオン歯と噛合するラック歯を有する。本例では、ピニオン軸９とラック軸１０とのいずれにも直交する方向から見た場合に、ピニオン軸９とラック軸１０とが斜交している。

電動アシスト装置８は、ウォーム減速機１４と、電動モータ１５とを備える。電動アシスト装置８は、電動モータ１５の回転を、ウォーム減速機１４により減速して、ピニオン軸９に伝達するように構成されている。

ウォーム減速機１４は、ハウジング１６と、ウォームホイール１７と、ウォーム１８と、ホルダ１９と、支持軸受２０と、板ばね２１とを備える。

ハウジング１６は、ホイール収容部２２、および、軸方向中間部がホイール収容部２２に開口したウォーム収容部２３を有する。

すなわち、ホイール収容部２２の中心軸と、ウォーム収容部２３の中心軸とは、互いにねじれの位置に配置されている。また、ウォーム収容部２３の軸方向中間部は、ホイール収容部２２の径方向外端部の周方向１箇所に一体的に接続されており、かつ、この接続された部分を通じて、ウォーム収容部２３の内部空間が、ホイール収容部２２の内部空間に連通している。本例では、ウォーム収容部２３は、有底円筒状に構成されており、具体的には、軸方向の先端（図３における右端）が塞がれ、かつ、軸方向の基端（図３における左端）が開口している。

本例では、ホイール収容部２２は、ステアリングギヤユニット７のハウジング１１を構成するピニオン収容部１３の軸方向中間部に対して、同軸かつ一体的に接続されている。ホイール収容部２２の内部空間は、ピニオン収容部１３の内部空間に連通している。

ウォームホイール１７は、外周面にホイール歯２４を有し、かつ、ホイール収容部２２の内側に回転自在に支持されている。本例では、ウォームホイール１７は、ピニオン軸９の軸方向中間部に外嵌固定されている。

ウォーム１８は、外周面の軸方向中間部に、ホイール歯２４と噛合するウォーム歯２５を有し、かつ、ウォーム収容部２３の内側に回転自在に支持されている。

本例では、ウォーム１８の基端部（図３における左端部）は、ウォーム収容部２３に対し、若干の揺動変位を可能に支持され、かつ、電動モータ１５の出力軸２６に、トルク伝達を可能に接続されている。

このために、本例では、ウォーム１８は、基端部の内周面に、雌スプライン部２７を有する。電動モータ１５は、出力軸２６をウォーム収容部２３と同軸に配置した状態で、ウォーム収容部２３の軸方向の基端部に、ねじ止めにより結合固定されている。ウォーム１８の雌スプライン部２７と、電動モータ１５の出力軸２６の外周面に備えられた雄スプライン部２８とを、スプライン係合させている。これにより、ウォーム１８の基端部と電動モータ１５の出力軸２６とを、トルク伝達を可能に、かつ、ウォーム１８の若干の揺動変位を可能に接続している。また、ウォーム１８の基端部は、ウォーム収容部２３に対し、ラジアル隙間を有する玉軸受２９により、若干の揺動変位を可能に支持されている。

本例では、ウォーム１８の先端部の外周面は、段付円筒面により構成されている。すなわち、ウォーム１８の先端部の外周面は、図５に示すように、先端側部を構成する小径円筒面部３０と、基端側部を構成する、小径円筒面部３０よりも大径の大径円筒面部３１とを有する。

なお、本例のウォーム減速機１４は、図４（ａ）に示すように、後述する板ばね２１によるウォーム１８の先端部の付勢方向である第２方向（図３および図５における上下方向）から見て、ウォームホイール１７の中心軸Ｏ₁₇と、ウォーム１８の中心軸（電動モータ１５の出力軸２６の中心軸）Ｏ₁₈とが直交している、直交型のウォーム減速機である。ただし、本発明は、図４（ｂ）に示すように、第２方向から見て、ウォームホイール１７の中心軸Ｏ₁₇と、ウォーム１８の中心軸Ｏ₁₈とが斜交、すなわち鋭角に交わる、斜交型のウォーム減速機に適用することもできる。本発明を斜交型のウォーム減速機に適用すれば、ステアリングギヤユニットを構成するピニオン軸とラック軸とのいずれにも直交する方向から見て、ピニオン軸とラック軸とが斜交している場合でも、ラック軸に対して、電動アシスト装置を構成する電動モータの中心軸を平行に配置することが可能になる。このため、電動パワーステアリング装置を車体に組み付けた状態でのレイアウト性を向上させることができる。このような効果は、本例のようなピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置に限らず、デュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置についても、同様に得られる。

