(57)【要約】【課題】従来、ウォームホイールを収容するための筒状部とウォーム軸を収容するための筒状部を直交状に有する一体成形ハウジングを用いていた。該ハウジングにウォーム軸を組み込んだ後、ウォームホイールを多少、無理嵌め的に組み込むが、この組み込みを可能とするには、かなり大きなバックラッシが必要となり、騒音の原因となる。【解決手段】減速装置５０のギヤハウジング７を第１および第２の分割ハウジング７Ａ，７Ｂを組み合わせて構成する。両分割ハウジング７Ａ，７Ｂの互いの合わせ面７２，７３を、ウォーム軸１１の回転軸線Ｘを実質的に含み且つウォームホイール１２の回転軸線Ｙに概ね直交する面Ｚに沿って設ける。【選択図】  図１
2004255976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵補助用の電動モータの出力回転を小歯車および大歯車を介して減速する減速装置において、
上記小歯車および大歯車を収容するハウジングが第１および第２の分割ハウジングを組み合わせてなり、
これら第１および第２の分割ハウジングの互いの合わせ面は、小歯車の回転軸線を実質的に含み且つ大歯車の回転軸線に実質的に直交する面を含むことを特徴とする減速装置。
【請求項２】
請求項１において、上記第１および第２の分割ハウジングは、小歯車の少なくとも一方の端部に嵌挿される軸受を受ける受け部を含み、
第１の分割ハウジングの受け部は、第２の分割ハウジングの未装着状態で受けた小歯車の対応する端部の軸受を第１の分割ハウジングの大歯車収容部から遠ざかる方向に変位させ得る形状をなし、
第１の分割ハウジングに組み合わされた状態の第２の分割ハウジングの受け部は、上記軸受の上記大歯車収容部から遠ざかる方向への変位を規制することを特徴とする減速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助用の電動モータの出力回転を減速するための減速装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電動パワーステアリング装置では、操舵補助用の電動モータの回転を減速装置を介して減速してラックアンドピニオン機構等の舵取り機構に伝えている。上記の減速装置としては、ウォーム軸およびウォームホイールを有する減速装置が用いられる場合が多い。上記のウォーム軸は電動モータの出力軸に継手を介して連結される。
【０００３】
従来、減速装置のハウジングは、ウォームホイールを収容するための大径短寸の第１の筒状部と、ウォーム軸を収容するための小径長寸の第２の筒状部を直交状に有する一体成形ハウジングにより構成されていた（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平６−４０３４４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この種の一体成形ハウジングを用いる減速装置では、第２の筒状部の開放部からウォーム軸を挿通して該ウォーム軸を第２の筒状部に収容した後、第１の筒状部の開放部からウォームホイールを挿通して該ウォームホイールを多少無理嵌め的にウォーム軸に噛み合わせながら第１の筒状部に収容することで、減速装置を組み立てている。
【０００６】
このような組立においては、ウォーム軸およびウォームホイールの噛み合いに、相当大きなバックラッシを設けておかなければ、組み立てられない。
しかしながら、このような組み立てを可能とするほどにバックラッシを大きく設定した場合、例えば悪路を走行したときに、路面からの逆入力によりバックラッシに起因した歯打ち音（ラトル音）が発生し、騒音の原因となる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、組み立てが容易で、しかも騒音を低減することができる減速装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するため、第１発明は、操舵補助用の電動モータの出力回転を小歯車および大歯車を介して減速する減速装置において、上記小歯車および大歯車を収容するハウジングが第１および第２の分割ハウジングを組み合わせてなり、これら第１および第２の分割ハウジングの互いの合わせ面は、小歯車の回転軸線を実質的に含み且つ大歯車の回転軸線に実質的に直交する面を含むことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明では、例えば小歯車と大歯車とを予め噛み合わせた状態にして、例えば第１の分割ハウジングに同時に組み込み、次いで第２の分割ハウジングを組み合わせて、減速装置を容易に組み立てることが可能となる。小歯車および大歯車の組み込みのためにバックラッシを大きくする必要がなく、したがって、騒音を低減することができる。
