WO2019235153A1 - バックラッシ調整機構及びこれを備えるパワーステアリング装置 - Google Patents

バックラッシ調整機構及びこれを備えるパワーステアリング装置 Download PDF

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WO2019235153A1
WO2019235153A1 PCT/JP2019/019374 JP2019019374W WO2019235153A1 WO 2019235153 A1 WO2019235153 A1 WO 2019235153A1 JP 2019019374 W JP2019019374 W JP 2019019374W WO 2019235153 A1 WO2019235153 A1 WO 2019235153A1
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WO
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bearing
holder
gear
guide
worm
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PCT/JP2019/019374
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English (en)
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Inventor
貴也 柳生
Original Assignee
Kyb株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C23/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning
    • F16C23/06Ball or roller bearings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/22Toothed members; Worms for transmissions with crossing shafts, especially worms, worm-gears
    • F16H55/24Special devices for taking up backlash
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C35/00Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers
    • F16C35/04Rigid support of bearing units; Housings, e.g. caps, covers in the case of ball or roller bearings
    • F16C35/06Mounting or dismounting of ball or roller bearings; Fixing them onto shaft or in housing
    • F16C35/07Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element
    • F16C35/077Fixing them on the shaft or housing with interposition of an element between housing and outer race ring

Definitions

  • the present invention relates to a backlash adjusting mechanism and a power steering apparatus including the same.
  • a bearing is supported in a radial direction in order to apply a preload to a meshing portion of a drive gear that is supported by a bearing and is rotated by a motor, a driven gear that meshes with the drive gear and is connected to the steering mechanism, and a driven gear of the driven gear.
  • a backlash adjusting mechanism is constituted by the guide member and the urging means, the bearing is urged along the guide portion, and the engagement is performed by applying a preload to the engagement portion of the drive gear and the driven gear.
  • the backlash of the part can be reduced.
  • the guide member is manufactured by injection molding
  • the parting line which is the mold split mark of the mold
  • the bearing that slides on the guide part protrudes.
  • smooth movement of the bearing is hindered, and the backlash adjusting mechanism may vary in operation.
  • the meshing accuracy between the drive gear and the driven gear cannot be secured stably.
  • An object of the present invention is to stably secure the meshing accuracy between the drive gear and the driven gear.
  • a backlash adjusting mechanism for adjusting a backlash between a drive gear and a driven gear meshing with the drive gear, the holder holding a bearing that rotatably supports the drive gear;
  • An urging member that urges the bearing in a direction in which the drive gear and the driven gear mesh with each other, and the holder supports an outer peripheral surface of the bearing and guides the movement of the bearing toward the driven gear.
  • a guide portion having a planar guide surface including a sliding region in which the bearing slides, and the guide surface intersects with the biasing direction of the biasing member.
  • a protrusion that protrudes toward the bearing is provided along the protrusion, and the protrusion is located outside the sliding region.
  • a power steering apparatus including the backlash adjusting mechanism, the driving gear rotating with driving of the electric motor, the driven gear meshing with the driving gear, and the driving gear.
  • the backlash adjusting mechanism is housed in a housing hole provided in the gear case.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the power steering apparatus according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a perspective view of the backlash adjusting mechanism according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front perspective view of the first holder according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a rear perspective view of the first holder according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front perspective view of the first holder and the bearing according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a front perspective view of the second holder according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a rear perspective view of the second holder according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the power steering apparatus according to the embodiment of the present
  • FIG. 9 is a cross-sectional view taken along line IX-IX in FIG.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line XX in FIG.
  • FIG. 11 is a plan view of a clip according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view showing a state in which the backlash adjusting mechanism according to the embodiment of the present invention is incorporated in a gear case.
  • FIG. 13A is a diagram for describing a positioning step in the manufacturing method of the second holder, and schematically shows a cross section of a pair of guide portions.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a resin filling step and a cooling step in the method for manufacturing the second holder, and schematically shows a cross section of a pair of guide portions.
  • FIG. 13A is a diagram for describing a positioning step in the manufacturing method of the second holder, and schematically shows a cross section of a pair of guide portions.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating
  • FIG. 13C is a diagram for explaining a mold release step in the method for manufacturing the second holder, and schematically shows a cross section of a pair of guide portions.
  • FIG. 14 is a diagram for explaining the protrusion formed on the second holder, and schematically shows the sliding region by hatching.
  • FIG. 15A is a schematic plan view of the guide surface of the guide portion according to the embodiment of the present invention, and shows the position of the protrusion formed on the guide surface of the guide portion.
  • FIG. 15B is a diagram illustrating a state in which the second bearing is inserted between the pair of guide portions.
  • FIG. 16 is a perspective view for explaining an assembly procedure of the holder according to the embodiment of the present invention, and shows a process of assembling the first holder, the bearing and the spring to form an intermediate assembly.
  • FIG. 17 is a perspective view illustrating a procedure for assembling the holder according to the embodiment of the present invention, a process of assembling the intermediate assembly to the second holder, and the second holder and the first holder of the intermediate assembly by the clip. The process which integrates is shown.
  • FIG. 18A is a schematic plan view of the guide surface of the guide portion according to Modification 1 of the embodiment of the present invention, and shows the position of the protrusion formed on the guide surface of the guide portion.
  • FIG. 18B is a diagram illustrating a state in which the movement of the second bearing biased by the spring is restricted by the protrusion.
  • the power steering device is a device that is mounted on a vehicle and assists a steering force applied by a driver to a steering wheel.
  • the power steering apparatus 100 includes an electric motor 7, a worm 2 that is connected to an output shaft of the electric motor 7 and rotates as the electric motor 7 is driven, and a worm 2.
  • a worm wheel 1 as a driven gear meshing with the worm gear 2 and a gear case 3 (see FIG. 2) for housing the worm 2 are provided.
  • the worm 2 rotates as the electric motor 7 is driven, and the rotation of the worm 2 is decelerated and transmitted to the worm wheel 1.
  • the worm wheel 1 and the worm 2 constitute a worm gear that is a reduction gear. As shown in FIG. 1, the worm wheel 1 transmits the rotational force of the electric motor 7 to the rack shaft 8 that steers the wheel 6.
  • the steering handle 20 is connected to the steering shaft 20, and the steering shaft 20 rotates as the steering handle 10 rotates.
  • the steering shaft 20 includes an input shaft 21 linked to the steering handle 10, an output shaft 22 linked to the rack shaft 8, and a torsion bar 23 connecting the input shaft 21 and the output shaft 22.
  • the worm wheel 1 is provided on the output shaft 22.
  • the power steering apparatus 100 includes a torque sensor 24 that detects a steering torque that acts on the torsion bar 23 by the relative rotation of the input shaft 21 and the output shaft 22 that accompanies the steering operation by the driver, and the steering that is detected by the torque sensor 24. And a controller 25 that controls the driving of the electric motor 7 based on the torque. Torque output from the electric motor 7 is transmitted from the worm 2 to the worm wheel 1 and applied to the output shaft 22 as assist torque. As described above, the power steering apparatus 100 assists the driver's steering operation by controlling the drive of the electric motor 7 by the controller 25 based on the detection result of the torque sensor 24.
  • the worm 2 is housed in a metal gear case 3, and the electric motor 7 is attached to the gear case 3.
  • the worm 2 is formed with a tooth portion 2 a that meshes with a tooth portion of the worm wheel 1.
  • An opening (not shown) is formed in the gear case 3 at a position corresponding to the tooth 2a, and the tooth 2a of the worm 2 and the tooth of the worm wheel 1 mesh with each other through the opening (not shown).
  • the worm 2 is rotatably supported in the gear case 3 by a pair of bearings (first bearing 4 and second bearing 11).
  • the first bearing 4 rotatably supports a base end side shaft portion which is a shaft portion of the worm 2 on the electric motor 7 side.
  • the first bearing 4 is a ball bearing in which a ball is interposed between an annular outer ring and an inner ring.
  • the outer ring of the first bearing 4 is sandwiched between a step portion 3 a formed in the gear case 3 and a lock nut 5 fastened in the gear case 3.
  • the inner ring of the first bearing 4 is sandwiched between the step 2 b of the worm 2 and the joint 9 that is press-fitted into the end of the worm 2. Thereby, the movement of the worm 2 in the axial direction is restricted.
  • the second bearing 11 rotatably supports the tip side shaft portion which is the shaft portion of the worm 2 opposite to the electric motor 7 side.
  • the second bearing 11 is a ball bearing in which a ball 11c is interposed between an annular outer ring 11a and an inner ring 11b.
  • the second bearing 11 is accommodated in a holder 31 that constitutes the backlash adjusting mechanism 30.
  • the backlash adjusting mechanism 30 is accommodated in an accommodation hole 3 d having a circular inner peripheral surface provided on the bottom side of the gear case 3.
  • the direction along the central axis of the worm 2 (the central axis of the second bearing 11) (the left-right direction in FIG. 2) is the “first direction”, and the central axis of the worm wheel 1. 2 is a “second direction”, and a direction perpendicular to both the central axis of the worm 2 and the central axis of the worm wheel 1 (up and down direction in FIG. 2) is a “third direction”. Also called. That is, the first direction, the second direction, and the third direction are directions along three orthogonal axes that are orthogonal to each other. Further, in the third direction, one side (upper side in FIG.
  • the backlash adjusting mechanism 30 includes a holder 31 that holds the second bearing 11, and a coil spring as a biasing member that biases the second bearing 11 in a direction in which the worm 2 and the worm wheel 1 are engaged with each other. (Hereinafter simply referred to as “spring”) 70 and a clip 80.
  • the backlash adjusting mechanism 30 is a mechanism for adjusting the backlash so as to reduce the backlash (gap) between the worm 2 and the worm wheel 1 meshing with the worm 2.
  • the holder 31 includes a first holder (hereinafter referred to as “first holder”) having a pair of bearing support portions 42 that support the outer peripheral surface of the second bearing 11 from both sides in the third direction. 40 and a second holder 60 (hereinafter referred to as “second holder”) 60 having a pair of guide portions 62 that support the outer peripheral surface of the second bearing 11 from both sides in the second direction.
  • first holder having a pair of bearing support portions 42 that support the outer peripheral surface of the second bearing 11 from both sides in the third direction.
  • second holder 60 hereinafter referred to as “second holder”
  • the first holder 40 and the second holder 60 are made of resin and are formed by injection molding.
  • the pair of guide portions 62 have guide surfaces 160 that guide the movement of the second bearing 11 toward the worm wheel 1. Details of the guide unit 62 will be described later.
  • the spring 70 is an elastic member that urges the second bearing 11 toward the worm wheel 1 via the first holder 40.
  • the clip 80 is a locking member that locks and integrates the first holder 40 and the second holder 60 and is formed in an arc shape.
  • the first holder 40 has a plate-like first holder main body 41 and a second bearing that protrudes along the first direction from one surface of the first holder main body 41. 11 and a housing portion 50 that protrudes along the first direction from the other surface of the first holder main body portion 41 and accommodates the spring 70.
  • the first holder body 41 is formed in a plate shape having a so-called two-sided width shape in which a pair of parallel surfaces parallel to each other is formed.
  • a circular recess 41a is provided at the center of the first holder body 41, and a center hole 41b penetrating the first holder body 41 in the thickness direction (first direction) is provided at the bottom of the recess 41a.
  • the tip side shaft portion of the worm 2 supported by the second bearing 11 is disposed.
  • the recess 41a is provided so as to face the inner ring 11b of the second bearing 11, and is formed with a larger inner diameter than the inner ring 11b.
