JP2016011737A - ウォーム減速機及びこれに用いられるウォームホイールの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】回転方向の相違による摩擦抵抗トルク差を抑制することができる安価なウォーム減速機を提供する。【解決手段】ウォームシャフトの中心軸線Ｃ１を含みウォームホイールの中心軸線とは直交する平面Ｐが、無負荷時において、ウォームホイール１９の歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣに配置される。ウォームホイール１９は、ホブ中心が歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣから幅歯方向Ｗの一方側Ｗ１であるオフセット方向ＯＦＦにオフセット配置されたホブによる切削加工が施されてなる。歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおける一対の歯面８１，８２の圧力角α１，α２が互いに異っている。【選択図】図９

Description

本発明は、ウォーム減速機及びこれに用いられるウォームホイールの製造方法に関する。

電動パワーステアリング装置では、電動モータの回転をウォーム減速機のウォームシャフトに伝達し、そのウォームシャフトに噛み合うウォームホイールを介して減速して、 転舵機構に伝達することにより、ステアリング操作をトルクアシストしている。
ウォームシャフトとウォームホイールとの噛み合いには、バックラッシが必要であるが、走行時に、バックラッシに起因した歯打ち音（ラトル音）が発生するおそれがある。

そこで、ウォームシャフトを一端を中心として他端が揺動するように支持し、前記他端を付勢部材によってウォームホイール側へ弾性的に付勢することにより、バックラッシを除去する電動パワーステアリング装置が提案されている。
しかしながら、ウォームホイールが回転方向の一方側に回転するときのみにおいて、噛み合い部においてウォームシャフトがウォームホイールから受ける噛み合い反力（駆動反力）が、ウォームシャフトの噛み合い部を、前記一端を中心として、ウォームホイール側（付勢部材の付勢方向と同じ側）へ付勢するモーメントを生じさせる。

したがって、ウォームホイールが回転方向の一方側へ回転するときの噛み合い摩擦抵抗が、ウォームホイールが回転方向の他方側へ回転するときの噛み合い摩擦抵抗と比較して大きくなる。このため、前者のときの摩擦抵抗トルクは、後者のときの摩擦抵抗トルクと比較して大きくなる。その結果、操舵方向に応じて操舵フィーリングが異なるおそれがある。

一方、電動パワーステアリング装置において、ウォームシャフトの一対の歯面の圧力角を互いに異ならせる技術と、ウォームホイールの回転方向両側の歯面の圧力角を互いに異ならせる技術が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
特許文献１では、回転方向の相違による、摩擦抵抗トルクの差を抑制する効果は期待できる。

特開２００６−１０３３９５号公報（第４１段落。図５参照）

しかしながら、ウォームシャフトやウォームホイールにおいて、一対の歯面の圧力角を異ならせるためには、特別な形状の切削工具が必要である。すなわち、ウォームシャフトやウォームホイールの仕様が異なる毎に形状の異なる、複数の切削工具が必要となり、全体としての製造コストが高くなる。
本発明の目的は、回転方向の相違による摩擦抵抗トルク差を抑制することができる安価なウォーム減速機及びこれに用いられるウォームホイールの製造方法を提供することである。

請求項１の発明は、電動モータ（１４）と駆動連結される第１端部（１８ａ）および前記第１端部とは反対側の第２端部（１８ｂ）を含むウォームシャフト（１８）と、各歯溝（４１）を区画する一対の歯面を含むウォームホイール（１９）と、前記ウォームシャフトおよび前記ウォームホイールを収容し、前記ウォームシャフトの第２端部を第１端部を中心として揺動可能に支持するハウジング（１７）と、前記ハウジングにより支持され、前記ウォームシャフトの第２端部をウォームホイール側へ弾性的に付勢する付勢部材（６０）と、を備え、前記ウォームシャフトの中心軸線（Ｃ１）を含み前記ウォームホイールの中心軸線（Ｃ２）とは直交する平面（Ｐ）が、前記ウォームホイールの歯幅方向（Ｗ）の中央位置（ＷＣ）に配置され、前記ウォームホイールは、ホブ中心（ＨＣ）が前記歯幅方向の中央位置（ＷＣ）から前記幅歯方向の一方側（Ｗ１）であるオフセット方向（ＯＦＦ）にオフセット配置されたホブ（３０）による切削加工が施されてなり、前記歯幅方向の中央位置（ＷＣ）における前記一対の歯面（８１，８２）の圧力角（α１，α２）を互いに異ならせているウォーム減速機（１５）を提供する。

