(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームホイールを回転軸に対し支持するウォームホイールの支持構造であって、
前記ウォームホイールの内周面と前記回転軸の外周面との間に転がり軸受が設けられており、
前記回転軸に対し相対回転不能に固定された２つのトルク伝達部材が、前記ウォームホイールを軸方向両側から挟持する状態で、該ウォームホイールに対しそれぞれ接触しており、
前記ウォームホイールに加えられるトルクが所定値以下である場合には、該ウォームホイールと前記２つのトルク伝達部材のそれぞれとが相対回転せずに供回りする事で、前記トルクが前記ウォームホイールから前記２つのトルク伝達部材を介して前記回転軸に伝達されるのに対し、
前記ウォームホイールに加えられるトルクが前記所定値よりも大きい場合には、該ウォームホイールと前記２つのトルク伝達部材のそれぞれとが相対回転し、前記トルクが前記回転軸に伝達されなくなるものであり、
前記ウォームホイールとウォームとの噛み合い中心Ｏ１と、前記転がり軸受の軸受中心Ｏ２とが、軸方向にオフセットしており、
前記２つのトルク伝達部材のうち、軸方向に関して前記噛み合い中心Ｏ１に近い側に配置された一方のトルク伝達部材の剛性が、軸方向に関して前記噛み合い中心Ｏ１から遠い側に配置された他方のトルク伝達部材の剛性よりも高い、
事を特徴とするウォームホイールの支持構造。
【請求項２】
前記ウォームホイールが、円環状のハブと、該ハブの径方向外端部を覆った合成樹脂製のギヤ部とを備えたものである、請求項１に記載したウォームホイールの支持構造。
【請求項３】
前記転がり軸受が、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備えたものであり、
前記外輪は、前記ウォームホイールの内周面に圧入固定されており、
前記内輪は、前記回転軸の外周面に圧入固定されている、
請求項１〜２のうちの何れか１項に記載したウォームホイールの支持構造。
【請求項４】
前記２つのトルク伝達部材のそれぞれが、円輪板状で、前記回転軸の外周面に圧入固定されている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載したウォームホイールの支持構造。
【請求項５】
前記２つのトルク伝達部材は、前記回転軸の外周面に圧入固定された円筒状の嵌合筒部と、軸方向側面を前記ウォームホイールに対して全周に亙り接触させた円輪状の突き当て円輪部とをそれぞれ備えており、
前記一方のトルク伝達部材を構成する前記嵌合筒部の軸方向寸法を、前記他方のトルク伝達部材を構成する前記嵌合筒部の軸方向寸法よりも長くするとともに、前記一方のトルク伝達部材を構成する前記突き当て円輪部の板厚又は弾性係数を、前記他方のトルク伝達部材を構成する前記突き当て円輪部の板厚又は弾性係数よりも大きくしている、
請求項４に記載したウォームホイールの支持構造。
【請求項６】
前記一方のトルク伝達部材のうちで前記ウォームホイールに接触する面と、該ウォームホイールのうちで前記一方のトルク伝達部材に接触する面とのうち、少なくとも一方の面に、粗面処理が施されており、前記他方のトルク伝達部材のうちで前記ウォームホイールに接触する面と、該ウォームホイールのうちで前記他方のトルク伝達部材に接触する面とのうち、少なくとも一方の面に、粗面処理が施されている、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の支持構造。
【請求項７】
前記２つのトルク伝達部材のうち、少なくとも１つのトルク伝達部材に形成されたギヤ部と前記ウォームホイールに形成されたギヤ部とを互いに噛合させている、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の支持構造。
【請求項８】
前記ウォームホイールの径方向内端部に支持筒部が設けられており、この支持筒部の内周面に、前記転がり軸受を軸方向両側から挟持する状態で１対の内向鍔部が設けられている、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の支持構造。
【請求項９】
前記１対の内向鍔部のうち、一方の内向鍔部がかしめ成形されたものである、請求項８に記載したウォームホイールの支持構造。
【請求項１０】
ステアリングホイールの操作に基づいて回転し、操舵輪に対し回転量に応じた舵角を付与する回転軸と、該回転軸に補助力を付与する為の電動モータと、該電動モータの出力軸と前記回転軸との間に設けられて、該出力軸の回転を前記回転軸に伝達する、ウォームとウォームホイールとを噛合させて成るウォーム減速機とを備えた電動式パワーステアリング装置に於いて、
前記回転軸に対する前記ウォームホイールの支持構造が、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の支持構造である事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電動式パワーステアリング装置に組み込んで使用されるウォーム減速機を構成するウォームホイールを、回転軸に対して支持する為の、ウォームホイールの支持構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵輪（フォークリフトなどの特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する際に、ステアリングホイールの操作に要する力の軽減を図る為の装置として、補助動力源として電動モータを使用する、電動式パワーステアリング装置が広く使用されている。コラムアシスト式、ピニオンアシスト式、デュアルピニオン式、ラックアシスト式など、様々な構造の電動式パワーステアリング装置が考えられているが、何れの構造の場合でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられる回転軸に、電動モータの補助動力が、減速機を介して付与される。この様な減速機としては、ウォーム減速機が広く使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、電動モータにより回転駆動されるウォームと、回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、電動モータの補助動力を回転軸へと伝達する様にしている。
