JP7322417B2 - ウォーム減速機 - Google Patents

Description

本発明は、たとえば電動パワーステアリング装置に組み込んで使用するウォーム減速機に関する。

図１０は、自動車用のステアリング装置の１例を示している。ステアリングホイール１の回転は、ステアリングギヤユニット２の入力軸３に伝達され、入力軸３の回転に伴って左右１対のタイロッド４が押し引きされて、前車輪に舵角が付与される。ステアリングホイール１は、ステアリングシャフト５の後端部に支持固定されており、ステアリングシャフト５は、ステアリングコラム６の内側を軸方向に挿通し、かつ、ステアリングコラム６に回転自在に支持されている。ステアリングシャフト５の前端部は、自在継手７を介して中間シャフト８の後端部に接続され、中間シャフト８の前端部は、別の自在継手９を介して、入力軸３に接続されている。

図１０のステアリング装置には、電動モータ１０を補助動力源として、ステアリングホイール１を操作するのに要する力の低減を図る、電動パワーステアリング装置が組み込まれている。電動パワーステアリング装置には減速機が組み込まれるが、この減速機として、大きなリード角を有し、動力の伝達方向に関して可逆性を有するウォーム減速機が、一般的に使用されている。図１１は、特許第４３８１０２４号公報に記載されている、ウォーム減速機の従来構造の１例を示している。ウォーム減速機１１は、ハウジング１２と、ウォームホイール１３と、ウォーム１４とを備える。

ハウジング１２は、ホイール収容部１５と、自身の中心軸がホイール収容部１５の中心軸に対し捩れの位置に存在し、かつ、軸方向中間部がホイール収容部１５内に開口したウォーム収容部１６とを有する。ウォームホイール１３は、外周面にホイール歯１７を有し、ホイール収容部１５の内側に回転自在に支持されたステアリングシャフト５（図１０参照）の前側部分に、ステアリングシャフト５と同軸に支持固定されている。

ウォーム１４は、軸方向中間部外周面に、ホイール歯１７と噛合するウォーム歯１８を有している。ウォーム１４は、ウォーム歯１８を挟んだ軸方向２箇所位置を、１対の玉軸受１９ａ、１９ｂにより、ウォーム収容部１６の内側に回転自在に支持されている。１対の玉軸受１９ａ、１９ｂのうち、ウォーム１４の先端側の玉軸受１９ａの外輪は、ウォーム収容部１６の奥端側部分の内側に内嵌固定されたホルダ２０に圧入されている。玉軸受１９ａの内輪は、ウォーム１４のうちでウォーム歯１８よりも先端側に位置する部分に設けられた大径部２１に、合成樹脂製のブッシュ２２を介して隙間嵌により外嵌されている。すなわち、玉軸受１９ａの内輪は、ウォーム１４の大径部２１に隙間嵌で外嵌されたブッシュ２２にがたつきなく外嵌されている。ウォーム１４の基端側の玉軸受１９ｂの外輪は、ウォーム収容部１６の開口部に圧入されており、玉軸受１９ｂの内輪は、ウォーム１４の基端部に外嵌されている。ウォーム１４の基端部（図１１の左端部）には、電動モータ１０の出力軸が、トルクの伝達を可能に接続されている。すなわち、ウォーム１４は、電動モータ１０により回転駆動可能となっている。

ウォーム減速機１１では、ホイール歯１７とウォーム歯１８との噛合部に、ウォーム減速機１１を構成する部品のそれぞれの寸法誤差や組立誤差などに基づいて、不可避のバックラッシュが存在する。このバックラッシュの存在に基づき、ステアリングシャフト５の回転方向を変える際に、噛合部で耳障りな歯打ち音が発生する場合がある。図示の例では、このような歯打ち音の発生を抑えるために、ウォーム１４の先端部を、ウォームホイール１３側に向けて弾性的に付勢している。

すなわち、ウォーム１４の基端部はウォーム収容部１６に対し、ラジアル隙間を有する玉軸受１９ｂにより、若干の揺動変位を可能に支持されている。ウォーム１４の大径部２１の外周面と、ブッシュ２２の内周面との間には環状隙間が全周にわたって存在する。ウォーム１４の先端部にはパッド２３が外嵌され、パッド２３とホルダ２０との間に捩りコイルばね２４が設置されている。捩りコイルばね２４によって、パッド２３を、電動モータ１０の中心軸とウォームホイール１３の中心軸に直交する第１の方向（図１１の上下方向）に関して、ウォームホイール１３側に向けて弾性的に押圧することにより、ウォーム１４の先端部を、第１の方向に関して、ウォームホイール１３側に向けて弾性的に押圧している。これにより、ホイール歯１７とウォーム歯１８との間のバックラッシュが抑えられ、歯打ち音の発生が抑えられる。