本例のウォーム減速機１４では、図３および図５に示すように、ウォーム１８の先端部の外周面と、ウォーム収容部２３の先端部の内周面との間に、ホルダ１９と、支持軸受２０と、板ばね２１とが配置されている。

ホルダ１９は、円環状に構成され、径方向内側にウォーム１８の先端部が挿通され、かつ、ウォーム収容部２３に内嵌固定されている。支持軸受２０は、内輪３２および外輪３３を有する転がり軸受であり、外輪３３の外周面とホルダ１９の内周面との間に、径方向の隙間を介在させた状態で、ウォーム１８の先端部の外周面とホルダ１９の内周面との間に配置されている。板ばね２１は、ホルダ１９に組み付けられ、かつ、支持軸受２０を介してウォーム１８の先端部を、ウォームホイール１７の側に向けて弾性的に付勢している。これにより、ホイール歯２４とウォーム歯２５との噛合部でのバックラッシュが抑えられている。

ホルダ１９は、図５～図１０に示すように、径方向内側に支持軸受２０が配置されるホルダ筒部３５と、ホルダ筒部３５に対して、ウォーム収容部２３の軸方向である第１方向（図３および図５における左右方向）の一方側（図３および図５における右側）に隣り合う位置に配置されるばね保持部３６とを有する。ホルダ１９は、十分な強度および剛性を有する材料、たとえば、金属材料、必要に応じて強化材を混入した合成樹脂などにより構成することが好ましい。

本例では、ホルダ筒部３５は、円筒状に構成されている。ホルダ筒部３５は、内周面の周方向１箇所、具体的には、内周面のうち第２方向に関してウォームホイール１７に近い側の端部に、径方向内側および第１方向の他方側（図３および図５における左側）に開口する凹部３７を有する。本例では、ホルダ１９をウォーム収容部２３に内嵌固定するために、ホルダ筒部３５の外周面をウォーム収容部２３の内周面に締り嵌め（圧入）により内嵌している。

本例では、ホルダ１９は、ホルダ筒部３５の第１方向の一方側の端部から径方向内側に向けて伸長した円輪状のホルダ側板部３８をさらに備える。ホルダ側板部３８は、周方向１箇所、具体的には、第２方向に関してウォームホイール１７から遠い側の端部に、径方向内側および軸方向両側に開口する切り欠き３９を有する。

本発明を実施する場合、ホルダを構成するばね保持部は、ウォーム減速機を組み立てた状態で板ばねを適正に取り付けることができる限り、任意の形状を採用することができる。

本例では、ばね保持部３６は、ホルダ側板部３８の径方向内側部から第１方向の一方側に向けて突出している。ばね保持部３６は、図６および図９に示すように、第１方向から見て、ホルダ１９の中心軸を中心とする略円弧形状を有する。

すなわち、ばね保持部３６は、ホルダ側板部３８の径方向内側部のうち、第２方向に関してウォームホイール１７に近い側の端部から、第１方向と第２方向とのいずれにも直交する方向である第３方向（図３および図５における表裏方向）の一方側（図３および図５における表裏方向の裏側、図６における右側）の端部に掛けての部分から、第１方向の一方側に向けて突出している。なお、本例のウォーム減速機１４は、直交型のウォーム減速機であるため、第３方向は、ウォームホイール１７の軸方向と一致する。また、本発明を実施する場合、ばね保持部の周方向長さは、ばね保持部に対して板ばねを取り付けることができ、かつ、ばね保持部に取り付けた板ばねにより、支持軸受を介してウォームの先端部をウォームホイールの側に向けて弾性的に付勢することができる限り、任意の長さに設定することができる。

本例では、ばね保持部３６は、ホルダ側板部３８の径方向内側部から第１方向の一方側に向けて突出した、略部分筒状の部分筒状部４０と、部分筒状部４０の第１方向の一方側の端部から径方向外側に向けて突出した鍔部４１とからなる。本例では、部分筒状部４０のうち、第２方向に関してウォームホイール１７に近い側に位置する周方向端部４２は、第３方向に伸長する平板状に構成されている。部分筒状部４０のうち、周方向端部４２以外の部分は、部分円筒状に構成されている。ただし、部分筒状部は、その全体を部分円筒状に構成することもできる。