【０００３】
図１１、１２は、コラムアシスト式の電動式パワーステアリング装置の１例を示している。ステアリングホイール１により回転させられるステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３の内側に回転自在に支持されており、該ステアリングシャフト２により回転駆動される部分に、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６には、ウォーム７が連結されている。そして、該ウォーム７と前記ウォームホイール４とを噛合させる事で、前記電動モータ５から前記ウォームホイール４に対して、所定方向に所定の大きさの補助トルクを付与する事が可能になる。
【０００４】
この様な電動式パワーステアリング装置の運転時には、運転者の操作に基づき、前記ステアリングホイール１から前記ステアリングシャフト２に加えられるトルクの方向及び大きさに応じて、前記電動モータ５への通電方向及び通電量が制御される。そして、前記ウォーム７及び前記ウォームホイール４を通じて、前記ステアリングシャフト２に、適切な補助トルクが付与される。従って、該ステアリングシャフト２から入力されるトルクよりも、中間シャフト８を通じてステアリングギヤユニット９に伝達されるトルクの方が大きくなる。この結果、左右１対のタイロッド１０、１０を、前記ステアリングホイール１に加えられた操作力よりも大きな力で押し引きする事が可能になり、小さな操作力でも左右１対の操舵輪に所望の舵角を付与する事が可能になる。
【０００５】
電動式パワーステアリング装置に組み込まれるウォーム減速機を構成するウォームホイールとして、例えば特許文献１に記載されている様に、金属製のハブと合成樹脂製のギヤ部とを組み合わせた、複合型のウォームホイールが知られている。この様な複合型のウォームホイールは、回転軸に外嵌固定される部分を、円輪状のハブにより構成し、ウォームと噛合する部分を合成樹脂製のギヤ部により構成している。この様な複合型のウォームホイールによれば、ギヤ部を合成樹脂製とする事で、ウォームホイールの外周面に歯部を形成する作業が容易になり、加工コストの低減を図れると共に、ウォームホイールとウォームとの噛合部で発生する歯打ち音の低減も図れる。
【０００６】
図１３は、特許文献１に記載された、複合型のウォームホイール４ａ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。該ウォームホイール４ａは、ハブ１１と、ギヤ部１２とにより構成されている。このうちのハブ１１は、金属製で、円輪状に構成されている。又、前記ハブ１１の中心部には、該ハブ１１を回転軸１３に外嵌固定する為の円形の取付孔１４が設けられている。これに対し、前記ギヤ部１２は、合成樹脂製で、前記ハブ１１の外周面に接着剤等により固定されている。又、前記ギヤ部１２の外周面には、ウォーム（ウォーム歯）１５と噛合可能なウォームホイール歯１６が形成されている。
【０００７】
又、図示の構造の場合には、前記ウォームホイール４ａに過大なトルクが入力された場合にも、前記ギヤ部１２に破損が生じる事を防止する為に、前記ハブ１１の内周面と前記回転軸１３の外周面との間に、トルクリミッタ１７を設けている。該トルクリミッタ１７は、図１４に示す様に、弾性金属板製で、欠円筒状に構成されており、円周方向に関して等間隔に突起部１８、１８を設けている。そして、この様なトルクリミッタ１７を設ける事で、前記ウォームホイール４ａに付与されるトルクが所定値以下の場合には、該トルクを、前記ウォームホイール４ａから前記トルクリミッタ１７を介して前記回転軸１３に伝達し、前記ウォームホイール４ａに付与されるトルクが前記所定値よりも大きい場合には、前記ウォームホイール４ａと前記回転軸１３とを相対回転させる事で、前記ギヤ部１２に破損が生じる事を防止している。
【０００８】
ところが、上述した様な構造を採用した場合には、前記ウォームホイール４ａに付与されるトルクが前記所定値を超え、該ウォームホイール４ａが前記回転軸１３に対して相対回転する際に、前記トルクリミッタ１７を構成する前記各突起部１８、１８が径方向に弾性変形する（つぶれる）可能性があり、前記ウォームホイール４ａが前記回転軸１３に対し偏心する（中心軸同士が径方向にずれる）可能性がある。この結果、前記ウォームホイール４ａと前記ウォーム１５との噛み合い位置がずれる等の問題を生じる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−２５０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、過大なトルクが入力された場合にも、ウォームホイールの損傷を防止できると共に、該ウォームホイールと回転軸とを偏心させずに相対回転させられる、ウォームホイールの支持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】
【００１１】
本発明のウォームホイールの支持構造は、ウォームホイールを回転軸に対し支持する為のものである。