  • the contact between the inner ring 11b of the second bearing 11 and the first holder body 41 is avoided by the recess 41a. Thereby, rotation of the inner ring 11b of the second bearing 11 is not hindered by the first holder 40, and the worm 2 can rotate smoothly.
  • the pair of bearing support portions 42 are provided to face each other across the central axis of the second bearing 11 in the third direction.
  • the pair of bearing support portions 42 are formed in a symmetrical shape.
  • the bearing support portion 42 is formed in an arc shape corresponding to the outer ring 11a of the second bearing 11 on the radially inner side, and formed in an arc shape corresponding to the inner peripheral surface of the accommodation hole 3d (see FIG. 2).
  • a pair of bearing support part 42 supports the outer peripheral surface of the outer ring
  • the accommodating part 50 is formed in a two-plane width shape having a pair of parallel surfaces 50e parallel to the third direction.
  • a spring accommodating recess 55 that accommodates the spring 70 is formed in the accommodating portion 50.
  • the second bearing 11 and the spring 70 are provided so as to be aligned in the axial direction (first direction) of the worm 2 with the first holder main body 41 interposed therebetween. For this reason, compared with the backlash adjustment mechanism which arrange
  • the second holder 60 has a disc-shaped second holder main body 61 and a second holder 60 protruding from the one surface of the second holder main body 61 along the first direction.
  • a pair of guide portions 62 that support the bearing 11, and a positioning convex portion 64 that protrudes along the first direction from the other surface of the second holder main body portion 61 and defines the position of the backlash adjusting mechanism 30. Have.
  • the positioning convex portion 64 is provided at a position away from the central axis of the second bearing 11 in the radial direction. As shown in FIG. 2, the positioning convex portion 64 is fitted in a positioning hole 3e formed in the bottom wall 3c of the accommodation hole 3d with a gap. Thereby, the backlash adjustment mechanism 30 is positioned with respect to the gear case 3, and the rotation of the backlash adjustment mechanism 30 in the accommodation hole 3d is restricted.
  • the second holder body 61 includes a receiving portion 65 into which the receiving portion 50 of the first holder 40 is inserted, and an arc-shaped groove portion that extends in the circumferential direction and is formed on the outer peripheral surface. 61a.
  • the receiving portion 65 is a recess having an outer peripheral opening 65a that opens to the outer peripheral surface of the second holder main body 61 on the gear side in the third direction. Further, the receiving portion 65 opens on one end surface of the second holder main body portion 61.
  • the receiving portion 65 is inserted with the receiving portion 50 of the first holder 40 through the outer peripheral opening 65a.
  • the receiving part 65 supports the spring 70 between the receiving part 50 of the first holder 40 (see FIG. 10).
  • the groove 61a is a C-shaped arc groove whose both ends are separated in the circumferential direction by a partition wall 61b. Further, as shown in FIG. 7, the groove 61 a communicates with the outer peripheral opening 65 a of the receiving portion 65. In other words, the groove 61a is divided into two by the outer peripheral opening 65a.
  • the partition wall portion 61b is provided on the opposite side of the third direction across the central axis of the second bearing 11 with respect to the outer peripheral opening portion 65a.
  • the pair of guide portions 62 are provided to face each other across the central axis of the second bearing 11 in the second direction.
  • the pair of guide portions 62 are formed in a vertically symmetrical shape.
  • the second bearing 11 is simplified.
  • the guide portion 160 is formed with the guide surface 160 that guides the movement of the second bearing 11 toward the worm wheel 1.
  • the guide surface 160 is formed in a planar shape parallel to the third direction, and includes a sliding region 161 (see FIG. 14) on which the second bearing 11 slides. That is, the pair of guide surfaces 160 are formed so as to be parallel to each other.
  • the distance between the pair of guide surfaces 160 is formed slightly larger than the outer diameter of the outer ring 11 a of the second bearing 11. The second bearing 11 is guided so as to move along the third direction when the outer peripheral surface of the outer ring 11 a contacts the pair of guide surfaces 160.
  • the length (the length in the first direction) from which the pair of guide portions 62 protrudes from the second holder main body portion 61 is formed to be larger than the thickness (the axial length) of the second bearing 11.
  • claw portions 162 extending toward the central axis of the second bearing 11 are formed at the tips of the pair of guide portions 62.
  • the claw portion 162 is a drop-off prevention portion that prevents the second bearing 11 from dropping in the axial direction (first direction) from the first holder 40 by contacting the outer ring 11a of the second bearing 11 (FIG. 3). reference).
  • the first holder 40 moves integrally between the one end portions (between the gear side end portions) and the other end portion (between the opposite gear end portions) of the pair of guide portions 62, respectively.
  • the opening 63 allows passage of the second bearing 11 and the pair of bearing support portions 42.
  • the opening 63 relatively located on the gear side in the third direction is referred to as a gear side opening 63a, and the opening 63 provided on the relatively non-gear side in the third direction. Is referred to as an anti-gear side opening 63b.
  • the bearing support portion 42 and the guide portion 62 are arranged so as to be adjacent to each other in the circumferential direction. That is, the bearing support portion 42 and the guide portion 62 are not disposed so as to overlap in the radial direction of the second bearing 11. Therefore, the backlash adjusting mechanism 30 can be made compact in the radial direction of the second bearing 11.
  • the spring 70 is held in a compressed state between the accommodating portion 50 of the first holder 40 and the receiving portion 65 of the second holder 60.
  • the spring 70 exerts an urging force such that the first holder 40 and the second holder 60 are separated from each other along the third direction. Since the position of the second holder 60 is defined in the accommodation hole 3d (see FIG. 12), the second bearing 11 held by the first holder 40 is urged toward the gear side in the third direction by the spring 70. Is done. That is, the spring 70 biases the worm 2 toward the worm wheel 1 via the second bearing 11 in a direction in which the gap between the tooth portion 2a of the worm 2 and the tooth portion of the worm wheel 1 is reduced.
  • the support structure of the spring 70 will be described in detail later.
  • the clip 80 is a metal C-shaped member having a circular cross section, as shown in FIGS.
  • the clip 80 is attached to the groove 61 a over the outer peripheral opening 65 a of the receiving portion 65. Accordingly, the second bearing 11 and the first holder 40 are prevented from dropping from the second holder 60 through the outer peripheral opening 65a and the gear side opening 63a of the receiving portion 65 by the urging force of the spring 70. In this way, the first holder 40 and the second holder 60 are locked by the clip 80.
  • the first holder 40 and the second holder 60 are locked by the biasing force of the spring 70 in a state where the backlash adjusting mechanism 30 is not attached to the accommodation hole 3d of the gear case 3. This refers to a state where the first holder 40 is restricted from coming out (separated) from the inside of the second holder 60.
  • the width in the third direction of the accommodating portion 50 of the first holder 40 is smaller than the width in the third direction of the receiving portion 65 of the second holder 60. Therefore, in a state where the first holder 40 and the second holder 60 are locked by the clip 80, the accommodating portion 50 can move in the third direction between the clip 80 and the receiving portion 65. That is, in a state where the backlash adjusting mechanism 30 is not assembled in the accommodation hole 3d, the first holder 40 is in a state where the accommodation portion 50 is in contact with the clip 80, and the accommodation portion 50 is in the inner periphery of the receiving portion 65 of the second holder 60. It can move in the third direction between the state in contact with the surface.
  • the locking structure between the first holder 40 and the second holder 60 by the clip 80 will be described in detail later.
  • the outer peripheral surface of the second bearing 11 exposed from the pair of openings 43 is directed to the guide surfaces 160 of the pair of guide portions 62.
  • the spring 70 is provided between the first holder 40 and the second holder 60 and biases the first holder 40 and the second holder 60 so as to be separated from each other. Therefore, the movement of the second bearing 11 is directly guided by the pair of guide surfaces 160.
  • the metal 2nd bearing 11 and the resin 2nd holder 60 contact with a hardness difference.
  • the second bearing 11 is in direct contact with the guide portion 62, so that the dimensional accuracy of the first holder 40 is prevented from affecting the meshing accuracy between the worm wheel 1 and the worm 2. be able to.
  • the spring accommodating recess 55 opens on the side opposite to the gear in the third direction and opens on the end surface 50a of the accommodating portion 50 perpendicular to the first direction.
  • the central hole 41 b of the first holder body 41 opens into the spring accommodating recess 55.
  • the spring accommodating recess 55 includes a first accommodating recess 56 capable of accommodating a spring 70 that exerts an urging force in the first urging direction, and a first accommodating portion that can accommodate the spring 70 so as to exert an urging force in the second urging direction. 2 containing recesses 57.
  • the first accommodation recess 56 is partitioned by the first support portion 51.
  • the second accommodation recess 57 is partitioned by the second support portion 52.
  • the first support portion 51 (first accommodation recess 56) and the second support portion 52 (second accommodation recess 57) are provided mirror-symmetrically with respect to the reference plane M parallel to the third direction. It is done.
  • the first receiving recess 56 and the second receiving recess 57 are provided so as to intersect with each other.
  • the first housing recess 56 and the second housing recess 57 intersect each other at a position facing the central hole 41b.
  • the first support portion 51 includes a first seating surface 51a perpendicular to the first urging direction, planar first side wall surfaces 51b and 51c extending in the first urging direction, and a cross section perpendicular to the first urging direction.
  • One first side wall surface 51b is a side wall surface formed continuously from the first seating surface 51a.
  • the other first side wall surface 51c is a side wall surface formed so as to be separated from the first seating surface 51a.
  • the pair of first side wall surfaces 51b and 51c are provided so as to face each other with the spring 70 interposed therebetween.
  • the first peripheral wall surface 51d is connected to the first seating surface 51a and the first side wall surfaces 51b and 51c, respectively.
  • the second support portion 52 includes a second seating surface 52a perpendicular to the second urging direction, planar second side wall surfaces 52b and 52c extending in the second urging direction, and a cross section perpendicular to the second urging direction.
  • One second side wall surface 52b is a side wall surface formed continuously from the second seating surface 52a.
  • the other second side wall surface 52c is a side wall surface formed so as to be separated from the second seating surface 52a.
  • the pair of second side wall surfaces 52b and 52c are provided so as to face each other with the spring 70 interposed therebetween.
  • the second peripheral wall surface 52d is connected to the second seating surface 52a and the second side wall surfaces 52b and 52c, respectively.
  • the receiving portion 65 of the second holder 60 has a first receiving surface 67 perpendicular to the first urging direction and a second receiving surface 68 perpendicular to the second urging direction.
  • the spring 70 supported by the first support portion 51 is seated on the first receiving surface 67.
  • the spring 70 supported by the second support portion 52 is seated on the second receiving surface 68.
  • the shape of the receiving portion 65 is not limited to this, as long as the spring 70 supported by the first support portion 51 and the spring 70 supported by the second support portion 52 can be seated.
  • the first receiving surface 67 and the second receiving surface 68 may be formed in arcuate surfaces that are continuous with each other.
  • the opening of the spring accommodating recess 55 with respect to the end surface 50a of the accommodating portion 50 is closed by the side surface 65b (see FIG. 7) of the receiving portion 65.
  • the spring 70 supported by the first support portion 51 or the second support portion 52 has the first side wall surfaces 51b and 51c or the second side wall surfaces 52b and 52c and the first peripheral wall surface from four directions around the central axis. 51d or the second peripheral wall surface 52d and the side surface 65b of the receiving portion 65 are surrounded. Therefore, the spring 70 is stably supported.
