JP4747367B2 - ウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車などの操舵力を補助する電動パワーステアリング装置などに用いられ、ウォームとウォームホイールとを備えたウォーム減速機、このウォーム減速機を備えた電動パワーステアリング装置に関する。

電動パワーステアリング装置では、操舵出力軸を駆動して、操舵力を補助するのに電動モータ駆動のウォーム減速機が用いられるが、そのウォームとウォームホイールとの間の軸間距離、つまりバックラッシュの調整を好適にすることが大事であり、そのために種々の提案が為されている。

図７は、そのような提案の一つであって、本発明の背景技術であるウォーム減速機の一例を示す要部断面図であり、特許文献１に記載されたものである。

このウォーム減速機４０は、ウォーム３１ａを備えたウォーム軸３１と、このウォーム３１ａと噛み合うウォームホイール３２と、ウォーム軸３１の両端の軸部分を受ける軸受３３Ａ、３３Ｂと、ウォーム軸３１とウォームホイール３２とを収容したハウジング３４と、軸受３３Ｂをバックラッシュ調整可能に支持する可動軸受体３５とを備えている。

ウォーム軸３１の電動モータＭ側の軸受３３Ａは、一般規格品のころがり玉軸受が用いられているが、他方側の軸受３３Ｂは、肉厚の薄いブッシュタイプのものである。

可動軸受体３５は、ハウジング３４の軸受３３Ｂを受ける部分に設けられた案内部３５ａ、この案内部３５ａにスライド可能に収容され、案内される押付体３５ｂ、この押付体３５ｂを付勢するコイルバネ３５ｃ、及び、このコイルバネ３５ｃを押付体３５ｂ側に押し付け、案内部３５ａの孔上部にネジ係合される操作体３５ｄを備えている。

ウォーム軸３１の軸受３３Ｂは、押付体３５ｂに収容されて、操作体３５ｄとコイルバネ３５ｃとにより、軸受３３Ｂのウォームホイール３２の軸に対する位置、つまり、ウォーム３１ａとウォームホイール３２との間のバックラッシュの調整と好適化が可能となっている。

しかしながら、この特許文献１では、このバックラッシュ調整手段の用途は、当該バックラッシュ調整のみに限定されており、他の用途の記載はなかった。

また、他にも、特許文献２を含め、ウォーム減速機におけるバックラッシュ調整手段は数多く提案されているが、いずれも、その用途はバックラッシュ調整に限定されていた。
特開２００３−１９４１５７号公報（図１、図２の符号６、８、９） 特開２００１−１０５１２号公報

本発明は、上記問題を解決しようとするもので、バックラッシュ調整手段の構造的特性に着目して、この調整手段をウォーム減速機の性能向上の他の用途にも用いることができるようにしたウォーム減速機、及び、このウォーム減速機を備えた電動パワーステアリング装置を提供することを目的としている。

本発明のウォーム減速機は、ウォームとウォームホイールとを備えたウォーム減速機であって、ウォームとウォームホイールとの間のバックラッシュを調整可能なバックラッシュ調整手段を備え、このバックラッシュ調整手段によって、前記ウォームの実効進み角を前記ウォームホイールの実効進み角に比べて噛み合い許容範囲内で増減させるようにしたことを特徴とする。

本発明の電動パワーステアリング装置は、このウォーム減速機が操舵出力軸の駆動に用いられていることを特徴とする。

本発明のウォーム減速機によれば、バックラッシュ調整手段がウォームとウォームホイールとの間の回転中心軸を結ぶ回転中心線方向だけでなく、これと異なる方向にもウォーム軸の移動を調整することができるという構造的特性を見いだし、これにより、この調整手段で、ウォームとウォームホイールとの実効進み角の増減調整を可能としたので、バックラッシュ調整手段の構造的特性に着目して、この調整手段をウォーム減速機の性能向上の他の用途にも用いることができるようにしたという効果を発揮する。

本発明の電動パワーステアリング装置によれば、このウォーム減速機が操舵出力軸の駆動に用いられているので、かかる減速機の効果を、電動パワーステアリング装置として発揮する。

