JP2012117648A - 減速機、これを備える電動パワーステアリング装置、ならびに減速機の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】転がり軸受の予圧の調整にかかる時間を短縮することのできる減速機、これを備える電動パワーステアリング装置、ならびに減速機の製造方法を提供する。
【解決手段】減速機は、ウォーム軸３１を回転可能に支持する各玉軸受３３，３４と各玉軸受３３，３４に予圧を付与する予圧付与部材３５とを備えている。予圧付与部材３５には、ハウジング２３に取り付けられる本体部６１と、径方向において本体部６１に接続される爪部６２とが設けられている。本体部６１と爪部６２との接続部分６５および本体部６１は、径方向において第１玉軸受３３よりも外方に設けられている。爪部６２は、接続部分６５を支点として弾性変形できるように形成され、第１玉軸受３３との接触により弾性変形した状態に保持されている。そして、爪部６２が弾性変形前の状態に復元しようとする力により各玉軸受３３，３４に予圧が付与されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、駆動機構の出力軸に連結されるシャフトと、このシャフトを回転可能に支持する転がり軸受と、この転がり軸受に予圧を付与するための予圧付与部材と、転がり軸受および予圧付与部材が取り付けられるハウジングとを備える減速機、これを備える電動パワーステアリング装置、ならびに減速機の製造方法に関する。

上記減速機としては、例えば特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置の減速機が知られている。以下、図８を参照して、従来の減速機の構成について説明する。
減速機のハウジング１１０には、電動モータ１００の出力軸１０１に連結されるウォーム軸１２０と、このウォーム軸１２０を回転可能に支持する転がり軸受１３０とが収容されている。ハウジング１１０の開口部１１１には、ウォーム軸１２０とウォームホイール１４０とが設けられている。ウォーム軸１２０とウォームホイール１４０とは互いに噛み合わせられている。

ハウジング１１０には、予圧付与部材１５０が取り付けられている。具体的には、予圧付与部材１５０の外周面の雄ねじ１５１がハウジング１１０の雌ねじ１１２にねじ込まれることにより予圧付与部材１５０がハウジング１１０に固定されている。予圧付与部材１５０により転がり軸受１３０の外輪１３１が押されることにより、同軸受１３０に予圧が付与されている。

また、予圧付与部材１５０の雄ねじ１５１には、同部材１５０の緩みを抑制する固定ナット１６０がねじ込まれている。固定ナット１６０の端面は、ハウジング１１０の端面１１３に接触している。

転がり軸受１３０の予圧の調整は、次のように行われる。
予め設定された規定量に達するまで予圧付与部材１５０をねじ込んだ後、ウォーム軸１２０を回転させてその回転トルクを測定する。そして、測定した回転トルクが所定範囲内のとき、転がり軸受１３０の予圧の調整が完了した旨判定して調整作業を終了する。一方、測定した回転トルクが所定範囲外のとき、転がり軸受１３０の予圧の調整が完了していない旨判定し、再び予圧付与部材１５０を所定量ねじ込んだ後、回転トルクを測定する。そして、測定した回転トルクが所定範囲内のとき、調整作業を終了する。一方、回転トルクが所定範囲外のとき、回転トルクが所定範囲内になるまで予圧付与部材１５０のねじ込み作業およびウォーム軸１２０の回転トルクの測定を繰り返し行う。

特開２００２―２１１４１８号公報

ところで、上記のように予圧を調整する場合、予圧付与部材１５０のねじ込み作業と、ウォーム軸１２０の回転トルクの測定との２つの工程が必要となるため、予圧の調整にかかる時間が長くなる。なお、このような問題は、電動パワーステアリング装置の減速機の調整に限り生じるものではなく、シャフトを転がり軸受により回転可能に支持する減速機について、その予圧の調整時であれば同様に生じる。

本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、転がり軸受の予圧の調整にかかる時間を短縮することのできる減速機、これを備える電動パワーステアリング装置、ならびに減速機の製造方法を提供することにある。

以下、上記目的を達成するための手段およびその作用効果について記載する。
（１）請求項１に記載の発明は、駆動機構の出力軸に連結されるシャフトと、このシャフトを回転可能に支持する転がり軸受と、この転がり軸受に予圧を付与する予圧付与部材と、前記転がり軸受および前記予圧付与部材が取り付けられるハウジングとを備える減速機において、前記予圧付与部材には、前記ハウジングに取り付けられる本体部と、この本体部における前記シャフトの径方向の内方の部分に接続される爪部とが設けられていること、前記本体部が前記シャフトの径方向において前記転がり軸受よりも外方に設けられていること、前記本体部と前記爪部との接続部分が前記シャフトの径方向において前記転がり軸受よりも外方に設けられていること、前記爪部が前記接続部分を支点として弾性変形できるように形成されていること、前記爪部が前記転がり軸受との接触により弾性変形した状態に保持されていること、ならびに、前記爪部が弾性変形前の状態に復元しようとする力により前記転がり軸受に予圧が付与されていることを要旨としている。