第２発明は、第１発明において、上記第１および第２の分割ハウジングは、小歯車の少なくとも一方の端部に嵌挿される軸受を受ける受け部を含み、第１の分割ハウジングの受け部は、第２の分割ハウジングの未装着状態で受けた小歯車の対応する端部の軸受を第１の分割ハウジングの大歯車収容部から遠ざかる方向に変位させ得る形状をなし、第１の分割ハウジングに組み合わされた状態の第２の分割ハウジングの受け部は、上記軸受の上記大歯車収容部から遠ざかる方向への変位を規制することを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、例えば、一方の端部に軸受を装着した状態の小歯車を、第１の分割ハウジングに組み込んで、上記軸受を第１の分割ハウジングの受け部により受けた後、当該軸受を未だ大歯車が装着されていない大歯車収容部から遠ざかる方向に変位させて小歯車を大歯車収容部から若干逃がしておいて、大歯車収容部に大歯車を容易に組み込むことができる。次いで、第２の分割ハウジングを組み込んで、上記軸受を位置規制することで、小歯車を正規の組み立て位置に規制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略断面図である。図１を参照して、本電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイール１を取り付けている入力軸としての第１の操舵軸２と、ラックアンドピニオン機構等の舵取機構（図示せず）に連結される出力軸としての第２の操舵軸３とがトーションバー４を介して同軸的に連結されている。
【００１１】
第１および第２の操舵軸２，３を支持するハウジング５は、例えばアルミニウム合金からなり、車体（図示せず）に取り付けられている。ハウジング５は、互いに嵌め合わされるセンサハウジング６とギヤハウジング７により構成されている。
ギヤハウジング７は減速機構としてのウォームギヤ機構８を収容し、センサハウジング６はトルクセンサ９および制御基板１０等を収容している。ウォームギヤ機構８は、ウォーム軸（小歯車）１１とこれに噛み合うウォームホイール（大歯車）１２とを備える。ギヤハウジング７にウォームギヤ機構８を収容することで減速装置５０が構成されている。
【００１２】
減速装置５０のハウジングとしてのギヤハウジング７は、筒状をなし、その上端の環状縁部７１がセンサハウジング６の下端外周の環状段部６ａに嵌め合わされている。ギヤハウジング７は、ウォーム軸１１を収容するためのウォーム軸収容部５１と、ウォームホイール１２を収容するためのウォームホイール収容部５２とを区画している。
また、ギヤハウジング７は、第１および第２の分割ハウジング７Ａ，７Ｂを組み合わせてなり、これら第１および第２の分割ハウジング７Ａ，７Ｂ間にウォーム軸収容部５１とウォームホイール収容部５２が区画されている。
【００１３】
第１および第２の分割ハウジング７Ａ，７Ｂの互いの合わせ面７２，７３は、ウォーム軸１１の回転軸線Ｘを実質的に含み且つウォームホイール１２の回転軸線Ｙに概ね直交する面Ｚを含む。
ウォームギヤ機構８のウォーム軸１１は、図２に示すように、電動モータＭの回転軸３２に例えばスプライン３３を含む継手機構を介して連結され、ウォームホイール１２は、ウォーム軸１１と噛み合い、且つ図１に示すように、第２の操舵軸３の軸方向中間部に一体回転可能で且つ軸方向移動を規制されている。
【００１４】
ウォームホイール１２は第２の操舵軸３に一体回転可能に結合される環状の芯金１２ａと、芯金１２ａの周囲を取り囲んで外周面部に歯を形成する合成樹脂部材１２ｂとを備えている。芯金１２ａは例えば合成樹脂部材１２ｂの樹脂成形時に金型内にインサートされるものである。
ギヤハウジング７内において、ウォーム軸１１とウォームホイール１２の噛み合い部分Ａを少なくとも含む領域に潤滑剤が充填されている。すなわち、潤滑剤は噛み合い部分Ａのみに充填しても良いし、噛み合い部分Ａとウォーム軸１１の周縁全体に充填しても良いし、ギヤハウジング７内全体に充填しても良い。
【００１５】
第２の操舵軸３は、ウォームホイール１２を軸方向の上下に挟んで配置される一対の軸受１３，１４により回転自在に支持されている。
一方の軸受１３の外輪１５は、センサハウジング６の下端の筒状突起６ｂ内に設けられた軸受保持孔１６に嵌め入れられて保持されている。軸受１３の外輪１５の上端面は環状の段部１７に当接しており、センサハウジング６に対する軸方向上方への移動が規制されている。軸受１３の内輪１８は第２の操舵軸３に締まりばめにより嵌め合わされている。内輪１８の下端面はウォームホイール１２の芯金１２ａの上端面に当接している。
【００１６】
