JP2020203563A - 動力伝達装置及びパワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従動歯車の回転方向の違いに起因する従動歯車と駆動歯車軸との間に発生する摩擦抵抗の差異を低減する。【解決手段】動力伝達装置１００は、駆動源７に連結された駆動歯車軸２と、駆動歯車軸２に噛み合う従動歯車１と、駆動歯車軸２の先端側を回転自在に支持する軸受１１と、軸受１１を介して、駆動歯車軸２を従動歯車１へ向けて付勢する付勢部材１２と、従動歯車１の回転方向に基づいて付勢部材１２のセット荷重を調整する調整装置１１０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、動力伝達装置及びパワーステアリング装置に関する。

動力伝達装置としてのウォーム減速機を備えたパワーステアリング装置が知られている（特許文献１参照）。ウォーム減速機は、電動モータ等の駆動源により回転駆動されるウォーム軸と、ウォーム軸と噛み合うウォームホイールと、を備える。ウォーム軸は、両端部が軸受によって回転可能に支持される。

このようなウォーム減速機では、ウォーム軸の先端部が付勢部材によってウォームホイール側に付勢されている。ウォーム軸の先端部を付勢部材によって付勢することにより、ウォーム軸とウォームホイールとの間のバックラッシが小さくなるので、ウォーム軸の歯部とウォームホイールの歯部の歯打ち音が抑制される。

特開２０１６−３７６０号公報

パワーステアリング装置では、左操舵のときと右操舵のときとでウォームホイールの回転方向が逆になる。したがって、左操舵のときと右操舵のときとでウォームホイールからウォーム軸に作用する反力の向きも逆になる。

ここで、ウォーム軸とウォームホイールとの噛み合い点は、ウォーム軸中心からウォームホイール側に所定距離だけ離れているため、ウォーム軸にはウォームホイールからの反力によるモーメントが作用する。左操舵のときと右操舵のときとで、ウォームホイールからウォーム軸に作用する反力の向きが逆になるため、その反力によるモーメントの向きも逆になる。その結果、左操舵のときと右操舵のときとで、ウォームホイールとウォーム軸との間のバックラッシに差異が生じ、ウォームホイールとウォーム軸との間に発生する摩擦抵抗に差異が生じることにより、操舵フィーリングにおいて左右差が生じるおそれがある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、従動歯車の回転方向の違いに起因する従動歯車と駆動歯車軸との間に発生する摩擦抵抗の差異を低減することを目的とする。

本発明は、動力伝達装置であって、駆動源に連結された駆動歯車軸と、駆動歯車軸に噛み合う従動歯車と、駆動歯車軸の先端側を回転自在に支持する軸受と、軸受を介して、駆動歯車軸を従動歯車へ向けて付勢する付勢部材と、従動歯車の回転方向に基づいて付勢部材のセット荷重を調整する調整装置と、を備えることを特徴とする。

この発明では、従動歯車の回転方向に基づいて、セット荷重を調整することができるので、従動歯車の回転方向の違いに起因する従動歯車と駆動歯車軸との間に発生する摩擦抵抗の差異を低減することができる。

本発明は、調整装置が、従動歯車が第１回転方向に回転する際に、駆動歯車軸の先端側が従動歯車から離れる方向に従動歯車から力を受けたときのセット荷重が、従動歯車が第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転する際のセット荷重よりも大きくなるように、セット荷重を調整することを特徴とする。

この発明では、従動歯車が第１回転方向に回転する際の従動歯車と駆動歯車軸との間のバックラッシと、従動歯車が第２回転方向に回転する際の従動歯車と駆動歯車軸との間のバックラッシとの差を小さくすることができる。

本発明は、調整装置が、従動歯車が回転することに伴って軸方向に移動する駆動歯車軸の移動量に基づいて、セット荷重を調整することを特徴とする。

この発明では、駆動歯車軸の移動量に基づいてセット荷重を調整することができるので、セット荷重の調整を精度よく行うことができる。

本発明は、付勢部材が、コイルスプリングであって、調整装置が、コイルスプリングを支持する支持部材と、駆動歯車軸の軸方向の移動に応じて回動する回動部材と、を有し、回動部材の回動に伴って回動部材が支持部材を押圧することにより、セット荷重を調整することを特徴とする。

この発明では、駆動歯車軸の移動に応じて回動する回動部材がコイルスプリングを支持する支持部材を押圧するという簡素な構成で、コイルスプリングのセット荷重の調整が可能であるので、動力伝達装置の製造コストを低減することができる。

本発明は、上記動力伝達装置と、駆動源としての電動モータと、を備え、従動歯車が、操舵部材に連結されるステアリングシャフトに設けられ、動力伝達装置が、駆動歯車軸の回転を減速して従動歯車に伝達する減速機であることを特徴とする。