以下、本発明の実施の形態（実施例）について、図面を用いて説明する。

図１は、本発明のウォーム減速機の一例を示すもので、（ａ）は、その要部断面図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は、（ａ）のＡ矢視図、（ｄ）は、（ａ）における軸受と嵌合孔との関係を概念的に示す図である。

図１（ａ）のウォーム減速機１０は、ウォーム１とウォームホイール２とを備え、直交あるいは斜交する軸間での減速動力伝達手段として一般に用いられるもので、特に、自動車などの操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、操舵出力軸を駆動するのに好適に用いられるものである。

このウォーム減速機１０は、既述のウォーム１とウォームホイール２とに加え、このウォーム１を備えたウォーム軸１′、このウォーム軸１′の両端の軸部分を回転可能に支持する一対の軸受３、ウォーム軸１′とウォームホイール２とを収容するハウジング４、このハウジング４の一方の軸受３を収容する部分に、ハウジング４に対して分離されて設けられた軸受フタ５、及び、ウォーム軸１′を回転駆動する電動モータ７とを備えている。

一対の軸受３は、ウォーム軸１′の軸部分を直接受けるもので、ころがり玉軸受で構成されている。なお、ここで用いる軸受としては、この例示のようにころがり玉軸受だけに限定されず、一般に軸受として用いられるものであれば、適宜採用可能であり、例えば、滑り軸受などであってもよい。

電動モータ７の反対側の軸受３は、軸受フタ５の軸受孔５ａに締まりばめのはめあいで嵌合されているが、図１（ｂ）に示すように、その軸方向長さの全部が嵌まり込んでいるのではなく、その一部が、軸受孔５ａから突出している。

この軸受３の突出部分は、ハウジング４側に対応して設けられた嵌合孔４ａに嵌まり込んでいるが、本発明の特徴は、この嵌合孔４ａの内径が、軸受３の外径に対して、この軸受３が嵌合孔４ａ内で、ウォーム１とウォームホイール２との間のバックラッシュを増減させるように所定範囲の移動を可能とする内径となっている点である。

より具体的には、軸受３と嵌合孔４ａとの軸中心を一致させた状態で、図１（ｂ）及び（ｄ）に示すように、軸受３の外径と嵌合孔４ａの内径との間に隙間Ｓが生じるようになっている。

また、この嵌合孔４ａは、図１（ｄ）に示すように、円形の軸受３の外径に対し、ウォーム１とウォームホイール２との軸中心を結ぶ軸中心線Ｍに対して所定角度λ（ラムダ）だけ傾いた調整線Ｌの方向への長孔、つまり、所定範囲でウォーム１とウォームホイール２との間のバックラッシュを増減させると共に、ウォームの実効進み角を前記ウォームホイールの実効進み角に比べて噛み合い許容範囲内で増減させる方向の長孔となっている。

つまり、この調整線Ｌの方向に、電動モータ７の反対側の軸受３を距離Ｘだけ調整移動させると、その軸受３は、距離Ｘ＊ｃｏｓ（λ）だけ、軸中心線Ｍ方向に移動し、かつ、距離Ｘ＊ｓｉｎ（λ）だけ、軸中心線Ｍと直角方向に移動することになる。

ここで、符号「＊」は掛け算を、符号「ｃｏｓ」は三角関数の「コサイン」、符号「ｓｉｎ」は三角関数の「サイン」を意味するものである。

この軸中心線Ｍに直角方向への軸受３の移動は、結果的に、ウォームの実効進み角をウォームホイールの実効進み角に対して増減させる移動となるが、これについては、図２、３を用いて詳しく説明する。

軸受フタ５は、また、図１（ｂ）に示すように、ハウジング４の当接面に対して気密を確保すべく、Ｏリング５ｃを嵌め込むためのシール溝５ｂと、図１（ａ）及び（ｃ）に示すように、この軸受フタ５をハウジング４に対して締付固定するための締付ボルト５ｄとを備えている。

軸受フタ５に設けられた、この締付ボルト５ｄを貫通させる貫通孔５ｅは、締付ボルト５ｄに対し余裕のある内径となっており、嵌合孔４ａ内での軸受３の所定範囲での移動を阻止せず、軸受フタ５を締付ボルト５ｄによって、前記所定範囲内の任意の位置でハウジング４に締付固定可能とするものである。

