JP2012159189A - ウォームギヤ機構及び同組付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で簡単な構成によって、ウォームとウォームホイールとの間のバックラッシを除去すること。
【解決手段】ウォームギヤ機構４４は、ウォーム７０とウォームホイール８０との噛み合い部分のバックラッシを除去するようにウォームホイールの複数の歯８１の一部をウォームホイールの回転方向Ｒｅに押すことが可能な押圧部材９１と、この押圧部材の押し方向Ｒｓに押圧部材を付勢する付勢部材９２と、を備える。押圧部材は、ウォームの中心線ＷＬ上に配置されており、この中心線に沿って変位可能である。
【選択図】図４

Description

本発明はウォームギヤ機構及び同組付け方法の改良技術に関する。

例えば、電動パワーステアリング装置に搭載されているウォームギヤ機構は、電動モータに連結されたウォームと、負荷に連結されたトルク伝達用のウォームホイールとによって構成されている。電動モータが発生したトルクは、ウォームからウォームホイールを介して負荷に伝達される。このようなウォームギヤ機構では、ウォームとウォームホイールとの間のバックラッシ（歯面同士の隙間）を除去する技術が開発されてきた（例えば、特許文献１参照。）。

特許文献１で知られているウォームギヤ機構は、ウォームと、このウォームに噛合うトルク伝達用ウォームホイール及び補助ウォームホイールとからなる。補助ウォームホイールは、トルク伝達用ウォームホイールに対し同心上に位置し、このトルク伝達用ウォームホイールに被せられる、いわゆる冠状歯車と称する（キャップ状歯車とも言う。）歯車である。この補助ウォームホイールは、円盤状のホイール本体の外周面からトルク伝達用ウォームホイールへ向かって突出した複数の歯を有している。補助ウォームホイールのピッチ円直径は、トルク伝達用ウォームホイールの外径よりも大きい。

ウォームの歯は、２つのウォームホイールの噛合い位置において、トルク伝達用ウォームホイールの歯と補助ウォームホイールの歯とによって、両側から挟み込まれている。この挟み込み状態を維持する方向に、補助ウォームホイールが付勢部材によって付勢されている。この結果、ウォームとトルク伝達用ウォームホイールとの間のバックラッシは除去される。

しかしながら、特許文献１で知られているウォームギヤ機構は、トルク伝達用ウォームホイールに冠状の補助ウォームホイールが被せられるとともに、これらの２つのウォームホイールがウォームに噛み合う構成なので、構成が複雑化するとともに、全体が大型にならざるを得ない。つまり、補助ウォームホイールの径がトルク伝達用ウォームホイールの径よりも大きいので、ウォームギヤ機構の全体がウォームホイールの径方向に大型になる。また、トルク伝達用ウォームホイールに冠状の補助ウォームホイールが被せられた構成なので、ウォームギヤ機構の全体がウォームホイールの回転中心線方向に大型になる。さらには、補助ウォームホイールは、トルク伝達用ウォームホイールに対して同期して回転するものである。このため、補助ウォームホイールの外周には、ウォームに噛み合う歯が全周にわたって設けられるので、歯数が多い。その分、補助ウォームホイールの重量が嵩む。このように、ウォームギヤ機構の軽量化や低価格化を図る上でも改良の余地がある。

さらには、上述のように、補助ウォームホイールは冠状歯車によって構成されている。このため、ウォームに対する補助ウォームホイールの噛み合い率は、ウォームに対するトルク伝達用ウォームホイールの噛み合い率よりも小さい。従って、ウォームとトルク伝達用ウォームホイールとの組み合わせに基づく歯車の仕様（諸元）に合わせて、補助ウォームホイールの仕様を設定するには、設計上の制約がある。

特開２００４−３３２９２１公報

本発明は、小型で簡単な構成によって、ウォームとウォームホイールとの間のバックラッシを除去することができる技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明では、ウォームと、このウォームに噛み合うウォームホイールと、からなるウォームギヤ機構において、前記ウォームと前記ウォームホイールとの噛み合い部分のバックラッシ（歯面同士の隙間）を除去するように、前記ウォームホイールの複数の歯の一部を、このウォームホイールの回転方向に押すことが可能な押圧部材と、前記押圧部材の押し方向に、この押圧部材を付勢する付勢部材とを、備え、前記押圧部材は、前記ウォームの中心線に沿って変位可能に、この中心線上に配置されていることを特徴とする。

請求項２に係る発明では、前記押圧部材は、前記ウォームに前記ウォームホイールが噛み合っている噛み合い点から離れて位置するとともに、前記複数の歯の一部の歯先にのみ接するように傾斜した斜部を有し、この斜部によって、前記接している歯先を前記ウォームホイールの回転方向に押していることを特徴とする。

請求項３に係る発明では、前記斜部は、前記複数の歯の少なくとも２つの歯の歯先に同時に接することが可能な大きさに設定されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明では、前記付勢部材は、前記ウォームを有したウォーム軸を中心に巻かれたコイルばねによって構成され、前記押圧部材は、前記ウォーム軸に対して相対的なスライド変位が可能に嵌合している筒状の部材であり、前記コイルばねの少なくとも一端部を前記ウォーム軸の長手方向に嵌合し且つ保持することが可能な環状の凹部を有していることを特徴とする。

請求項５に係る発明では、前記斜部は、前記ウォームの前記中心線をテーパ中心としたテーパ状であることを特徴とする。

請求項６に係る発明では、前記押圧部材は、前記ウォームに対する相対回転が規制されていることを特徴とする。

請求項７に係る発明では、前記ウォームが一体的に設けられているウォーム軸と、このウォーム軸の一端部と他端部とのいずれか一方を支持するための軸受とを、更に備え、前記ウォーム軸は、前記軸受に相対的な回転が可能に且つ相対的なスライド変位が規制されて組付けられるように構成され、前記押圧部材及び前記付勢部材は、前記ウォームと前記軸受との間に位置し、前記ウォームを有している前記ウォーム軸と前記軸受と前記押圧部材と前記付勢部材とは、一体的に組み立てられた１組の部分組立品を構成していることを特徴とする。

請求項８に係る発明では、前記ウォーム軸は、前記ウォームと前記押圧部材との間に位置するストッパを有し、前記ウォームに前記ウォームホイールが噛み合う前の状態では、前記押圧部材は、前記付勢部材の付勢力によって前記ストッパに押し付けられていることを特徴とする。

請求項９に係る発明では、前記ウォームホイールを収納するためのハウジングを、更に備え、このハウジングには、前記部分組立品が一括して収納されていることを特徴とする。

請求項１０に係る発明では、前記ウォーム軸は、このウォーム軸を駆動するための電動モータのモータ軸に直結されることが可能に、このモータ軸の中心線に対して同心に配置され、前記軸受と前記押圧部材と前記付勢部材とは、前記ウォームに対して前記モータ軸寄りに位置していることを特徴とする。

請求項１１に係る発明では、ウォーム軸に一体的に設けられているウォームと、このウォームに噛み合うウォームホイールと、前記ウォームと前記ウォームホイールとのバックラッシを除去するように前記ウォームホイールの歯をこのウォームホイールの回転方向に押すための押圧部材と、前記押圧部材の押し方向にこの押圧部材を付勢する付勢部材と、前記ウォーム軸を支持する軸受と、前記ウォームホイールを収納するハウジングと、を準備する準備工程と、
前記ウォーム軸に、前記軸端から前記押圧部材と前記付勢部材と前記軸受とを、この順に嵌め込むとともに、前記ウォーム軸に、前記軸受を相対的な回転を許容し且つ相対的なスライド変位を規制するように組付けることによって、前記ウォームと前記ウォーム軸と前記軸受と前記押圧部材と前記付勢部材とを、１組の部分組立品に一体的に組み立てる部分組立工程と、
前記１組の部分組立品を前記ハウジングに収納する収納工程と、を含むウォームギヤ機構の組付け方法である。