本発明の場合には、前記ウォームホイールの内周面と前記回転軸の外周面との間に、転がり軸受を設けている。そして、該ウォームホイールを前記回転軸に対し相対回転可能に支持している。
又、前記回転軸に対し２つのトルク伝達部材を相対回転不能に固定している。
又、２つのトルク伝達部材のそれぞれを前記ウォームホイールに対し接触させている。
そして、前記ウォームホイールに加えられるトルクが所定値以下である場合には、該ウォームホイールと前記２つのトルク伝達部材のそれぞれとを相対回転させずに供回りさせる事で、前記トルクを前記ウォームホイールから前記２つのトルク伝達部材を介して前記回転軸に伝達する。
これに対し、前記ウォームホイールに加えられるトルクが前記所定値よりも大きい場合には、該ウォームホイールと前記２つのトルク伝達部材のそれぞれとを相対回転させ、前記トルクを、前記回転軸に伝達されない様にする。
尚、本発明に使用する転がり軸受としては、単列・複列を問わず、玉軸受、円筒ころ軸受、ニードル軸受、円すいころ軸受、球面ころ軸受等の各種軸受を使用する事ができる。
更に本発明では、前記ウォームホイールとウォームとの噛み合い中心Ｏ１と、前記転がり軸受の軸受中心Ｏ２とを、軸方向にオフセットさせている。
そして、前記２つのトルク伝達部材のうち、軸方向に関して前記噛み合い中心Ｏ１に近い側に配置された一方のトルク伝達部材の剛性を、軸方向に関して前記噛み合い中心Ｏ１から遠い側に配置された他方のトルク伝達部材の剛性よりも高くしている。
【００１２】
上述した様な本発明のウォームホイールの支持構造を実施する場合には、例えば請求項２に記載した発明の様に、前記ウォームホイールを、金属製又は合成樹脂製等で円環状のハブ（芯金）と、該ハブの径方向外端部を覆った合成樹脂製のギヤ部とを備えた、複合型のものとする事ができる。
【００１３】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記転がり軸受を、内周面に外輪軌道を有する外輪と、外周面に内輪軌道を有する内輪と、これら外輪軌道と内輪軌道との間に転動自在に設けられた複数個の転動体とを備えたものとする事ができる。
又、この場合に、前記外輪を、前記ウォームホイールの内周面に圧入固定し、前記内輪を、前記回転軸の外周面に圧入固定する。
【００１４】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記２つのトルク伝達部材のそれぞれを、円輪板状とし、前記回転軸の外周面に圧入固定する事ができる。
この場合には、例えば請求項５に記載した発明の様に、前記２つのトルク伝達部材のそれぞれを、前記回転軸の外周面に圧入固定された円筒状の嵌合筒部と、軸方向側面を前記ウォームホイールに対して全周に亙り接触させた円輪状の突き当て円輪部とを備えたものとする事ができる。
そして、前記一方のトルク伝達部材を構成する前記嵌合筒部の軸方向寸法を、前記他方のトルク伝達部材を構成する前記嵌合筒部の軸方向寸法よりも長くするとともに、前記一方のトルク伝達部材を構成する前記突き当て円輪部の板厚又は弾性係数を、前記他方のトルク伝達部材を構成する前記突き当て円輪部の板厚又は弾性係数よりも大きくする事ができる。
【００１５】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項６に記載した発明の様に、前記一方のトルク伝達部材のうちで前記ウォームホイールに接触する面と、該ウォームホイールのうちで前記一方のトルク伝達部材に接触する面とのうち、少なくとも一方（好ましくは両方）の面に、ショットブラスト処理やローレット加工等の粗面処理を施す事ができる。又、前記他方のトルク伝達部材のうちで前記ウォームホイールに接触する面と、該ウォームホイールのうちで前記他方のトルク伝達部材に接触する面とのうち、少なくとも一方（好ましくは両方）の面に、ショットブラスト処理やローレット加工等の粗面処理を施す事ができる。
或いは、請求項７に記載した発明の様に、前記２つのトルク伝達部材のうち、少なくとも１つのトルク伝達部材に形成されたギヤ部と、該ウォームホイールに形成されたギヤ部とを、互いに噛合させる事ができる。
【００１６】
又、本発明を実施する場合には、前記ウォームホイールと前記トルク伝達部材との接触部（噛合部を含む）に、高粘度のグリースを塗布する事ができる。この様な構成を採用すれば、該接触部での摩耗を防止できると共に、前記ウォームホイールと前記トルク伝達部材とが相対回転する際の異音の発生を抑制できる。
【００１７】
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項８に記載した発明の様に、前記ウォームホイールの径方向内端部に支持筒部を設ける。そして、この支持筒部の内周面に、前記転がり軸受を軸方向両側から挟持する状態で１対の内向鍔部を設ける事ができる。
この様な請求項８に記載した発明を実施する場合には、例えば請求項９に記載した発明の様に、前記１対の内向鍔部のうち、一方の内向鍔部を、かしめ成形されたものとする事ができる。
【００１８】
本発明の電動式パワーステアリング装置の場合には、回転軸と、電動モータと、ウォーム減速機とを備えている。
このうちの回転軸は、ステアリングホイールの操作に基づいて回転し、操舵輪に対し回転量に応じた舵角を付与するものである。
又、前記電動モータは、前記回転軸に補助力を付与する為のものである。
更に、前記ウォーム減速機は、ウォームとウォームホイールとを噛合させて成るもので、前記電動モータの出力軸と前記回転軸との間に設けられて、該出力軸の回転を前記回転軸に伝達するものである。
特に本発明の電動式パワーステアリング装置の場合には、前記回転軸に対する前記ウォームホイールの支持構造が、本発明のウォームホイールの支持構造である。
【発明の効果】
【００１９】
