(57)【要約】【課題】ギヤの非噛合い部における歯打ち音を減少して、操舵音の少ない理想的な操蛇性を得ること。【解決手段】ウォーム１の研削範囲（Ｄの範囲）において、ウォーム１の三針寸法を部分的に変化させている。具体的には、ギヤの噛合い部（Ａの範囲）においては、バックラッシを抑える為、ウォーム１の三針寸法は、予圧噛合い状態に於いてウォームホイール２と競る状態の値に設定してある一方、非噛合い部（Ｂ１又はＢ２の範囲）においては、ウォームホイール２と距離をとれる値に設定してある。これにより、非噛合い部におけるギヤ接近部（Ｃの部分）において、電動モータ３のアシストにより、ウォーム１がスラスト方向（矢印方向）に変位しても、歯打ち音は防止でき、操舵音を減少することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームとウォームホイールからなるウォーム減速機において、
前記ウォームの研削範囲において、前記ウォームの三針寸法値が部分的に異なることを特徴とするウォーム減速機。
【請求項２】
前記ウォームの三針寸法値は、
前記ウォームとウォームホイールの噛合い部において、予圧噛合い状態に於いて前記ウォームホイールと競る状態の値に設定してある一方、
前記ウォームとウォームホイールの非噛合い部において、前記ウォームホイールと距離をとれる値に設定してあることを特徴とする請求項１に記載のウォーム減速機。
【請求項３】
ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知してこの検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生し、請求項１又は２に記載のウォーム減速機により減速して、操舵機構の出力軸に伝達することを特徴とする電動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、ウォームとウォームホイールから成るウォーム減速機、及び、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知してこの検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生してウォーム減速機により減速し操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動するものが多かった。ところが、この種のパワーステアリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数馬力〜十馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下することが避けられなかった。
【０００３】
そこで、これらの問題を解決するものとして、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置（Electric Power Steering、以下ＥＰＳと記す）が近年注目されている。ＥＰＳには、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長がある。
【０００４】
ＥＰＳでは、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生して、動力伝達機構（減速機）により減速して操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。
【０００５】
この動力伝達機構（減速機）として、ウォーム減速機を用いたＥＰＳでは、電動モータの駆動軸側のウォームに、ウォームホイールが噛合してあり、このウォームホイールは、操舵機構の出力軸（例えば、ピニオン軸、コラム軸）に嵌合してある。
【０００６】
ところで、特許文献１には、ウォームとウォームホイールを用いて電動モータからのアシスト力をメインシャフトに伝達して、運転者の負担を軽減する電動パワーステアリング装置の技術が開示してある。
【０００７】
本装置では、ギヤ同士の歯打ち音を減少させる技術として、どちらか一方のギヤのＰＣＤを大きくすることで、ギヤ同士を競り合わせ、ギヤ間の遊びであるバックラッシを抑えて、歯打ち音を抑制する構達になっている。
【特許文献１】特開２００２−３３７７０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の構造では、ウォームの研削範囲において、ウォームの形状を構成する要素である三針寸法が一定となっている。
【０００９】
三針寸法は、ウォームにピンを入れ込んだ時の外径を測定した値である。三針寸法が大きくなれば、ウォームホイールとの間隔は小さくなり、逆に小さければ、間隔は大きくなる。
【００１０】
一方、ギヤ噛合い部は、ギヤ全体に及んでいるわけではなく、ある一部分に限られているので、ギヤ同士が噛合わない非噛合い部においても、三針寸法の値によっては、ウォームとウォームホイールが接近する場合がある。
【００１１】
この時、電動モータからのアシスト力によりウォームが回転すれば、ウォームがスラスト方向に部品間同士に生じた隙間分だけ変位して、非噛合い部においてギヤ同士が接触して歯打ち音が発生する。その結果、これがもとで運転者に不快感を与える恐れがある。
【００１２】
その他に、予圧を与えることにより、噛合い長が増大すると、フリクションも増加し、その結果、ステアリングホイールの戻り性が悪化したり、伝達効率の低下を招来するといったことがある。
【００１３】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、ギヤの非噛合い部における歯打ち音を減少して、操舵音の少ない理想的な操蛇性を得ることができる、ウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するため、本発明に係るウォーム減速機は、ウォームとウォームホイールからなるウォーム減速機において、