このように構成されたウォーム減速機１０によれば、軸受フタ５を軸受３と共に、嵌合孔４ａ内の可動範囲で移動させることによって、ウォーム１とウォームホイール２との間のバックラッシュを初期調整し、調整が出来たら、その状態で、軸受フタ５をハウジング４に固定することで、その状態を維持することができる。

つまり、このような構成の軸受３、嵌合孔４ａ、軸受フタ５、締付ボルト５ｄなどはバックラッシュ調整手段８となっている。

この際、上述したように、この嵌合孔４ａは、軸中心線Ｍ方向に対して所定角度λだけ傾いた調整線Ｌ方向に形成されているので、このバックラッシュ調整と同時に、ウォームの実効進み角をウォームホイールの実効進み角に対して増減させること、つまり実効進み角の調整もできる。

また、この調整のために必要な部品としては、軸受フタ５だけであるので、非常に簡単で安価なものとなっている。

更に、このウォーム軸１′を組み付ける際には、軸受３だけを取り付けない状態で、ハウジング４に組み付けし、その後に、軸受３を嵌め込んだ軸受フタ５を取り付けることができるので、組立が簡単になり、組み付け性が向上する。

つまり、本発明のウォーム減速機１０によれば、バックラッシュ調整手段８によって実効進み角の調整もでき、更に、簡易安価な構成で、ウォーム１とウォームホイール２との間のバックラッシュ初期調整を可能にし、組立性も向上させることができる。

更に、発明の本質としては、本発明のウォーム減速機１０は、バックラッシュ調整手段８がウォーム１とウォームホイール２との間の回転中心軸を結び回転中心線Ｍ方向だけでなく、これに異なる方向（例えば、調整線Ｌ方向）にもウォーム軸１′の移動を調整することができるという構造的特性を見いだし、これにより、この調整手段８で、ウォーム１とウォームホイール２の実効進み角ΓＷ、ΓＨの増減調整を可能としたものである。

特に、図１（ｄ）で説明したように、嵌合孔４ａを軸受３に対して、ウォーム１とウォームホイール２との間の調整線Ｌの方向の長孔としておくと、軸受３はバックラッシュ調整と実効進み角調整に必要な方向にしか移動しないので、調整が容易になる。

一方、嵌合孔は、このような調整線Ｌ方向の長孔にするのではなく、単に、軸受３の外径に対して、より内径の大きいものとすることも可能であり、その場合、嵌合孔の加工がより簡単になる。また、バックラッシュ調整方向以外にも軸受３の移動が可能であり、上述したようにウォーム１とウォームホイール２との間の実効進み角の調整にも用いることができる。

軸受３をハウジング４に対して所定範囲で移動可能とするためには、必ずしも、軸受３をハウジング４の嵌合孔４ａに嵌合させる方法ではなく、軸受３を軸受フタ５に完全に収容させるようにして、軸受フタ５が、その貫通孔５ｅの余裕分だけ、ハウジング４に対して移動可能であるという点を利用する方法を用いてもよい。

なお、本発明の軸受フタ５と締付ボルト５ｄとは、取り外しし再締め付け可能なものであるので、必要ならば、バックラッシュと実効進み角との再調整も可能なものである。

また、この例では、電動モータ７の反対側の軸受３を移動調整可能としたが、電動モータ７側の軸受３を移動調整可能としてもよいし、双方の軸受３を移動調整可能としてもよい。

図２は、図１のウォーム減速機におけるウォームとウォームホイールとの進み角の関係を例示する図である。これより、既に説明した部分と同じ部分については、同じ符号を付して重複説明を省略する。また、各部分の集合体について別個の符号がある場合については、煩雑さを避けるために、集合体の符号だけを示すようにすることがある。

この図２は、図１において、バックラッシュ調整手段８によって、電動モータ７の反対側の軸受３を調整線Ｌ方向に所定距離Ｘだけ移動させた時、軸受３が、距離Ｘ＊ｓｉｎ（λ）だけ軸中心線Ｍと直角方向に移動して、ウォームの実効回転中心軸がウォームホイールの回転中心軸に対して、角度αだけずれた場合のウォーム１とウォームホイール２との関係を示している。