上述の様に構成する本発明のウォームホイールの支持構造によれば、過大なトルクが入力された場合にも、ウォームホイールの損傷を防止できると共に、該ウォームホイールと回転軸とを偏心させずに相対回転させる事ができる。
即ち、本発明の場合には、ウォームホイールに加えられるトルクが所定値よりも大きくなった場合に、該ウォームホイールと回転軸に固定された２つのトルク伝達部材のそれぞれとを相対回転（摺接、スリップ）させる事で、前記ウォームホイールを前記回転軸に対し相対回転させる事ができる。この為、前記ウォームホイールに過大なトルクが入力された場合にも、該ウォームホイールに損傷が生じる事を防止できる。又、本発明の場合には、前記ウォームホイールを前記回転軸に対して転がり軸受により支持している為、前記ウォームホイールが前記回転軸に対し相対回転する際に、前記ウォームホイールが前記回転軸に対し偏心する事を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、電動式パワーステアリング装置の要部断面図。
【図２】同じく図１のＡ部拡大図。
【図３】同じく分解斜視図。
【図４】同じくトルクの伝達経路を説明する為に示す回転軸に対するウォームホイールの支持構造の断面模式図であって、（Ａ）はトルク伝達時の状態を示し、（Ｂ）はトルク非伝達時の状態を示す。
【図５】本発明の実施の形態の第２例を示す、回転軸に対するウォームホイールの支持構造の断面図。
【図６】本発明に関する参考例の第１例を示す、回転軸に対するウォームホイールの支持構造の断面図。
【図７】本発明の実施の形態の第３例を示す、回転軸に対するウォームホイールの支持構造の一部分解斜視図。
【図８】本発明に関する参考例の第２例を示す、回転軸に対するウォームホイールの支持構造の断面図。
【図９】本発明を適用可能な、ピニオンアシスト式の電動式パワーステアリング装置を、一部を切断して示す図。
【図１０】本発明を適用可能な、デュアルピニオン式の電動式パワーステアリング装置を、一部を切断して示す図。
【図１１】コラムアシスト式の電動式パワーステアリング装置を組み込んだ自動車用操舵装置の部分切断略側面図。
【図１２】図１１の拡大Ｂ−Ｂ断面図。
【図１３】従来構造の複合型のウォームホイールを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の要部断面図。
【図１４】同じくトルクリミッタを取り出して示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１〜４を参照しつつ説明する。本例の電動式パワーステアリング装置の場合、ウォーム減速機を構成するウォームホイール１９を、回転軸１３ａに対して、直接外嵌固定するのではなく、転がり軸受２０及び１対のトルク伝達部材２１ａ、２１ｂを利用して支持している。
【００２２】
前記ウォームホイール１９は、ハブ２２とギヤ部２３とを結合して成る、複合型のウォームホイールである。このうちのハブ２２は、銅系合金、鉄系合金等の金属製又は合成樹脂製で、全体を円環状に形成されている。又、前記ハブ２２は、断面略コ字形で、径方向外端部に設けられた外側筒部２４と、径方向内端部に設けられた支持筒部２５と、これら外側筒部２４の軸方向片端部（図１、２、４の右端部）と支持筒部２５の軸方向片端部とを連続する、円輪状の円輪板部２６とを備えている。又、該支持筒部２５の内周面の軸方向両端部には、径方向内方に向けて突出した１対の内向鍔部２７ａ、２７ｂが設けられている。そして、この様な構成を有する前記ハブ２２の中心部に、前記支持筒部２５の内周面により構成される、該ハブ２２を前記転がり軸受２０に外嵌固定する為の円形の取付孔２８が設けられている。本例の場合、該取付孔２８の内径寸法は、前記回転軸１３ａの外径寸法よりも十分に大きく設定されている。
【００２３】
これに対し、前記ギヤ部２３は、炭素繊維、ガラス繊維等の強化繊維を混入した、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂等の合成樹脂製で、外周面にウォームホイール歯２９が形成されている。前記ギヤ部２３は、前記ハブ２２を図示しない金型にセットした状態で、該ハブ２２の外径寄り部分と、金型の内面との間に画成される円環状のキャビティ内に合成樹脂を送り込む事により形成される。この際、合成樹脂を、前記ハブ２２の軸方向片面側に設置されたリングゲートからキャビティ内に送り込み、前記合成樹脂を、前記ハブ２２の外径側端部を全周に亙って覆う状態で、モールド成形する。そして、前記ギヤ部２３を構成する合成樹脂のうち、前記ハブ２２の軸方向他側面側（図１、２、４の左側）を覆った部分は、前記外側筒部２４よりも径方向内側（円輪板部２６の径方向外端部）に回り込んで抑え部３０を構成している。更に、リングゲートに繋がる部分の合成樹脂を除去する際に、その外径寄り部分を残して、第二抑え部３１としている。この様な構成により、前記ハブ２２と前記ギヤ部２３とが結合されている。尚、前記ギヤ部２３の外周面に形成したウォームホイール歯２９には、前記ハブ２２及び前記ギヤ部２３を金型から取り出した後、仕上加工として削り加工を施す。
【００２４】
又、本例の電動式パワーステアリング装置の場合、前記回転軸１３ａを、小径部３２と、中径部３３と、大径部３４とを、それぞれ段差面３５ａ、３５ｂにより連続させた、所謂段付き軸としている。そして、上述の様な構成を有するウォームホイール１９の内周面と前記回転軸１３ａの小径部３２の外周面との間に、前記転がり軸受２０を設けている。これにより、前記ウォームホイール１９を前記回転軸１３ａの周囲に相対回転可能に支持している。前記転がり軸受２０は、互いに同軸上に配置されたそれぞれが円環状の外輪３６及び内輪３７と、それぞれが転動体である複数個の玉３８、３８とを備えている。該玉３８、３８は、図示しない保持器により保持された状態で、前記外輪３６の内周面に形成された外輪軌道３９と、前記内輪３７の外周面に形成された内輪軌道４０との間に、それぞれ転動自在に配置されている。