  • the reaction force from the worm wheel 1 to the worm 2 acts in different directions depending on the direction of rotation of the worm 2. For this reason, in order to apply an appropriate biasing force to the meshing portion of the worm 2 and the worm wheel 1 against the reaction force from the worm wheel 1, the spring 70 is provided in the axial direction between the worm wheel 1 and the worm 2 (third It is desirable to arrange the worm 2 so as to be inclined with respect to the direction).
  • the configuration of the power steering device 100 differs depending on whether it is mounted on a right-hand drive vehicle or a left-hand drive vehicle. Specifically, since the inclination angle of the output shaft 22 with respect to the rack shaft 8 is reversed with respect to the vehicle center, the twist directions of the worm wheel 1 are opposite to each other. For this reason, the direction of the appropriate biasing force that the spring 70 applies to the meshing portion is different between the right-hand drive vehicle and the left-hand drive vehicle.
  • the spring 70 is selectively supported by the first support part 51 and the second support part 52.
  • the 1st support part 51 and the 2nd support part 52 can support the spring 70 so that urging
  • the first urging direction is a direction that exerts an appropriate urging force on the meshing portion in the right-hand drive vehicle
  • the second urging direction is a direction that exerts an appropriate urging force on the meshing portion in the left-hand drive vehicle.
  • the common backlash adjusting mechanism 30 can be used regardless of whether the power steering device 100 is mounted on either the right-hand drive vehicle or the left-hand drive vehicle.
  • the common backlash adjusting mechanism 30 can be used, a mold for manufacturing the backlash adjusting mechanism 30 can be shared, and the manufacturing cost can be reduced.
  • the clip 80 is formed by bending a wire having a uniform circular cross section into a C shape as shown in FIG.
  • the wire diameter (thickness) of the clip 80 is uniform in the circumferential direction.
  • the depth of the groove 61a of the second holder 60 is slightly larger than the wire rod diameter of the clip 80 and is uniform in the circumferential direction.
  • the curvature radius R1 (see FIG. 10) of the bottom of the groove 61a is formed larger than the curvature radius R2 (see FIG. 11) of the inner periphery of the clip 80 in the natural state.
  • the portion of the clip 80 that bulges radially outward from the outer peripheral surface of the second holder body 61 is pushed radially inward. Therefore, as shown in FIG. 12, the clip 80 pushed inward in the radial direction comes into contact with and presses the second holder main body 61 (B portion in FIG. 12). As a result, the second holder 60 receives an elastic force from the largest bulging portion of the clip 80 and is urged in the third direction toward the non-gear side away from the worm wheel 1. In this manner, the backlash adjusting mechanism 30 is elastically supported with respect to the accommodation hole 3d by the elastic force of the clip 80.
  • the first holder 40 and the second holder 60 are configured not to overlap in the radial direction of the second bearing 11, and the spring 70 is disposed between the first holder 40 and the second holder 60. And is spaced apart from the second bearing 11 in the axial direction. Thereby, the backlash adjustment mechanism 30 can be made into a compact structure.
  • the first holder 40 receives the urging force of the spring 70 so as to come out of the second holder 60.
  • the first holder 40 and the second holder 60 are locked by the clip 80 so that the first holder 40 receives the urging force of the spring 70 and is not separated from each other.
  • the backlash adjusting mechanism 30 Since the first holder 40, the second holder 60, and the second bearing 11 are integrated by the clip 80, they can be integrated into the housing hole 3d of the gear case 3 and the assemblability is improved. Therefore, the backlash adjusting mechanism 30 has a compact configuration, and the assemblability to the accommodation hole 3d is improved.
  • the first holder 40 and the second holder 60 are configured not to overlap each other on the radially outer side of the second bearing 11, and the first holder 40 and the second holder 60 are locked by the clip 80 and the backlash.
  • the configuration can be made compact without increasing the number of parts, the assembly of the backlash adjustment mechanism 30 in the accommodation hole 3 d can be ensured, the holding force of the backlash adjustment mechanism 30 can be ensured, and the spring 70. The effect of stabilizing the urging force can be produced integrally.
  • the groove 61 a is formed in a C shape corresponding to the shape of the clip 80, with both ends thereof being separated by the partition wall portion 61 b so as to correspond to the C shape of the clip 80. Therefore, the clip 80 accommodated in the groove portion 61a is restricted from moving in the circumferential direction by contacting both ends of the clip 80 with the partition wall portion 61b at the end portion of the groove portion 61a. That is, since the relative rotation between the clip 80 and the second holder 60 is restricted by the partition wall portion 61b, the clip 80 is always mounted so as to face the outer peripheral opening 65a of the receiving portion 65. Thereby, the drop-off of the first holder 40 and the second bearing 11 through the gear side opening 63a and the outer peripheral opening 65a of the receiving portion 65 in the second holder 60 is prevented more reliably.
  • the backlash adjusting mechanism 30 can apply a preload to the meshing portion between the worm 2 and the worm wheel 1 to reduce the backlash (gap) between the worm 2 and the worm wheel 1.
  • the second bearing 11 moves on the pair of guide surfaces 160 in the preload direction (the direction approaching the worm wheel 1 along the third direction) due to the reaction force between the worm 2 and the worm wheel 1. ) And a direction opposite to the preload direction (a direction away from the worm wheel 1 along the third direction). If the second bearing 11 does not slide smoothly on the guide surface 160 in the third direction, the operation of the backlash adjusting mechanism 30 becomes unstable. For this reason, in the guide surface 160, it is necessary to form the area
  • the second holder 60 having a pair of guide surfaces 160 is formed by injecting a resin material into a mold using an injection molding machine.
  • the second holder 60 is formed by a pair of molds without using a slide core.
  • the guide portion 62 of the second holder 60 is provided with the claw portion 162
  • the mold cannot be pulled out in the first direction that is the axial direction of the second holder 60. . For this reason, it is necessary to remove the mold in the radial direction of the second holder 60.
  • the pair of guide surfaces 160 of the second holder 60 must be formed so as to be parallel to each other.
  • the pair of sliding surfaces 65c on which the parallel surface 50e (see FIG. 5) of the receiving unit 50 slides in the receiving unit 65 needs to be formed to be parallel to each other. Therefore, the mold needs to be pulled out in the third direction in the radial direction of the second holder 60.
  • FIGS. 13A to 13C a split surface of a pair of molds constituting the injection molding machine will be described.
  • 13A to 13C schematically show how the pair of guide portions 62 in the second holder 60 are formed.
  • the 2nd holder 60 is shape
  • the injection molding machine 150 has an upper mold 151 that is a first mold and a lower mold 152 that is a second mold. One of the upper mold 151 and the lower mold 152 can be moved up and down in the vertical direction (vertical direction).
  • the outer peripheral surface of the second holder body 61 is circular, and the outer peripheral surface of the guide 62 is arcuate (see FIG. 7).
  • the mold dividing surface 158 for forming the outer peripheral surface of the second holder main body portion 61 and the outer peripheral surface of the guide portion 62 is formed in the second holder 60. It is necessary to be positioned at the center in three directions.
  • the mold dividing surface is a surface where the molds come into contact with each other, and is a surface divided by mold release.
  • the mold dividing surface 159 ⁇ / b> C for forming the guide surface 160 of the guide portion 62 is formed in the second holder 60 in the same manner as the mold dividing surface 158.
  • a parting line which is a mold split mark of the mold, is formed as a protrusion (elongated protrusion) extending linearly in the first direction at the center in the third direction on the guide surface 160. Will be formed.
  • the second bearing 11 that slides on the guide surface 160 comes into contact with the protrusion, smooth movement of the second bearing 11 is hindered, and the operation of the backlash adjusting mechanism 30 varies. In this case, it becomes difficult to stably ensure the meshing accuracy between the worm 2 and the worm wheel 1.
  • a protrusion that is a parting line at the time of molding is formed outside a sliding region 161 (region indicated by hatching) on which the second bearing 11 slides on the guide surface 160.
  • Article 169 was positioned.
  • the positioning process, the resin filling process, the cooling process, and the release process are performed in this order.
  • the mold as shown in FIG. 13A, the mold (upper mold 151 or lower mold 152) is moved until the pair of molds come into contact with each other.
  • a space 155 for forming the second holder 60 is defined by the pair of molds (151 and 152).
  • the resin in the resin filling process, the resin is filled in the space 155 defined by the upper mold 151 and the lower mold 152, and in the cooling process, the filled resin is cooled and cured.
  • a second holder 60 as a molded product is formed.
  • the cured resin molded product is released from the injection molding machine 150 in the release process.
  • a predetermined draft is provided from the sliding region 161 on the guide surface 160 of the guide portion 62 to the end portion of the guide portion 62.
  • the outer side is slightly inclined with respect to the inner side of the sliding region 161, the entire guide surface 160 is formed in a planar shape.
  • a protrusion 169 that is an elongated protrusion-shaped mold split mark is formed at a position corresponding to the mold dividing surface. Is done.
  • a pair of molds (151 and 152) are formed with a pair of outer convex portions 157 that form the outer peripheral surfaces of the pair of guide portions 62 and guide surfaces 160 of the pair of guide portions 62, respectively.
  • An inner convex portion 156 is provided.
  • the outer convex portion 157 is provided with a mold dividing surface 158 at the center of the pair of guide portions 62 in the third direction.
  • the inner convex portion 156 is provided with a mold dividing surface 159 at a position eccentric from the center in the third direction in the pair of guide portions 62 by a predetermined distance X.
  • the predetermined distance X is set so that the mold dividing surface 159 is positioned outside the sliding region 161 of the second bearing 11 that slides on the guide surface 160.
  • the sliding region 161 is a region in which the second bearing 11 slides in the preload direction and the direction opposite to the preload direction due to the meshing reaction force between the worm 2 and the worm wheel 1.
  • the sliding region 161 is set in consideration of the fact that the second bearing 11 moves under the urging force of the spring 70 as the meshing portion of the worm 2 and the worm wheel 1 wears. Therefore, the sliding region 161 is set so as to include a region where the second bearing 11 moves under the urging force of the spring 70 as the meshing portion of the worm 2 and the worm wheel 1 wears.
  • the protrusions 169 formed on the guide surfaces 160 of the pair of guide portions 62 formed by the injection molding machine 150 are positioned outside the sliding region 161 of the second bearing 11. In other words, the protrusion 169 does not exist in the sliding area 161 on the guide surface 160.
  • the guide surface 160 has a protrusion that is a parting line at the time of molding along a direction (first direction) orthogonal to the biasing direction (third direction) of the spring 70.
  • 169 is provided.
  • the protrusion 169 protrudes from the guide surface 160 toward the second bearing 11.
  • the protrusion 169 is not limited to the case of providing along the 1st direction, For example, you may provide so that it may incline 45 degree
  • the protrusions 169 only have to be provided along a direction that intersects at least the third direction.
  • the protrusion 169 is located on the opposite side of the sliding region 161 from the gear. That is, on the guide surface 160 of the guide portion 62, the protrusion 169 and the slide slide along the direction in which the spring 70 biases the second bearing 11 (the direction from the non-gear side to the gear side in the third direction). A region 161 is provided in this order.
  • the second bearing 11 is accommodated inside the pair of bearing support portions 42 of the first holder 40, and the pair of bearing support portions 42. To hold the second bearing 11. In this state, a part of the outer peripheral surface of the second bearing 11 is exposed by the pair of openings 43 (see FIG. 6). Further, the spring 70 is accommodated in the spring accommodating recess 55 in the accommodating portion 50 of the first holder 40, and the spring 70 is supported by the first support portion 51. Thereby, as shown in FIG. 17, an intermediate assembly 32 is formed in which the second bearing 11 and the spring 70 are assembled to the first holder 40.
