JP7358766B2 - 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１２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１００の回転は、ステアリングギヤユニット１０１の入力軸１０２に伝達され、入力軸１０２の回転に伴って左右１対のタイロッド１０３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１００は、ステアリングシャフト１０４の後端部に支持固定されており、ステアリングシャフト１０４は、ステアリングコラム１０５の内側を軸方向に挿通し、かつ、ステアリングコラム１０５に回転自在に支持されている。ステアリングシャフト１０４の前端部は、自在継手１０６を介して中間シャフト１０７の後端部に接続され、中間シャフト１０７の前端部は、別の自在継手１０８を介して、入力軸１０２に接続されている。

図１２のステアリング装置は、電動モータ１０９を補助動力源として、ステアリングホイール１００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備える。電動アシスト機構には減速機が組み込まれるが、この減速機として、ウォーム減速機が一般的に使用されている。図１３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１１０は、ハウジング１１１と、ウォームホイール１１２と、ウォーム１１３とを備える。

ハウジング１１１は、ホイール収容部１１４と、自身の中心軸がホイール収容部１１４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１１４内に開口したウォーム収容部１１５とを有する。ウォームホイール１１２は、外周面にホイール歯１１６を有し、ホイール収容部１１４の内側に回転自在に支持されたステアリングシャフト１０４（図１２参照）の前側部分に、ステアリングシャフト１０４と同軸に支持固定されている。

ウォーム１１３は、軸方向中間部外周面に、ホイール歯１１６と噛合するウォーム歯１１７を有している。ウォーム１１３は、ウォーム歯１１７を挟んだ軸方向２箇所位置を、１対の玉軸受１１８ａ、１１８ｂにより、ウォーム収容部１１５の内側に回転自在に支持されている。１対の玉軸受１１８ａ、１１８ｂのうち、ウォーム１１３の先端側（図１３の右側）の玉軸受１１８ａの外輪は、ウォーム収容部１１５の奥端側部分の内側に内嵌固定されたホルダ１１９に圧入されている。玉軸受１１８ａの内輪は、ウォーム１１３のうちでウォーム歯１１７よりも先端側に位置する部分に設けられた大径部１２０に、合成樹脂製のブッシュ１２１を介して隙間嵌により外嵌されている。すなわち、玉軸受１１８ａの内輪は、ウォーム１１３の大径部１２０に隙間嵌で外嵌されたブッシュ１２１にがたつきなく外嵌されている。ウォーム１１３の基端側（図１３の左側）の玉軸受１１８ｂの外輪は、ウォーム収容部１１５の開口部に圧入されており、玉軸受１１８ｂの内輪は、ウォーム１１３の基端部に外嵌されている。ウォーム１１３の基端部には、電動モータ１０９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１１３は、電動モータ１０９により回転駆動可能となっている。

ウォーム減速機１１０では、ホイール歯１１６とウォーム歯１１７との噛合部に、ウォーム減速機１１０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１０４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１１３の先端部を、ウォームホイール１１２側に向けて弾性的に付勢している。