この発明では、上記動力伝達装置を備えることにより、操舵フィーリングにおける左右差を抑制することのできるパワーステアリング装置を提供することができる。

本発明によれば、従動歯車の回転方向の違いに起因する従動歯車と駆動歯車軸との間に発生する摩擦抵抗の差異を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係るパワーステアリング装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るパワーステアリング装置を示す一部断面図である。 本発明の第１実施形態に係る減速機の斜視図であり、ギヤケースの一部を破断して示し、ウォームホイールの図示は省略している。 図２の部分拡大図である。 ウォームホイールが第１回転方向に回転する際のウォーム軸に作用する反力モーメントについて説明する図である。 ウォームホイールが第２回転方向に回転する際のウォーム軸に作用する反力モーメントについて説明する図である。 減速機の部分断面図であり、操舵ハンドルが操舵されていないときの状態を示す。 減速機の部分断面図であり、操舵ハンドルが一方に切り始められたときの動作状態を示す。 減速機の部分断面図であり、操舵ハンドルが他方に切り始められたときの動作状態を示す。 本発明の第２実施形態に係る減速機に用いられる調整装置の構成を示す図である。

＜第１実施形態＞
図１〜図８を参照して、本発明の第１実施形態に係るパワーステアリング装置１０について説明する。パワーステアリング装置１０は、車両に搭載され、運転者が操舵部材である操舵ハンドル１６に加える操舵力を補助する装置である。

図１及び図２に示すように、パワーステアリング装置１０は、駆動源としての電動モータ７と、電動モータ７の駆動力を減速して伝達する動力伝達装置である減速機１００と、を備える。減速機１００は、駆動源としての電動モータ７の出力シャフト７ａに連結され電動モータ７の駆動に伴って回転する駆動歯車軸としてのウォーム軸２と、ウォーム軸２に形成された駆動歯車としてのウォーム２ａに噛み合う従動歯車としてのウォームホイール１と、ウォームホイール１及びウォーム軸２を収容するギヤケース３と、を備える。ウォーム軸２と電動モータ７の出力シャフト７ａとは、軸ずれを許容する軸連結器１９によって連結される。

操舵ハンドル１６にはステアリングシャフト２０が連結され、ステアリングシャフト２０は操舵ハンドル１６の回転に伴って回転する。ステアリングシャフト２０は、操舵ハンドル１６に連係する入力軸２１と、ラック軸８に連係する出力軸２２と、入力軸２１と出力軸２２を連結するトーションバー２３と、を備える。ウォームホイール１は出力軸２２に設けられる。

パワーステアリング装置１０は、運転者によるステアリング操舵に伴う入力軸２１と出力軸２２との相対回転によってトーションバー２３に作用する操舵トルクを検出するトルクセンサ２４と、トルクセンサ２４にて検出された操舵トルクに基づいて電動モータ７の駆動を制御するコントローラ２５と、をさらに備える。電動モータ７から出力されたトルクは、ウォーム軸２からウォームホイール１に伝達されて出力軸２２にアシストトルクとして付与される。このように、パワーステアリング装置１０は、トルクセンサ２４の検出結果に基づいて電動モータ７の駆動をコントローラ２５にて制御して運転者のステアリング操舵を補助する。

減速機１００は、電動モータ７の駆動に伴ってウォーム軸２が回転すると、ウォーム軸２の回転を減速してウォームホイール１に伝達する。これにより、ウォームホイール１が設けられる出力軸２２が、車輪６を転舵するラック軸８に電動モータ７の回転力を伝達する。

図２に示すように、ウォーム軸２は金属製のギヤケース３に収容され、電動モータ７はギヤケース３に取り付けられる。ウォーム２ａには、ウォームホイール１の歯部１ａと噛み合う歯部２ｅが形成される。ギヤケース３には歯部２ｅに対応する位置に開口部３ｃが形成され、その開口部３ｃを通じてウォーム２ａの歯部２ｅとウォームホイール１の歯部１ａとが噛み合う。

図２及び図３に示すように、減速機１００は、ウォーム軸２の基端側（電動モータ７側）を回転自在に支持する第１軸受４と、ウォーム軸２の先端側（電動モータ７側とは反対側）を回転自在に支持する第２軸受１１と、第２軸受１１を介して、ウォーム軸２をウォームホイール１へ向けて付勢する付勢部材としてのコイルスプリング１２と、を備える。つまり、ウォーム軸２は、ギヤケース３内において、一対の軸受（第１軸受４及び第２軸受１１）によって回転自在に支持される。以下、ウォーム軸２の回転中心軸に沿った方向、すなわちウォーム軸２の軸方向（図２における左右方向）を第１方向（Ｄ１）とも記す。

ギヤケース３は、第１方向（Ｄ１）に沿って貫通し、一端側（図示右端側）の開口が電動モータ７によって閉止され、他端側（図示左端側）の開口が円板状のカバー１８によって閉止される。カバー１８は、ボルト等の締結具によってギヤケース３に固定される。

