(57)【要約】  金属製部分と合成樹脂製部分とを組み合わせて成るウォームホイールに関して、軽量化を図れる構造を実現する。ウォームホイール（４ａ）を、内側ホイール素子（１５ａ）と外側ホイール素子（１６ａ）とを組み合わせる事により構成する。又、このうちの内側ホイール素子（１５ａ）を、金属製で円環状に構成された金属芯材（２４）と、合成樹脂製で円環状に構成されると共に、前記金属芯材（２４）の外周部を包埋した樹脂芯材（２５）とから成るものとする。又、前記外側ホイール素子（１６ａ）を、合成樹脂製で円環状に構成され、外周面にウォームホイール歯部（１９ａ）を有し、前記樹脂芯材（２５）の外周部を包埋するものとする。
2017141965.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側ホイール素子と、外側ホイール素子とを備え、
前記内側ホイール素子は、金属製で円環状に構成された金属芯材と、合成樹脂製で円環状に構成されると共に、前記金属芯材の外周部を包埋した樹脂芯材とから成り、
前記外側ホイール素子は、合成樹脂製で円環状に構成され、外周面にウォームホイール歯部を有し、前記樹脂芯材の外周部を包埋している
ウォームホイール。
【請求項２】
前記外側ホイール素子の内径寸法が、前記金属芯材の外径寸法よりも小さい
請求項１に記載したウォームホイール。
【請求項３】
前記金属芯材は、金属環状部と、前記金属環状部の外周面の軸方向一部分から径方向外側に向け延出する金属フランジ部とを備えており、
前記樹脂芯材は、前記金属フランジ部を包埋している
請求項１又は２に記載したウォームホイール。
【請求項４】
前記金属フランジ部の円周方向１乃至複数箇所に欠肉部が設けられており、
前記樹脂芯材を構成する合成樹脂の一部が前記欠肉部に入り込んでいる
請求項３に記載したウォームホイール。
【請求項５】
前記金属フランジ部の軸方向側面には、少なくとも１つの前記欠肉部に隣接する部分に、軸方向に突出する突出部が設けられている
請求項４に記載したウォームホイール。
【請求項６】
前記金属環状部の外周面に円周方向に関する金属凹凸部が設けられており、
前記樹脂芯材を構成する合成樹脂の一部が前記金属凹凸部を構成する凹部に入り込んでいる
請求項３〜５のうちの何れか１項に記載したウォームホイール。
【請求項７】
前記樹脂芯材の軸方向側面のうちで外周縁よりも径方向内側に位置する部分に全周に亙り軸方向に凹む状態で環状凹部が設けられており、
前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂の一部が、前記環状凹部に入り込んでいる
請求項１〜６のうちの何れか１項に記載したウォームホイール。
【請求項８】
前記樹脂芯材の表面に円周方向に関する樹脂凹凸部が設けられており、
前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂の一部が、前記樹脂凹凸部を構成する凹部に入り込んでいる
請求項１〜７のうちの何れか１項に記載したウォームホイール。
【請求項９】
前記樹脂芯材の軸方向側面のうちで外周縁よりも径方向内側に位置する部分に全周に亙り軸方向に凹む状態で環状凹部が設けられており、
前記樹脂凹凸部が、前記環状凹部の内面に設けられている
請求項８に記載したウォームホイール。
【請求項１０】
前記樹脂芯材の外周面のうちの少なくとも一部の軸方向範囲が円筒面部になっている
請求項１〜９のうちの何れか１項に記載したウォームホイール。
【請求項１１】
前記樹脂芯材の表面のうち、前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂により覆われる部分の少なくとも一部分が、微細な凹凸面になっている
請求項１〜１０のうちの何れか１項に記載したウォームホイール。
【請求項１２】
ハウジングと、
前記ハウジングに対し回転自在に支持された回転軸と、
外周面にウォームホイール歯部を有し、前記回転軸に外嵌固定されたウォームホイールと、
外周面の軸方向中間部にウォーム歯部を有し、該ウォーム歯部を前記ウォームホイール歯部に噛合させた状態で、前記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォーム軸と、を備えたウォーム減速機であって、
前記ウォームホイールが請求項１〜１１のうちの何れか１項に記載したウォームホイールである事を特徴とするウォーム減速機。
【請求項１３】
前記ウォームホイールを構成する樹脂芯材の外周面のうちで、前記ウォームホイール歯部と前記ウォーム歯部との噛合部のうちの少なくとも軸方向一部分と径方向に重畳する軸方向範囲が円筒面部になっている
請求項１２に記載したウォーム減速機。
【請求項１４】
前記樹脂芯材の外周面のうちで、前記噛合部の全体と径方向に重畳する軸方向範囲が前記円筒面部になっている
請求項１３に記載したウォーム減速機。
【請求項１５】
前記樹脂芯材の外周面の全体が前記円筒面部になっている
請求項１３又は１４に記載したウォーム減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製部分と合成樹脂製部分とを組み合わせて成るウォームホイールと、ウォームホイールを含んで構成されるウォーム減速機とに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２２〜２７は、特許文献１等に記載されている従来の電動式パワーステアリング装置の１例を示している。後端部にステアリングホイール１が取り付けられたステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３内に回転自在に支持されており、ステアリングシャフト２により回転駆動される部分にはウォームホイール４が固定されている。一方、電動モータ５の出力軸にはウォーム軸６が連結されている。そして、ウォーム軸６の軸方向中間部外周面に設けられたウォーム歯部１８と、ウォームホイール４の外周面に設けられたウォームホイール歯部１９（歯２０、２０）とを噛合させる事により、電動モータ５からウォームホイール４に対して、所定方向に所定の大きさの補助トルク（補助動力）を付与する事ができる。【０００３】
ウォームホイール４は、補助トルクの出力部となる出力軸７の軸方向中間部に外嵌固定されており、出力軸７と共に回転する。出力軸７は、ハウジング３内に、軸方向中間部の両端寄り部分を１対の転がり軸受８ａ、８ｂにより回転のみ可能に支持された状態で、トーションバー９を介して、ステアリングシャフト２の前端部に結合されている。電動モータ５は、トルクセンサ１０が検出する、ステアリングホイール１からステアリングシャフト２に加えられる操舵トルクの方向及び大きさに応じてウォーム軸６を回転駆動し、出力軸７に補助トルクを付与する。出力軸７の回転は、１対の自在継手１１ａ、１１ｂ及び中間シャフト１２を介して、ステアリングギヤユニット１３の入力部となるピニオン軸１４に伝達され、操舵輪に所望の舵角が付与される。【０００４】
又、図示の例の場合、ウォームホイール４は、芯材となる金属製の内側ホイール素子１５と、歯部形成体となる合成樹脂製の外側ホイール素子１６とを組み合わせて成る。即ち、ウォームホイール４は、出力軸７に外嵌固定される部分を、金属製で円輪状の内側ホイール素子１５とし、ウォームホイール歯部１９を含む部分を、合成樹脂製の外側ホイール素子１６としている。そして、この様に外側ホイール素子１６を合成樹脂製とする事により、ウォームホイール４の外周面にウォームホイール歯部１９を形成する作業の容易化（低コスト化）、及び、ウォーム軸６のウォーム歯部１８とウォームホイール４のウォームホイール歯部１９との噛合部で発生する歯打ち音の低減を図れる様にしている。【０００５】
又、合成樹脂製の外側ホイール素子１６は、射出成形に伴って（インサート成形により）、内側ホイール素子１５の径方向外端部を全周に亙り包埋している。又、内側ホイール素子１５の外周面には、円周方向に関する（外歯歯車状の）凹凸部１７が設けられており、凹凸部１７を構成する複数の凹部に外側ホイール素子１６を構成する合成樹脂の一部を入り込ませる事で、内側ホイール素子１５に対する外側ホイール素子１６の回転方向の保持力を高めている。【０００６】
