JP4052592B2 - ウォームギヤ機構及びウォームギヤ機構を搭載した電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、ウォームギヤ機構及びウォームギヤ機構を搭載した電動パワーステアリング装置に関する。

ウォームギヤ機構は、駆動側のウォームにトルク伝達用ウォームホイールを噛合わせることで、ウォームからトルク伝達用ウォームホイールを介して負荷側にトルクを伝達する伝動機構である。このようなウォームギヤ機構において、バックラッシを抑制する技術が開発されてきた（例えば、特許文献１−２参照。）。
特開２００１−３５５７００公報（第３頁、図１−３） 特開２００２−３７１００公報（第３頁、図１−３）

特許文献１による従来のウォームギヤ機構の概要を次の図１３で説明し、特許文献２による従来のウォームギヤ機構の概要を次の図１４で説明する。

図１３（ａ）〜（ｃ）は従来のウォームギヤ機構の概要図（その１）であり、特開２００１−３５５７００公報の図１〜図３の要部を再掲する。（ａ）はウォームギヤ機構２００を電動モータ２０１に連結したことを示す。（ｂ）はウォームギヤ機構２００の断面構成を示す。（ｃ）はウォームギヤ機構２００の噛合い構成を示す。

従来のウォームギヤ機構２００は、（ａ）に示すように、電動モータ２０１に連結した駆動側のウォーム２０２に、出力軸２０３に結合した被動側のウォームホイール２０４を噛合わせたものである。２０５はウォーム軸である。
ウォームホイール２０４は、（ａ）〜（ｃ）に示すように、出力軸２０３に結合したハブ２０６と、ハブ２０６の外周囲に配置した第１ギヤ２０７並びに第２ギヤ２０８と、これらの第１・第２ギヤ２０７，２０８をハブ２０６の外周面に弾性的に連結した弾性体２０９とからなる。

すなわち、ウォーム２０２に噛合うウォームホイール２０４を、回転軸方向に２個のギヤ（第１・第２ギヤ２０７，２０８）に分割し、これらのギヤの位相を互いにずらし、弾性体２０９によって回転方向に弾発したものである。
このようなウォームギヤ機構２００は、ウォーム２０２の歯２０２ａの両面を、第１ギヤ２０７の歯２０７ａ及び第２ギヤ２０８の歯２０８ａにより、円周方向に両側から挟み込むことで、バックラッシを抑制するというものである。

図１４（ａ），（ｂ）は従来のウォームギヤ機構の概要図（その２）であり、特開２００２−３７１００公報の図１及び図３の要部を再掲する。（ａ）はウォームギヤ機構３００を電動モータ３０１に連結したことを示す。（ｂ）はウォームギヤ機構３００の断面構成を示す。

従来のウォームギヤ機構３００は、（ａ）に示すように、電動モータ３０１に連結した駆動側のウォーム３０２に、出力軸３０３に結合した被動側のウォームホイール３０４を噛合わせたものである。３０５はモータ軸である。
（ｂ）に示すように、ウォームホイール３０４の歯３１１のうち、ウォーム３０２の歯３０２ａに噛合う部分（影線を付した部分）を、噛合域３１２と言う。

ウォームホイール３０４の歯３１１は、噛合域３１２に対して、歯幅方向の一方側に環状の保持溝３１３を形成し、この保持溝３１３にゴム製Ｏリング３２１を取付けたものである。
ゴム製Ｏリング３２１は、ウォーム３０２の歯先面３０２ｂに接触することにより、僅かに撓み、その弾性復元力によって噛合い部分に予圧を加えることで、バックラッシを抑制するというものである。

しかしながら、上記図１３に示す従来のウォームギヤ機構２００は、回転軸方向に二分割したものなので、ウォーム２０２の歯２０２ａに対するギヤ１個の歯の接触面積は半分以下になる。ウォーム２０２を正回転させたときには第１ギヤ２０７の歯２０７ａにトルクを伝達し、ウォーム２０２を逆回転させたときには第２ギヤ２０８の歯２０８ａにトルクを伝達することになる。特に、ウォーム２０２に対するウォームホイール２０４の接触圧力が最も大きくなる部分（図１３（ｂ）において、図左右方向の中央部分）が、第１ギヤ２０７と第２ギヤ２０８との分割部分になる。従って、ウォームギヤ機構２００の耐久性、特に耐摩耗性を高めるには、更なる検討の余地がある。

一方、上記図１４に示す従来のウォームギヤ機構３００は、ウォームホイール３０４の歯３１１のうち、噛合域３１２を外した歯幅方向（図の左右方向）の一方側にのみ、保持溝３１３を形成したものである。歯厚方向への曲げ剛性は、歯幅方向の一方側と他方側とで異なる。この結果、歯幅方向の一方側と他方側とで、接触圧力が不均一になる。従って、ウォームギヤ機構３００の耐久性を高めるには、更なる検討の余地がある。

さらに、上記図１４に示す従来のウォームギヤ機構３００は、回転するウォーム３０２の歯先面３０２ｂに対して、ゴム製Ｏリング３２１が擦るものであるから、摩擦力が生じる。しかも、ウォームホイール３０４の回転中心からゴム製Ｏリング３２１の接触面までの回転半径は比較的大きい。この結果、大きい摩擦トルクが生じる。ウォームギヤ機構３００のトルク伝達効率を高めるためには、このような大きい摩擦トルクを低減することが好ましい。
しかも、歯先面３０２ｂにゴム製Ｏリング３２１が頻繁に擦るので、ゴム製Ｏリング３２１の耐久性を確保するには、更なる改良の余地がある。

本発明は、ウォームとウォームホイールとの間の歯同士の打音の発生を抑制するとともに、ウォームギヤ機構の耐久性をより高め、さらに、ウォームとウォームホイールとの良好な噛合い状態を維持させることができる、技術を提供することを課題とする。

請求項１に係る発明は、駆動側のウォームに噛合わせることで、ウォームから負荷側にトルクを伝達するトルク伝達用ウォームホイールと、該トルク伝達用ウォームホイールと同心上に設けた補助ウォームホイールと、前記トルク伝達用ウォームホイールと前記補助ウォームホイールとを、それぞれの噛合い位相が異なるように弾性付勢することにより、前記それぞれのウォームホイールで前記ウォームを挟み込ませる弾発部材と、を備え、前記補助ウォームホイールのピッチ円直径を前記トルク伝達用ウォームホイールのピッチ円直径よりも大きく設定して、前記ウォームに前記補助ウォームホイールを噛合わせたウォームギヤ機構において、前記ウォームに設けたねじ山の全長のうち、前記トルク伝達用ウォームホイールの歯が実際に噛み合っている長さを実噛み合い長さとしたときに、この実噛み合い長さに対して前記ねじ山の有効長さをほぼ同等に設定したことを特徴とする。
ここで、「ねじ山の有効長さ」とは、ねじ山の歯面に補助ウォームホイールの歯の歯面が適切な接触角度で噛み合うことができる範囲のことである。