なお、ウォーム１の歯山頂部を符号１ａ、ウォームホイール２の歯山頂部を符号２ａで示し、ウォーム１については、図において、裏面側の歯山頂部１ａを点線で示している。

ここで、種々の符号を用いているが以下の意味である。つまり、
ΓＷ：ウォームの実効進み角（ウォームホイールの実効回転中心軸ＳＨを基準とした進み角）、
ΓＨ：ウォームホイールの実効進み角（ウォームホイールの実効回転中心軸ＳＨを基準とした進み角）、
γｗ：ウォームの目標進み角（仕様進み角）、
γｈ：ウォームホイールの目標進み角（仕様進み角）、
ｓｗ：ウォームの回転中心軸、ＳＷ：ウォームの実効回転中心軸、
ＳＷＬ：ウォームの回転中心軸への直交軸、
ＳＨ：ウォームホイールの回転中心軸、
Θ：実効軸交差角（ウォームホイールの回転中心軸ＳＨに対するウォームの実効回転中心軸ＳＷのなす角度）、
θ：目標軸交差角（仕様上のウォームホイールの回転中心軸に対するウォームの回転中心軸の交差角）、
ＴＷ：ウォームの歯筋線、ＴＨ：ウォームホイールの歯筋線、
α：目標軸交差角θからの実効軸交差角Θのずれ角、という意味である。

このウォーム減速機１０においては、図１（ａ）に示すように、ウォーム１、ウォームホイール２の進み角は、それぞれの目標進み角（仕様進み角）γｗ、γｈで製造されている。

つまり、これらのウォーム１、ウォームホイール２は、通常の一般のウォーム、ウォームホイールと同じものでり、目標進み角＝仕様進み角とは、通常の一般のウォーム、ウォームホイールに求められる進み角をいう。

一方、ウォーム１の実効回転中心軸ＳＷは、上述したバックラッシュ調整手段８による調整の結果、ウォームホイール２の回転中心軸ＳＨに対して、目標軸交差角（仕様軸交差角）θに比べて、この交差角θを大きくする方向に、角度αだけずれ、結果、この減速機１０における実効軸交差角Θは、「Θ＝θ＋α」を満たすものとなっている。

このずれの角度αは、ウォーム１とウォームホイール２とが噛み合い状態を維持できる許容範囲内で設定されるものである。

本発明においては、このような実効軸交差角Θで交差して噛み合うウォーム１とウォームホイール２に関して、その実効進み角ΓＷ、ΓＨを、図中に示すように、ウォームホイール２の回転中心軸ＳＨに対するウォーム１の歯筋線ＴＷ、ウォームホイール２の歯筋線ＴＨの時計回り方向の傾斜角とする。

ここで、ウォーム１の歯筋線ＴＷとは、ウォーム１の歯山頂部１ａの進み方向に平行な線、つまり、ウォーム１の進み方向を模式的に示すものであり、この図２では、双方の実効進み角ΓＷ、ΓＨの関係がより良く解るように、ウォームホイール２と噛み合う側、つまり、図では、点線で示した部分の歯山頂部１ａの進み方向を示すものである。

また、ウォームホイール２の歯筋線ＴＨとは、ウォームホイール２の歯山頂部２ａの進み方向に平行な線、つまり、ウォームホイール２の進み方向を模式的に示すものである。

また、図２に示したように、ウォーム１の実効回転中心軸ＳＷへの直交軸ＳＷＬと歯筋線ＴＷとの間の時計回り傾斜角が、ウォーム１の目標進み角γｗとなり、この目標進み角γｗに、実効回転中心軸ＳＷのずれ角αを加えたものが、ウォーム１の実効進み角ΓＷとなること、つまり、「ΓＷ＝γｗ＋α」の関係が成り立つことが解る。

つまり、このウォーム減速機１０においては、バックラッシュ調整手段８により、ウォーム１の実効進み角ΓＷがウォームホイール２の実効進み角ΓＨに比べて噛み合い許容範囲内の所定値（ずれ角α）だけ大きい状態で、ウォーム１とウォームホイール２とが噛み合うようにできるのである。