特許第４３８１０２４号公報

特許第４３８１０２４号公報に記載の構造では、ウォーム１４の先端部を、ウォームホイール１３に近づく方向に押圧可能とするため、ウォーム１４の大径部２１の外周面と、ブッシュ２２の内周面との間に環状隙間が全周にわたって存在する。また、ウォーム１４の大径部２１の外周面と、ブッシュ２２の内周面との間に存在する環状隙間よりも小さいが、ウォーム１４の先端部とパッド２３の通孔との間にも環状隙間が全周にわたって存在する。したがって、ステアリングシャフト５の回転方向を変える際に、ウォーム１４の先端部が、捩りコイルばね２４による押圧方向と直角な方向（図１１の表裏方向）に変位する可能性がある。

本発明は、上述のような事情に鑑み、ウォームの先端部に、ウォームホイールに近づく方向の弾力を付与する手段を備えるウォーム減速機において、ウォームの先端部が付勢方向と直角な方向に変位するのを抑えることができる構造を実現することを目的としている。

本発明のウォーム減速機は、ハウジングと、ウォームホイールと、ウォームと、転がり軸受と、パッドと、弾性部材とを備える。
前記ウォームホイールは、前記ハウジングに回転自在に支持されて、外周面にホイール歯を有する。
前記ウォームは、前記ハウジングに回転自在に支持されて、外周面に、前記ホイール歯と噛合するウォーム歯を有する。
前記転がり軸受は、前記ウォームの先端部に直接または円筒状のブッシュを介して隙間嵌で外嵌された内輪と、前記ハウジングに直接またはホルダを介して内嵌固定された外輪とを有する。
前記パッドは、前記ウォームの先端部で、かつ、前記内輪または前記ブッシュが外嵌された部分から軸方向に外れた部分を内嵌する嵌合孔を有する。
前記弾性部材は、前記パッドに、前記ウォームホイールに近づく方向の弾力を付与する。換言すれば、前記弾性部材は、前記パッドを、前記ウォームホイールに近づく方向に弾性的に付勢する。
前記嵌合孔の内周面と前記ウォームの先端部外周面とは、前記弾性部材により前記パッドに付与される弾力の方向に関して前記ウォームホイールから遠い側の円周方向１箇所位置でのみ接触している。

本発明の第１態様では、前記嵌合孔の中心軸を前記内輪の中心軸に対し、前記ウォームホイールの軸方向にオフセットさせている。
この場合、前記嵌合孔の中心軸を前記内輪の中心軸に対し、前記ウォームホイールの軸方向に関して、前記ホイール歯と前記ウォーム歯との当接面圧が小さくなる方向にオフセットさせることが好ましい。

本発明の第２態様では、前記嵌合孔の内周面と前記ウォームの先端部外周面との接触部が、前記弾性部材により前記パッドに付与される弾力の方向と平行で、かつ、前記嵌合孔の中心軸に直交する仮想直線上から、前記嵌合孔の円周方向に関して外れた位置に存在している。

本発明の第１態様および第２態様のウォーム減速機の何れも、前記弾性部材を、前記パッドに、前記ウォームホイールの中心軸と前記内輪の中心軸とに直交する方向に関して前記ウォームホイール側に向かう方向の弾力を付与するものとすることができる。
あるいは、前記弾性部材を、前記パッドに、前記ウォームホイールの中心軸と前記内輪の中心軸とに直交する方向に対し傾斜した方向で、かつ、前記ウォームホイールに近づく方向の弾力を付与するものとすることができる。この場合、前記ウォームホイールの中心軸と前記内輪の中心軸とに直交する方向と、前記弾性部材により前記パッドに付与される弾力の方向とのなす角度を４５度以下とする。
この場合、前記弾性部材により、前記ウォームホイールの中心軸と前記内輪の中心軸とに直交する方向に関して、前記ウォームホイールに近づくほど、該ウォームホイールの軸方向に関して、前記内輪の中心軸に対する前記嵌合孔のオフセット方向に向かう方向の弾力を、前記パッドに付与することが好ましい。

上述のような本発明のウォーム減速機によれば、ウォームホイールの回転方向を変える際に、ウォームの先端部が弾性部材による付勢方向と直角な方向に変位するのを抑えることができる。