軸連結器１９は、電動モータ７の出力シャフト７ａに固定されるモータ側ジョイント７ｊ（図２参照）と、ウォーム軸２に固定されるウォーム側ジョイント２ｊ（図２及び図３参照）と、を有する。ウォーム側ジョイント２ｊ及びモータ側ジョイント７ｊは、それぞれ複数の突出部が周方向に所定の間隔で設けられている。ウォーム側ジョイント２ｊ及びモータ側ジョイント７ｊは、互いの突出部が周方向に交互に並ぶように配置される。このため、後述するように、ウォーム軸２とともにウォーム側ジョイント２ｊが第１方向（Ｄ１）に移動した場合であても、ウォーム側ジョイント２ｊとモータ側ジョイント７ｊとの連結状態は維持される。

図２に示すように、第１軸受４及び第２軸受１１は、環状の外輪と内輪の間に転動体としての玉が介在される深溝玉軸受である。第１軸受４は、ギヤケース３の貫通孔における電動モータ７側の端部に設けられる収容孔３ｄ内に収容される。第１軸受４の外輪は、ギヤケース３に形成された段部３ａとギヤケース３内に締結されたロックナット５との間で第１方向（Ｄ１）に挟持される。

ウォーム軸２の基端側には、第１軸受４の内輪の内側に摺動自在に配置される円柱状の摺動部２６と、摺動部２６から電動モータ７側に突出するように設けられ、軸連結器１９のウォーム側ジョイント２ｊが取り付けられるジョイント取付部２７と、が形成される。ジョイント取付部２７は、ウォーム側ジョイント２ｊの取付孔に圧入される。

第１軸受４の内輪は、ウォーム軸２の段部２ｂとウォーム側ジョイント２ｊとの間に配置される。摺動部２６は、第１軸受４の内輪に対して第１方向（Ｄ１）に対向するように形成される段部３ａと、ジョイント取付部２７との間の部位である。摺動部２６の軸方向長さは、第１軸受４の内輪の軸方向長さよりも長い。このため、摺動部２６は、摺動部２６の軸方向長さと第１軸受４の内輪の軸方向長さの差の分だけ、ギヤケース３に固定される第１軸受４に対して、軸方向に摺動が可能である。

第１軸受４は、ウォームホイール１に向かうウォーム軸２の揺動を許容するための内部隙間（不図示）を有する。つまり、ウォーム軸２は、第１軸受４を中心に揺動可能に支持される。

第２軸受１１は、ギヤケース３の貫通孔におけるカバー１８側の端部に設けられる収容孔３ｂ内に収容される。第２軸受１１の内輪は、ギヤケース３におけるウォーム軸２の先端部付近に形成された段部２ｃに係止される。

ギヤケース３の貫通孔におけるカバー１８側の開口端部には、断面がＬ字状であって、環状の弾性部材１５が取り付けられる。第２軸受１１は、弾性部材１５の付勢力によってウォーム軸２の段部２ｃに押し付けられる。これにより、第２軸受１１の軸方向のガタつきが低減される。つまり、弾性部材１５は、カバー１８と第２軸受１１との間で圧縮され、第２軸受１１を軸方向に与圧している。なお、弾性部材１５は、弾性を有しているため、後述するように、ウォーム軸２が第１方向（Ｄ１）に移動することを許容する。

ギヤケース３のカバー１８側の端部には、ウォームホイール１側とは反対側（図示下側）に向かって突出する円筒部１７が形成される。円筒部１７には、第２軸受１１の外周面に臨んで開口する貫通孔１３が形成される。貫通孔１３には、コイルスプリング１２が収容される。貫通孔１３には、支持部材１１１が挿入され、支持部材１１１によってコイルスプリング１２が支持されている。コイルスプリング１２は、ウォーム軸２がウォームホイール１に近づくように、第２軸受１１を付勢する。また、コイルスプリング１２は、支持部材１１１がウォームホイール１から離れるように、支持部材１１１を付勢する。

以下、コイルスプリング１２が第２軸受１１及び支持部材１１１を付勢する方向、すなわちコイルスプリング１２の中心軸方向（図２における上下方向）を第２方向（Ｄ２）と記す。また、第１方向（Ｄ１）及び第２方向（Ｄ２）に直交する方向（図２における紙面垂直方向）を第３方向（Ｄ３）と記す。

図４に示すように、貫通孔１３は、コイルスプリング１２の径方向の位置ずれを規制する小径開口部１３ａと、支持部材１１１の一部が挿入される大径開口部１３ｂと、を有する。小径開口部１３ａの内径は、大径開口部１３ｂの内径よりも小さい。支持部材１１１は、円柱状部材であって、その一部が大径開口部１３ｂの開口からギヤケース３の外側に突出するように配置される。支持部材１１１は、大径開口部１３ｂ内を第２方向（Ｄ２）に沿って摺動自在に配置される。

コイルスプリング１２は、貫通孔１３において、支持部材１１１の支持面１１１ａと第２軸受１１の外周面との間で圧縮された状態で収装される。コイルスプリング１２は、ウォーム２ａの歯部２ｅとウォームホイール１の歯部１ａとの隙間が小さくなる方向に、つまりウォーム２ａがウォームホイール１に噛み合う方向に、第２軸受１１を付勢する。