請求項１に係る発明では、付勢部材に付勢された押圧部材は、ウォームホイールの複数の歯の一部を、このウォームホイールの回転方向に押している。つまり、ウォームホイールは、ウォームとウォームホイールとの噛み合い部分のバックラッシを除去するように、押圧部材によって押されている。ウォームとウォームホイールとは、常にバックラッシを有することなく、良好な噛み合い状態を維持することができる。

さらに、請求項１に係る発明では、押圧部材は、ウォームの中心線に沿って変位可能に、この中心線上に配置されている。バックラッシを除去するのに、ウォームの中心線上に押圧部材を配置し、この押圧部材を付勢部材によって付勢するだけの、簡単な構成でよい。ウォームの中心線周りの空きスペースに押圧部材及び付勢部材を配置することができる。しかも、バックラッシを除去するのに、ウォーム及びウォームホイールの大きさを変更する必要もない。従って、ウォームギヤ機構の小型化を図ることができる。また、バックラッシを除去するのに、従来のような冠状の補助ウォームホイールを用いないので、ウォームギヤ機構の設計の自由度が高まる。

請求項２に係る発明では、押圧部材に有している斜部は、ウォームホイールの複数の歯の一部の歯先に接するとともに、接している歯先をウォームホイールの回転方向に押している。このため、押圧部材がウォームホイールの複数の歯と歯の間に入り込むことはない。斜部は、接している歯先を、ウォームホイールの回転方向に常に安定して押すことができる。従って、バックラッシを安定して除去することができる。

請求項３に係る発明では、斜部は、ウォームホイールの複数の歯の少なくとも２つの歯の歯先に同時に接することが可能な大きさに設定されている。このため、ウォームホイールの回転に従って斜部に接触する歯は、１つずつ隣の歯に順次移り替わる。つまり、ウォームホイールが回転しても、複数の歯は少なくとも１つの歯先が斜部に接し続ける。従って、斜部は、ウォームホイールを回転方向に常に安定して押し続けることができる。

請求項４に係る発明では、押圧部材がウォーム軸に嵌合され、コイルばねがウォーム軸を中心に巻かれている。押圧部材は、コイルばねの少なくとも一端部をウォーム軸の長手方向に嵌合し且つ保持することが可能な環状の凹部を有している。このため、斜部によってウォームホイールの歯先を付勢することによる反力が押圧部材に作用しても、押圧部材に対するコイルばねの相対的な曲げ変形を抑制することができる。従って、コイルばねによって押圧部材をウォームの中心線上に安定して付勢することができる。

請求項５に係る発明では、斜部は、ウォームの中心線をテーパ中心としたテーパ状なので、ウォームホイールの全ての歯の歯先の面（歯先円）に対して、滑らかに接触することができる。

請求項６に係る発明では、押圧部材は、ウォームに対する相対回転が規制されている。このため、押圧部材は、ウォーム軸の回転に従って同方向へ回転する。この結果、斜部は回転することにより、ウォームホイールの歯に対して接触する部位が刻々と変化する。斜部の耐摩耗性を高めることができる。さらには、ウォーム軸と押圧部材との嵌合部分（双方の嵌合面同士）は、軸方向への相対的な摺動だけが許容され、回転方向の相対的な摺動が規制される。このため、嵌合部分の耐摩耗性を高めることができるので、ウォーム軸に対する押圧部材の滑らかな作動を、恒久的に確保することができる。しかも、嵌合部分が摩耗することによるガタツキ音（騒音）の発生を、一層防止することができるので、ウォームギヤ機構の商品性が高まる。

ウォームホイールが回転しているときに、押圧部材によって押される歯は、隣の歯に順次移り替わる。しかも、押圧部材がウォームホイールの複数の歯の一部を、ウォームホイールの回転方向へ押すことによって、押圧部材には反力が作用する。この反力により、押圧部材にはウォーム軸に対して回転方向へ振動しようとする現象、いわゆる自励振動が発生し得る。これに対し、請求項６に係る発明では、ウォーム軸と押圧部材との嵌合部分は、回転方向の相対的な摺動が規制されている。このため、押圧部材の自励振動の発生を、より一層防止することができる。従って、押圧部材の自励振動による作動音の発生を、一層防止することができるので、ウォームギヤ機構の商品性が高まる。

請求項７に係る発明では、ウォームを有しているウォーム軸と、ウォーム軸を支持する軸受と、ウォームと軸受との間に位置している押圧部材及び付勢部材とは、一体的に組み立てられた１組の部分組立品を構成している。ウォーム軸は、軸受に相対的な回転が可能に且つ相対的なスライド変位が規制されて組付けられている。このように、押圧部材と付勢部材とを含む多数の部品が、１組の部分組立品に予めまとめられる。このため、部分組立品を一まとめにして、他の部材に組付けることができる。例えば、一体的に組み立てられているウォームをウォームホイールに噛合わせるとともに、軸受をハウジングに取り付けることができる。従って、ウォームギヤ機構の組付け作業が容易であるとともに、組立工数の削減を図ることができ、この結果、生産性を高めることができる。

請求項８に係る発明では、ウォームにウォームホイールが噛み合う前の状態では、押圧部材は、付勢部材の付勢力によってストッパに押し付けられている。つまり、押圧部材には、ウォームホイールの複数の歯の一部を押す前に、押す方向への予圧（preload）が加わっている。当然のことながら、付勢部材に付勢された押圧部材が、ウォームとウォームホイールとの噛み合い部分のバックラッシを除去するように、ウォームホイールの歯を押すのであるから、押す力（押し付け力）は、予圧を付加しない場合に対して基本的に同じ値に設定される。このため、付勢部材の特性、つまり、付勢部材に単位当たりの変化量を与えるのに必要な力（コイルばねを採用した場合は、ばね定数）は、予圧を付加しておく分だけ小さく設定される。

このように、請求項８に係る発明では、押圧部材に、押す方向への予圧を付加しておくことによって、バックラッシの変動による付勢部材の変化量が少なくてすむ。このため、ウォームホイールの複数の歯の一部の歯先に対する押圧部材の摩擦抵抗の変動を抑制することができる。押圧部材は、接している歯先を、ウォームホイールの回転方向に常に安定して押すことができる。従って、バックラッシを安定して除去することができる。

請求項９に係る発明では、ウォームホイールを収納するためのハウジングに、部分組立品を一括して収納することができるので、ウォームギヤ機構の組付け作業が容易であるとともに、組立工数の削減を図ることができる。

請求項１０に係る発明では、ウォーム軸は、モータ軸の中心線に対し同心に配置され、例えばカップリングによって直結することが可能である。このため、１組の部分組立品にまとめられている中の、ウォーム軸の端部を、モータ軸に容易に連結することが可能である。さらには、軸受と押圧部材と付勢部材とは、ウォームに対してモータ軸寄りに位置している。

例えば、ウォームホイールが収納されているハウジングに部分組立品を一括して収納する場合には、次の作業手順によって収納することが可能である。先ず、ウォーム軸を、モータ軸に連結しない方の軸端からハウジング内に嵌め込みながら、ウォームをウォームホイールに噛合わせていき、さらに、軸受をハウジングに嵌め込む。軸受がハウジングに嵌め込まれた状態では、ウォームホイールの歯の一部に押圧部材が当たる。最後に、ウォーム軸の軸端（軸受の近傍に位置している軸端）をモータ軸にカップリングによって連結する。このように、ウォームギヤ機構の組付け作業が容易である。

請求項１１に係る発明では、ウォーム軸に、軸端から押圧部材と付勢部材と軸受とを、この順に嵌め込むとともに、ウォーム軸に、軸受を相対的な回転を許容し且つ相対的なスライド変位を規制するように組付ける。この結果、ウォームとウォーム軸と軸受と押圧部材と付勢部材とを、１組の部分組立品に一体的に組み立てることができる。その後に、この一体的な部分組立品をハウジングに収納する。このように、押圧部材と付勢部材とを含む多数の部品を複雑に組み立てる作業を、ハウジング外で予め行って、１組の部分組立品に一体的に組み立てておく。このため、ウォームギヤ機構の組付け作業が容易であるとともに、組立工数の削減を図ることができる。