上記発明によれば、爪部が弾性変形前の状態に復元しようとする力により転がり軸受に予圧が付与されるため、すなわち転がり軸受と爪部とが接触するように減速機を組み立てることにより、必要とされる予圧が転がり軸受に付与されるため、減速機の組み立て後に予圧の大きさを確認する作業を省略することができる。したがって、減速機の組み立て後にシャフトの回転トルクを測定して予圧の大きさを確認する方法と比較して、転がり軸受の予圧の調整にかかる時間を短くすることができる。

（２）請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の減速機において、前記シャフトの軸方向において前記駆動機構が配置される側を入力側とし、前記シャフトの軸方向において前記入力側とは反対側を出力側として、前記予圧付与部材が取り付けられる取付部が前記ハウジングに設けられていること、前記爪部には、前記本体部に接続されている腕部と、この腕部の先端に接続されている接触部とが設けられていること、前記腕部のうちの前記入力側の端部が前記接続部分に相当すること、ならびに、弾性変形前の前記腕部の形状について、前記入力側から前記出力側に向かうにつれて前記シャフトの径方向の外方から内方に向けて傾斜していることを要旨としている。

（３）請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の減速機において、前記腕部と前記本体部との成す角が鋭角となるように前記腕部が前記本体部に接続されていることを要旨としている。

上記発明では、腕部と本体部との成す角が鋭角となるため、減速機の組み立て過程において転がり軸受が予圧付与部材に挿入されることにともない同軸受が腕部に接触するとき、転がり軸受が腕部を押す力のうちの腕部に沿う分力が爪部に作用する。この分力は、転がり軸受が腕部に沿って入力側から出力側に移動することを促す力となる。したがって、転がり軸受を腕部に沿って入力側から出力側に容易に移動させることができる。

（４）請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の減速機において、環状の部材の一部分が切り欠かれた不連続な形状の環状の部材として前記本体部が形成されていること、前記予圧付与部材が取り付けられる取付部が前記ハウジングに設けられていること、前記取付部が前記シャフトの径方向の外方に向けて凹む凹形状の部分として形成されていること、前記本体部の全体が前記取付部の凹んだ部分に収容されていること、前記取付部には、前記シャフトの軸方向において互いに対向する第１側面および第２側面と、これら側面の間に形成されて凹形状の部分の底面となる取付底面と、前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方と前記取付底面との間に形成されて前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方と前記取付底面とを互いに接続する曲面とが設けられていること、ならびに、前記本体部が前記曲面に接触した状態で前記取付部に収容されていることを要旨としている。

ハウジングの取付部の軸方向の寸法および予圧付与部材の本体部の軸方向の寸法は、加工誤差により部品毎に異なることがある。そして、取付部の軸方向の寸法と本体部の軸方向の寸法とが一致しない場合には、シャフトの軸方向において取付部と予圧付与部材との間にがたが生じる。

上記発明では、取付部に曲面を設けているため、取付部の軸方向の寸法と本体部の軸方向の寸法との差に応じて曲面に対する本体部の接触位置が変更される。このため、取付部の軸方向の寸法および本体部の軸方向の寸法が異なる場合にも、シャフトの軸方向において本体部が取付部により挟み込まれた状態に保持される。これにより、取付部に対する本体部の移動に起因して、転がり軸受を押す接触部の力が変動することが抑制される。したがって、転がり軸受の予圧量のばらつきが生じることを抑制することができる。

（５）請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の減速機において、前記シャフトの軸方向において前記駆動機構が配置される側を入力側とし、前記シャフトの軸方向において前記入力側とは反対側を出力側として、前記シャフトと一体的に回転する入力ギヤ、およびこの入力ギヤに噛み合わされる出力ギヤが設けられていること、前記入力ギヤと前記出力ギヤとの噛み合い部分を噛合部分として、前記シャフトのうちの前記噛合部分よりも前記入力側に第１転がり軸受が設けられていること、ならびに、前記シャフトのうちの前記噛合部分よりも前記出力側に第２転がり軸受が設けられていることを要旨としている。

上記発明によれば、入力ギヤと出力ギヤとの噛合部分に対してシャフトの両端部がそれぞれ第１転がり軸受および第２転がり軸受により支持されるため、シャフトの一方の端部のみが転がり軸受により支持される構造と比較して、シャフトを支持態様が安定する。

（６）請求項６に記載の発明は、操舵角を変更するステアリングシャフトと、このステアリングシャフトにトルクを付与する減速機とを備え、前記ステアリングシャフトが前記減速機の出力軸として設けられる電動パワーステアリング装置において、前記減速機として請求項１〜５のいずれか一項に記載の減速機が設けられていることを要旨としている。

（７）請求項７に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の減速機の製造方法において、前記予圧付与部材の本体部を前記ハウジングに設けられている取付部に取り付ける工程Ａと、前記工程Ａの後に前記転がり軸受を前記ハウジングに取り付ける工程Ｂとを含むことを要旨としている。

上記発明によれば、転がり軸受をハウジングに取り付けたときに転がり軸受と爪部とが接触することにより、必要とされる予圧が転がり軸受に付与されるため、減速機の組み立て後に予圧の大きさを確認する作業を省略することができる。したがって、減速機の組み立て後にシャフトの回転トルクを測定して予圧の大きさを確認する方法と比較して、転がり軸受の予圧の調整にかかる時間を短くすることができる。

