JP2007198445A - 歯車および電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 熱膨張した場合でも噛合いフリクションを防止できる歯車を提供すること。
【解決手段】 本発明の歯車は、回転軸と、前記回転軸に設けられ、外周側に設けられた複数個の歯を有する歯車本体と、前記回転軸と前記歯車本体とを接続する接続部材と、前記歯車本体と前記接続部材との間に設けられ、第1の弾性力を有する第1弾性部材と、前記歯車本体と前記接続部材との間に設けられ、前記第1の弾性力よりも高い第2の弾性力を有する第2弾性部材と、を有することとした。
【選択図】 図３

Description

本発明は、歯車および電動パワーステアリング装置に関する。

従来、特許文献１に開示される電動パワーステアリング装置のウォームホイールは、円環状の弾性体を介してハブとギヤとが接続されているため、ウォームシャフトとの噛合い部におけるバックラッシュを解消し、路面からの振動も吸収することができる。
特開２００１−３５５７００号公報

このようなウォームホイールにおいて雰囲気温度の上昇や電動モータの過熱等によりウォームホイールが熱膨張した場合、ウォームシャフトに対する押し付け力が過大となり、噛合いフリクションが増大するという問題があった。

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、熱膨張した場合でも噛合いフリクションを防止できる歯車を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の歯車は、回転軸と、前記回転軸に設けられ、外周側に設けられた複数個の歯を有する歯車本体と、前記回転軸と前記歯車本体とを接続する接続部材と、前記歯車本体と前記接続部材との間に設けられ、第1の弾性力を有する第1弾性部材と、前記歯車本体と前記接続部材との間に設けられ、前記第1の弾性力よりも高い第2の弾性力を有する第2弾性部材と、を有することとした。

よって、熱膨張した場合でも噛合いフリクションを防止できる歯車を提供することができる。

以下、本発明の歯車および電動パワーステアリング装置を実現する最良の形態を、図面に基づき説明する。

［電動パワーステアリング装置］
図１は、電動パワーステアリング装置１のシステム構成図である。

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、ステアリングシャフト３、減速ギヤ４、電動モータ５、ラック&ピニオンギヤ６、図外のラックバーを収装するラックチューブ７、タイロッド８、およびECU９を有している。

ステアリングホイール２はステアリングシャフト３に接続され、ステアリングシャフト３は中間ジョイント３aを介してピニオンシャフト３ｂに接続されている。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、中間ジョイント３aを介してピニオンシャフト３ｂに伝達される。

ピニオンシャフト３ｂの先端には図示しないピニオンギヤが形成され、ラック&ピニオンギヤ6においてこのピニオンギヤが上記ラックバーと噛み合っている。ステアリングホイール２の操作によりピニオンギヤが回転すると、この回転がラックバーの横方向の直線運動に変わる。この直線運動が、ラックバーの両端に取付けられたタイロッド８を介してフロントホイールを操向する。

ピニオンシャフト３ｂには減速ギヤ４および電動モータ５が設けられている。減速ギヤ４は電動モータ５により駆動され、ピニオンシャフト３ｂの回転に対して補助動力を与えている。

ECU９は、電動モータ５に接続されると共に、ピニオンシャフト３ｂに設けられた図外の操舵トルクセンサ、電動モータ５に設けられた回転角センサ５a（図２参照）等の各センサに接続されている。ECU９はこれらのセンサにより検出されたステアリングホイール２の操作力や車速等の情報に基づいて電動モータ５に制御信号を出力し、電動モータ５を制御する。ECU９が電動モータ５に流れる電流を制御することにより、ピニオンシャフト３ｂの回転に対して適切な補助動力が与えられ、電動パワーステアリング装置１が運転者の操舵力をアシストする。

図２は、減速ギヤ４および電動モータ５のシステム構成図である。ステアリングホイール２側のピニオンシャフト３ｂの軸方向から見た部分断面図を示す。

減速ギヤ４は、ウォームホイール１０およびウォームシャフト２０を有している。ウォームホイール１０は、ピニオンシャフト３ｂの軸上に設けられ、外周上に複数の歯を有しており、これらの歯がウォームシャフト２０と噛合っている。なお、図２では噛合い部以外の歯を省略して描いている。