請求項２に係る発明は、駆動側のウォームに噛合わせることで、ウォームから負荷側にトルクを伝達するトルク伝達用ウォームホイールと、該トルク伝達用ウォームホイールと同心上に設けた補助ウォームホイールと、前記トルク伝達用ウォームホイールと前記補助ウォームホイールとを、それぞれの噛合い位相が異なるように弾性付勢することにより、前記それぞれのウォームホイールで前記ウォームを挟み込ませる弾発部材と、を備え、前記補助ウォームホイールのピッチ円直径を前記トルク伝達用ウォームホイールのピッチ円直径よりも大きく設定して、前記ウォームに前記補助ウォームホイールを噛合わせたウォームギヤ機構において、前記ウォームに設けたねじ山のうち、前記トルク伝達用ウォームホイールの歯が実際に噛み合っている部分のねじ山のピッチに対して、噛み合っていない部分のねじ山のピッチを大きく設定したことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２のウォームギヤ機構と、車両のステアリングハンドルから操舵車輪に至るステアリング系と、トルクを発生するとともにこのトルクをウォームギヤ機構を介してステアリング系に伝える電動モータと、を備えたことを特徴とするウォームギヤ機構を搭載した電動パワーステアリング装置である。

請求項１に係る発明では、補助ウォームホイールのピッチ円直径をトルク伝達用ウォームホイールのピッチ円直径よりも大きく設定したので、ウォームに対して、トルク伝達用ウォームホイールとは異なる噛合い位相で、補助ウォームホイールを噛合わせることができる。このため、トルク伝達用ウォームホイールの歯幅を、十分な大きさに設定することができる。この結果、ウォームの歯に対するトルク伝達用ウォームホイールの歯の接触面積を十分に確保することができる。従って、バックラッシを除去したウォームギヤ機構の耐久性を、より高めることができる。
しかも、ウォームに対するトルク伝達用ウォームホイール並びに補助ウォームホイールの噛合い位置で、ウォームの歯の両面を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挟み込むように構成することができる。この結果、バックラッシを除去することができるので、ウォームとトルク伝達用ウォームホイールとの間の、歯同士の打音の発生をより抑制することができる。

さらに請求項１に係る発明では、ウォームを軸方向から見たときに、ウォームに対するトルク伝達用ウォームホイールの噛合わせ部分を中心として、トルク伝達用ウォームホイールの歯幅部分を左右対称形にすることができる。また、トルク伝達用ウォームホイールの歯に、従来のようにバックラッシ抑制用部品を保持させるための保持溝を設けることなく、一体に形成することができる。従って、トルク伝達用ウォームホイールの歯の加工精度を高めることができるとともに、ウォームに対するトルク伝達用ウォームホイールの良好な噛合い状態を維持することができる。

上述のように請求項１に係る発明では、補助ウォームホイールのピッチ円直径をトルク伝達用ウォームホイールのピッチ円直径よりも大きく設定したので、ウォームに対して、トルク伝達用ウォームホイールとは異なる噛合い位相で補助ウォームホイールを噛合わせることになる。
これに対して請求項１に係る発明では、ウォームに設けたねじ山の全長のうち、トルク伝達用ウォームホイールの歯が実際に噛み合っている長さを実噛み合い長さとしたときに、この実噛み合い長さに対してねじ山の有効長さをほぼ同等に設定したものである。有効長さを小さくすることで、ねじ山の歯面に対し、補助ウォームホイールの１つの歯の歯面が適切な接触角度で噛み合い、トルク伝達用ウォームホイールの回転と共に順次回転移動し、他の歯と干渉しないように、ねじ山に対する歯の噛み合い範囲を狭くした。この結果、補助ウォームホイールの噛み合いが円滑になるので、ねじ山に歯が噛み合うときに他の歯の干渉を防止でき、結果として、摩擦抵抗を抑制することができる。従って、請求項１のウォームギヤ機構を、例えば車両用ステアリング装置に搭載した場合には、車両用ステアリング装置の操舵感覚をより高めることができる。

請求項２に係る発明では、補助ウォームホイールのピッチ円直径をトルク伝達用ウォームホイールのピッチ円直径よりも大きく設定したので、ウォームに対して、トルク伝達用ウォームホイールとは異なる噛合い位相で、補助ウォームホイールを噛合わせることができる。このため、トルク伝達用ウォームホイールの歯幅を、十分な大きさに設定することができる。この結果、ウォームの歯に対するトルク伝達用ウォームホイールの歯の接触面積を十分に確保することができる。従って、バックラッシを除去したウォームギヤ機構の耐久性を、より高めることができる。
しかも、ウォームに対するトルク伝達用ウォームホイール並びに補助ウォームホイールの噛合い位置で、ウォームの歯の両面を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挟み込むように構成することができる。この結果、バックラッシを除去することができるので、ウォームとトルク伝達用ウォームホイールとの間の、歯同士の打音の発生をより抑制することができる。

さらに請求項２に係る発明では、ウォームを軸方向から見たときに、ウォームに対するトルク伝達用ウォームホイールの噛合わせ部分を中心として、トルク伝達用ウォームホイールの歯幅部分を左右対称形にすることができる。また、トルク伝達用ウォームホイールの歯に、従来のようにバックラッシ抑制用部品を保持させるための保持溝を設けることなく、一体に形成することができる。従って、トルク伝達用ウォームホイールの歯の加工精度を高めることができるとともに、ウォームに対するトルク伝達用ウォームホイールの良好な噛合い状態を維持することができる。

上述のように請求項２に係る発明では、補助ウォームホイールのピッチ円直径をトルク伝達用ウォームホイールのピッチ円直径よりも大きく設定したので、ウォームに対して、トルク伝達用ウォームホイールとは異なる噛合い位相で補助ウォームホイールを噛合わせることになる。
これに対して請求項２に係る発明では、ウォームのねじ山のうち、トルク伝達用ウォームホイールの歯が実際に噛み合っていない部分のねじ山のピッチを大きく設定したことにより、トルク伝達用ウォームホイールの歯が噛み合っていないねじ山に対しては、補助ウォームホイールの歯も噛み合わないようにすることができる。
このようにすることで、ねじ山の歯面に対し、補助ウォームホイールの１つの歯の歯面が適切な接触角度で噛み合い、トルク伝達用ウォームホイールの回転と共に順次回転移動し、他の歯と干渉しないように、ねじ山に対する歯の噛み合い範囲を狭くした。この結果、補助ウォームホイールの噛み合いが円滑になるので、ねじ山に歯が噛み合うときに他の歯の干渉を防止でき、結果として、摩擦抵抗を抑制することができる。さらに、ウォームのねじ山が全長にわたって形成されているので、ウォーム４７全体の曲げ剛性を大きくでき、ウォームとトルク伝達用ウォームホイールとの噛み合いを良好にできる。従って、請求項２のウォームギヤ機構を、例えば車両用ステアリング装置に搭載した場合には、車両用ステアリング装置の操舵感覚をより一層高めることができる。