  • the intermediate assembly 32 is placed on the second holder 60 so that the outer peripheral surface of the second bearing 11 exposed from the pair of openings 43 contacts the guide surfaces 160 (see FIG. 9 and the like) of the pair of guide portions 62.
  • the first holder main body portion 41, the non-gear side bearing support portion 42 and the second bearing 11 are placed between the pair of guide portions 62 of the second holder 60. insert.
  • the accommodating portion 50 and the spring 70 of the first holder 40 are inserted into the receiving portion 65 of the second holder 60 through the outer peripheral opening 65 a of the second holder 60.
  • the biasing direction of the spring 70 and the insertion direction of the intermediate assembly 32 into the second holder 60 substantially coincide with each other, so that the assembly can be easily performed.
  • a contact region 160c where the outer peripheral surface of the second bearing 11 contacts the guide surface 160 at the time of assembly is a region from the gear side end portion 160a of the guide portion 62 to the initial set position 160b that is a predetermined distance away.
  • the initial setting position 160b is located in the sliding region 161.
  • the protrusion 169 provided on the guide surface 160 is located on the side opposite to the gear with respect to the sliding region 161.
  • the outer peripheral surface of the second bearing 11 does not contact the protrusion 169 on the guide surface 160 in the process of assembling the intermediate assembly 32 to the second holder 60.
  • the ridge 169 is shaved and no shavings are generated.
  • the intermediate assembly 32 is assembled to the second holder 60, it is not necessary to get over the protrusions 169, so that the assembly can be performed smoothly.
  • the clip 80 is wound around the outer periphery of the second holder 60 while expanding the diameter, and the clip 80 is attached to the groove 61a.
  • the first holder 40 and the second holder 60 are prevented from being separated by the clip 80 and are locked via the clip 80.
  • the curvature radius R2 of the clip 80 is formed smaller than the curvature radius R1 of the groove 61a. Therefore, when the backlash adjusting mechanism 30 is not attached to the gear case 3, a part of the clip 80 slightly protrudes from the outer peripheral surface of the second holder 60 (see FIG. 10).
  • the backlash adjusting mechanism 30 is assembled into the accommodation hole 3d of the gear case 3 (see FIG. 12). At this time, a portion of the clip 80 protruding from the groove 61 a is pushed inward in the radial direction, and the second holder 60 is urged by the clip 80 in the third direction so as to be separated from the worm wheel 1. Therefore, the backlash adjusting mechanism 30 is elastically supported with respect to the accommodation hole 3 d by the urging force of the clip 80.
  • the assembly of the power steering device 100 is completed by inserting the tip of the worm 2 into the hollow portion at the center of the second bearing 11.
  • the worm 2 is attached to the second bearing 11 from the spring 70 toward the worm wheel 1 via the first holder 40 and the second bearing 11. Receive power. Thereby, the backlash between the worm 2 and the worm wheel 1 is reduced, and the meshing accuracy between the worm 2 and the worm wheel 1 is ensured.
  • the first holder 40 When the worm 2 is inserted into the second bearing 11, the first holder 40 is not in contact with the inner peripheral surface of the accommodation hole 3d and is separated (see FIG. 2). As the rotation of the worm 2 is repeated and the meshing portion of the worm 2 and the worm wheel 1 wears, the first holder 40 receives the biasing force of the spring 70 and approaches the inner peripheral surface of the accommodation hole 3d. Thereby, even if the meshing part of the worm 2 and the worm wheel 1 is worn, the backlash can be reduced. The first holder 40 is movable toward the worm wheel 1 until it contacts the inner peripheral surface of the accommodation hole 3d. In other words, the movement of the first holder 40 in the third direction toward the gear side is restricted by the inner peripheral surface of the accommodation hole 3d.
  • the protrusion 169 does not exist in the sliding area
  • the second holder 60 is a resin molded product, and the guide surface 160 is provided with a protrusion 169 that is a parting line at the time of molding along a direction intersecting the urging direction of the spring 70.
  • the protrusion 169 is located outside the sliding region 161 of the second bearing 11. Since the protrusion 169 is provided so as to avoid the sliding region 161 of the second bearing 11 on the guide surface 160, the second bearing 11 is prevented from sliding so as to straddle the protrusion 169. As a result, when the second bearing 11 slides in the preload direction and in the direction opposite to the preload direction due to the reaction force between the worm 2 and the worm wheel 1, the second bearing 11 contacts the protrusion 169 on the guide surface. There is nothing to do.
  • the backlash adjusting mechanism 30 can be stably operated, the meshing accuracy between the worm 2 and the worm wheel 1 can be stably secured. And the power steering apparatus 100 provided with the backlash adjustment mechanism 30 which operate
  • the second holder 60 can be molded without providing a slide core in the injection molding machine 150. Therefore, according to this embodiment, the manufacturing cost can be reduced as compared with the case where the slide core is provided to control the position of the protrusion (parting line). Further, when the slide core is provided, the structure of the injection molding machine becomes complicated, and the dimensional accuracy of the resin molded product may be deteriorated. On the other hand, in this embodiment, since the structure of the injection molding machine 150 is simple, the pair of guide surfaces 160 can be accurately molded. Furthermore, since the structure of the injection molding machine 150 can be simplified, the life of the injection molding machine 150 can be improved.
  • ⁇ Modification 1> In the above-described embodiment, the example (see FIG. 15A) in which the protrusion 169 is provided on the non-gear side of the sliding region 161 has been described, but the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 18A, a protrusion 169 may be provided on the gear side of the sliding region 161.
  • the guide surface 160 has a sliding region 161 and a protrusion along the direction in which the spring 70 biases the second bearing 11 (in the third direction, the direction from the non-gear side to the gear side). Article 169 is provided in this order.
  • the movement of the second bearing 11 urged by the spring 70 is restricted by the protrusion 169 before the backlash adjusting mechanism 30 is assembled to the housing hole 3d of the gear case 3. Can do. That is, as shown in FIG. 18B, when the second bearing 11 moves along the third direction by the urging force of the spring 70, the second bearing 11 comes into contact with the protrusion 169, and further movement is restricted. For this reason, the intermediate assembly 32 can be prevented from being detached from the second holder 60 by the biasing force of the spring 70. Therefore, in the first modification, the clip 80 described in the above embodiment can be omitted.
  • the 2nd holder 60 demonstrated the example which has the gear side opening part 63a and the anti-gear side opening part 63b, this invention is not limited to this.
  • the non-gear side opening 63b may be closed. Further, both the gear side opening 63a and the counter gear side opening 63b may be closed.
  • the claw portion 162 is omitted, and the second bearing 11 is inserted between the pair of guide portions 62 from the axial direction of the second holder 60.
  • the second holder 60 may be formed in a cylindrical shape in which the guide portion 62 has a pair of guide surfaces 160. At least the outer ring 11 a of the second bearing 11 held by the first holder 40 may be in direct contact with the pair of guide surfaces 160 of the second holder 60.
  • the backlash adjustment mechanism 30 is a backlash adjustment mechanism that adjusts the backlash between the drive gear (worm 2) and the driven gear (worm wheel 1) that meshes with the drive gear (worm 2).
  • a holder 31 that holds a bearing (second bearing 11) that is rotatably supported, and a bias that biases the bearing (second bearing 11) in a direction in which the drive gear (worm 2) and the driven gear (worm wheel 1) mesh with each other.
  • the holder 31 supports the outer peripheral surface of the bearing (second bearing 11) and guides the movement of the bearing (second bearing 11) toward the driven gear (worm wheel 1).
  • the guide portion 62 has a planar guide surface 160 including a sliding region 161 on which the bearing (second bearing 11) slides.
  • the guide surface 160 includes a biasing portion.
  • a protrusion 169 protruding toward the bearing (second bearing 11) is provided along a direction intersecting the urging direction of the (spring 70), and the protrusion 169 is located outside the sliding region 161. ing.
  • the guide surface 160 is provided with a protrusion 169 and a sliding region 161 in this order along the direction in which the biasing member (spring 70) biases the bearing (second bearing 11). .
  • the sliding surface 161 and the protrusion 169 are provided on the guide surface 160 in this order along the direction in which the biasing member (spring 70) biases the bearing (second bearing 11). .
  • the power steering device 100 includes the backlash adjusting mechanism 30, a drive gear (worm 2) that rotates as the electric motor 7 is driven, a driven gear (worm wheel 1) that meshes with the drive gear (worm 2), and a drive gear.
  • a gear case 3 for accommodating (worm 2), and the backlash adjusting mechanism 30 is accommodated in an accommodation hole 3d provided in the gear case 3.