また、他方の軸受１４の外輪１９は、ギヤハウジング７の軸受保持孔２０に嵌め入れられて保持されている。軸受１４の外輪１９の下端面は、環状の段部２１に当接し、ギヤハウジング７に対する軸方向下方への移動が規制されている。軸受１４の内輪２２は、第２の操舵軸３に一体回転可能で且つ軸方向相対移動を規制されて取り付けられている。内輪２２は第２の操舵軸３の段部２３と、第２の操舵軸３のねじ部に締め込まれるナット２４との間に挟持されている。
【００１７】
トーションバー４は第１および第２の操舵軸２，３を貫通している。トーションバー４の上端４ａは、連結ピン２５により第１の操舵軸２と一体回転可能に連結され、トーションバー４の下端４ｂは、連結ピン２６により第２の操舵軸３と一体回転可能に連結されている。第２の操舵軸３の下端は、図示しない中間軸を介してラックアンドピニオン機構等の舵取機構に連結されている。
上記の連結ピン２５は、第１の操舵軸２と同軸に配置される第３の操舵軸２７を、第１の操舵軸２と一体回転可能に連結している。第３の操舵軸２７はステアリングコラムを構成するチューブ２８内を貫通している。
【００１８】
第１の操舵軸２の上部は、例えば針状ころ軸受からなる軸受２９を介してセンサハウジング６に回転自在に支持されている。第１の操舵軸２の下部の縮径部３０と第２の操舵軸３の上部の孔３１とは、第１および第２の操舵軸２，３の相対回転を所定の範囲に規制するように、回転方向に所定の遊びを設けて嵌め合わされている。
次いで、図２を参照して、ウォーム軸１１の第１および第２の端部１１ａ，１１ｂは、ギヤハウジング７により保持される第１および第２の軸受３４，３５によりそれぞれ回転自在に支持されている。第１および第２の軸受３４，３５は例えば玉軸受からなる。
【００１９】
第１および第２の軸受３４，３５の内輪３６，３７がウォーム軸１１の対応するくびれ部に嵌合されている。また、第１および第２の軸受３４，３５の外輪３８，３９は、ギヤハウジング７の対応する軸受保持孔４０，４１にそれぞれ保持されている。
また、ウォーム軸１１の第１の端部１１ａを支持する第１の軸受３４の外輪３８は、ギヤハウジング７の段部４２に当接し位置決めされている。一方、第１の軸受３４の内輪３６は、ウォーム軸１１の位置決め段部４３に当接することにより、ウォーム軸１１の第２の端部１１ｂ側への移動が規制されている。
【００２０】
ウォーム軸１１の第２の端部１１ｂ（継手側端部）の近傍を支持する第２の軸受３５の内輪３７は、ウォーム軸１１の位置決め段部４４に当接することにより、ウォーム軸１１の第１の端部１１ａ側への移動が規制されている。
また、第２の軸受３５の外輪３８は、予圧調整用のねじ部材４５により、第４の軸受３４側へ付勢されている。ねじ部材４５は、ギヤハウジング７に形成されるねじ孔４６にねじ込まれることにより、第１および第２の軸受３４，３５に予圧を付与すると共に、ウォーム軸１１を軸方向に位置決めしている。ロックナット４７は、予圧調整後のねじ部材４５を止定するためにねじ部材４５に係合される。
【００２１】
図３（ａ）および（ｂ）はギヤハウジング７を構成する第１および第２の分割ハウジング７Ａ，７Ｂを合わせ面７２，７３側から見た概略図である。本実施の形態では、合わせ面７２，７３全体がウォーム軸１１の回転軸線Ｘを実質的に含み且つウォームホイール１２の回転軸線Ｙに実質的に直交する面Ｚ（図１参照）に沿って配置され、上記の面Ｚに沿って互いに合致する。ただし、ウォーム軸１１およびウォームホイール１２を組み込み可能であれば、合わせ面７２，７３の一部のみが上記の面Ｚに沿って配置されるものであっても良い。
【００２２】
図２に示す第１の軸受３４のための軸受保持孔４０は、図３（ａ）に示す第１の分割ハウジング７Ａの断面半円状の受け部４０ａと、図３（ｂ）に示す第２の分割ハウジング７Ｂの断面半円状の受け部４０ｂとを組み合わせて構成される。同様に、図２に示す第２の軸受３５のための軸受保持孔４１は、図３（ａ）に示す第１の分割ハウジング７Ａの断面半円状の受け部４１ａと、図３（ｂ）に示す第２の分割ハウジング７Ｂの断面半円状の受け部４１ｂとを組み合わせて構成される。
【００２３】
また、図２に示す第１の軸受３４の外輪３８の位置決めのための段部４２は、図３（ａ）に示す第１の分割ハウジング７Ａの半円状の段部４２ａと、図３（ｂ）に示す第２の分割ハウジング７Ｂの半円状の段部４２ｂとを組み合わせて構成される。
第１および第２の分割ハウジング７Ａ，７Ｂの連結状態で、図３（ａ）に示す第１の分割ハウジング７Ａの連結孔７４ａ，７５ａ，７６ａと、第２の分割ハウジング７Ｂの対応する連結孔７４ｂ，７５ｂ，７６ｂとがそれぞれ連なり、それぞれ対応する連結ボルト（図示せず）を挿通して、第１および第２の分割ハウジング７Ａ，７Ｂを互いに連結するようにしてある。
【００２４】
本実施の形態によれば、ウォーム軸１１とウォームホイール１２とを予め噛み合わせた状態にして、何れか一方の分割ハウジング、例えば第１の分割ハウジング７Ａに同時に組み込み、次いで第２の分割ハウジング７Ｂを組み合わせて、減速装置５０を容易に組み立てることができる。