図１は、本発明の実施の形態の第１例のウォーム減速機を組み込んだステアリング装置を下方から見た斜視図である。 図２は、本発明の実施の形態の第１例のウォーム減速機を組み込んだステアリング装置の端面図である。 図３は、図１のＡ－Ａ断面図である。 図４は、図１のＢ－Ｂ断面図である。 図５は、付勢機構を取り出して示す斜視図である。 図６は、内輪の中心軸に対して嵌合孔の中心軸がオフセットしている様子を誇張して示す模式図である。 図７は、付勢機構の分解斜視図である。 図８は、内輪の中心軸に対する嵌合孔の中心軸のオフセット方向を説明するための図である。 図９は、本発明の実施の形態の第２例を示す、図６に相当する図である。 図１０は、ステアリング装置の従来構造の１例を示す部分切断側面図である。 図１１は、図１０のＣ－Ｃ拡大断面図である。

［実施の形態の第１例］
図１～図８は、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例のステアリング装置は、ステアリングシャフト５ａと、ステアリングコラム６ａと、電動モータ１０ａと、ウォーム減速機１１ａとを備える。

ステアリングシャフト５ａは、ステアリングコラム６ａの内側を軸方向に挿通し、かつ、ステアリングコラム６ａに回転自在に支持されている。ステアリングシャフト５ａの後端部には、ステアリングホイール１（図１０参照）が支持固定され、ステアリングシャフト５ａの前端部は、自在継手７を介して中間シャフト８の後端部に、トルクの伝達を可能に接続される。ステアリングコラム６ａは、支持ブラケット２５を介して車体に支持される。

本例のステアリング装置は、ステアリングホイール１の前後位置を調節可能とするテレスコピック機構と、ステアリングホイール１の上下位置を調節可能とするチルト機構とを備える。このために、ステアリングシャフト５ａを、前側のインナシャフト２６と後側のアウタチューブ２７とを、トルク伝達可能に、かつ、伸縮可能に組み合わせることにより構成し、ステアリングコラム６ａを、前側のアウタコラム２８と後側のインナコラム２９とを伸縮可能に組み合わせることにより構成している。

アウタコラム２８の前端部には、ウォーム減速機１１ａのハウジング１２ａを介して前側ブラケット３０が固設されており、この前側ブラケット３０は、車体の幅方向に配置された枢軸に対しこの枢軸を中心とする揺動変位を可能に支持されている。アウタコラム２８は、アウタコラム２８の軸方向に伸長するスリット３１を形成することにより、後側部分の内径を拡縮可能に構成されている。支持ブラケット２５は、アウタコラム２８の後側部分を、車体の幅方向両側から挟持する１対の支持板部３２を有する。１対の支持板部３２は、調節レバー３３の操作に基づいて、それぞれの内側面同士の間隔を拡縮可能に構成されている。これにより、本例のステアリング装置は、ステアリングホイール１の前後位置および上下位置を調節可能としたモードと、ステアリングホイール１を調節後の位置に保持するモードとを切り換え可能に構成されている。

本例のステアリング装置は、運転者がステアリングホイール１を操作するのに要する力の低減を図る、電動アシスト機構をさらに備える。本例では、電動アシスト機構を、電動モータ１０ａの補助動力をステアリングシャフト５ａに付与する、コラムアシスト式としている。具体的には、本例の電動アシスト機構は、電動モータ１０ａの出力軸３４の回転を、ウォーム減速機１１ａにより減速して、ステアリングシャフト５ａに付与するように構成されている。

ウォーム減速機１１ａは、ハウジング１２ａと、ウォームホイール１３ａと、ウォーム１４ａと、転がり軸受３５と、付勢機構３６とを備える。

ハウジング１２ａは、ホイール収容部１５ａと、このホイール収容部１５ａの中心軸に対し捩れの位置にある中心軸を有し、かつ、軸方向中間部がホイール収容部１５ａ内に開口したウォーム収容部１６ａとを備える。本例では、ハウジング１２ａは、アウタコラム２８の前端部に、ホイール収容部１５ａの中心軸とアウタコラム２８の中心軸とが同軸となるように支持固定されている。

ウォームホイール１３ａは、外周面に、はすば歯車であるホイール歯１７ａを有し、かつ、ホイール収容部１５ａの内側に回転自在に支持されている。本例では、ウォームホイール１３ａは、ステアリングシャフト５ａのインナシャフト２６の前側部の周囲に、このインナシャフト２６と一体に回転するように支持固定されている。