請求項３に係る発明では、電動パワーステアリング装置において、電動モータで発生したトルクをステアリング系に伝達する動力伝達機構として、ウォームギヤ機構を採用したので、バックラッシを除去したウォームギヤ機構の耐久性を、より高めることができる。
さらには、ウォームギヤ機構のバックラッシを除去することによって、ステアリングハンドルを操舵するときの歯同士の打音の発生を、より抑制することができ、この結果、車室内の騒音をより一層低減することができる。

さらに請求項３に係る発明では、ウォームギヤ機構のバックラッシを除去することによって、ウォームに対するトルク伝達用ウォームホイール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を切り返し操作したときに、ウォームギヤ機構からステアリング系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、ウォームでトルク伝達用ウォームホイールを回転させた場合に、歯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の戻り作動を良好にすることができる。
さらに請求項３に係る発明では、補助ウォームホイールの歯のうち、１つがウォームのねじ山に噛み合うときに、他の歯がねじ山に干渉することを防止できるので、噛み合いを円滑にすることができ、結果として、噛み合い摩擦抵抗を抑制することができる。
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。

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。以下、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説明する。
図１は本発明に係る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１０は、車両のステアリングハンドル２１から車両の操舵車輪（前輪）２９，２９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、ステアリングハンドル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（入力軸）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に形成したピニオン３１と、ラック軸２６に形成したラック３２とからなる。

運転者がステアリングハンドル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、ステアリングハンドル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、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。
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は本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図であり、左端部及び右端部を断面して表したものである。この図は、電動パワーステアリング装置１０のラック軸２６を、車幅方向（図左右方向）に延びるハウジング５１に軸方向へスライド可能に収容したことを示す。
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を連結した軸である。５３，５３はダストシール用ブーツである。

図３は図２の３−３線断面図であり、電動パワーステアリング装置１０の縦断面構造を示す。
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、このハウジング５１の上部開口を上部カバー部５４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５４に取付けたものである。

ウォームギヤ機構４４は、駆動側のウォーム４７にトルク伝達用ウォームホイール４８を噛合わせることで、ウォーム４７からトルク伝達用ウォームホイール４８を介して負荷側にトルクを伝達することができるようにしたものである。さらにウォームギヤ機構４４は、トルク伝達用ウォームホイール４８に対して同一の回転中心ＣＬ上、すなわち、同心上で相対回転可能に配置した補助ウォームホイール４９を備え、ウォーム４７に補助ウォームホイール４９を噛合わせたものである。

回転中心ＣＬは、ピニオン軸２４の中心でもある。補助ウォームホイール４９は、ウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との間の、バックラッシを除去するために設けた補助的な歯車である。

ハウジング５１は、上下に延びるピニオン軸２４の上部、長手中央部及び下端を３個の軸受５５〜５７を介して回転可能に支承したものであり、さらに電動モータ４３を取付けるとともに、ラックガイド７０を備える。図中、５８はロックナット、５９はオイルシールである。

ところで、操舵トルクセンサ４１は、ピニオン軸２４に、残留歪みが付与され作用トルクに応じて磁歪特性が変化する第１残留歪み部６１及び第２残留歪み部６２を設け、これら第１・第２残留歪み部６１，６２の周囲に、第１・第２残留歪み部６１，６２に生じた磁歪効果を電気的に検出する検出部６３を設け、検出部６３の検出信号をトルク検出信号として出力するようにした、磁歪式トルクセンサである。

第１・第２残留歪み部６１，６２は、ピニオン軸２４の軸長手方向に互いに逆方向の残留歪みが付与された磁歪膜からなる。
検出部６３は、ピニオン軸２４を通した筒状のコイルボビン６４，６５と、コイルボビン６４，６５に巻いた第１多層ソレノイド巻きコイル６６並びに第２多層ソレノイド巻きコイル６７と、第１・第２多層ソレノイド巻きコイル６６，６７の周囲を囲う磁気シールド用バックヨーク６８と、からなる。

ラックガイド７０は、ラック３２と反対側からラック軸２６に当てるガイド部７１と、このガイド部７１を圧縮ばね７２を介して押す調整ボルト７３と、からなる押圧手段である。ガイド部７１と調整ボルト７３との間には、調整ボルト７３の調整方向に若干の隙間を有する。ガイド部７１は、ラック軸２６の背面を滑らせる当て部材７４を備える。７５はロックナットである。

ラックガイド７０によって、ラック軸２６をその軸方向へ摺動可能に支持することができる。さらにラックガイド７０によれば、ハウジング５１にねじ込んだ調整ボルト７３にて、圧縮ばね７２を介してガイド部７１を適切な押圧力で押すことにより、ガイド部７１でラック３２に予圧を与えて、ラック３２をピニオン３１に押し付けることができる。これにより、ラック３２とピニオン３１との間のバックラッシを除去することができる。

図４は図２の４−４線断面図であり、ピニオン軸２４と電動モータ４３とウォームギヤ機構４４との関係を示す。
電動モータ４３は、モータ軸４３ａを横向きにしてハウジング５１に取付け、ハウジング５１内にモータ軸４３ａを延したものである。

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、電動モータ４３のモータ軸４３ａにカップリング４５を介して連結したウォーム軸４６と、ウォーム軸４６に一体に形成したウォーム４７と、ウォーム４７に噛み合わせたトルク伝達用ウォームホイール４８と、からなる。トルク伝達用ホイール４８はピニオン軸２４に結合したものである。
この図は、水平に延びるウォーム軸４６の両端部を軸受８１，８２を介してハウジング５１にて回転可能に支承したことを示す。

