JP2015017706A - ウォームホイール、電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金属製の芯金の外周部が合成樹脂製のリム部で覆われているウォームホイールの芯金とリム部との結合強度を、従来品より高くする。
【解決手段】ウォームホイールの芯金１Ａは、第一環状凹部１２が形成された軸方向一端面と、第二環状凹部１３が形成された軸方向他端面と、第一環状凹部１２の径方向外側領域に形成された第三環状凹部１４とを有する。リム部２Ａは、第一環状凹部１２に固定されている第一内周部２２と、第二環状凹部１３に固定されている第二内周部２３と、第三環状凹部１４に嵌合している凸部２４を有する。芯金１Ａは、スプライン１５ａ及び円筒面を有する外周部をさらに備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置の減速機を構成するウォームホイールに関する。

電動パワーステアリング装置は、自動車等の車両に搭載され、操舵トルクに基づいて電動モータから減速機を介して操舵機構へ操舵補助力を伝達する。減速機としてウォームギヤ機構を用いた電動パワーステアリング装置では、電動モータの駆動軸側のウォームに、操舵軸側のウォームホイールが噛合してある。

このようなウォームホイールは、ウォームとの間のバックラッシュに起因する噛合歯同士の衝突音（ラトル音）を低減するために、通常、金属製の芯金の外周部が合成樹脂製のリム部で覆われた構造を有している（例えば、特許文献１〜３を参照）。

図２７は、ウォームホイールの従来例を示す。このウォームホイール１００は、金属製の芯金１０１と、芯金１０１の外周部を覆う略円環状のリム部２０１と、を備える。芯金１０１は、略円板状に形成され、軸を嵌合する中心穴１１と、第一環状凹部１２が形成された軸方向一端面を有する。芯部１０１の外周部にはスプライン１５ａが形成されている。

リム部２０１は、合成樹脂の射出成形により芯金１０１と一体に形成されている。リム部２０１の外周部に歯車２１が形成されている。リム部２０１は、芯金１０１の第一環状凹部１２に固定されている第一内周部２２と、芯金１０１の軸方向他端面に固定されている第二内周部２３０を有する。第一内周部２２は、リム部２０１の軸方向一端面から第一環状凹部１２の径方向外側領域（外周側壁面１２ａと底面の径方向外側部分１２ｂ）まで延びて、外周側壁面１２ａおよび底面の径方向外側部分１２ｂに固定されている。

また、リム部２０１は、芯金１０１のスプライン１５ａの谷部と嵌合している凸部を有する。リム部２０１の凸部と芯金１０１のスプライン１５ａの谷部との嵌合により、リム部２０１と芯金１０１が一体に回転してトルク伝達可能に結合されている。

特開２００４−３４９４１号公報 特開２００４−３４５５７３号公報 特開２００６−２２８８３号公報

電動パワ−ステアリング装置が大型の自動車に使用されると、ウォームホイールを通じて出力軸に付与される補助トルクが大きくなる。ウォームホイールを通じて出力軸に補助トルクを付与する際には、ウォームホイールとウォームとの噛合部からウォームホイールに対して、図２７に示すように、倒れ方向のモーメントＭが加わる。従来のウォームホイールには、このモーメントＭに対する芯金１０１とリム部２０１との結合強度を高くするという点で改善の余地がある。

本発明の課題は、金属製の芯金の外周部が合成樹脂製のリム部で覆われているウォームホイールの芯金とリム部との結合強度を、従来品より高くすることである。

本発明の一態様によれば、ウォームホイールは、略円板状に形成された金属製の芯金と、前記芯金の外周部を覆う略円環状に形成された合成樹脂製のリム部とを備える。前記リム部の外周部に歯車が形成されている。前記リム部は、合成樹脂の射出成形により前記芯金と一体に形成されている。

前記芯金は、軸を嵌合する中心穴と、第一環状凹部が形成された軸方向一端面と、第二環状凹部が形成された軸方向他端面と、前記第一環状凹部の径方向外側領域（第一環状凹部の外周側壁面または底面の径方向外側部分）に形成された第三環状凹部を有する。第一環状凹部の外周側壁面とは、第一環状凹部をなす一対の壁面のうちの外周側の壁面である。

前記リム部は、前記リム部の軸方向一端面から前記第一環状凹部の径方向外側領域（第一環状凹部の外周側壁面および底面の径方向外側部分）まで延びて前記第一環状凹部の径方向外側領域に固定されている第一内周部と、前記リム部の軸方向他端面から前記第二環状凹部の径方向外側領域（第二環状凹部の外周側壁面および底面の径方向外側部分）まで延びて前記第二環状凹部の径方向外側領域に固定されている第二内周部と、前記第三環状凹部と嵌合している凸部を有する。
また、前記芯金は、スプライン及び円筒面を有する外周部をさらに備える。

このウォームホイールによれば、芯金に、第一環状凹部に加えて、第二環状凹部と第三環状凹部も形成され、第一環状凹部に対するリム部の第一内周部の固定に加えて、第二環状凹部に対するリム部の第二内周部の固定および第三環状凹部とリム部の凸部との嵌合を有するため、芯金とリム部と結合強度が従来のウォームホイールよりも高くなる。
また、前記スプラインは、前記第二環状凹部が形成された軸方向他端面側に形成され、前記円筒面は、前記第一環状凹部が形成された軸方向一端面側に形成されることが好ましい。

前記第二環状凹部の外周側壁面は、前記第二環状凹部の底面に直交するように当該底面から延在することが好ましい。

前記リム部は、金型に前記芯金が、前記第二環状凹部をゲートに対向させ、スプルーの軸方向と前記芯金の軸方向を合わせて配置された状態で射出成形され、前記第二環状凹部の深さは、０．１ｍｍ以上且つゲート厚（前記芯金の軸方向他端面と前記リム部の軸方向他端面の間の軸方向距離）の１／２以下に設定されていることが好ましい。前記第二環状凹部の深さは０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下であることがより好ましい。

前記第二環状凹部の外周側壁面が底面に直交するように底面から延在するウォームホイールは、当該構成を有さないウォームホイールと比較して、芯金とリム部との結合強度をより高くすることができる。また、上記射出成形方法を採用することで、射出成形時に樹脂の流れが阻害されにくくなるため、リム部の強度低下の原因となるウエルドライン等の発生が防止される。

前記芯金の軸方向他端面は、径方向において前記第二環状凹部を挟む端面部を有し、各端面部が平面であることが好ましく、前記端面部をなすそれぞれの平面が同一平面上にあることがより好ましい。

前記リム部は、ディスクゲートを用いた射出成形により形成されていることが好ましい。

上記ウォームホイールは、電動モータの動力を操舵機構に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置の減速機を構成するウォームホイールとして好適である。