本例では、支持軸受２０は、図５、図６、図８～図１０に示すように、玉軸受により構成されている。すなわち、支持軸受２０は、外周面に内輪軌道を有する内輪３２と、内周面に外輪軌道を有する外輪３３と、これらの内輪軌道と外輪軌道との間に配置された、それぞれが転動体である複数個の玉３４とを有する。ただし、本発明を実施する場合には、支持軸受として、転動体が円筒ころである円筒ころ軸受、転動体が円すいころである円すいころ軸受などを用いることもできる。

本例では、内輪３２は、ウォーム１８の先端部の外周面である大径円筒面部３１に締り嵌めにより外嵌されている。すなわち、内輪３２は、大径円筒面部３１に外嵌固定されている。ただし、本発明を実施する場合には、内輪を、ウォームの先端部の外周面に、中間嵌めなどにより径方向のがたつきを生じないように外嵌することもできる。

本例では、図５に示すように、外輪３３の外周面とホルダ１９の内周面との間に、径方向の隙間を介在させ、かつ、円筒状のブッシュ４３を配置している。すなわち、本例では、外輪３３は、ブッシュ４３の内周面に隙間嵌めにより内嵌されており、ブッシュ４３は、ホルダ１９の内周面に径方向の変位を阻止された状態で内嵌されている。なお、ブッシュ４３は、外輪３３の外周面に対する緩衝性を確保する、すなわち外輪３３の外周面がぶつかる際の衝撃や打音を抑えるための部材である。このようなブッシュ４３は、合成樹脂、ゴムなどにより構成することが好ましい。なお、本発明を実施する場合には、ブッシュを省略することもできる。

本例では、ウォーム１８の先端部は、外輪３３の外周面とブッシュ４３の内周面との間に存在する環状隙間に基づいて、板ばね２１による付勢方向である第２方向の変位が可能となっている。

本例では、ブッシュ４３は、ホルダ１９を構成するホルダ筒部３５の内周面に径方向の変位を阻止された状態で、たとえば圧入により内嵌され、かつ、外輪３３の外周面に径方向の隙間を介在させた状態で外嵌されている。ブッシュ４３の第１方向の一方側の側面は、ホルダ１９を構成するホルダ側板部３８の第１方向の他方側の側面に当接している。また、図示の例では、ブッシュ４３は、第１方向の他方側の端部から径方向外側に向けて突出した鍔部４４を全周にわたり有する。鍔部４４の第１方向の一方側の側面は、ホルダ筒部３５の第１方向の他方側の側面に当接している。ただし、鍔部４４は、省略することもできる。ブッシュ４３の内径は、ホルダ１９を構成するホルダ側板部３８の内径とほぼ同じである。ブッシュ４３は、外周面の周方向１箇所に凸部４５を有し、凸部４５をホルダ１９の凹部３７に係合させることにより、ホルダ１９に対する周方向位置が規制されている。ブッシュ４３は、ホルダ１９の切り欠き３９と軸方向に対向（整合）する箇所に、径方向内側および軸方向両側に開口する切り欠き４６を有する。

板ばね２１は、図５、図６、および図９に示すように、ばね保持部３６に取り付けられ、かつ、支持軸受２０に対して第１方向の一方側に配置される本体板部４７と、本体板部４７に接続され、かつ、外輪３３の外周面のうち第２方向に関してウォームホイール１７から遠い側に位置する部分を、本体板部４７で発生した弾力に基づいて押圧する押圧板部４８とを有する。

本発明を実施する場合、板ばねを構成する本体板部は、支持軸受を介してウォームの先端部をウォームホイールの側に向けて弾性的に付勢するための弾力を発生させることができる限り、任意の形状を採用することができる。本例では、本体板部４７は、図６に示すように、第１方向から見て、略円弧形状を有する。