図５は本発明に係るウォームギヤ機構の分解図である。上記図３を参照しつつ説明すると、ウォームギヤ機構４４は、ピニオン軸２４にトルク伝達用ウォームホイール４８を軸方向移動を規制して結合し、ピニオン軸２４に補助ウォームホイール４９を回転可能に取付けるとともに、トルク伝達用ウォームホイール４８の上に補助ウォームホイール４９を重ね、さらに、補助ウォームホイール４９の上に抑え板９１を重ねるとともに、抑え板９１の上でピニオン軸２４の止め溝２４ａに止め輪９２を止めることで、補助ウォームホイール４９及び抑え板９１をトルク伝達用ウォームホイール４８及び止め輪９２によって軸方向移動を規制したものである。

トルク伝達用ウォームホイール４８は、嵌合孔１０１を有した円盤状を呈するホイール本体１０２の外周面に歯１０３・・・（・・・は複数を示す。以下同じ。）を一体に形成した歯車である。嵌合孔１０１は、ピニオン軸２４に結合するセレーション溝を有する。
補助ウォームホイール４９は、嵌合孔１１１を有した円盤状を呈するホイール本体１１２の外周面に、トルク伝達用ウォームホイール４８側へ向かって延びる歯１１３・・・を一体に形成した、いわゆる冠状（キャップ状とも言う。）の歯車である。

さらに図５は、トルク伝達用ウォームホイール４８に対して補助ウォームホイール４９の位相（周方向の位置）を異ならせて保持する、複数（例えば４個）の位相保持機構１２０・・・をウォームギヤ機構４４に備えたことを示す。

図６（ａ）〜（ｄ）は本発明に係る位相保持機構の構成図である。（ａ）は位相保持機構１２０の断面構成を示し、上記図３に対応させて表した。（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面構成を示す。（ｃ）は（ｂ）のｃ−ｃ線断面構成を示す。（ｄ）は位相保持機構１２０の変形例を示し、（ｃ）に対応させて表した。

図５及び図６に示すように位相保持機構１２０は、トルク伝達用ウォームホイール４８の上面から起立した丸棒状のピン１２１と、ピン１２１を嵌合するために補助ウォームホイール４９に上下貫通した長孔１２２と、長孔１２２の長手方向の一端１２２ａとピン１２１との間に介在した弾発部材としての圧縮ばね１２３と、からなる。

長孔１２２は、補助ウォームホイール４９の回転中心ＣＬと同心とした円弧状の細長い貫通孔であり、圧縮ばね１２３を収納できる大きさを有する。トルク伝達用ウォームホイール４８に対して、補助ウォームホイール４９を回転方向に圧縮ばね１２３で弾発することができる。
抑え板９１は、長孔１２２から圧縮ばね１２３が脱落することを防止するために、補助ウォームホイール４９に重ねる部材であって、ピン１２１の先端を逃がす逃がし孔９１ａを有する。なお、長孔１２２は（ｄ）に示す変形例のように、一端１２２ａを平坦な形状にしてもよい。

図７は本発明に係るウォームギヤ機構の平面図であり、補助ウォームホイール４９の一部を断面して表した。この図は、補助ウォームホイール４９のピッチ円直径Ｄ２をトルク伝達用ウォームホイール４８のピッチ円直径Ｄ１よりも大きく設定して（Ｄ１＜Ｄ２）、ウォーム４７に補助ウォームホイール４９を噛合わせたことを示す。
複数の位相保持機構１２０・・・は全て同一構成であり、補助ウォームホイール４９の回転中心ＣＬを中心として、周方向に等ピッチで配列したものである。

ウォーム４７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。トルク伝達用ウォームホイール４８及び補助ウォームホイール４９は、ナイロン樹脂等の樹脂製品である。金属製品のウォーム４７に樹脂製品のトルク伝達用ウォームホイール４８及び補助ウォームホイール４９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、騒音をより低減させることができる。

ウォーム４７の歯１３１の軸直角断面はほぼ台形歯形であり、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３の軸直角断面はインボリュート歯形である。ウォーム４７のねじ山は１条であり、このねじ山１３１のピッチはＰｉである。
トルク伝達用ウォームホイール４８の中心ＣＬからウォーム４７の中心ＷＬまでの距離（中心間の距離）はＸｃである。この中心間の距離Ｘｃは次の（１）式で求められる。但し、ウォーム４７にトルク伝達用ウォームホイール４８を噛合わせたときのウォーム４７のピッチ円直径をｄ１とする。
Ｘｃ＝（Ｄ１＋ｄ１）／２ ……… （１）

図８（ａ）〜（ｅ）は本発明に係るウォームギヤ機構の構成図である。（ａ）はウォームギヤ機構４４の断面構成を示し、上記図３に対応させて表した図である。（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面構成を示す。

（ａ）及び（ｂ）に示すように、冠状を呈する補助ウォームホイール４９は、歯１１３・・・がトルク伝達用ウォームホイール４８の外周面１０４を囲うように重ねることで、ウォーム４７に噛合わせるようにしたものである。このため、トルク伝達用ウォームホイール４８に補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・が干渉することはない。

補助ウォームホイール４９のピッチ円直径Ｄ２を、トルク伝達用ウォームホイール４８のピッチ円直径Ｄ１よりも大きく設定したので、ウォーム４７に対して、トルク伝達用ウォームホイール４８とは異なる噛合い位相（周方向の位置）で、補助ウォームホイール４９を噛合わせることができる。このため、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯幅を十分な大きさ（例えば、ウォーム４７の外径と略同じ大きさ）に設定することができる。この結果、ウォーム４７の歯１３１に対するトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３の接触面積を十分に確保することができる。従って、ウォームギヤ機構４４の耐久性を、より高めることができる。

ウォーム４７の中心から補助ウォームホイール４９のピッチ円までの距離はｒである。この距離ｒは次の（２）式で求められる。
ｒ＝（Ｄ１＋ｄ１−Ｄ２）／２ ……… （２）

なお、距離ｒは任意であり、望ましくは零の方がよい。より具体的には、ピッチ円直径Ｄ２の大きさは、トルク伝達用ウォームホイール４８に補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・が干渉することがなく、しかも、ウォーム４７に補助ウォームホイール４９が噛合うことができる大きさであればよい。

さらにウォームギヤ機構４４は、補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・がトルク伝達用ウォームホイール４８の外周面１０４を囲うように、補助ウォームホイール４９を、いわゆる冠状に形成したことを特徴とする。従って、トルク伝達用ウォームホイール４８に補助ウォームホイール４９を付加した構成であるにもかかわらず、トルク伝達用ウォームホイール４８に補助ウォームホイール４９が干渉することはない。このため、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯幅を、より一層十分な大きさに設定することができる。この結果、ウォーム４７の歯１３１に対するトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３の接触面積をより一層十分に確保することができる。従って、ウォームギヤ機構４４の耐久性を、より一層高めることができる。