すなわち、ウォーム１１３の基端部はウォーム収容部１１５に対し、ラジアル隙間を有する玉軸受１１８ｂ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１１３の大径部１２０の外周面と、ブッシュ１２１の内周面との間には環状隙間が存在する。ウォーム１１３の先端部にはパッド１２２が外嵌され、パッド１２２とホルダ１１９との間に捩りコイルばね１２３が設置されている。捩りコイルばね１２３によって、パッド１２２を、電動モータ１０９の中心軸とウォームホイール１１２の中心軸に直交する第１の方向（図１３の上下方向）に関して、ウォームホイール１１２側に向けて弾性的に押圧することにより、ウォーム１１３の先端部を、第１の方向に関してウォームホイール１１２側（図１３の上側）に向けて弾性的に押圧（付勢）している。これにより、ホイール歯１１６とウォーム歯１１７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１１３の先端部を、ウォームホイール１１２に近づく方向に押圧可能とするため、ウォーム１１３の大径部１２０の外周面と、ブッシュ１２１の内周面との間に環状隙間が存在する。また、ウォーム１１３の大径部１２０の外周面と、ブッシュ１２１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１１３の先端部とパッド１２２の通孔との間にも環状隙間が存在する。したがって、ステアリングシャフト１０４の回転方向を変える際に、ホイール歯１１６からウォーム歯１１７に加わる反力のうち、ウォームホイール１１２の軸方向に関する成分の向きが変わって、ウォーム１１３の先端部が、捩りコイルばね１２３による押圧方向と直角な方向（図１３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、ホルダとを備える。
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、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、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外嵌された内輪と、外輪とを有する。なお、前記転がり軸受は、前記内輪の外周面に形成された内輪軌道と、前記外輪の内周面に形成された外輪軌道との間に転動自在に配置された複数個の転動体をさらに有する。
前記パッドは、前記ウォームの先端部を、前記ウォームホイールに近づく方向に押圧する。
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。
前記ホルダは、前記ハウジングに内嵌固定され、内周面に、前記外輪を内嵌保持する軸受保持面を有し、かつ、前記ウォームホイールに対する前記パッドの遠近動方向である第１の方向に直交する第２の方向に対向する１対の内側面を含むパッド係合部を有する。
前記パッドは、基部と、１対の弾性片とを含む。
前記基部は、前記ウォームホイールに対する前記パッドの遠近動方向（前記パッドが、前記パッド係合部に沿って変位可能な方向）である第１の方向に関して前記ウォームホイールに近い側の側面に、前記ウォームの先端部外周面を押圧する押圧部を有し、かつ、前記第１の方向に関して前記ウォームホイールから遠い側の側面に、前記弾性部材により押圧される少なくとも１つの被押圧部を有する。
前記１対の弾性片は、前記基部のうち、前記第１の方向に直交する第２の方向に関する両側の端部から、前記第１の方向に関して前記ウォームホイールに近づく方向に延出し、かつ、前記第２の方向に関する外側面に、前記パッド係合部の内側面に弾性的に接触する弾性接触面を有する。
前記押圧部は、前記ウォームの先端部の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径を有する半円筒面状の凹曲面である。
前記パッドを前記ホルダの前記パッド係合部に係合する以前の自由状態において、前記１対の弾性片の前記弾性接触面同士の前記第２の方向に関する幅寸法が、前記ホルダの１対の内側面同士の前記第２の方向に関する幅寸法よりも大きい。
前記パッドは、前記１対の弾性片が弾性的に復元しようとすることによって、前記１対の弾性片の前記弾性接触面を、前記ホルダの１対の内側面に弾性的に接触させる。
なお、前記第２の方向は、前記ウォームの基端部にトルクの伝達を可能に接続される電動モータの出力軸の中心軸（該中心軸の延長線を含む）に直交する仮想平面内において、前記第１の方向に直交する方向である。

前記第１の方向は、前記ウォームホイールの中心軸と、前記ハウジングに対し前記ホルダを介して支持固定された前記外輪の中心軸とに直交する方向であることができる。
この場合、前記少なくとも１つの被押圧部を、前記基部の、前記第１の方向に関して前記ウォームホイールから遠い側の側面のうち、前記外輪の中心軸を含み、かつ、前記第２の方向に直交する第１の仮想平面を挟んで対称となる２箇所位置に備えることができ、前記ウォームの中心軸に直交する第２の仮想平面に関する断面において、それぞれの前記被押圧部のうちで前記弾性部材により押圧される部分と前記ウォームの中心軸とを結ぶ仮想直線と、前記第１の方向とのなす角度を、１５度以上６０度以下とすることができる。
この場合、前記パッドは、前記第１の仮想平面に関して対称な形状を有することができる。

前記弾性部材は、前記少なくとも１つの被押圧部を、前記ウォームホイールに近づく方向に押圧するコイル部と、該コイル部の両側の端部から折れ曲がり、かつ、前記ホルダに対し支持された１対の腕部とを備える、捩りコイルばねにより構成することができる。

前記パッドは、前記基部と前記１対の弾性片との接続部のうち、前記第２の方向に関する内側面に１対の切り欠き部を有することができる。

前記１対の弾性片のそれぞれは、前記第２の方向に関する内側面に、前記ウォームの先端部の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径を有する部分円筒面状の凹曲面部を有することができる。