本発明に係る実施例１のウォームギヤ機構を備えた電動パワーステアリング装置の模式図である。 図１に示された電動パワーステアリング装置の全体構成図である。 図２の３−３線断面図である。 図２の４−４線断面図である。 図４に示されたウォームギヤ機構に押圧部材と付勢部材とを備えた構成の要部を拡大した図である。 図４に示されたウォーム軸と押圧部材と付勢部材との関係を示す分解図である。 図５に示されたウォームホイールの歯に対する押圧部材の接触状態の作用図である。 本発明に係る実施例２の押圧部材とウォームホイールの歯との関係を示す分解図である。 本発明に係る実施例３の押圧部材とウォーム軸との関係を示す分解図である。 本発明に係る実施例４の押圧部材とウォーム軸との関係を示す図である。 本発明に係る実施例５のウォームギヤ機構の断面図である。 本発明に係る実施例５のウォームギヤ機構の組付け方法を説明する図である。 本発明に係る実施例５の付勢部材の付勢力と圧縮量との関係を説明する図である。 本発明に係る実施例５の押圧部材と、付勢部材と、ウォームホイールとの関係を説明する図である。

本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。

実施例１に係るウォームギヤ機構を電動パワーステアリング装置に搭載した例を図１〜図７に基づき説明する。

図１に示されるように、実施例１の電動パワーステアリング装置１０は、車両のステアリングホイール２１から車両の操舵車輪２９，２９（例えば前輪）に至るステアリング系２０と、このステアリング系２０に補助トルクを加える補助トルク機構４０とからなる。

ステアリング系２０は、ステアリングホイール２１にステアリングシャフト２２及び自在軸継手２３，２３を介してピニオン軸２４（回転軸２４）を連結し、ピニオン軸２４にラックアンドピニオン機構２５を介してラック軸２６を連結し、ラック軸２６の両端に左右のタイロッド２７，２７及びナックル２８，２８を介して左右の操舵車輪２９，２９を連結したものである。

ラックアンドピニオン機構２５は、ピニオン軸２４に形成されたピニオン３１と、ラック軸２６に形成されたラック３２とからなる。

ステアリング系２０によれば、運転者がステアリングホイール２１を操舵することで、この操舵トルクによりラックアンドピニオン機構２５及び左右のタイロッド２７，２７を介して、左右の操舵車輪２９，２９を操舵することができる。

補助トルク機構４０は、ステアリングホイール２１に加えたステアリング系２０の操舵トルクを操舵トルクセンサ４１で検出し、この操舵トルクセンサ４１のトルク検出信号に基づき制御部４２で制御信号を発生し、この制御信号に基づき操舵トルクに応じた補助トルクを電動モータ４３で発生し、この補助トルクをウォームギヤ機構４４を介してピニオン軸２４に伝達し、さらに、補助トルクをピニオン軸２４からステアリング系２０のラックアンドピニオン機構２５に伝達するようにした機構である。

操舵トルクセンサ４１は、ピニオン軸２４に加えられたトルクを検出し、トルク検出信号として出力するものであり、例えば磁歪式トルクセンサやトーションバー式トルクセンサによって構成される。

電動パワーステアリング装置１０によれば、運転者の操舵トルクに電動モータ４３の補助トルクを加えた複合トルクにより、ラック軸２６で操舵車輪２９，２９を操舵することができる。

図２に示されるように、ハウジング５１は車幅方向（図左右方向）に延びており、ラック軸２６を軸方向にスライド可能に収容している。ラック軸２６は、ハウジング５１から突出した長手方向両端にボールジョイント５２，５２を介してタイロッド２７，２７を連結している。

図３に示されるように、電動パワーステアリング装置１０は、ピニオン軸２４、ラックアンドピニオン機構２５、操舵トルクセンサ４１及びウォームギヤ機構４４をハウジング５１に収納し、ハウジング５１の上部開口を上部カバー部５３で塞いだものである。操舵トルクセンサ４１は、上部カバー部５３に取付けたものである。

ハウジング５１は、上下に延びるピニオン軸２４の上部２４ｕ、長手中央部２４ｍ及び下端部２４ｄを３個の軸受（上から下方へ順に第１軸受５５、第２軸受５６、第３軸受５７）を介して回転可能に支持したものであり、さらに電動モータ４３を取付けるとともに、ラックガイド６０を備えている。３個の軸受５５〜５７はボールベアリングからなる。第３軸受５７の外輪は、ハウジング５１の嵌合孔に圧入によって固定されている。

ラックガイド６０は、ラック３２とは反対側からラック軸２６に当てるガイド部６１と、このガイド部６１を圧縮ばね６２を介して押す調整ボルト６３とからなる、ラック押圧手段である。

図４に示されるように、電動モータ４３はハウジング５１の側面に取り付けられており、横向きのモータ軸４３ａを備える。このモータ軸４３ａはハウジング５１内に延び、カップリング４５によってウォーム軸４６に連結されている。ハウジング５１は、水平に延びるウォーム軸４６の両端部４６ａ，４６ｂを、軸受４７，４８を介して回転可能に且つ軸方向への移動を規制して支承している。２個の軸受４７，４８はボールベアリングからなる。以下、ウォーム軸４６の一端部４６ａ、つまりモータ軸４３ａに対して反対側の端部４６ａを支持する軸受４７のことを「第１軸受４７」といい、他方の軸受４８のことを「第２軸受４８」ということにする。

図３及び図４に示されるように、ウォームギヤ機構４４は、電動モータ４３で発生した補助トルクをピニオン軸２４に伝達する補助トルク伝達機構、すなわち倍力機構である。詳しく述べると、ウォームギヤ機構４４は、ウォーム７０と、このウォーム７０に噛み合うウォームホイール８０とからなる。ウォームホイール８０のことを、以下「ホイール８０」と略称する。ウォーム７０の中心線ＷＬに対して、ホイール８０の中心線ＣＬは例えば直角に配置されている。このホイール８０の中心線ＣＬは、ピニオン軸２４の中心線ＣＬでもある。

ウォーム７０は、ウォーム軸４６に一体に形成されている金属製品、例えば機械構造用炭素鋼鋼材（ＪＩＳ−Ｇ−４０５１）等の鉄鋼製品である。ホイール８０は、全体又は少なくとも歯８１の部分がナイロン樹脂等の樹脂製品である。金属製品のウォーム７０に樹脂製品のホイール８０を噛合わせるようにしたので、噛合いを比較的円滑にすることができるとともに、騒音を一層低減させることができる。

ウォーム７０のねじ山７１（つまり、歯７１）は１条に設定されている。ホイール８０の外周面には、全周にわたって等ピッチの複数の歯８１が形成されている。このホイール８０は、ピニオン軸２４に対して軸方向への相対移動が規制され、且つ相対回転が規制されて取り付けられている。例えば、ホイール８０はピニオン軸２４に対して、回転方向にはセレーションやスプラインによって連結されるとともに、軸方向には止め輪によって取り付けられている。駆動側のウォーム７０に負荷側のホイール８０を噛合わせることによって、ウォーム７０からホイール８０を介して負荷にトルクを伝達することができる。

さらに、図４及び図５に示されるように、ウォームギヤ機構４４は、押圧部材９１と付勢部材９２とを備えている。

押圧部材９１は、ウォーム７０とホイール８０との噛み合い部分のバックラッシ（歯面同士の隙間）を除去するように、ホイール８０の複数の歯８１の一部（例えば１つ又は２つの歯）を、このホイール８０の回転方向Ｒｅ、つまり正転方向と逆転方向のいずれか一方に押すことが可能な部材である。この押圧部材９１は金属製品、例えば機械構造用炭素鋼鋼材（ＪＩＳ−Ｇ−４０５１）等の鉄鋼製品である。

付勢部材９２は、押圧部材９１の押し方向Ｒｓに、この押圧部材９１を付勢する部材であって、ウォーム７０を有したウォーム軸４６を中心に巻かれたコイルばね、例えば圧縮コイルばねによって構成されている。付勢部材９２のことを適宜「コイルばね９２」ということにする。以下、押圧部材９１及び付勢部材９２について詳しく説明する。