上述した様な従来構造の場合には、ウォームホイール４の軽量化を図る面から、改良の余地がある。
即ち、上述した従来構造の場合には、内側ホイール素子１５全体を金属製としている為、ウォームホイール４の重量が嵩み易い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０８４６１３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述の様な事情に鑑み、金属製部分と合成樹脂製部分とを組み合わせて成るウォームホイールに関して、軽量化を図れる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のウォームホイールは、内側ホイール素子と、外側ホイール素子とを備える。
内側ホイール素子は、金属製で円環状に構成された金属芯材と、合成樹脂製で円環状に構成されると共に、前記金属芯材の外周部を包埋した樹脂芯材とから成る。
又、前記外側ホイール素子は、合成樹脂製で円環状に構成されると共に、前記樹脂芯材の外周部を包埋しており、且つ、外周面にウォームホイール歯部を有している。【００１０】
本発明のウォームホイールを実施する場合には、例えば、前記外側ホイール素子の内径寸法が、前記金属芯材の外径寸法よりも小さい構成を採用する事ができる。【００１１】
本発明のウォームホイールを実施する場合には、例えば、前記金属芯材は、金属環状部と、前記金属環状部の外周面の軸方向一部分から径方向外側に向け延出する金属フランジ部とを備えている構成を採用する事ができる。そして、前記樹脂芯材は、前記金属フランジ部を包埋している構成を採用する事ができる。【００１２】
本発明のウォームホイールを実施する場合には、例えば、前記金属フランジ部の円周方向１乃至複数箇所に欠肉部（例えば、前記金属フランジ部の外周縁に開口する切り欠き、前記金属フランジ部を軸方向に貫通する透孔、前記金属フランジ部の軸方向側面に開口する凹部）が設けられている構成を採用する事ができる。そして、前記樹脂芯材を構成する合成樹脂の一部が前記欠肉部に入り込んでいる構成を採用する事ができる。
又、この場合には、例えば、前記金属フランジ部の軸方向側面には、少なくとも１つの前記欠肉部に隣接する部分に、軸方向に突出する突出部が設けられている構成を採用する事ができる。【００１３】
本発明のウォームホイールを実施する場合には、例えば、前記金属環状部の外周面に円周方向に関する金属凹凸部が設けられている構成を採用する事ができる。そして、前記樹脂芯材を構成する合成樹脂の一部が前記金属凹凸部を構成する凹部に入り込んでいる構成を採用する事ができる。【００１４】
本発明のウォームホイールを実施する場合には、例えば、前記樹脂芯材の軸方向側面のうちで外周縁よりも径方向内側に位置する部分に全周に亙り軸方向に凹む状態で環状凹部が設けられていると共に、前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂の一部が、前記環状凹部に入り込んでいる構成を採用する事ができる。尚、前記環状凹部は、例えば、前記樹脂芯材の軸方向側面の径方向中間部や、この樹脂芯材の軸方向側面の径方向中間部乃至内端部に設ける事ができる。【００１５】
本発明のウォームホイールを実施する場合には、例えば、前記樹脂芯材の表面に円周方向に関する樹脂凹凸部が設けられていると共に、前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂の一部が、前記樹脂凹凸部を構成する凹部に入り込んでいる構成を採用する事ができる。
この場合には、例えば、前記樹脂凹凸部が、前記樹脂芯材の外周面や前記環状凹部の内面｛この内面を構成する、外径側周面、内径側周面、及び底面（軸方向側面）のうちの、少なくとも一部｝に設けられている構成を採用する事ができる。
本発明のウォームホイールを実施する場合で、前記樹脂凹凸部を、前記環状凹部の内面を構成する外径側周面や内径側周面に設ける場合には、例えば、前記樹脂凹凸部を前記環状凹部の内面を構成する外径側周面や内径側周面の軸方向全長に亙り形成すると共に、前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂の一部を前記樹脂凹凸部を構成する凹部の全体に入り込ませる構成を採用する事ができる。【００１６】
本発明を実施する場合には、例えば、前記樹脂凹凸部を構成する複数ずつの凹部及び凸部が、前記ウォームホイールの軸方向と平行に形成されている構成を採用する事ができる。
又は、例えば、前記ウォームホイール歯部を構成する複数の歯が、前記ウォームホイールの軸方向に対して所定方向に傾斜した方向に形成されていると共に、前記樹脂凹凸部を構成する複数ずつの凹部及び凸部が、前記ウォームホイールの軸方向に対して前記所定方向と反対方向に傾斜した方向に形成されている構成を採用する事ができる。【００１７】
本発明のウォームホイールを実施する場合には、例えば、前記樹脂芯材の外周面のうち少なくとも一部の軸方向範囲が円筒面部になっている構成を採用する事ができる。
この場合には、例えば、前記ウォームホイール歯部のうち、少なくとも前記内側ホイール素子の外周面である円筒面部と径方向に重畳する部分の歯先円の直径及び歯底円の直径が、それぞれ軸方向に関して変化していない構成を採用する事ができる。【００１８】
本発明のウォームホイールを実施する場合で、前記樹脂芯材の外周面の全体を円筒面部とする場合には、例えば、前記内側ホイール素子の外周面である円筒面部の軸方向両端縁に対して（直接又は面取り部を介して）連続する部分である、前記内側ホイール素子の軸方向両側面の径方向外端部が、それぞれ前記内側ホイール素子の中心軸に対して直交する平面部になっている構成を採用する事ができる。これにより、前記内側ホイール素子の外周面である円筒面部の軸方向両端縁を、それぞれ円周方向に関して軸方向位置が変化しない円形状とする事ができる。【００１９】
本発明を実施する場合には、例えば、前記樹脂芯材の表面のうち、前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂により覆われる部分の少なくとも一部分（例えば前記円筒面部、前記樹脂芯材の表面全体）が、ローレット加工、シボ加工（硬質金属の表面に形成された微細な凹凸を成形品の表面に転写する加工）、ショットブラストなどの各種の加工によって形成された、微細な凹凸面になっている構成を採用する事ができる。
この様な構成を採用すれば、前記微細な凹凸面を構成する凹部に前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂の一部が入り込む為、前記樹脂芯材に対する前記外側ホイール素子の保持力（密着性）を高める事ができる。
尚、前記微細な凹凸面を構成する凹部の深さは、前記ウォームホイール歯部を構成する歯の径方向高さの１／１０以下（好ましくは１／２０以下、より好ましくは１／３０以下）として、前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂の体積に余り影響を与えない様にするのが好ましい。【００２０】
本発明のウォーム減速機は、ハウジングと、回転軸と、ウォームホイールと、ウォーム軸とを備える。
このうちの回転軸は、前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
又、前記ウォームホイールは、外周面にウォームホイール歯部を有し、前記回転軸に外嵌固定されている。
又、前記ウォーム軸は、外周面の軸方向中間部にウォーム歯部を有し、このウォーム歯部を前記ウォームホイール歯部に噛合させた状態で、前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
特に、本発明のウォーム減速機の場合には、前記ウォームホイールが、本発明のウォームホイールである。【００２１】