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、付勢機構を取り出して示す端面図である。 図７は、図６の左方から見た側面図である。 図８は、図７のＣ－Ｃ断面図である。 図９は、付勢機構の分解斜視図である。 図１０（Ａ）は、パッドを取り出して示す斜視図であり、図１０（Ｂ）は、パッドを、図１０（Ａ）と異なる方向から見た斜視図である。 図１１（Ａ）は、パッドの正面図であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の右側から見た側面図であり、図１１（Ｃ）は、図１１（Ａ）の上方から見た平面図であり、図１１（Ｄ）は、パッドの背面図である。 図１２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１３は、図１２のＤ－Ｄ拡大断面図である。

図１～図１１（Ｄ）は、本発明の実施の形態の１例を示している。本例のステアリング装置１は、ステアリングシャフト２と、ステアリングコラム３と、電動アシスト機構４とを備える。

ステアリングシャフト２は、ステアリングコラム３の内側を軸方向に挿通し、かつ、ステアリングコラム３に回転自在に支持されている。ステアリングシャフト２の後端部（図１の右端部）には、ステアリングホイール１００（図１２参照）が支持固定され、ステアリングシャフト２の前端部は、自在継手１０６（図１２参照）を介して中間シャフト１０７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３は、支持ブラケット５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１００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１００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２を、前側のインナシャフト６と後側のアウタチューブ７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３を、前側のアウタコラム８と後側のインナコラム９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８の前端部には、電動アシスト機構４を構成するウォーム減速機１０のハウジング１１を介して前側ブラケット１２が固設されており、この前側ブラケット１２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８は、アウタコラム８の軸方向に伸長するスリット１３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５は、アウタコラム８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１４を有する。１対の支持板部１４は、調節レバー１５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１００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１００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。

電動アシスト機構４は、運転者がステアリングホイール１００を操作するのに要する力の低減を図るためのものである。本例の電動アシスト機構４は、電動モータ１６の補助動力をステアリングシャフト２に付与する、コラムアシスト式である。具体的には、本例の電動アシスト機構４は、電動モータ１６の出力軸１７の回転を、ウォーム減速機１０により減速して、ステアリングシャフト２に付与するように構成されている。

ウォーム減速機１０は、ハウジング１１と、ウォームホイール１８と、ウォーム１９と、転がり軸受２０と、付勢機構２１とを備える。

ハウジング１１は、ホイール収容部２２と、このホイール収容部２２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２２内に開口したウォーム収容部２３とを備える。本例では、ハウジング１１は、アウタコラム８の前端部に、ホイール収容部２２の中心軸とアウタコラム８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１８は、外周面に、はすば歯車であるホイール歯２４を有し、かつ、ホイール収容部２２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１８は、ステアリングシャフト２のインナシャフト６の前側部の周囲に、このインナシャフト６と一体に回転するように支持固定されている。

ウォーム１９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２５をウォームホイール１８のホイール歯２４と噛合させ、かつ、ウォーム収容部２３の内側に回転自在に支持されている。

ウォーム１９は、基端部（図３および図４の左端部）内周面に雌スプライン部２６を有する。この雌スプライン部２６と、電動モータ１６の出力軸１７の外周面に形成された雄スプライン部２７とをスプライン係合させることにより、ウォーム１９の基端部と電動モータ１６の出力軸１７とを、トルクの伝達を可能に、かつ、ウォーム１９の若干の揺動変位を可能に接続している。なお、電動モータ１６は、ハウジング１１のウォーム収容部２３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１９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１９は、基端部外周面に、ウォーム歯２５から遠い側から順に、小径円筒面部２８と、嵌合面部２９と、大径円筒面部３０とを有し、かつ、大径円筒面部３０とウォーム歯２５との間部分に、基端側を向いた段差部３１を有する。

ウォーム１９の基端部は、ウォーム収容部２３の開口側部分の内周面に形成された軸受保持部３２に、玉軸受３３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３３は、外輪３４と、内輪３５と、外輪３４の内周面と内輪３５の外周面との間に転動自在に配置された複数個の玉３６とを備える。

外輪３４は、外周面を、ウォーム収容部２３の軸受保持部３２に締り嵌めで内嵌し、かつ、軸受保持部３２の奥端側に形成された段差部３７と、ウォーム収容部２３の開口側部分の内周面に係止された止め輪３８との間で軸方向両側から挟持されている。すなわち、外輪３４の軸方向片側面（図３の右側面）は、段差部３７に突き当てられ、かつ、外輪３４の軸方向他側面（図３の左側面）は、止め輪３８に突き当てられている。