ウォームシャフト２０には電動モータ５が取付けられている。電動モータ５がウォームシャフト２０を駆動して上記噛合い部を介してウォームホイール１０を回転させることにより、ピニオンシャフト３ｂの回転に対して補助動力を与えている。

［ウォームホイールの構造］
次に、ウォームホイール１０の構造について図３〜図８に基づき説明する。

図３はウォームホイール１０の分解斜視図である。ウォームホイール１０は、本体部100、接続部材１１、および弾性部材１２を有している。説明のため、ウォームホイール１０の軸方向であって、本体部100よりも弾性部材１２側をｘ軸正方向と定義する。

（本体部）
本体部100は、歯部101と芯金部102とを有している。芯金部102は金属材料によって形成されている。歯部101は芯金部102の外周側を被覆する樹脂材料で形成されている。

芯金部102の中心には、芯金部102をｘ軸方向に貫通する回転軸孔103が形成されている。回転軸孔103の外周には、芯金部102をｘ軸方向に貫通する貫通孔104が形成されている。回転軸孔103には、接続部材１１を介してピニオンシャフト３ｂが設置される。貫通孔104は、芯金部102の周方向に等間隔に８個設けられている。芯金部102のｘ軸正方向側面には、８個の貫通孔104の開口部を結ぶようにして環状の溝105が形成されている。

（接続部材）
接続部材１１は第１部材１１ａ，第２部材１１ｂおよび８個の軸部１１ｃを有している。第１部材１１ａは、中心が円形にくり貫かれたリング形状であり、リング周方向に等間隔に貫通孔110が８個設けられている。第２部材１１ｂは、中心が円形にくり貫かれたリング形状であり、リング周方向に等間隔に貫通孔112が８個設けられている。第２部材１１ｂのｘ軸正方向には、円形にくり貫かれた中心を囲むように円筒部111が形成されている。第１部材１１ａの貫通孔110は第２部材１１ｂの貫通孔112よりも小径に設けられている。

図４、図５は、第１部材１１ａ、第２１１ｂ、及び軸部１１ｃを組立てた接続部材１１を示す。図４は、組立てた接続部材１１をｘ軸負方向から見た正面図である。

図5は、図4のＡ-Ａで切った部分断面図である。第２部材１１ｂの円筒部111のｘ軸正方向端は、第１部材１１ａの中心部117と嵌合している。軸部１１ｃは、ｘ軸負方向から順に根元部113、第1軸部114、第2軸部115、リベットかしめ部116を有しており、各部113〜116は、この順に径が小さくなるように形成されている。

軸部１１ｃは、ｘ軸負方向側から第１部材１１ａの貫通孔112,110に圧入される。軸部１１ｃの第１軸部114は第２部材１１ｂの貫通孔112と嵌合し、リベットかしめ部116は第１部材１１ａの貫通孔110を貫通している。軸部１１ｃは、ｘ軸負方向側では貫通孔１１２よりも大径の根元部113によりｘ軸正方向への移動が規制され、ｘ軸正方向側ではリベットかしめ部116が部材１１ａとリベット結合されてｘ軸負方向への移動が規制されている。

貫通孔112、110の径は、それぞれ第1軸部114、リベットかしめ部116の径に合わせて設けられている。第2軸部115には、後述の円筒部122が設置される（図8参照）。

図3に示すように、ウォームホイール１０の組立て時において、第１部材１１ａと第２部材１１ｂは本体部100を挟み込むように設置され、第１部材１１ａの８個の貫通孔110、第２部材１１ｂの８個の貫通孔112、および本体部の８個の貫通孔104がそれぞれｘ軸方向において一致するように設置される。８個の軸部１１ｃは、これらの貫通孔104,110,112をそれぞれ貫通して本体部100と接続部材１１とを結合している。

ピニオンシャフト３ｂは、接続部材１１の円筒部111に嵌合されて接続部材１１に取付けられる。円筒部111は、本体部100の回転軸孔103に遊嵌状態で取り付けられる（図8参照）。このように接続部材１１は、本体部100とピニオンシャフト３ｂとの間に介在される。

（弾性部材）
弾性部材１２は、本体部100と接続部材１１との間の隙間に設けられる（図３参照）。弾性部材１２は、接続部121と円筒部122を有している。円筒部122は円筒状の部材であり、８個ある。接続部121は、円筒部122同士を円筒部122のｘ軸正方向側端部で接続する部材であり、８個の円筒部122を連結して環状に設けられている。なお、接続部121、円筒部122は、それぞれ請求項１の第１弾性部材、第２弾性部材に相当する。