図４〜図６に示されるように、押圧部材９１はウォーム７０の中心線ＷＬ、つまりウォーム軸４６の中心線ＷＬに沿って変位可能に、この中心線ＷＬ上に配置されている。より詳しく述べると、押圧部材９１は、ウォーム軸４６に対して相対的なスライド変位が可能に、且つ相対的な回転が可能に嵌合している筒状（好ましくは円筒状）の部材である。

さらに、押圧部材９１は、ウォーム７０にホイール８０が噛み合っている噛み合い点Ｐｏ（図５参照）から離れて位置している。例えば、ウォーム軸４６において、モータ軸４３ａに対し反対側の端部４６ａ（一端部４６ａ）と、ウォーム７０を有する部位４６ｃと、の間の部位４６ｄ（中間部４６ｄ）に、押圧部材９１が位置している。

この押圧部材９１の外周面９１ａには、ウォーム７０の中心線ＷＬをテーパ中心とした、テーパ状の斜部９１ｂが形成されている。この斜部９１ｂは、押圧部材９１の一端面９１ｃ（ウォーム７０に臨む端面９１ｃ）からウォーム軸４６の一端部４６ａへ向かって、所定のテーパ長さＬｔ（図７参照）だけ形成されたものである。斜部９１ｂのテーパの方向は、ウォーム７０へ向かって先細り状となる方向、つまり、ホイール８０の複数の歯８１の一部の歯先８１ａにのみ接する方向である。このように、斜部９１ｂは、ホイール８０の複数の歯８１の一部の歯先８１ａにのみ接するように、傾斜している。

より具体的に述べると、図７に示されるように、斜部９１ｂは、複数の歯８１の少なくとも２つの歯８１，８１の歯先８１ａ，８１ａに同時に接することが可能な大きさに設定されている。ここで、斜部９１ｂの大きさとは、図７に示されるようにテーパの小径部分の径ｄ１、テーパの大径部分の径ｄ２（押圧部材９１の外径ｄ２）、テーパ長さＬｔ、テーパ角θのことである。この斜部９１ｂの大きさは、ウォームギヤ機構４４の仕様（諸元）、つまりウォーム７０とホイール８０の各種寸法や各部７０，８０の組み合わせ寸法に応じて決まる。

斜部９１ｂは、このように設定されることによって、ホイール８０の回転角（歯８１の回転軌跡）に従って、図５に示されるように同時に１つの歯８１の歯先８１ａにのみ接する場合と、図７に示されるように同時に２つの歯８１，８１の歯先８１ａ，８１ａにのみ接する場合とがある。押圧部材９１の外径ｄ２が、ウォーム７０の外径に対して若干大きい程度に設定されることによって、押圧部材９１はウォーム７０の中心線ＷＬ周りの空きスペースＳｐに十分に収まる。

さらに、図５に示されるように、押圧部材９１は、コイルばね９２の少なくとも一端部９２ａ（ウォーム７０に臨む方の端部９２ａ）をウォーム軸４６の長手方向に嵌合し且つ保持することが可能な凹部９１ｄを有している。この凹部９１ｄは、ウォーム７０の中心線ＷＬに対して同心の環状に形成されており、押圧部材９１の他端面９１ｅ（ウォーム７０に対して反対側の端面９１ｅ）に開放している。このように、押圧部材９１は、中間部４６ｄに嵌合するための貫通した嵌合孔９１ｆの周囲に、同じ中心線ＷＬを基準とした凹部９１ｄを有している。コイルばね９２は、ウォーム軸４６の一端部４６ａを支持している第１軸受４７の内輪４７ａの端面と、押圧部材９１の凹部９１ｄの底との間に介在しており、上述のように圧縮コイルばねによって構成されている。このため、コイルばね９２は、押圧部材９１をウォーム７０へ向かって、つまり押し方向Ｒｓへ付勢している。コイルばね９２が押圧部材９１を押し方向Ｒｓへ付勢する力（押し付け力）はｆｐである。

図４及び図５に示されるように、押圧部材９１は、ウォーム７０の中心線ＷＬ上に位置するとともに、ウォーム７０にホイール８０が噛み合っている噛み合い点Ｐｏに対し、ウォーム軸４６の端（一端部４６ａまたは他端部４６ｂ）へ向かって離れて位置している。例えば、押圧部材９１は、噛み合い点Ｐｏに対し電動モータ４３とは反対側へ離れて位置している。

このため、図５に示されるように、ホイール８０の複数の歯８１のうち、テーパ状の斜部９１ｂが接している歯８１の歯先８１ａは、ウォーム７０の中心線ＷＬに対して傾いている。斜部９１ｂから歯先８１ａへ作用する押し付け力ｆｐは、ホイール８０の回転方向Ｒｅ（図５ではホイール８０の正転方向）へ向かう第１の分力ｆｒと、ホイール８０の中心線ＣＬへ向かう第２の分力ｆｃとに、分かれる。ホイール８０は第１の分力ｆｒによって回転方向Ｒｅへ回ろうとする。

このように、押圧部材９１がコイルばね９２によって付勢されているので、斜部９１ｂは、ウォーム軸４６に対して相対的なスライド変位をすることにより、接している歯先８１ａをホイール８０の回転方向Ｒｅに押すことが可能である。この斜部９１ｂによって、接している歯先８１ａをホイール８０の回転方向Ｒｅに押している。このため、ホイール８０が回転方向Ｒｅに回るので、噛み合い点Ｐｏに位置している歯８１はウォーム７０の歯７１に押し付けられる。この結果、歯７１，８１間のバックラッシが除去される。

実施例１の説明をまとめると、次の通りである。
図５に示されるように、付勢部材９２（コイルばね９２）に付勢された押圧部材９１は、ホイール８０の複数の歯８１の一部を、このホイール８０の回転方向Ｒｅに押している。つまり、ホイール８０は、ウォーム７０とホイール８０との噛み合い部分のバックラッシを除去するように、押圧部材９１によって押されている。ウォーム７０とホイール８０とは、常にバックラッシを有することなく、良好な噛み合い状態を維持することができる。しかも、バックラッシを除去することによって、ウォーム７０とホイール８０との間でトルクを時間遅れ無く迅速に且つ確実に伝えることができる。例えば、負荷を制御するために刻々と変化する制御トルクを、ウォーム７０からホイール８０へ伝達する場合に、時間遅れが無い。従って、負荷を制御する制御性が高まる。しかも、バックラッシを有することによる歯同士の打音を、低減することができる。

さらにまた、押圧部材９１は、ウォーム７０の中心線ＷＬに沿って変位可能に、この中心線ＷＬ上に配置されている。バックラッシを除去するのに、ウォーム７０の中心線ＷＬ上に押圧部材９１を配置し、この押圧部材９１を付勢部材９２によって付勢するだけの、簡単な構成でよい。ウォーム７０の中心線ＷＬ周りの空きスペースＳｐに押圧部材９１及び付勢部材９２を配置することができる。しかも、バックラッシを除去するのに、ウォーム７０及びウォームホイール８０の大きさを変更する必要もない。従って、ウォームギヤ機構４４の小型化を図ることができる。

また、バックラッシを除去するのに、従来の技術（上記特許文献１の技術）のような冠状の補助ウォームホイールを用いない。このため、ウォームギヤ機構４４の全体の大きさや、ハウジング５１の大きさを、ホイール８０の径方向やホイール８０の回転中心線ＣＬ方向に小型化できる。しかも、図３に示されるように、ホイール８０が組み付けられたピニオン軸２４の全長を短くすることができる。この結果、図３に示されるように、ハウジング５１の下端５１ａからピニオン軸２４の先端２４ａまでの全高さＳｈを小さくできるので、電動パワーステアリング装置１０を小型化及び軽量化できる。車両に搭載される電動パワーステアリング装置１０の配置の自由度が高まり、この結果、車両に対する電動パワーステアリング装置１０の搭載性が高まる。さらに、電動パワーステアリング装置１０の軽量化によって、車両全体の総重量を減少させることができ、この結果、車両の燃費を高めることができるので、省エネルギー化に貢献できる。