内輪３５は、内周面を、ウォーム１９の嵌合面部２９に隙間嵌で外嵌し、かつ、段差部３１と、小径円筒面部２８に圧入およびかしめにより固定されたスペーサ３９との間で、１対の弾性体４０を介して、軸方向両側から挟持されている。すなわち、内輪３５の軸方向片側面は、段差部３１に、弾性体４０を介して突き当てられ、かつ、内輪３５の軸方向他側面は、スペーサ３９に、弾性体４０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１９の基端部は、ウォーム収容部２３の軸受保持部３２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１９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１９は、先端部（図３および図４の右端部）外周面に、ウォーム歯２５に近い側の大径筒部４１と、ウォーム歯２５から遠い側の小径筒部４２とを有する。

なお、本例のウォーム減速機１０では、後述する第１の方向から見て、ウォームホイール１８の中心軸Ｏ_１８と、ウォーム１９の中心軸（電動モータ１６の出力軸１７の中心軸Ｏ_１７）とが直交している。

本例のウォーム減速機１０では、ウォーム１９の先端部外周面と、ウォーム収容部２３の奥端部内周面との間に、転がり軸受２０と付勢機構２１とを設置している。これにより、ウォーム１９の先端部に、ウォームホイール１８に近づく方向の弾力を付与して（ウォーム１９の先端部を、ウォームホイール１８に近づく方向に弾性的に付勢して）、ホイール歯２４とウォーム歯２５との噛合部でのバックラッシュを抑えている。本例では、付勢機構２１により、ウォーム１９の先端部を、後述するホルダ４８を介してハウジング１１に支持固定される、転がり軸受２０の外輪４５の中心軸（中心軸の延長線を含む）Ｏ_４５と、ウォームホイール１８の中心軸Ｏ_１８とに直交する第１の方向（図３の上下方向）に関して、ウォームホイール１８に近づく方向に弾性的に付勢している。

ウォーム収容部２３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２３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４３と、小径部４４とを有する。

転がり軸受２０は、外輪４５と、内輪４６と、外輪４５の内周面に形成された外輪軌道と内輪４６の外周面に形成された内輪軌道との間に転動自在に配置された複数個の転動体４７とを備える。図示の例では、転がり軸受２０を、転動体４７として玉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４５は、ハウジング１１のウォーム収容部２３のホルダ保持部４３に、付勢機構２１のホルダ４８を介して回転不能に内嵌されている。

内輪４６は、円筒状のブッシュ４９を介して、ウォーム１９の大径筒部４１に隙間嵌で外嵌されている。すなわち、ブッシュ４９を内輪４６の内周面に軽圧入し、かつ、ブッシュ４９を大径筒部４１に隙間嵌で外嵌している。ウォーム１９の先端部は、ブッシュ４９の内周面と大径筒部４１との間に存在する環状隙間に基づいて、第１の方向に関する変位が可能となっている。なお、ブッシュ４９は、ウォーム１９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２１は、ホルダ４８と、パッド５０と、弾性部材である捩りコイルばね５１とを備える。

ホルダ４８は、ウォーム収容部２３のホルダ保持部４３に内嵌固定され、内周面に、転がり軸受２０の外輪４５を内嵌保持する軸受保持面５５を有し、かつ、第１の方向に直交する第２の方向（図４の上下方向、図６および図８の左右方向）に対向する１対の内側面７６を含むパッド係合部５８を有する。このために、本例のホルダ４８は、筒状部５２と、この筒状部５２の軸方向片側（図３および図４の右側）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５３と、この側板部５３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５４とを備える。なお、ホルダ４８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。また、ホルダ４８は、電動モータ１６の出力軸１７の中心軸Ｏ_１７を含み、かつ、第２の方向に直交する第１の仮想平面αを挟んで対称な形状を有する。

筒状部５２は、内周面に、転がり軸受２０の外輪４５を内嵌保持する軸受保持面５５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５６を配置することにより構成された嵌合面部５７を有する。本例では、筒状部５２の軸受保持面５５に外輪４５の外周面を締り嵌めで内嵌し、かつ、嵌合面部５７を、ウォーム収容部２３のホルダ保持部４３に圧入することにより、転がり軸受２０の外輪４５を、ホルダ４８を介して、ウォーム収容部２３に回転不能に内嵌固定している。