ウォーム１４ａは、軸方向中間部外周面に形成された、ねじ状のウォーム歯１８ａをウォームホイール１３ａのホイール歯１７ａと噛合させ、かつ、ウォーム収容部１６ａの内側に回転自在に支持されている。なお、本例では、ウォーム歯１８ａを、ウォーム１４ａの中心軸を上下方向に向けて配置し、ウォーム１４ａの径方向外方からウォーム歯１８ａを見た場合に、歯が右上がりである（右側に向かうほど上側に向かう方向に傾斜した）右ねじれとしている。

ウォーム１４ａは、基端部内周面に雌スプライン部３７を有する。この雌スプライン部３７と、電動モータ１０ａの出力軸３４の外周面に形成された雄スプライン部３９とをスプライン係合させることにより、ウォーム１４ａの基端部と電動モータ１０ａの出力軸３４とを、トルクの伝達を可能に接続している。なお、電動モータ１０ａは、ハウジング１２ａのウォーム収容部１６ａの開口側の端部に、ねじ止めにより結合固定されている。

ウォーム１４ａは、基端部外周面を、先端側に向かうほど外径が段階的に大きくなる段付円筒面としている。具体的には、ウォーム１４ａは、基端部外周面に、ウォーム歯１８ａから遠い側から順に、円筒面部４０と、嵌合面部４１と、円筒面部４２とを有し、かつ、円筒面部４２とウォーム歯１８ａとの間部分に、基端側を向いた段差部４３を有する。

ウォーム１４ａの基端部は、ウォーム収容部１６ａの開口側部分の内周面に形成された軸受保持部４４に、玉軸受４５により、回転および揺動変位を可能に支持されている。玉軸受４５は、外輪４６と、内輪４７と、複数個の玉４８とを備える。

外輪４６は、外周面を、ウォーム収容部１６ａの軸受保持部４４に締り嵌めで内嵌し、かつ、軸受保持部４４の奥端側に形成された段差部４９と、ウォーム収容部１６ａの開口側部分の内周面に係止された止め輪５０との間で軸方向両側から挟持されている。すなわち、外輪４６の軸方向片側面（図３の右側面）は、段差部４９に突き当てられ、かつ、外輪４６の軸方向他側面（図３の左側面）は、止め輪５０に突き当てられている。

内輪４７は、内周面を、ウォーム１４ａの嵌合面部４１にがたつきなく外嵌し、かつ、段差部４３と、円筒面部４０に圧入およびかしめにより固定されたスペーサ５１との間で、１対の弾性体５２を介して、軸方向両側から挟持されている。すなわち、内輪４７の軸方向片側面は、段差部４３に、弾性体５２を介して突き当てられ、かつ、内輪４７の軸方向他側面は、スペーサ５１に、弾性体５２を介して突き当てられている。

以上のような構成により、ウォーム１４ａの基端部は、ウォーム収容部１６ａの軸受保持部４４に対して、回転および揺動変位を可能に支持されている。

また、ウォーム１４ａは、先端部外周面を、段付円筒面としている。具体的には、ウォーム１４ａは、先端部外周面に、ウォーム歯１８ａに近い側の大径円筒面部５３と、ウォーム歯１８ａから遠い側の小径円筒面部５４とを有する。

本例のウォーム減速機１１ａでは、ウォーム１４ａの先端部外周面と、ウォーム収容部１６ａの奥端部内周面との間に、転がり軸受３５と付勢機構３６とを設置している。これにより、ウォーム１４ａの先端部に、ウォームホイール１３ａに近づく方向の弾力を付与して（ウォーム１４ａの先端部を、ウォームホイール１３ａに近づく方向に弾性的に付勢して）、ホイール歯１７ａとウォーム歯１８ａとの噛合部でのバックラッシュを抑えている。

ウォーム収容部１６ａは、奥端部内周面を、段付円筒面としている。具体的には、ウォーム収容部１６ａは、奥端部内周面に、開口側に近い側から順に、ホルダ保持部５５と、小径部５６とを有する。

転がり軸受３５は、外輪５７と、内輪５８と、複数個の玉５９とを備える。図示の例では、転がり軸受３５を、転動体として玉５９を使用したラジアル玉軸受としているが、ラジアル荷重を支承可能であれば、転動体として円筒ころや円すいころなどを使用した、ラジアル転がり軸受を採用することもできる。