接続部材１１の８個の軸部１１ｃは、８個の円筒部122の内周にそれぞれ挿入される。一方、８個の円筒部122は、本体部100の８個の貫通孔104にそれぞれ挿入される。このように円筒部122は、本体部100の貫通孔104と接続部材１１の軸部１１ｃとの間の隙間に介在されている。

したがって、ピニオンシャフト３ｂと本体部100との間には軸部１１ｃおよび弾性部材１２が介在し、ピニオンシャフト３ｂと本体部100間のトルク伝達は、軸部１１ｃおよび弾性部材１２を介して行われることとなる（図8参照）。

接続部121および円筒部122は1つの弾性部材として一体に形成され、かつ同一材料（ゴム等）によって形成されている。

図6は、弾性部材１２のｘ軸正方向側拡大正面図であり、図7は、図6のＡ-Ａ断面図である。図６に示すように、ウォームホイール１０径方向における接続部121の幅ｒ１は、円筒部122の幅ｒ２よりも小さい。また、図7に示すように、円筒状である円筒部122のｘ軸方向厚みよりも接続部121のｘ軸方向厚みの方が小さい。

よって、ウォームホイール１０径方向で切ったときの接続部121の断面積は、円筒部122の断面積より小さい。したがって、ウォームホイール１０径方向において、円筒部122は接続部121よりも高い弾性力を有している。なお、接続部121の形状や断面積を変更することにより、接続部121の弾性力を適宜調整することができる。

図３に示すように、接続部121のｘ軸方向厚みは、芯金部102のｘ軸正方向側面に形成されている環状の溝105の深さと略同じであり、組立て時に、接続部121が溝105に嵌合するように設けられている。

（クリアランス）
図８は、ウォームホイール１０のｘ軸方向部分断面図である。組立て後のウォームホイール１０を図3のＡ-Ｏ-Ａ'で切った断面を示す。

円筒部122は、第１円筒部122ａと第２円筒部122ｂを有している。第１円筒部122ａは、軸部１１ｃの第2軸部115と嵌合する。第２円筒部122ｂは、貫通孔104の内周面と嵌合する。ウォームホイール１０の周方向には、第１、第2円筒部122ａ,122ｂが交互に設置されている（図３参照）。

接続部材１１と本体部100との間であって、接続部121および円筒部122を除く部分には、クリアランスが形成されている。具体的には、ウォームホイール１０の径方向に着目すると、本体部100の貫通孔104と接続部材１１の軸部１１ｃとの間であって、円筒部122を除く部分にクリアランスａ,ｂが形成されている。

クリアランスａは、貫通孔104の内周面と第１円筒部122ａの外周面との間に形成されており、クリアランスｂは、第2円筒部122ｂの内周面123と軸部１１ｃの外周面との間に形成されている。よって、クリアランスａとクリアランスｂは、ウォームホイール１０の周方向に交互に配置されるように設けられている。

［実施例１の作用］
（噛合いフリクション増大抑制作用）
ウォームホイール１０が熱膨張した場合であっても、小さい弾性力を有する接続部121がウォームシャフト２０への押し付け力を緩和し、噛合いフリクションの増大を抑制する。また、弾性力の大きい円筒部１２２により、高荷重にも耐え得る。以下、具体的に説明する。

図９、図１０は、ウォームホイール１０が熱膨張して弾性部材１２に荷重が加えられている状態を示す。

図９は常温使用域〜比較的低温である高温時領域で、ウォームホイール１０の熱膨張が小さく接続部121に荷重が加えられている状態を示す。図１０は比較的高温である高温時領域で、ウォームホイール１０の熱膨張が大きく円筒部122に荷重が加えられている状態を示す。ここで、常温使用域とは、ウォームホイール１０の雰囲気温度や電動モータ５の温度が常温である温度領域を意味し、高温時領域とは、上記温度が高温である温度領域を意味する。