ギヤケース３における第２軸受１１の外周面を囲う収容孔３ｂの内周面は、第２軸受１１がコイルスプリング１２の付勢力によってウォームホイール１に向けて移動できるように、互いに平行な一対の平面部を有する長穴形状に形成される。なお、収容孔３ｂの内周面は、第２軸受１１が第２方向（Ｄ２）に移動可能な形状であれば、どのような形状であってもよい。例えば、収容孔３ｂの内周面は、その内径が第２軸受１１の外径よりも大きい丸穴形状であってもよく、互いに平行な一対の平面部が形成されている必要はない。

ギヤケース３内へのウォーム軸２の組み付けが完了した初期時点では、第２軸受１１は、コイルスプリング１２の付勢力によってウォームホイール１側に付勢され、ウォーム２ａとウォームホイール１との間のバックラッシ（隙間）がない状態となる。この状態では、ウォーム軸２は、コイルスプリング１２の付勢力によって第１軸受４を支点として傾く。

パワーステアリング装置１０の駆動に伴ってウォーム２ａとウォームホイール１の歯部１ａ，２ｅの摩耗が進むと、コイルスプリング１２の付勢力によって第２軸受１１がギヤケース３の長穴内を移動し、ウォーム軸２とウォームホイール１との歯部１ａ，２ｅのバックラッシが低減する。

ところで、パワーステアリング装置１０では、左操舵のときと右操舵のときとでウォームホイール１の回転方向が逆になる。したがって、左操舵のときと右操舵のときとでウォームホイール１からウォーム軸２に作用する反力の向きも逆になる。

図５Ａ及び図５Ｂに示すように、ウォーム軸２とウォームホイール１との噛み合い点Ｐは、ウォーム軸２の中心軸からウォームホイール１側に所定距離Ｘ（＞０）だけ離れている。このため、ウォーム軸２には、ウォームホイール１に電動モータ７の駆動力を伝達する際に発生するウォームホイール１からの反力によるモーメントである反力モーメントＭ１，Ｍ２が作用する。左操舵のときと右操舵のときとで、ウォームホイール１からウォーム軸２に作用する反力の向きが逆になるため、反力モーメントＭ１，Ｍ２の向きも逆になる。

例えば、図５Ａに示すように、左操舵が行われ、ウォームホイール１が第１回転方向Ｒ１に回転したときには、ウォーム軸２は、その先端側がウォームホイール１から離れる方向にウォームホイール１から力を受けることになる。これに対して、図５Ｂに示すように、右操舵が行われ、ウォームホイール１が第１回転方向Ｒ１とは反対の第２回転方向Ｒ２に回転したときには、ウォーム軸２は、その先端側がウォームホイール１に近づく方向にウォームホイール１から力を受けることになる。

ここで、ウォームホイール１の回転方向に関わらず、コイルスプリング１２のセット荷重が一定である場合、左操舵のときと右操舵のときとで、ウォームホイール１とウォーム軸２との間のバックラッシに差異が生じ、ウォームホイール１とウォーム軸２との間に発生する摩擦抵抗に差異が生じることにより、操舵フィーリングにおいて左右差が生じるおそれがある。

これに対して、本実施形態に係る減速機１００は、図２〜図４に示すように、ウォームホイール１の回転方向に基づいてコイルスプリング１２のセット荷重を調整する調整装置１１０を備えている。本実施形態に係る調整装置１１０は、ウォームホイール１が回転することに伴って軸方向である第１方向（Ｄ１）に移動するウォーム軸２の移動量に基づいて、コイルスプリング１２のセット荷重を調整する。以下、調整装置１１０について、詳しく説明する。

調整装置１１０は、上述したコイルスプリング１２を支持する支持部材１１１と、ウォーム軸２の軸方向である第１方向（Ｄ１）の移動に応じて回動する回動部材１１２と、ウォーム軸２の先端部と回動部材１１２との間に配置される球体１１３と、を有する。調整装置１１０は、回動部材１１２の回動に伴って回動部材１１２が支持部材１１１を押圧することにより、コイルスプリング１２のセット荷重を調整する。

回動部材１１２は、カバー１８によって回動自在に支持される。図３に示すように、カバー１８には、一対の支持ブラケット１８ａが第１方向（Ｄ１）に突出するように形成される。一対の支持ブラケット１８ａには、第３方向（Ｄ３）に貫通する貫通孔が形成され、貫通孔には支持ピン１８ｂが挿通される。これにより、回動部材１１２が、第３方向（Ｄ３）に延在する支持ピン１８ｂを支点として、カバー１８に回動自在に支持される。

図４に示すように、回動部材１１２は、支持ピン１８ｂが挿通される孔を有し、支持ピン１８ｂを介してカバー１８に取り付けられる取付部１２１と、取付部１２１から第２方向（Ｄ２）に延在するＩ字状のＩ字部１２２と、取付部１２１からＩ字部１２２とは反対側に設けられるＬ字状のＬ字部１２３と、を有する。

Ｉ字部１２２は、球体１１３が接触する平面を有する。ウォーム軸２の先端面には、略円錐状の凹部２ｆが設けられ、球体１１３は凹部２ｆの内周面とＩ字部１２２の平面の間で挟持される。なお、カバー１８には、球体１１３が配置される円形状の開口部１８ｃが形成されている。