外輪５７は、ハウジング１２ａのウォーム収容部１６ａのホルダ保持部５５に、付勢機構３６のホルダ２０ａを介して回転不能に内嵌されている。

内輪５８は、円筒状のブッシュ２２ａを介して、ウォーム１４ａの大径円筒面部５３に隙間嵌で外嵌されている。すなわち、ブッシュ２２ａを内輪５８の内周面に軽圧入し、かつ、ブッシュ２２ａを大径円筒面部５３に隙間嵌で外嵌している。ウォーム１４ａの先端部は、ブッシュ２２ａの内周面と大径円筒面部５３との間に存在する径方向隙間に基づいて、内輪５８の中心軸（出力軸３４の中心軸と同軸）とウォームホイール１３ａの中心軸とに直交する第１の方向（図３の上下方向）に関する変位が可能となっている。なお、ブッシュ２２ａは、ウォーム１４ａを構成する金属材料に対する摩擦係数が小さい、合成樹脂またはアルミニウム合金などの軽合金などにより構成することが好ましい。

付勢機構３６は、ホルダ２０ａと、パッド２３ａと、弾性部材である捩りコイルばね２４ａとを備える。

ホルダ２０ａは、筒状部６０と、この筒状部６０の軸方向片側の端部から径方向内側に向かって伸長する、略円輪状の側板部６１と、この側板部６１の軸方向片側面の径方向内側部から軸方向片側に向けて突出する、略Ｕ字形の突出部６２とを備える。なお、ホルダ２０ａは、十分な強度および剛性を有する金属材料製とすることが好ましい。

筒状部６０は、内周面に、転がり軸受３５の外輪５７を内嵌保持する軸受保持面６３を有し、かつ、外周面に、円周方向複数箇所に断面三角形の突条６４を配置することにより構成された嵌合面部６５を有する。本例では、筒状部６０の軸受保持面６３に外輪５７の外周面を締り嵌めで内嵌し、かつ、嵌合面部６５を、ウォーム収容部１６ａのホルダ保持部５５に圧入することにより、転がり軸受３５の外輪５７を、ホルダ２０ａを介して、ウォーム収容部１６ａに回転不能に内嵌固定している。

側板部６１は、径方向中央部に、長径の方向が第１の方向を向いた略長円形の案内孔６６を有する。すなわち、案内孔６６は、ウォームホイール１３ａの軸方向に関して両側に配置された直線部の両端部同士を、円弧形の曲線部により接続した、略長円形の開口形状を有する。

突出部６２は、側板部６１の軸方向片側面（図３および図４の右側面）の案内孔６６の開口部を囲む径方向内側部分のうち、ウォームホイール１３ａから遠い側の端部を除く部分から軸方向片側に向けて突出している。突出部６２は、外周面を部分円筒面としており、かつ、内周面を、案内孔６６の内面形状に沿った形状としている。すなわち、突出部６２の内面は、ウォームホイール１３ａの軸方向に関して両側に配置された平坦面の端部同士を、部分円筒面である曲面部により接続することにより構成されている。

突出部６２は、外周面のうちで、ウォームホイール１３ａの軸方向に関する反対側２箇所位置に、互いに近づく方向に凹んだ引っ掛け凹部６７をそれぞれ有し、かつ、円周方向両側の端部に係合凹部６８をそれぞれ有する。

パッド２３ａは、略長円形の断面形状を有する本体部６９と、この本体部６９の中心部を貫通する嵌合孔７０と、本体部６９の幅方向両側面のうちで、第１の方向に関してウォームホイール１３ａから遠い側の端部から突出する１対の係合凸部７１とを備える。パッド２３ａは、ウォーム１４ａを構成する金属材料に対する摩擦係数が小さい、合成樹脂またはアルミニウム合金などの軽合金などにより構成することが好ましい。

本体部６９は、ホルダ２０ａの案内孔６６および突出部６２の内側に、第１の方向に関する摺動を可能に配置される。嵌合孔７０は、ウォーム１４ａの小径円筒面部５４に外嵌される。１対の係合凸部７１のそれぞれは、ホルダ２０ａの係合凹部６８のそれぞれに係合される。

捩りコイルばね２４ａは、ホルダ２０ａとパッド２３ａとの間にかけ渡すように設置されており、パッド２３ａを介して、ウォーム１４ａの先端部に、第１の方向に関してウォームホイール１３ａ側に向かう方向の弾力を付与している。捩りコイルばね２４ａは、金属線を曲げ成形することにより構成され、コイル部７２と、このコイル部７２の両側の端部から径方向内方に折れ曲がった１対の腕部７３とを有する。