具体的には、本体板部４７は、円弧部４９と、第１直線部５０と、第２直線部５１と、第３直線部５２と、第４直線部５３とを有する。円弧部４９は、本体板部４７の周方向中間部を構成しており、第１方向から見て、第３方向の一方側が凸となる円弧形状を有する。第１直線部５０は、円弧部４９のうち、第２方向に関してウォームホイール１７に近い側の周方向端部から、第３方向の他方側に向けて伸長している。第２直線部５１は、第１直線部５０の第３方向の他方側の端部から、第２方向に関してウォームホイール１７から遠い側に向けて伸長している。第３直線部５２は、第２直線部５１の第２方向に関してウォームホイール１７から遠い側の端部から、第３方向の一方側に向けて伸長している。第３直線部５２の長さは、第１直線部５０の長さよりも短い。第４直線部５３は、円弧部４９のうち、第２方向に関してウォームホイール１７から遠い側の端部から、第３方向の他方側に向けて伸長している。なお、本発明を実施する場合、本例の第２直線部５１に対応する部分は、円弧形状を有する板部により構成することもできる。また、本例の第２直線部５１および第３直線部５２に対応する部分は、ばね保持部に引っ掛けることで、板ばねをばね保持部に取り付けることができる形状であれば、任意の形状を採用することができる。

本例では、押圧板部４８は、第４直線部５３の第３方向の他方側の端部から、第１方向の他方側に向けて伸長している。押圧板部４８は、図５に示すように、第１方向の中間部が最も径方向内側に位置するＶ字形状を有する。押圧板部４８は、第１方向の他方側の端部に、第１方向の他方側に向かうにしたがって径方向外側に向かう方向に傾斜したガイド板部５４を有する。

本例では、板ばね２１は、図６に示すように、本体板部４７を構成する第１直線部５０と第３直線部５２との間に、ばね保持部３６を構成する部分筒状部４０の周方向端部４２の第３方向の他方側の端部を圧入することにより、ばね保持部３６に取り付けられている。この状態で、板ばね２１を構成する円弧部４９の一部が、ばね保持部３６の部分筒状部４０の径方向外側面に沿って配置されている。また、この状態で、板ばね２１を構成する押圧板部４８が、ホルダ１９およびブッシュ４３の切り欠き３９、４６の内側に配置され、かつ、押圧板部４８の第１方向の中間部が、外輪３３の外周面のうち第２方向に関してウォームホイール１７から遠い側に位置する部分を、本体板部４７を弾性変形させることにより発生させた弾力に基づいて押圧している。すなわち、本例では、板ばね２１をばね保持部３６に取り付け、かつ、板ばね２１の押圧板部４８の第１方向の中間部を、外輪３３の外周面のうち第２方向に関してウォームホイール１７から遠い側に位置する部分に接触させた状態で、板ばね２１の本体板部４７は、第２方向に関してウォームホイール１７に近い側の端部とウォームホイール１７から遠い側の端部との間隔が拡げられるように弾性変形している。そして、この弾性変形に伴って発生した弾力に基づいて、押圧板部４８の第１方向の中間部が、外輪３３の外周面のうち第２方向に関してウォームホイール１７から遠い側に位置する部分を押圧している。これにより、板ばね２１は、支持軸受２０を介してウォーム１８の先端部を、ウォームホイール１７の側に向けて弾性的に付勢している。

なお、本発明を実施する場合、板ばねを構成する本体板部の周方向長さは、本体板部の曲げ剛性を低く抑えて、適度な弾力を発生させられるようにする観点から、本例の本体板部４７（図６参照）のように、支持軸受の周方向に関して半周以上の長さに設定することが好ましい。

なお、本例のウォーム減速機１４を組み立てる際には、ホルダ１９のホルダ筒部３５にブッシュ４３を内嵌し、かつ、ホルダ１９のばね保持部３６に板ばね２１を取り付けた後に、ブッシュ４３および板ばね２１の押圧板部４８の径方向内側に、支持軸受２０を第１方向の他方側から挿入する。この際に、板ばね２１のガイド板部５４の径方向内側面は、支持軸受２０の挿入作業を行う際に外輪３３をガイドするためのガイド面として機能させることができる。

本例のウォーム減速機１４によれば、以下の作用効果を奏することができる。

ウォーム１８の先端部の外周面に押し付けられて滑り接触するパッドが存在しない。ウォーム１８の先端部は、転がり軸受である支持軸受２０によって転がり支持される。このため、ウォーム１８の作動トルクを抑えることができる。