側板部５３は、径方向中央部にパッド案内孔７７を有する。本例では、パッド案内孔７７は、長径の方向が第１の方向を向いた略長円形の透孔により構成されている。すなわち、パッド案内孔７７は、第２の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。なお、第２の方向は、ウォーム１９の基端部にトルクの伝達を可能に接続された電動モータ１６の出力軸１７の中心軸（中心軸の延長線を含む）Ｏ_１７に直交する第２の仮想平面内において、第１の方向に直交する方向であって、本例では、ウォームホイール１８の軸方向に一致する。

突出部５４は、側板部５３の軸方向片側面（図３および図４の右側面）のパッド案内孔７７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１８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５４は、外周面を部分円筒面としており、かつ、内周面を、パッド案内孔７７の内面形状に沿った形状としている。すなわち、突出部５４の内周面は、第２の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。すなわち、本例では、パッド係合部５８は、パッド案内孔７７の内面と突出部５４の内周面とにより構成され、かつ、１対の内側面７６は、パッド案内孔７７の内面のうち、第２の方向に関して両側に配置された部分と、突出部５４の内周面のうち、第２の方向に関して両側に配置された平坦面とにより構成されている。

突出部５４は、外周面のうちで、第２の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５９をそれぞれ有し、かつ、円周方向両側の端部に係合凹部６０をそれぞれ有する。

パッド５０は、略逆Ｕ字形の端面形状を有する基部６１と、この基部６１のうち、第１の方向に関してウォームホイール１８に近い側の端部かつ第２の方向の両側の端部から、第１の方向に関してウォームホイール１８に近づく方向に延出する１対の弾性片６２とを備える。パッド５０は、ウォーム１９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。また、パッド５０は、第１の仮想平面αを挟んで対称な形状を有する。

基部６１は、第１の方向に関して、ウォームホイール１８に近い側（図１１（Ａ）および図１１（Ｄ）の下側）の側面に、ウォーム１９の小径筒部４２を押圧する押圧部６３を有し、かつ、第１の方向に関してウォームホイール１８から遠い側（図１１（Ａ）および図１１（Ｄ）の上側）の側面に、捩りコイルばね５１により押圧される１対の被押圧部６４を有する。本例では、１対の被押圧部６４は、基部６１の、第１の方向に関してウォームホイール１８から遠い側の側面のうち、第１の仮想平面αを挟んで対称となる２箇所位置に備えられている。また、押圧部６３と１対の被押圧部６４とは、押圧部６３の曲率中心を中心とする径方向に関して重畳して配置されている。

本例の基部６１は、略Ｕ字形の端面形状を有する基部本体６５と、１対の係合凸部６６と、庇部６７とを備える。１対の係合凸部６６は、基部本体６５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１８から遠い側の端部から幅方向に突出している。庇部６７は、基部本体６５のうち、第１の方向に関してウォームホイール１８から遠い側の側面の軸方向片側の端部から、第１の方向に関してウォームホイール１８から離れる方向に突出している。

本例では、押圧部６３は、ウォーム１９の小径筒部４２の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径を有する半円筒面状の凹曲面であって、基部本体６５のうち、第１の方向に関してウォームホイール１８に近い側の側面に備えられている。１対の被押圧部６４は、部分円筒状の凸曲面であって、１対の係合凸部６６のうち、第１の方向に関してウォームホイール１８から遠い側の側面に備えられている。

１対の弾性片６２のそれぞれは、第２の方向に関する外側面（互いに反対側の側面）に、弾性接触面６８を有する。弾性接触面６８は、パッド５０の軸方向他側部分を、ホルダ４８のパッド係合部５８に係合する（パッド係合部５８の内側に配置する）以前の自由状態においては、図１１（Ａ）および図１１（Ｄ）に示すように、第１の方向に関してウォームホイール１８に近づく方向に向かうほど、第２の方向に関して外側に向かう方向に傾斜している。また、１対の弾性片６２のそれぞれは、第２の方向に関する内側面に、ウォーム１９の小径筒部４２の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径を有する部分円筒面状の凹曲面部６９を有する。