コイル部７２にホルダ２０ａの突出部６２を挿通し、かつ、１対の腕部７３を引っ掛け凹部６７に引っ掛けることにより、コイル部７２に、このコイル部７２を縮径させる方向の弾力が付与される。この弾力に基づいて、コイル部７２の内周面を、パッド２３ａの外周面に押し付けることにより、このパッド２３ａを介して、ウォーム１４ａの先端部に、第１の方向に関してウォームホイール１３ａ側に向かう方向の弾力を付与している。これにより、ホイール歯１７ａとウォーム歯１８ａとの噛合部でのバックラッシュを抑えている。

さらに、本例では、ウォーム１４ａの小径円筒面部５４に隙間嵌めで外嵌された嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を、転がり軸受３５の内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対し、ウォームホイール１３ａの軸方向にオフセットさせている。なお、小径円筒面部５４と嵌合孔７０の内周面との間に存在する環状隙間の大きさ（径方向に関する厚さ）は、ウォーム１４ａの大径円筒面部５３と、ブッシュ２２ａの内周面との間に存在する環状隙間の大きさよりも小さくなっている。

本例では、嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対し、ホイール歯１７ａの歯面とウォーム歯１８ａの歯面との当接圧が小さくなる方向にオフセットさせている。すなわち、本例では、ウォーム歯１８ａを右ねじれとしているため、図８に示すように、ウォーム１４ａの中心軸を上下方向に向け、かつ、ウォーム１４ａの基端部を下側に配置した状態で、ウォームホイール１３ａと噛合するウォーム１４ａを、ウォームホイール１３ａの径方向外方から見た場合に、嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対して右側にオフセットさせている。

より具体的には、ウォームホイール１３ａの軸方向に関して、案内孔６６および突出部６２の中心位置を、ホルダ２０ａの中心位置からオフセットさせることにより、案内孔６６および突出部６２の内側に係合したパッド２３ａの嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を、内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対してオフセットさせている。この結果、ウォーム１４ａの中心軸Ｏ_１４ａが、玉軸受４５により支持された部分を中心に、電動モータ１０ａの出力軸３４の中心軸Ｏ_３４に対して傾斜する。

上述のように、本例では、嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を、転がり軸受３５の内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対し、ウォームホイール１３ａの軸方向にオフセットさせている。これにより、捩りコイルばね２４ａによりパッド２３ａに弾力を付与した状態において、嵌合孔７０の内周面とウォーム１４ａの小径円筒面部５４との接触部Ｐ_１を、捩れコイルばね２４ａによりパッド２３ａに付与される弾力の方向（第１の方向）と平行で、かつ、嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を通る仮想直線α_１上から、嵌合孔７０の円周方向に関して外れた位置に存在させている。

なお、内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対する嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０のオフセット量は、ブッシュ２２ａの内周面と大径円筒面部５３との間の環状隙間の径方向寸法などに応じて適切に決定される。具体的には、一般的な乗用車の電動アシスト機構に組み込まれるウォーム減速機１１ａの場合、前記オフセット量を、０．０１ｍｍ～０．５ｍｍとし、０．０５ｍｍ～０．３ｍｍとすることが好ましく、０．１ｍｍ～０．２ｍｍとすることがより好ましい。

本例のウォーム減速機１１ａでは、嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を、転がり軸受３５の内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対し、ウォームホイール１３ａの軸方向にオフセットさせている。このため、ステアリングホイール１を操作して、ステアリングシャフト５に支持固定されたウォームホイール１３ａの回転方向を変えた場合でも、ウォーム１４ａの先端部が付勢方向と直角な方向、すなわち、ウォームホイール１３ａの軸方向に変位するのを防止することができる。特に本例では、嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対し、ホイール歯１７ａの歯面とウォーム歯１８ａの歯面との当接圧が小さくなる方向にオフセットさせているので、ウォーム１４ａの先端部のがたつきを、より効果的に防止することができる。

なお、本例では、ウォーム１４ａのウォーム歯１８ａのねじれ方向が右ねじれである場合について説明したが、ウォーム歯のねじれ方向を左ねじれとすることもできる。この場合、ウォームの中心軸を上下方向に向け、かつ、ウォームの基端部を下側に配置した状態で、ウォームホイールと噛合するウォームを、ウォームホイールの径方向外方から見て、嵌合孔の中心軸を内輪の中心軸に対して左側にオフセットさせることが好ましい。

本例では、ウォーム減速機１１ａを、コラム式の電動アシスト機構に組み込んだ場合について説明したが、本発明のウォーム減速機は、コラム式に限らず、電動モータの補助動力を、ステアリングギヤユニットの入力軸であるピニオン軸に付与するピニオン式などの電動アシスト機構に組み込むこともできる。また、本発明のウォーム減速機は、電動アシスト機構に限らず、各種機械装置に組み込むことができる。