ウォーム１８の先端部に外嵌された支持軸受２０に対して、付勢用の板ばね２１の全体が径方向外側に重畳して配置されていない。すなわち、板ばね２１を構成する押圧板部４８のみが、支持軸受２０に対して径方向外側に重畳して配置され、板ばね２１を構成する本体板部４７が、支持軸受２０に対して第１方向の一方側に配置される。このため、板ばね２１の設置箇所において、ハウジング１６のウォーム収容部２３の大径化を抑えることができる。

板ばね２１のうち、付勢のための弾力を発生させる部位である本体板部４７は、支持軸受２０に対して第１方向の一方側に配置される。このため、本体板部４７の配置空間を広く確保することができる。したがって、本体板部４７を含む板ばね２１の設計の自由度を確保しやすい。

［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例について、図１１～図１３を用いて説明する。

本例の構造では、ウォーム１８ａの先端部の外周面と、ウォーム収容部２３ａの先端部の内周面との間に、ホルダ１９ａと、支持軸受２０と、板ばね２１ａと、ブッシュ４３ａとの組立体が、第１方向に関して、実施の形態の第１例の場合と逆向きに組み付けられている。このため、ホルダ１９ａを構成するばね保持部３６ａ、および、板ばね２１ａを構成する本体板部４７ａは、支持軸受２０に対して、ウォーム１８ａの基端側（図１１における左側）に配置されている。これに伴い、本例の構造では、ウォーム１８ａの先端部、および、ウォーム収容部２３ａの先端部のうち、支持軸受２０よりも図１１において右側に位置する部分の軸方向寸法を、実施の形態の第１例の場合よりも短くして、その分、ウォーム減速機を第１方向にコンパクト化している。なお、本例の構造では、第１方向に関する一方側は、図１１における左側、すなわちウォーム１８ａの基端側となり、第１方向に関する他方側は、図１１における右側となる。

本例では、ホルダ１９ａを構成するばね保持部３６ａは、その全体が、第１方向から見て円弧形状を有する。ばね保持部３６ａを構成する鍔部４１ａは、部分筒状部４０ａの第１方向の一方側の端部から、径方向内側に向けて突出している。

本例では、ブッシュ４３ａの鍔部４４（図５参照）を省略している。

本例では、板ばね２１ａを構成する本体板部４７ａの第２直線部５１ａは、円弧部４９ａのうち、第２方向に関してウォームホイール１７に近い側の周方向端部から、円弧部４９ａの径方向に関して外側に折り曲げられている。本体板部４７ａの第３直線部５２ａは、第２直線部５１ａの先端部から、第３方向に関して円弧部４９ａ側に折り曲げられ、円弧部４９ａのうち、第２方向に関してウォームホイール１７に近い側の端部と略平行に配置されている。

本例では、板ばね２１ａは、図１２に示すように、本体板部４７ａを構成する円弧部４９ａのうち第２方向に関してウォームホイール１７に近い側の端部と第３直線部５２ａとの間に、ばね保持部３６ａを構成する部分筒状部４０ａのうち第２方向に関してウォームホイール１７に近い側の周方向端部を圧入することにより、ばね保持部３６ａに取り付けられている。この状態で、本体板部４７ａを構成する円弧部４９ａの一部が、ばね保持部３６ａを構成する部分筒状部４０ａの径方向内側面に沿って配置されている。

本例では、板ばね２１ａを構成する押圧板部４８ａは、ガイド板部５４（図５参照）を備えていない。その代わりに、板ばね２１ａは、本体板部４７ａを構成する第４直線部５３の先端部から、第１方向に関して一方側に伸長するガイド板部５４ａを有する。ガイド板部５４ａは、第１方向の一方側に向かうにしたがって径方向外側に向かう方向に傾斜している。

本例のウォーム減速機を組み立てる際には、ホルダ１９ａのホルダ筒部３５にブッシュ４３ａを内嵌し、かつ、ホルダ１９ａのばね保持部３６ａに板ばね２１ａを取り付けた後に、ブッシュ４３ａおよび板ばね２１ａの押圧板部４８ａの径方向内側に、支持軸受２０を第１方向の一方側から挿入する。この際に、板ばね２１ａのガイド板部５４ａの径方向内側面は、支持軸受２０の挿入作業を行う際に外輪３３をガイドするためのガイド面として機能させることができる。
その他の構成及び作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例について、図１４および図１５を用いて説明する。