請求項２のように、前記ウォームシャフトの軸方向第２端部側（Ｘ２）を左手人差し指方向（ＬＩＦ）に相当させ、前記ウォームシャフトの中心軸線および前記ウォームホイールの中心軸線の双方とは直交し前記ウォームシャフトの中心軸線に向かう方向（Ｋ１）を左手親指方向（ＬＴＦ）に相当させるときに、前記オフセット方向は、左手中指方向（ＬＭＦ）に相当していてもよい。

請求項３のように、前記ウォームホイールは、前記歯幅方向の中央位置における前記一対の歯面の進み角（β１，β２）を互いに異ならせていてもよい。
請求項４の発明は、前記ウォーム減速機に用いられるウォームホイールの製造方法であって、ホブ中心が歯幅方向の中央位置から幅歯方向の一方側であるオフセット方向にオフセット配置されたホブを用いてウォームホイール素材（１９０）を切削加工することにより、歯溝を形成する一対の歯面の圧力角が歯幅方向の中央位置において互いに異なるように前記一対の歯面を形成する、ウォーム減速機に用いられるウォームホイールの製造方法を提供する。

請求項５のように、前記切削加工するときに、前記一対の歯面の進み角が歯幅方向の中央位置において互いに異なるように前記一対の歯面が切削加工されてもよい。

請求項１の発明によれば、ホブ中心を歯幅歯方向の一方側にオフセット配置したホブ加工により、ウォームホイールの歯溝を区画する一対の歯面の圧力角を歯幅方向の中央部において異ならせてある。これにより、回転方向の相違による噛み合い反力の差を低減することができるので、回転方向の相違による摩擦抵抗トルクの差を抑制することができる。共通のホブを用いて、オフセット方向へのオフセット量を変更することにより、仕様の異なる複数のウォームホイールを製造することができるので、可及的に製造コストを安くすることができる。

具体的には、請求項２のように、ウォームシャフトの軸方向第２端部側を左手人差し指方向とし、ウォームシャフトの中心軸線およびウォームホイールの中心軸線の双方とは直交しウォームシャフトの中心軸線に向かう方向を左手親指方向として、左手中指方向をオフセット方向とする。これにより、噛み合い領域において、ウォームホイールの一対の歯面のうち、ウォームシャフトの第２端部側の歯面の、歯幅方向中央位置での圧力角を相対的に小さく、第１端部側の歯面の、歯幅方向中央位置での圧力角を相対的に大きくする。これにより、回転方向の相違による摩擦抵抗トルクの差を抑制することができる。

請求項３の発明によれば、歯幅方向の中央位置における一対の歯面の進み角を互いに異ならせることにより、回転方向の相違による噛み合い反力の差を低減することができるので、回転方向の相違による摩擦抵抗トルクの差をより抑制することができる。
請求項４の発明によれば、共通のホブを用いて、オフセット方向へのオフセット量を変更することにより、圧力角に関して仕様の異なる複数のウォームホイールを製造することができるので、可及的に製造コストを安くすることができる。

請求項５の発明によれば、共通のホブを用いて、オフセット方向へのオフセット量を変更することにより、進み角に関して仕様の異なる複数のウォームホイールを製造することができるので、可及的に製造コストを安くすることができる。