［実施の形態の第２例］
図９は、実施の形態の第２例を示している。本例の付勢機構３６ａでも、パッド２３ａの嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を、転がり軸受３５（図３、図４および図７参照）の内輪５８の中心軸に対し、ウォームホイール１３ａの軸方向（図９の左右方向）に関して、ホイール歯１７ａの歯面とウォーム歯１８ａの歯面との当接圧が小さくなる方向（図９の左方）にオフセットさせている。また、本例の付勢機構３６ａでは、捩りコイルばね２４ａにより、ウォーム１４ａの先端部を、パッド２３ａを介して、内輪５８の中心軸とウォームホイール１３ａの中心軸とに直交する第１の方向（図９の上下方向）に対し傾斜した方向で、かつ、ウォームホイール１３ａ側（図９の下側）に向かう方向の弾力を付与している。具体的には、ウォーム収容部１６ａのホルダ保持部５５に対する付勢機構３６ａの円周方向に対する取り付け位相を、実施の形態の第１例のウォーム収容部１６ａのホルダ保持部５５に対する付勢機構３６の円周方向に対する取り付け位相に対してずらしている。なお、捩りコイルばね２４ａによるパッド２３ａの付勢方向は、第１の方向に関して、ウォームホイール１３ａに近づく（図９の下方に向かう）ほど、ウォームホイール１３ａの軸方向に関して、内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対する嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０のオフセット方向（図９の左方）に向かう方向（図９の右上から左下に向かう方向）としている。

なお、本例では、第１の方向と、コイルばね２４ａによってウォーム１４ａの先端部を付勢する方向とのなす角度θを、０度よりも大きく、４５度以下としている。

本例の場合も、ウォーム１４ａの小径円筒面部５４に外嵌された嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を、転がり軸受３５の内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対し、ウォームホイール１３ａの軸方向にオフセットさせている。具体的には、嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対し、ホイール歯１７ａの歯面とウォーム歯１８ａの歯面との当接圧が小さくなる方向にオフセットさせている。これにより、嵌合孔７０の内周面とウォーム１４ａの小径円筒面部５４との接触部Ｐ_２を、捩れコイルばね２４ａによりパッド２３ａに付与される弾力の方向と平行で、かつ、嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０に直交する仮想直線α_２上から、嵌合孔７０の円周方向に関して外れた位置に存在させている。

上述のような本例の場合も、嵌合孔７０の中心軸Ｏ_７０を、転がり軸受３５の内輪５８の中心軸Ｏ_５８に対し、ウォームホイール１３ａの軸方向にオフセットさせているため、ウォームホイール１３ａの回転方向を変えた場合でも、ウォーム１４ａの先端部が付勢方向と直角な方向、すなわち、ウォームホイール１３ａの軸方向に変位するのを抑えることができる。

さらに本例では、捩りコイルばね２４ａにより、ウォーム１４ａの先端部を、パッド２３ａを介して、第１の方向に対し傾斜した方向の弾力を付与している。このため、実施の形態の第１例の構造と比較して、ウォーム１４ａの小径円筒面部５４とパッド２３ａの嵌合孔７０の内周面との摺接部で発生する摩擦熱を小さく抑えることができる。その他の部分の作用効果は、実施の形態の第１例と同様である。

１ ステアリングホイール
２ ステアリングギヤユニット
３ 入力軸
４ タイロッド
５、５ａ ステアリングシャフト
６、６ａ ステアリングコラム
７ 自在継手
８ 中間シャフト
９ 自在継手
１０、１０ａ 電動モータ
１１、１１ａ ウォーム減速機
１２、１２ａ ハウジング
１３、１３ａ ウォームホイール
１４、１４ａ ウォーム
１５、１５ａ ホイール収容部
１６、１６ａ ウォーム収容部
１７、１７ａ ホイール歯
１８、１８ａ ウォーム歯
１９ａ、１９ｂ 玉軸受
２０、２０ａ ホルダ
２１ 大径部
２２、２２ａ ブッシュ
２３、２３ａ パッド
２４、２４ａ 捩りコイルばね
２５ 支持ブラケット
２６ インナシャフト
２７ アウタチューブ
２８ アウタコラム
２９ インナコラム
３０ 前側ブラケット
３１ スリット
３２ 支持板部
３３ 調節レバー
３４ 出力軸
３５ 転がり軸受
３６、３６ａ 付勢機構
３７ 雌スプライン部
３９ 雄スプライン部
４０ 円筒面部
４１ 嵌合面部
４２ 円筒面部
４３ 段差部
４４ 軸受保持部
４５ 玉軸受
４６ 外輪
４７ 内輪
４８ 玉
４９ 段差部
５０ 止め輪
５１ スペーサ
５２ 弾性体
５３ 大径円筒面部
５４ 小径円筒面部
５５ ホルダ保持部
５６ 小径部
５７ 外輪
５８ 内輪
５９ 玉
６０ 筒状部
６１ 側板部
６２ 突出部
６３ 軸受保持面
６４ 突条
６５ 嵌合面部
６６ 案内孔
６７ 引っ掛け凹部
６８ 係合凹部
６９ 本体部
７０ 嵌合孔
７１ 係合凸部
７２ コイル部
７３ 腕部