さらには、バックラッシを除去するのに、冠状の補助ウォームホイールを用いないので、ウォームギヤ機構４４の設計の自由度が高まる。

さらには、バックラッシを除去するのに、図３及び図５に示されるように、ウォーム７０の中心線ＷＬ上に押圧部材９１を配置し、この押圧部材９１を付勢部材９２によって付勢するだけの構成なので、ウォームギヤ機構４４のための、複雑な加工工程や組立工程は一切不要であり、ウォームギヤ機構４４の低価格化を図ることができる。さらには、このような構成をウォームギヤ機構４４に採用したので、例えば、ウォーム７０の中心線ＷＬに対して、ホイール８０の中心線ＣＬを直角ではない角度で交差する方向に配置、つまり軸角が９０°でない斜交軸の構成とした場合であっても、ウォームギヤ機構４４の生産性を十分に確保することができる（生産上の優位性がある。）。

さらに実施例１では、図５に示されるように、押圧部材９１に有している斜部９１ｂは、ホイール８０の複数の歯８１の一部の歯先８１ａに接するとともに、接している歯先８１ａをホイール８０の回転方向Ｒｅに押している。このため、押圧部材９１がホイール８０の複数の歯８１と歯８１の間に入り込むことはない。斜部９１ｂは、接している歯先８１ａを、ホイール８０の回転方向Ｒｅに常に安定して押すことができる。従って、バックラッシを安定して除去することができる。

さらに、斜部９１ｂは、ホイール８０の複数の歯８１の少なくとも２つの歯８１，８１の歯先８１ａ，８１ａに同時に接することが可能な大きさに設定されている。このため、ホイール８０の回転に従って斜部９１ｂに接触する歯８１は、１つずつ隣の歯８１に順次移り替わる。つまり、ホイール８０が回転しても、複数の歯８１は少なくとも１つの歯先８１ａが斜部９１ｂに接し続ける。従って、斜部９１ｂは、ホイール８０を回転方向Ｒｅに常に安定して押し続けることができる。

さらに、押圧部材９１はウォーム軸４６に嵌合され、コイルばね９２はウォーム軸４６を中心に巻かれている。この押圧部材９１は、コイルばね９２の少なくとも一端部９２ａをウォーム軸４６の長手方向に嵌合し且つ保持することが可能な環状の凹部９１ｄを有している。このため、斜部９１ｂによってホイール８０の歯先８１ａを付勢することによる反力が押圧部材９１に作用しても、押圧部材９１に対するコイルばね９２の相対的な曲げ変形を抑制することができる。従って、コイルばね９２によって押圧部材９１をウォーム７０の中心線ＷＬ上に安定して付勢することができる。

さらに、斜部９１ｂは、ウォーム７０の中心線ＷＬをテーパ中心としたテーパ状なので、ホイール８０の全ての歯８１の歯先８１ａの面（歯先円）に対して、滑らかに接触することができる。また、ホイール８０の歯８１は樹脂製品であり、押圧部材９１は金属製品である。金属性の斜部９１ｂが樹脂製の歯８１の歯先８１ａの面に直接に接触し且つ押すものであるから、斜部９１ｂと歯先８１ａの面との間の摩擦係数は小さくてすむ。斜部９１ｂと歯先８１ａの面との間で発生する摩擦力を、十分に抑制することができる。

さらに実施例１では、上記構成のウォームギヤ機構４４を図１に示される電動パワーステアリング装置１０に採用している。ウォームギヤ機構４４のバックラッシを除去することによって、ウォーム７０に対するホイール８０の良好な噛合い状態を維持することができる。このため、ステアリングハンドル２１を戻し操作したときに、ウォームギヤ機構４４からステアリング系２０に補助トルクが伝達される時間遅れの発生を抑制することができる。さらには、バックラッシを除去したので、ウォーム７０によってホイール８０を回転させた場合に、歯７１，８１同士が衝当することなく、緩やかに当たって噛合うので、ステアリングハンドル２１の戻り作動を良好にすることができる。このようなことから、電動パワーステアリング装置１０の操舵感覚（操舵フィーリング）を、より高めることができる。

さらには、バックラッシを除去するのに、ホイール８０の中心線ＣＬに対するウォーム７０の中心線ＷＬの位置を調整する必要はない。このため、モータ軸４３ａに対してウォーム軸４６の軸心を合致させた状態を、常に維持することができる。モータ軸４３ａに対するウォーム軸４６の心ずれが無いので、心ずれに伴う振動や騒音を防止することができる。このため、電動パワーステアリング装置１０の商品性を高めることができる。

実施例２に係るウォームギヤ機構について説明する。図８は実施例２の押圧部材９１Ａとホイール８０との関係を示している。実施例２のウォームギヤ機構４４Ａは、上記図５及び図６に示されている押圧部材９１を、図８に示された押圧部材９１Ａに変更したことを特徴とし、他の構成については上記図１〜図７に示す構成と同じなので、説明を省略する。

具体的には、実施例２の押圧部材９１Ａの斜部９１ｂＡは、ホイール８０の複数の歯８１の一部の歯先８１ａにのみ接するように、勾配に形成されている。この勾配の傾きは、実施例１のテーパ状の斜部９１ｂと同じ傾きである。このように、押圧部材９１Ａの斜部９１ｂＡは、ホイール８０側さえ傾斜していればよく、任意の形状に設定することができる。つまり、斜部９１ｂＡは、押圧部材９１Ａにおいて、ホイール８０の複数の歯８１の一部の歯先８１ａに接する部位だけに有していればよい。従って、押圧部材９１Ａの構成をより簡単にすることができる。実施例２によれば、上記実施例１の作用、効果と同様の作用、効果を発揮することができる。

実施例３に係るウォームギヤ機構について説明する。図９は実施例３のウォーム軸４６Ｂと押圧部材９１Ｂとの関係を示している。実施例３のウォームギヤ機構４４Ｂは、上記図５及び図６に示されているウォーム軸４６及び押圧部材９１を、図９に示されたウォーム軸４６Ｂ及び押圧部材９１Ｂに変更したことを特徴とし、他の構成については上記図１〜図７に示す構成と同じなので、説明を省略する。

詳しく述べると、実施例３の押圧部材９１Ｂは、ウォーム軸４６Ｂに対して相対的なスライド変位が可能に、且つ相対的な回転が規制された構成である。より具体的には、押圧部材９１Ｂは、ウォーム軸４６Ｂに対しセレーションやスプラインによって連結されている。この結果、押圧部材９１Ｂはウォーム７０に対する相対回転が規制される。このため、押圧部材９１Ｂは、ウォーム軸４６Ｂの回転に従って、同方向へ回転する。斜部９１ｂは回転することにより、ホイール８０の歯８１に対して接触する部位が刻々と変化する。斜部９１ｂの耐摩耗性を高めることができる。

さらには、ウォーム軸４６Ｂと押圧部材９１Ｂとの嵌合部分（双方の嵌合面同士）は、軸方向への相対的な摺動だけが許容され、回転方向の相対的な摺動が規制される。このため、嵌合部分の耐摩耗性を高めることができるので、ウォーム軸４６Ｂに対する押圧部材９１Ｂの滑らかな作動を、恒久的に確保することができる。しかも、嵌合部分が摩耗することによるガタツキ音の発生を、一層防止することができるので、ウォームギヤ機構４４の商品性が高まる。

上述のように、ホイール８０が回転しているときに、押圧部材９１によって押される歯８１は、隣の歯８１に順次移り替わる。しかも、押圧部材９１がホイール８０の複数の歯８１の一部を、ホイール８０の回転方向Ｒｅへ押すことによって、押圧部材９１には反力が作用する。この反力により、押圧部材９１にはウォーム軸４６Ｂに対して回転方向へ振動しようとする現象、いわゆる自励振動が発生し得る。これに対し、実施例３では、ウォーム軸４６Ｂと押圧部材９１Ｂとの嵌合部分は、回転方向の相対的な摺動が規制されている。このため、押圧部材９１Ｂの自励振動の発生を、より一層防止することができる。従って、押圧部材９１Ｂの自励振動による作動音（騒音）の発生を、一層防止することができるので、ウォームギヤ機構４４の商品性が高まる。さらに、実施例３によれば、上記実施例１の作用、効果と同様の作用、効果を発揮する。