本発明の一実施形態のウォーム減速機が適用された電動パワーステアリング装置の模式図である。 電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。 図２のIII −III 線に沿って切断した概略断面図であり、ウォームシャフトの第２端部を支持する構造を示している。 ウォーム減速機のバックラッシを除去するための付勢部材としての板ばねの概略斜視図である。 ウォーム減速機の要部の斜視図である。 ホブを用いたウォームホイールの製造方法を表す斜視図である。 ウォームホイール（素材）とホブとの位置関係を示す概略図である。 ウォームホイールの要部の拡大斜視図である。 （ａ）はウォームホイールの歯部の拡大図であり、ウォームホイールを径方向外方から見た図に相当する。（ｂ）は、ウォームホイールの歯部の断面図であり、（ａ）のIXB −IXB 線に沿って切断された断面図に相当する。 （ａ）および（ｂ）は、ウォームホイールの歯部の拡大図であり、ウォームホイールの回転方向に応じて歯当り領域が異なることを説明する説明図に相当する。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の一実施形態のウォーム減速機を含む電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、運転者のステアリングホイール２（操舵部材）の操作に基づき転舵輪３を転舵させる操舵機構４と、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構５を備えている。

操舵機構４は、ステアリングホイール２の回転軸となるステアリングシャフト６を備えている。ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２の中心に連結されるコラムシャフト７と、コラムシャフト７の一端（軸方向下端）に自在継手８を介して連結されるインターミディエイトシャフト９と、インターミディエイトシャフト９の一端（軸方向下端）に自在継手１０を介して連結されるピニオンシャフト１１とを含む。

コラムシャフト７は、ステアリングホイール２に連結される入力シャフト７ａと、インターミディエイトシャフト９に連結される出力シャフト７ｂと、入力シャフト７ａおよび出力シャフト７ｂを同軸上に連結するトーションバー７ｃとを備えている。
ピニオンシャフト１１の軸方向下端にはピニオン１１ａが設けられている。操舵機構４は、ピニオン１１ａと噛み合うラック１２ａを形成したラックシャフト１２を備えている。ピニオン１１ａとラック１２ａとにより、運動変換機構であるラックアンドピニオン機構Ａが形成されている。

運転者のステアリング操作に伴いステアリングシャフト６が回転すると、その回転運動が、ラックアンドピニオン機構Ａを介して、ラックシャフト１２の軸方向の往復直線運動に変換される。そのラックシャフト１２の往復直線運動が、ラックシャフト１２の両端に連結されたタイロッド１３を介して転舵輪３に伝達される。これにより、転舵輪３の転舵角が変化し、車両の進行方向が変更される。

アシスト機構５は、コラムシャフト７にアシストトルクを付与する電動モータ１４と、電動モータ１４の回転をコラムシャフト７に伝達するウォーム減速機１５と、電動モータ１４の動作を制御するＥＣＵ(Electronic Control Unit) １６とを備えている。
ウォーム減速機１５は、ハウジング１７と、ウォームシャフト１８と、ウォームシャフト１８と噛み合うウォームホイール１９と、電動モータ１４の出力シャフト１４ａとウォームシャフト１８とをトルク伝達可能に連結する動力伝達継手２０とを含む。ウォームシャフト１８、ウォームホイール１９および動力伝達継手２０は、ハウジング１７内に収容されている。

電動モータ１４の回転が、ウォーム減速機１５を介してコラムシャフト７に伝達されることによりステアリングシャフト６にモータトルクが付与され、ステアリング操作が補助される。
また、電動パワーステアリング装置１には、運転者のステアリング操作に際してステアリングシャフト６に付与されるトルクである操舵トルクＴを、コラムシャフト７の入力シャフト７ａと出力シャフト７ｂとの相対回転に基づいて検出するトルクセンサ２１が設けられている。一方、車両には、車速Ｖ（車両の走行速度）を検出する車速センサ２２が設けられている。

ＥＣＵ１６は、検出される操舵トルクＴおよび検出される車速Ｖに基づいて、目標アシストトルクを設定し、電動モータ１４からコラムシャフト７に付与されるアシストトルクが目標アシストトルクとなるように電動モータ１４に供給される電流をフィードバック制御する。
本実施形態では、電動パワーステアリング装置１が、電動モータ１４がコラムシャフト７に動力を付与する、いわゆるコラムアシストタイプである例に則して説明するが、これに限らず、本発明は、電動モータがピニオシャフトに動力を付与する、いわゆるピニオンアシストタイプの電動パワーステアリング装置に適用することができる。