Abstract

バックラッシ調整機構は、駆動歯車を回転自在に支持する軸受を保持するホルダと、軸受を駆動歯車と従動歯車とが噛み合う方向へ付勢する付勢部材と、を備える。ホルダは、軸受の外周面を支持し、従動歯車へ向かう軸受の移動を案内するガイド部(62)を有する。ガイド部(62)は、軸受が摺動する摺動領域(161)を含む平面状の案内面(160)を有する。案内面(160)には、付勢部材の付勢方向に交差する方向に沿って、軸受に向かって突出する突条(169)が設けられ、この突条(169)は、摺動領域(161)の外側に位置している。

Description

バックラッシ調整機構及びこれを備えるパワーステアリング装置
 本発明は、バックラッシ調整機構及びこれを備えるパワーステアリング装置に関する。
 軸受で支持されており、モータによって回転される駆動歯車と、駆動歯車に噛合し、舵取機構に繋がる従動歯車と、駆動歯車の従動歯車との噛み合い部に予圧を加えるべく軸受をラジアル方向へ付勢する付勢手段とを備え、モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置が知られている(JP2002-67992A参照)。JP2002-67992Aに記載の電動パワーステアリング装置では、軸受の周りに、軸受の周面に接触して軸受の動きを案内する案内部を有する案内部材が設けられている。このような電動パワーステアリング装置では、案内部材及び付勢手段によってバックラッシ調整機構が構成され、軸受が案内部に沿って付勢され、駆動歯車と従動歯車の噛み合い部に予圧を加えることにより、噛み合い部のバックラッシを低減することができる。
 しかしながら、案内部材を射出成形によって製作する場合、金型の型割痕であるパーティングラインが、突条(細長い突起)として案内部に形成されてしまうと、案内部を摺動する軸受が突条に接触することにより、軸受のスムーズな移動が阻害され、バックラッシ調整機構の動作にバラつきが生じてしまうおそれがある。この場合、駆動歯車と従動歯車との噛み合い精度を安定して確保することができないという問題がある。
 本発明は、駆動歯車と従動歯車との噛み合い精度を安定して確保することを目的とする。
 本発明のある態様によれば、駆動歯車と前記駆動歯車に噛み合う従動歯車との間のバックラッシを調整するバックラッシ調整機構であって、前記駆動歯車を回転自在に支持する軸受を保持するホルダと、前記軸受を前記駆動歯車と前記従動歯車とが噛み合う方向へ付勢する付勢部材と、を備え、前記ホルダは、前記軸受の外周面を支持し、前記従動歯車へ向かう前記軸受の移動を案内するガイド部を有し、前記ガイド部は、前記軸受が摺動する摺動領域を含む平面状の案内面を有し、前記案内面には、前記付勢部材の付勢方向に交差する方向に沿って、前記軸受に向かって突出する突条が設けられ、前記突条は、前記摺動領域の外側に位置している。
 本発明の別の態様によれば、上記バックラッシ調整機構を備えるパワーステアリング装置であって、電動モータの駆動に伴って回転する前記駆動歯車と、前記駆動歯車に噛み合う前記従動歯車と、前記駆動歯車を収容するギヤケースと、を備え、前記バックラッシ調整機構は、前記ギヤケースに設けられる収容孔に収容される。
図1は、本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置の構成図である。 図2は、本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置を示す断面図である。 図3は、本発明の実施形態に係るバックラッシ調整機構の斜視図である。 図4は、本発明の実施形態に係る第1ホルダの正面側斜視図である。 図5は、本発明の実施形態に係る第1ホルダの背面側斜視図である。 図6は、本発明の実施形態に係る第1ホルダ及び軸受の正面側斜視図である。 図7は、本発明の実施形態に係る第2ホルダの正面側斜視図である。 図8は、本発明の実施形態に係る第2ホルダの背面側斜視図である。 図9は、図3におけるIX-IX線に沿った断面図である。 図10は、図3におけるX-X線に沿った断面図である。 図11は、本発明の実施形態に係るクリップの平面図である。 図12は、本発明の実施形態に係るバックラッシ調整機構がギヤケースに組み込まれた状態を示す断面図である。 図13Aは、第2ホルダの製造方法における位置決め工程について説明する図であり、一対のガイド部の断面を模式的に示す。 図13Bは、第2ホルダの製造方法における樹脂充填工程及び冷却工程について説明する図であり、一対のガイド部の断面を模式的に示す。 図13Cは、第2ホルダの製造方法における離型工程について説明する図であり、一対のガイド部の断面を模式的に示す。 図14は、第2ホルダに形成される突条について説明する図であり、摺動領域をハッチングで模式的に示す。 図15Aは、本発明の実施形態に係るガイド部の案内面の平面模式図であり、ガイド部の案内面に形成される突条の位置について示す。 図15Bは、一対のガイド部間に第2軸受が挿入される様子を示す図である。 図16は、本発明の実施形態に係るホルダの組み立て手順を説明する斜視図であり、第1ホルダ、軸受及びスプリングを組み立てて、中間組立体を形成する工程を示す。 図17は、本発明の実施形態に係るホルダの組み立て手順を説明する斜視図であり、中間組立体を第2ホルダに組み付ける工程、及び、クリップによって第2ホルダと中間組立体の第1ホルダとを一体化する工程を示す。 図18Aは、本発明の実施形態の変形例1に係るガイド部の案内面の平面模式図であり、ガイド部の案内面に形成される突条の位置について示す。 図18Bは、スプリングによって付勢される第2軸受の移動が突条によって規制される様子を示す図である。
 図面を参照して、本発明の実施形態に係るバックラッシ調整機構を備えたパワーステアリング装置について説明する。パワーステアリング装置は、車両に搭載されドライバーが操舵ハンドル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100は、電動モータ7と、電動モータ7の出力軸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としてのウォーム2と、ウォーム2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2を収容するギヤケース3(図2参照)と、を備える。電動モータ7の駆動に伴ってウォーム2が回転し、ウォーム2の回転が減速してウォームホイール1に伝達される。ウォームホイール1とウォーム2にて減速機であるウォームギヤが構成される。図1に示すように、ウォームホイール1は、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。
 操舵ハンドル10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10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10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100は、運転者によるステアリング操作に伴う入力軸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100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作を補助する。
 図2に示すように、ウォーム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2には、ウォームホイール1の歯部と噛み合う歯部2aが形成される。ギヤケース3には歯部2aに対応する位置に開口部(不図示)が形成され、その開口部(不図示)を通じてウォーム2の歯部2aとウォームホイール1の歯部とが噛み合う。ウォーム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。
 第1軸受4は、ウォーム2の電動モータ7側の軸部である基端側軸部を回転自在に支持する。第1軸受4は、環状の外輪と内輪の間にボールが介在されるボールベアリングである。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との間で挟持される。第1軸受4の内輪は、ウォーム2の段部2bとウォーム2の端部に圧入されるジョイント9との間で挟持される。これにより、ウォーム2の軸方向への移動が規制される。
 第2軸受11は、ウォーム2の電動モータ7側とは反対側の軸部である先端側軸部を回転自在に支持する。第2軸受11は、環状の外輪11aと内輪11bの間にボール11cが介在されるボールベアリングである。第2軸受11はバックラッシ調整機構30を構成するホルダ31に収容される。バックラッシ調整機構30は、ギヤケース3の底部側に設けられる、円形の内周面を有する収容孔3d内に収容される。
 以下、バックラッシ調整機構30の具体的構成について説明する。
 なお、以下では、図2に示すように、ウォーム2の中心軸(第2軸受11の中心軸)に沿った方向(図2中左右方向)を「第1方向」、ウォームホイール1の中心軸に沿った方向(図2中紙面垂直方向)を「第2方向」、ウォーム2の中心軸及びウォームホイール1の中心軸の両方に垂直な方向(図2中上下方向)を「第3方向」とも称する。つまり、第1方向、第2方向、第3方向は、互いに直交する直交3軸に沿った方向である。また、第3方向において、ウォーム2の中心軸からみてウォームホイール1側である一方側(図2中上方側)を「ギヤ側」、ギヤ側の反対方向である他方側(図2中下方側)を「反ギヤ側」と称する。
 バックラッシ調整機構30は、図2に示すように、第2軸受11を保持するホルダ31と、第2軸受11をウォーム2とウォームホイール1とが噛み合う方向へ付勢する付勢部材としてのコイルスプリング(以下、単に「スプリング」と称する。)70と、クリップ80と、を備える。バックラッシ調整機構30は、ウォーム2と、ウォーム2に噛み合うウォームホイール1との間のバックラッシ(隙間)を低減するように、バックラッシを調整する機構である。
 図3に示すように、ホルダ31は、第2軸受11の外周面を第3方向の両側から支持する一対の軸受支持部42を有する第1のホルダ(以下、「第1ホルダ」と称する)40と、第2軸受11の外周面を第2方向の両側から支持する一対のガイド部62を有する第2のホルダ(以下、「第2ホルダ」と称する。)60と、を有する。第1ホルダ40及び第2ホルダ60は、樹脂製であり、射出成形により形成される。
 一対のガイド部62は、ウォームホイール1へ向かう第2軸受11の移動を案内する案内面160を有する。ガイド部62の詳細については、後述する。
 図2に示すように、スプリング70は、第1ホルダ40を介して第2軸受11をウォームホイール1へ向けて付勢する弾性部材である。クリップ80は、第1ホルダ40と第2ホルダ60とを係止し一体化する係止部材であり、円弧状に形成される。
 図4から図6に示すように、第1ホルダ40は、板状の第1ホルダ本体部41と、第1ホルダ本体部41の一方の面から第1方向に沿って突設され第2軸受11を支持する一対の軸受支持部42と、第1ホルダ本体部41の他方の面から第1方向に沿って突設されスプリング70を収容する収容部50と、を有する。
 第1ホルダ本体部41は、互いに平行な一対の平行面が形成されたいわゆる二面幅形状を有する板状に形成される。第1ホルダ本体部41の中央には円形の凹部41aが設けられ、凹部41aの底部には第1ホルダ本体部41を厚さ方向(第1方向)に貫通する中央孔41bが設けられる。中央孔41bには、第2軸受11によって支持されるウォーム2の先端側軸部が配置される。
 図2に示すように、凹部41aは、第2軸受11の内輪11bに対向するように設けられ、内輪11bよりも大きな内径に形成される。凹部41aによって、第2軸受11の内輪11bと第1ホルダ本体部41との接触が回避される。これにより、第1ホルダ40により第2軸受11の内輪11bの回転が阻害されず、ウォーム2がスムーズに回転することができる。
 図4から図6に示すように、一対の軸受支持部42は、第3方向において、第2軸受11の中心軸を挟んで互いに対向して設けられる。一対の軸受支持部42は、左右対称形状に形成される。軸受支持部42は、径方向内側が第2軸受11の外輪11aに対応する円弧状に形成され、外側が収容孔3d(図2参照)の内周面に対応する円弧状に形成される。一対の軸受支持部42は、その内側に収容される第2軸受11の外輪11aの外周面を両側から支持する。つまり、第2軸受11の第3方向の両側の外周面は、一対の軸受支持部42によって覆われる。
 一対の軸受支持部42の一端部間(図示上端部間)及び他端部間(図示下端部間)は、それぞれ第2軸受11の外輪11aの外周面の一部が露出される開口部43とされる。
 図5に示すように、収容部50は、第3方向に平行な一対の平行面50eを有する二面幅形状に形成される。収容部50には、スプリング70を収容するスプリング収容凹部55が形成される。