Ｌ字部１２３は、取付部１２１から第２方向に沿って、Ｉ字部１２２とは反対側に延在する第１延在部１２３ａと、第１延在部１２３ａの先端部において略９０度折り曲げられ、第１方向に沿って、ウォーム軸２側に延在する第２延在部１２３ｂと、を有する。第２延在部１２３ｂの先端部には、支持部材１１１が接触する平面が形成されている。なお、支持部材１１１が第２延在部１２３ｂの平面に接触する面は、中心部が外側に膨出する凸曲面状に形成されている。

このように、ウォーム軸２の軸方向の移動に連動して回動部材１１２が回動し、回動部材１１２の回動に応じて、支持部材１１１が移動するように調整装置１１０が構成されている。このため、ウォーム軸２が軸方向に移動すると、支持部材１１１と第２軸受１１との間の距離が変化し、コイルスプリング１２の圧縮量が変化する。すなわち、回動部材１１２の回動量に応じて、コイルスプリング１２のセット荷重が変化する。

図６、図７及び図８を参照して、操舵ハンドル１６（図１参照）の操舵に応じた減速機１００の動作について説明する。図６、図７及び図８は、減速機１００の部分断面図であり、ギヤケース３については、二点鎖線で示している。図６は、操舵ハンドル１６が操舵されていない状態、すなわちトーションバー２３（図１参照）にトルクが作用していない中立状態を示している。この状態において、支持部材１１１におけるコイルスプリング１２を支持する支持面１１１ａの位置を中立位置（Ｎ０）と定義する。

図６に示す中立状態から操舵ハンドル１６により左操舵が行われると、操舵力及び電動モータ７の駆動力によって、図７に示すように、ウォームホイール１が第１回転方向Ｒ１に回転する。ウォームホイール１が第１回転方向Ｒ１に回転する際、電動モータ７の駆動力がウォーム軸２を介してウォームホイール１に伝達されるとともに、ウォームホイール１からウォーム軸２に反力が作用する。このため、ウォーム軸２がカバー１８に向かって移動する。このとき、ウォーム軸２の摺動部２６は、第１軸受４の内輪を摺動する。なお、ウォーム軸２がカバー１８に向かって移動することに伴い、第２軸受１１もカバー１８に向かって移動する。

ウォーム軸２がカバー１８に向かって移動することに伴い、ウォーム軸２は球体１１３を介して回動部材１１２のＩ字部１２２を押圧する。回動部材１１２のＩ字部１２２が押圧されると、回動部材１１２が支持ピン１８ｂを支点として図示反時計回りに回動し、支持部材１１１を押圧する。支持部材１１１が押圧されると、支持部材１１１は貫通孔１３内に押し込まれる。これにより、支持部材１１１の支持面１１１ａは、中立位置（Ｎ０）から距離Ｌ１だけウォーム軸２に近づくように変位する。支持部材１１１の支持面１１１ａが距離Ｌ１だけ変位した分、コイルスプリング１２のセット荷重が増加する。なお、中立位置（Ｎ０）から支持面１１１ａまでの距離Ｌ１（＞０）は、中立状態からのウォーム軸２の図示左方向への移動量が大きくなるにしたがって、大きくなる。

このように、調整装置１１０は、ウォームホイール１が第１回転方向Ｒ１に回転する際に、ウォーム軸２の先端側がウォームホイール１から離れる方向にウォームホイール１から反力を受けたとき（反力によるモーメントＭ１が作用したとき）のセット荷重が、中立状態のときのセット荷重よりも大きくなるように、セット荷重を調整する。

これにより、ウォームホイール１とウォーム軸２との間のバックラッシが適正量よりも大きくなってしまうことを防止できる。

図６に示す中立状態から操舵ハンドル１６により右操舵が行われると、操舵力及び電動モータ７の駆動力によって、図８に示すように、ウォームホイール１が第２回転方向Ｒ２に回転する。ウォームホイール１が第２回転方向Ｒ２に回転する際、電動モータ７の駆動力がウォーム軸２を介してウォームホイール１に伝達されるとともに、ウォームホイール１からウォーム軸２に反力が作用する。このため、ウォーム軸２が電動モータ７に向かって移動する。このとき、ウォーム軸２の摺動部２６は、第１軸受４の内輪を摺動する。なお、ウォーム軸２が電動モータ７に向かって移動することに伴い、第２軸受１１も電動モータ７に向かって移動する。

ウォーム軸２が電動モータ７に向かって移動すると、コイルスプリング１２の付勢力により、支持部材１１１が貫通孔１３の外側に向けて押圧される。支持部材１１１は回動部材１１２のＬ字部１２３に当接しているため、支持部材１１１がコイルスプリング１２によって押圧され、貫通孔１３からの支持部材１１１の突出量が増加すると、回動部材１１２が支持ピン１８ｂを支点として図示時計回りに回動する。回動部材１１２が回動すると、Ｉ字部１２２が球体１１３を電動モータ７に向けて押圧し、球体１１３がウォーム軸２とともに電動モータ７に向かって移動する。つまり、ウォーム軸２が電動モータ７に向かって移動する際、球体１１３はウォーム軸２及び回動部材１１２と接触した状態を維持しながら、電動モータ７に向かって移動する。