【００２５】
前記転がり軸受２０を構成する外輪３６は、前記ウォームホイール１９を構成する取付孔２８（支持筒部２５の内周面）に圧入固定されている。そして、この状態で、前記外輪３６の軸方向両側面が前記両内向鍔部２７ａ、２７ｂの軸方向内側面にそれぞれがたつきなく突き当てられている。本例の場合には、この様な組立状態での構造を実現する為に、前記転がり軸受２０を前記取付孔２８に圧入する以前の状態で、前記両内向鍔部２７ａ、２７ｂのうち、軸方向厚さ寸法の小さい軸方向片側の内向鍔部２７ｂに代えて、前記支持筒部２５の軸方向片側面から軸方向に突出した円筒部を形成しておく。そして、前記転がり軸受２０を前記取付孔２８に軸方向片側から軸方向他側に向けて圧入した後、前記円筒部を径方向内方に向けてかしめる事で、該円筒部から前記内向鍔部２７ｂを形成している。
【００２６】
又、前記転がり軸受２０を構成する内輪３７は、前記回転軸１３ａの小径部３２の外周面に圧入固定されている。又、この状態で、該内輪３７の軸方向片側面を、前記回転軸１３ａの外周面に形成された段差面３５ａに突き当てる事で、該回転軸１３ａに対する前記内輪３７（転がり軸受２０）の軸方向に関する位置決めを図っている。
【００２７】
又、本例の場合には、前記ウォームホイール１９を軸方向両側から挟持する状態で、前記１対のトルク伝達部材２１ａ、２１ｂを設けている。これら両トルク伝達部材２１ａ、２１ｂはそれぞれ、金属板にプレス加工等を施す事により形成され、断面略Ｌ字形で、全体を円輪板状に構成されている。又、前記両トルク伝達部材２１ａ、２１ｂは、前記回転軸１３ａに対し相対回転不能に固定されている。
【００２８】
前記両トルク伝達部材２１ａ、２１ｂのうち、軸方向他側（図１、２の左側）に配置されたトルク伝達部材２１ａは、円筒状の嵌合筒部４１ａと、該嵌合筒部４１ａの軸方向片端部から径方向外方に直角に折れ曲がる状態で設けられた突き当て円輪部４２ａとを備えている。そして、前記嵌合筒部４１ａを前記回転軸１３ａ（小径部３２）の外周面に圧入固定した状態で、前記突き当て円輪部４２ａの径方向外端部の軸方向片側面を、前記ウォームホイール１９を構成する支持筒部２５（内向鍔部２７ａを含む）の軸方向他側面に対し全周に亙り接触させて、第一接触部４５を構成している。特に本例の場合には、前記回転軸１３ａをハウジング４３に対して回転自在に支持する為の１対の支持軸受４４ａ、４４ｂのうち、一方の支持軸受４４ａ（を構成する内輪）を利用して、前記トルク伝達部材２１ａを軸方向片側に向けて押圧している。これにより、前記突き当て円輪部４２ａの軸方向片側面を前記支持筒部２５の軸方向他側面に対し押し付けている（予圧を付与している）。又、前記第一接触部４５を構成する前記突き当て円輪部４２ａの軸方向片側面と前記支持筒部２５の軸方向他側面との何れか一方（又は両方）の面に、ショットブラスト加工又はローレット加工による粗面処理を施している。
【００２９】
これに対し、前記両トルク伝達部材２１ａ、２１ｂのうち、軸方向片側（図１、２の右側）に配置されたトルク伝達部材２１ｂは、段付円筒状の嵌合筒部４１ｂと、該嵌合筒部４１ｂの軸方向他端部から径方向外方に直角に折れ曲がる状態で設けられた突き当て円輪部４２ｂとを備えている。そして、前記嵌合筒部４１ｂを前記回転軸１３ａ（中径部３３及び大径部３４）の外周面に圧入固定した状態で、前記突き当て円輪部４２ａの径方向外端部の軸方向他側面を、前記ウォームホイール１９を構成する支持筒部２５（内向鍔部２７ｂを含む）の軸方向片側面に対し全周に亙り接触させて、第二接触部４６を構成している。又、本例の場合、前記嵌合筒部４１ｂの内周面の軸方向他端部に、径方向内方に向けて突出した突起部４７を設けている。そして、該突起部４７の軸方向片側面を、前記回転軸１３ａの外周面に形成された段差面３５ｂに突き当てている。これにより、前記回転軸１３ａに対する前記トルク伝達部材２１ｂの軸方向に関する位置決めを図っている。又、前記第二接触部４６を構成する前記突き当て円輪部４２ｂの軸方向他側面と前記支持筒部２５の軸方向片側面との何れか一方（又は両方）の面に、ショットブラスト加工又はローレット加工による粗面処理を施している。
【００３０】
又、前記回転軸１３ａに対する前記各トルク伝達部材２１ａ、２１ｂの相対回転をより有効に防止する為に、前記嵌合筒部４１ａ、４１ｂの内周面、又は、前記回転軸１３ａの外周面のうち該嵌合筒部４１ａ、４１ｂを外嵌固定（圧入）する部分に、セレーション加工を施している。
【００３１】
又、本例の場合、前記ウォームホイール１９とウォーム５６との噛み合い中心Ｏ１が、前記転がり軸受２０の軸受中心Ｏ２に対し、軸方向他側にオフセットしている。この為、前記ウォーム５６を所定方向に回転させた場合と、該所定方向とは逆方向に回転させた場合とで、前記ウォームホイール１９に作用するモーメントの大きさが不一致になる（軸方向他側に傾き易くなる）。そこで、本例の場合には、前記ウォームホイール１９の傾き易さ（支持剛性）を等しくする為、前記両トルク伝達部材２１ａ、２１ｂのうち、軸方向他側に配置されたトルク伝達部材２１ａの剛性を、軸方向片側に配置されたトルク伝達部材２１ｂの剛性よりも高くしている。この為に、前記トルク伝達部材２１ａを構成する嵌合筒部４１ａの軸方向長さ寸法を、前記トルク伝達部材２１ｂを構成する嵌合筒部４１ｂの軸方向長さ寸法よりも長くしている。又、前記トルク伝達部材２１ａを構成する突き当て円輪部４２ａの板厚又は弾性係数を、前記トルク伝達部材２１ｂを構成する突き当て円輪部３９ｂの板厚又は弾性係数よりも大きくしている。
【００３２】