本例の構造では、ブッシュ４３ｂは、それぞれが第３方向に関して支持軸受２０の外輪３３に隣接する部分である、第３方向に関して両側に位置する周方向２箇所のそれぞれに、周方向両側に隣接する部分に比べて径方向の肉厚が小さいブッシュばね部５５を有する。本例では、ブッシュばね部５５は、径方向外側が凹側であり、径方向内側が凸側である、部分円筒状に構成されている。

本例では、２つのブッシュばね部５５のそれぞれの径方向内側面を支持軸受２０の外輪３３の外周面に接触させている。また、２つのブッシュばね部５５のそれぞれの径方向外側面を、ホルダ筒部３５の内周面に隙間を介して対向させている。すなわち、２つのブッシュばね部５５のそれぞれの径方向外側に、該ブッシュばね部５５が径方向外側に向けて弾性変形することを許容する隙間を存在させている。

本例の構造では、外輪３３の外周面とブッシュ４３ｂの内周面との間に存在する径方向の隙間の存在にかかわらず、２つのブッシュばね部５５の弾力によって、ウォームの先端部が第３方向に変位するのを抑えることができる。なお、本発明を実施する場合には、ブッシュばね部によりウォームの先端部が第３方向に変位することを抑えることができれば、ブッシュばね部の数は、１つ、または、３つ以上とすることもできる。また、本発明を実施する場合には、ブッシュをホルダと一体に成形することもできる。この場合には、ブッシュばね部が径方向外側に向けて弾性変形することを許容する隙間を形成するために、ホルダの外周面に凹部を設けることもできる。
その他の構成及び作用効果は、実施の形態の第２例と同様である。

［実施の形態の第４例］
本発明の実施の形態の第４例について、図１６～図１８を用いて説明する。

本例のウォーム減速機は、ホルダ１９ａに対してウォームの先端部が、第３方向に変位することを抑えるための第２板ばね５６をさらに備える。本例では、第２板ばね５６は、図１８に示すように、全体を部分円筒状に構成されており、基部５７と、２つの弾性板部５８とを有する。

基部５７は、Ｕ字形に配置された、外径側平板部５９、内径側平板部６０、および連結板部６１を有する。２つの弾性板部５８は、内径側平板部６０の幅方向両側の端部から、周方向に関して互いに逆向きに伸長している。すなわち、２つの弾性板部５８のそれぞれは、部分円筒状に構成されている。

第２板ばね５６は、図１７に示すように、ホルダ筒部３５およびブッシュ４３ａのうち、第２方向に関してウォームホイール１７に近い側の端部を、外径側平板部５９と内径側平板部６０との間に挟み込むようにして、ホルダ筒部３５およびブッシュ４３ａに取り付けられている。この状態で、内径側平板部６０および２つの弾性板部５８は、外輪３３の外周面とブッシュ４３ａの内周面との間に存在する径方向の隙間内に配置され、かつ、２つの弾性板部５８により、外輪３３を第３方向の両側から弾性的に挟持している。

本例の構造では、外輪３３の外周面とブッシュ４３ａの内周面との間に存在する径方向の隙間の存在にかかわらず、２つの弾性板部５８の弾力によって、ウォームの先端部が第３方向に変位するのを抑えることができる。
その他の構成及び作用効果は、実施の形態の第２例と同様である。