これにより、支持部材１１１の支持面１１１ａは、中立位置（Ｎ０）から距離Ｌ２だけウォーム軸２から離れるように変位する。支持部材１１１の支持面１１１ａが距離Ｌ２だけ変位した分、コイルスプリング１２のセット荷重が減少する。なお、中立位置（Ｎ０）から支持面１１１ａまでの距離Ｌ２（＞０）は、中立状態からのウォーム軸２の図示右方向への移動量が大きくなるにしたがって、大きくなる。

このように、調整装置１１０は、ウォームホイール１が第２回転方向Ｒ２に回転する際に、ウォーム軸２の先端側がウォームホイール１に近づく方向にウォームホイール１から反力を受けたとき（反力によるモーメントＭ２が作用したとき）のセット荷重が、中立状態のときのセット荷重よりも小さくなるように、セット荷重を調整する。

これにより、ウォームホイール１とウォーム軸２との間のバックラッシが適正量よりも小さくなってしまうことを防止できる。

ここで、コイルスプリング１２のセット荷重を調整しない場合、すなわち、支持部材１１１の支持面１１１ａが中立位置（Ｎ０）で固定されている場合、左操舵の際には、ウォームホイール１とウォーム軸２との間のバックラッシが適正量よりも大きくなる。一方、右操舵の際には、ウォームホイール１とウォーム軸２との間のバックラッシが適正量よりも小さくなる。このため、運転者は、左操舵に比べて右操舵が重いと感じる場合がある。

これに対して、本実施形態では、調整装置１１０が、ウォームホイール１が第１回転方向Ｒ１に回転する際に、ウォーム軸２の先端側がウォームホイール１から離れる方向にウォームホイール１から力を受けたときのセット荷重が、ウォームホイール１が第１回転方向Ｒ１とは反対の第２回転方向Ｒ２に回転する際のセット荷重よりも大きくなるように、セット荷重を調整する。

したがって、ウォームホイール１が第１回転方向Ｒ１に回転する際のウォームホイール１とウォーム軸２との間のバックラッシと、ウォームホイール１が第２回転方向Ｒ２に回転する際のウォームホイール１とウォーム軸２との間のバックラッシとの差を小さくすることができる。このため、ウォームホイール１の回転方向の違いに起因するウォームホイール１とウォーム軸２との間に発生する摩擦抵抗の差異を低減することができる。その結果、操舵フィーリングにおける左右差を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、ウォーム軸２の移動に応じて回動する回動部材１１２がコイルスプリング１２を支持する支持部材１１１を押圧するという簡素な構成で、コイルスプリング１２のセット荷重の調整が可能であるので、減速機１００の製造コストを低減することができる。さらに、ウォーム軸２の移動量に基づいてセット荷重を調整することができるので、セット荷重の調整を精度よく行うことができる。

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。

本実施形態に係る減速機１００は、ウォームホイール１の回転方向に基づいてコイルスプリング１２のセット荷重を調整する調整装置１１０を備えている。本実施形態では、ウォームホイール１の回転方向に基づいて、コイルスプリング１２のセット荷重を調整することができるので、ウォームホイール１の回転方向に関わらず、ウォームホイール１とウォーム軸２との間のバックラッシを安定的に低減することができる。このため、ウォームホイール１の回転方向の違いに起因するウォームホイール１とウォーム軸２との間に発生する摩擦抵抗の差異を低減することができる。したがって、本実施形態によれば、上記減速機１００を備えることにより、操舵フィーリングにおける左右差を抑制することのできるパワーステアリング装置１０を提供することができる。

＜第２実施形態＞
図９を参照して、本発明の第２実施形態に係る減速機２００に用いられる調整装置２１０について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、図中、上記第１実施形態で説明した構成と同一の構成または相当する構成には同一の符号を付して説明を省略する。

上記第１実施形態に係る調整装置１１０は、ウォームホイール１が回転することに伴って軸方向に移動するウォーム軸２の移動量に基づいて、コイルスプリング１２のセット荷重を調整するように構成されていた（図２〜図４参照）。これに対して、本第２実施形態に係る調整装置２１０は、ウォームホイール１の回転方向を検出し、ソレノイドアクチュエータ２３１を駆動させることにより、コイルスプリング１２のセット荷重を調整する構成とされている。

図９に示すように、第２実施形態に係る調整装置２１０は、ウォームホイール１の回転方向を検出する検出部としての回転センサ２３０と、コイルスプリング１２のセット荷重を調整する調整部としてのソレノイドアクチュエータ２３１と、回転センサ２３０での検出結果に応じてウォームホイール１の回転方向を判定し、回転方向に応じてソレノイドアクチュエータ２３１を駆動するコントローラ２２５と、を有する。