本例の電動式パワーステアリング装置の場合、前記回転軸１３ａは、ステアリングホイール１（図１１参照）により回転駆動されるステアリングシャフト２に対し、トーションバー４８を介して結合されている。又、前記ハウジング４３の内面にトルクセンサが設置され、前記ステアリングシャフト２と前記回転軸１３ａとの間で伝達されるトルクを測定する事が可能になっている。そして、このトルクの測定値に基づいて、電動モータ５に通電され、ウォーム減速機を構成する、該電動モータ５の出力軸に固定された前記ウォーム５６、及び、該ウォーム５６に噛合した前記ウォームホイール１９を介して、前記回転軸１３ａに補助トルクが付与される。
【００３３】
以上の様な構成を有する本例の電動式パワーステアリング装置の場合、前記ウォーム５６から前記ウォームホイール１９に作用するトルクの大きさが所定値以下である場合には、前記第一接触部４５で生じる摩擦力（静止摩擦力）及び前記第二接触部４６で生じる摩擦力（静止摩擦力）に基づき、前記ウォームホイール１９と前記両トルク伝達部材２１ａ、２１ｂとが相対回転せずに供回りする。この結果、前記ウォームホイール１９と共に、前記回転軸１３ａが回転する。この際、図４の（Ａ）に矢印で示した様に、前記ウォーム５６から前記ギヤ部２３に伝達されたトルク（力）は、前記ハブ２２に伝達された後、前記両トルク伝達部材２１ａ、２１ｂを介して、前記回転軸１３ａに伝達される。
【００３４】
これに対し、前記ウォーム５６から前記ウォームホイール１９に作用するトルクの大きさが前記所定値よりも大きくなった場合には、該ウォームホイール１９と前記両トルク伝達部材２１ａ、２１ｂとが相対回転（摺接、スリップ）する。この結果、前記ウォームホイール１９が前記回転軸１３ａに対し相対回転し、該ウォームホイール１９の回転が該回転軸１３ａに伝達されなくなる。この際、図４の（Ｂ）に矢印で示した様に、前記ウォーム５６から前記ギヤ部２３に伝達されたトルク（力）は、前記ハブ２２に伝達されるに留まり、前記両トルク伝達部材２１ａ、２１ｂ及び前記回転軸１３ａには伝達されなくなる。尚、図４に示した構造はトルクの伝達経路を説明する為に示した模式図である為、該図４に示した構造と図１〜３に示した構造とでは各部の構造が異なっている。但し、本発明を実施する場合に、図４に示した構造を採用する事も可能である。
【００３５】
以上の様な構成を有する本例の場合、過大なトルクが入力された場合にも、前記ウォームホイール１９の損傷を防止できると共に、該ウォームホイール１９と前記回転軸１３ａとを偏心させずに相対回転させる事ができる。
即ち、本例の場合には、前記ウォームホイール１９に加えられるトルクが所定値よりも大きくなった場合に、該ウォームホイール１９と前記回転軸１３ａに固定された前記両トルク伝達部材２１ａ、２１ｂとを相対回転（摺接、スリップ）させる事で、前記ウォームホイール１９を前記回転軸１３ａに対し相対回転させる事ができる。この為、前記ウォームホイール１９に過大なトルクが入力された場合にも、合成樹脂製の前記ギヤ部２３が破損したり、該ギヤ部２３と前記ハブ２２とが分離したりするといった、前記ウォームホイール１９の損傷を防止できる。又、本例の場合には、該ウォームホイール１９を前記回転軸１３ａに対して前記転がり軸受２０により支持している為、前記ウォームホイール１９が前記回転軸１３ａに対し相対回転する際に、前記ウォームホイール１９が前記回転軸１３ａに対し偏心する事を防止できる。
【００３６】
又、本例の場合には、前記第一接触部４５及び前記第二接触部４６を構成する接触面に、ショットブラスト加工又はローレット加工による粗面処理を施している為、前記接触面の粗面の程度（凹凸の数や大きさ、形成位置等）を調整する事で、前記ウォームホイール１９から前記回転軸１３ａにトルクが伝達されなくなる（ウォームホイール１９が回転軸１３ａに対して相対回転し始める）際の該トルクの大きさ（所定値の大きさ）を、前記ギヤ部２３の強度や該ギヤ部２３と前記ハブ２２との結合強度、使用条件等に応じて細かく調整する事ができる。又、この様なトルクの大きさの調整は、前記トルク伝達部材２１ａを軸方向に押圧する前記支持軸受４４ａの押し付け力を調整する事によっても調整できる。又、前記トルク伝達部材２１ａによる押圧力により、前記ウォームホイール１９を介して前記転がり軸受２０に予圧を付与する事もできる。この為、該転がり軸受２０の内部隙間を低減する事ができ、該転がり軸受２０による異音の発生を抑制する事ができる。又、この様な転がり軸受２０の異音の発生を抑制する為に、例えば、前記トルク伝達部材２１ａ自身の弾力により、前記転がり軸受２０に予圧を付与する構成を採用する事もできるし、又は、前記支持筒部２５の内周面又は前記回転軸１３ａの外周面に係止したスナップリング（弾性金属製のＣ字形リング）によって前記転がり軸受２０に予圧を付与する構成を採用する事もできる。
【００３７】
［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図５を参照しつつ説明する。本例のウォームホイール１９ａの場合には、該ウォームホイール１９ａとウォーム５６（図１参照）との噛み合い中心Ｏ１ａが、転がり軸受２０の軸受中心Ｏ２対し、軸方向片側（図５の右側）にオフセットしている。この為、前記ウォーム５６を所定方向に回転させた場合と、該所定方向とは逆方向に回転させた場合とで、前記ウォームホイール１９ａに作用するモーメントの大きさが不一致になる（軸方向片側に傾き易くなる）。
【００３８】
そこで、本例の場合には、前記ウォームホイール１９ａの傾き易さ（支持剛性）を等しくする為、１対のトルク伝達部材２１ａ、２１ｂのうち、軸方向片側に配置されたトルク伝達部材２１ｂの剛性を、軸方向他側に配置されたトルク伝達部材２１ａの剛性よりも高くしている。この為に、前記トルク伝達部材２１ｂを構成する突き当て円輪部４２ｂの板厚又は弾性係数を、前記トルク伝達部材２１ａを構成する突き当て円輪部４２ａの板厚又は弾性係数よりも大きくしている。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００３９】