図２に示すように、ウォームシャフト１８は、電動モータ１４の出力シャフト１４ａと同軸上に配置される。出力シャフト１４ａとウォームシャフト１８とは軸方向Ｘに対向している。すなわち、出力シャフト１４ａとウォームシャフト１８とは、互いの端部を軸方向Ｘに対向させている。
ウォームシャフト１８は、その軸長方向に離隔する第１端部１８ａおよび第２端部１８ｂと、第１端部１８ａおよび第２端部１８ｂ間の中間部に設けられた歯部１８ｃとを有する。

ウォームホイール１９は、コラムシャフト７の出力シャフト７ｂの軸方向中間部に一体回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されている。ウォームホイール１９は、出力シャフト７ｂに一体回転可能に結合された環状の芯金１９ａと、芯金１９ａの周囲を取り囲み外周に歯部１９ｃを形成した樹脂部材１９ｂとを備える。芯金１９ａは、例えば樹脂部材１９ｂの樹脂成形時に金型内にインサートされる。

ウォームシャフト１８の第１端部１８ａとこれに対向する電動モータ１４の出力シャフト１４ａの端部とは、動力伝達継手２０を介して、トルク伝達可能に且つ互いに揺動可能に連結されている。
具体的には、動力伝達継手２０は、ウォームシャフト１８の第１端部１８ａに一体回転可能に連結された第１回転要素２３と、電動モータ１４の出力シャフト１４ａに一体回転可能に連結された第２回転要素２４と、第１回転要素２３と第２回転要素２４との間に介在し、両回転要素２３，２４間にトルクを伝達するゴム等の弾性部材を含む中間要素２５とを備えている。

ウォームシャフト１８の第１端部１８ａは、第１軸受３３を介してハウジング１７に回転可能に支持されている。ウォームシャフト１８の第２端部１８ｂは、第２軸受３４を介してハウジング１７に回転可能に支持されている。
動力伝達継手２０の中間要素２５の弾性部材が弾性変形することで、第１軸受３３の軸受中心を中心として、電動モータ１４の出力シャフト１４ａに対するウォームシャフト１８の揺動が許容されている。

第１軸受３３および第２軸受３４は、例えば玉軸受により構成されている。
第１軸受３３は、ウォームシャフト１８の第１端部１８ａに一体回転可能に嵌合された内輪３５と、ハウジング１７に設けられた軸受孔３６に固定された外輪３７とを備えている。
外輪３７が、軸受孔３６の端部に設けられた位置決め段部３８と、軸受孔３６に設けられたねじ部にねじ嵌合された止定部材３９との間で軸方向に挟持されている。これにより、外輪３７の軸方向移動が規制されている。

第２軸受３４の内輪５０は、ウォームシャフト１８の第２端部１８ｂの外周に設けられた嵌合凹部５１に一体回転可能に嵌合されている。内輪５０の一方の端面が、第２端部１８ｂの外周に設けられた位置決め段部５２に当接しており、これにより、ウォームシャフト１８に対する内輪５０の軸方向移動が規制されている。
ハウジング１７には、第２軸受３４を保持するための軸受孔５３が設けられている。軸受孔５３は、第２軸受３４を、ウォームシャフト１８とウォームホイール１９の中心間距離Ｄ１（ウォームシャフト１８の回転中心である中心軸線Ｃ１とウォームホイール１９の回転中心である中心軸線Ｃ２との距離に相当）が増減する方向Ｙ１，Ｙ２（増加する方向Ｙ１および減少する方向Ｙ２）に偏倚可能に保持することのできる偏倚孔に形成されている。