ウォーム減速機１０において、ウォーム１の実効進み角ΓＷとウォームホイール２の実効進み角ΓＨとの関係を上記のようにしたことの効果については、図３を用いて後述する。

要するに、発明の思想としては、このウォーム減速機は、バックラッシュ調整手段８により、ウォームに対するウォームホイールの軸交差角を、目標軸交差角から所定値だけずらせることで、前記ウォームの実効進み角が前記ウォームホイールの実効進み角に比べて噛み合い許容範囲内で増減された状態で、前記ウォームと前記ウォームホイールとが噛み合うようにしたものである。

図３はウォーム減速機におけるウォームとウォームホイールとの進み角の関係を説明するもので、（ａ１）は目標とする進み角の関係を有する噛み合い状態のウォームとウォームホイールとをウォームホイールの刃先上方から見た図、（ａ２）は（ａ１）をウォームの軸側方から見た図、（ｂ１）、（ｂ２）は本発明において、ウォームの進み角をウォームホイールの進み角に比べて増加させた場合の関係を同様に示す図、（ｃ１）、（ｃ２）は、ウォームの進み角をウォームホイールの進み角に比べて減少させた場合の関係を同様に示す図である。

図３（ａ１）、（ａ２）は、本発明のウォーム減速機１０において、ウォーム１とウォームホイール２の歯筋線ＴＷ、ＴＨを一致させるように、つまり実効進み角ΓＷ、ΓＨが一致するようにしている。

この場合、一般には、上述したように、ウォームやウォームホイール及びウォーム減速機の軸受部の加工精度、ばらつきのために、理想的な噛み合い、つまり、実効進み角を一致させることが困難であり、背景技術においては、組立での精度向上に頼らざるを得ず、組立工数が増大することとなっていた。

しかしながら、本発明のウォーム減速機１０においては、バックラッシュ調整手段８により、バックラッシュ調整に加えて、ウォーム１の実効進み角ΓＷをウォームホイール２の実効進み角ΓＨに比べて噛み合い許容範囲内で増減可能であるので、両者の実効進み角を一致させることも簡単に達成することができる。

図３（ｂ１）、（ｂ２）に示すように、ウォーム１の実効進み角ΓＷが、ウォームホイール２の実効進み角ΓＨに比べて、噛み合い許容範囲内での所定値（ずれ角＝α）だけ大きい場合（図２の状態）には、ウォーム１とウォームホイール２との間の回転フリクションはほとんど変わらず、その増加の割合は、ウォーム１の実効進み角ΓＷがウォームホイール２の実効進み角ΓＨに比べて小さい場合の増加の割合に比べて小さいことが知られている。

つまり、一定の限度はあるが、ウォーム１の実効進み角ΓＷがウォームホイール２の実効進み角ΓＨに比べて大きい場合には、ウォーム１とウォームホイール２との間の噛み合い効率はほとんど低下しないということが知られている。

そこで、本願発明者は、苦労してウォーム１とウォームホイール２の進み角（目標進み角、あるいは、仕様進み角）を一致させることは狙わず、逆に意図的に一致させずに、上記知見を活用してずらせること、そして、その調整をバックラッシュ調整手段８で行うことを着想したものである。

つまり、本願発明者は、ウォーム１の実効進み角ΓＷがウォームホイール２の実効進み角ΓＨに比べて大きい範囲で、かつ、噛み合い効率が実用的な範囲で余り低下しない部分の好適なずれ角を所定値として選定し、そのずれ角になるようにウォーム減速機を設計することを思いつき、その調整をバックラッシュ調整手段８で行うようにしたのである。

このようにすると、例え加工精度などにより、実際に製造されたウォームや、ウォームホイール及びこれらを受ける軸受が、設計進み角とならない場合でも、ウォームの実効進み角が、ウォームホイールの実効進み角より大きくなるようにもでき、これにより、ウォームとウォームホイールの噛み合い効率が悪くなることを回避することができる。