本発明のウォーム減速機を実施する場合には、例えば、前記ウォームホイールを構成する樹脂芯材の外周面のうちで、前記ウォームホイール歯部と前記ウォーム歯部との噛合部のうちの少なくとも軸方向一部分（例えば、軸方向中間部や軸方向端部）と径方向に重畳する軸方向範囲が円筒面部になっている構成を採用する事ができる。
この場合には、例えば、前記樹脂芯材の外周面のうちで、前記噛合部の全体と径方向に重畳する軸方向範囲が前記円筒面部になっている構成を採用する事ができる。
又、これらの場合には、例えば、前記樹脂芯材の外周面の全体（この外周面の軸方向端縁部に面取り部が設けられる場合には、この面取り部を除く）が前記円筒面部になっている構成を採用する事ができる。
【発明の効果】
【００２２】
上述の様な構成を有する本発明のウォームホイール及びウォーム減速機の場合には、内側ホイール素子が、金属製で円環状に構成された金属芯材と、合成樹脂製で円環状に構成されると共に、前記金属芯材の外周部を包埋した樹脂芯材とから成る。この為、内側ホイール素子の全体を金属製とした従来構造の場合と比べて、ウォームホイールの軽量化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る、図２４と同様の断面図。
【図２】第１実施形態に係る、ウォームホイールの断面図。
【図３】第１実施形態に係る、一部を切断した状態で示すウォームホイールの半部断面図。
【図４】第１実施形態に係る、図２のＡ−Ａ断面図。
【図５】第１実施形態に係る、ウォームホイールを構成する金属芯材を示す、軸方向片側から見た図（ａ）、及び、（ａ）のＢ−Ｂ断面図（ｂ）。
【図６】第１実施形態に係る、外側ホイール素子を射出成形する状態を示す断面図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る、ウォームホイールの断面図。
【図８】第２実施形態に係る、ウォーム歯部とウォームホイール歯部とが噛合している状態を示す部分断面図。
【図９】第２実施形態に係る、一部を切断した状態で示すウォームホイールの半部断面図。
【図１０】第２実施形態に係る、図７のＣ−Ｃ断面図。
【図１１】第２実施形態に係る、図１０のＤ部拡大図。
【図１２】第２実施形態に係る、ウォームホイールを構成する金属芯材を示す、軸方向片側から見た図（ａ）、及び、（ａ）のＥ−Ｅ断面図（ｂ）。
【図１３】本発明の第３実施形態に係る、ウォームホイールの断面図。
【図１４】本発明の第４実施形態に係る、ウォームホイールの断面図。
【図１５】第４実施形態に係る、ウォームホイールを構成する金属芯材を示す、軸方向片側から見た図（ａ）、及び、（ａ）のＦ−Ｆ断面図（ｂ）。
【図１６】本発明の第５実施形態に係る、ウォームホイールの断面図。
【図１７】第５実施形態に係る、ウォームホイールを構成する金属芯材を示す、軸方向片側から見た図（ａ）、及び、（ａ）のＧ−Ｇ断面図（ｂ）。
【図１８】本発明の第６実施形態に係る、一部を切断した状態で示すウォームホイールの半部断面図。
【図１９】本発明の第７実施形態に係る、ウォームホイールの断面図。
【図２０】第７実施形態に係る、ウォームホイールを構成する金属芯材を示す、軸方向片側から見た図（ａ）、及び、（ａ）のＨ−Ｈ断面図（ｂ）。
【図２１】本発明の第８実施形態に係る、ウォームホイールの断面図。
【図２２】電動式パワー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。
【図２３】図２２の拡大Ｉ−Ｉ断面図。
【図２４】図２２の拡大Ｊ−Ｊ断面図。
【図２５】ウォームホイールの断面図。
【図２６】図２５のＫ−Ｋ断面図。
【図２７】図２６のＬ部拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に就いて、図１〜６により説明する。
尚、本実施形態に関する以下の説明中、軸方向に関して「片側」とは、図１〜３、図５の（ｂ）、図６の左側を言い、軸方向に関して「他側」とは、図１〜３、図５の（ｂ）、図６の右側を言う。
又、前後方向は、自動車の前後方向を意味する。
【００２５】
図１は、本実施形態のウォーム減速機を組み込んだ電動式パワーステアリング装置を示している。後端部にステアリングホイール１（図２２参照）が取り付けられたステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３内に回転自在に支持されている。また、ステアリングシャフト２により回転駆動される部分にはウォームホイール４ａが固定されている。一方、電動モータ５の出力軸にはウォーム軸６（図２３参照）が連結されている。そして、ウォーム軸６の軸方向中間部外周面に設けられたウォーム歯部１８と、ウォームホイール４ａの外周面に設けられたウォームホイール歯部１９ａとを噛合させる事により、電動モータ５からウォームホイール４ａに対して、所定方向に所定の大きさの補助トルク（補助動力）を付与する事ができる。
【００２６】
ウォームホイール４ａは、特許請求の範囲に記載した回転軸に相当する、補助トルクの出力部となる金属製の出力軸７の軸方向中間部に外嵌固定されており、出力軸７と共に回転する。出力軸７は、ハウジング３内に、軸方向中間部の両端寄り部分を１対の転がり軸受８ａ、８ｂにより回転のみ可能に支持された状態で、トーションバー９を介して、ステアリングシャフト２の前端部に結合されている。電動モータ５は、トルクセンサ１０が検出する、ステアリングホイール１からステアリングシャフト２に加えられる操舵トルクの方向及び大きさに応じてウォーム軸６を回転駆動し、出力軸７に補助トルクを付与する。出力軸７の回転は、１対の自在継手１１ａ、１１ｂ及び中間シャフト１２を介して、ステアリングギヤユニット１３の入力部となるピニオン軸１４（図２２参照）に伝達され、操舵輪に所望の舵角が付与される。
【００２７】
尚、図示の例の場合、１対の転がり軸受８ａ、８ｂはそれぞれ、出力軸７に外嵌支持された内輪２１ａ、２１ｂと、ハウジング３に内嵌支持された外輪２２ａ、２２ｂと、内輪２１ａ、２１ｂの外周面に設けられた内輪軌道と外輪２２ａ、２２ｂの内周面に設けられた外輪軌道との間に転動自在に設けられた、それぞれが転動体である複数個の玉２３ａ、２３ｂとを備えた、玉軸受である。但し、本発明を実施する場合には、１対の転がり軸受８ａ、８ｂとして、円筒ころ軸受や円すいころ軸受等の他の種類の転がり軸受を採用する事もできる。
【００２８】
ウォームホイール４ａは、芯材となる内側ホイール素子１５ａと、歯部形成体となる外側ホイール素子１６ａとを組み合わせて成る。
【００２９】
内側ホイール素子１５ａは、金属芯材２４と、樹脂芯材２５とを組み合わせて成り、円環状（略円輪状）に構成されている。
金属芯材２４は、金属により円環状に構成されたもので、短円筒状の金属環状部２６と、金属環状部２６の外周面のうち、軸方向中間部の他端寄り部分から径方向外方に向け延出する状態で設けられた円輪状（櫛歯円輪状）の金属フランジ部２７とを備える。金属環状部２６は、径方向中心部（径方向内側、内周面）に、出力軸７の軸方向中間部をトルク伝達可能に内嵌固定する為の嵌合孔２８を有している。嵌合孔２８としては、例えば、出力軸７の軸方向中間部に対して、締り嵌めにより嵌合する為の単なる円孔、キー係合する為のキー溝を有する円孔、スプライン係合する為のスプライン孔等を採用する事ができる。金属フランジ部２７は、円周方向等間隔となる複数箇所に、それぞれが特許請求の範囲に記載した欠肉部に相当するＶ字形の切り欠き２９、２９を、放射方向に伸長し且つ外周縁に開口する状態で有している。そして、円周方向に隣り合う切り欠き２９、２９同士の間部分を、放射方向に伸長する長矩形板状の舌片３０、３０としている。特に、本実施形態の場合、切り欠き２９及び舌片３０は、金属フランジ部２７の径方向外端縁から径方向内端寄り部分に掛けての広い径方向範囲に設けられている。
【００３０】
尚、金属芯材２４を構成する金属としては、鉄鋼等の鉄合金の他、銅合金、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の各種の金属を採用する事ができる。又、金属芯材２４を成形する為の加工としては、各種の切削加工や塑性加工を採用する事ができる。但し、歩留まり良く低コストに成形するには、塑性加工（鍛造、プレス、フローフォーミング等）を採用するのが好ましい。又、樹脂芯材２５との接合性を向上させる為に、金属芯材２４の表面には、ショットブラスト等により、微細な凹凸を施すのが、より好ましい。