本発明のウォームホイールによれば、芯金とリム部との結合強度が従来のウォームホイールよりも高くなる。
また、芯金は、スプライン及び円筒面を有する外周部をさらに備えることで、スプラインとリム部との嵌合により、芯金とリム部が一体に回転してトルク伝達可能に結合される。

本発明の第１実施形態のウォームホイールの断面図である。 図１の部分拡大図である。 第１実施形態のウォームホイールを製造するための射出成形で使用する金型と射出成形時の合成樹脂の流れを説明する図である。 第１実施形態のウォームホイールの製造方法を説明する図であって、射出成形により金型内に合成樹脂が充填されて固化された状態を示す。 第１実施形態のウォームホイールを、電動パワ−ステアリング装置の減速機に取り付けた状態を示す断面図である。 図５の減速機を構成するウォームギヤ機構を説明する図である。 本発明の第２実施形態のウォームホイールの断面図である。 図７の部分拡大図である。 第２実施形態のウォームホイールを製造するための射出成形で使用する金型と射出成形時の合成樹脂の流れを説明する図である。 第２実施形態のウォームホイールの製造方法を説明する図であって、射出成形により金型内に合成樹脂が充填されて固化された状態を示す。 第２実施形態のウォームホイールを、電動パワ−ステアリング装置の減速機に取り付けた状態を示す断面図である。 図１１の減速機を構成するウォームギヤ機構を説明する図である。 本発明の第３実施形態のウォームホイールの断面図である。 図１３の部分拡大図である。 本発明の第４実施形態のウォームホイールの断面図である。 図１５の部分拡大図である。 第４実施形態のウォームホイールを製造するための射出成形で使用する金型と射出成形時の合成樹脂の流れを説明する図である。 第４実施形態のウォームホイールの製造方法を説明する図であって、射出成形により金型内に合成樹脂が充填されて固化された状態を示す。 第４実施形態のウォームホイールを、電動パワ−ステアリング装置の減速機に取り付けた状態を示す断面図である。 図１９の減速機を構成するウォームギヤ機構を説明する図である。 本発明の第５実施形態のウォームホイールの断面図である。 図２１の部分拡大図である。 第５実施形態のウォームホイールを製造するための射出成形で使用する金型と射出成形時の合成樹脂の流れを説明する図である。 第５実施形態のウォームホイールの製造方法を説明する図であって、射出成により金型内に合成樹脂が充填されて固化された状態を示す。 第５実施形態のウォームホイールを、電動パワ−ステアリング装置の減速機取り付けた状態を示す断面図である。 図２５の減速機を構成するウォームギヤ機構を説明する図である。 従来例のウォームホイールの断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明は下記実施形態に限定されない。

以下、本発明の第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態のウォームホイールの断面図であり、図２はその部分拡大図である。

図１および２に示すように、この第１実施形態のウォームホイール１０は、金属製の芯金１と、芯金１の外周部１５を覆う略円環状のリム部２と、を備える。芯金１は、軸方向で見て、リム部２の略中央に配置されている。

芯金１は、略円板状に形成されている。芯金１は、軸を嵌合する中心穴１１と、第一環状凹部１２が形成された軸方向一端面と、第二環状凹部１３が形成された軸方向他端面と、スプライン１５ａが形成され外周部１５とを有する。軸方向に関して、スプライン１５ａは、第二環状凹部１３が形成されている側の外周部１５の部分に設けられている。第一環状凹部１２が形成されている側の外周部１５の他の部分は、円筒面として構成されている。芯金１の第一環状凹部１２より径方向内側の部分が、中心穴１１を有するボス部１１ａとなっている。

図２に示すように、芯金１の軸方向他端面は、径方向において第二環状凹部１３を挟む端面部１３ａ，１３ｂを有する。端面部１３ａ，１３ｂは、平面であって、一点鎖線Ｆで示す同一平面上にある。第二環状凹部１３は、底面１３ｄと、底面１３ｄに直交するように底面１３ｄから軸方向に延在する外周側壁面１３ｃと、底面１３ｄに対して鈍角をなすように底面１３ｄから端面部１３ｂに向けてテーパ状に延在する内周側壁面１３ｅと、を有する。第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃは、円筒面として構成されている。第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａは、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃよりも直径が小さい円筒面として構成されている。すなわち、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃは、第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａよりも径方向外側に設けられている。

リム部２は、合成樹脂の射出成形により芯金１と一体に形成されている。リム部２の外周部に歯車２１が形成されている。リム部２は、芯金１の第一環状凹部１２に固定されている第一内周部２２と、第二環状凹部１３に固定されている第二内周部２３を有する。

図２に示すように、第一内周部２２は、リム部２の軸方向一端面から第一環状凹部１２の径方向外側領域まで延びて、第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａおよび第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに固定されている。第一内周部２２の内周面は、第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに当接する円筒面と、当該円筒面からリム部２の軸方向一端面に向けて径方向外方に延在する傾斜面とを有する。第二内周部２３は、リム部２の軸方向他端面から第二環状凹部１３の径方向外側領域まで延びて、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃおよび第二環状凹部１３の底面１３ｄの径方向外側部分に固定されている。第二内周部２３の内周面は、第二環状凹部１３の底面１３ｄからリム部２の軸方向他端面に向けて径方向外方に延在する傾斜面として構成されている（図４のラインＬ参照）。第一内周部２２の内周面が第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに当接する径方向位置は、第二内周部２３の内周面が第二環状凹部１３の底面１３ｄに当接する径方向位置と略一致している。

リム部２は、芯金１のスプライン１５ａの谷部と嵌合している凸部を有する。リム部２の凸部と芯金１のスプライン１５ａの谷部との嵌合により、リム部２と芯金１が一体に回転してトルク伝達可能に結合されている。

ウォームホイール１０は、以下の方法で製造される。

図３に示すように、射出成形で使用する金型３は、第一部材３１と、第二部材３２と、第三部材３３と、第四部材３４とを備える。第一部材３１は、芯金１の中心穴１１に嵌合する凸部３１ａを有する。第二部材３２は、第一環状凹部１２に嵌合する凸部３２ａと、キャビティを構成する凹部３２ｂを有する。第三部材３３は、キャビティを構成する凹部３３ａと、パーティング面３３ｂを有する。第四部材３４は、スプルー３４ａと、ディスクゲートを構成する凹部３４ｂと、パーティング面３４ｃを有する。

先ず、金属製の芯金１を従来より公知の方法で製造する。その際に、第二環状凹部１２の深さＤを０．５ｍｍ以上且つゲート厚Ｔの１／２以下の範囲にする。なお、ゲート厚Ｔが６．０ｍｍ以上の場合でも、第二環状凹部１２の深さＤは３．０ｍｍ以下とする。