図９、図１０において、第１円筒部122ａと第2円筒部122ｂの両方を示す。図９に示すように、第１円筒部122ａと貫通孔104との間にクリアランスａが形成され、第2円筒部122ｂと軸部１１ｃとの間にクリアランスｂが形成されている。図９において、ウォームホイール１０の芯金部102は、弾性部材１２を介してのみ、軸部１１ｃと接続されている。

図９、図１０の矢印方向において、ウォームホイール１０がウォームシャフト２０と噛合っているものとする。なお、ウォームシャフト２０の位置、及びピニオンシャフト３ｂに対して固定されている軸部１１ｃの位置は変化しない一方、ウォームホイール１０（芯金部102）はクリアランスａ，ｂの範囲で軸部１１ｃに対して移動しうる。

図９において、ウォームホイール１０の芯金部102が熱膨張すると、芯金部102に設けられている溝105がウォームホイール１０の外径方向に移動するため、溝105に嵌合されている接続部121がウォームホイール１０の外径方向に荷重を受けて弾性変形する。以下、弾性変形する部分を斜線で示す。

一方、芯金部102の熱膨張によりウォームホイール１０はウォームシャフト２０に押し付けられるが、ウォームシャフト２０の位置は固定されているため、ウォームホイール１０はウォームシャフト２０との噛合部方向と反対方向に移動しようとする。一方、ピニオンシャフト３ｂに固定されている接続部材１１の軸部１１ｃの位置は変わらない。よって、ウォームホイール１０はクリアランスａ，ｂの範囲で軸部１１ｃに対して移動しうる。このときの移動方向は、ウォームシャフト２０との噛合部方向と反対方向である。このとき溝105に嵌合されている接続部121が上記反対方向に荷重を受けて弾性変形する。

よって、ウォームホイール１０が熱膨張した場合であっても、ウォームホイール１０はクリアランスａ，ｂの範囲で軸部１１ｃに対して上記噛合部方向と反対方向に移動し、熱膨張分はクリアランスａ，ｂによって吸収されて歯部101に伝達されない。このため、ウォームホイール１０がウォームシャフト２０へ押し付けられる力が抑制される。

また、ウォームホイール１０がクリアランスａ，ｂの範囲で移動する際、ウォームシャフト２０に対してウォームホイール１０から作用する力は、接続部121の上記弾性変形に伴う小さな弾性力のみである。したがって、ウォームホイール１０がウォームシャフト２０へ押し付けられる力が更に抑制される。

図１０は、比較的高温である高温時領域で芯金部102がさらに熱膨張して、貫通孔104と第１円筒部122ａが接触し、また第２円筒部122ｂと軸部１１ｃとが接触している状態を示す。ウォームホイール１０はウォームシャフト２０との噛合部方向と反対方向に移動しようとする一方、ピニオンシャフト３ｂに固定されている接続部材１１の軸部１１ｃの位置は変わらない。このため、上記接触部分において、円筒部122は荷重を受けて圧縮される。

このようにウォームホイール１０が大きく熱膨張した場合にも、ウォームホイール１０がウォームシャフト２０へ押し付けられる力を円筒部122の弾性変形によって抑制しつつ、円筒部122が有する高い弾性力によって、大きな熱膨張による高荷重に対して耐えることができる。

なお、円筒部122は軸部１１ｃの周りに環状に設けられている。このため、ウォームホイール１０がどの方向から力を受けた場合であっても、すなわち円筒部122がウォームホイール１０径方向等だけでなく他の方向から荷重を受けた場合であっても、円筒部122は均等に弾性力を発揮する。

図１１は、ウォームホイール１０の熱膨張と噛合いフリクションとの関係を示す。

横軸正方向は、ウォームホイール１０の歯面とウォームシャフト２０の歯面との間の締代の大きさを示し、横軸負方向は、ウォームホイール１０の歯面とウォームシャフト２０の歯面との間の遊びの大きさを示す。原点Ｏでは遊びがゼロである。横軸の値はウォームホイール１０の熱膨張の大きさに対応している。例えばウォームホイール１０が熱膨張すると、その膨張した分だけ締代が大きくなる

縦軸は、ホイール回転トルク、すなわちウォームホイール１０によりウォームシャフト２０を回転させるのに必要なトルクを示す。原点Ｏではホイール回転トルクが、軸受け等による回転トルクのみとなる。縦軸の値はウォームホイール１０とウォームシャフト２０との間の噛合いフリクションの大きさに対応している。噛合いフリクションが大きくなると、その分だけホイール回転トルクが大きくなる。

