(57)【要約】【課題】耐久性に優れ、且つ温度変化に起因する性能の変化を抑制できるウォーム減速機を提供する。【解決手段】ウォーム減速機２１のウォームホイール２４は、ウォーム軸２３に噛み合う歯部５６ａを有する環状の合成樹脂部材５６と、合成樹脂部材５６の内径部５８に結合された外径部６１を有する芯金５５とを含む。芯金５５の外径部６１は、径方向Ｒ１の外方に向けて突出し、且つ合成樹脂部材５６の内径部５８に結合された第１結合歯部６４を有している。第１結合歯部６４は、径方向Ｒ１の外方に進むに従い周方向Ｃ１に関する幅が広くなる幅広部６４ｂを含んでいる。【選択図】図３
2012067796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォーム軸と、
ウォームホイールとを備え、
このウォームホイールは、前記ウォーム軸に噛み合う歯部を有する環状の合成樹脂部材と、この合成樹脂部材の内径部に結合された外径部を有する芯金とを含み、
前記芯金の外径部は、前記ウォームホイールの径方向外方に向けて突出し前記合成樹脂部材の前記内径部に結合される結合歯部を有し、
前記結合歯部は、前記径方向の外方に進むに従い前記ウォームホイールの周方向に関する幅が広くなっている幅広部を含んでいることを特徴とするウォーム減速機。
【請求項２】
請求項１において、前記幅広部は、前記径方向の外方に進むに従い前記幅が連続的に拡がるテーパ状部を含んでいることを特徴とするウォーム減速機。
【請求項３】
請求項１または２において、前記ウォームホイールの軸方向から見て、前記結合歯部の外郭形状は、曲線形状を含んでいることを特徴とするウォーム減速機。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項において、前記芯金の前記外径部は、前記ウォームホイールの軸方向と直交する任意の断面における断面形状が同一であることを特徴とするウォーム減速機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォーム減速機に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電動パワーステアリング装置は、電動モータの出力を転舵機構に伝達するためのウォーム減速機を備えている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、ウォーム減速機は、電動モータに連結されたウォーム軸と、ステアリングシャフトに連結されたウォームホイールとを含んでいる。
図６は、特許文献１のウォーム減速機と同様のウォーム減速機１００の概略構成を示す図であり、ウォームホイールの中心軸線と直交する断面を示している。図６を参照して、ウォーム軸１０１は金属製であり、ウォームホイール１０２は、ステアリングシャフト等に連結された環状の金属コア１０３と、このコア１０３の外周を取り囲む合成樹脂部材１０４とによって構成されている。合成樹脂部材１０４の外周に、ウォーム軸１０１と噛み合う歯部１０４ａが形成されている。
【０００３】
コア１０３の外周には、インボリュートのスプライン１０５が多数形成されており、このスプライン１０５に合成樹脂部材１０４が結合されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９４２９６号公報（［００２９］、［００３０］、［図７］、［図８］）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、電動パワーステアリング装置は、排気量が２０００ｃｃ以上の乗用車等、より大型の車両への搭載が進んでおり、大型の車両では、ウォーム減速機に作用する負荷が大きくなっている。すなわち、電動モータの出力が大きくなっており、電動モータからウォームホイールに伝達されるトルクが大きくなっている。
このため、ウォーム減速機１００を大型の車両に搭載した場合、ウォーム軸１０１とウォームホイール１０２との噛み合い領域１０６では、ウォームホイール１０４の歯部１０４ａに、ウォーム軸１０１の軸方向に沿って大きな力Ｆ１０１が作用する。これにより、合成樹脂部材１０４は、ウォームホイール１０２の周方向に沿ってコア１０３のスプライン１０５に強く押圧される。
【０００６】
その結果、合成樹脂部材１０４の内周部１０４ｂのうち、噛み合い領域１０６とは周方向の位置が同じ部分１０４ｃが、スプライン１０５に対して浮き上がってしまう。この現象は、スプライン１０５が先細り形状になっているため合成樹脂部材１０４の部分１０４ｃの浮き上がりを抑制する力が弱いことに起因している。このような浮き上がりが生じると、合成樹脂部材１０４の内周部１０４ｂに大きな曲げ（曲げ応力）が生じてしまう。このような曲げ応力は、ウォームホイール１０２の耐久性をより向上する観点から、小さいほうが好ましい。
【０００７】