本発明によれば、転がり軸受の予圧の調整にかかる時間を短縮することのできる減速機、これを備える電動パワーステアリング装置、ならびに減速機の製造方法を提供することができる。

本発明の電動パワーステアリング装置を具体化した一実施形態について、同装置の全体構成を示す模式図。 同実施形態の減速機の断面構造を示す断面図。 同実施形態の減速機の予圧付与部材について、（ａ）はその平面構造を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線の断面構造を示す断面図。 同実施形態の減速機について、図２のＢ−Ｂ線の断面構造を模式的に示す断面図。 同実施形態の減速機について、図２のＢ−Ｂ線の断面構造を示す断面図。 本発明のその他の実施形態の減速機について、（ａ）は予圧付与部材の平面構造を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線の断面構造を示す断面図。 本発明のその他の実施形態の減速機の予圧付与部材について、（ａ）はその平面構造を示す平面図、（ｂ）は（ａ）のＤ−Ｄ線の断面構造を示す断面図。 従来の減速機の断面構造を示す断面図。 比較例としてのその他の減速機について、転がり軸受およびその周囲の断面構造を示す断面図。

図１〜図５を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図１に示されるように、電動パワーステアリング装置１には、ステアリング２の回転を転舵輪３に伝達する操舵角伝達機構１０が設けられている。操舵角伝達機構１０には、ステアリング２の操作を補助するための力（以下、「アシスト力」）を付与するアクチュエータ２０が連結されている。

操舵角伝達機構１０には、ステアリング２とともに回転するステアリングシャフト１１が設けられている。ステアリングシャフト１１は、ラックアンドピニオン機構１２を介して転舵シャフト１３に接続されている。転舵シャフト１３は、タイロッド１４およびナックル（不図示）を介して転舵輪３に接続されている。

アクチュエータ２０には、その駆動源となる電動モータ２１と、この電動モータ２１の回転を減速してステアリングシャフト１１に伝達する減速機２２とが設けられている。減速機２２は、ステアリングシャフト１１に連結されている。

電動パワーステアリング装置１の動作について説明する。
運転者がステアリング２を回転させたとき、ステアリング２の回転にともないステアリングシャフト１１が回転する。このとき、電動モータ２１が駆動するとともに減速機２２を介してステアリングシャフト１１にアシスト力が付与される。ステアリングシャフト１１の回転は、ラックアンドピニオン機構１２により転舵シャフト１３の往復直線運動に変換される。そして転舵シャフト１３の往復直線運動により転舵輪３の舵角が変更される。

図２を参照して、アクチュエータ２０の構成について説明する。
アクチュエータ２０のハウジング２３には、電動モータ２１が取り付けられている。また、ハウジング２３には減速機２２が収容されている。減速機２２には、ウォーム軸３１と、このウォーム軸３１と噛み合うウォームホイール３２とが設けられている。ウォーム軸３１は、電動モータ２１の出力軸２１Ａに円筒形状の軸継手２１Ｂを介して連結されている。ウォームホイール３２は、ステアリングシャフト１１と一体に回転する。

以下では、ウォーム軸３１の軸線方向に沿う方向を「軸方向」とし、ウォーム軸３１の径方向に沿う方向を「径方向」とする。軸方向において、ウォーム軸３１を中心として電動モータ２１が配置される側に向かう方向を「基端方向」とし、その反対方向を「先端方向」とする。径方向において、ウォーム軸３１の回転中心に向かう方向を「内方」とし、ウォーム軸３１の回転中心から離れる方向を「外方」とする。また、ウォーム軸３１の基端方向の端部を「ウォーム軸３１の基端部」とし、ウォーム軸３１の先端方向の端部を「ウォーム軸３１の先端部」とする。

ウォーム軸３１の基端部には、第１玉軸受３３が取り付けられている。ウォーム軸３１の先端部には、第２玉軸受３４が取り付けられている。これら玉軸受３３，３４は、ウォーム軸３１をハウジング２３に対して回転可能に支持している。

各玉軸受３３，３４は、ウォーム軸３１の軸方向の各端部に圧入された内輪３３Ａ，３４Ａと、ハウジング２３に挿入された外輪３３Ｂ，３４Ｂと、内輪３３Ａ，３４Ａおよび外輪３３Ｂ，３４Ｂの間で自転および公転する転動体３３Ｃ，３４Ｃとを備えている。

以下では、第１玉軸受３３の外輪３３Ｂの基端方向の端面を「第１玉軸受３３の基端面３３Ｄ」とする。また、第１玉軸受３３の内輪３３Ａの先端方向の端面を「第１玉軸受３３の先端面」とする。また、第２玉軸受３４の外輪３４Ｂの先端方向の端面を「第２玉軸受３４の先端面３４Ｄ」とする。また、第２玉軸受３４の内輪３４Ａの基端方向の端面を「第２玉軸受の基端面」とする。

ハウジング２３において第１玉軸受３３よりも基端方向の部分には、各玉軸受３３，３４に予圧を付与する予圧付与部材３５が取り付けられている。予圧付与部材３５は、第１玉軸受３３の基端面３３Ｄに接触している。これにより、各玉軸受３３，３４のそれぞれに予圧が付与されている。