本例のパッド５０は、基部６１と１対の弾性片６２との接続部のうち、第２の方向に関する内側面および軸方向他側面に、切り欠き部７０ａ、７０ｂをそれぞれ有する。これにより、１対の弾性片６２を、基部６１との接続部を中心として、それぞれの先端部を第２の方向に関して互いに近づく方向に弾性変形しやすくしている。

パッド５０は、図８に示すように、１対の弾性片６２の先端部同士を、第２の方向に関して互いに近づく方向に弾性変形させた状態で、基部本体６５および１対の弾性片６２の軸方向他側部分を、ホルダ４８のパッド係合部５８の内側に、第１の方向に関する摺動（第１の方向に関してウォームホイール１８に対する遠近動）を可能に配置（係合）している。この状態では、弾性接触面６８は、パッド係合部５８の内側面７６に弾性的に接触（当接）している。また、押圧部６３と凹曲面部６９とは、同一円筒面上に存在する。

換言すれば、パッド５０は、軸方向他側部分を、ホルダ４８のパッド係合部５８の内側に配置した状態において、略長円形の端面形状を有する本体部７３と、この本体部７３の中心部を貫通する嵌合孔７４と、１対の係合凸部６６と、庇部６７とを備える。１対の係合凸部６６は、本体部７３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１８から遠い側の端部から幅方向に突出している。庇部６７は、本体部７３のうち、第１の方向に関してウォームホイール１８から遠い側の側面の軸方向片側の端部から、第１の方向に関してウォームホイール１８から離れる方向に突出している。

嵌合孔７４は、内側に、ウォーム１９の小径筒部４２を相対回転可能に内嵌する。嵌合孔７４は、第１の方向に関してウォームホイール１８に近い側の端部に、本体部７３の外周面と嵌合孔７４の内周面とを連通する不連続部７５を有し、かつ、内周面のうち、第２の方向に関する両側の端部に、径方向外方に凹んだ切り欠き部７０ａを有する。なお、本体部７３の軸方向他側面のうち、第１の方向に関する位置が切り欠き部７０ａと一致する部分には、軸方向片側に凹んだ切り欠き部７０ｂが備えられている。

パッド５０とパッド係合部５８との係合を外すと、本体部７３のうち、第１の方向に関してウォームホイール１８に近い側の部分が、切り欠き部７０ａ、７０ｂが存在する部分を中心に弾性的に復元し、図１１（Ａ）～図１１（Ｄ）に示すように、不連続部７５の幅が拡がった状態になる。

捩りコイルばね５１は、ホルダ４８とパッド５０との間にかけ渡すように設置されており、パッド５０を介して、ウォーム１９の先端部に、第１の方向に関してウォームホイール１８側に向かう方向の弾力を付与している。捩りコイルばね５１は、金属線を曲げ成形することにより構成され、コイル部７１と、このコイル部７１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７２とを有する。

コイル部７１にホルダ４８の突出部５４を挿通し、かつ、１対の腕部７２を引っ掛け凹部５９に引っ掛けることにより、コイル部７１に、このコイル部７１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７１の内周面を、パッド５０のうち、１対の被押圧部６４に押し付けることにより、このパッド５０を介して、ウォーム１９の先端部に、第１の方向に関してウォームホイール１８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２４とウォーム歯２５との噛合部でのバックラッシュを抑えている。

なお、被押圧部６４のうち、コイル部７１の内周面により押圧される部分とウォーム１９の中心軸Ｏ_１９とを結ぶ仮想直線と、第１の方向とのなす角度θは、０度よりも大きく９０度未満であり、１５度以上６０度以下であることが好ましく、３０度以上４５度以下であることがより好ましい。本例では、角度θを、約４０度としている。

本例では、パッド５０の基部本体６５および１対の弾性片６２の軸方向他側部分を、ホルダ４８のパッド係合部５８の内側に係合した状態で、１対の弾性片６２に備えられた弾性接触面６８を、ホルダ４８のパッド係合部５８の内側面７６に弾性的に接触（当接）させている。このため、ステアリングホイール１００を操作して、ステアリングシャフト２に支持固定されたウォームホイール１８の回転方向を変えることで、ホイール歯２４からウォーム歯２５に加わる反力のうち、第２の方向に関する成分の向きが変化した場合でも、ウォーム１９の先端部が第２の方向に変位するのを防止することができる。