さらにまた、ウォームギヤ機構４４は、ウォーム４７に補助ウォームホイール４９を噛合わせたときのウォーム４７のピッチ円直径ｄ２を、ウォーム４７にトルク伝達用ウォームホイール４８を噛合わせたときのウォーム４７のピッチ円直径ｄ１よりも、小さく設定した（ｄ１＞ｄ２）ことを特徴とする。

ウォーム４７のねじ山（歯）１３１のピッチＰｉが一定であるのに対して、ウォーム４７に補助ウォームホイール４９を噛合わせたときのウォーム４７のピッチ円直径ｄ２を小さく設定したので、その分、ねじ山１３１の進み角を大きくすることができる。進み角が大きくなれば、ウォーム４７と補助ウォームホイール４９との間の摩擦損失は低減する。摩擦損失が小さいので、ウォーム４７によって補助ウォームホイール４９を回す力は小さくてすむ。従って、ウォームギヤ機構４４をより円滑に作動させることができるとともに、ウォームギヤ機構４４の耐久性をより高めることができる。

図８（ｃ）は図８（ａ）のｃ−ｃ線断面構成を示し、ウォーム４７に対するトルク伝達用ウォームホイール４８の噛合い状態を表す。すなわち、ウォーム４７の歯１３１の左の歯面１３１ａにトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３の右の歯面１０３ｂが当たっている。

図８（ｄ）は図８（ａ）のｄ−ｄ線断面構成を示し、図８（ｅ）は図８（ｂ）をｅ矢視方向から見た断面構成を示す。これらの（ｄ）及び（ｅ）はウォーム４７に対する補助ウォームホイール４９の噛合い状態を表す。すなわち、ウォーム４７の歯１３１の右の歯面１３１ｂに補助ウォームホイール４９の歯１１３の左の歯面１１３ａが当たっている。

図９は本発明に係るウォームギヤ機構の模式図であり、上記図８（ｃ）及び図８（ｄ）を組合わせて模式的に表した図である。
ウォームギヤ機構４４は、ウォーム４７に対するトルク伝達用ウォームホイール４８並びに補助ウォームホイール４９の噛合い位置で、ウォーム４７の歯１３１の両面１３１ａ，１３１ｂ、すなわち左右の歯面１３１ａ，１３１ｂをトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３と補助ウォームホイール４９の歯１１３とによって挟み込むように構成し、この挟み込み状態を維持する方向（矢印Ｒ１方向）に、トルク伝達用ウォームホイール４８に対して補助ウォームホイール４９を圧縮ばね１２３（弾発部材１２３）で弾発したことを特徴とする。

言い換えると、位相保持機構１２０は、トルク伝達用ウォームホイール４８側のピン１２１と、補助ウォームホイール４９側の長孔１２２の一端１２２ａと、の間に介在させた圧縮ばね１２３によって、トルク伝達用ウォームホイール４８に対し補助ウォームホイール４９を矢印Ｒ１方向に弾発する。
その弾発力により、左右の歯面１３１ａ，１３１ｂをトルク伝達用ウォームホイール４８の左の歯１０３と、補助ウォームホイール４９の右の歯１１３とで、挟み込んだ中立状態に維持することができる。
この結果、ウォーム４７に対するトルク伝達用ウォームホイール４８や補助ウォームホイール４９との間のバックラッシを除去することができる。

次に、上記構成のウォームギヤ機構４４の作用について、図９に基づき説明する。この図は、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯溝（左の歯１０３と右の歯１０３との間）にウォーム４７の歯１３１が噛合っていることを示す。この状態においては、ウォーム４７の歯１３１と、トルク伝達用ウォームホイール４８の右の歯１０３との間に、若干のバックラッシ（隙間）を有する。

この図９の状態において、ウォーム４７が正回転したときには、ウォーム４７の歯１３１はトルク伝達用ウォームホイール４８における左の歯１０３の、右の歯面１０３ｂを矢印Ｒ１方向（図反時計回り方向）に押して、回転させる。このときに、歯１０３，１３１同士の打音は発生しない。
補助ウォームホイール４９は、位相保持機構１２０を介してトルク伝達用ウォームホイール４８と共に連れ回る。

一方、この図の状態において、ウォーム４７が逆回転したときには、圧縮ばね１２３の弾発力に抗して、ウォーム４７の歯１３１は補助ウォームホイール４９の歯１１３の、左の歯面１１３ａを矢印Ｒ２方向（図時計回り方向）に押して、回転させる。

補助ウォームホイール４９が、歯１０３，１３１間のバックラッシ分の一定角度だけ、矢印Ｒ２方向へ変位したときに、ウォーム４７の歯１３１の右の歯面１３１ｂは、トルク伝達用ウォームホイール４８における右の歯１０３の、左の歯面１０３ａに当たる。
この場合、圧縮ばね１２３の弾発力に抗して、補助ウォームホイール４９の歯１１３を押しながら、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３に緩やかに当たるので、歯１０３，１３１同士の打音は小さくてすむ。

ウォーム４７が更に逆回転することで、トルク伝達用ウォームホイール４８を矢印Ｒ２方向に回転させることができる。補助ウォームホイール４９は、トルク伝達用ウォームホイール４８と共に連れ回る。
なお、圧縮ばね１２３（弾発部材１２３）の弾発力の大きさは、適宜設定すればよい。

このように、ウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との間の、歯１０３，１３１同士の打音の発生をより抑制することができる。
しかも、上記図８（ａ）に示すようにウォーム４７を軸方向から見たときに、ウォーム４７に対するトルク伝達用ウォームホイール４８の噛合わせ部分を中心として（すなわち、図８（ａ）に示すウォーム４７の中心ＷＬを通る中心線ＣＷに対して）、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯幅部分を左右対称形にすることができる。また、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３に、従来のようにバックラッシ抑制用部品を保持させるための保持溝を設けることなく、一体に形成することができる。従って、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３の加工精度を高めることができるとともに、ウォーム４７に対するトルク伝達用ウォームホイール４８の良好な噛合い状態を維持することができる。

ところで、図９において、ウォーム４７を逆回転することで、トルク伝達用ウォームホイール４８を矢印Ｒ２方向に回転させたときには、ウォーム４７の歯１３１と、トルク伝達用ウォームホイール４８の左の歯１０３と、の間に若干のバックラッシができる。その後に、ウォーム４７を正回転したときには、歯１０３，１３１同士の打音が発生する。