 本実施形態では、図2に示すように、第2軸受11及びスプリング70が、第1ホルダ本体部41を挟んで、ウォーム2の軸方向(第1方向)に並ぶように設けられる。このため、第2軸受11の径方向外方にスプリングを配置するバックラッシ調整機構に比べて、径方向寸法を小型化できる。
 図7及び図8に示すように、第2ホルダ60は、円板状の第2ホルダ本体部61と、第2ホルダ本体部61の一方の面から第1方向に沿って突設され第2軸受11を支持する一対のガイド部62と、第2ホルダ本体部61の他方の面から第1方向に沿って突設されバックラッシ調整機構30の位置を規定するための位置決め凸部64と、を有する。
 位置決め凸部64は、第2軸受11の中心軸から径方向に離れた位置に設けられる。図2に示すように、位置決め凸部64は、収容孔3dの底壁3cに形成される位置決め孔3eに隙間を持って嵌合する。これにより、バックラッシ調整機構30がギヤケース3に対して位置決めされ、収容孔3d内でのバックラッシ調整機構30の回転が規制される。
 図7及び図8に示すように、第2ホルダ本体部61は、第1ホルダ40の収容部50が嵌入される受容部65と、周方向に延びて外周面に形成される円弧状の溝部61aと、を有する。
 受容部65は、第3方向のギヤ側において、第2ホルダ本体部61の外周面に開口する外周開口部65aを有する凹部である。また、受容部65は、第2ホルダ本体部61の一方の端面に開口する。受容部65には、外周開口部65aを通じて第1ホルダ40の収容部50が挿入される。受容部65は、第1ホルダ40の収容部50との間でスプリング70を支持する(図10参照)。
 溝部61aは、図8に示すように、両端が隔壁部61bによって周方向に隔てられるC字状の円弧溝である。また、溝部61aは、図7に示すように、受容部65の外周開口部65aと連通する。言い換えれば、溝部61aは、外周開口部65aによって2つに隔てられる。隔壁部61bは、外周開口部65aに対して第2軸受11の中心軸を挟んで第3方向の反対側に設けられる。
 図7から図9に示すように、一対のガイド部62は、第2方向において、第2軸受11の中心軸を挟んで互いに対向して設けられる。一対のガイド部62は、上下対称形状に形成される。なお、図9では、第2軸受11を簡略化して表す。
 上述したように、ガイド部62には、ウォームホイール1へ向かう第2軸受11の移動を案内する案内面160が形成される。案内面160は、第3方向に平行な平面状に形成され、第2軸受11が摺動する摺動領域161(図14参照)を含んでいる。つまり、一対の案内面160は、互いに平行となるように形成される。一対の案内面160の間の距離は、第2軸受11の外輪11aの外径よりもわずかに大きく形成される。第2軸受11は、外輪11aの外周面が一対の案内面160に接触することにより、第3方向に沿って移動するように案内される。
 一対のガイド部62が第2ホルダ本体部61から突出する長さ(第1方向の長さ)は、第2軸受11の厚さ(軸方向長さ)よりも大きく形成される。また、図7及び図8に示すように、一対のガイド部62の先端には、第2軸受11の中心軸に向けて延びる爪部162が形成される。爪部162は、第2軸受11の外輪11aに接触することにより、第2軸受11が第1ホルダ40から軸方向(第1方向)に脱落することを防止する脱落防止部である(図3参照)。
 図7及び図9に示すように、一対のガイド部62の一端部間(ギヤ側端部間)及び他端部間(反ギヤ端部間)は、それぞれ第1ホルダ40と一体的に移動する第2軸受11及び一対の軸受支持部42の通過を許容する開口部63とされる。以下、一対の開口部63のうち、相対的に第3方向のギヤ側に位置する開口部63をギヤ側開口部63aと称し、相対的に第3方向の反ギヤ側に設けられる開口部63を反ギヤ側開口部63bと称する。
 図3及び図9に示すように、第1ホルダ40と第2ホルダ60とを組み立てた状態では、軸受支持部42とガイド部62とは周方向に隣接するように配置される。つまり、軸受支持部42とガイド部62とは、第2軸受11の径方向に重なって配置されていない。したがって、第2軸受11の径方向においてバックラッシ調整機構30をコンパクトな構成とすることができる。
 図10に示すように、スプリング70は、第1ホルダ40の収容部50と第2ホルダ60の受容部65との間に圧縮状態で保持される。スプリング70は、第1ホルダ40と第2ホルダ60とが第3方向に沿って互いに離間するような付勢力を発揮する。第2ホルダ60は収容孔3d(図12参照)内において位置が規定されているので、第1ホルダ40に保持される第2軸受11はスプリング70によって第3方向のギヤ側に向かって付勢される。つまり、スプリング70は、ウォーム2の歯部2aとウォームホイール1の歯部との隙間が小さくなる方向に、第2軸受11を介してウォーム2をウォームホイール1に向けて付勢する。スプリング70の支持構造については、後に詳細に説明する。
 クリップ80は、図10及び図11に示すように、円形断面を有する金属製のC字状の部材である。クリップ80は、受容部65の外周開口部65aにわたって溝部61aに装着される。これにより、第2軸受11及び第1ホルダ40が、スプリング70の付勢力によって受容部65の外周開口部65a及びギヤ側開口部63aを通じて第2ホルダ60から脱落することが規制される。このようにして、クリップ80により、第1ホルダ40と第2ホルダ60とが係止される。
 なお、本明細書において、第1ホルダ40と第2ホルダ60とが係止されるとは、ギヤケース3の収容孔3dにバックラッシ調整機構30を取り付けていない状態において、スプリング70の付勢力によって、第1ホルダ40が第2ホルダ60の内側から抜け出る(分離する)ことを規制した状態を指す。
 図10に示すように、第1ホルダ40の収容部50の第3方向の幅は、第2ホルダ60の受容部65の第3方向の幅よりも小さい。よって、第1ホルダ40と第2ホルダ60とがクリップ80により係止された状態では、収容部50は、クリップ80と受容部65との間で、第3方向に移動可能である。つまり、バックラッシ調整機構30を収容孔3dに組み付けていない状態では、第1ホルダ40は、収容部50がクリップ80に接触する状態と、収容部50が第2ホルダ60の受容部65の内周面に接触する状態と、の間で、第3方向に移動可能である。クリップ80による第1ホルダ40と第2ホルダ60との係止構造については、後に詳細に説明する。
 図9に示すように、第1ホルダ40と第2ホルダ60とを組み立てた状態では、一対の開口部43から露出する第2軸受11の外周面は、一対のガイド部62の案内面160に接触する。上述したように、スプリング70は、第1ホルダ40と第2ホルダ60との間に設けられ、第1ホルダ40と第2ホルダ60とを互いに離間するように付勢する。よって、第2軸受11は、一対の案内面160によって移動が直接案内される。このように、本実施形態では、金属製の第2軸受11と樹脂製の第2ホルダ60とが、硬度差をもって接触する。
 以上のように、バックラッシ調整機構30では、第2軸受11がガイド部62に直接接触するため、第1ホルダ40の寸法精度が、ウォームホイール1とウォーム2の噛み合い精度に影響することを抑制することができる。
 次に、第1ホルダ40と第2ホルダ60によってスプリング70を支持する支持構造について、詳細に説明する。
 図5及び図10に示すように、収容部50は、ガイド部62によって第2軸受11が案内される第3方向に対して傾斜する第1付勢方向に付勢力を発揮するようにスプリング70を支持可能な第1支持部51と、第3方向に対して傾斜すると共に第1付勢方向とは異なる第2付勢方向に付勢力を発揮するようにスプリング70を支持可能な第2支持部52と、を有する。
 スプリング収容凹部55は、第3方向において反ギヤ側に開口すると共に、第1方向に垂直な収容部50の端面50aに開口する。第1ホルダ本体部41の中央孔41bは、スプリング収容凹部55に開口する。
 スプリング収容凹部55は、第1付勢方向に付勢力を発揮するスプリング70を収容可能な第1収容凹部56と、第2付勢方向に付勢力を発揮するようにスプリング70を収容可能な第2収容凹部57と、を有する。第1収容凹部56は、第1支持部51によって、区画される。第2収容凹部57は、第2支持部52によって区画される。
 図10に示すように、第1支持部51(第1収容凹部56)及び第2支持部52(第2収容凹部57)は、第3方向に平行な基準面Mに対して鏡面対称に設けられる。第1収容凹部56と第2収容凹部57とは、交差して設けられ、互いに連通する。第1収容凹部56と第2収容凹部57とは、中央孔41bに対向する位置で互いに交差する。
 第1支持部51は、第1付勢方向に垂直な第1着座面51aと、第1付勢方向に延びる平面状の第1側壁面51b,51cと、第1付勢方向に垂直な断面が円弧状に形成される第1周壁面51dと、を有する。一方の第1側壁面51bは、第1着座面51aから連続して形成される側壁面である。他方の第1側壁面51cは、第1着座面51aとは隔てられるようにして形成される側壁面である。一対の第1側壁面51b,51cは、スプリング70を挟んで互いに対向するように設けられる。第1周壁面51dは、第1着座面51a及び第1側壁面51b,51cにそれぞれ接続される。
 第2支持部52は、第2付勢方向に垂直な第2着座面52aと、第2付勢方向に延びる平面状の第2側壁面52b,52cと、第2付勢方向に垂直な断面が円弧状に形成される第2周壁面52dと、を有する。一方の第2側壁面52bは、第2着座面52aから連続して形成される側壁面である。他方の第2側壁面52cは、第2着座面52aとは隔てられるようにして形成される側壁面である。一対の第2側壁面52b,52cは、スプリング70を挟んで互いに対向するように設けられる。第2周壁面52dは、第2着座面52a及び第2側壁面52b,52cにそれぞれ接続される。
 図10に示すように、第2ホルダ60の受容部65は、第1付勢方向に垂直な第1受容面67と、第2付勢方向に垂直な第2受容面68と、を有する。第1支持部51によって支持されるスプリング70は、第1受容面67に着座する。第2支持部52によって支持されるスプリング70は、第2受容面68に着座する。なお、受容部65の形状は、これに限らず、第1支持部51によって支持されるスプリング70と、第2支持部52によって支持されるスプリング70と、がそれぞれ着座可能であればよい。例えば、第1受容面67と第2受容面68とは、互いに連続する円弧面に形成されてもよい。
 収容部50の端面50aに対するスプリング収容凹部55の開口は、受容部65の側面65b(図7参照)によって塞がれる。これにより、第1支持部51又は第2支持部52によって支持されるスプリング70は、その中心軸周りの四方から、第1側壁面51b,51c又は第2側壁面52b,52c、第1周壁面51d又は第2周壁面52d、及び受容部65の側面65bによって囲まれる。したがって、スプリング70が安定して支持される。
 ここで、ウォームホイール1からウォーム2への反力は、ウォーム2の回転方向に応じて、異なる方向に作用する。このため、ウォームホイール1からの反力に対抗しつつウォーム2とウォームホイール1の噛み合い部に適切な付勢力を与えるために、スプリング70は、ウォームホイール1とウォーム2の軸間方向(第3方向)に対して傾斜してウォーム2を付勢するように配置することが望ましい。
 一方、パワーステアリング装置100は、右ハンドル車に搭載される場合と左ハンドル車に搭載される場合とで、構成が異なる。具体的には、ラック軸8に対する出力軸22の傾斜角度が車両中心に対して反転するため、ウォームホイール1のねじれ方向が互いに反対となる。このため、スプリング70が噛み合い部に付与する適切な付勢力の方向は、右ハンドル車と左ハンドル車とにおいても、互いに異なる。
 これに対し、本実施形態では、スプリング70は、第1支持部51と第2支持部52によって選択的に支持される。第1支持部51及び第2支持部52は、第1付勢方向と第2付勢方向との二つの方向に付勢力を発揮できるように、スプリング70を支持可能である。このため、第1付勢方向を右ハンドル車において噛み合い部に適切な付勢力を発揮する方向とし、第2付勢方向を左ハンドル車において噛み合い部に適切な付勢力を発揮する方向とすることで、パワーステアリング装置100が右ハンドル車と左ハンドル車のいずれに搭載される場合であっても、共通のバックラッシ調整機構30を使用することができる。
 共通のバックラッシ調整機構30を使用することができるため、バックラッシ調整機構30を製造するための金型等も共通化でき、製造コストを低減することができる。
 次に、第1ホルダ40と第2ホルダ60を係止する係止構造について、詳細に説明する。
 クリップ80は、図11に示すように、一様な円形断面を有する線材をC字状に折り曲げて形成される。クリップ80の線材径(太さ)は、周方向に均一である。