ウォーム軸３１には、ウォームホイール３２との噛み合い部分としてのギヤ部４１が設けられている。以下では、ギヤ部４１の基端方向の端面を「ギヤ部４１の基端面」とし、ギヤ部４１の先端方向の端面を「ギヤ部４１の先端面」とする。

ウォーム軸３１の基端部には、ギヤ部４１よりも外径が小さい第１取付部４２が設けられている。一方、ウォーム軸３１の先端部には、ギヤ部４１よりも外径が小さい第２取付部４３が設けられている。第１取付部４２には、第１玉軸受３３の内輪３３Ａが圧入される第１固定部４４と、軸継手２１Ｂが固定される第２固定部４５とが設けられている。第２取付部４３には、第２玉軸受３４の内輪３４Ａが圧入されている。ギヤ部４１の基端面には、第１玉軸受３３の先端面が接触している。ギヤ部４１の先端面には、第２玉軸受３４の基端面が接触している。

ギヤ部４１には、有効歯たけを有する歯車が形成された歯車形成部４１Ａが設けられている。この歯車形成部４１Ａの軸方向の両端部には、歯車形成部４１Ａに連続して形成されるとともに、歯車を成形するためのホブカッター（不図示）が切り上げられた切り上げ部４１Ｂが形成されている。この切り上げ部４１Ｂには、有効歯たけよりも小さい歯車が形成されている。歯車形成部４１Ａは、ウォームホイール３２に噛み合わされることによりウォーム軸３１を回転させることができる。切り上げ部は、ウォームホイール３２に噛み合わされてもウォーム軸３１を回転させることができない。以下では、ウォームホイール３２が歯車形成部４１Ａに噛み合わされた状態を「回転可能状態」とし、ウォームホイール３２が切り上げ部４１Ｂに噛み合わされた状態を「回転不能状態」とする。

ギヤ部４１には、噛み合い有効長Ｔ２、先端長さＴ３および基端長さＴ４がそれぞれ設定されている。噛み合い有効長Ｔ２は、ギヤ部４１とウォームホイール３２とが噛み合うことが許容される軸方向の長さである。先端長さＴ３は、噛み合い有効長Ｔ２に対応するギヤ部４１の部分の先端方向の端部から切り上げ部４１Ｂのうちの先端方向の切り上げ部４１Ｂの基端方向の端部までの長さである。基端長さＴ４は、噛み合い有効長Ｔ２に対応するギヤ部４１の部分の基端方向の端部から切り上げ部４１Ｂのうちの基端方向の切り上げ部４１Ｂの先端方向の端部までの長さである。なお、噛み合い有効長Ｔ２と先端長さＴ３と基端長さＴ４との合計の長さが歯車形成部４１Ａの軸方向の長さＴ１となる。

軸継手２１Ｂの内部では、ウォーム軸３１の基端部の端面（以下、「基端面４５Ａ」）と、電動モータ２１の出力軸２１Ａの先端方向の端面（以下、「先端面２１Ｃ」）とが軸方向において近接している。第２固定部４５の基端面４５Ａと出力軸２１Ａの先端面２１Ｃとの軸方向の距離である対向距離Ｄ４は、下記計算式を満たすように設定されている。

Ｄ４≦（Ｔ１−Ｔ２）／（Ｔ３／（Ｔ３＋Ｔ４））

ここで、上記計算式の右辺は、歯車形成部４１Ａから切り上げ部４１Ｂのうちの先端方向の切り上げ部４１Ｂまでの軸方向の長さである。すなわち、ウォーム軸３１がウォームホイール３２に対して軸方向に移動することにより回転可能状態から回転不能状態に移行するまでに必要なるウォーム軸３１の移動量である噛合距離である。

ハウジング２３には、ウォーム軸３１および各玉軸受３３，３４が収容されるウォーム軸収容部５１が設けられている。このウォーム軸収容部５１には、ウォームホイール３２が収容されるウォームホイール収容部５２がウォーム軸収容部５１と径方向に連続するように設けられている。ウォーム軸収容部５１の基端方向の端部には開口部が設けられている。この開口部には電動モータ２１が取り付けられている。

ウォーム軸収容部５１の内周面５３には、第１玉軸受３３の外輪３３Ｂの外周面が接触している。この内周面５３のうちの外輪３３Ｂの基端方向の部分には、径方向の外方に向かい凹む凹形状かつ環状の取付部５４が設けられている。

図３を参照して、予圧付与部材３５の構成について説明する。
図３（ａ）に示されるように、予圧付与部材３５には、平面視において円環形状の本体部６１が設けられている。本体部６１には、本体部６１の端部６１Ａと端部６１Ｂとを離間する空間である切欠部６１Ｃが設けられている。

本体部６１には、本体部６１の内周面から径方向の内方に向けて延びる４個の爪部６２が設けられている。本体部６１と各爪部６２とは単一部材のばね鋼板をプレス加工することにより形成されている。各爪部６２は、本体部６１との接続部分６５を支点として弾性変形する。