【００３１】
樹脂芯材２５は、合成樹脂を射出成形又は圧縮成形する事により造られたもので、この射出成形又は圧縮成形に伴って、金属芯材２４の外周部を全周に亙り包埋している。具体的には、樹脂芯材２５は、金属フランジ部２７の全体を包埋すると共に、金属環状部２６の外周面及び軸方向他側面の径方向外端部を全周に亙り覆っている。この状態で、樹脂芯材２５を構成する合成樹脂の一部は、各切り欠き２９、２９の内側に入り込んで、各切り欠き２９、２９と係合する、第一内側回転保持部３１を構成している。
【００３２】
樹脂芯材２５の軸方向片側面の径方向中間部には、特許請求の範囲に記載した環状凹部に相当する第一環状凹部３２が、全周に亙り、軸方向に凹む状態で設けられている。第一環状凹部３２の内面を構成する外径側周面には、この外径側周面の軸方向の全長及び全周に亙り、特許請求の範囲に記載した樹脂凹凸部に相当する、内歯歯車状の第一樹脂凹凸部３３が設けられている。第一樹脂凹凸部３３は、第一環状凹部３２の内面を構成する外径側周面の軸方向の全長且つ全周に亙り、それぞれが軸方向に伸長する複数の凸部３４、３４を円周方向に離隔して（図示の例では円周方向に関して等間隔に）設ける事により、円周方向に隣り合う凸部３４、３４同士の間部分をそれぞれ凹部３５、３５とする事で構成されている。即ち、本実施形態の場合、第一樹脂凹凸部３３を構成する複数ずつの凹部３５及び凸部３４（別な言い方をすれば、凹部３５と凸部３４との境界）は、図３に於ける上半部に破線（隠れ線）で示す様に、樹脂芯材２５（ウォームホイール４ａ）の軸方向（図１〜３に於ける左右方向）に対して平行に形成されている。第一樹脂凹凸部３３を構成する複数の凸部３４、３４の軸方向他端部は、第一環状凹部３２の底面に連結されている。
【００３３】
樹脂芯材２５の外周面の軸方向他端部には、特許請求の範囲に記載した樹脂凹凸部に相当する、外歯歯車状の第二樹脂凹凸部３６が設けられている。第二樹脂凹凸部３６は、樹脂芯材２５の外周面の軸方向他端部に、それぞれが軸方向に伸長する複数の凹部３８、３８を円周方向に離隔して（本実施形態の場合には、円周方向に関して等間隔に）設ける事により、円周方向に隣り合う凹部３８、３８同士の間部分をそれぞれ凸部３７、３７とする事で構成されている。即ち、本実施形態の場合、第二樹脂凹凸部３６を構成する複数ずつの凹部３８及び凸部３７（別な言い方をすれば、凹部３８と凸部３７との境界）は、図３に於ける上半部に示す様に、樹脂芯材２５の軸方向に対して平行に形成されている。
【００３４】
又、樹脂芯材２５の軸方向他側面のうち、径方向外端寄り部分には、全周に亙り、軸方向に凹む状態で第二環状凹部３９が設けられている。第二環状凹部３９の内面を構成する外径側周面は、単なる円筒面状の円筒面部４０になっている。又、第二環状凹部３９の内面を構成する内径側周面は、軸方向他側に向かうに従って第二環状凹部３９の径方向に関する幅寸法が大きくなる方向（径方向内側）に傾斜した部分円すい面状の傾斜面部４１になっている。又、樹脂芯材２５の軸方向他側面のうち、径方向内端部に、全周に亙り、径方向外側に隣接する部分である径方向中間部よりも軸方向他側に張り出す状態で、張出部４２が設けられている。
【００３５】
尚、樹脂芯材２５を構成する合成樹脂としては、ポリアミド６６（ＰＡ６６）の他、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、フェノール等の各種の合成樹脂を採用する事ができる。又、これらの合成樹脂には、必要に応じて、ガラス繊維、ポリエチレン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等の各種の強化繊維を混入する事ができる。次に説明する外側ホイール素子１６ａを構成する合成樹脂に関しては、ウォーム歯部１８との噛合部の摺動性を考慮する必要があるが、樹脂芯材２５を構成する合成樹脂に関しては、この様な摺動性を考慮しなくて良い為、強度に絞った比較的に安価な樹脂組成で、安価なガラス繊維を多く入れる様にすると、低コストで造れる。
【００３６】
外側ホイール素子１６ａは、合成樹脂を射出成形する事により造られたもので、この射出成形に伴って（インサート成形により）、樹脂芯材２５の外周部を全周に亙り包埋している。具体的には、外側ホイール素子１６ａは、樹脂芯材２５の表面のうち、第一環状凹部３２の内面を構成する底面の径方向外端部から、樹脂芯材２５の外周面を経て、第二環状凹部３９の内面を構成する底面の径方向中間部に至るまでの連続した範囲を全周に亙り覆う様に、樹脂芯材２５の外周部を包埋している。
【００３７】
この状態で、外側ホイール素子１６ａを構成する合成樹脂の一部は、第一環状凹部３２と第二環状凹部３９とのそれぞれに入り込んでいる。第一環状凹部３２に入り込んだ部分は、円環状の第一抑え部４３を構成すると共に、第二環状凹部３９に入り込んだ部分は、円環状の第二抑え部４４を構成している。
又、この状態で、第一抑え部４３を構成する合成樹脂の一部は、第一樹脂凹凸部３３を構成する複数の凹部３５、３５の全体に入り込んで、第一樹脂凹凸部３３と係合する（第一樹脂凹凸部３３と合致する形状を有する）、第一外側回転保持部４５を構成している。
更に、この状態で、外側ホイール素子１６ａを構成する合成樹脂の一部は、第二樹脂凹凸部３６を構成する複数の凹部３８、３８の全体に入り込んで、第二樹脂凹凸部３６と係合する（第二樹脂凹凸部３６と合致する形状を有する）、第二外側回転保持部４６を構成している。
【００３８】
外側ホイール素子１６ａの外周面には、ウォームホイール歯部１９ａが形成されている。図３の上半部に示す様に、ウォームホイール歯部１９ａを構成する複数の歯の形成方向は、ウォームホイール４ａの軸方向に対して傾斜している。又、本実施形態の場合、ウォームホイール歯部１９ａの歯先円の直径及び歯底円の直径は、それぞれ軸方向に関して変化していない。
更に、本実施形態の場合、外側ホイール素子１６ａの内径寸法ｄは、金属芯材２４（金属フランジ部２７）の外径寸法Ｄよりも小さくなっている（ｄ＜Ｄ）。即ち、径方向に関する各部位の位置関係に関して、金属芯材２４を構成する金属フランジ部２７の外周部は、外側ホイール素子１６ａに内包される位置まで径方向外側に伸びている。
【００３９】
本実施形態の場合、外側ホイール素子１６ａを射出成形により造るのと同時に、外側ホイール素子１６ａを樹脂芯材２５に対して結合する、インサート成形を実施する際には、図６に示す様に、予め、樹脂芯材２５と金属芯材２４とを組み合わせて成る内側ホイール素子１５ａを造った後、内側ホイール素子１５ａを複数の金型を組み合わせて成る金型装置４７にセットする。この状態で、樹脂芯材２５と金型装置４７との間に画成される円環状のキャビティ４８内に、内側ホイール素子１５ａの軸方向他側面側に設けられた、ランナー４９及びディスクゲート５０から、溶融樹脂を送り込む。ディスクゲート５０の径方向外端部（外周部）は、キャビティ４８のうち、外側ホイール素子１６ａの軸方向他側の径方向内端部に位置しており、又、ランナー４９は、ディスクゲート５０の中心部から軸方向他側に伸長する状態で設けられている。ランナー４９からディスクゲート５０及びキャビティ４８内に送り込まれた溶融樹脂は、樹脂芯材２５の軸方向他側面に沿って内径側から外径側に流れ、その一部が第二環状凹部３９内に入り込む。この際に、本実施形態の場合には、第二環状凹部３９の内面を構成する内径側周面に、傾斜面部４１を設けている為、溶融樹脂は、流れを大きく乱す事なく、キャビティ４８のうちで外側ホイール素子１６ａの径方向外端部が形成される部分に入り込む。更に、キャビティ４８内に送り込まれた溶融樹脂は、第一抑え部４３に対応する部分に達して停止する。当該部分で、他の方向から流れてきた溶融樹脂と突き当たる事はない。この結果、射出成形により得られる外側ホイール素子１６ａに、強度的に弱い、ウェルド等が生じる事を防止できる。キャビティ４８内で冷却及び固化された合成樹脂は、金型装置４７を開いて、複数の金型同士を分離してから、外側ホイール素子１６ａの軸方向他側の径方向内端部に対応する部分で全周に亙って切断し、必要に応じて仕上げ加工を施す事により、ウォームホイール４ａが得られる。