つまり、本発明の減速機１０によれば、加工に高精度が不要で組立が容易でありながら、ウォームとウォームホイールとの良好な噛み合いを簡易な構成のバックラッシュ調整手段８で得ることができるのである。

図３（ｃ１）、（ｃ２）のウォーム減速機１０Ａは、バックラッシュ調整手段８で、電動モータ７の反対側の軸受３を調整線Ｌ方向に所定距離Ｘとは反対向きに所定距離Ｙだけ移動させ、軸受３ウォームの回転中心軸がウォームホイールの回転中心軸に対して、角度δだけずれた場合を示している。

この場合、ウォーム１の実効進み角ΓＷがウォームホイール２の実効進み角ΓＨに比べて噛み合い許容範囲内の所定値δだけ大きい状態となり、ウォーム１の歯筋線ＴＷに対して、ウォームホイール２の歯筋線ＴＨが、ずれ角δだけ大きくなっている。

つまり、ウォームホイール２の実効進み角ΓＨ＝ウォーム１の実効進み角ΓＷ＋ずれ角δ、書き換えれば、ウォーム１の実効進み角ΓＷ＝ウォームホイール２の実効進み角ΓＨ−ずれ角δという関係になっている。

このように、ウォーム１の実効進み角ΓＷが、ウォームホイール２の実効進み角ΓＨより小さくなるようにずれると、回転フリクションが増加し、ウォーム１とウォームホイール２との噛み合い効率がより小さくなる。

しかし、ウォーム減速機１０の使用目的によっては、このようにかみ合い効率を低減させることにより、セルフロック（ウォームホイール２側からはウォーム１を回転させることができない。）機能を持たせる必要がある場合がある。

本発明のウォーム減速機１０では、実効進み角を増減調整できるバックラッシュ調整手段８を備えているので、必要に応じて、セルフロックを設定し、解除したりすることも可能である。

なお、実効進み角の調整が可能なバックラッシュ調整手段としては、この実施例に上げたものに限らず、背景技術で示したものも含まれ、その調整手段の移動に方向性がある場合には、その方向をここで示したような調整線Ｌの方向とすればよく、その調整手段の移動に方向性がない場合は、単に、調整を行う際に、軸中心線Ｍ方向ではなく、調整線Ｌの方向に調整するだけでよい。

また、ここでは、調整線Ｌの方向を軸中心線Ｍに対して角度λとしたが、この角度λは実験や実用に於いて適宜決定されるものである。

図４は、本発明のウォーム減速機の他例を示すもので、（ａ）は、その要部拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）における軸受フタ、軸受及び弾性体の関係を概念的に示す図である。これより、実効進み角の調整も可能なバックラッシュ調整手段の他のタイプを備えたウォーム減速機について説明する。

図４のウォーム減速機１０Ａは、図１のウォーム減速機１０に比べ、バックラッシュ調整手段８Ａにおいて、軸受フタ５Ａの軸受孔５ｆが、そこに収容する軸受３との間に隙間を生じさせ、この隙間に弾性体６が嵌め込まれるようになっている点が異なっている。

この弾性体６は、例えばバネ鋼で製造され、弾性変形した状態で三日月形のこの隙間に嵌め込まれ、ウォーム１ａとウォームホイール２との間のバックラッシュを小さくするようにウォーム軸１を付勢するものである。

このウォーム減速機１０Ａは、このような弾性体６を備えているので、ウォーム減速機１０の効果に加え、好適にバックラッシュが初期調整されたウォーム１ａとウォームホイール２が、長期間の使用後においても、なお、良好な噛み合い状態、実効進み角の調整状態を維持するようにできる。

なお、弾性体６は、このようなバネ鋼製のものに限られず、上記のような付勢力を長期間に渡って維持することができるものであれば、高分子化合物で製されたものや、ゴムなどであってもよい。

図５（ａ）、（ｂ）は本発明のウォーム減速機の他例を示す要部拡大断面図である。

図５（ａ）のウォーム減速機１０Ｂは、図１のウォーム減速機１０に比べ、バックラッシュ調整手段８Ｂにおいて、軸受フタ５Ｂが軸受３を出っ張りなく完全に収容する軸受孔５ａ′を備えたものとなり、加えて、軸受３を介した嵌合ができないので、ハウジング４Ａとの嵌合のために嵌合突起５ｇを備えたものとなっている点が異なっている。