本発明は、上述した各実施の形態の構成を、矛盾が生じない範囲で、適宜組み合わせて実施することができる。

１ 電動パワーステアリング装置
２ ステアリングホイール
３ ステアリングシャフト
４ ステアリングコラム
５ａ、５ｂ 自在継手
６ 中間シャフト
７ ステアリングギヤユニット
８ 電動アシスト装置
９ ピニオン軸
１０ ラック軸
１１ ハウジング
１２ ラック収容部
１３ ピニオン収容部
１４ ウォーム減速機
１５ 電動モータ
１６ ハウジング
１７ ウォームホイール
１８、１８ａ ウォーム
１９、１９ａ ホルダ
２０ 支持軸受
２１、２１ａ 板ばね
２２ ホイール収容部
２３ ウォーム収容部
２４ ホイール歯
２５ ウォーム歯
２６ 出力軸
２７ 雌スプライン部
２８ 雄スプライン部
２９ 玉軸受
３０ 小径円筒面部
３１ 大径円筒面部
３２ 内輪
３３ 外輪
３４ 玉
３５ ホルダ筒部
３６、３６ａ ばね保持部
３７ 凹部
３８ ホルダ側板部
３９ 切り欠き
４０、４０ａ 部分筒状部
４１、４１ａ 鍔部
４２ 周方向端部
４３、４３ａ ブッシュ
４４ 鍔部
４５ 凸部
４６ 切り欠き
４７、４７ａ 本体板部
４８、４８ａ 押圧板部
４９、４９ａ 円弧部
５０ 第１直線部
５１、５１ａ 第２直線部
５２、５２ａ 第３直線部
５３ 第４直線部
５４、５４ａ ガイド板部
５５ ブッシュばね部
５６ 第２板ばね
５７ 基部
５８ 弾性板部
５９ 外径側平板部
６０ 内径側平板部
６１ 連結板部
１００ ウォーム減速機
１０１ ハウジング
１０２ ウォームホイール
１０３ ウォーム
１０４ ホイール収容部
１０５ ウォーム収容部
１０６ ホイール歯
１０７ 回転軸
１０８ ウォーム歯
１０９ａ、１０９ｂ 玉軸受
１１０ ホルダ
１１１ 大径部
１１２ ブッシュ
１１３ 電動モータ
１１４ パッド
１１５ ねじりコイルばね

Claims (5)

1. ホイール収容部、および、軸方向中間部が前記ホイール収容部に開口したウォーム収容部を有するハウジングと、
   外周面にホイール歯を有し、かつ、前記ホイール収容部の内側に回転自在に支持される、ウォームホイールと、
   外周面に、前記ホイール歯と噛合するウォーム歯を有し、かつ、前記ウォーム収容部の内側に回転自在に支持される、ウォームと、
   円環状に構成され、径方向内側に前記ウォームの先端部が挿通され、かつ、前記ウォーム収容部に内嵌固定されたホルダと、
   内輪および外輪を有し、前記外輪の外周面と前記ホルダの内周面との間に、径方向の隙間を介在させた状態で、前記ウォームの先端部の外周面と前記ホルダの内周面との間に配置された、転がり軸受である支持軸受と、
   前記ホルダに組み付けられ、かつ、前記支持軸受を介して前記ウォームの先端部を、前記ウォームホイールの側に向けて弾性的に付勢する、板ばねと、を備え、
   前記ホルダは、径方向内側に前記支持軸受が配置されるホルダ筒部と、前記ホルダ筒部に対して、前記ウォーム収容部の軸方向である第１方向の一方側に隣り合う位置に配置されるばね保持部とを有し、
   前記板ばねは、前記ばね保持部に取り付けられ、かつ、前記支持軸受に対して前記第１方向の一方側に配置される本体板部と、前記本体板部に接続され、かつ、前記外輪の外周面のうち前記板ばねによる前記ウォームの先端部の付勢方向である第２方向に関して前記ウォームホイールから遠い側に位置する部分を、前記本体板部で発生した弾力に基づいて押圧する押圧板部とを有する、
   ウォーム減速機。
2. 前記ホルダ筒部の内周面に径方向の変位を阻止された状態で内嵌され、かつ、前記外輪の外周面に径方向の隙間を介在させた状態で外嵌された円筒状のブッシュを備える、請求項１に記載のウォーム減速機。
3. 前記ブッシュは、前記第１方向と前記第２方向とのいずれにも直交する第３方向に関して前記外輪に隣接する部分に、周方向両側に隣接する部分に比べて径方向の肉厚が小さいブッシュばね部を有し、前記ブッシュばね部の径方向内側面を前記外輪の外周面に接触させており、前記ブッシュばね部の径方向外側に、前記ブッシュばね部が径方向外側に向けて弾性変形することを許容する隙間が存在する、請求項２に記載のウォーム減速機。
4. 前記第１方向の一方側が、前記ウォームの基端側である、請求項１～３のうちのいずれかに記載のウォーム減速機。
5. 前記ホルダに対して前記ウォームの先端部が、前記第１方向と前記第２方向とのいずれにも直交する第３方向に変位することを抑えるための第２板ばねを備え、
   前記第２板ばねは、前記外輪を前記第３方向の両側から弾性的に挟持する２つの弾性板部を有する、
   請求項１、２、４のうちのいずれかに記載のウォーム減速機。

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