図３（ｂ）に示されるように、各爪部６２には、基端方向から先端方向に向かうにつれて径方向の外方から内方に向けて傾斜する腕部６３と、基端方向から先端方向に向かうにつれて径方向の内方から外方に向けて傾斜する接触部６４とが設けられている。腕部６３の基端方向の端部は、本体部６１の基端方向の端部に接続されている。接触部６４は、腕部６３の先端方向の端部に接続されている。

腕部６３と本体部６１との成す鋭角θ１は、接触部６４と本体部６１との成す鋭角θ２よりも小さい。
接続部分６５から腕部６３の先端方向の端部までの腕部６３の長さを第１長さＬ１とし、腕部６３の先端方向の端部から接触部６４の先端方向の端部までの接触部６４の長さを第２長さＬ２としたとき、第１長さＬ１は、第２長さＬ２よりも長い（Ｌ１＞Ｌ２）。

図４を参照して、ハウジング２３の取付部５４の形状および予圧付与部材３５の取付手順について説明する。
図４（ａ）に示されるように、取付部５４は、軸方向に対向する一対の側面５５Ａ，５５Ｂと、軸方向において側面５５Ａと側面５５Ｂとの間に形成された取付底面５６と、側面５５Ａ，５５Ｂおよび取付底面５６とをそれぞれ接続する曲面５７とにより構成されている。側面５５Ａと側面５５Ｂとの軸方向の距離Ｄ１は、本体部６１の軸方向の距離Ｄ２よりも大きい（Ｄ１＞Ｄ２）。取付底面５６の軸方向の距離Ｄ３は、距離Ｄ２よりも小さい（Ｄ３＜Ｄ２）。

予圧付与部材３５の取付手順について説明する。
まず、本体部６１の両端部６１Ａ，６１Ｂを互いに接触させることにより、本体部６１の径方向に小さくなるように弾性変形させた状態で予圧付与部材３５をハウジング２３のウォーム軸収容部５１に挿入する。

次に、図４（ｂ）に示されるように、予圧付与部材３５を径方向において取付部５４と重なる位置まで挿入する。このとき、本体部６１が復元力により径方向に大きくなることにより本体部６１の外周縁が取付部５４の曲面５７に接触する。本体部６１の外周面と取付底面５６との間には間隙が形成される。本体部６１は弾性変形前の状態よりも径方向に小さい状態で取付部５４に取り付けられる。このため、本体部６１の復元力により本体部６１が取付部５４に固定されている。

図５を参照して、減速機２２の組立手順について説明する。
図５（ａ）に示されるように、予圧付与部材３５を取り付けたハウジング２３のウォーム軸収容部５１に各玉軸受３３，３４が取り付けたウォーム軸３１（以下、図５の説明では、単にウォーム軸３１とする）を挿入する。この挿入過程において、第１玉軸受３３の外輪３３Ｂが予圧付与部材３５の腕部６３に接触する。このため、腕部６３が外輪３３Ｂに押されることにより、腕部６３は接続部分６５を支点として径方向の内方から外方に向けて弾性変形する。これにともない、接触部６４が径方向の内方から外方に向けて移動する。

図５（ｂ）に示されるように、図５（ａ）の状態からウォーム軸３１を先端方向に向けてさらに挿入する。腕部６３が外輪３３Ｂによりさらに押されることにより本体部６１に近接する。外輪３３Ｂの外周面が接触部６４に接触した状態のとき、爪部６２の全体が取付部５４に収容される。

図５（ｃ）に示されるように、図５（ｂ）の状態からウォーム軸３１を先端方向にさらに挿入することにより、第２玉軸受３４の先端面３４Ｄがハウジング２３に接触する。これにより、ウォーム軸３１の先端方向への移動が規制される。この状態のとき、接触部６４が外輪３３Ｂに接触する。このとき、腕部６３は、その復元力により接続部分６５を支点として径方向の外方から内方に向けて移動する。また、腕部６３は、外輪３３Ｂにより未だ弾性変形した状態のため、第１玉軸受３３には図中の力Ｆ１が付与される。

この力Ｆ１の軸方向の分力Ｆ２により各玉軸受３３，３４に予圧が付与される。この分力Ｆ２は、ウォーム軸３１とウォームホイール３２（図２参照）とが噛み合うときに生じる基端方向の力よりも大きくなるように、内周面５３と本体部６１との間の摩擦力、すなわち予圧付与部材３５を内周面５３に圧入するときの荷重が設定されている。

本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）減速機２２においては、爪部６２が弾性変形した状態で第１玉軸受３３に接触している。これにより、爪部６２が弾性変形前の状態に復元しようとする力により各玉軸受３３，３４に予圧が付与されるため、すなわち第１玉軸受３３と爪部６２とが接触するように減速機２２を組み立てることにより、必要とされる予圧が各玉軸受３３，３４に付与されるため、減速機２２の組み立て後に予圧の大きさを確認する作業を省略することができる。したがって、減速機２２の組み立て後にウォーム軸３１の回転トルクを測定して予圧の大きさを確認する方法と比較して、各玉軸受３３，３４の予圧の調整にかかる時間を短くすることができる。