次に、芯金１を、金型３内に、第二環状凹部１３をゲートに対向させ、スプルー３４ａの軸方向と芯金１の軸方向を合わせて配置する。このとき、ディスクゲートを構成する凹部３４ｂの傾斜している内周面は、芯金１の第二環状凹部１３の内周側壁面１３ｅと対向し（径方向位置が略一致し）、且つ、芯金１の第二環状凹部１３の内周側壁面１３ｅと平行となる。次に、射出成形機を稼働させて、芯金１にリム部２を一体成形する。

その際に、射出成形機のノズルから供給された合成樹脂は、スプルー３４ａからディスクゲートを介してキャビティ内に入る。図３にライン４ａで示すように、合成樹脂は、芯金１の軸方向他端面（第二環状凹部１３が形成されている面）から外周部１５の外側を通って、軸方向一端面（第一環状凹部１２が形成されている面）に回り込む。

図４は、射出成形により金型内に合成樹脂４が充填されて、合成樹脂４が固化された状態を示す。この状態で金型３を外した後、ラインＬに沿って円錐状に合成樹脂４を切り離すことにより、図１に示すウォームホイール１０が得られる。図４のライン２１ａは歯車２１の谷を示す線である。

第１実施形態では、芯金１の第二環状凹部１３の深さＤとゲート厚Ｔとの関係がＤ≦Ｔ／２を満たし（すなわち、芯金１の第二環状凹部１３の深さＤが、芯金１の軸方向他端面とリム部２の端面部１３ａ（軸方向他端面）の間の軸方向距離の１／２以下）、第二環状凹部１３を挟む端面部１３ａ，１３ｂが同一平面Ｆ上にある。したがって、合成樹脂の射出成形時に、合成樹脂の流れが阻害されにくい。すなわち、第二環状凹部１３の深さＤはなるべく小さいほうが、合成樹脂が流れるときに渦が発生しにくい。また、第二環状凹部１３を挟む端面部１３ａ，１３ｂが同一平面上にないと、合成樹脂が流れるときに渦が発生しやすく、合成樹脂の強度が低下する。しかし、本実施形態では、第二環状凹部１３を挟む端面部１３ａ，１３ｂが同一平面Ｆ上にあるため、合成樹脂が円滑に流れる。これにより、合成樹脂がキャビティ全体に（流れの終端部である第一環状凹部１２まで）綺麗に行き渡り、芯金１とリム部２の結合強度低下の原因となるウエルドライン等の発生が防止される。

ウォームホイール１０は、芯金１に、第一環状凹部１２だけでなく第二環状凹部１３も形成され、第一環状凹部１２に対するリム部２の第一内周部２２の固定に加えて、第二環状凹部１２に対するリム部２の第二内周部２３の固定を有する。したがって、芯金１とリム部２と結合強度が図２７のウォームホイール１００よりも高くなる。
ウォームホイール１０は、また、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃが底面１３ｄに直交するように底面１３ｄから延在するため、壁面１３ｃがテーパ面である構成と比較して、芯金１とリム部２との結合強度をより高くすることができる。

なお、この第１実施形態のウォームホイール１０は、芯金１の軸方向端面に第二環状凹部１３を一つだけ設けているが、第二環状凹部１２の深さＤを０．５ｍｍ以上とすることができない場合は、芯金１の軸方向端面に深さＤが０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の第二環状凹部１２を複数設けることで、芯金１とリム部２との結合強度を高くしてもよい。芯金１とリム部２との結合強度を確保するため、Ｄの下限値を０．１ｍｍとしている。

ウォームホイール１０は、電動パワ−ステアリング装置のウォームギヤ機構の減速機に使用される。

図５は、ウォームホイール１０を組み込んだ減速機を有する電動パワ−ステアリング装置を示している。図６は、図５の減速機のウォームギヤ機構を説明する図である。

この例では、電動パワ−ステアリング装置の操舵機構の出力軸５１とステアリングシャフト５２が、トーションバー５３により結合されている。出力軸５１を回転自在に支持するハウジング５４の内面に、トルクセンサ５５が設置されている。トルクセンサ５５は、ステアリングシャフト５２と出力軸５１との間で伝達されるトルクを測定する。

図６に示すように、電動モータ５６の出力軸５７にウォーム５８が結合されている。ウォーム５８にウォームホイール１０の歯車２１が噛合されている。

この電動パワ−ステアリング装置によれば、トルクセンサ５５によるトルク測定値に基づいて電動モータ５６に通電が行われ、ウォーム５７とウォームホイール１０とを含む減速機を介して、出力軸５１に適切な補助トルクが付与される。

以下、本発明の第２実施形態について説明する。図７は第２実施形態のウォームホイールの断面図であり、図８はその部分拡大図である。

図７および８に示すように、第２実施形態のウォームホイール１０Ａは、金属製の芯金１Ａと、芯金１Ａの外周部１５を覆う略円環状のリム部２Ａと、を備える。芯金１Ａは、軸方向で見て、リム部２Ａの略中央に配置されている。

芯金１Ａは、略円板状に形成されている。芯金１Ａは、軸を嵌合する中心穴１１と、第一環状凹部１２が形成された軸方向一端面と、第二環状凹部１３が形成された軸方向他端面と、第一環状凹部１２の外周側壁面（径方向外側領域の面）１２ａに形成された第三環状凹部１４と、外周部１５に形成されたスプライン１５ａを有する。軸方向に関して、スプライン１５ａは、第二環状凹部１３が形成されている側の外周部１５の部分に設けられている。第一環状凹部１２が形成されている側の外周部１５の他の部分は、円筒面として構成されている。芯金１Ａの第一環状凹部１２より径方向内側の部分が、中心穴１１を有するボス部１１ａとなっている。

図８に示すように、芯金１Ａの軸方向他端面は、径方向において第二環状凹部１３を挟む端面部１３ａ，１３ｂを有する。端面部１３ａ，１３ｂは、平面であって、一点鎖線Ｆで示す同一平面上にある。第二環状凹部１３は、底面１３ｄと、底面１３ｄに直交するように底面１３ｄから軸方向に延在する外周側壁面１３ｃと、底面１３ｄに対して鈍角をなすように底面１３ｄから端面部１３ｂに向けてテーパ状に延在する内周側壁面１３ｅと、を有する。第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃは、円筒面として構成されている。第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａの第三環状凹部１４を除く部分は、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃよりも直径が小さい円筒面として構成されている。すなわち、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃは、第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａの第三環状凹部１４を除く部分よりも径方向外側に設けられている。

第三環状凹部１４は、図８に示すように、芯金１Ａの径方向と略同じ方向に延びる径方向面１４ａと、第三環状凹部１４の開口側が拡がるように構成されたテーパ面１４ｂを有する。