これに対して、上述のように圧縮ばね１２３の弾発力の大きさは、車両を停止した状態で電動パワーステアリング装置１０（図１参照）を操舵、すなわち、据え切り操舵をする場合や、低速走行の場合のように、大きい補助トルクを必要とする場合に、歯１０３，１３１同士の打音を抑制できる大きさに設定している。必要な補助トルクが大きいので、圧縮ばね１２３の弾発力は比較的大きい。

次に、ウォーム４７の構成について図７、図８、図１０及び図１１に基づき説明する。
図１０は比較例のウォームギヤ機構の要部平面図であり、上記図７に対応させるとともに、補助ウォームホイール４９を断面して表した。図１１は本発明に係るウォームギヤ機構の要部平面図であり、上記図７に対応させるとともに、補助ウォームホイール４９を断面して表した。

図８（ａ）に示すように、ウォーム４７に対するトルク伝達用ウォームホイール４８の噛み合わせ構造は、一般的な噛み合わせである。すなわち、ウォーム４７を軸方向から見たときに、ウォーム４７の中心ＷＬを通る中心線ＣＷ上で、ウォーム４７のねじ山１３１にトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３を噛合わせたものである。トルク伝達用ウォームホイール４８のピッチ円半径（Ｄ１の１／２）は、ウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との中心間の距離Ｘｃよりも小さい。

図１０に示すように、比較例のウォーム４７に設けたねじ山１３１の全長Ｌ１ｃが大きい場合であっても、トルク伝達用ウォームホイール４８の全ての歯１０３・・・は、ねじ山１３１に適切に且つ円滑に噛み合う。噛み合いが円滑なので、ねじ山１３１に歯１０３・・・が噛み合うときの摩擦抵抗が、噛み合い位置によって増大することはない。

一方、上述のように補助ウォームホイール４９は、トルク伝達用ウォームホイール４８と同心ＣＬ上に有する。補助ウォームホイール４９のピッチ円直径Ｄ２は、トルク伝達用ウォームホイール４８のピッチ円直径Ｄ１よりも大きい。しかも、ウォーム４７に対して、トルク伝達用ウォームホイール４８とは異なる噛合い位相で、補助ウォームホイール４９を噛合わせたものである。

ここで、比較例のウォーム４７に設けたねじ山（歯）１３１の全長Ｌ１ｃのうち、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が実際に噛み合っている長さＬ２を「実噛み合い長さＬ２」と言うことにする。また、実噛み合い長さＬ２の部分のことを、「実噛み合いエリアＡｐ」と言うことにする。実噛み合い長さＬ２は例えば、ねじ山１３１のピッチＰｉの２倍程度である。ねじ山１３１の全長Ｌ１ｃのうち、補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・が実際に噛み合っている長さも、実噛み合い長さＬ２と同じＬ２である。

比較例のウォーム４７は、ねじ山１３１の全長Ｌ１ｃのうち、中央部の実噛み合いエリアＡｐに対して軸方向両側に、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が実際に噛み合っていない非噛み合いエリアＡ１ｃ，Ａ２ｃを有する。
例えば、一方の非噛み合いエリアＡ１ｃの長さＬ３ｃは、ねじ山１３１のピッチＰｉの１．７５倍程度であり、他方の非噛み合いエリアＡ２ｃの長さＬ４ｃは、ねじ山１３１のピッチＰｉの１．５倍程度である。従って、ねじ山１３１の全長Ｌ１ｃは、ねじ山１３１のピッチＰｉの５．２５倍程度である。

ねじ山１３１の歯面に対する、補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・の各歯面の噛み合い状態（接触状態）を考えたときに、実噛み合いエリアＡｐにおいては適切である。しかし、非噛み合いエリアＡ１ｃ，Ａ２ｃにおいても適切な噛み合い状態を確保することは、容易でない。このことは、ねじ山１３１の端Ｑ１，Ｑ２側で噛み合うほど、顕著になる。これは、噛み合い位置が変化することにより、ねじ山１３１の歯面に対して、補助ウォームホイール４９の歯１１３の歯面の接触角度が、大きく変化するからである。

このようなことから、図１０の比較例に示すように、ウォーム４７に設けたねじ山１３１の全長Ｌ１ｃが大きい場合には、補助ウォームホイール４９の一部の歯１１３・・・は、必ずしも最適な噛み合い状態ではない。噛み合いが円滑でないと、ねじ山１３１に歯１１３・・・が噛み合うときの摩擦抵抗は大きくならざるを得ない。

これに対して本発明の実施の形態では、図１１に示すように、ねじ山１３１の全長Ｌ１を短くすることにより、実噛み合い長さＬ２に対してねじ山１３１の全長Ｌ１をほぼ同等に設定したことを特徴とする。

詳しく説明すると、ウォーム４７に設けたねじ山１３１の全長をＬ１とする。全長Ｌ１のうち、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が実際に噛み合っている長さＬ２を「実噛み合い長さＬ２」と言うことにする。この実噛み合い長さＬ２は、図１０の比較例と同じ大きさである。補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・が実際に噛み合っている長さも、実噛み合い長さＬ２と同じＬ２である。実噛み合い長さＬ２の部分のことを「実噛み合いエリアＡｐ」と言い、これも図１０の比較例と同じである。

本発明のウォーム４７は、連続したねじ山１３１の全長Ｌ１のうち、中央部の実噛み合いエリアＡｐの両側、すなわちウォーム４７の軸方向両側に、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が実際に噛み合っていない非噛み合いエリアＡ１，Ａ２を有する。本発明においては、非噛み合いエリアＡ１，Ａ２の長さＬ３，Ｌ４を極力小さくすることにより、ねじ山１３１の全長Ｌ１を小さくしたので、この結果、実噛み合い長さＬ２に対してねじ山１３１の全長Ｌ１をほぼ同等に設定することができた。

補助ウォームホイール４９は、ウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との間の、バックラッシを除去するために設けた補助的な歯車であるから、ねじ山１３１に対して少なくとも１個の歯１１３が噛み合うことができればよい。
従って実質的には、非噛み合いエリアＡ１，Ａ２の長さＬ３，Ｌ４を０（零）にすることで、ねじ山１３１の全長Ｌ１は実噛み合い長さＬ２と同一であればよい。但し、ウォーム４７に対するトルク伝達用・補助ウォームホイール４８，４９の組付け精度や加工誤差を考慮すると、ねじ山１３１の全長Ｌ１は実噛み合い長さＬ２よりも若干大きいことが好ましい。このため本発明においては、実噛み合い長さＬ２に対して、ねじ山１３１の全長Ｌ１をほぼ同等に設定することにした。