軸受孔５３の内周と、第２軸受３４の外輪５４との間に、例えば環状の板ばねからなる付勢部材６０が介在している。付勢部材６０は、第２軸受３４を中心間距離Ｄ１が減少する方向Ｙ２（ウォームホイール１９側に相当）に付勢する。付勢部材６０は、例えば板金により形成される薄板状の部材である。
図２のIII −III 線に沿う断面図である図３および斜視図である図４を参照して、付勢部材６０は、第２軸受３４の外輪５４の外周５４ａを包囲する有端環状をなす主体部６１と、主体部６１の周方向の端部である第１端部６１ａおよび第２端部６１ｂからそれぞれ折り曲げ状に延設された一対の回転規制部６２と、各回転規制部６２からそれぞれ折り曲げ状に延びる一対の片持ち状の弾性舌片６３とを含む。

各回転規制部６２の幅は、主体部６１の幅よりも細くされている。主体部６１は、摩擦係合によりハウジング１７の軸受孔５３の内周に保持されている。図４に示すように、一対の弾性舌片６３の一方は第１側縁６１ｃ側に配置され、他方の弾性舌片６３は第２側縁６１ｄ側に配置されて、互い違いとされている。
再び図３を参照して、ハウジング１７の軸受孔５３は、その内周の一部に、第２軸受３４に対してウォームホイール１９側（中心間距離Ｄ１が減少する方向Ｙ２）とは反対の方向（中心間距離Ｄ１が増加する方向Ｙ１）に窪む受け凹部６４を形成している。付勢部材６０の各弾性舌片６３の先端は、軸受孔５３の受け凹部６４の底６４ｃによって受けられ、各弾性舌片６３の付勢力が、第２軸受３４を介してウォームシャフト１８の第２端部１８ｂを、中心間距離Ｄ１が減少する方向Ｙ２に付勢している。

受け凹部６４はそれぞれ軸受孔５３の周方向Ｚに対向する一対の内壁６４ａ，６４ｂを有しており、付勢部材６０の各回転規制部６２は、対応する内壁６４ａ，６４ｂに当接することにより、軸受孔５３の周方向Ｚへの、付勢部材６０の回転を規制する。
図５は、ウォーム減速機１５の要部の斜視図であり、図９（ａ）はウォームホーイルの歯部の拡大図である。図５および図９（ａ）に示すように、ウォームシャフト１８の中心軸線Ｃ１を含みウォームホイールの中心軸線Ｃ２とは直交する平面Ｐが、無負荷時において、ウォームホイール１９の歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣに配置される。

ウォームホイール１９の隣接する歯４０間に、歯溝４１が形成されている。噛み合い領域ＭＡにおいて、ウォームホイール１９の歯溝４１に対して、ウォームシャフト１８の歯部１８ｃが噛み合わされている。
ウォームホイール１９は、図６に示すように、ウォームホイール素材１９０に対してホブ７０を用いた切削加工を施すことにより、形成されている。ホブ中心ＨＣの回りに回転されるホブ７０と、中心軸線Ｃ２の回りに回転されるウォームホイール素材１９０とは、同期回転される。

具体的には、図７に示すように、ウォームホイール１９は、ホブ中心ＨＣが歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣから幅歯方向Ｗの一方側Ｗ１であるオフセット方向ＯＦＦにオフセット量ｅでオフセット配置されたホブ７０による切削加工が施されてなる。
図５を参照して、ウォームシャフト１８の軸方向第２端部側Ｘ２を左手人差し指方向ＬＩＦに相当させ、ウォームシャフト１８の中心軸線Ｃ１およびウォームホイール１９の中心軸線Ｃ２の双方とは直交しウォームシャフト１９の中心軸線Ｃ２に向かう方向Ｋ１を左手親指方向ＬＴＦに相当させる場合に、ホブ中心ＨＣのオフセット方向ＯＦＦは、左手中指方向ＬＭＦに相当する。

右ねじ状のウォームシャフト１８が、第１回転方向Ｊ１（第１端部１８ａ側から見て時計回り）に回転駆動されると、ウォームホイール１９は第１回転方向Ｒ１（時計回り）に回転する。
逆に、ウォームシャフト１８が、第２回転方向Ｊ２（第１端部１８ａ側から見て反時計回り）に回転駆動されると、ウォームホイール１９は、第２回転方向Ｒ２（反時計回り）に回転する。