回転センサ２３０は、ウォームホイール１の回転方向を検出できるものであればよい。このため、回転センサ２３０には、ステアリングシャフト２０の回転方向を検出するセンサ、ウォーム軸２の回転方向を検出するセンサ、電動モータ７の回転方向を検出するセンサ等を用いることができる。

ソレノイドアクチュエータ２３１は、コイルに通電することで発生する磁力によってプランジャ２３１ａを第２方向（Ｄ２）に移動させ、プランジャ２３１ａの移動によって支持部材１１１を第２方向（Ｄ２）に沿って移動させる電磁アクチュエータである。

コントローラ２２５は、動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）、その他の周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ２２５は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

コントローラ２２５は、回転センサ２３０からの検出信号が入力されると、その検出信号に基づいて、ウォームホイール１の回転方向が第１回転方向Ｒ１であるのか、または、第２回転方向Ｒ２であるのかを判定する。また、コントローラ２２５は、回転センサ２３０からの検出信号に基づいて、ウォームホイール１の回転速度を演算する。

ウォームホイール１の回転方向が第１回転方向Ｒ１である場合、コントローラ２２５は、支持部材１１１の支持面１１１ａが中立位置Ｎ０よりもウォーム軸２に近い位置となるように、すなわちコイルスプリング１２のセット荷重が中立状態のときよりも大きくなるように、ソレノイドアクチュエータ２３１を駆動する。また、コントローラ２２５は、ウォームホイール１の回転速度に基づいて、支持部材１１１の支持面１１１ａの位置を設定する。

ウォームホイール１の回転方向が第２回転方向Ｒ２である場合、コントローラ２２５は、支持部材１１１の支持面１１１ａが中立位置Ｎ０よりもウォーム軸２から遠い位置となるように、すなわちコイルスプリング１２のセット荷重が中立状態のときよりも小さくなるように、ソレノイドアクチュエータ２３１を駆動する。また、コントローラ２２５は、ウォームホイール１の回転速度に基づいて、支持部材１１１の支持面１１１ａの位置を設定する。

このような第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。

＜変形例１＞
上記第１実施形態では、ウォーム軸２の先端部が、球体１１３を介して回動部材１１２を押圧し、回動部材１１２を回動させる例（図４参照）について説明したが、本発明はこれに限定されない。球体１１３を省略し、ウォーム軸２の先端部を回動部材１１２に直接接触させるようにしてもよい。

＜変形例２＞
また、第１軸受４をウォーム軸２とともに軸方向に移動可能に構成し、第１軸受４の外輪の軸方向移動に伴って支持部材１１１を移動可能なリンク機構を設けるようにしてもよい。

＜変形例３＞
上記実施形態では、ウォーム軸２をウォームホイール１へ向けて付勢する付勢部材が、コイルスプリング１２である例について説明したが、本発明はこれに限定されない。ウォーム軸２をウォームホイール１へ向けて付勢する付勢部材は、板ばね等の弾性部材であってもよい。

＜変形例４＞
上記実施形態では、第２軸受１１を軸方向に付勢する弾性部材１５を設ける例について説明したが、弾性部材１５を省略することもできる。

＜変形例５＞
上記実施形態では、駆動歯車としてのウォーム２ａと、従動歯車としてのウォームホイール１と、を有するウォームギヤを減速機１００として用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。駆動歯車としてのハイポイドピニオンと、従動歯車としてのハイポイドホイールと、を有するハイポイドギヤを減速機として用いてもよい。また、ベベルギヤを減速機として用いてもよい。

＜変形例６＞
上記実施形態では、駆動歯車軸の回転を減速して従動歯車に伝達する減速機１００に本発明を適用する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。増速機、変速機等、駆動歯車軸の回転を従動歯車に伝達する種々の動力伝達装置に本発明を適用することができる。

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、および効果をまとめて説明する。

動力伝達装置（減速機１００，２００）は、駆動源（電動モータ７）に連結された駆動歯車軸（ウォーム軸２）と、駆動歯車軸（ウォーム軸２）に噛み合う従動歯車（ウォームホイール１）と、駆動歯車軸（ウォーム軸２）の先端側を回転自在に支持する軸受（第２軸受１１）と、軸受（第２軸受１１）を介して、駆動歯車軸（ウォーム軸２）を従動歯車（ウォームホイール１）へ向けて付勢する付勢部材（コイルスプリング１２）と、従動歯車（ウォームホイール１）の回転方向に基づいて付勢部材（コイルスプリング１２）のセット荷重を調整する調整装置１１０，２１０と、を備える。

この構成では、従動歯車（ウォームホイール１）の回転方向に基づいて、セット荷重を調整することができるので、従動歯車（ウォームホイール１）の回転方向の違いに起因する従動歯車（ウォームホイール１）と駆動歯車軸（ウォーム軸２）との間に発生する摩擦抵抗の差異を低減することができる。