実施例４に係るウォームギヤ機構について説明する。図１０は実施例４のウォーム軸４６Ｃと押圧部材９１Ｃとの関係を示している。図１０（ａ）は図９に対応させて表してある。図１０（ｂ）は図１０（ａ）のｂ−ｂ線方向の図である。図１０（ｃ）は図１０（ａ）のｃ−ｃ線方向の断面図である。

実施例４のウォームギヤ機構４４Ｃは、上記図９に示されているウォーム軸４６Ｂ及び押圧部材９１Ｂを、図１０に示されたウォーム軸４６Ｃ及び押圧部材９１Ｃに変更したことを特徴とし、他の構成については上記図１〜図７、図９に示す構成と同じなので、説明を省略する。

詳しく述べると、実施例４の押圧部材９１Ｃは、上記実施例３と同様に、ウォーム軸４６Ｃに対して相対的なスライド変位が可能に、且つ相対的な回転が規制された構成である。より具体的には、ウォーム軸４６Ｃの中間部４６ｄは、外周面を２面取り又は４面取りすることによって形成された平坦面４６ｄｆ，４６ｄｆを有している。つまり、中間部４６ｄの断面は非円形状に形成されている。また、押圧部材９１Ｃの嵌合孔９１ｆは、中間部４６ｄに合わせた形状及び大きさであって、嵌合孔９１ｆの内周面を２面取り又は４面取りすることにより形成された平坦面９１ｆｆ，９１ｆｆを有している。つまり、嵌合孔９１ｆの断面は非円形状に形成されている。嵌合孔９１ｆに中間部４６ｄを嵌合した場合に、嵌合孔９１ｆの平坦面９１ｆｆ，９１ｆｆに中間部４６ｄの平坦面４６ｄｆ，４６ｄｆが接することによって、ウォーム軸４６Ｃに対する押圧部材９１Ｃの相対的な回転が規制される。実施例４によれば、上記実施例３の作用、効果と同様の作用、効果を発揮する。

実施例５に係るウォームギヤ機構について説明する。図１１は実施例５のウォームギヤ機構４４Ｄの断面構成を示し、上記図４に対応させて表している。図１２（ａ）は、図１１に示されたウォームギヤ機構４４Ｄが部分組立された構成を示している。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示されたウォームギヤ機構４４Ｄをハウジング５１に組み付けた構成を示している。

実施例５のウォームギヤ機構４４Ｄは、上記図４〜図６に示されているウォームギヤ機構４４に対して押圧部材９１の位置を、図１１及び図１２に示された位置に変更したことを特徴とし、他の構成については上記図１〜図７に示す構成と実質的に同じなので、説明を省略する。

図１１に示されるように、ウォームギヤ機構４４Ｄは、ウォーム７０が一体的に設けられているウォーム軸４６Ｄと、このウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａを支持するための第１軸受４７Ｄと、ウォーム軸４６Ｄの他端部４６Ｄｂを支持するための第２軸受４８Ｄと、この第２軸受４８Ｄに一端が接触し第１軸受４７Ｄに向かって延びているコイルばね（付勢部材）９２Ｄと、このコイルばね９２Ｄの先端に被せられウォームホイール８０を押圧する押圧部材９１と、ピニオン軸２４と、このピニオン軸２４の外周に一体的に取付けられウォーム７０に噛み合うホイール８０とを、ハウジング５１内に収納した構成である。

実施例５のウォーム軸４６Ｄは、上記図４〜図６に示されている実施例１のウォーム軸４６に実質的に相当している。同様に、第１軸受４７Ｄは第１軸受４７に相当し、第２軸受４８Ｄは第２軸受４８に相当し、コイルばね（付勢部材）９２Ｄはコイルばね９２に相当する。

ウォーム軸４６Ｄは、第２軸受４８Ｄに相対的な回転が可能に且つ相対的なスライド変位が規制されて組付けられるように構成されている。詳しく述べると、図１２（ａ）に示されるように、ウォーム軸４６Ｄは段差面９７を有している。この段差面９７は、第２軸受４８Ｄを嵌合するための他端部４６Ｄｂの径が、それよりもウォーム７０寄りの部位の径に対して小径に設定されることによって、形成されている。第２軸受４８Ｄは、他端部４６Ｄｂに嵌合された後に、この他端部４６Ｄｂにセットされた止め輪９８によって、ウォーム軸４６Ｄに位置決めされる。つまり、第２軸受４８Ｄは、段差面９７と止め輪９８とによって挟み込まれることにより、ウォーム軸４６Ｄに対して相対的な回転が可能に且つ相対的なスライド変位が規制されて組付けられる。

さらに、図１２（ａ）に示されるように、第２軸受４８Ｄは、ハウジング５１に嵌合された状態で、位置決めボルト９９によってハウジング５１に対する位置決めがなされている。このため、ウォーム軸４６Ｄ及び各軸受４７Ｄ，４８Ｄはハウジング５１に対して軸長手方向への相対的なスライド変位が規制されて、組付けられる。

図１２（ａ）に示されるように、ウォーム軸４６Ｄには、ウォーム７０と第２軸受４８Ｄとの間にストッパ９５が一体に形成されている。このストッパ９５は、例えばウォーム７０において第２軸受４８Ｄ側の端面から成る。ウォーム７０の外径がウォーム軸４６Ｄの径よりも大径なので、ウォーム７０の端面はストッパ９５の役割を果たすことが可能である。

押圧部材９１及びコイルばね９２Ｄは、ウォーム７０と第２軸受４８Ｄとの間に位置している。具体的には、押圧部材９１の一端面９１ｃはストッパ９５に接している。この状態において、押圧部材９１はウォーム軸４６Ｄの軸長手方向への遊びが無いように、コイルばね９２Ｄによって付勢されている。この状態において、押圧部材９１の一端面９１ｃは、まだコイルばね９２Ｄによってストッパ９５に押し付けられていない。つまり、コイルばね９２Ｄの付勢力ｆ_０は０又は略０の値である。

ウォーム軸４６Ｄと第２軸受４８Ｄと押圧部材９１とコイルばね９２Ｄとは、一体的に組み立てられた１組の部分組立品１００を構成している。

ウォーム軸４６Ｄは、ウォーム軸４６Ｄを駆動するための電動モータ４３のモータ軸４３ａの中心線ＷＬに対して同心に配置されている。ウォーム軸４６Ｄは、電動モータ４３のモータ軸４３ａに、カップリング結合されている。即ち、電動モータ４３のモータ軸４３ａに、ウォーム軸４６Ｄが直結されている。第２軸受４８Ｄと押圧部材９１とコイルばね９２Ｄとは、ウォーム７０に対してモータ軸４３ａ寄りに位置している。

押圧部材９１とコイルばね９２Ｄとを含む多数の部品が、１組の部分組立品１００に予めまとめられる。このため、部分組立品１００を一まとめにして、他の部材に組付けることができる。例えば、一体的に組み立てられているウォーム７０をホイール８０に噛合わせるとともに、第２軸受４８Ｄをハウジング５１に取り付けることができる。従って、ウォームギヤ機構４４Ｄの組付け作業が容易であるとともに、組立工数の削減を図ることができ、この結果、生産性を高めることができる。

加えて、ホイール８０を収納するためのハウジング５１に、部分組立品１００を一括して収納することができるので、ウォームギヤ機構４４Ｄの組付け作業がさらに容易になるとともに、組立工数のさらなる削減を図ることができる。

さらに、ウォーム軸４６Ｄは、モータ軸４３ａの中心線ＷＬに対し同心に配置され、例えばカップリングによって直結することが可能である。このため、１組の部分組立品１００にまとめられている中の、ウォーム軸４６Ｄの他端部４６Ｄｂを、モータ軸４３ａに容易に連結することが可能である。