図８は、ウォームホイール１９の噛み合い領域ＭＡの歯部１９ｃの拡大図である。図８に示すように、ウォームホイール１９の各歯溝４０は、回転方向に対向する第１歯面８１と第２歯面８２とにより区画されている。
噛み合い領域ＭＡにおいては、第１歯面８１が、ウォームシャフト１８の軸方向第１端部側Ｘ１の歯面に相当し、第２歯面８２が、ウォームシャフト１８の軸方向第２端部側Ｘ２の歯面に相当する。

図９（ａ）は、ウォームホイール１９の歯部１９ｂを径方向外方から見た拡大図である。図９（ａ）において、実線で示される第１歯面８１および第２歯面８２は、オフセット方向ＯＦＦ（歯幅方向Ｗの一方側Ｗ１）にオフセット配置されたホブ７０（図７参照）による切削加工が施されてなるウォームホイール１９の歯面である。
一方、破線で示される第１歯面８１０および第２歯面８２０は、オフセット配置しないホブにより切削加工が施されてなる比較例としてのウォームホイールの歯面である。

図９（ａ）において白抜き矢符で示すように、第１歯面８１では、歯幅方向Ｗの一方側Ｗ１（オフセット方向ＯＦＦ）に向かうにしたがって、圧力角および進み角が大きくなる。逆に、第２歯面８２では、歯幅方向Ｗの他方側Ｗ２（オフセット方向ＯＦＦとは反対方向）に向かうにしたがって、圧力角および進み角が大きくなる。
歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおける第１歯面８１の歯形は、比較例の第２歯面８１０において、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣから歯幅方向Ｗの他方側Ｗ２（オフセット方向ＯＦＦとは反対方向に相当）に離隔した位置に配置されている部分の歯形に相当する。すなわち、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおける第１歯面８１の圧力角α１および進み角β１は、それぞれ、比較例の第１歯面８１０において、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおける圧力角および進み角よりも小さい。

歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおける第２歯面８２の歯形は、比較例の第２歯面８２０において、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣよりも歯幅方向Ｗの他方側Ｗ２（オフセット方向ＯＦＦとは反対方向に相当）に離隔した位置に配置されている部分の歯形に相当する。すなわち、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおける第２歯面８２の圧力角α２および進み角β２は、それぞれ、比較例の第２歯面８２０において、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおける圧力角および進み角よりも大きくなっている。

図９（ａ）のIXB −IXB 線に沿って切断された断面図である図９（ｂ）に示すように、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおける第１歯面８１の圧力角α１と第２歯面８２の圧力角α２とは互いに異なっている。具体的には、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおいて、第２歯面８２の圧力角α２が、第１歯面８１の圧力角α１よりも大きくされている（α１＜α２）。

また、図９（ａ) に示すように、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおける第１歯面８１の進み角β１と第２歯面８２の圧力角β２とは互いに異なっている。具体的には、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおいて、第２歯面８２の進み角β２が、第１歯面８１の進み角β１よりも大きくされている（β１＜β２）。
図１０（ａ）に示すように、ウォームホイール１９が第１回転方向Ｒ１（時計回り）に回転するときには、両歯面８１，８２のうち第２歯面８２が、ウォームシャフト１８に対する接触歯面となる。また、このとき、ウォームシャフト１８の中心軸線Ｃ１は、その第２端部側部分Ｃ１ｂが歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣよりも歯幅方向Ｗの他方側Ｗ２（オフセット方向ＯＦＦとは反対側）に変位するように傾斜する。

そのため、第２歯面８２は、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣから歯幅方向Ｗの他方側Ｗ２（オフセット方向ＯＦＦとは反対側）に離隔した位置において、ウォームシャフト１８に対する歯当たり領域ＨＡ２を形成する。
ここで、第２歯面８２の歯当たり領域ＨＡ２における圧力角および進み角は、比較例の第２歯面８２０の歯当たり領域（図示せず）における圧力角および進み角よりも、それぞれ大きくなっている。これにより、第２歯面８２が接触歯面となるときの摩擦抵抗トルクを低減することができる。