以下、横軸正方向の領域、すなわち締代の大きさとホイール回転トルクとの関係を考える。ウォームホイール１０が熱膨張すると締代が大きくなり、ウォームホイール１０がウォームシャフト２０に押し付けられる。これにより噛合いフリクションが増大するため、ウォームホイール１０を回転させるのに必要なトルクが増大する。

（常温使用域〜比較的低温である高温時領域）
常温使用域、または比較的低温である高温時領域では、熱膨張が小さいため締代は小さい。また、締代の増分に対してホイール回転トルクの増分が小さい（常温使用域においてはトルク増分が略ゼロである）。これは、小さい弾性力を有する接続部121の弾性変形により、ウォームホイール１０とウォームシャフト２０との噛合いフリクションが低減されるためである。すなわち、この領域では、ウォームホイール１０の熱膨張に対して、クリアランスａ，ｂ及び接続部121の弾性変形により噛合いフリクションを低減する。

（比較的高温である高温時領域）
比較的高温である高温時領域では、熱膨張が大きいため締代が大きい。また、締代の増分に対してホイール回転トルクの増分が抑制されているが、常温使用域〜比較的低温である高温時領域よりも傾きが大きい。これは、大きい弾性力を有する円筒部122の弾性変形により、ウォームホイール１０とウォームシャフト２０との噛合いフリクションが低減されるためである。すなわち、この領域では、ウォームホイール１０の著しい熱膨張に対しても、円筒部122の弾性変形により噛合いフリクションを低減する。

なお、更に高温の領域になると、弾性部材１２による噛合いフリクション低減作用は熱膨張に追いつかず、ウォームホイール１０の樹脂製の歯部101がたわんでホイール回転トルクは急激に増加する。よって、車両搭載時に発生しうる熱環境の上限において、噛合いフリクション（ホイール回転トルク）が許容範囲まで弾性部材１２によって吸収可能であるように、弾性部材１２の弾性力やクリアランスａ，ｂの大きさを設定するのが好ましい。

（ウォームホイール軸芯ずれ抑制作用）
図８に示すように、ウォームホイール１０の本体部100と接続部材１１との間にはクリアランスａ、ｂが存在し、ウォームホイール１０の回転軸であるピニオンシャフト３ｂと本体部100の軸との間にずれを許容する構造となっている。このずれを利用して上記のように噛合いフリクションを抑制している。

接続部121は、円筒部122同士を接続するように設けられている。よって、クリアランスａ内で本体部100に対して自由に動こうとする第１円筒部122ａの動き、およびクリアランスｂ内で軸部１１ｃに対して自由に動こうとする第２円筒部122ｂの動きを、接続部121が規制するように機能する。

具体的には、クリアランスａにおける第１円筒部122ａの動きを、本体部100に固定されている両隣の第2円筒部122ｂが、接続部121を介して規制する。また、クリアランスｂにおける第２円筒部122ｂの動きを、軸部１１ｃに固定されている両隣の第２円筒部122ａが、接続部121を介して規制する。

このように、接続部121の弾性力を介してクリアランスａ，ｂにおける第1、第2円筒部122ａ,122ｂの位置を一定に確保し、そのことを介してピニオンシャフト３ｂとウォームホイール１０の軸を一致させようとする力が常に作用する。これにより、ピニオンシャフト３ｂに対するウォームホイール１０の軸芯のずれが固定することが抑制される。

また、接続部121は８個の円筒部122同士を連結するように環状に設けられており、弾性部材１２全てが1つの環状部材として形成されている。これにより上記作用が強化され、ピニオンシャフト３ｂに対するウォームホイール１０の軸芯ずれの固定が更に抑制される。

［従来例との対比における実施例１の効果］
従来例（特許文献１）のウォームホイールは、ハブとギヤとを接続する円環状の弾性体を有している。しかし、この弾性体は１つの高い弾性力を有するのみで、本願発明のように２段階の弾性力が設けられていない。また、弾性体とハブ又はギヤとの間にクリアランスはなく、両者は密着して設けられている。