【００４０】
尚、外側ホイール素子１６ａを構成する合成樹脂としては、ポリアミド６６（ＰＡ６６）の他、ポリアミド４６（ＰＡ４６）、ポリアミド９Ｔ（ＰＡ９Ｔ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、フェノール等の各種の合成樹脂を採用する事ができる。又、これらの合成樹脂には、必要に応じて、ガラス繊維、ポリエチレン繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等の各種の強化繊維を混入する事ができる。
【００４１】
又、本発明を実施する場合、樹脂芯材２５を構成する合成樹脂と、外側ホイール素子１６ａを構成する合成樹脂とは、互いに異なるものとする事もできるし（例えば、外側ホイール素子１６ａを構成する合成樹脂を熱可塑性樹脂とする一方で、樹脂芯材２５を構成する合成樹脂を熱硬化性樹脂又は異なる性質（強化繊維の種類を含む）の熱可塑性樹脂とする事もできるし）、互いに同じものとする事もできる。
【００４２】
本実施形態の電動式パワーステアリング装置を組み立てた状態で、ウォームホイール４ａを構成する樹脂芯材２５の軸方向他側面は、ウォームホイール４ａの軸方向他側に隣り合う部分に設置された、転がり軸受８ａを構成する内輪２１ａの軸方向片側面と外輪２２ａの軸方向片側面とに対し、それぞれ隙間を介して軸方向に対向している。具体的には、樹脂芯材２５の軸方向他側面のうち、径方向内端部（張出部４２の軸方向他側面）が、内輪２１ａの軸方向片側面と軸方向に対向し、径方向中間部が、外輪２２ａの軸方向片側面と軸方向に対向している。ここで、本実施形態の場合、内輪２１ａの軸方向片側面と外輪２２ａの軸方向片側面とは、軸方向に関してほぼ同位置に存在しているのに対し、樹脂芯材２５の軸方向他側面のうち、径方向内端部（張出部４２の軸方向他側面）は、径方向中間部よりも、軸方向他側に位置している。この為、樹脂芯材２５の軸方向他側面の径方向内端部（張出部４２のの軸方向他側面）と内輪２１ａの軸方向片側面との間の軸方向距離Ｘは、樹脂芯材２５の軸方向他側面の径方向中間部と外輪２２ａの軸方向片側面との間の軸方向距離Ｙよりも小さくなっている（Ｘ＜Ｙ）。
【００４３】
上述の様な構成を有する本実施形態のウォームホイール４ａ及びウォーム減速機の場合には、ウォームホイール４ａを構成する内側ホイール素子１５ａが、金属製で円環状に構成された金属芯材２４と、合成樹脂製で円環状に構成されると共に、金属芯材２４の外周部を包埋した樹脂芯材２５とから成る。この為、内側ホイール素子の全体を金属製とした従来構造の場合と比べて、ウォームホイール４ａの軽量化を図れる。
【００４４】
又、本実施形態の場合、内側ホイール素子１５ａのうち、出力軸７の軸方向中間部に外嵌固定する部分は、金属製の金属芯材２４を構成する金属環状部２６となる為、出力軸７の軸方向中間部に対する内側ホイール素子１５ａの支持強度を十分に確保する場合でも、金属環状部２６の軸方向寸法を小さく抑える事ができる。従って、その分、ウォームホイール４ａの小型化（設置部の省スペース化）を図れる。
【００４５】
又、ウォームホイール４ａを通じて出力軸７に補助トルクを付与する際には、ウォームホイール４ａのウォームホイール歯部１９ａとウォーム軸６のウォーム歯部１８との噛合部に作用する噛み合い反力の軸方向成分に基づいて、ウォームホイール４ａに対し、図２に矢印で示す様に、倒れ方向のモーメントＭが加わる。
【００４６】
これに対して、本実施形態の場合、樹脂芯材２５は、金属芯材２４を構成する金属フランジ部２７の全体を包埋している。これと共に、樹脂芯材２５を構成する合成樹脂は、金属芯材２４を構成する金属環状部２６の外周面を覆っている。この為、金属芯材２４に対する樹脂芯材２５のモーメントＭ方向の保持力を大きくできる。
又、本実施形態の場合には、金属芯材２４を構成する金属フランジ部２７の円周方向複数箇所に切り欠き２９、２９が設けられていると共に、樹脂芯材２５を構成する合成樹脂の一部が、各切り欠き２９、２９に入り込んで、各切り欠き２９、２９と係合する第一内側回転保持部３１を構成している。この為、金属芯材２４に対する樹脂芯材２５の回転方向の保持力を確保できる。
【００４７】
又、本実施形態の場合、外側ホイール素子１６ａが樹脂芯材２５の外周部を包埋した状態で、外側ホイール素子１６ａの内径寸法ｄは、金属芯材２４（金属フランジ部２７）の外径寸法Ｄよりも小さい（ｄ＜Ｄ）。この為、内側ホイール素子１５ａに対する外側ホイール素子１６ａのモーメントＭ方向の保持力を大きくできる。別な言い方をすれば、本実施形態の場合、径方向に関する各部位の位置関係に関して、金属芯材２４を構成する金属フランジ部２７の外周部が、外側ホイール素子１６ａに内包される位置まで径方向外側に伸びている（ｄ＜Ｄ）。この為、ウォームホイール４ａとウォーム軸６との噛合部に作用する噛み合い反力の軸方向成分に基づいて、ウォームホイール４ａに対し、倒れ方向のモーメントＭが作用した場合に、このモーメントＭを、金属芯材２４を構成する金属フランジ部２７により（ウォームホイール４ａ全体で）効率良く支承する事ができる。従って、ウォームホイール４ａの剛性及び靭性を十分に確保できる。又、ウォームホイール４ａに関して、温度、湿度等の環境変化による樹脂部分の径方向及び軸方向の寸法変化を、金属フランジ部２７により効率良く規制する事ができる。この為、ウォームホイール４ａとウォーム軸６との噛合部にずれが生じる事を抑えられる。
【００４８】
又、本実施形態の場合、外側ホイール素子１６ａを構成する合成樹脂の一部は、樹脂芯材２５の軸方向片側面に設けられた第一環状凹部３２に入り込んで円環状の第一抑え部４３を構成すると共に、樹脂芯材２５の軸方向他側面に設けられた第二環状凹部３９に入り込んで円環状の第二抑え部４４を構成している。この為、第一環状凹部３２と第一抑え部４３との係合、及び、第二環状凹部３９と第二抑え部４４との係合に基づいて、内側ホイール素子１５ａに対する外側ホイール素子１６ａのモーメントＭ方向の保持力を大きくできる。特に、本実施形態の場合には、第二環状凹部３９の内面を構成する外径側周面が、単なる円筒面状の円筒面部４０になっている為、当該外径側周面が、軸方向他側に向かうに従って第二環状凹部３９の径方向に関する幅寸法が大きくなる方向（径方向外側）に傾斜した傾斜面部になっている場合に比べて、モーメントＭに対する、第二環状凹部３９と第二抑え部４４との係合力を大きくできる。この結果、内側ホイール素子１５ａに対する外側ホイール素子１６ａのモーメントＭ方向の保持力を大きくできる。但し、本発明を実施する場合には、第二環状凹部３９の内面を構成する外径側周面を、上述の様な傾斜面部とする事もできる。この場合には、外側ホイール素子１６を射出成形する際に、溶融樹脂が当該傾斜面部に沿って円滑に流れ易くなる為、外側ホイール素子１６の品質向上を図れる。
【００４９】
更に、本実施形態の場合には、第一環状凹部３２の内面を構成する外径側周面に円周方向に関する第一樹脂凹凸部３３が設けられていると共に、第一抑え部４３を構成する合成樹脂の一部が、第一樹脂凹凸部３３を構成する複数の凹部３５、３５の全体に入り込んで、第一樹脂凹凸部３３と係合する第一外側回転保持部４５を構成している。これと共に、樹脂芯材２５の外周面の軸方向他端部に円周方向に関する第二樹脂凹凸部３６が設けられていると共に、外側ホイール素子１６ａを構成する合成樹脂の一部が、第二樹脂凹凸部３６を構成する複数の凹部３８、３８の全体に入り込んで、第二樹脂凹凸部３６と係合する第二外側回転保持部４６を構成している。この為、本実施形態の場合には、内側ホイール素子１５ａ（樹脂芯材２５）に対する外側ホイール素子１６ａの回転方向の保持力を確保できる。特に、本実施形態の場合には、第一樹脂凹凸部３３が、第一環状凹部３２の内面を構成する外径側周面の軸方向の全長に亙り設けられている為、当該回転方向の保持力を大きくできる。