一方、図１０（ｂ）に示すように、ウォームホイール１９が第２回転方向Ｒ１（反時計回り）に回転するときには、両歯面８１，８２のうち第１歯面８１が、ウォームシャフト１８に対する接触歯面となる。また、このとき、ウォームシャフト１８の中心軸線Ｃ１は、その第２端部側部分Ｃ１ｂが歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣよりも歯幅方向Ｗの一方側Ｗ１（オフセット方向ＯＦＦ）に変位するように傾斜する。

そのため、第１歯面８１は、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣから歯幅方向Ｗの他方側Ｗ２（オフセット方向ＯＦＦ）に離隔した位置において、ウォームシャフト１８に対する歯当たり領域ＨＡ１を形成する。
第１歯面８１の歯当たり領域ＨＡ１における圧力角および進み角は、比較例の第１歯面８１０の歯当たり領域（図示せず）における圧力角および進み角よりも、それぞれ大きくなっている。これにより、第１歯面８１が接触歯面となるときの摩擦抵抗トルクを増大することができる。

このように、第２歯面８２が接触歯面となるときの摩擦抵抗トルクを低減させ、第１歯面８１が接触歯面となるときの摩擦抵抗トルクを増大させる。これにより、回転方向の相違による摩擦抵抗トルクの差が抑制される。
本実施形態によれば、ホブ中心ＨＣを歯幅方向Ｗの一方側Ｗ１にオフセット配置したホブ加工により、ウォームホイール１９の歯溝４０を区画する第１歯面８１および第２歯面８２の圧力角を、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおいて、それぞれα１，α２として互いに異ならせてある。これにより、回転方向の相違による噛み合い反力の差を低減することができるので、回転方向の相違による摩擦抵抗トルクの差を抑制することができる。共通のホブ３０を用いて、オフセット方向ＯＦＦへのオフセット量ｅを変更することにより、仕様の異なる複数のウォームホイール１９を製造することができるので、可及的に製造コストを安くすることができる。

具体的には、ウォームシャフト１８の軸方向第２端部側Ｘ２を左手人差し指方向ＬＩＦとし、ウォームシャフト１８の中心軸線Ｃ１およびウォームホイール１９の中心軸線Ｃ２の双方とは直交しウォームシャフト１８の中心軸線Ｃ１に向かう方向を左手親指方向ＬＴＦとして、左手中指方向ＬＭＦをオフセット方向ＯＦＦとする。これにより、噛み合い領域ＭＡにおいて、ウォームホイール１９の両歯面８１，８２のうち、第１歯面８１（ウォームシャフト１８の第１端部１８ａ側の歯面）の歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣでの圧力角α１を相対的に小さく、第２歯面８２（ウォームシャフト１８の第２端部１８ｂ側の歯面）の歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣでの圧力角α２を相対的に大きくする（α１＜α２）。これにより、回転方向の相違による摩擦抵抗トルクの差を抑制することができる。

また、歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣにおける第１歯面８１および第２歯面８２の進み角を、それぞれ、β１，β２として、互いに異ならせることにより、回転方向の相違による噛み合い反力の差を低減することができるので、回転方向の相違による摩擦抵抗トルクの差をより抑制することができる。
また、本実施形態に係るウォームホイール１９の製造方法において、ホブ中心ＨＣが歯幅方向Ｗの中央位置ＷＣから幅歯方向Ｗの一方側Ｗ１であるオフセット方向ＯＦＦにオフセットされたホブ３０を用いて、歯溝４０を形成する第１歯面８１および第２歯面８２の歯幅方向の中央位置における圧力角α１，α２が、互いに異なるように第１歯面８１，第２歯面８２を切削加工する。したがって、共通のホブ３０を用いて、オフセット方向ＯＦＦへのオフセット量ｅを変更することにより、圧力角に関して仕様の異なる複数のウォームホイール１９を製造することができるので、可及的に製造コストを安くすることができる。