転がり軸受に予圧を付与するための構成として、図８に示される従来の予圧付与部材１５０を用いて転がり軸受に予圧を付与する構成の他に、図９に示される弾性体を用いて転がり軸受に予圧を付与する構成（以下、「比較構成」）が考えられる。

この比較構成では、転がり軸受２１０に予圧を付与する弾性体２２０がハウジング２００の取付部２０１に取り付けられている。取付部２０１は、ハウジング２００の内周面２０２において径方向の外方に延びる凹形状の部分として形成されている。取付部２０１には、弾性体２２０の本体部２２１の一部が収容されている。弾性体２２０には、本体部２２１の径方向の内方の端部から径方向の内方に向かい延びる複数の可撓片２２２が設けられている。そして、可撓片２２２が弾性変形した状態で転がり軸受２１０の軸方向の端面２１２に接触している。このため、可撓片２２２が弾性変形前の形状に復元しようとする力により、転がり軸受２１０に予圧が付与されている。

また、上記の比較構成においては、弾性体２２０の本体部２２１と可撓片２２２との接続部分２２３、すなわち可撓片２２２が弾性変形するときの支点が転がり軸受２１０の外輪２１１の外周面２１３よりも径方向の内方に設けられている。これにより、弾性体２２０を取付部２０１に取り付けた後に転がり軸受２１０を弾性体２２０に挿入する場合、転がり軸受２１０が本体部２２１に接触する。このため、弾性体２２０を取付部２０１に取り付けた後に転がり軸受２１０を弾性体２２０に挿入することはできない。

これに対して、本実施形態の減速機２２では、爪部６２の接続部分６５が第１玉軸受３３の外輪３３Ｂの外周面よりも径方向の外方に設けられているため、予圧付与部材３５を取付部５４に取り付けた後、各玉軸受３３，３４が取り付けられたウォーム軸３１をウォーム軸収容部５１に収容することができる。

（２）本実施形態では、腕部６３と本体部６１との成す角θ１が鋭角となる。このため、減速機２２の組み立て過程において第１玉軸受３３が予圧付与部材３５に挿入されることにともない同軸受３３が腕部６３に接触するとき、第１玉軸受３３が腕部６３を押す力のうちの腕部６３に沿う分力が爪部６２に作用する。この分力は、第１玉軸受３３が腕部６３に沿って基端方向から先端方向に移動することを促す力となる。したがって、第１玉軸受３３を腕部６３に沿って基端方向から先端方向に容易に移動させることができる。

また、減速機２２においては、爪部６２の腕部６３と本体部６１との成す鋭角θ１が接触部６４と本体部６１との成す鋭角θ２よりも小さい。このため、鋭角θ１が鋭角θ２以上の場合と比較して、第１玉軸受３３が腕部６３に接触するとき、第１玉軸受３３が腕部６３を押す力のうちの腕部６３に沿う分力が大きくなる。また、第１玉軸受３３が接触部６４に接触するとき、第１玉軸受３３が接触部６４を押す力うちの接触部６４に沿う分力が小さくなる。したがって、鋭角θ１が鋭角θ２以上の場合と比較して、減速機２２の組み立て過程において第１玉軸受３３を予圧付与部材３５に挿入することが容易になり、また減速機２２の組み立て後において第１玉軸受３３が予圧付与部材３５から抜けにくくなる。

（３）減速機２２においては、取付部５４に曲面５７が設けられているため、取付部５４の軸方向の寸法と本体部６１の軸方向の寸法との差に応じて曲面５７に対する本体部６１の接触位置が変更される。このため、取付部５４の軸方向の寸法および本体部６１の軸方向の寸法が異なる場合にも、ウォーム軸３１の軸方向において本体部６１が取付部５４により挟み込まれた状態が保持される。これにより、取付部５４に対する本体部６１の移動に起因して、第１玉軸受３３を押す接触部６４の力が変動することが抑制される。したがって、各玉軸受３３，３４の予圧量のばらつきが生じることを抑制することができる。

（４）減速機２２においては、ギヤ部４１とウォームホイール３２との噛み合い部分の軸方向両側が各玉軸受３３，３４により支持されている。したがって、ウォーム軸３１の基端部または先端部のみが玉軸受により支持される構造と比較して、ウォーム軸３１の支持態様が安定する。

（５）減速機２２においては、対向距離Ｄ４が噛合距離以下となるように設定される。このため、回転不能状態に移行する前にウォーム軸３１の基端面４５Ａと電動モータ２１の出力軸２１Ａの先端面２１Ｃとが互いに接触する。これにより、回転不能状態に移行することが妨げられるため、ウォーム軸３１を軸方向に移動させる力がウォーム軸３１に加えられたことに起因して回転不能状態となることを抑制することができる。

（６）減速機２２においては、接触部６４が第１玉軸受３３の外輪３３Ｂを押す力Ｆ１の軸方向の分力Ｆ２が、ウォーム軸３１とウォームホイール３２とが噛み合うときの基端方向への分力よりも大きい。したがって、第１玉軸受３３が接触部６４を押し退けて基端方向に移動することを抑制することができる。