図１２（ｂ）に示されるように、ウォームギヤ機構４４Ｄを組み立てるには、まず、ウォーム７０が一体的に設けられているウォーム軸４６Ｄと、ウォーム７０に噛み合うウォームホイール８０と、ウォーム７０とホイール８０とのバックラッシを除去するための押圧部材９１と、押圧部材９１の押し方向に押圧部材９１を付勢するコイルばね９２Ｄと、ウォーム軸４６Ｄを支持する第２軸受４８Ｄと、ホイール８０を収納するハウジング５１とを準備する（準備工程）。

次に、図１２（ａ）に示されるように、ウォーム軸４６Ｄに、ウォーム軸４６Ｄの他端部４６Ｄｂから押圧部材９１とコイルばね９２Ｄと第２軸受４８Ｄとを、この順に嵌め込む。ウォーム７０とウォーム軸４６Ｄと第２軸受４８Ｄと押圧部材９１とコイルばね９２Ｄとを、１組の部分組立品１００に一体的に組み立てる（部分組立工程）。
第２軸受４８Ｄは、ウォーム軸４６Ｄに対して相対的な回転を許容し、且つ相対的なスライド変位を規制するように、ウォーム軸４６Ｄに組付けられる。

部分組立品１００単独の状態では、押圧部材９１は、コイルばね９２Ｄの付勢力ｆ_０によってストッパ９５に押し付けられている。即ち、ウォーム７０にホイール８０が噛み合う前の状態では、押圧部材９１は、付勢部材の付勢力によってストッパ９５に押し付けられている。

部分組立品１００の組立てが終わったら、図１２（ｂ）に示されるように、部分組立品１００をハウジング５１に収納する（収納工程）。
ウォーム７０にウォームホイール８０が噛み合っている状態では、押圧部材９１は、コイルばね９２Ｄの付勢力ｆｐによってストッパ９５に押し付けられている。押圧部材９１は、ストッパ９５から圧縮量Δδだけ離れている。即ち、図１２（ａ）に比べて、コイルばね９２Ｄが圧縮量Δδだけ縮んでいる。
収納工程の詳細については後述する。

一体的な部分組立品１００をハウジング５１に収納する。このように、押圧部材９１とコイルばね９２Ｄ（付勢部材）とを含む多数の部品を複雑に組み立てる作業を、ハウジング５１外で予め行って、１組の部分組立品１００に一体的に組み立てておく。このため、ウォームギヤ機構４４Ｄの組付け作業が容易であるとともに、組立工数の削減を図ることができる。

さらに、図１１も併せて説明すると、第２軸受４８Ｄと押圧部材９１とコイルばね９２Ｄとは、ウォーム７０に対してモータ軸４３ａ寄り（図面右側）に位置している。
例えば、ホイール８０が収納されているハウジング５１に部分組立品１００を一括して収納する場合には、次の作業手順によって収納することが可能である。先ず、ウォーム軸４６Ｄを、モータ軸４３ａに連結しない方の軸端（図左側）からハウジング５１内に嵌め込みながら、ウォーム７０をホイール８０に噛合わせていき、さらに、第２軸受４８Ｄをハウジング５１に嵌め込む。第２軸受４８Ｄがハウジング５１に嵌め込まれた状態では、ホイール８０の歯８１の一部に押圧部材９１が当たる。最後に、ウォーム軸４６Ｄの軸端（第２軸受４８Ｄの近傍に位置している軸端）をモータ軸４３ａにカップリング９６によって連結する。このように、ウォームギヤ機構４４Ｄの組付け作業が容易である。

図１２（ａ）で説明したように、ウォーム７０にホイール８０が噛み合う前の状態で、押圧部材９１がコイルばね９２Ｄの付勢力ｆ_０は０である。この理由について、図１３も併せて参照し、説明する。

図１３（ａ）は、横軸をコイルばね９２Ｄの圧縮量δとし縦軸を横軸をコイルばね９２Ｄの付勢力ｆとして、コイルばね９２Ｄの圧縮量と付勢力との関係を説明するばね特性図である。図１２（ｂ）を参照しつつ説明すると、図１３（ａ）に示されるように、ウォームギヤ機構４４Ｄでは、ホイール８０に噛み合う前の状態Ｐｉにおいて、コイルばね９２Ｄは自由高さに設定されている。即ち、ホイール８０に噛み合う前の状態Ｐｉにおいて、コイルばね９２Ｄの圧縮量は０であり、コイルばね９２Ｄの付勢力も０である。

ホイール８０にウォーム７０を噛合わせられた状態Ｐｓにおいて、コイルばね９２Ｄは圧縮量δｐだけ圧縮される。即ち、噛み合う前の状態と比較して、コイルばね９２Ｄは圧縮量Δδだけ圧縮される。コイルばね９２Ｄが圧縮量Δδだけ圧縮された際のコイルばね９２Ｄの付勢力は、ｆｐである。付勢力ｆｐで、押圧部材９１がホイール８０を付勢する。

ところで、コイルばね９２Ｄのばね特性については、図１３（ａ）に示される特性の他に、図１３（ｂ）に示されるばね特性（変形例）に設定することができる。図１３（ａ）は、上記図１３（ａ）に合わせて表している。

図１３（ｂ）に示されるのは、変形例に係るコイルばね９２Ｄの圧縮量と付勢力との関係を説明するばね特性図である。ホイール８０へのウォーム７０の噛合わせ前後でコイルばね９２Ｄが圧縮量Δδだけ圧縮されること、ホイール８０へウォーム７０を噛合わせた状態におけるコイルばねの付勢力がｆｐであることは、図１２（ａ）の実施例と同様である。

実施例では、ホイール８０へウォーム７０を噛合わせる前の状態Ｐｉにおいて、コイルばね９２Ｄが自然高さから圧縮量δｂだけ圧縮されている。圧縮量δｂだけ圧縮されているため、コイルばね９２Ｄは付勢力ｆ_０で押圧部材９１を付勢している。

押圧部材９１を付勢力ｆ_０で付勢している状態で、ホイール８０へウォーム７０を噛合わせる。ホイール８０へウォーム７０を噛合わせることによって、コイルばね９２Ｄは、自由高さからδｃ圧縮される。ホイール８０へウォーム７０を噛合わせた状態Ｐｓにおける、コイルばね９２Ｄの付勢力はｆｐである。付勢力ｆｐで、押圧部材９１がホイール８０を付勢する。

図１２（ａ）に示される実施例と図１３（ｂ）に示される変形例とを比較すると、ホイール８０へのウォーム７０の噛合わせ前後における、コイルばね９２Ｄの付勢力の差Δｆが異なる。比較例では、Δｆが大きく、変形例ではΔｆが小さい。変形例では、予めコイルばね９２Ｄをδｂ圧縮し、予圧を与えた。予圧を与えることによって、ばね定数ｋの小さいコイルばね９２Ｄを用いても、ウォーム７０に噛合わせ状態における付勢力をｆｐとすることができる。予圧を与える、変形例に係るウォームギヤ機構４４Ｄでは、以下のことがいえる。

ウォーム７０にホイール８０が噛み合う前の状態（（図１２ａ）参照）では、押圧部材９１は、コイルばね９２Ｄの付勢力ｆ_０によってストッパ９５に押し付けられている。つまり、押圧部材９１には、ホイール８０の複数の歯８１の一部を押す前に、押す方向への予圧（preload）が加わっている。当然のことながら、コイルばね９２Ｄに付勢された押圧部材９１が、ウォーム７０とホイール８０との噛み合い部分のバックラッシを除去するように、ホイール８０の歯を押すのであるから、押す力（押し付け力）は、予圧を付加しない場合に対して基本的に同じ値に設定される。このため、コイルばね９２Ｄの特性、つまり、コイルばね９２Ｄに単位当たりの変化量を与えるのに必要な力（コイルばねを採用した場合は、ばね定数）は、予圧を付加しておく分だけ小さく設定される。

このように、ウォームギヤ機構４４Ｄは、押圧部材９１に、押す方向への予圧を付加しておくことによって、バックラッシの変動によるコイルばね９２Ｄの変化量が少なくてすむ。このため、ホイール８０の複数の歯８１の一部の歯先８１ａに対する押圧部材９１の摩擦抵抗の変動を抑制することができる。押圧部材９１は、接している歯先８１ａを、ホイール８０の回転方向に常に安定して押すことができる。従って、バックラッシを安定して除去することができる。
部分組立品１００のハウジング５１への取り付け方の詳細を次図で説明する。