リム部２Ａは、合成樹脂の射出成形により芯金１Ａと一体に形成されている。リム部２Ａの外周部に歯車２１が形成されている。リム部２Ａは、芯金１Ａの第一環状凹部１２に固定されている第一内周部２２と、第二環状凹部１３に固定されている第二内周部２３と、第三環状凹部１４と嵌合している凸部２４を有する。

図８に示すように、第一内周部２２は、リム部２Ａの軸方向一端面から第一環状凹部１２の径方向外側領域まで延びて、第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａおよび第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに固定されている。第一内周部２２の内周面は、第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに当接する円筒面と、当該円筒面からリム部２Ａの軸方向一端面に向けて径方向外方に延在する傾斜面とを有する。第二内周部２３は、リム部２Ａ軸方向他端面から第二環状凹部１３の径方向外側領域まで延びて、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃおよび第二環状凹部１３の底面１３ｄの径方向外側部分に固定されている。第二内周部２３の内周面は、第二環状凹部１３の底面１３ｄからリム部２Ａの軸方向他端面に向けて径方向外方に延在する傾斜面として構成されている（図１０のラインＬ参照）。第一内周部２２の内周面が第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに当接する径方向位置は、第二内周部２３の内周面が第二環状凹部１３の底面１３ｄに当接する径方向位置と略一致している。

リム部２Ａは、芯金１Ａのスプライン１５ａの谷部と嵌合している凸部を有する。リム部２Ａの凸部と芯金１Ａのスプライン１５ａの谷部との嵌合により、リム部２Ａと芯金１Ａが一体に回転してトルク伝達可能に結合されている。

ウォームホイール１０Ａは、以下の方法で製造される。

図９に示すように、射出成形で使用する金型３は、第一部材３１と、第二部材３２と、第三部材３３と、第四部材３４とを備える。第一部材３１は、芯金１Ａの中心穴１１に嵌合する凸部３１ａを有する。第二部材３２は、第一環状凹部１２に嵌合する凸部３２ａと、キャビティを構成する凹部３２ｂを有する。第三部材３３は、キャビティを構成する凹部３３ａと、パーティング面３３ｂを有する。第四部材３４は、スプルー３４ａと、ディスクゲートを構成する凹部３４ｂと、パーティング面３４ｃを有する。

先ず、金属製の芯金１Ａを従来より公知の方法で製造する。その際に、第二環状凹部１２の深さＤを０．５ｍｍ以上且つゲート厚Ｔの１／２以下の範囲にする。なお、ゲート厚Ｔが６．０ｍｍ以上の場合でも、第二環状凹部１２の深さＤは３．０ｍｍ以下とする。

次に、芯金１Ａを、金型３内に、第二環状凹部１３をゲートに対向させ、スプルー３４ａの軸方向と芯金１Ａの軸方向を合わせて配置する。このとき、ディスクゲートを構成する凹部３４ｂの傾斜している内周面は、芯金１Ａの第二環状凹部１３の内周側壁面１３ｅと平行となる。次に、射出成形機を稼働させて、芯金１Ａにリム部２Ａを一体成形する。

その際に、射出成形機のノズルから供給された合成樹脂は、スプルー３４ａからディスクゲートを介してキャビティ内に入る。図９にライン４ａで示すように、合成樹脂は、芯金１Ａの軸方向他端面（第二環状凹部１３が形成されている面）から外周部１５の外側を通って、軸方向一端面（第一環状凹部１２が形成されている面）に回り込んだ後、第三環状凹部１４に至る。

図１０は、射出成形により金型内に合成樹脂４が充填されて、合成樹脂４が固化された状態を示す。この状態で金型３を外した後、ラインＬに沿って円錐状に合成樹脂４を切り離すことにより、図７に示すウォームホイール１０Ａが得られる。図１０のライン２１ａは歯車２１の谷を示す線である。

第２実施形態では、芯金１Ａの第二環状凹部１３の深さＤとゲート厚Ｔとの関係がＤ≦Ｔ／２を満たし（すなわち、芯金１Ａの第二環状凹部１３の深さＤが、芯金１Ａの軸方向他端面とリム部２Ａの端面部１３ａ（軸方向他端面）の間の軸方向距離の１／２以下）、第二環状凹部１３を挟む端面部１３ａ，１３ｂが同一平面Ｆ上にあり、第三環状凹部１４がテーパ面１４ｂを有する。したがって、合成樹脂の射出成形時に、合成樹脂の流れが阻害されにくい。これにより、合成樹脂がキャビティ全体に（流れの終端部である第三環状凹部１４まで）綺麗に行き渡り、芯金１Ａとリム部２Ａの結合強度低下の原因となるウエルドライン等の発生が防止される。

ウォームホイール１０Ａは、芯金１Ａに、第一環状凹部１２だけでなく、第二環状凹部１３と第三環状凹部１４も形成され、第一環状凹部１２に対するリム部２Ａの第一内周部２２の固定に加えて、第二環状凹部１２に対するリム部２Ａの第二内周部２３の固定および第三環状凹部１４とリム部２Ａの凸部２４との嵌合を有する。したがって、芯金１Ａとリム部２Ａと結合強度が図２７のウォームホイール１００よりも高くなる。
ウォームホイール１０Ａは、また、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃが底面１３ｄに直交するように底面１３ｄから延在するため、壁面１３ｃがテーパ面である構成と比較して、芯金１Ａとリム部２Ａとの結合強度をより高くすることができる。

ウォームホイール１０Ａは、芯金１Ａの軸方向端面に第二環状凹部１３を一つだけ設けているが、第二環状凹部１２の深さＤを０．５ｍｍ以上とすることができない場合は、芯金１Ａの軸方向端面に深さＤが０．１ｍｍ以上０．４ｍｍ以下の第二環状凹部１２を複数設けることで、芯金１Ａとリム部２Ａとの結合強度を高くしてもよい。

ウォームホイール１０Ａは、電動パワ−ステアリング装置を構成するウォームギヤ機構の減速機に使用される。

図１１は、ウォームホイール１０Ａを組み込んだ減速機を有する電動パワ−ステアリング装置を示している。図１２は、図１１の減速機のウォームギヤ機構を説明する図である。

この例では、電動パワ−ステアリング装置の操舵機構の出力軸５１とステアリングシャフト５２が、トーションバー５３により結合されている。出力軸５１を回転自在に支持するハウジング５４の内面に、トルクセンサ５５が設置されている。トルクセンサ５５は、ステアリングシャフト５２と出力軸５１との間で伝達されるトルクを測定する。

図１２に示すように、電動モータ５６の出力軸５７にウォーム５８が結合されている。ウォーム５８にウォームホイール１０Ａの歯車２１が噛合されている。

この電動パワ−ステアリング装置によれば、トルクセンサ５５によるトルク測定値に基づいて電動モータ５６に通電が行われ、ウォーム５７とウォームホイール１０Ａとを含む減速機を介して、出力軸５１に適切な補助トルクが付与される。