特に、ねじ山１３１の歯面に、補助ウォームホイール４９の歯１１３の歯面が接する側である、他方の非噛み合いエリアＡ２の長さＬ４を、極力小さくすることが好ましい。
例えば、一方の非噛み合いエリアＡ１の長さＬ３は、ねじ山１３１のピッチＰｉの０．５倍程度であり、他方の非噛み合いエリアＡ２の長さＬ４は、ねじ山１３１のピッチＰｉの０．２５倍程度である。従って、ねじ山１３１の全長Ｌ１は、ねじ山１３１のピッチＰｉの２．７５倍程度である。

以上の説明をまとめると、本発明のウォームギヤ機構４４では、実噛み合い長さＬ２に対して、ねじ山の全長Ｌ１をほぼ同等に設定することにより、全長Ｌ１を小さくすることができる。全長Ｌ１を小さく設定することで、ねじ山１３１に対する補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・の噛み合い範囲を狭くした。
このようにすることで、ねじ山１３１の歯面に対し、補助ウォームホイール４９の１つの歯１１３の歯面が適切な接触角度で噛み合い、トルク伝達用ウォームホイール４８の回転と共に順次回転移動し、他の歯１１３・・・と干渉しないようにすることができる。
従って、補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・のうち、１つがねじ山１３１に噛み合うときに、他の歯１１３・・・がねじ山１３１に干渉することを防止できる。噛み合いを円滑にすることができるので、結果として、噛み合いの摩擦抵抗を抑制することができる。従って、電動パワーステアリング装置１０の操舵感覚を、より高めることができる。

以上の説明から明らかなように、ねじ山１３１の全長Ｌ１は、ねじ山１３１の歯面に補助ウォームホイール４９の歯１１３の歯面が適切な接触角度で噛み合うことができる範囲、すなわち有効な長さである。この範囲においては、ねじ山１３１に対する補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・の干渉を防止することができる。従って、全長Ｌ１のことを「有効長さＬ１」と言い換えることができる。

次に、電動パワーステアリング装置及びウォームギヤ機構の変形例について、図１２に基づき説明する。変形例の電動パワーステアリング装置１０は、ウォームギヤ機構４４Ａが、上記図１１に示す構成とは相違し、その他の構成が同一である。
なお、上記図１〜図９及び図１１に示す構成と同様の構成については同一符号を付し、その説明を省略する。また、上記図１〜図９に示す構成については変形例においても同様なので、図面を省略する。

図１２は本発明に係るウォームギヤ機構（変形例）の要部平面図であり、上記図１１に対応させるとともに、補助ウォームホイール４９を断面して表した。
変形例のウォームギヤ機構４４Ａは、ウォーム４７Ａに設けたねじ山１３１のうち、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が実際に噛み合っている部分のねじ山１３１ＡのピッチＰｉに対して、噛み合っていない部分のねじ山１３１Ｂ，１３１ＣのピッチＰｉｂ，Ｐｉｃを大きく設定したことを特徴とする。

詳しく説明すると、ウォーム４７Ａに設けた、ピッチＰｉのねじ山１３１Ａの全長を、図１１の構成と同様に一端Ｑ１１から他端Ｑ１２までのＬ１とする。ねじ山１３１Ａの全長Ｌ１のうち、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が実際に噛み合っている長さＬ２を「実噛み合い長さＬ２」と言うことにする。この実噛み合い長さＬ２は、図１１の構成と同じ大きさである。補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・が実際に噛み合っている長さも、実噛み合い長さＬ２と同じＬ２である。実噛み合い長さＬ２の部分のことを「実噛み合いエリアＡｐ」と言い、これも図１１の構成と同じである。

変形例のウォーム４７Ａは、連続したねじ山１３１Ａの全長Ｌ１のうち、中央部の実噛み合いエリアＡｐの軸方向両側に、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が実際に噛み合っていない非噛み合いエリアＡ１，Ａ２を有する。非噛み合いエリアＡ１，Ａ２の長さＬ３，Ｌ４を極力小さくすることにより、ねじ山１３１Ａの全長Ｌ１を小さくしたので、この結果、実噛み合い長さＬ２に対してねじ山１３１Ａの全長Ｌ１をほぼ同等に設定することができた。

非噛み合いエリアＡ１，Ａ２の長さＬ３，Ｌ４については、上記図１１の構成と同じ大きさである。実質的には、長さＬ３，Ｌ４を０にすることで、ねじ山１３１Ａの全長Ｌ１は実噛み合い長さＬ２と同一であればよい。しかし、ウォーム４７に対するトルク伝達用・補助ウォームホイール４８，４９の組付け精度や加工誤差を考慮して、ねじ山１３１Ａの全長Ｌ１を実噛み合い長さＬ２よりも若干大きくした。このため変形例においては、実噛み合い長さＬ２に対して、ねじ山１３１Ａの全長Ｌ１をほぼ同等に設定することにした。

さらに変形例のウォーム４７Ａは、非噛み合いエリアＡ１，Ａ２の軸方向両側に歯逃げ用エリアＡ３，Ａ４を有する。
歯逃げ用エリアＡ３は、非噛み合いエリアＡ１に隣接したエリアであって、ねじ山１３１Ａの一端Ｑ１１に連なるねじ山１３１Ｂを有した部分である。ねじ山１３１ＢのピッチはＰｉｂである。一方、歯逃げ用エリアＡ４は、非噛み合いエリアＡ２に隣接したエリアであって、ねじ山１３１Ａの他端Ｑ１２に連なるねじ山１３１Ｃを有した部分である。ねじ山１３１ＣのピッチはＰｉｃである。

当然のことながら、ねじ山１３１Ｂ，１３１Ｃは、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が噛み合っていない部分のねじ山である。ねじ山１３１Ｂ，１３１ＣのピッチＰｉｂ，Ｐｉｃは、ねじ山１３１ＡのピッチＰｉよりも大きい。なお、ピッチＰｉｂ，Ｐｉｃ同士が互いに同一又は相違することは任意である。このように、変形例のウォーム４７Ａに設けたねじ山１３１のピッチＰｉ，Ｐｉｂ，Ｐｉｃは不等ピッチである。

なお、非噛み合いエリアＡ１，Ａ２については廃止することができる。廃止した場合には、中央部の実噛み合いエリアＡｐの軸方向両側に、歯逃げ用エリアＡ３，Ａ４を有することになる。

以上の説明をまとめると、変形例のウォームギヤ機構４４Ａでは、ねじ山１３１のうち、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が実際に噛み合っていない部分のねじ山１３１Ｂ，１３１ＣのピッチＰｉｂ，Ｐｉｃを大きく設定したことにより、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が噛み合っていないねじ山１３１Ｂ，１３１Ｃに対しては、補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・も噛み合わないようにしたものである。