 第2ホルダ60の溝部61aの深さは、クリップ80の線材径よりわずかに大きく、周方向に均一である。溝部61aの底部の曲率半径R1(図10参照)は、自然状態のクリップ80の内周の曲率半径R2(図11参照)よりも大きく形成される。これにより、クリップ80を拡張しながら溝部61aに装着すると、図10に示すように、クリップ80は、両端部が溝部61aの底部に接触し、両端部を支点として弾性変形した状態となる。クリップ80では、受容部65の外周開口部65aの周方向両側の位置(図10中A部)が最も大きく膨出し、一部が第2ホルダ本体部61の外周面から径方向外側に突出する。このため、バックラッシ調整機構30の全体としての外径、具体的には、第2ホルダ本体部61とクリップ80の外周との間の幅が最大となる位置におけるバックラッシ調整機構30の直径(最大幅)が、収容孔3dの内径よりも大きくなる。
 ギヤケース3の収容孔3dへのバックラッシ調整機構30の組み付けの際には、クリップ80において第2ホルダ本体部61の外周面から径方向外側へ膨出する部分は、径方向内側に押し込まれる。よって、図12に示すように、径方向内側に押し込まれたクリップ80は、第2ホルダ本体部61に接触し押圧する(図12中B部)。これにより、第2ホルダ60は、クリップ80において最も大きく膨出する部分から弾性力を受けて、ウォームホイール1から離れるように反ギヤ側へ向けて第3方向に付勢される。このようにして、バックラッシ調整機構30は、クリップ80の弾性力により、収容孔3dに対して弾性支持される。
 また、上述のように、第1ホルダ40と第2ホルダ60は、第2軸受11の径方向に重ならないように構成されると共に、スプリング70は、第1ホルダ40と第2ホルダ60の間に設けられ第2軸受11とは軸方向に離間する。これにより、バックラッシ調整機構30をコンパクトな構成とすることができる。一方、このような構成とすることで、第1ホルダ40は、第2ホルダ60から抜け出るようにスプリング70の付勢力を受ける。これに対し、本実施形態では、第1ホルダ40がスプリング70の付勢力を受けて互いに分離しないように、第1ホルダ40と第2ホルダ60とがクリップ80によって係止される。クリップ80によって、第1ホルダ40、第2ホルダ60、及び第2軸受11が一体化されることで、これらを一体としてギヤケース3の収容孔3dに組み付けることができ、組み立て性が向上する。したがって、バックラッシ調整機構30がコンパクトな構成となると共に、収容孔3dへの組み立て性も向上する。
 以上のように、第1ホルダ40と第2ホルダ60を第2軸受11の径方向外側で重ならないように構成し、クリップ80によって第1ホルダ40と第2ホルダ60とを係止すると共にバックラッシ調整機構30を弾性支持することにより、部品点数を増加させずに、構成のコンパクト化、収容孔3dへのバックラッシ調整機構30の組み立て性の確保、バックラッシ調整機構30の保持力の確保、スプリング70の付勢力の安定化、といった効果を一体的に奏することができる。
 また、溝部61aは、クリップ80のC字形状に対応するように、隔壁部61bによって両端が隔てられ、クリップ80の形状に対応するようなC字状に形成される。よって、溝部61aに収容されたクリップ80は、その両端が溝部61aの端部にある隔壁部61bに当接することで、周方向の移動が規制される。つまり、隔壁部61bによってクリップ80と第2ホルダ60との相対回転が規制されるため、クリップ80が常に受容部65の外周開口部65aに臨むように装着される。これにより、第2ホルダ60におけるギヤ側開口部63a及び受容部65の外周開口部65aを通じた第1ホルダ40及び第2軸受11の脱落が、より確実に防止される。
 このような構成により、バックラッシ調整機構30は、ウォーム2とウォームホイール1との噛み合い部に予圧を加え、ウォーム2とウォームホイール1との間のバックラッシ(隙間)を低減することができる。このような、バックラッシ調整機構30では、ウォーム2とウォームホイール1の噛み合い反力により、第2軸受11が、一対の案内面160上を予圧方向(第3方向に沿ってウォームホイール1に近づく方向)及び予圧方向とは反対方向(第3方向に沿ってウォームホイール1から離れる方向)に摺動することがある。案内面160上において、第2軸受11の第3方向の摺動が円滑に行われないと、バックラッシ調整機構30の動作が不安定になってしまう。このため、案内面160において、第2軸受11が摺動する領域は、精度よく平坦な面として形成する必要がある。
 一対の案内面160を有する第2ホルダ60は、射出成形機を用いて、樹脂材料を金型内に射出することにより形成される。本実施形態では、スライドコアを用いずに、一対の金型により第2ホルダ60を成形する。なお、図7に示すように、第2ホルダ60のガイド部62には、爪部162が設けられているため、第2ホルダ60の軸方向である第1方向に金型を抜くことができない。このため、金型は、第2ホルダ60の径方向に抜く必要がある。
 金型を第2ホルダ60の径方向に抜く場合について説明する。第2ホルダ60の一対の案内面160は、互いに平行となるように形成する必要がある。また、受容部65において収容部50の平行面50e(図5参照)が摺動する一対の摺動面65cも、互いに平行となるように形成する必要がある。したがって、金型は、第2ホルダ60の径方向における第3方向に抜く必要がある。
 図13A~図13Cを参照して、射出成形機を構成する一対の金型の分割面について説明する。なお、図13A~図13Cでは、第2ホルダ60における一対のガイド部62が成形される様子を模式的に示している。第2ホルダ60は、一対の金型(151,152)を備える射出成形機150により成形される。射出成形機150は、第1の金型である上型151と、第2の金型である下型152と、を有する。上型151及び下型152は、いずれか一方が上下方向(鉛直方向)に昇降可能とされている。
 第2ホルダ60は、第2ホルダ本体部61の外周面が円形状であり、ガイド部62の外周面が円弧状である(図7参照)。このため、一対の金型(151,152)において、第2ホルダ本体部61の外周面及びガイド部62の外周面を成形するための部位の金型分割面158は、第2ホルダ60における第3方向の中心に位置させる必要がある。なお、金型分割面とは、金型同士が当接する面であり、離型により分割される面である。
 ここで、図13Aにおいて二点鎖線で示すように、ガイド部62の案内面160を成形するための部位の金型分割面159Cを、上記金型分割面158と同様に第2ホルダ60における第3方向の中心に位置させた場合、案内面160における第3方向の中心に、金型の型割痕であるパーティングラインが第1方向に直線状に延在する突条(細長い突起)として形成されることになる。この場合、案内面160を摺動する第2軸受11が突条に接触することにより、第2軸受11のスムーズな移動が阻害され、バックラッシ調整機構30の動作にバラつきが生じてしまう。この場合、ウォーム2とウォームホイール1との噛み合い精度を安定して確保することが困難になってしまう。
 そこで、本実施形態では、図14に示すように、案内面160上において第2軸受11が摺動する摺動領域161(ハッチングで示す領域)の外側に、成形時のパーティングラインである突条169を位置させるようにした。図13及び図14を参照して、本実施形態に係る第2ホルダ60の製造方法及び第2ホルダ60に形成される突条169について、詳しく説明する。
 第2ホルダ60の製造方法では、位置決め工程、樹脂充填工程、冷却工程、及び、離型工程をこの順に行う。位置決め工程では、図13Aに示すように、一対の金型同士が当接するまで金型(上型151または下型152)を移動させる。成形位置への位置決めが完了すると、一対の金型(151,152)によって、第2ホルダ60を形成するための空間155が画成される。
 図13Bに示すように、樹脂充填工程において、上型151と下型152とによって画成された空間155に樹脂を充填し、冷却工程において、充填された樹脂を冷却して硬化させることにより樹脂成形品としての第2ホルダ60を形成する。
 そして、図13Cに示すように、離型工程において、硬化させた樹脂成形品を射出成形機150から離型する。なお、離型を容易に行うために、ガイド部62の案内面160における摺動領域161からガイド部62の端部にかけて、所定の抜き勾配が設けられる。摺動領域161の内側に対して外側はわずかに傾斜しているが、案内面160全体としては平面状に形成される。このようにして形成された樹脂成形品としての第2ホルダ60には、図14に示すように、金型分割面に対応する位置に、細長い突起状の型割痕である突条169が形成される。
 図13Aに示すように、一対の金型(151,152)には、それぞれ一対のガイド部62の外周面を形成する一対の外側凸部157と、一対のガイド部62の案内面160を形成する内側凸部156と、が設けられる。外側凸部157は、一対のガイド部62における第3方向の中心に金型分割面158が設けられる。これに対して、内側凸部156は、一対のガイド部62における第3方向の中心から所定距離Xだけ偏心した位置に金型分割面159が設けられる。
 上記所定距離Xは、金型分割面159が、案内面160を摺動する第2軸受11の摺動領域161の外側に位置するように設定される。摺動領域161は、ウォーム2とウォームホイール1の噛み合い反力により、第2軸受11が予圧方向及び予圧方向とは反対方向に摺動する領域である。摺動領域161は、ウォーム2とウォームホイール1の噛み合い部が摩耗するのに伴って、第2軸受11がスプリング70の付勢力を受けて移動することも加味して設定される。したがって、摺動領域161は、ウォーム2とウォームホイール1の噛み合い部が摩耗するのに伴って、第2軸受11がスプリング70の付勢力を受けて移動する領域を包含するように設定される。
 このように、射出成形機150により成形された一対のガイド部62の案内面160に形成される突条169は、第2軸受11の摺動領域161の外側に位置することになる。換言すれば、案内面160上における摺動領域161内には、突条169が存在していない。
 図14及び図15Aに示すように、案内面160には、スプリング70の付勢方向(第3方向)に直交する方向(第1方向)に沿って、成形時のパーティングラインである突条169が設けられる。図15Bに示すように、突条169は、案内面160から第2軸受11に向かって突出している。なお、突条169は、第1方向に沿って設ける場合に限定されることはなく、例えば、第1方向から45度傾斜するように設けてもよい。突条169は、少なくとも第3方向に交差する方向に沿って設けられていればよい。
 図14及び図15Aに示すように、本実施形態では、摺動領域161の反ギヤ側に突条169が位置する。つまり、ガイド部62の案内面160には、スプリング70が第2軸受11を付勢する方向(第3方向において、反ギヤ側からギヤ側に向かう方向)に沿って、突条169及び摺動領域161が、この順に設けられる。
 次に、バックラッシ調整機構30及びパワーステアリング装置100の組み立てについて説明する。
 バックラッシ調整機構30と第2軸受11の組み立てでは、図16に示すように、まず、第2軸受11を第1ホルダ40の一対の軸受支持部42の内側に収容し、一対の軸受支持部42によって第2軸受11を保持する。この状態では、一対の開口部43によって、第2軸受11の外周面の一部が露出している(図6参照)。さらに、スプリング70を第1ホルダ40の収容部50におけるスプリング収容凹部55に収容し、第1支持部51によってスプリング70を支持する。これにより、図17に示すように、第1ホルダ40に第2軸受11及びスプリング70が組み付けられてなる中間組立体32が形成される。
 次に、一対の開口部43から露出する第2軸受11の外周面が一対のガイド部62の案内面160(図9等参照)に接触するように、中間組立体32を第2ホルダ60に組み付ける。具体的には、第2ホルダ60のギヤ側開口部63aを通じて、第1ホルダ本体部41、反ギヤ側の軸受支持部42及び第2軸受11を第2ホルダ60の一対のガイド部62間に挿入する。このとき、第2ホルダ60の外周開口部65aを通じて、第1ホルダ40の収容部50及びスプリング70を第2ホルダ60の受容部65に挿入する。このように、スプリング70の付勢方向と第2ホルダ60への中間組立体32の挿入方向とが略一致するため、容易に組み立てを行うことができる。
 図15Bに示すように、中間組立体32を第2ホルダ60に組み付ける際、第2軸受11の外周面は、一対のガイド部62の案内面160上を摺動する。組み付け時に第2軸受11の外周面が案内面160に接触する接触領域160cは、ガイド部62のギヤ側端部160aから所定距離だけ離れた初期設定位置160bまでの領域である。なお、初期設定位置160bは、摺動領域161内に位置する。
 図15Aに示すように、案内面160に設けられた突条169は、摺動領域161よりも反ギヤ側に位置している。このため、図15Bに示すように、中間組立体32を第2ホルダ60に組み付ける過程で、第2軸受11の外周面が案内面160上の突条169に接触することがない。その結果、第2軸受11の外周面が突条169に接触することにより、突条169が削れて、削りカスが生じてしまうことがない。また、中間組立体32を第2ホルダ60に組み付ける際に、突条169を乗り越える必要もないので、スムーズに組み立てることができる。