また、ハウジング４Ａは、その嵌合孔４ｂが、このような軸受フタ５Ｂの嵌合突起５ｇに対応したものとなっている。

気密のためのＯリング５ｃ′は、ハウジング４に更に設けられたＯリング溝４ｃに収容されて用いられるものとなっている。

このような軸受フタ５Ｂと嵌合孔４ｂとの組み合わせであっても、両者の隙間を図５（ａ）に示したように図１（ｂ）、（ｄ）と同様の隙間Ｓとすることができる。

したがって、このウォーム減速機１０Ｂによれば、ウォーム減速機１０と同様の効果を発揮することができる。

なお、図１のウォーム減速機１０を、この図５（ａ）のウォーム減速機１０Ｂと比較すれば解るように、図１のウォーム減速機１０では、一般規格品である軸受３を、軸受３と嵌合孔４ａとの嵌合を達成するのに巧みに利用しているので、この図５（ａ）のウォーム減速機１０Ｂのような嵌合突起５ｇ及び嵌合孔４ｂの加工が不要になり、コストダウンが図れていることが解る。

図５（ｂ）のウォーム減速機１０Ｃは、図５（ａ）のウォーム減速機１０Ｂに比べ、バックラッシュ調整手段８Ｃにおいて、図４のウォーム減速機１０Ａと同様に、軸受フタ５Ｃの軸受孔５ｆ′が、そこに収容する軸受３との間に隙間を生じさせ、この隙間に弾性体６′が嵌め込まれるようになっている点が異なっている。

この弾性体６′は、図４のウォーム減速機１０Ａで用いられている弾性体６と同様の機能を発揮するものである。

したがって、このウォーム減速機１０Ｃによれば、図５（ａ）のウォーム減速機１０Ｂと同様の効果に加え、図４のウォーム減速機１０Ａと同様の効果を発揮する。

図６は、本発明のウォーム減速機を備えた電動パワーステアリング装置の一例を示すもので、（ａ）はその全体構成を概念的に示す図、（ｂ）は、その要部縦断面図である。

この電動パワーステアリング装置２０は、ウォーム減速機１０、操舵入力軸１１、操舵出力軸１２、トーションバー１３、ステアリングラック１４、ステアリングハウジング１５及びトルクセンサー１６を備えている。

舵取り操作のためのハンドルＨは、操舵入力軸１１に連結され、操舵入力軸１１と操舵出力軸１２とはトーションバー１３を介して連結され、操舵の際このトーションバー１３に生じるトルクをトルクセンサー１６で検知して、ウォーム減速機１０によって、ウォームホイール２と共回転する操舵出力軸１２を回転駆動する。

操舵出力軸１２には、ステアリングラック１４に噛み合うステアリングピニオン１２ａが設けられているので、これにより、ステアリングラック１４がスライドし、このスライドに伴い、自動車などの車輪Ｔの操舵が行われる。

この電動パワーステアリング装置２０は、上記のようにして、操舵力を補助しているが、その際、ウォーム減速機１０は操舵出力軸１２の駆動に用いられている。

したがって、電動パワーステアリング装置２０は、ウォーム減速機１０の効果を、電動パワーステアリング装置として発揮することができる。

ウォーム減速機１０の代わりに、上述したウォーム減速機１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃを用いた場合には、それぞれの電動パワーステアリング装置は、それぞれのウォーム減速機１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃの効果を、電動パワーステアリング装置として発揮することができる。

なお、本発明のウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置は、上記の実施例に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲、実施例の範囲で、種々の変形例、組み合わせが可能である。

本発明のウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置は、バックラッシュ調整手段の構造的特性に着目して、この調整手段をウォーム減速機の性能向上の他の用途にも用いることができることが要請される産業分野に用いることができる。