【００５０】
又、本実施形態の場合には、第一樹脂凹凸部３３を構成する複数ずつの凹部３５及び凸部３４、及び、第二樹脂凹凸部３６を構成する複数ずつの凹部３８及び凸部３７は、軸方向に対して平行に形成されている。この為、第一樹脂凹凸部３３及び第二樹脂凹凸部３６が存在する事によって生じる、合成樹脂の成形収縮に伴う外側ホイール素子１６ａの変形を抑えられ、外側ホイール素子１６ａを精度良く成形する事ができる。
【００５１】
又、本実施形態の場合には、樹脂芯材２５の軸方向他側面（張出部４２の軸方向他側面）と内輪２１ａの軸方向片側面との間の軸方向距離Ｘが、樹脂芯材２５の軸方向他側面（径方向中間部の軸方向他側面）と外輪２２ａの軸方向片側面との間の軸方向距離Ｙよりも小さくなっている（Ｘ＜Ｙ）。この為、例えば、万が一、ハウジング３（図１参照）に対する出力軸７の軸方向位置を規制する部位が破損し、出力軸７と共にウォームホイール４ａが軸方向他側に変位したとしても、樹脂芯材２５の軸方向他側面は、内輪２１ａの軸方向片側面及び外輪２２ａの軸方向片側面のうち、内輪２１ａの軸方向片側面のみと（張出部４２の軸方向他側面が）接触し、外輪２２ａの軸方向片側面には（径方向中間部の軸方向他側面が）接触しない為、ウォームホイール４ａの回転がロックされる事を防止できる。
【００５２】
［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に就いて、図７〜１２により説明する。
本実施形態の場合には、ウォームホイール４ｂを構成する内側ホイール素子１５ｂのうち、金属芯材２４ａを構成する金属環状部２６の外周面の軸方向片半部（金属フランジ部２７よりも軸方向片側に位置する部分）に、全周に亙り、円周方向に関する金属凹凸部５１が設けられている。この状態で、樹脂芯材２５ａを構成する合成樹脂の一部は、金属凹凸部５１を構成する複数の凹部に入り込んで、金属凹凸部５１と係合する、第二内側回転保持部５２を構成している。これにより、金属芯材２４ａに対する樹脂芯材２５ａの回転方向の保持力を向上させている。
【００５３】
ところで、前述の図２５〜２７に示した従来構造のウォームホイール４の様に、内側ホイール素子１５の外周面に円周方向に関する凹凸部１７が設けられていると共に、凹凸部１７を構成する複数の凹部に外側ホイール素子１６を構成する合成樹脂の一部が入り込んでいる構造の場合には、外側ホイール素子１６のうち、凹凸部１７に対して径方向外側に重畳する部分の径方向の肉厚が、ウォームホイール歯部１９を構成する複数の歯２０、２０が位置する部分ごとに、互いに異なった大きさになる場合がある（図２６〜２７参照）。この様な場合には、複数の歯２０、２０が位置する部分ごとに、射出成形時の成形収縮量が異なる｛径方向の肉厚が大きい部分（例えば図２７のα部）で成形収縮量が大きくなり、径方向の肉厚が小さい部分（例えば図２７のβ部）で成形収縮量が小さくなる｝為、成形後の複数の歯２０、２０の大きさに差が生じ、この事に起因して、ウォームホイール歯部１９にピッチ誤差等の製造誤差が生じる可能性がある。この様なウォームホイール歯部１９の製造誤差は、実用上、特に問題を生じる事はないが、ウォーム減速機によるトルクの伝達効率を向上させる観点からは、小さく抑えられる様にする事が望ましい。
【００５４】
そこで、この様な要望に応える為に、本実施形態の場合、樹脂芯材２５ａは、外周面の全体（軸方向両端縁部に面取り部が設けられる場合には、これらの面取り部を除く）が、内側ホイール素子１５ａの中心軸からの径方向距離が全周に亙り実質的に変化しない円筒面部５３になっている。本実施形態の場合、円筒面部５３は、樹脂芯材２５ａ（ウォームホイール４ａ）の中心軸と平行な母線を有し、軸方向に関して直径が変化しない単一円筒面状に形成されている。この為、外側ホイール素子１６ｂのうち、樹脂芯材２５ａの外周面である円筒面部５３に対して径方向外側に重畳する部分の径方向の肉厚は、ウォームホイール歯部１９ａを構成する複数の歯２０ａ、２０ａが位置する部分で、互いにほぼ（実質的に）等しくなっている。
【００５５】
更に、本実施形態の場合も、上述した第１実施形態の場合と同様、外側ホイール素子１６ｂの外周面に設けられたウォームホイール歯部１９ａの歯先円の直径及び歯底円の直径は、それぞれ軸方向に関して変化していない。これにと共に、本実施形態の場合には、樹脂芯材２５ａの外周面である円筒面部５３の軸方向両端縁に対して（直接又は面取り部を介して）連続する部分である、樹脂芯材２５ａの軸方向片側面の径方向外端部（第一環状凹部３２よりも径方向外側に位置する部分）、及び、樹脂芯材２５ａの軸方向他側面の径方向外端部（第二環状凹部３９よりも径方向外側に位置する部分）は、それぞれ樹脂芯材２５ａの中心軸に対して直交する円輪状の平面部５４ａ、５４ｂになっている。換言すれば、樹脂芯材２５ａの外周面である円筒面部５３の軸方向両端縁は、それぞれ円周方向に関して軸方向位置が変化しない円形状になっている。
【００５６】
この為、本実施形態の場合には、外側ホイール素子１６ｂのうち、樹脂芯材２５ａの外周面に対して径方向外側に重畳する部分の径方向の肉厚は、軸方向両端縁部を含めた軸方向の全長に亙り、ウォームホイール歯部１９ａを構成する複数の歯２０ａ、２０ａが位置する部分で、互いにほぼ等しくなっている。従って、本実施形態の場合には、図１０に示す様に、複数の歯２０ａ、２０ａが位置する部分の射出成形時の成形収縮量を互いにほぼ等しくする事ができる。この結果、成形後の複数の歯２０ａ、２０ａの大きさ（径方向の厚さ）をほぼ等しくする事ができ、この事に起因して、ウォームホイール歯部１９ａに関するピッチ誤差等の製造誤差を抑えられる。
【００５７】
又、本実施形態の場合には、電動式パワーステアリング装置を組み立てた状態で、ウォーム歯部１８とウォームホイール歯部１９ａとの噛合部６４（図８に斜格子を付した部分）のうちの少なくとも軸方向一部分が、樹脂芯材２５ａの外周面に存在する円筒面部５３と径方向に重畳する構成を採用している。
特に、本実施形態の場合には、噛合部６４の全体が、円筒面部５３と径方向に重畳する構成を採用している。この為に、噛合部６４の軸方向幅寸法Ｓを、円筒面部５３の軸方向幅寸法Ｔ以下｛Ｓ≦Ｔ（図８に示した例ではＳ＜Ｔ）｝にすると共に、噛合部６４の位置する軸方向範囲を、円筒面部５３の位置する軸方向範囲内に収めている。
但し、本発明を実施する場合には、例えば、噛合部６４の軸方向幅寸法Ｓを、円筒面部５３の軸方向幅寸法Ｔよりも大きくする（Ｓ＞Ｔにする）と共に、円筒面部５３の位置する軸方向範囲を、噛合部６４の位置する軸方向範囲内に収める構成を採用する事もできる。
【００５８】
何れにしても、本実施形態の場合には、ウォーム減速機を組み立てた状態で、噛合部６４の全体を、円筒面部５３と径方向に重畳させている。言い換えれば、ウォームホイール歯部１９ａのうちで、上述の様にピッチ誤差等の製造誤差を抑えられた部分に対して、ウォーム歯部１８を噛合させている。この為、噛合部６４の噛合状態を良好にする事ができる。尚、本発明を実施する場合に、噛合部６４の軸方向一部分のみを円筒面部５３と径方向に重畳させる場合には、重畳させる割合（軸方向範囲）が大きくなる程、噛合部の噛合状態がより良好になる。
【００５９】
又、本実施形態の場合には、噛合部６４の全体を、円筒面部５３と径方向に重畳させる為に、噛合部６４の軸方向幅寸法Ｓを、円筒面部５３の軸方向幅寸法Ｔ以下（Ｓ≦Ｔ）としているが、この条件下で、これらの寸法Ｓ、Ｔ同士を実質的に等しくすれば、内側ホイール素子１５ａの軸方向寸法を最小限に抑えた状態で、噛合部６４の噛合状態を良好にする事ができる。尚、この点に関しては、Ｓ＞Ｔの条件を採用する場合に就いても同様である。
その他の構成及び作用は、上述した第１実施形態の場合と同様である。
【００６０】
［第３実施形態］
本発明の第３実施形態に就いて、図１３により説明する。