このため、ウォームホイールが熱膨張した場合、小さい弾性力による噛合いフリクション抑制作用がない。またクリアランスが設けられていないため、熱膨張がウォームシャフトとの噛合部に直接に伝達される。よって、ウォームシャフトに対する押し付け力が過大となり、噛合いフリクションが増大する。

これに対し、本願実施例１のウォームホイールは、ピニオンシャフト３ｂと、ピニオンシャフト３ｂに設けられ、外周側に歯部101を有する本体部100と、ピニオンシャフト３ｂと本体部100とを接続する接続部材１１と、本体部100と接続部材１１との間に設けられた接続部121と、本体部100と接続部材１１との間に設けられ、接続部121よりも高い弾性力を有する円筒部122と、を備えた。

よって、ウォームホイール１０が熱膨張した場合でも、小さい弾性力を有する接続部121がウォームシャフト２０への押し付け力を緩和し、噛合いフリクションの増大を抑制することができる。また、大きい弾性力を有する円筒部122を設けることにより、高荷重にも耐え得る、という効果を有する。

また、本願実施例１のウォームホイール１０は、接続部材１１と本体部100との間であって、接続部121及び円筒部122を除く部分にクリアランスａ,ｂを形成した。

よって、ウォームシャフト１０への押し付け力を緩和し、噛合いフリクションの増大を抑制することができる、という効果を有する。

接続部121及び円筒部122は1つの部材によって形成される。これにより、別々の部材によって形成される場合と比べ、組付け工数を削減することができる、という効果を有する。

接続部121の円筒部122との接続部（図９の斜線部分に対応する）におけるウォームホイール１０径方向断面積は、円筒部122の同方向断面積より小さい。よって弾性力の違いを設けることができる。また、接続部121、円筒部122のそれぞれの形状や断面積を変えることによって弾性力を変化させることができる。したがって、接続部121および円筒部122を同一材料によって形成することが可能である。これにより、別々の材料によって形成される場合と比べ、工数等を削減することができる、という効果を有する。

接続部121は円筒部122のｘ軸方向一方側にのみ設けられ、図３に示すように接続部121は、隣り合う円筒部122のｘ軸正方向側の端部同士を連結している。よって、弾性部材１２をｘ軸正方向側から一度に組付けることができる。したがって、組立性を向上させることができる、という効果を有する。

［実施例２の構成］
図１２は、実施例２のウォームホイール１０の軸方向部分断面図である。図３のA-O断面を示す。

（本体部）
実施例２のウォームホイール１０の本体部100は、実施例１と同様に、歯部101と芯金部102とを有している。芯金部102は金属材料によって形成されている。歯部101は芯金部102の外周側を被覆する樹脂材料で形成されている。

芯金部102表面は、芯金部102のｘ軸方向側面、貫通孔104内周面、および回転軸孔103側内周面において、歯部101と同じ樹脂材料によって被膜が形成されている。歯部101および上記被膜は、同一型内でインモールド成形される。

その他のウォームホイール１０の構成は、実施例１と同様である。

［実施例２の作用効果］
ドリル加工等により形成された芯金部102の貫通孔104の位置精度が低い場合であっても、最終的な貫通孔104を形成する被膜の形成位置は歯部101と被膜とが形成される同一の型によって一律に決定されるため、貫通孔104の位置精度を向上させることができる、という効果を有する。

その他の作用効果は、実施例１と同様である。

［実施例３の構成］
図１３は、実施例３の弾性部材１２を示す。図３のB部分のx軸方向正面図である。円筒部122の内周面123には、x軸方向に伸びる複数の切り欠き溝123ａが周方向に設けられている。残りの他の円筒部122も同様である。

その他のウォームホイール１０の構成は、実施例１と同様である。

［実施例３の作用効果］
円筒部122において、溝123ａが設けられている内周面123側の弾性力は、溝123ａが設けられていないその他の部分の弾性力よりも小さい。すなわち、実施例３は、円筒部122の特定の部位（内周面123）について弾性力を変えたものである。

図９に示すように、常温使用域〜比較的低温である高温時領域では、ウォームホイール１０の熱膨張が小さく接続部121に荷重が加えられている。ウォームホイール１０と軸部１１ｃとを弾性部材１２が結合しているが、第1円筒部122ａに着目すると、軸部１１ｃに嵌合している第1円筒部122ａの内周面123は、溝123ａにより弾性力が小さくなっている。