また、共通のホブ３０を用いて、オフセット方向ＯＦＦへのオフセット量ｅを変更することにより、進み角に関して仕様の異なる複数のウォームホイール１９を製造することができるので、可及的に製造コストを安くすることができる。
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１…電動パワーステアリング装置、４…操舵機構、５…アシスト機構、１４…電動モータ、１５…ウォーム減速機、１７…ハウジング、１８…ウォームシャフト、１８ａ…第１端部、１８ｂ…第２端部、１８ｃ…歯部、１９…ウォームホイール、３０…ホブ、３３…第１軸受、３４…第２軸受、４０…歯、４１…歯溝、６０…付勢部材、８１…第１歯面、８２…第２歯面、Ｃ１…（ウォームシャフトの）中心軸線、Ｃ２…（ウォームホイールの）中心軸線、Ｄ１…中心間距離、ｅ…オフセット量、ＨＣ…ホブ中心、Ｋ１…ウォームシャフトの中心軸線およびウォームホイールの中心軸線の双方とは直交しウォームシャフトの中心軸線に向かう方向、ＬＩＦ…左手人指し指方向、ＬＭＦ…左手中指方向、ＬＴＦ…左手親指方向、ＯＦＦ…オフセット方向、Ｐ…ウォームシャフトの中心軸線を含みウォームホイールの中心軸線とは直交する平面、Ｗ…歯幅方向、ＷＣ…歯幅方向の中央位置、Ｘ…（ウォームシャフトの）軸方向、Ｘ２…軸方向第２端部側、Ｙ１…中心間距離が増大する方向、Ｙ２…中心間距離が減少する方向（ウォームホイール側）、α１，α２…圧力角、β１，β２…進み角

Claims (5)

1. 電動モータと駆動連結される第１端部および前記第１端部とは反対側の第２端部を含むウォームシャフトと、
   各歯溝を区画する一対の歯面を含むウォームホイールと、
   前記ウォームシャフトおよび前記ウォームホイールを収容し、前記ウォームシャフトの第２端部を第１端部を中心として揺動可能に支持するハウジングと、
   前記ハウジングにより支持され、前記ウォームシャフトの第２端部をウォームホイール側へ弾性的に付勢する付勢部材と、を備え、
   前記ウォームシャフトの中心軸線を含み前記ウォームホイールの中心軸線とは直交する平面が、前記ウォームホイールの歯幅方向の中央位置に配置され、
   前記ウォームホイールは、ホブ中心が前記歯幅方向の中央位置から前記幅歯方向の一方側であるオフセット方向にオフセット配置されたホブによる切削加工が施されてなり、前記歯幅方向の中央位置における前記一対の歯面の圧力角を互いに異ならせているウォーム減速機。
2. 請求項１において、前記ウォームシャフトの軸方向第２端部側を左手人差し指方向に相当させ、前記ウォームシャフトの中心軸線および前記ウォームホイールの中心軸線の双方とは直交し前記ウォームシャフトの中心軸線に向かう方向を左手親指方向に相当させるときに、前記オフセット方向は、左手中指方向に相当するウォーム減速機。
3. 請求項１または２において、前記ウォームホイールは、前記歯幅方向の中央位置における前記一対の歯面の進み角を互いに異ならせているウォーム減速機。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載のウォーム減速機に用いられるウォームホイールの製造方法であって、
   ホブ中心が歯幅方向の中央位置から幅歯方向の一方側であるオフセット方向にオフセット配置されたホブを用いてウォームホイール素材を切削加工することにより、歯溝を形成する一対の歯面の圧力角が歯幅方向の中央位置において互いに異なるように前記一対の歯面を形成する、ウォーム減速機に用いられるウォームホイールの製造方法。
5. 請求項４において、前記切削加工するときに、前記一対の歯面の進み角が歯幅方向の中央位置において互いに異なるように前記一対の歯面が切削加工される、ウォーム減速機に用いられるウォームホイールの製造方法。

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