以下、本発明の第３実施形態について説明する。図１３は第３実施形態のウォームホイールの断面図であり、図１４はその部分拡大図である。

図１３および８に示すように、第３実施形態のウォームホイール１０Ｂは、金属製の芯金１Ｂと、芯金１Ｂの外周部１５を覆う略円環状のリム部２Ｂと、を備える。芯金１Ｂは、軸方向で見て、リム部２Ｂの略中央に配置されている。

芯金１Ｂは、略円板状に形成されている。芯金１Ｂは、軸を嵌合する中心穴１１と、第一環状凹部１２が形成された軸方向一端面と、第二環状凹部１３が形成された軸方向他端面と、第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分（径方向外側領域の面）１２ｂに形成された第三環状凹部１４Ａと、スプライン１５ａが形成された外周部１５とを有する。軸方向に関して、スプライン１５ａは、第二環状凹部１３が形成されている側の外周部１５の部分に設けられている。第一環状凹部１２が形成されている側の外周部１５の他の部分は、円筒面として構成されている。芯金１Ｂの第一環状凹部１２より径方向内側の部分が、中心穴１１を有するボス部１１ａとなっている。

図１４に示すように、芯金１Ｂの軸方向他端面は、径方向において第二環状凹部１３を挟む端面部１３ａ，１３ｂを有する。端面部１３ａ，１３ｂは、平面であって、一点鎖線Ｆで示す同一平面上にある。第二環状凹部１３は、底面１３ｄと、底面１３ｄに直交するように底面１３ｄから軸方向に延在する外周側壁面１３ｃと、底面１３ｄに対して鈍角をなすように底面１３ｄから端面部１３ｂに向けてテーパ状に延在する内周側壁面１３ｅと、を有する。第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃは、円筒面として構成されている。第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａは、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃよりも直径が小さい円筒面として構成されている。すなわち、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃは、第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａよりも径方向外側に設けられている。

第三環状凹部１４Ａは、図１４に示すように、芯金１Ｂの軸方向と略同じ方向に延びる軸方向面１４ｃと、第三環状凹部１４Ａの開口側が拡がるように構成されたテーパ面１４ｄを有する。

リム部２Ｂは、合成樹脂の射出成形により芯金１Ｂと一体に形成されている。リム部２Ｂの外周部に歯車２１が形成されている。リム部２Ｂは、芯金１Ｂの第一環状凹部１２に固定されている第一内周部２２と、第二環状凹部１３に固定されている第二内周部２３と、第三環状凹部１４Ａと嵌合している凸部２４Ａを有する。

図１４に示すように、第一内周部２２は、リム部２Ｂの軸方向一端面から第一環状凹部１２の径方向外側領域まで延びて、第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａおよび底面の径方向外側部分１２ｂに固定されている。第一内周部２２の内周面は、第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに当接する円筒面と、当該円筒面からリム部２Ｂの軸方向一端面に向けて径方向外方に延在する傾斜面とを有する。第二内周部２３は、リム部２Ｂの軸方向他端面から第二環状凹部１３の径方向外側領域まで延びて、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃおよび底面１３ｄの径方向外側部分に固定されている。第二内周部２３の内周面は、第二環状凹部１３の底面１３ｄからリム部２Ｂの軸方向他端面に向けて径方向外方に延在する傾斜面として構成されている。第一内周部２２の内周面が第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに当接する径方向位置は、第二内周部２３の内周面が第二環状凹部１３の底面１３ｄに当接する径方向位置と略一致している。

リム部２Ｂは、芯金１Ｂのスプライン１５ａの谷部と嵌合している凸部を有する。リム部２Ｂの凸部と芯金１Ｂのスプライン１５ａの谷部との嵌合により、リム部２Ｂと芯金１Ｂが一体に回転してトルク伝達可能に結合されている。

ウォームホイール１０Ｂは、使用する芯金の形状が異なる以外は第２実施形態のウォームホイール１０Ａと同じ方法で製造される。

第３実施形態では、第二環状凹部１３の深さＤとゲート厚Ｔとの関係がＤ≦Ｔ／２を満たし、第二環状凹部１３を挟む端面部１３ａ，１３ｂが同一平面Ｆ上にあり、第三環状凹部１４Ａがテーパ面１４ｄを有する。したがって、合成樹脂の射出成形時に、合成樹脂の流れが阻害されにくい。これにより、合成樹脂がキャビティ全体に（流れの終端部である第三環状凹部１４Ａまで）綺麗に行き渡り、芯部１Ａとリム部２Ｂの結合強度低下の原因となるウエルドライン等の発生が防止される。

ウォームホイール１０Ｂは、芯金１Ｂに、第一環状凹部１２だけでなく、第二環状凹部１３と第三環状凹部１４Ａも形成され、第一環状凹部１２に対するリム部２Ｂの第一内周部２２の固定に加えて、第二環状凹部１２に対するリム部２Ｂの第二内周部２３の固定および第三環状凹部１４Ａとリム部２Ｂの凸部２４Ａとの嵌合を有するしたがって、芯金１Ｂとリム部２Ｂと結合強度が図２７のウォームホイール１００よりも高くなる。

ウォームホイール１０Ｂは、また、第二環状凹部１３の外周側壁面１３ｃが底面１３ｄに直交するように底面１３ｄから延在するため、壁面１３ｃがテーパ面で構成ものと比較して、芯金１Ｂとリム部２Ｂとの結合強度をより高くすることができる。

ウォームホイール１０Ｂは、第三環状凹部の形成位置が異なる以外は第２実施形態のウォームホイール１０Ａと同じであるが、この違いにより、ウォームホイール１０Ｂはウォームホイール１０Ａよりも以下の点で有利である。

ウォームホイール１０Ａの第三環状凹部１４が芯金１Ａの径方向に凹んでいるのに対して、ウォームホイール１０Ｂの第三環状凹部１４Ａは芯金１Ｂの軸方向に凹んでいる。第三環状凹部１４，１４Ａを有さない形状の芯金を、鍛造などの塑性加工で成形する際には、芯金の軸方向に成形荷重を加えて成形を行う。そのため、第三環状凹部１４Ａを有する芯金１Ｂの場合には、芯金１Ｂの軸方向に加えた成形荷重により第三環状凹部１４Ａが同時に成形できるが、第三環状凹部１４を有する芯金１Ａの場合には、第三環状凹部１４を形成するために、芯金１Ａの軸方向と垂直な方向に成形荷重を加えた成形も行う必要がある。よって、ウォームホイール１０Ｂの方がウォームホイール１０Ａよりも、芯金の成形にかかるコストを低減できる。