このため、ウォームホイール１０を支える弾性部材１２の弾性力は更に低減される。したがって、ウォームホイール１０とウォームシャフト２０との噛合いフリクションを更に抑制する、という効果を有する。

図１０に示すように、比較的高温である高温時領域では、ウォームホイール１０の熱膨張によりクリアランスａ、ｂ（図９参照）が縮められ、第１円筒部122ａは貫通孔104と接触し、第２円筒部122ｂは軸部１１ｃと接触する。このとき軸部１１ｃと嵌合している第１円筒部122ａの内周面123、および軸部１１ｃと接触している第２円筒部122ｂの内周面123は荷重を受けて圧縮される。ここで、円筒部122の内周面123の弾性力は、溝123ａが設けられていないその他の部分の弾性力よりも小さい

このため、比較的高温である高温時領域の中でも、比較的低温側の領域（図１１参照）において、接続部121と同様の作用を有する。すなわち、比較的高温である高温時領域の中でも、熱膨張が小さく締代も小さい比較的低温側の領域において、小さい弾性力により噛合いフリクションを抑制する作用を有する。

すなわち、実施例１において円筒部122が作用する領域を、さらに接続部121が作用する領域と円筒部122が作用する領域とに分けた意味を有し、噛合いフリクションを更に抑制することができる、という効果を有する。

また、接続部材１１の複数の軸部１１ｃの径が製造誤差によりばらついている場合、溝123ａを設けていないときには、上記噛合いフリクション抑制作用やウォームホイール軸芯ずれ抑制作用の低下等、影響が生じる。本実施例３のように溝123ａを設け、小さい弾性力を有する内周面123が軸部１１ｃの径の製造誤差を吸収することによって、こうした影響を緩和できる、という効果を有する。

その他の作用効果は、実施例１と同様である。

［他の実施例］
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１〜３に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例１〜３に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。

例えば、接続部121と円筒部122は別々の部材であってもよい

さらに、上記実施例１、２から把握しうる請求項１〜３以外の技術的思想について、以下にその作用効果と共に記載する。

（イ）請求項２に記載の歯車において、前記ウォームホイールは周方向に複数の貫通孔を備え、前記接続部材は前記複数の貫通孔をそれぞれ貫通するように設けられた複数の軸部を有し、前記第2弾性部材は環状に形成され、前記貫通穴と前記軸部との間に設けられることを特徴とする歯車。

円筒部122を軸部の周りに環状に設けることにより、ウォームホイール１０がどの方向から力を受けた場合であっても均等に弾性力を発揮することができる。

（ロ）上記（イ）に記載の歯車において、前記第1弾性部材は、前記複数の第2弾性部材同士を接続するように設けられることを特徴とする歯車。

接続部121が円筒部122同士を接続するように設けられるため、クリアランスａ，ｂ内で自由に動こうとする円筒部122の動きを接続部121が規制するように働き、ピニオンシャフト３ｂに対するウォームホイール１０の軸芯ずれを抑制することができる。

（ハ）上記（ロ）に記載の歯車において、前記第1弾性部材は全ての前記第2弾性部材同士を連結するように環状に設けられることを特徴とする歯車。

接続部121と円筒部122全てが1つの環状部材として形成されるため、ピニオンシャフト３ｂに対するウォームホイール１０の軸芯ずれを更に抑制することができる。

（ニ）上記（ハ）に記載の歯車において、前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材は1つの部材によって形成されることを特徴とする歯車。

接続部121と円筒部122を1つの部材として形成することにより、組付け工数を削減することができる。

（ホ）上記（ニ）に記載の歯車において、前記第1弾性部材は前記第2弾性部材の軸方向一方側にのみ設けられることを特徴とする歯車。

接続部121と円筒部122を、ウォームホイール１０に対して接続部121の設けられる側からウォームホイール１０の軸方向に一度に組付けることができるため、組立性を向上させることができる。

（ヘ）上記（ハ）に記載の歯車において、前記第1弾性部材および前記第2弾性部材は同一材料によって形成され、前記第1弾性部材の前記第2弾性部材との接続部における断面積は、前記第2弾性部材の軸方向断面積より小さいことを特徴とする歯車。