本実施形態の場合には、ウォームホイール４ｃを構成する内側ホイール素子１５ｃのうち、金属芯材２４ｂを構成する金属環状部２６の外周面の軸方向他半部（金属フランジ部２７よりも軸方向他側に位置する部分）にも、全周に亙り、円周方向に関する金属凹凸部５１ａが設けられている。この状態で、樹脂芯材２５ｂを構成する合成樹脂の一部は、金属凹凸部５１ａを構成する複数の凹部に入り込んで、金属凹凸部５１ａと係合する、第三内側回転保持部５５を構成している。これにより、金属芯材２４ｂに対する樹脂芯材２５ｂの回転方向の保持力を向上させている。
【００６１】
又、本実施形態の場合には、特許請求の範囲に記載した環状凹部に相当する、樹脂芯材２５ｂの軸方向他側面に設けられた第二環状凹部３９ａの径方向に関する幅寸法は、樹脂芯材２５ｂの軸方向片側面に設けられた第一環状凹部３２の径方向に関する幅寸法とほぼ同じ大きさになっている。これと共に、第二環状凹部３９ａの内面を構成する外径側周面に、第一樹脂凹凸部３３と同様の構成を有する、第三樹脂凹凸部５６が設けられている。この状態で、外側ホイール素子１６ｃの第二抑え部４４ａを構成する合成樹脂の一部は、第三樹脂凹凸部５６を構成する複数の凹部５８、５８（円周方向に隣り合う複数の凸部５７、５７同士の間部分）の全体に入り込んで、第三樹脂凹凸部５６と係合する第三外側回転保持部５９を構成している。これにより、樹脂芯材２５ｂに対する外側ホイール素子１６ｃの回転方向の保持力を向上させている。
その他の構成及び作用は、上述した第２実施形態の場合と同様である。
【００６２】
なお、本実施形態では、樹脂芯材２５ｂを含む内側ホイール素子１５ｃ、及び、外側ホイール素子１６ｃを軸方向において対称形状（つまり、図１３の紙面で見て、左右対称な形状）に形成してもよい。この場合、例えば、張出部４２は軸方向両側に設けられてもよい。
【００６３】
［第４実施形態］
本発明の第４実施形態に就いて、図１４〜１５により説明する。
本実施形態の場合には、ウォームホイール４ｄを構成する内側ホイール素子１５ｄのうち、金属芯材２４ｃを構成する金属フランジ部２７ａの軸方向片側面のうちで、複数の切り欠き２９、２９の円周方向両側縁に隣接する部分に、これら円周方向両側縁の全長に亙り、それぞれ軸方向片側に突出する突出部６０、６０が設けられている。換言すれば、金属フランジ部２７ａには、複数の舌片３０、３０の円周方向両側縁の全長に亙る範囲から、それぞれ軸方向片側に折れ曲がる状態で突出部６０、６０が設けられている。そして、各突出部６０、６０と、樹脂芯材２５ｃを構成する合成樹脂との係合に基づいて、金属芯材２４ｃに対する樹脂芯材２５ｃの回転方向の保持力を向上させている。
尚、本発明を実施する場合には、各切り欠き２９、２９（各舌片３０、３０）の円周方向両側縁のうちの何れか一方の円周方向側縁にのみ突出部６０を設ける構成や、各切り欠き２９、２９（各舌片３０、３０）のうちの一部の切り欠き２９（舌片３０）に隣接する部分にのみ突出部６０を設ける構成を採用する事もできる。
その他の構成及び作用は、上述した第２実施形態の場合と同様である。
【００６４】
［第５実施形態］
本発明の第５実施形態に就いて、図１６〜１７により説明する。
本実施形態の場合には、ウォームホイール４ｅを構成する内側ホイール素子１５ｅのうち、金属芯材２４ｄを構成する金属フランジ部２７ｂの円周方向等間隔となる複数箇所に、それぞれが特許請求の範囲に記載した欠肉部に相当する、放射方向に伸長する矩形の透孔６１、６１が形成されている。この状態で、樹脂芯材２５ｄを構成する合成樹脂の一部は、各透孔６１、６１に入り込んで、各透孔６１、６１と係合する、第一内側回転保持部３１ａを構成している。これにより、金属芯材２４ｄに対する樹脂芯材２５ｄの回転方向の保持力を向上させている。更に、本実施形態の場合には、金属フランジ部２７ｂの軸方向片側面のうち、各透孔６１、６１の周囲（全周）に隣接する部分に、それぞれ軸方向片側に突出する矩形環状の突出部６０ａ、６０ａが設けられている。換言すれば、金属フランジ部２７ｂには、各透孔６１、６１の周縁の全周に亙る範囲から、それぞれ軸方向片側に折れ曲がる状態で矩形環状の突出部６０ａ、６０ａが設けられている。そして、各突出部６０ａ、６０ａと、樹脂芯材２５ｄを構成する合成樹脂との係合に基づいて、金属芯材２４ｄに対する樹脂芯材２５ｄの回転方向の保持力が更に高められている。
尚、本発明を実施する場合には、各透孔６１、６１のうちの一部の透孔６１に隣接する部分（一部の透孔６１の周囲部分）にのみ突出部６０ａを設ける構成を採用する事もできる。
その他の構成及び作用は、上述した第２実施形態の場合と同様である。
【００６５】
［第６実施形態］
本発明の第６実施形態に就いて、図１８により説明する。
本実施形態の場合には、ウォームホイール４ｆを構成する内側ホイール素子１５ｆのうち、樹脂芯材２５ｅの軸方向片側面に設けられた第一環状凹部３２ａの構成が、上述した第２実施形態の場合と異なる。本実施形態の場合、第一環状凹部３２ａの内面のうち、外径側周面に設けられた第一樹脂凹凸部３３ａを構成する複数ずつの凹部３５ａ及び凸部３４ａは、ウォームホイール４ｆの中心軸に対し、外側ホイール素子１６ｄの外周面に設けられたウォームホイール歯部１９ａを構成する複数の歯２０ａ、２０ａの傾斜方向と逆方向に傾斜した状態で形成されている。
この様に本実施形態の場合には、ウォームホイール４ｆの中心軸に対する、ウォームホイール歯部１９ａを構成する複数の歯２０ａ、２０ａの傾斜方向と、第一樹脂凹凸部３３ａを構成する複数ずつの凹部３５ａ及び凸部３４ａの傾斜方向とを、互いに逆方向とする事により、ウォーム軸６（図２３参照）からウォームホイール４ｆにトルクを伝達する際に、第一樹脂凹凸部３３ａを構成する複数の凹部３５ａ、３５ａから外側ホイール素子１６ｄを構成する合成樹脂が軸方向片側に向けて抜け出ない方向に力が加わる様にしている。
その他の構成及び作用は、上述した第２実施形態の場合と同様である。
【００６６】
［第７実施形態］
本発明の第７実施形態に就いて、図１９〜２０により説明する。
本実施形態は、上述の図１〜６に示した第１実施形態の変形例である。
【００６７】
本実施形態の場合には、上述した第１実施形態との比較で、ウォームホイール４ｇを構成する内側ホイール素子１５ｇのうち、金属芯材２４ｅを構成する金属フランジ部２７ｃに設ける複数の切り欠き２９ａ、２９ａの径方向深さを小さくして、各切り欠き２９ａ、２９ａ（及び円周方向に隣り合う切り欠き２９ａ、２９ａ同士の間部分である舌片３０ａ、３０ａ）を、金属フランジ部２７ｃの径方向外端縁部にのみ存在させる事により、金属芯材２４ｅの剛性を高めている。その一方で、切り欠き２９ａ、２９ａの数を増やす事により、各切り欠き２９ａ、２９ａと樹脂芯材２５ｆの第一内側回転保持部３１ｂとの係合に基づく、金属芯材２４ｅに対する樹脂芯材２５ｆの回転方向の保持力を十分に確保している。
その他の構成及び作用は、上述した第１実施形態の場合と同様である。
【００６８】
［第８実施形態］
本発明の第８実施形態に就いて、図２１により説明する。
本実施形態は、上述の図７〜１２に示した第２実施形態の変形例である。
【００６９】
本実施形態の場合には、ウォームホイール４ｈを構成する外側ホイール素子１６ｅのうち、第一抑え部４３ａを構成する合成樹脂が、内側ホイール素子１５ｈを構成する樹脂芯材２５ｇの軸方向片側面に設けられた第一環状凹部３２ｂの内面全体を覆っている。
又、樹脂芯材２５ｇの軸方向他側面に設けられた第二環状凹部３９ｂの径方向に関する幅寸法は、第一環状凹部３２ｂの径方向に関する幅寸法とほぼ同じ大きさになっている。これと共に、樹脂芯材２５ｇの第二抑え部４４ａを構成する合成樹脂が、第二環状凹部３９ｂの内面のうち、外径側周面（円筒面部４０）から内径側周面（傾斜面部４１）の軸方向片半部に至るまでの連続した範囲を覆っている。
そして、これらの構成を採用する事により、樹脂芯材２５ｇに対する外側ホイール素子１６ｅのモーメントＭ方向の保持力を高めている。
【００７０】
又、本実施形態の場合には、第一環状凹部３２ｂの内面を構成する内径側周面に、全周に亙り、円周方向に関する第四樹脂凹凸部６２が設けられている。又、外側ホール素子１６ｅの第一抑え部４３ａを構成する合成樹脂の一部は、第四樹脂凹凸部６２を構成する複数の凹部に入り込んで、第四樹脂凹凸部６２と係合する、第四内側回転保持部６３を構成している。そして、この様な構成を採用する事により、金属芯材２４ａに対する樹脂芯材２５ｇの回転方向の保持力を高めている。