本発明のウォーム減速機の一例を示すもので、（ａ）は、その要部断面図、（ｂ）は、（ａ）の要部拡大図、（ｃ）は、（ａ）のＡ矢視図、（ｄ）は、（ａ）における軸受と嵌合孔との関係を概念的に示す図 図１のウォーム減速機におけるウォームとウォームホイールとの進み角の関係を例示する図 ウォーム減速機におけるウォームとウォームホイールとの進み角の関係を説明するもので、（ａ１）は目標とする進み角の関係を有する噛み合い状態のウォームとウォームホイールとをウォームホイールの刃先上方から見た図、（ａ２）は（ａ１）をウォームの軸側方から見た図、（ｂ１）、（ｂ２）は本発明において、ウォームの進み角をウォームホイールの進み角に比べて増加させた場合の関係を同様に示す図、（ｃ１）、（ｃ２）は、ウォームの進み角をウォームホイールの進み角に比べて減少させた場合の関係を同様に示す図 本発明のウォーム減速機の他例を示すもので、（ａ）は、その要部拡大断面図、（ｂ）は、（ａ）における軸受フタ、軸受及び弾性体の関係を概念的に示す図 （ａ）、（ｂ）は本発明のウォーム減速機の他例を示す要部拡大断面図 本発明のウォーム減速機を備えた電動パワーステアリング装置の一例を示すもので、（ａ）はその全体構成を概念的に示す図、（ｂ）は、その要部縦断面図 本発明の背景技術であるウォーム減速機の一例を示す要部断面図

符号の説明

１ ウォーム
１′ ウォーム軸
２ ウォームホイール
３ 軸受
４、４Ａ ハウジング
４ａ、４ｂ 嵌合孔
５〜５Ｃ 軸受フタ
５ｄ 締付ボルト
５ｅ 貫通孔
６、６′ 弾性体
８〜８Ｃ バックラッシュ調整手段
１０〜１０Ｃ ウォーム減速機
１１ 操舵入力軸
１２ 操舵出力軸
１３ トーションバー
１４ ステアリングラック
１５ ステアリングハウジング
１６ トルクセンサー
２０ 電動パワーステアリング装置
Ｓ 所定範囲の可動性を与える隙間
ΓＷ ウォームの実効進み角
ΓＨ ウォームホイールの実効進み角
γｗ ウォームの目標進み角
γｈ ウォームホイールの目標進み角
Θ 実効軸交差角
θ 目標軸交差角

Claims (6)

1. ウォームとウォームホイールとを備えたウォーム減速機であって、
   前記ウォームを備えたウォーム軸の軸受の少なくとも一方側を、前記ウォームを収容したハウジングに対して移動可能として、前記ウォームとウォームホイールとの間のバックラッシュを調整可能なバックラッシュ調整手段を備え、このバックラッシュ調整手段によって、前記ウォームの実効進み角を前記ウォームホイールの実効進み角に比べて噛み合い許容範囲内で増減させるようにしたことを特徴とするウォーム減速機。
2. 前記バックラッシュ調整手段は、
   ウォームを備えたウォーム軸の軸受の少なくとも一方側を、前記ウォームを収容したハウジングに対して分離された軸受フタで受け、前記軸受フタを前記ハウジングに対して前記ウォームとウォームホイールとの間のバックラッシュを増減させるように所定範囲で可動とし、該軸受フタを前記所定範囲内の任意の位置で前記ハウジングに締付固定可能とした構成であることを特徴とするウォーム減速機。
3. 軸受フタに嵌合された軸受の一部がハウジング側に突出し、この軸受の突出部分を、ハウジング側に対応して設けられ、該軸受の外径に対して所定範囲で可動とする内径の嵌合孔に嵌合させるようにしたことを特徴とする請求項２記載のウォーム減速機。
4. 嵌合孔は、ウォームの実効進み角をウォームホイールの実効進み角に比べて噛み合い許容範囲内で増減させる方向の長孔となっていることを特徴とする請求項３記載のウォーム減速機。
5. ウォームの実効進み角をウォームホイールの実効進み角に比べて噛み合い許容範囲内で増減させる方向にウォーム軸を付勢する弾性体を軸受と軸受フタとの間に嵌め込んだことを特徴とする請求項２から４のいずれか記載のウォーム減速機。
6. 請求項１から５のいずれか記載のウォーム減速機を操舵出力軸の駆動に用いたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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