図１４（ａ）に示されるように、例えば、ウォーム軸４６Ｄを回転させることで、ハウジング５１内部（図面左側）へ向かって部分組立品１００を前進させる。ウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａが第１軸受４７Ｄに接触する前の状態では、押圧部材９１は、ウォームホイール８０の歯先８１ａに接触していない。
図１４（ａ）に示す状態から、さらにウォーム軸４６Ｄを回転させ、ハウジング５１内部（図面左側）へ向かって部分組立品１００前進させる。

図１４（ｂ）に示されるように、ウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａが第１軸受４７Ｄに嵌合することで、押圧部材９１がウォームホイール８０の歯先８１ａに接触する。
即ち、ウォーム軸４６Ｄの先端が、このウォーム軸４６Ｄの先端部（一端部４６Ｄａ）を回転可能に支持する支持部（第１軸受４７Ｄ）に嵌合するまで、押圧部材９１がウォームホイール８０の歯先８１ａに接触しないよう、ウォーム軸４６Ｄの長さが設定されている。

ウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａが第１軸受４７Ｄに嵌合した後は、コイルばね９２Ｄの力に抗してさらに部分組立品１００を前進させる。所定の位置まで部分組立品１００を前進させることで、部分組立品１００のハウジング５１への組付け作業が終了する。

仮に、ウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａ（先端部）が第１軸受４７Ｄ（支持部）に嵌合する前に、押圧部材９１がウォーム７０の歯先８１ａに接触する場合は、コイルばね９２Ｄの付勢力を受けながらウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａを第１軸受４７Ｄに嵌合させる必要がある。ウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａは、ハウジング５１の内部にあり、視認することが困難である。視認することが困難なウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａを、コイルばね９２Ｄの付勢力に抗して第１軸受４７Ｄに嵌合させることは、困難である。

本発明によれば、ウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａが第１軸受４７Ｄに嵌合するまで、押圧部材９１がウォームホイール８０の歯先８１ａに接触しない。接触しないため、ウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａを第１軸受４７Ｄに嵌合させる際に、部分組立品１００に、コイルばね９２Ｄの付勢力がかからない。視認するのが困難なウォーム軸４６Ｄの一端部４６Ｄａにコイルばね９２Ｄ（付勢部材）の付勢力が加わることを防ぐことで、部分組立品１００の組付け作業が容易になる。

本発明のウォームギヤ機構４４，４４Ａ，４４Ｂ，４４Ｃ，４４Ｄは、ステアリングホイール２１で発生した操舵トルクを操舵トルクセンサ４１にて検出し、この操舵トルクセンサ４１の検出信号に応じて電動モータ４３が補助トルクを発生し、この補助トルクをウォームギヤ機構４４を介してステアリング系２０に伝える車両用電動パワーステアリング装置１０に好適である。

１０…電動パワーステアリング装置、４４，４４Ｄ…ウォームギヤ機構、４６，４６Ｂ，４６Ｃ，４６Ｄ…ウォーム軸、５１…ハウジング、７０…ウォーム、７１…歯、８０…ウォームホイール、８１…歯、８１ａ…歯先、９１，９１Ａ，９１Ｂ，９１Ｃ…押圧部材、９１ｂ，９１ｂＡ…斜部、９１ｄ…凹部、９２，９２Ｄ…付勢部材（コイルばね）、９２ａ…コイルばねの一端部、１００…部分組立品、Ｒｅ…ウォームホイールの回転方向、Ｒｓ…押圧部材の押し方向、Ｐｏ…噛み合い点、ＷＬ…ウォームの中心線。

Claims (11)

1. ウォームと、このウォームに噛み合うウォームホイールと、からなるウォームギヤ機構において、
   前記ウォームと前記ウォームホイールとの噛み合い部分のバックラッシを除去するように、前記ウォームホイールの複数の歯の一部を、このウォームホイールの回転方向に押すことが可能な押圧部材と、
   前記押圧部材の押し方向に、この押圧部材を付勢する付勢部材とを、備え、
   前記押圧部材は、前記ウォームの中心線に沿って変位可能に、この中心線上に配置されていることを特徴とするウォームギヤ機構。
2. 前記押圧部材は、前記ウォームに前記ウォームホイールが噛み合っている噛み合い点から離れて位置するとともに、前記複数の歯の一部の歯先にのみ接するように傾斜した斜部を有し、この斜部によって、前記接している歯先を前記ウォームホイールの回転方向に押していることを特徴とする請求項１記載のウォームギヤ機構。
3. 前記斜部は、前記複数の歯の少なくとも２つの歯の歯先に同時に接することが可能な大きさに設定されていることを特徴とする請求項２記載のウォームギヤ機構。
4. 前記付勢部材は、前記ウォームを有したウォーム軸を中心に巻かれたコイルばねによって構成され、
   前記押圧部材は、前記ウォーム軸に対して相対的なスライド変位が可能に嵌合している筒状の部材であり、前記コイルばねの少なくとも一端部を前記ウォーム軸の長手方向に嵌合し且つ保持することが可能な環状の凹部を有していることを特徴とする請求項２又は請求項３記載のウォームギヤ機構。
5. 前記斜部は、前記ウォームの前記中心線をテーパ中心としたテーパ状であることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項記載のウォームギヤ機構。
6. 前記押圧部材は、前記ウォームに対する相対回転が規制されていることを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項記載のウォームギヤ機構。
7. 前記ウォームが一体的に設けられているウォーム軸と、このウォーム軸の一端部と他端部とのいずれか一方を支持するための軸受とを、更に備え、
   前記ウォーム軸は、前記軸受に相対的な回転が可能に且つ相対的なスライド変位が規制されて組付けられるように構成され、
   前記押圧部材及び前記付勢部材は、前記ウォームと前記軸受との間に位置し、
   前記ウォームを有している前記ウォーム軸と前記軸受と前記押圧部材と前記付勢部材とは、一体的に組み立てられた１組の部分組立品を構成していることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項記載のウォームギヤ機構。
8. 前記ウォーム軸は、前記ウォームと前記押圧部材との間に位置するストッパを有し、
   前記ウォームに前記ウォームホイールが噛み合う前の状態では、前記押圧部材は、前記付勢部材の付勢力によって前記ストッパに押し付けられていることを特徴とする請求項７記載のウォームギヤ機構。
9. 前記ウォームホイールを収納するためのハウジングを、更に備え、
   このハウジングには、前記部分組立品が一括して収納されていることを特徴とする請求項７又は請求項８記載のウォームギヤ機構。
10. 前記ウォーム軸は、このウォーム軸を駆動するための電動モータのモータ軸に直結されることが可能に、このモータ軸の中心線に対して同心に配置され、
    前記軸受と前記押圧部材と前記付勢部材とは、前記ウォームに対して前記モータ軸寄りに位置していることを特徴とする請求項７から請求項９までのいずれか１項記載のウォームギヤ機構。
11. ウォーム軸に一体的に設けられているウォームと、このウォームに噛み合うウォームホイールと、前記ウォームと前記ウォームホイールとのバックラッシを除去するように前記ウォームホイールの歯をこのウォームホイールの回転方向に押すための押圧部材と、前記押圧部材の押し方向にこの押圧部材を付勢する付勢部材と、前記ウォーム軸を支持する軸受と、前記ウォームホイールを収納するハウジングと、を準備する準備工程と、
    前記ウォーム軸に、前記軸端から前記押圧部材と前記付勢部材と前記軸受とを、この順に嵌め込むとともに、前記ウォーム軸に、前記軸受を相対的な回転を許容し且つ相対的なスライド変位を規制するように組付けることによって、前記ウォームと前記ウォーム軸と前記軸受と前記押圧部材と前記付勢部材とを、１組の部分組立品に一体的に組み立てる部分組立工程と、
    前記１組の部分組立品を前記ハウジングに収納する収納工程と、を含むウォームギヤ機構の組付け方法。

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