前記ウォームの研削範囲において、前記ウォームの三針寸法値が部分的に異なることを特徴とする。
【００１５】
好適には、前記ウォームの三針寸法値は、
前記ウォームとウォームホイールの噛合い部において、予圧噛合い状態に於いて前記ウォームホイールと競る状態の値に設定してある一方、
前記ウォームとウォームホイールの非噛合い部において、前記ウォームホイールと距離をとれる値に設定してある。
【００１６】
また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知してこの検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生し、請求項１又は２に記載のウォーム減速機により減速して、操舵機構の出力軸に伝達することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ギヤの非噛合い部における歯打ち音を減少して、操舵音の少ない理想的な操蛇性を得ることができる。また、噛合い長の増大に起因するフリクションの増加を抑えることができるため、ステアリングホイールの戻り性の悪化や伝達効率の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係るウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１は、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
【００２０】
図１に示すように、ウォーム１は、その両端部に於いて、電動モータ３に近い側のモータ側軸受４と、電動モータ３から離れた側の反モータ側軸受５とにより、回転自在に支持してある。
【００２１】
また、ウォーム１は、電動モータ３の駆動軸３ａに、スプライン嵌合してある。
【００２２】
ウォーム１に一体に設けたフランジ６，７と、上記両軸受４，５との間には、それぞれ、圧縮された一対のゴムダンパー８，９が介装してあり、ウォーム１と同芯になるように、弾性支持してある。これにより、ウォーム１は、ゴムダンパー８，９の弾性範囲内で、軸方向に移動可能である。
【００２３】
ウォーム１には、ステアリングシャフトの出力軸１０に嵌合したウォームホイール２が噛合してある。
【００２４】
さて、本実施の形態では、大略的には、ウォーム１の研削範囲（図１のＤの範囲）において、ウォーム１の三針寸法を部分的に変化させている。
【００２５】
図２は、ウォームの三針寸法の測定状態を示す模式図である。
【００２６】
三針寸法は、ウォーム１にピンＰを入れ込んだ時の外径を測定した値である。三針寸法が大きくなれば、ウォームホイール２との間隔は小さくなり、逆に小さければ、間隔は大きくなる。三針寸法の値ｄｍは、次式により定まる。
【数１】
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【００２７】
本実施の形態では、ギヤの噛合い部（図１のＡの範囲）においては、バックラッシを抑える為、ウォーム１の三針寸法は、予圧噛合い状態に於いてウォームホイール２と競る状態の値に設定してある一方、非噛合い部（図１のＢ１又はＢ２の範囲）においては、ウォームホイール２と距離をとれる値に設定してある。
【００２８】
これにより、非噛合い部におけるギヤ接近部（図１のＣの部分）において、電動モータ３のアシストにより、ウォーム１がスラスト方向（図１の矢印方向）に変位しても、歯打ち音は防止でき、操舵音を減少することができると共に、噛合い長の増大に起因するフリクションの増加を抑えることができるため、ステアリングホイールの戻り性の悪化や伝達効率の低下を抑制することができる。
【００２９】
また、従来は、ウォーム１の研削範囲（図１のＤの範囲）において、ウォーム１の三針寸法は、一定であった。
【００３０】
これに対して、本実施の形態では、上述したように、噛合い部と非噛合い部での三針寸法を異なる値にすることで、非噛合い部におけるギヤ同士の接近部の距離を確保し、ウォーム１が電動モータ３のアシストによりスラスト方向に変位しても、非噛合い部でギヤ同士が接触することもなく、操舵音を低減したステアリングを提供できる。
【００３１】
また、非噛合い部において、ギヤの歯を全部削り落としてしまえば、歯打ち音の恐れはないが、これでは、強度が低下してギヤとして成立しない恐れがある。  これに対して、本実施の形態では、ウォーム１の三針寸法を変化させるだけなので、ほぼ同等の強度を確保でき、本来の機能を損なうこともない。
【００３２】
また、三針寸法を変化させる為には、上述した（式１）の各値を変化させることで可能であるが、ここでは、変化させる値は、限定せず、あくまで三針寸法の最終的な値を変化させるものとする（但し、ピン径ｄｐは、一定）。
【００３３】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図２】ウォームの三針寸法の測定状態を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  ウォーム
２  ウォームホイール
３  電動モータ
３ａ  駆動軸
４  モータ側軸受
５  反モータ側軸受
６，７  フランジ
８，９  ゴムダンパー
１０  出力軸
Ｐ  ピン
【図１】
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【図２】
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