 次に、図17に示すように、クリップ80を拡径しながら第2ホルダ60の外周に掛回し、クリップ80を溝部61aに装着する。これにより、第1ホルダ40と第2ホルダ60とは、クリップ80によって分離が防止され、クリップ80を介して係止される。また、上述のように、クリップ80の曲率半径R2は、溝部61aの曲率半径R1よりも小さく形成される。よって、バックラッシ調整機構30をギヤケース3に取り付けていない状態では、クリップ80の一部は、第2ホルダ60の外周面からわずかに突出する(図10参照)。
 次に、バックラッシ調整機構30をギヤケース3の収容孔3dに組み付ける(図12参照)。この際、クリップ80において溝部61aから突出した部分が径方向内側に押し込まれ、クリップ80によって第2ホルダ60がウォームホイール1から離れるように第3方向に付勢される。よって、バックラッシ調整機構30は、クリップ80の付勢力により、収容孔3dに対して弾性支持される。
 このようにしてバックラッシ調整機構30をギヤケース3に組み付けた後、ウォーム2の先端部を第2軸受11の中心の中空部内に挿入することによって、パワーステアリング装置100の組み立てが完了する。
 このようにして組み立てられたパワーステアリング装置100では、ウォーム2が、第2軸受11に挿入された状態において、第1ホルダ40及び第2軸受11を介して、スプリング70からウォームホイール1へ向かう付勢力を受ける。これにより、ウォーム2とウォームホイール1との間のバックラッシが低減され、ウォーム2とウォームホイール1との噛み合い精度が確保される。
 ウォーム2が第2軸受11に挿入された状態では、第1ホルダ40は、収容孔3dの内周面には接触せず、離間している(図2参照)。ウォーム2の回転が繰り返されウォーム2とウォームホイール1の噛み合い部が摩耗するのに伴い、第1ホルダ40は、スプリング70の付勢力を受けて収容孔3dの内周面に接近する。これにより、ウォーム2とウォームホイール1の噛み合い部が摩耗しても、バックラッシを低減することができる。第1ホルダ40は、収容孔3dの内周面に接触するまで、ウォームホイール1側へ向けて移動可能である。言い換えれば、第1ホルダ40は、収容孔3dの内周面によって、ギヤ側へ向かう第3方向の移動が規制される。
 なお、摺動領域161には突条169が存在しておらず、精度の高い平坦な面として形成されている。このため、第2軸受11は、案内面160上をスムーズに摺動することができ、バックラッシ調整機構30の動作のバラつきが防止される。
 上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。
 (1)第2ホルダ60は樹脂成形品であり、案内面160には、スプリング70の付勢方向に交差する方向に沿って、成形時のパーティングラインである突条169が設けられる。この突条169は、第2軸受11の摺動領域161の外側に位置している。突条169が案内面160における第2軸受11の摺動領域161を避けて設けられているので、第2軸受11が突条169を跨ぐように摺動することが防止される。これにより、ウォーム2とウォームホイール1の噛み合い反力により、第2軸受11が予圧方向及び予圧方向とは反対方向に摺動した場合に、第2軸受11が案内面上の突条169に接触することがない。第2軸受11の摺動が突条169によって阻害されることがないので、第2軸受11が案内面160上をスムーズに摺動することができる。したがって、本実施形態によれば、バックラッシ調整機構30の動作のバラつきを防止することができる。バックラッシ調整機構30を安定して動作させることができるので、ウォーム2とウォームホイール1との噛み合い精度を安定して確保することができる。そして、安定して動作するバックラッシ調整機構30を備えたパワーステアリング装置100を提供することができる。
 (2)本実施形態によれば、射出成形機150にスライドコアを設けることなく、第2ホルダ60を成形することができる。したがって、本実施形態によれば、スライドコアを設けて突条(パーティングライン)の位置を制御する場合に比べて、製造コストを低減することができる。また、スライドコアを設ける場合、射出成形機の構造が複雑になり、樹脂成形品の寸法精度が悪化してしまうおそれがある。これに対して、本実施形態では、射出成形機150の構造が簡素であるので、一対の案内面160を精度良く成形することができる。さらに、射出成形機150の構造を簡素にできるので、射出成形機150の寿命の向上を図ることもできる。
 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、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせたりすることも可能である。
 <変形例1>
 上記実施形態では、摺動領域161の反ギヤ側に突条169を設ける例(図15A参照)について説明したが、本発明はこれに限定されない。図18Aに示すように、摺動領域161のギヤ側に突条169を設けてもよい。本変形例1では、案内面160には、スプリング70が第2軸受11を付勢する方向(第3方向において、反ギヤ側からギヤ側に向かう方向)に沿って、摺動領域161及び突条169が、この順に設けられる。
 このような本変形例1によれば、バックラッシ調整機構30をギヤケース3の収容孔3dに組み付ける前の状態において、スプリング70によって付勢される第2軸受11の移動を突条169によって規制することができる。つまり、図18Bに示すように、スプリング70の付勢力により第2軸受11が第3方向に沿って移動すると、突条169に第2軸受11が当接し、それ以上の移動が規制される。このため、中間組立体32がスプリング70の付勢力によって第2ホルダ60から外れてしまうことを防止できる。したがって、本変形例1では、上記実施形態で説明したクリップ80を省略することができる。
 <変形例2>
 上記実施形態では、第2ホルダ60がギヤ側開口部63a及び反ギヤ側開口部63bを有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。反ギヤ側開口部63bは、閉塞されていてもよい。さらに、ギヤ側開口部63a及び反ギヤ側開口部63bの双方が閉塞されていてもよい。この場合、爪部162が省略され、第2軸受11は、第2ホルダ60の軸方向から一対のガイド部62間に挿入される。例えば、第2ホルダ60は、ガイド部62が、一対の案内面160を有する円筒状に形成されるものでもよい。少なくとも、第1ホルダ40によって保持される第2軸受11の外輪11aが、第2ホルダ60の一対の案内面160に直接接触するものであればよい。
 <変形例3>
 上記実施形態では、第2軸受11を第1ホルダ40及び第2ホルダ60の2つの部材で保持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。例えば、第1ホルダ40を省略してもよい。少なくともガイド部62を有するホルダによって、第2軸受11を保持できる構成であればよい。
 <変形例4>
 上記実施形態では、スプリング70は、第1ホルダ40の収容部50と第2ホルダ60の受容部65との間に圧縮状態で保持される例について説明したが、本発明はこれに限定されない。少なくとも第2軸受11にスプリング70の付勢力が作用する構成であればよい。第2軸受11とスプリング70とが、第2軸受11の軸方向に並んで配置される場合に限らず、第2軸受11の径方向外側にスプリング70を配置してもよい。例えば、第2軸受11とギヤケース3の収容孔3dの内周面との間でスプリング70を保持してもよい。
 <変形例5>
 上記実施形態では、駆動歯車としてのウォーム2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。
 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。
 バックラッシ調整機構30は、駆動歯車(ウォーム2)と駆動歯車(ウォーム2)に噛み合う従動歯車(ウォームホイール1)との間のバックラッシを調整するバックラッシ調整機構であって、駆動歯車(ウォーム2)を回転自在に支持する軸受(第2軸受11)を保持するホルダ31と、軸受(第2軸受11)を駆動歯車(ウォーム2)と従動歯車(ウォームホイール1)とが噛み合う方向へ付勢する付勢部材(スプリング70)と、を備え、ホルダ31は、軸受(第2軸受11)の外周面を支持し、従動歯車(ウォームホイール1)へ向かう軸受(第2軸受11)の移動を案内するガイド部62を有し、ガイド部62は、軸受(第2軸受11)が摺動する摺動領域161を含む平面状の案内面160を有し、案内面160には、付勢部材(スプリング70)の付勢方向に交差する方向に沿って、軸受(第2軸受11)に向かって突出する突条169が設けられ、この突条169は、摺動領域161の外側に位置している。
 この構成では、突条169が案内面160における軸受(第2軸受11)の摺動領域161を避けて設けられているので、軸受(第2軸受11)が突条169を跨ぐように摺動することが防止される。これにより、軸受(第2軸受11)が、案内面160上をスムーズに摺動することができるので、バックラッシ調整機構30の動作のバラつきを防止することができる。バックラッシ調整機構30を安定して動作させることができるので、駆動歯車(ウォーム2)と従動歯車(ウォームホイール1)との噛み合い精度を安定して確保することができる。
 バックラッシ調整機構30は、案内面160には、付勢部材(スプリング70)が軸受(第2軸受11)を付勢する方向に沿って、突条169及び摺動領域161が、この順に設けられる。
 この構成では、付勢部材(スプリング70)が軸受(第2軸受11)を付勢する方向とは反対側の方向に向かって、軸受(第2軸受11)をホルダ31に組み付ける際に、軸受(第2軸受11)が突条169を跨ぐことが防止される。この結果、軸受(第2軸受11)が突条169に接触することにより、突条169が削られ、削りカスが生じてしまうことが防止される。
 バックラッシ調整機構30は、案内面160には、付勢部材(スプリング70)が軸受(第2軸受11)を付勢する方向に沿って、摺動領域161及び突条169が、この順に設けられる。
 この構成では、ホルダ31に軸受(第2軸受11)を組み付けた後に、付勢部材(スプリング70)によって付勢される軸受(第2軸受11)の移動を突条169によって規制することができる。このため、軸受(第2軸受11)が付勢部材(スプリング70)の付勢力によってホルダ31から外れてしまうことを防止できる。
 パワーステアリング装置100は、上記バックラッシ調整機構30と、電動モータ7の駆動に伴って回転する駆動歯車(ウォーム2)と、駆動歯車(ウォーム2)に噛み合う従動歯車(ウォームホイール1)と、駆動歯車(ウォーム2)を収容するギヤケース3と、を備え、バックラッシ調整機構30が、ギヤケース3に設けられる収容孔3dに収容される。
 この構成では、安定して動作するバックラッシ調整機構30を備えたパワーステアリング装置100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。
 本願は2018年6月4日に日本国特許庁に出願された特願2018-107101に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (4)

  1.  駆動歯車と前記駆動歯車に噛み合う従動歯車との間のバックラッシを調整するバックラッシ調整機構であって、
     前記駆動歯車を回転自在に支持する軸受を保持するホルダと、
     前記軸受を前記駆動歯車と前記従動歯車とが噛み合う方向へ付勢する付勢部材と、を備え、
     前記ホルダは、前記軸受の外周面を支持し、前記従動歯車へ向かう前記軸受の移動を案内するガイド部を有し、
     前記ガイド部は、前記軸受が摺動する摺動領域を含む平面状の案内面を有し、
     前記案内面には、前記付勢部材の付勢方向に交差する方向に沿って、前記軸受に向かって突出する突条が設けられ、
     前記突条は、前記摺動領域の外側に位置している、
     バックラッシ調整機構。
  2.  請求項1に記載のバックラッシ調整機構であって、
     前記案内面には、前記付勢部材が前記軸受を付勢する方向に沿って、前記突条及び前記摺動領域が、この順に設けられる、
     バックラッシ調整機構。
  3.  請求項1に記載のバックラッシ調整機構であって、
     前記案内面には、前記付勢部材が前記軸受を付勢する方向に沿って、前記摺動領域及び前記突条が、この順に設けられる、
     バックラッシ調整機構。
  4.  請求項1に記載のバックラッシ調整機構を備えるパワーステアリング装置であって、
     電動モータの駆動に伴って回転する前記駆動歯車と、
     前記駆動歯車に噛み合う前記従動歯車と、
     前記駆動歯車を収容するギヤケースと、を備え、
     前記バックラッシ調整機構は、前記ギヤケースに設けられる収容孔に収容される、
     パワーステアリング装置。
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