（その他の実施形態）
本発明の実施態様は、上記実施形態の内容に限定されるものではなく、例えば以下の変更が可能である。また、以下の変形例は、上記実施形態についてのみ適用されるものではなく、異なる変形例同士を互いに組み合わせて実施することもできる。

・上記実施形態において、取付底面５６と側面５５Ａとの間の曲面５７、および取付底面５６と側面５５Ｂとの間の曲面５７の一方を省略することもできる。この場合、曲面５７が省略された部分には、取付底面５６と側面５５Ａまたは側面５５Ｂとが直接的に接続される角部が形成される。また、第１玉軸受３３の外輪３３Ｂの角部が接触することを回避するための逃げ部を取付部５４の上記角部に形成することもできる。この逃げ部は、取付底面５６から径方向の外方に向かい凹む凹部として設けられる。

・上記実施形態において、予圧付与部材３５の爪部６２の個数を２個または３個または５個以上に変更することもできる。これらの形態においては、第１玉軸受３３の外輪３３Ｂを先端方向に押す力が外輪３３Ｂの周方向において大きくばらつくことがないように各爪部６２の位置が設定されることが望ましい。特に、本体部６１の周方向において等間隔に爪部６２を設けることが望ましい。

・上記実施形態において、予圧付与部材３５の爪部６２の個数を１個に変更することもできる。この形態においては、図６に示されるように、予圧付与部材７０には、切欠部７１Ａを有する円環形状の本体部７１と、この本体部７１の内周面に円環形状の爪部７２とが設けられる。この爪部７２には、基端方向から先端方向に向かうにつれて径方向の外方から内方に向かい傾斜する腕部７３と、基端方向から先端方向に向かうにつれて径方向の内方から外方に向かい傾斜する接触部７４とが設けられる。腕部７３は、本体部７１の内周面の基端方向の端部に接続される。接触部７４は、腕部７３の先端方向の端部に接続される。爪部７２は、本体部７１と爪部７２との接続部分７６を支点として弾性変形することができる。

接触部７４には、爪部７２の弾性変形を促すために周方向に４個のスリット７５が設けられている。これにより、予圧付与部材７０に第１玉軸受３３（図２参照）が挿入されるとき、第１玉軸受３３が腕部７３に接触することにより、腕部７３が径方向の内方から外方に向けて弾性変形する。

・上記実施形態では、予圧付与部材３５の本体部６１と接触部６４との成す角が鋭角であったが、図７に示されるように、本体部６１と接触部６４との成す角θ２を鈍角とすることもできる。この場合、腕部６３と接触部６４との接続部分６６が第１玉軸受３３の外輪３３Ｂ（図２参照）と接触することにより、各玉軸受３３，３４に予圧が付与される。

・上記実施形態では、切欠部６１Ｃを有するとともに平面視において円環形状の本体部６１を用いたが、本体部６１の形状はこれに限られない。例えば、切欠部６１Ｃを有するとともに平面視において四角形状の本体部６１を用いることもできる。また四角形状に代えてさらに、他の多角形状の本体部６１を用いることもできる。要するに、切欠部６１Ｃを有するとともに第１玉軸受３３を挿入することができる環状であれば、本体部６１の他の部分の構成を変更しても上記実施形態と同様の効果を奏することができる。

・上記実施形態において、各別の部材として形成した本体部６１と爪部６２とを溶接等により互いに接続して予圧付与部材３５を形成することもできる。
・上記実施形態において、予圧付与部材３５の爪部６２から接触部６４を省略することもできる。この場合、腕部６３の先端方向の端部が第１玉軸受３３の外輪３３Ｂに接触することにより、各玉軸受３３，３４に予圧が付与される。

・上記実施形態において、第２玉軸受３４を省略することもできる。
・上記実施形態において、第２玉軸受３４に代えて、第２取付部４３を外囲する円筒形状のすべり軸受を用いることもできる。また、第２玉軸受３４に代えて、第２取付部４３の先端方向の端面に対向するウォーム軸収容部５１の面により回転可能に支持するピボット軸受を用いることもできる。

・上記実施形態において、第１玉軸受３３および第２玉軸受３４に代えて、ころ軸受等の他の転がり軸受を用いることもできる。
・上記実施形態では、電動パワーステアリング装置１の減速機２２に対して本発明を適用したが、電動パワーステアリング装置１の減速機２２以外の減速機、例えばパワーウィンドウ駆動用のギヤユニットの減速機に本発明を適用することもできる。また、ウォーム軸３１およびウォームホイール３２を用いた減速機に限られず、平歯車やはすば歯車等の他の歯車を用いた減速機に本発明を適用することもできる。