図１５は、第４実施形態のウォームホイールの断面図であり、図１６はその部分拡大図である。

図１５および図１６に示すように、この実施形態のウォームホイール１０Ｃは、金属製の芯金１Ｃと、芯金１Ｃの外周部１５を覆う略円環状のリム部２Ｃと、を備える。

芯金１Ｃは、略円板状に形成されている。芯金１Ｃは、軸を嵌合する中心穴１１と、第一環状凹部１２が形成された軸方向一端面と、第二環状凹部１３Ａが形成された軸方向他端面と、スプライン１５ａが形成された外周部１５とを有する。軸方向に関して、スプライン１５ａは、第二環状凹部１３Ａが形成されている側の外周部１５の部分に設けられている。第一環状凹部１２が形成されている側の外周部１５の他の部分は、円筒面として構成されている。芯金１Ｃの第一環状凹部１２より径方向内側の部分が、中心穴１１を有するボス部１１ａとなっている。

図１６に示すように、芯金１Ｃの軸方向他端面は、径方向において第二環状凹部１３Ａを挟む端面部１３Ａａ，１３Ａｂを有する。端面部１３Ａａ，１３Ａｂは、平面であって、一点鎖線Ｆで示す同一平面上にある。第二環状凹部１３Ａは、底面１３Ａｄと、底面１３Ａｄに対して鈍角をなすように底面１３Ａｄから端面部１３Ａｂに向けてテーパ状に延在する内周側壁面１３Ａｅと、を有する。

第二環状凹部１３Ａの外周側壁面は、底面１３Ａｄに対して鈍角をなすように底面１３Ａｄから端面部１３Ａａに向けて延在するテーパ面１３Ａｃと、テーパ面１３Ａｃの径方向外側に形成された第三環状凹部１４Ａと、第三環状凹部１４Ａの径方向外側に形成された外側テーパ面１３Ａｆを有する。第三環状凹部１４Ａの断面形状は、第二環状凹部１３Ａの底面１３Ａｄに平行な面（ラインＬ１に沿った面）と、底面１３Ａｄに直交する面（ラインＬ２に沿った面）を二辺とする直角三角形である。テーパ面１３Ａｃと外側テーパ面１３Ａｆは同じラインＬ３上に配置されている。すなわち、外側テーパ面１３Ａｆは、テーパ面１３Ａｃの延長面の一部として構成されている。第二環状凹部１３Ａの底面１３Ａｄに直交する第三環状凹部１４Ａの面（ラインＬ２に沿った面）は、円筒面として構成されている。第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａは、第二環状凹部１３Ａの底面１３Ａｄに直交する第三環状凹部１４Ａの面と直径が略等しい円筒面として構成されている。

リム部２Ｃは、合成樹脂の射出成形により芯金１Ｃと一体に形成されている。リム部２Ｃの外周部に歯車２１が形成されている。リム部２Ｃは、芯金１Ｃの第一環状凹部１２に固定されている第一内周部２２と、第二環状凹部１３Ａに固定されている第二内周部２３Ａを有する。

図１６に示すように、第一内周部２２は、リム部２Ｃの軸方向一端面から第一環状凹部１２の径方向外側領域まで延びて、第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａおよび第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに固定されている。第一内周部２２の内周面は、第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに当接する円筒面と、当該円筒面からリム部２Ｃの軸方向一端面に向けて径方向外方に延在する傾斜面とを有する。第二内周部２３Ａは、リム部２Ｃの軸方向他端面から第二環状凹部１３Ａの径方向外側領域まで延びて、第二環状凹部１３Ａの外周側壁面（テーパ面１３Ａｃ、第三環状凹部１４Ａ、外側テーパ面１３Ａｆ）および底面１３Ａｄの径方向外側部分に固定されている。第二内周部２３Ａの内周面は、第二環状凹部１３Ａの底面１３Ａｄからリム部２Ｃの軸方向他端面に向けて径方向外方に延在する傾斜面として構成されている（図１８のラインＬ参照）。第二内周部２３Ａの内周面は、ラインＬ３に沿って、第二環状凹部１３Ａのテーパ面１３Ａｃおよび外側テーパ面１３Ａｆと平行であり、これにより第二環状凹部１３Ａの底面１３Ａｄと端面部１３Ａａとの間の範囲における第二内周部２３Ａの肉厚を第三環状凹部１４Ａ内の部分を除いて略一定にしている。第二内周部２３Ａ第一内周部２２の内周面が第一環状凹部１２の底面の径方向外側部分１２ｂに当接する径方向位置は、第二内周部２３Ａの内周面が第二環状凹部１３Ａの底面１３Ａｄに当接する径方向位置と略一致している。

リム部２Ｃは、芯金１Ｃのスプライン１５ａの谷部と嵌合している凸部を有する。リム部２Ｃの凸部と芯金１Ｃのスプライン１５ａの谷部との嵌合により、リム部２Ｃと芯金１Ｃが一体に回転してトルク伝達可能に結合されている。

ウォームホイール１０Ｃは、以下の方法で製造される。

図１７に示すように、射出成形で使用する金型３は、第一部材３１と、第二部材３２と、第三部材３３と、第四部材３４とを備える。第一部材３１は、芯金１Ｃの中心穴１１に嵌合する凸部３１ａを有する。第二部材３２は、第一環状凹部１２に嵌合する凸部３２ａと、キャビティを構成する凹部３２ｂを有する。第三部材３３は、キャビティを構成する凹部３３ａと、パーティング面３３ｂを有する。第四部材３４は、スプルー３４ａと、ディスクゲートを構成する凹部３４ｂと、パーティング面３４ｃを有する。

先ず、金属製の芯金１Ｃを従来より公知の方法で製造する。その際に、第二環状凹部１２の深さＤを０．５ｍｍ以上且つゲート厚Ｔの１／２以下の範囲にする。なお、ゲート厚Ｔが６．０ｍｍ以上の場合でも、第二環状凹部１２の深さＤは３．０ｍｍ以下とする。

次に、芯金１Ｃを、金型３内に、第二環状凹部１３Ａをゲートに対向させ、スプルー３４ａの軸方向と芯金１Ｃの軸方向を合わせて配置する。このとき、ディスクゲートを構成する凹部３４ｂの傾斜している内周面は、芯金１Ｃの第二環状凹部１３Ａの内周側壁面１３Ａｅと対向し（径方向位置が略一致し）、芯金１Ｃの第二環状凹部１３Ａの内周側壁面１３Ａｅと平行となる。次に、射出成形機を稼働させて、芯金１Ｃにリム部２Ｃを一体成形する。

その際に、射出成形機のノズルから供給された合成樹脂は、スプルー３４ａからディスクゲートを介してキャビティ内に入る。図１７にライン４ａで示すように、合成樹脂は、芯金１Ｃの軸方向他端面（第二環状凹部１３Ａが形成されている面）から外周部１５の外側を通って、軸方向一端面（第一環状凹部１２が形成されている面）に回り込む。