Claims (6)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに回転自在に支持されて、外周面にホイール歯を有するウォームホイールと、
   前記ハウジングに回転自在に支持されて、外周面に、前記ホイール歯と噛合するウォーム歯を有するウォームと、
   前記ウォームの先端部に、直接または円筒状のブッシュを介して、隙間嵌で外嵌された内輪と、前記ハウジングに直接またはホルダを介して内嵌固定された外輪とを有する転がり軸受と、
   前記ウォームの先端部で、かつ、前記内輪または前記ブッシュが外嵌された部分から軸方向に外れた部分を内嵌する嵌合孔を有するパッドと、
   前記パッドに、前記ウォームホイールに近づく方向の弾力を付与する弾性部材と、
   を備え、
   前記嵌合孔の内周面と前記ウォームの先端部外周面とは、前記弾性部材により前記パッドに付与される弾力の方向に関して前記ウォームホイールから遠い側の円周方向１箇所位置でのみ接触し、かつ、前記嵌合孔の中心軸が前記内輪の中心軸に対し、前記ウォームホイールの軸方向にオフセットしている、
   ウォーム減速機。
2. 前記嵌合孔の中心軸が前記内輪の中心軸に対し、前記ウォームホイールの軸方向に関して、前記ホイール歯と前記ウォーム歯との当接圧が小さくなる方向にオフセットしている、請求項１に記載のウォーム減速機。
3. ハウジングと、
   前記ハウジングに回転自在に支持されて、外周面にホイール歯を有するウォームホイールと、
   前記ハウジングに回転自在に支持されて、外周面に、前記ホイール歯と噛合するウォーム歯を有するウォームと、
   前記ウォームの先端部に、直接または円筒状のブッシュを介して、隙間嵌で外嵌された内輪と、前記ハウジングに直接またはホルダを介して内嵌固定された外輪とを有する転がり軸受と、
   前記ウォームの先端部で、かつ、前記内輪または前記ブッシュが外嵌された部分から軸方向に外れた部分を内嵌する嵌合孔を有するパッドと、
   前記パッドに、前記ウォームホイールに近づく方向の弾力を付与する弾性部材と、
   を備え、
   前記嵌合孔の内周面と前記ウォームの先端部外周面とは、前記弾性部材により前記パッドに付与される弾力の方向に関して前記ウォームホイールから遠い側の円周方向１箇所位置でのみ接触しており、
   前記嵌合孔の内周面と前記ウォームの先端部外周面との接触部が、前記弾性部材により前記パッドに付与される弾力の方向と平行で、かつ、前記嵌合孔の中心軸に直交する仮想直線上から、前記嵌合孔の円周方向に関して外れた位置に存在する、
   ウォーム減速機。
4. 前記弾性部材は、前記パッドに、前記ウォームホイールの中心軸と前記内輪の中心軸とに直交する方向に関して前記ウォームホイール側に向かう方向の弾力を付与する、請求項１～３のうちの何れか１項に記載のウォーム減速機。
5. 前記弾性部材は、前記パッドに、前記ウォームホイールの中心軸と前記内輪の中心軸とに直交する方向に対し傾斜した方向で、かつ、前記ウォームホイールに近づく方向の弾力を付与しており、
   前記ウォームホイールの中心軸と前記内輪の中心軸とに直交する方向と、前記弾性部材により前記パッドに付与される弾力の方向とのなす角度が４５度以下である、請求項１～３のうちの何れか１項に記載のウォーム減速機。
6. 前記弾性部材は、前記ウォームホイールの中心軸と前記内輪の中心軸とに直交する方向に関して、前記ウォームホイールに近づくほど、該ウォームホイールの軸方向に関して、前記内輪の中心軸に対する前記嵌合孔のオフセット方向に向かう方向の弾力を、前記パッドに付与している、請求項５に記載のウォーム減速機。

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