１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリング、３…転舵輪、１０…操舵角伝達機構、１１…ステアリングシャフト（出力軸）、１２…ラックアンドピニオン機構、１３…転舵シャフト、１４…タイロッド、２０…アクチュエータ、２１…電動モータ（駆動機構）、２１Ａ…出力軸、２１Ｂ…軸継手、２１Ｃ…先端面、２２…減速機、２３…ハウジング、３１…ウォーム軸（シャフト）、３２…ウォームホイール（出力ギヤ）、３３…第１玉軸受（第１転がり軸受）、３３Ａ…内輪、３３Ｂ…外輪、３３Ｃ…転動体、３４Ｄ…基端面、３４…第２玉軸受（第２転がり軸受）、３４Ａ…内輪、３４Ｂ…外輪、３４Ｃ…転動体、３４Ｄ…先端面、３５…予圧付与部材、４１…ギヤ部（入力ギヤ）、４１Ａ…歯車形成部、４１Ｂ…切り上げ部、４２…第１取付部、４３…第２取付部、４４…第１固定部、４５…第２固定部、４５Ａ…基端面、５１…ウォーム軸収容部、５２…ウォームホイール収容部、５３…内周面、５４…取付部、５５Ａ…側面（第１側面）、５５Ｂ…側面（第２側面）、５６…取付底面、５７…曲面、６１…本体部、６１Ａ，６１Ｂ…端部、６１Ｃ…切欠部、６２…爪部、６３…腕部、６４…接触部、６５…接続部分、６６…接続部分、７０…予圧付与部材、７１…本体部、７１Ａ…切欠部、７２…爪部、７３…腕部、７４…接触部、７５…スリット、７６…接続部分。

Claims (7)

1. 駆動機構の出力軸に連結されるシャフトと、このシャフトを回転可能に支持する転がり軸受と、この転がり軸受に予圧を付与する予圧付与部材と、前記転がり軸受および前記予圧付与部材が取り付けられるハウジングとを備える減速機において、
   前記予圧付与部材には、前記ハウジングに取り付けられる本体部と、この本体部における前記シャフトの径方向の内方の部分に接続される爪部とが設けられていること、
   前記本体部が前記シャフトの径方向において前記転がり軸受よりも外方に設けられていること、
   前記本体部と前記爪部との接続部分が前記シャフトの径方向において前記転がり軸受よりも外方に設けられていること、
   前記爪部が前記接続部分を支点として弾性変形できるように形成されていること、
   前記爪部が前記転がり軸受との接触により弾性変形した状態に保持されていること、
   ならびに、前記爪部が弾性変形前の状態に復元しようとする力により前記転がり軸受に予圧が付与されていること
   を特徴とする減速機。
2. 請求項１に記載の減速機において、
   前記シャフトの軸方向において前記駆動機構が配置される側を入力側とし、前記シャフトの軸方向において前記入力側とは反対側を出力側として、
   前記予圧付与部材が取り付けられる取付部が前記ハウジングに設けられていること、
   前記爪部には、前記本体部に接続されている腕部と、この腕部の先端に接続されている接触部とが設けられていること、
   前記腕部のうちの前記入力側の端部が前記接続部分に相当すること、
   ならびに、弾性変形前の前記腕部の形状について、前記入力側から前記出力側に向かうにつれて前記シャフトの径方向の外方から内方に向けて傾斜していること
   を特徴とする減速機。
3. 請求項２に記載の減速機において、
   前記腕部と前記本体部との成す角が鋭角となるように前記腕部が前記本体部に接続されていること
   を特徴とする減速機。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の減速機において、
   環状の部材の一部分が切り欠かれた不連続な形状の環状の部材として前記本体部が形成されていること、
   前記予圧付与部材が取り付けられる取付部が前記ハウジングに設けられていること、
   前記取付部が前記シャフトの径方向の外方に向けて凹む凹形状の部分として形成されていること、
   前記本体部の全体が前記取付部の凹んだ部分に収容されていること、
   前記取付部には、前記シャフトの軸方向において互いに対向する第１側面および第２側面と、これら側面の間に形成されて凹形状の部分の底面となる取付底面と、前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方と前記取付底面との間に形成されて前記第１側面および前記第２側面の少なくとも一方と前記取付底面とを互いに接続する曲面とが設けられていること、
   ならびに、前記本体部が前記曲面に接触した状態で前記取付部に収容されていること
   を特徴とする減速機。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の減速機において、
   前記シャフトの軸方向において前記駆動機構が配置される側を入力側とし、前記シャフトの軸方向において前記入力側とは反対側を出力側として、
   前記シャフトと一体的に回転する入力ギヤ、およびこの入力ギヤに噛み合わされる出力ギヤが設けられていること、
   前記入力ギヤと前記出力ギヤとの噛み合い部分を噛合部分として、前記シャフトのうちの前記噛合部分よりも前記入力側に第１転がり軸受が設けられていること、
   ならびに、前記シャフトのうちの前記噛合部分よりも前記出力側に第２転がり軸受が設けられていること
   を特徴とする減速機。
6. 操舵角を変更するステアリングシャフトと、このステアリングシャフトにトルクを付与する減速機とを備え、前記ステアリングシャフトが前記減速機の出力軸として設けられる電動パワーステアリング装置において、
   前記減速機として請求項１〜５のいずれか一項に記載の減速機が設けられていること
   を特徴とする電動パワーステアリング装置。
7. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の減速機の製造方法において、
   前記予圧付与部材の本体部を前記ハウジングに設けられている取付部に取り付ける工程Ａと、
   前記工程Ａの後に前記転がり軸受を前記ハウジングに取り付ける工程Ｂとを含む
   ことを特徴とする減速機の製造方法。

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