その他の構成及び作用は、上述した第２実施形態の場合と同様である。
【００７１】
尚、本発明を実施する場合には、上述した各実施形態の構成を適宜組み合わせて実施する事ができる。
【００７２】
又、上述した各実施形態の構造に於いて、樹脂芯材の表面のうち、外側ホイール素子を構成する合成樹脂により覆われる部分のうちの少なくとも一部分（例えば円筒面部、樹脂芯材の表面全体）を、ローレット加工、シボ加工、ショットブラストなどの各種の加工によって形成された、微細な凹凸面とすれば、この微細な凹凸面を構成する凹部に外側ホイール素子を構成する合成樹脂の一部が入り込む為、樹脂芯材に対する外側ホイール素子の保持力（密着性）を高める事ができる。尚、この様な構成を採用する場合でも、微細な凹凸面を構成する凹部の深さを、ウォームホイール歯部を構成する歯の径方向高さの１／１０以下（例えば１／２０以下や１／３０以下）として、外側ホイール素子を構成する合成樹脂の体積に余り影響を与えなければ、ウォームホイール歯部のうちウォーム歯部と噛合する部分の製造誤差を抑えられる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明のウォームホイール及びウォーム減速機は、電動式パワーステアリング装置に限らず、ワイパー装置等の各種の機械装置に組み込んで使用する事ができる。【００７４】
本出願は、２０１６年２月１６日出願の日本特許出願２０１６−０２６５４３及び２０１６年１０月１８日出願の日本特許出願２０１６−２０４２０１に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
【符号の説明】
【００７５】
１  ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト
３  ハウジング
４、４ａ〜４ｈ  ウォームホイール
５  電動モータ
６  ウォーム軸
７  出力軸
８ａ、８ｂ  転がり軸受
９  トーションバー
１０  トルクセンサ
１１ａ、１１ｂ  自在継手
１２  中間シャフト
１３  ステアリングギヤユニット
１４  ピニオン軸
１５、１５ａ〜１５ｈ  内側ホイール素子
１６、１６ａ〜１６ｅ  外側ホイール素子
１７  凹凸部
１８  ウォーム歯部
１９、１９ａ  ウォームホイール歯部
２０、２０ａ  歯
２１ａ、２１ｂ  内輪
２２ａ、２２ｂ  外輪
２３ａ、２３ｂ  玉
２４、２４ａ〜２４ｅ  金属芯材
２５、２５ａ〜２５ｇ  樹脂芯材
２６  金属環状部
２７、２７ａ〜２７ｃ  金属フランジ部
２８  嵌合孔
２９、２９ａ  切り欠き
３０、３０ａ  舌片
３１、３１ａ、３１ｂ  第一内側回転保持部
３２、３２ａ、３２ｂ  第一環状凹部
３３、３３ａ  第一樹脂凹凸部
３４、３４ａ  凸部
３５、３５ａ  凹部
３６  第二樹脂凹凸部
３７  凸部
３８  凹部
３９、３９ａ、３９ｂ  第二環状凹部
４０  円筒面部
４１  傾斜面部
４２  張出部
４３、４３ａ  第一抑え部
４４、４４ａ  第二抑え部
４５  第一外側回転保持部
４６  第二外側回転保持部
４７  金型装置
４８  キャビティ
４９  ランナー
５０  ディスクゲート
５１、５１ａ  金属凹凸部
５２  第二内側回転保持部
５３  円筒面部
５４ａ、５４ｂ  平面部
５５  第三内側回転保持部
５６  第三樹脂凹凸部
５７  凸部
５８  凹部
５９  第三外側回転保持部
６０、６０ａ  突出部
６１  透孔
６２  第四樹脂凹凸部
６３  第四内側回転保持部
６４  噛合部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月31日(2018.7.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側ホイール素子と、外側ホイール素子とを備え、
前記内側ホイール素子は、金属製で円環状に構成された金属芯材と、合成樹脂製で円環状に構成されると共に、前記金属芯材の外周部を包埋した樹脂芯材とから成り、
前記外側ホイール素子は、合成樹脂製で円環状に構成され、外周面にウォームホイール歯部を有し、前記樹脂芯材の外周部を包埋しており、
前記外側ホイール素子の内径寸法が、前記金属芯材の外径寸法よりも小さい
ウォームホイール。
【請求項２】
前記金属芯材は、金属環状部と、前記金属環状部の外周面の軸方向一部分から径方向外側に向け延出する金属フランジ部とを備えており、
前記樹脂芯材は、前記金属フランジ部を包埋している
請求項１に記載したウォームホイール。
【請求項３】
前記金属フランジ部の円周方向１乃至複数箇所に欠肉部が設けられており、
前記樹脂芯材を構成する合成樹脂の一部が前記欠肉部に入り込んでいる
請求項２に記載したウォームホイール。
【請求項４】
前記金属フランジ部の軸方向側面には、少なくとも１つの前記欠肉部に隣接する部分に、軸方向に突出する突出部が設けられている
請求項３に記載したウォームホイール。
【請求項５】
前記金属環状部の外周面に円周方向に関する金属凹凸部が設けられており、
前記樹脂芯材を構成する合成樹脂の一部が前記金属凹凸部を構成する凹部に入り込んでいる
請求項２〜４のうちの何れか１項に記載したウォームホイール。
【請求項６】
前記樹脂芯材の軸方向側面のうちで外周縁よりも径方向内側に位置する部分に全周に亙り軸方向に凹む状態で環状凹部が設けられており、
前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂の一部が、前記環状凹部に入り込んでいる
請求項１〜５のうちの何れか１項に記載したウォームホイール。
【請求項７】
前記樹脂芯材の表面に円周方向に関する樹脂凹凸部が設けられており、
前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂の一部が、前記樹脂凹凸部を構成する凹部に入り込んでいる
請求項１〜６のうちの何れか１項に記載したウォームホイール。
【請求項８】
前記樹脂芯材の軸方向側面のうちで外周縁よりも径方向内側に位置する部分に全周に亙り軸方向に凹む状態で環状凹部が設けられており、
前記樹脂凹凸部が、前記環状凹部の内面に設けられている
請求項７に記載したウォームホイール。
【請求項９】
前記樹脂芯材の外周面のうちの少なくとも一部の軸方向範囲が円筒面部になっている
請求項１〜８のうちの何れか１項に記載したウォームホイール。
【請求項１０】
前記樹脂芯材の表面のうち、前記外側ホイール素子を構成する合成樹脂により覆われる部分の少なくとも一部分が、微細な凹凸面になっている
請求項１〜９のうちの何れか１項に記載したウォームホイール。
【請求項１１】
ハウジングと、
前記ハウジングに対し回転自在に支持された回転軸と、
外周面にウォームホイール歯部を有し、前記回転軸に外嵌固定されたウォームホイールと、
外周面の軸方向中間部にウォーム歯部を有し、該ウォーム歯部を前記ウォームホイール歯部に噛合させた状態で、前記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォーム軸と、を備えたウォーム減速機であって、
前記ウォームホイールが請求項１〜１０のうちの何れか１項に記載したウォームホイールである事を特徴とするウォーム減速機。
【請求項１２】
前記ウォームホイールを構成する樹脂芯材の外周面のうちで、前記ウォームホイール歯部と前記ウォーム歯部との噛合部のうちの少なくとも軸方向一部分と径方向に重畳する軸方向範囲が円筒面部になっている
請求項１１に記載したウォーム減速機。
【請求項１３】
前記樹脂芯材の外周面のうちで、前記噛合部の全体と径方向に重畳する軸方向範囲が前記円筒面部になっている
請求項１２に記載したウォーム減速機。
【請求項１４】
前記樹脂芯材の外周面の全体が前記円筒面部になっている
請求項１２又は１３に記載したウォーム減速機。
【国際調査報告】
2017141965.tif 000030
2017141965.tif 000031
2017141965.tif 000032
2017141965.tif 000033