動力伝達装置（減速機１００，２００）は、調整装置１１０，２１０が、従動歯車（ウォームホイール１）が第１回転方向Ｒ１に回転する際に、駆動歯車軸（ウォーム軸２）の先端側が従動歯車（ウォームホイール１）から離れる方向に従動歯車（ウォームホイール１）から力を受けたときのセット荷重が、従動歯車（ウォームホイール１）が第１回転方向Ｒ１とは反対の第２回転方向Ｒ２に回転する際のセット荷重よりも大きくなるように、セット荷重を調整する。

この構成では、従動歯車（ウォームホイール１）が第１回転方向Ｒ１に回転する際の従動歯車（ウォームホイール１）と駆動歯車軸（ウォーム軸２）との間のバックラッシと、従動歯車（ウォームホイール１）が第２回転方向Ｒ２に回転する際の従動歯車（ウォームホイール１）と駆動歯車軸（ウォーム軸２）との間のバックラッシとの差を小さくすることができる。

動力伝達装置（減速機１００）は、調整装置１１０が、従動歯車（ウォームホイール１）が回転することに伴って軸方向に移動する駆動歯車軸（ウォーム軸２）の移動量に基づいて、セット荷重を調整する。

この構成では、駆動歯車軸（ウォーム軸２）の移動量に基づいてセット荷重を調整することができるので、セット荷重の調整を精度よく行うことができる。

動力伝達装置（減速機１００）は、付勢部材が、コイルスプリング１２であって、調整装置１１０が、コイルスプリング１２を支持する支持部材１１１と、駆動歯車軸（ウォーム軸２）の軸方向の移動に応じて回動する回動部材１１２と、を有し、回動部材１１２の回動に伴って回動部材１１２が支持部材１１１を押圧することにより、セット荷重を調整する。

この構成では、駆動歯車軸（ウォーム軸２）の移動に応じて回動する回動部材１１２がコイルスプリング１２を支持する支持部材１１１を押圧するという簡素な構成で、コイルスプリング１２のセット荷重の調整が可能であるので、動力伝達装置（減速機１００）の製造コストを低減することができる。

パワーステアリング装置は、上記動力伝達装置（減速機１００，２００）と、駆動源としての電動モータ７と、を備え、従動歯車（ウォームホイール１）が、操舵部材（操舵ハンドル１６）に連結されるステアリングシャフト２０に設けられ、動力伝達装置（減速機１００，２００）が、駆動歯車軸（ウォーム軸２）の回転を減速して従動歯車（ウォームホイール１）に伝達する。

この構成では、上記動力伝達装置（減速機１００，２００）を備えることにより、操舵フィーリングにおける左右差を抑制することのできるパワーステアリング装置１０を提供することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

１・・・ウォームホイール（従動歯車）、２・・・ウォーム軸（駆動歯車軸）、７・・・電動モータ（駆動源）、１０・・・パワーステアリング装置、１１・・・第２軸受（軸受）、１２・・・コイルスプリング（付勢部材）、１６・・・操舵ハンドル（操舵部材）、２０・・・ステアリングシャフト、１００，２００・・・減速機（動力伝達装置）、１１０，２１０・・・調整装置、１１１・・・支持部材、１１２・・・回動部材、Ｒ１・・・第１回転方向、Ｒ２・・・第２回転方向

Claims (5)

1. 駆動源に連結された駆動歯車軸と、
   前記駆動歯車軸に噛み合う従動歯車と、
   前記駆動歯車軸の先端側を回転自在に支持する軸受と、
   前記軸受を介して、前記駆動歯車軸を前記従動歯車へ向けて付勢する付勢部材と、
   前記従動歯車の回転方向に基づいて前記付勢部材のセット荷重を調整する調整装置と、を備えることを特徴とする動力伝達装置。
2. 請求項１に記載の動力伝達装置であって、
   前記調整装置は、前記従動歯車が第１回転方向に回転する際に、前記駆動歯車軸の先端側が前記従動歯車から離れる方向に前記従動歯車から力を受けたときの前記セット荷重が、前記従動歯車が前記第１回転方向とは反対の第２回転方向に回転する際の前記セット荷重よりも大きくなるように、前記セット荷重を調整する
   ことを特徴とする動力伝達装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の動力伝達装置であって、
   前記調整装置は、前記従動歯車が回転することに伴って軸方向に移動する前記駆動歯車軸の移動量に基づいて、前記セット荷重を調整する
   ことを特徴とする動力伝達装置。
4. 請求項３に記載の動力伝達装置であって、
   前記付勢部材は、コイルスプリングであって、
   前記調整装置は、前記コイルスプリングを支持する支持部材と、前記駆動歯車軸の軸方向の移動に応じて回動する回動部材と、を有し、前記回動部材の回動に伴って前記回動部材が前記支持部材を押圧することにより、前記セット荷重を調整する
   ことを特徴とする動力伝達装置。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の動力伝達装置と、
   前記駆動源としての電動モータと、を備え、
   前記従動歯車は、操舵部材に連結されるステアリングシャフトに設けられ、
   前記動力伝達装置は、前記駆動歯車軸の回転を減速して前記従動歯車に伝達する減速機である
   ことを特徴とするパワーステアリング装置。

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