図１８は、射出成形により金型内に合成樹脂４が充填されて、合成樹脂４が固化された状態を示す。この状態で金型３を外した後、ラインＬに沿って円錐状に合成樹脂４を切り離すことにより、図１５に示すウォームホイール１０Ｃが得られる。図１８のライン２１ａは歯車２１の谷を示す線である。

第４実施形態では、芯金１Ｃの第二環状凹部１３Ａの深さＤとゲート厚Ｔとの関係がＤ≦Ｔ／２を満たし、第三環状凹部１４Ａの径方向内側と外側にテーパ面（テーパ面１３Ａｃ，外側テーパ面１３Ａｆ）が形成され、第二環状凹部１３Ａを挟む端面部１３Ａａ，１３Ａｂが同一平面Ｆ上にある。したがって、合成樹脂の射出成形時に、合成樹脂の流れが阻害されにくい。これにより、合成樹脂がキャビティ全体に（流れの終端部である第一環状凹部１２まで）綺麗に行き渡り、芯金１Ｃとリム部２Ｃの結合強度低下の原因となるウエルドライン等の発生が防止される。

ウォームホイール１０Ｃは、芯金１Ｃに、第一環状凹部１２だけでなく、第三環状凹部１４Ａを有する第二環状凹部１３Ａも形成され、第一環状凹部１２に対するリム部２Ｃの第一内周部２２の固定に加えて、第二環状凹部１３Ａに対するリム部２Ｃの第二内周部２３Ａの固定を有する。したがって、芯金１Ｃとリム部２Ｃの結合強度が図２７１３Ａのウォームホイール１００よりも高くなる。

ウォームホイール１０Ｃは、また、第二環状凹部１３Ａの外周側壁面が、テーパ面に直角形状の第三環状凹部１４Ａを有する形状であるため、テーパ面のみからなる形状の構成と比較して、芯金１Ｃとリム部２Ｃとの結合強度をより高くすることができる。

ウォームホイール１０Ｃは、電動パワ−ステアリング装置のウォームギヤ機構の減速機に使用される。

図１９は、ウォームホイール１０Ｃを組み込んだ減速機を有する電動パワ−ステアリング装置を示している。図２０は、図１９の減速機のウォームギヤ機構を説明する図である。

この例では、電動パワ−ステアリング装置の操舵機構の出力軸５１とステアリングシャフト５２が、トーションバー５３により結合されている。出力軸５１を回転自在に支持するハウジング５４の内面に、トルクセンサ５５が設置されている。トルクセンサ５５は、ステアリングシャフト５２と出力軸５１との間で伝達されるトルクを測定する。

図２０に示すように、電動モータ５６の出力軸５７にウォーム５８が結合されている。ウォーム５８にウォームホイール１０Ｃの歯車２１が噛合されている。

この電動パワ−ステアリング装置によれば、トルクセンサ５５によるトルク測定値に基づいて電動モータ５６に通電が行われ、ウォーム５７とウォームホイール１０Ｃとを含む減速機を介して、出力軸５１に適切な補助トルクが付与される。

図２１は第５実施形態のウォームホイールの断面図であり、図２２はその部分拡大図である。

図２１および２２に示すように、第５実施形態のウォームホイール１０Ｄは、金属製の芯金１Ｄと、芯金１Ｄの外周部１５を覆う略円環状のリム部２Ｄと、を備える。

芯金１Ｄは、略円板状に形成されている。芯金１Ｄは、軸を嵌合する中心穴１１と、第一環状凹部１２が形成された軸方向一端面と、第二環状凹部１３Ｂが形成された軸方向他端面と、スプライン１５ａが形成された外周部１５とを有する。芯金１Ｄの第一環状凹部１２より内周側の部分が、中心穴１１を有するボス部１１ａとなっている。

図２２に示すように、芯金１Ｄの軸方向他端面は、径方向において第二環状凹部１３Ｂを挟む端面部１３Ｂａ，１３Ｂｂを有する。端面部１３Ｂａ，１３Ｂｂは、平面であって、一点鎖線Ｆで示す同一平面上にある。第二環状凹部１３Ｂは、底面１３Ｂｄと、底面１３Ｂｄに対して鈍角をなすように底面１３Ｂｄから端面部１３Ｂｂに向けてテーパ状に延在する内周側壁面１３Ｂｅと、を有する。

第二環状凹部１３Ｂの外周側壁面は、底面１３Ａｄに対して鈍角をなすように底面１３Ｂｄから端面部１３Ｂａに向けて延在するテーパ面１３Ｂｃと、テーパ面１３Ｂｃの径方向外側に形成された第三環状凹部１４Ｂを有する。第三環状凹部１４Ｂの断面形状は、第二環状凹部１３Ｂの底面１３Ｂｄに平行な面（ラインＬ１に沿った面）と、底面１３Ａｄに直交する面（ラインＬ２に沿った面）を二辺とする直角三角形である。第三環状凹部１４Ｂの第二環状凹部１３Ｂの底面１３Ｂｄに直交する面は、真っ直ぐに延びて、芯金１Ｄの軸方向他端面の端面部１３Ｂａまで至る。第二環状凹部１３Ｂの底面１３Ｂｄに直交する第三環状凹部１４Ｂの面（ラインＬ２に沿った面）は、円筒面として構成されている。第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａは、第二環状凹部１３Ｂの底面１３Ｂｄに直交する第三環状凹部１４Ｂの面よりも直径が小さい円筒面として構成されている。

リム部２Ｄは、合成樹脂の射出成形により芯金１Ｄと一体に形成されている。リム部２Ｄの外周部に歯車２１が形成されている。リム部２Ｄは、芯金１Ｄの第一環状凹部１２に固定されている第一内周部２２と、第二環状凹部１３Ｂに固定されている第二内周部２３Ｂを有する。

図２２に示すように、第一内周部２２は、リム部２Ｄの軸方向一端面から第一環状凹部１２の径方向外側領域まで延びて、第一環状凹部１２の外周側壁面１２ａおよび底面の径方向外側部分１２ｂに固定されている。第二内周部２３Ｂは、リム部２Ｄの軸方向他端面から第二環状凹部１３Ｂの径方向外側領域まで延びて、第二環状凹部１３Ｂの外周側壁面（テーパ面１３Ｂｃ、第三環状凹部１４Ｂ）および底面１３Ｂｄの径方向外側部分に固定されている。第二内周部２３Ｂの内周面は、ラインＬ３に沿って、第二環状凹部１３Ｂのテーパ面１３Ｂｃと平行である。