このようにすることで、ねじ山１３１の歯面に対し、補助ウォームホイール４９の１つの歯の歯面が適切な接触角度で噛み合い、トルク伝達用ウォームホイール４８の回転と共に順次回転移動し、他の歯１１３・・・と干渉しないように、ねじ山１３１に対する歯１１３・・・の噛み合い範囲を狭くした。補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・のうち、１つがねじ山１３１に噛み合うときに、他の歯１１３・・・がねじ山１３１に干渉することを防止できる。噛み合いを円滑にすることができるので、結果として、噛み合いの摩擦抵抗を抑制することができる。さらに、ウォーム４７のねじ山１３１が全長にわたって形成されているので、ウォーム４７全体の曲げ剛性を大きくでき、ウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との噛み合いを良好にできる。このようなことから、電動パワーステアリング装置１０の操舵感覚を、より一層高めることができる。

なお、本発明は実施の形態では、図１０〜図１２に示す構成において、ねじ山１３１のうち、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３・・・が実際に噛み合っていない部分のねじ山の「歯たけ」（歯の全高さ）を小さくすることによっても、図１１や図１２に示す構成と同様の作用、効果を奏することがができる。
ねじ山１３１の歯元又は歯底の部分だけを残すことで「歯たけ」を小さくすれば、ねじ山１３１に対する補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・の噛み合い範囲を、狭くすることができるからである。
例えば、図１０に示す構成において、非噛み合いエリアＡ１ｃ，Ａ２ｃの長さＬ３ｃ，Ｌ４ｃの部分の「歯たけ」を小さくすることで、全長Ｌ１ｃのうち、実噛み合いエリアＡｐの実噛み合い長さＬ２を「有効長さＬ２」とすることができる。

また、請求項３の電動パワーステアリング装置における電動モータは、操舵トルクの検出信号に応じた補助トルクを発生する構成に限定されるものではなく、トルクを発生するとともにこのトルクをウォームギヤ機構を介してステアリング系に伝える構成であればよい。

本発明のウォームギヤ機構は、ステアリングハンドルで発生した操舵トルクを操舵トルクセンサにて検出し、この操舵トルクセンサの検出信号に応じて電動モータが補助トルクを発生し、この補助トルクを前記ウォームギヤ機構を介してステアリング系に伝える車両用電動パワーステアリング装置に好適である。

本発明に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。 本発明に係る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。 本発明に係るウォームギヤ機構の分解図である。 本発明に係る位相保持機構の構成図である。 本発明に係るウォームギヤ機構の平面図である。 本発明に係るウォームギヤ機構の構成図である。 本発明に係るウォームギヤ機構の模式図である。 比較例のウォームギヤ機構の要部平面図である。 本発明に係るウォームギヤ機構の要部平面図である。 本発明に係るウォームギヤ機構（変形例）の要部平面図である。 従来のウォームギヤ機構の概要図（その１）である。 従来のウォームギヤ機構の概要図（その２）である。

符号の説明

１０…電動パワーステアリング装置、２０…ステアリング系、２１…ステアリングハンドル、２９…操舵車輪、４１…操舵トルクセンサ、４３…電動モータ、４４，４４Ａ…ウォームギヤ機構、４７…ウォーム、４８…トルク伝達用ウォームホイール、４９…補助ウォームホイール、１０３…トルク伝達用ウォームホイールの歯、１１３…補助ウォームホイールの歯、１２３…弾発部材（圧縮ばね）、１３１…ウォームのねじ山（歯）、１３１Ａ…トルク伝達用ウォームホイールの歯が実際に噛み合っている部分のねじ山、１３１Ｂ，１３１Ｃ…トルク伝達用ウォームホイールの歯が噛み合っていない部分のねじ山、ＣＬ…回転中心、Ｄ１…トルク伝達用ウォームホイールのピッチ円直径、Ｄ２…補助ウォームホイールのピッチ円直径、Ｌ１…ウォームに設けたねじ山の全長（有効長さ）、Ｌ２…実噛み合い長さ、Ｐｉ…トルク伝達用ウォームホイールの歯が実際に噛み合っている部分のねじ山のピッチ、Ｐｉｂ，Ｐｉｃ…トルク伝達用ウォームホイールの歯が噛み合っていない部分のねじ山のピッチ、ＷＬ…ウォーム４７の中心。

Claims (3)

1. 駆動側のウォームに噛合わせることで、ウォームから負荷側にトルクを伝達するトルク伝達用ウォームホイールと、
   該トルク伝達用ウォームホイールと同心上に設けた補助ウォームホイールと、
   前記トルク伝達用ウォームホイールと前記補助ウォームホイールとを、それぞれの噛合い位相が異なるように弾性付勢することにより、前記それぞれのウォームホイールで前記ウォームを挟み込ませる弾発部材と、
   を備え、
   前記補助ウォームホイールのピッチ円直径を前記トルク伝達用ウォームホイールのピッチ円直径よりも大きく設定して、前記ウォームに前記補助ウォームホイールを噛合わせたウォームギヤ機構において、
   前記ウォームに設けたねじ山の全長のうち、前記トルク伝達用ウォームホイールの歯が実際に噛み合っている長さを実噛み合い長さとしたときに、この実噛み合い長さに対して前記ねじ山の有効長さをほぼ同等に設定したことを特徴とするウォームギヤ機構。
2. 駆動側のウォームに噛合わせることで、ウォームから負荷側にトルクを伝達するトルク伝達用ウォームホイールと、
   該トルク伝達用ウォームホイールと同心上に設けた補助ウォームホイールと、
   前記トルク伝達用ウォームホイールと前記補助ウォームホイールとを、それぞれの噛合い位相が異なるように弾性付勢することにより、前記それぞれのウォームホイールで前記ウォームを挟み込ませる弾発部材と、
   を備え、
   前記補助ウォームホイールのピッチ円直径を前記トルク伝達用ウォームホイールのピッチ円直径よりも大きく設定して、前記ウォームに前記補助ウォームホイールを噛合わせたウォームギヤ機構において、
   前記ウォームに設けたねじ山のうち、前記トルク伝達用ウォームホイールの歯が実際に噛み合っている部分のねじ山のピッチに対して、噛み合っていない部分のねじ山のピッチを大きく設定したことを特徴とするウォームギヤ機構。
3. 請求項１又は請求項２のウォームギヤ機構と、車両のステアリングハンドルから操舵車輪に至るステアリング系と、トルクを発生するとともにこのトルクを前記ウォームギヤ機構を介して前記ステアリング系に伝える電動モータと、を備えたことを特徴とするウォームギヤ機構を搭載した電動パワーステアリング装置。

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