また、本例では、１対の被押圧部６４を、基部６１の、第１の方向に関してウォームホイール１８から遠い側の側面のうち、電動モータ１６の出力軸１７の中心軸Ｏ_１７を含み、かつ、第２の方向に直交する第１の仮想平面αを挟んで対称となる２箇所位置に配置している。そして、捩りコイルばね５１のコイル部７１の内周面を、１対の被押圧部６４に押し付けることで、パッド５０を介して、ウォーム１９の先端部に、第１の方向に関してウォームホイール１８側に向かう方向の弾力を付与している。このため、１対の被押圧部６４には、第１の方向に関してウォームホイール１８に近づく方向成分だけなく、第２の方向に関して互いに反対向きの成分を有する力が加わる。この面からも、ウォームホイール１８の回転方向が変わった場合に、ウォーム１９の先端部が第２の方向に変位するのを防止することができる。

本例では、ホルダ４８およびパッド５０はいずれも、電動モータ１６の出力軸１７の中心軸Ｏ_１７を含み、かつ、第２の方向に直交する第１の仮想平面αを挟んで対称な形状を有する。要するに、付勢機構２１は、第１の仮想平面αを挟んで対称な形状を有する。したがって、例えば、右ハンドル車と左ハンドル車とのように、電動モータ１６の取付方向が異なる場合であっても、部品を共通化することができる。

また、本例では、パッド５０の基部６１と１対の弾性片６２との接続部のうち、第２の方向に関する内側面および軸方向他側面に、切り欠き部７０ａ、７０ｂをそれぞれ形成している。これにより、１対の弾性片６２が、それぞれの先端部を第２の方向に関して互いに近づく方向に弾性変形させる際に、弾性片６２のそれぞれが、基部６１の接続部を中心に変形するようにしている。この結果、ウォーム１９の小径筒部４２を押圧する押圧部６３が変形しないようにすることができる。

なお、本例では、ウォーム減速機１０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。

また、本例では、第１の方向から見て、ウォームホイール１８の中心軸Ｏ_１８と、ウォーム１９の中心軸（電動モータ１６の出力軸１７の中心軸Ｏ_１７）とが直交する構造について説明したが、本発明は、ウォームホイールの中心軸と、ウォームの基端部にトルクの伝達を可能に接続される電動モータの出力軸の中心軸とに直交する方向から見て、前記ウォームホイールの中心軸と前記ウォームの中心軸とが斜交する（鋭角をなす）、斜交型のウォーム減速機に適用することもできる。

１ ステアリング装置
２ ステアリングシャフト
３ ステアリングコラム
４ 電動アシスト機構
５ 支持ブラケット
６ インナシャフト
７ アウタチューブ
８ アウタコラム
９ インナコラム
１０ ウォーム減速機
１１ ハウジング
１２ 前側ブラケット
１３ スリット
１４ 支持板部
１５ 調節レバー
１６ 電動モータ
１７ 出力軸
１８ ウォームホイール
１９ ウォーム
２０ 転がり軸受
２１ 付勢機構
２２ ホイール収容部
２３ ウォーム収容部
２４ ホイール歯
２５ ウォーム歯
２６ 雌スプライン部
２７ 雄スプライン部
２８ 小径円筒面部
２９ 嵌合面部
３０ 大径円筒面部
３１ 段差部
３２ 軸受保持部
３３ 玉軸受
３４ 外輪
３５ 内輪
３６ 玉
３７ 段差部
３８ 止め輪
３９ スペーサ
４０ 弾性体
４１ 大径筒部
４２ 小径筒部
４３ ホルダ保持部
４４ 小径部
４５ 外輪
４６ 内輪
４７ 転動体
４８ ホルダ
４９ ブッシュ
５０ パッド
５１ 捩りコイルばね
５２ 筒状部
５３ 側板部
５４ 突出部
５５ 軸受保持面
５６ 突条
５７ 嵌合面部
５８ パッド係合部
５９ 引っ掛け凹部
６０ 係合凹部
６１ 基部
６２ 弾性片
６３ 押圧部
６４ 被押圧部
６５ 基部本体
６６ 係合凸部
６７ 庇部
６８ 弾性接触面
６９ 凹曲面部
７０ａ、７０ｂ 切り欠き部
７１ コイル部
７２ 腕部
７３ 本体部
７４ 嵌合孔
７５ 不連続部
７６ 内側面
７７ パッド案内孔
１００ ステアリングホイール
１０１ ステアリングギヤユニット
１０２ 入力軸
１０３ タイロッド
１０４ ステアリングシャフト
１０５ ステアリングコラム
１０６ 自在継手
１０７ 中間シャフト
１０８ 自在継手
１０９ 電動モータ
１１０ ウォーム減速機
１１１ ハウジング
１１２ ウォームホイール
１１３ ウォーム
１１４ ホイール収容部
１１５ ウォーム収容部
１１６ ホイール歯
１１７ ウォーム歯
１１８ａ、１１８ｂ 玉軸受
１１９ ホルダ
１２０ 大径部
１２１ ブッシュ
１２２ パッド
１２３ 捩りコイルばね