［参考例の第１例］
本発明に関する参考例の第１例に就いて、図６を参照しつつ説明する。本参考例のウォームホイール１９ｂの場合には、ウォーム５６（図１参照）を所定方向に回転させた場合と、該所定方向とは逆方向に回転させた場合とで、前記ウォームホイール１９ｂに作用するモーメントの大きさが不一致になる事を防止する為、該ウォームホイール１９ｂと前記ウォーム５６との噛み合い中心Ｏ１ｂと転がり軸受２０の軸受中心Ｏ２との軸方向位置を一致させている。この為、本参考例の場合には、１対のトルク伝達部材２１ａ、２１ｂの剛性を互いに等しくしている。
その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００４０】
［実施の形態の第３例］
本発明の実施の形態の第３例に就いて、図７を参照しつつ説明する。本例の場合には、軸方向他側に配置されたトルク伝達部材２１ｃの突き当て円輪部４２ｃの軸方向片側面に、凹凸（歯車）状の第一ギヤ部４９を全周に亙り形成している。又、ウォームホイール１９ｄを構成する支持筒部２５ａの軸方向他側面に、凹凸（歯車）状の第二ギヤ部５０を全周に亙り形成している。そして、電動式パワーステアリング装置の組立状態で、前記第一ギヤ部４９と前記第二ギヤ部５０とを噛合させている。又、本例の場合には、これら第一ギヤ部４９及び第二ギヤ部５０に、高粘度のグリースを塗布している。
【００４１】
以上の様な構成を有する本例の場合には、上述した実施の形態の各例及び参考例の構造に比べて、前記ウォームホイール１９ｄと前記トルク伝達部材２１ｃとが相対回転する際に生じる摩擦トルク（スリップトルク）を高くする事ができる。この為、前記ウォームホイール１９ｄから回転軸１３ａにトルクが伝達されなくなる（ウォームホイール１９ｄが回転軸１３ａに対して相対回転し始める）際の該トルクの大きさ（所定値の大きさ）を、高めに設定する事が可能になる。又、本例の構造で、前記ウォームホイール１９ｄが前記回転軸１３ａに対して相対回転する場合には、前記第一ギヤ部４９と前記第二ギヤ部５０との噛み合い反力に基づき、前記トルク伝達部材２１ｃ（突き当て円輪部４２ｃ）を軸方向に弾性変形させる事で、前記第一ギヤ部４９と前記第二ギヤ部５０との噛み合い位置をずらす。本例の場合には、これら第一ギヤ部４９及び第二ギヤ部５０にグリースを塗布している為、噛み合い位置がずれる際の異音の発生を効果的に防止できると共に、前記第一ギヤ部４９及び前記第二ギヤ部５０の摩耗を抑制できる。
【００４２】
尚、本例の場合には、軸方向他側に配置されたトルク伝達部材２１ｃと支持筒部２５ａとの接触部を対象に、ギヤの噛み合い構造を採用する場合に就いて説明したが、例えば、軸方向片側に配置されたトルク伝達部材と支持筒部との接触部を対象に、ギヤの噛み合い構造を採用しても良いし、両方の接触部を対象に採用しても良い。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００４３】
［参考例の第２例］
本発明に関する参考例の第２例に就いて、図８を参照しつつ説明する。本参考例の場合には、前述した実施の形態の各例及び参考例の第１例の構造とは異なり、ウォームホイール１９から回転軸１３ａにトルクを伝達する為のトルク伝達部材を１つだけ設けている。
先ず、図８の（Ａ）に示した構造の場合には、前記ウォームホイール１９の軸方向他側にのみトルク伝達部材２１ｄを設けている。該トルク伝達部材２１ｄは、断面クランク形で、全体を円輪板状に構成している。又、該トルク伝達部材２１ｄは、円筒状の嵌合筒部４１ａと、該嵌合筒部４１ａの軸方向片端部から径方向外方に直角に折れ曲がる状態で設けられた突き当て円輪部４２ａと、該突き当て円輪部４２ａの径方向外端部から軸方向片側に直角に折れ曲がる状態で設けられた大径筒部５１とを備えている。
【００４４】
そして、前記嵌合筒部４１ａを前記回転軸１３ａ（小径部３２）の外周面に圧入固定した状態で、前記突き当て円輪部４２ａの径方向外端部の軸方向片側面を、前記ウォームホイール１９を構成する支持筒部２５の軸方向他側面に対し全周に亙り接触させると共に、前記大径筒部５１の内周面を、前記支持筒部２５の軸方向他端部の外周面に全周に亙り接触させている。この様な構成を有する本参考例の場合には、例えば実施の形態の第１例のトルク伝達部材２１ａとウォームホイール１９との間の接触部（第一接触部４５）に比べて、前記トルク伝達部材２１ｄと前記ウォームホイール１９との間の接触面積を増やす事ができる。この為、１つのトルク伝達部材２１ｄのみを使用した場合にも、十分な摩擦トルクを得る事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
【００４５】
これに対し、図８の（Ｂ）に示した構造の場合には、前記ウォームホイール１９の軸方向片側にのみトルク伝達部材２１ｅを設けている。該トルク伝達部材２１ｅは、断面略Ｌ字形で、全体を円輪板状に構成している。又、該トルク伝達部材２１ｅは、段付円筒状の嵌合筒部４１ｂと、該嵌合筒部４１ｂの軸方向他端部から径方向外方に直角に折れ曲がる状態で設けられた突き当て円輪部４２ｄとを備えている。本参考例の場合には、該突き当て円輪部４２ｄの板厚及び外径寸法を、前記実施の形態の第１例で使用したトルク伝達部材２１ｂを構成する突き当て円輪部４２ｂの板厚及び外径寸法よりもそれぞれ大きくしている。
【００４６】