ウォーム軸１１とウォームホイール１２をギヤハウジング７に組み込むためにウォーム軸１１とウォームホイール１２のバックラッシを大きくしておく必要がなく、その結果、騒音を低減することができる。
【００２５】
図４から図７までは本発明の別の実施の形態を示している。図４（ａ）および図５を参照して、本実施の形態が図３（ａ）および（ｂ）の実施の形態と異なるのは、第１の軸受３４の外輪３８を受けるための、第１の分割ハウジング７Ａの受け部４０に逃げ部７７を設けた点にある。
この逃げ部７７は、図６に示すように、第２の分割ハウジング７Ｂの未装着状態で受けたウォーム軸１１の第１の端部１１ａの第１の軸受３４をウォームホイール収容部５２から遠ざかる方向Ｋに変位させ得る形状をなす。具体的には、図５に示すように、断面半円形状の輪郭（図５において一点鎖線で示す）から上記遠ざかる方向Ｋに少し拡げた形状となっている。
【００２６】
図４（ｂ）を参照して、第２の分割ハウジング７Ｂの対応する受け部４０ｂは、図３（ｂ）の実施の形態と同様であり、断面半円状をなす。したがって、図７（ｂ）に示すように、第１の分割ハウジング７Ａに組み合わされた状態の第２の分割ハウジング７Ｂの受け部４０ｂは、上記第１の軸受３４の移動を規制することができる。
このように、本実施の形態によれば、ウォーム軸１１を第１の分割ハウジング７Ａに組み込んで、図７（ａ）に示すように第１の軸受３４を第１の分割ハウジング７Ａの受け部４０ａにより受けた後、図６に示すように、当該第１の軸受３４をウォームホイール収容部５２から遠ざかる方向に変位させてウォーム軸１１をウォームホイール収容部５２から若干逃がしておいて、ウォームホイール収容部５２にウォームホイール１２を容易に組み込むことができる。
【００２７】
次いで、図７（ｂ）に示すように、第２の分割ハウジング７Ｂを組み付けて、第１の軸受３４を位置規制することで、ウォーム軸１１を正規の組み立て位置に規制することができる。
本実施の形態において、第１の分割ハウジング７Ａにおいて、第２の軸受３５のための受け部４１ａのみに受け部７７を設けても良いし、第１および第２の軸受３４，３５のための受け部４０ａ，４１ａの双方に逃げ部７７を設けても良い。
【００２８】
また、逃げ部７７を、第２の分割ハウジング７Ｂのみの少なくとも一方の受け部４０ｂ又は４１ｂに設けるようにしても良い。
また、小歯車としてウォーム軸、大歯車としてウォームホイールを例示したが、はすば歯車、ベベルギヤ、ハイポイドギヤであっても良い。さらに、ウォームホイールとして、歯すじ方向中央部に、はすば部を設けたものであっても良い。その他、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の減速装置が適用された電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】（ａ）および（ｂ）はギヤハウジングを構成する第１および第２の分割ハウジングをそれぞれ合わせ面側から見た概略図である。
【図４】本発明の別の実施の形態において、（ａ）および（ｂ）はギヤハウジングを構成する第１および第２の分割ハウジングをそれぞれ合わせ面側から見た概略図である。
【図５】第１の分割ハウジングの受け部の断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は組立工程を示す受け部および第１の軸受の概略断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は第１の分割ハウジングへのウォーム軸の組み付け工程を示す概略図である。
【符号の説明】
７    ギヤハウジング
７Ａ  第１の分割ハウジング
７Ｂ  第２の分割ハウジング
８    ウォームギヤ機構
１１  ウォーム軸（ウォーム。小歯車）
１１ａ  第１の端部
１１ｂ  第２の端部
１２  ウォームホイール（大歯車）
３４  第１の軸受
３５  第２の軸受
３６，３７  内輪
３８，３９  外輪
４０，４１  軸受保持孔
４０ａ，４０ｂ，４１ａ，４１ｂ  受け部
５０  減速装置
５１  ウォーム軸収容部
５２  ウォームホイール収容部
７２，７３  合わせ面
７４ａ，７４ｂ，７５ａ，７５ｂ，７６ａ，７６ｂ  連結孔
７７  逃げ部
Ｋ    （ウォームホイール収容部から）遠ざかる方向
Ｍ    電動モータ
Ｘ    （ウォーム軸の）回転軸線
Ｙ    （ウォームホイールの）回転軸線
Ｚ    （ウォーム軸の回転軸線を概ね含み且つウォームホイールの回転軸線と概ね直交する）面
【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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