接続部121と円筒部122のそれぞれの断面積を変えることによって弾性力を変化させることにより、接続部121と円筒部122を同一材料で形成することができる。

（ト）上記（ロ）に記載の歯車において、前記隙間空間は、前記貫通穴と前記第2弾性部材との間に形成されるものと、前記第2弾性部材と前記軸部との間に形成されるものとが周方向に交互に配置されるように設けられることを特徴とする歯車。

クリアランスａ，ｂを設けることにより、クリアランスａ，ｂ内におけるある円筒部122の動きを両隣の円筒部122が規制するように機能するため、ピニオンシャフト３ｂに対するウォームホイール１０の軸芯ずれを抑制することができる。

（チ）上記（イ）に記載の歯車において、前記歯車本体は金属材料によって形成された芯金部と、この芯金部の外周側に設けられ樹脂材料で形成された歯部と、から構成され、前記貫通穴は前記芯金部に形成され、この芯金部表面は、前記歯部と同じ樹脂材料によって被膜が形成され、前記歯部および前記被膜は、同一型内でインモールド成形されることを特徴とする歯車。

ドリル加工等により形成された芯金部102の貫通孔104の位置精度が低い場合であっても、最終的な貫通孔104を形成する被膜の形成位置は歯部101が形成される型によって一律に決定されるため、貫通孔104の位置精度を向上させることができる。

電動パワーステアリング装置のシステム構成図である。 減速ギヤおよび電動モータのシステム構成図である。 ウォームホイールの分解斜視図である。 組立てた接続部材１１の正面図である。 図4のＡ-Ａ断面図である。 弾性部材の拡大正面図である。 図6のＡ-Ａ断面図である。 ウォームホイールの軸方向部分断面図である。 ウォームホイールの部分拡大正面図である。 ウォームホイールの部分拡大正面図である。 ウォームホイールの熱膨張と噛合いフリクションとの関係を示す図である。 実施例２のウォームホイールの軸方向部分断面図である。 実施例３の弾性部材の正面図である。

符号の説明

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
３ｂ ピニオンシャフト
４ 減速ギヤ
５ 電動モータ
６ ラック&ピニオンギヤ
９ ECU
１０ ウォームホイール
１１ 接続部材
１１ａ 第1部材
１１ｂ 第2部材
１１ｃ 軸部
１２ 弾性部材
２０ ウォームシャフト
１００ 本体部
１０１ 歯部
１０２ 芯金部
１０３ 回転軸孔
１０４ 貫通孔
１０５ 溝
１１０、１１２ 貫通孔
１１１ 円筒部
１２１ 接続部
１２２ 円筒部
１２２ａ 第1円筒部
１２２ｂ 第2円筒部

Claims (3)

1. 回転軸と、
   前記回転軸に設けられ、外周側に設けられた複数個の歯を有する歯車本体と、
   前記回転軸と前記歯車本体とを接続する接続部材と、
   前記歯車本体と前記接続部材との間に設けられ、第1の弾性力を有する第1弾性部材と、
   前記歯車本体と前記接続部材との間に設けられ、前記第1の弾性力よりも高い第2の弾性力を有する第2弾性部材と、を備えたことを特徴とする歯車。
2. 請求項1に記載の歯車において、前記接続部材と前記歯車本体との間であって、前記第1弾性部材及び前記第2弾性部材を除く部分に隙間空間が形成されることを特徴とする歯車。
3. ステアリングホイールに接続される操舵軸と、
   前記操舵軸上に設けられる操舵状態検出手段と、
   前記操舵軸上に設けられるウォームホイールと、
   前記ウォームホイールに噛合うウォームシャフトと、
   前記ウォームシャフトに設けられ、このウォームシャフト及び前記ウォームホイールを介して前記操舵軸に操舵アシストトルクを付与する電動機と、
   前記操舵状態検出手段の出力信号に基づき前記電動機を制御する電動機制御手段と、を備える電動パワーステアリング装置であって、
   前記ウォームホイールは、
   前記操舵軸に設けられ、外周側に設けられた複数個の歯を有する歯車本体と、
   前記回転軸と前記歯車本体とを接続する接続部材と、
   前記歯車本体と前記接続部材との間に設けられ、第1の弾性力を有する第1弾性部材と、
   前記歯車本体と前記接続部材との間に設けられ、前記第1の弾性力よりも高い第2の弾性力を有する第2弾性部材と、を備え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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