そして、前記嵌合筒部４１ｂを前記回転軸１３ａ（中径部３３及び大径部３４）の外周面に圧入固定した状態で、前記突き当て円輪部４２ｄの径方向外端部の軸方向他側面を、前記ウォームホイール１９を構成する支持筒部２５の軸方向片側面に対し全周に亙り接触させている。特に本参考例の場合には、前記突き当て円輪部４２ｄを自身の弾力により、前記支持筒部２５に弾性的に押し付けている。又、上述した様に、前記突き当て円輪部４２ｄの外径寸法を大きくしている為、前記支持筒部２５の軸方向片側面との接触面積を増やす事ができる。この為、１つのトルク伝達部材２１ｅのみを使用した場合にも、十分な摩擦トルクを得る事ができる。
その他の構成及び作用効果に就いては、前記実施の形態の第１例の場合と同様である。
ている。
【００４７】
次に、本発明を適用可能な、電動式パワーステアリング装置の構造に就いて説明する。本発明は、前記図１１に示した様なコラムアシスト式の電動式パワーステアリング装置の他、図９に示した様なピニオンアシスト式の電動式パワーステアリング装置、及び、図１０に示した様なデュアルピニオン式の電動式パワーステアリング装置に適用できる。
図９に示した、本発明を適用可能なピニオンアシスト式の電動式パワーステアリング装置は、下端部にピニオン軸を結合した入力軸５２をハウジング５３内に支持しており、このハウジング５３の側方に電動モータ５を支持している。そして、該電動モータ５により、図示しないウォーム減速機を介して、前記ピニオン軸に回転方向の補助力を付与する様にしている。そして、このピニオン軸の下端部外周面に設けたピニオンを、ラック５４に噛合させて、１対のタイロッド１０（図１１参照）を、ステアリングホイール１に付与された操作力よりも大きな力で押し引きする。
【００４８】
図１０に示した、本発明を適用可能なデュアルピニオン式の電動式パワーステアリング装置は、ラック５４の一部で、ピニオン軸の外周面に設けたピニオンから外れた部分に、第二のピニオン軸５５を配置している。そして、この第二のピニオン軸５５の一端部外周面に設けた第二のピニオンを、前記ラック５４に噛合させている。又、この第二のピニオン軸５５を内側に設けたハウジング５３の側方に、電動モータ５を支持している。そして、該電動モータ５により、ウォーム減速機を介して、前記第二のピニオン軸５５に回転方向の補助力を付与する様にしている。従って、前記ラック５４は、該補助力に基づく力と、運転者がステアリングホイール１に付与する力に基づきピニオン軸から加わる力とにより、軸方向に変位する。この結果、１対のタイロッド１０（図１１参照）をステアリングホイール１に付与された操作力よりも大きな力で押し引きする。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
上述した実施の形態及び参考例の各例では、トルク伝達部材の板厚を全周に亙り一定とした場合に就いて説明したが、例えば、円周方向に関してウォームホイールとウォームとの噛合部に整合する位置での板厚を、他の部分に比べて厚くする等、トルク伝達部材の板厚は、円周方向に関して変化させる事ができる。又、ウォームホイールと回転軸との間に配置する転がり軸受に関しては、ウォームホイールの内周面に直接外輪軌道を形成する事で、外輪を省略しても良いし、回転軸の外周面に直接内輪軌道を形成する事で、内輪を省略しても良い。
【符号の説明】
【００５０】
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  ウォームホイール
５    電動モータ
６    出力軸
７    ウォーム
８    中間シャフト
９    ステアリングギヤユニット
１０    タイロッド
１１      ハブ
１２      ギヤ部
１３    回転軸
１４    取付孔
１５    ウォーム
１６    ウォームホイール歯
１７    トルクリミッタ
１８    突起部
１９、１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ  ウォームホイール
２０    転がり軸受
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ、２１ｅ  トルク伝達部材
２２    ハブ
２３    ギヤ部
２４    外側筒部
２５、２５ａ  支持筒部
２６    円輪板部
２７ａ、２７ｂ  内向鍔部
２８    取付孔
２９    ウォームホイール歯
３０    抑え部
３１    第二抑え部
３２    小径部
３３    中径部
３４    大径部
３５ａ、３５ｂ  段差面
３６    外輪
３７    内輪
３８    玉
３９    外輪軌道
４０    内輪軌道
４１ａ、４１ｂ  嵌合筒部
４２ａ、４２ｂ、４２ｃ、４２ｄ  突き当て円輪部
４３    ハウジング
４４ａ、４４ｂ  支持軸受
４５    第一接触部
４６    第二接触部
４７    突起部
４８    トーションバー
４９    第一ギヤ部
５０    第二ギヤ部
５１    大径筒部
５２    入力軸
５３    ハウジング
５４    ラック
５５    第二のピニオン軸
５６    ウォーム
【図１】
0006645070.tif 000002
【図２】
0006645070.tif 000003
【図３】
0006645070.tif 000004
【図４】
0006645070.tif 000005
【図５】
0006645070.tif 000006
【図６】
0006645070.tif 000007
【図７】
0006645070.tif 000008
【図８】
0006645070.tif 000009
【図９】
0006645070.tif 000010
【図１０】
0006645070.tif 000011
【図１１】
0006645070.tif 000012
【図１２】
0006645070.tif 000013
【図１３】
0006645070.tif 000014
【図１４】
0006645070.tif 000015