Claims (7)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに回転自在に支持され、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、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、
   前記ウォームに、直接または円筒状のブッシュを介して外嵌された内輪、および、外輪を有する転がり軸受と、
   前記ウォームの先端部を、前記ウォームホイールに近づく方向に押圧するパッドと、
   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、
   前記ハウジングに内嵌固定され、内周面に、前記外輪を内嵌保持する軸受保持面を有し、かつ、前記ウォームホイールに対する前記パッドの遠近動方向である第１の方向に直交する第２の方向に対向する１対の内側面を含むパッド係合部を有するホルダと、を備え、
   前記パッドは、
   前記第１の方向に関して前記ウォームホイールに近い側の側面に、前記ウォームの先端部外周面を押圧する押圧部を有し、かつ、前記第１の方向に関して前記ウォームホイールから遠い側の側面に、前記弾性部材により押圧される少なくとも１つの被押圧部を有する、基部と、
   前記基部のうち、前記第２の方向に関する両側の端部から、前記第１の方向に関して前記ウォームホイールに近づく方向に延出し、かつ、前記第２の方向に関する外側面に、前記パッド係合部の内側面に弾性的に接触する弾性接触面を有する、１対の弾性片とを含み、
   前記押圧部は、前記ウォームの先端部の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径を有する半円筒面状の凹曲面であり、
   前記パッドを前記ホルダの前記パッド係合部に係合する以前の自由状態において、前記１対の弾性片の前記弾性接触面同士の前記第２の方向に関する幅寸法が、前記ホルダの１対の内側面同士の前記第２の方向に関する幅寸法よりも大きく、
   前記パッドは、前記１対の弾性片が弾性的に復元しようとすることによって、前記１対の弾性片の前記弾性接触面を、前記ホルダの１対の内側面に弾性的に接触させる、
   ウォーム減速機。
2. 前記第１の方向が、前記ウォームホイールの中心軸と、前記外輪の中心軸とに直交する方向である、請求項１に記載のウォーム減速機。
3. 前記少なくとも１つの被押圧部が、前記基部の、前記第１の方向に関して前記ウォームホイールから遠い側の側面のうち、前記外輪の中心軸を含み、かつ、前記第２の方向に直交する第１の仮想平面を挟んで対称となる２箇所位置に備えられており、
   前記ウォームの中心軸に直交する第２の仮想平面に関する断面において、それぞれの前記被押圧部のうちで前記弾性部材により押圧される部分と前記ウォームの中心軸とを結ぶ仮想直線と、前記第１の方向とのなす角度が、１５度以上６０度以下である、請求項２に記載のウォーム減速機。
4. 前記パッドが、前記第１の仮想平面に関して対称な形状を有する、請求項３に記載のウォーム減速機。
5. 前記弾性部材が、前記少なくとも１つの被押圧部を、前記ウォームホイールに近づく方向に押圧するコイル部と、該コイル部の両側の端部から折れ曲がり、かつ、前記ホルダに対し支持された１対の腕部とを備える、捩りコイルばねである、請求項１～４のうちのいずれかに記載のウォーム減速機。
6. 前記パッドが、前記基部と前記１対の弾性片との接続部のうち、前記第２の方向に関する内側面に１対の切り欠き部を有する、請求項１～５のうちのいずれかに記載のウォーム減速機。
7. 前記１対の弾性片のそれぞれは、前記第２の方向に関する内側面に、前記ウォームの先端部の曲率半径よりもわずかに大きい曲率半径を有する部分円筒面状の凹曲面部を有する、請求項１～６のうちのいずれかに記載のウォーム減速機。

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