リム部２Ｄは、芯金１Ｄのスプライン１５ａの谷部と嵌合している凸部を有する。リム部２Ｄの凸部と芯金１Ｄのスプライン１５ａの谷部との嵌合により、リム部２Ｄと芯金１Ｄが一体に回転してトルク伝達可能に結合されている。

ウォームホイール１０Ｄは、使用する芯金の形状が異なる以外は第４実施形態と同じ方法で製造される。図２３は第４実施形態の図１７に対応する図であり、図２４は第４実施形態の図１８に対応する図である。

第５実施形態では、第二環状凹部１３Ｂの深さＤとゲート厚Ｔとの関係がＤ≦Ｔ／２を満たし、第三環状凹部１４Ｂの径方向内側にテーパ面１３Ｂｃが形成され、第二環状凹部１３Ｂを挟む端面部１３Ｂａ，１３Ｂｂが同一平面Ｆ上にある。したがって、合成樹脂の射出成形時に、合成樹脂の流れが阻害されにくい。これにより、合成樹脂がキャビティ全体に（流れの終端部である第一環状凹部１２まで）綺麗に行き渡り、芯部１Ａとリム部２Ｄの結合強度低下の原因となるウエルドライン等の発生が防止される。

ウォームホイール１０Ｄは、芯金１Ｄに、第一環状凹部１２だけでなく、第三環状凹部１４Ｂを有する第二環状凹部１３Ｂも形成され、第一環状凹部１２に対するリム部２Ｃの第一内周部２２の固定に加えて、第二環状凹部１３Ｂに対するリム部２Ｃの第二内周部２３Ｂの固定を有するしたがって、芯金１Ｄとリム部２Ｄと結合強度が図２７のウォームホイール１００よりも高くなる。

ウォームホイール１０Ｃは、また、第二環状凹部１３Ｂの外周側の壁面が、テーパ面１３Ｂｃの外径部に直角形状の第三環状凹部１４Ｂを有する形状であるしたがって、テーパ面のみからなる形状の構成と比較して、芯金１Ｄとリム部２Ｄとの結合強度をより高くすることができる。

ウォームホイール１０Ｄは、電動パワ−ステアリング装置のウォームギヤ機構の減速機に使用される。

図２５は、ウォームホイール１０Ｄを組み込んだ減速機を有する電動パワ−ステアリング装置を示している。図２６は、図２５の減速機を構成するウォームギヤ機構を説明する図である。図２５は第４実施形態の図１９に対応する図であり、図２４は第４実施形態の図２０に対応する図である。

本発明は、２０１３年２月２５日出願の日本特許出願２０１３−０３４９１２号、２０１３年２月２５日出願の日本特許出願２０１３−０３４９１３号、および、２０１３年３月７日出願の日本特許出願２０１３−０４５８５７号に基づき、その内容は参照としてここに取り込まれる。

本発明は、電動モータの動力を操舵機構に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置の減速機を構成するウォームホイールに適用可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 芯金
１１ 中心穴
１２ 第一環状凹部
１２ａ 第一環状凹部の外周側壁面
１２ｂ 第一環状凹部の底面の径方向外側部分
１３，１３Ａ，１３Ｂ 第二環状凹部
１３ａ，１３ｂ，１３Ａａ，１３Ｂａ，１３Ａｂ，１３Ｂｂ 第二環状凹部を挟む端面部
１３ｃ 第二環状凹部の外周側壁面
１３Ａｃ，１３Ｂｃ 第二環状凹部のテーパ面
１３ｄ，１３Ａｄ，１３Ｂｄ 第二環状凹部の底面
１３ｅ，１３Ａｅ，１３Ｂｅ 第二環状凹部の内周側壁面
１３Ａｆ 外側テーパ面
１５ 外周部
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ リム部
２１ 歯車
２２ 第一内周部
２３，２３Ａ，２３Ｂ 第二内周部
３４ａ スプルー
３４ｂ ディスクゲートを構成する凹部
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ ウォームホイール
５１ 電動パワ−ステアリング装置の出力軸（操舵機構）
５２ ステアリングシャフト（操舵機構）
５６ 電動モータ
Ｄ 第二環状凹部の深さ
Ｔ ゲート厚

Claims (9)

1. 円板状に形成された金属製の芯金と、
   前記芯金の外周部を覆う略円環状に形成された合成樹脂製のリム部と、を備え、
   前記リム部の外周部に歯車が形成され、
   前記リム部は、合成樹脂の射出成形により前記芯金と一体に形成され、
   前記芯金は、軸を嵌合する中心穴と、第一環状凹部が形成された軸方向一端面と、第二環状凹部が形成された軸方向他端面と、前記第一環状凹部の径方向外側領域の面に形成された第三環状凹部を有し、
   前記リム部は、前記リム部の軸方向一端面から前記第一環状凹部の径方向外側領域まで延びて前記第一環状凹部の径方向外側領域に固定されている第一内周部と、前記リム部の軸方向他端面から前記第二環状凹部の径方向外側領域まで延びて前記第二環状凹部の径方向外側領域に固定されている第二内周部と、前記第三環状凹部と嵌合している凸部を有し、
   前記芯金は、スプライン及び円筒面を有する外周部をさらに備えるウォームホイール。
2. 前記スプラインは、前記第二環状凹部が形成された軸方向他端面側に形成され、前記円筒面は、前記第一環状凹部が形成された軸方向一端面側に形成される請求項１記載のウォームホイール。
3. 前記第三環状凹部は、前記第一環状凹部の外周側壁面に形成されている請求項１記載のウォームホイール。
4. 前記第三環状凹部は、前記第一環状凹部の底面の径方向外側部分に形成されている請求項１記載のウォームホイール。
5. 前記リム部は、金型に前記芯金が、前記第二環状凹部をゲートに対向させ、スプルーの軸方向と前記芯金の軸方向を合わせて配置された状態で射出成形され、
   前記第二環状凹部の外周側壁面は、前記第二環状凹部の底面に直交するように当該底面から延在し、
   前記第二環状凹部の深さは、０．１ｍｍ以上且つ前記芯金の軸方向他端面と前記リム部の軸方向他端面の間の軸方向距離の１／２以下に設定されている請求項１記載のウォームホイール。
6. 前記芯金の軸方向他端面は、径方向において前記第二環状凹部を挟む端面部を有し、各端面部は平面である請求項１記載のウォームホイール。
7. 前記端面部をなすそれぞれの平面が同一平面上にある請求項６記載のウォームホイール。
8. 前記ゲートはディスクゲートであり、前記リム部がディスクゲートを用いた射出成形により形成されている請求項５記載のウォームホイール。
9. 請求項１に記載されたウォームホイールを含む減速機と、
   電動モータと、
   操舵機構と、を備え、
   前記電動モータは、前記減速機を介して、前記電動モータの動力を操舵機構に伝達して操舵補助する電動パワ−ステアリング装置。
   

Images