ここで、合成樹脂部材１０４の曲げ応力を小さくするために、合成樹脂部材１０４の厚み（軸方向の厚み）を増し、合成樹脂部材１０４の弾性変形量を大きくすることが考えられる。これにより、合成樹脂部材１０４の内周部１０４ｂの浮き上がりを抑制できる。しかしながら、金属に比べて線膨張係数の大きい合成樹脂部材１０４の厚みを増すと、合成樹脂部材１０４は、温度変化に伴う膨張・収縮量が大きくなってしまう。この場合、合成樹脂部材１０４の歯部１０４ａと、ウォーム軸１０１の歯部１０１ａとの間のバックラッシ量を適切な値に維持し難い。このため、バックラッシが小さくなり過ぎることによって、ウォーム軸１０１とウォームホイール１０２との噛み合い抵抗が過大になったり、バックラッシが大きくなり過ぎることによって、ウォーム軸１０１とウォームホイール１０２との間で噛み合い騒音（ラトル音）が生じたりしてしまう。
【０００８】
本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、耐久性に優れ、且つ温度変化に起因する性能の変化を抑制できるウォーム減速機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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明は、ウォーム軸（２３）と、ウォームホイール（２４）とを備え、このウォームホイールは、前記ウォーム軸に噛み合う歯部（５６ａ）を有する環状の合成樹脂部材（５６）と、この合成樹脂部材の内径部（５８）に結合された外径部（６１）を有する芯金（５５）とを含み、前記芯金の外径部は、前記ウォームホイールの径方向（Ｒ１）外方に向けて突出し前記合成樹脂部材の前記内径部に結合される結合歯部（６４）を有し、前記結合歯部は、前記径方向の外方に進むに従い前記ウォームホイールの周方向（Ｃ１）に関する幅が広くなっている幅広部（６４ｂ）を含んでいることを特徴とするウォーム減速機（２１）を提供する（請求項１）。
【００１０】
本発明によれば、ウォーム軸の軸方向に沿う力がウォーム軸からウォームホイールの合成樹脂部材の歯部に伝達されたとき、合成樹脂部材の内径部は、ウォームホイールの周方向に沿って、芯金の結合歯部に押圧される。このとき、合成樹脂部材の内径部は、弾性変形しつつ、径方向外方に変位しようとするけれども、幅広部に引っ掛かることで、径方向外方への変位が規制される。
【００１１】
これにより、合成樹脂部材が芯金に対して浮き上がることを抑制できる。したがって、合成樹脂部材の浮き上がりによる大きな曲げ変形（曲げ応力）が合成樹脂部材に生じることを抑制できる。よって、合成樹脂部材の負荷の低減を通じてウォームホイールの耐久性の更なる向上を達成できる。
また、合成樹脂部材の厚み（軸方向の厚み）を増して合成樹脂部材が弾性変形できる量を大きくする方法で、合成樹脂部材の耐久性を向上する構成ではない。このため、合成樹脂部材の厚みを薄くできるので、温度変化に伴う合成樹脂部材の膨張・収縮量を小さくできる。よって、合成樹脂部材の歯部と、ウォーム軸の歯部との間のバックラッシ量を適切な値に維持できるので、温度変化に起因する性能の変化が抑制されたウォーム減速機を実現できる。
【００１２】
また、本発明において、前記幅広部は、前記径方向の外方に進むに従い前記幅が連続的に拡がるテーパ状部を含んでいる場合がある（請求項２）。
この場合、合成樹脂部材の内径部が幅広部に受けられることにより、合成樹脂部材の内径部が径方向外方に変位しようとすること（浮き上がりを起こそうとすること）を、より確実に抑制できる。したがって、合成樹脂部材に曲げ変形が生じることを、より確実に抑制できる。
【００１３】
また、本発明において、前記ウォームホイールの軸方向から見て、前記結合歯部の外郭形状は、曲線形状を含んでいる場合がある（請求項３）。
この場合、結合歯部と合成樹脂部材の内径部との当接に起因して、合成樹脂部材の内径部に応力集中が生じることを抑制できる。これにより、合成樹脂部材の内径部に局所的な負荷が作用することを抑制できるので、ウォームホイールの耐久性をより向上することができる。
【００１４】
また、本発明において、前記芯金の前記外径部は、前記ウォームホイールの軸方向と直交する任意の断面における断面形状が同一である場合がある（請求項４）。
この場合、ウォームホイールの軸方向に関するウォームホイールの任意の位置において、合成樹脂部材の内径部を、結合歯部に結合させることができる。これにより、ウォームホイールの軸方向に関するウォームホイールの任意の位置において、合成樹脂部材の曲げ変形を抑制できる。また、例えば、金型に芯金をインサートした状態で、溶融した合成樹脂を芯金の軸方向に沿って金型内に射出成形することにより、合成樹脂部材を形成できる。この場合、溶融した合成樹脂を、芯金の外径部の周囲に満遍なく行き渡らせることができるので、合成樹脂部材の内径部が芯金の外径部と隙間なく接触したウォームホイールを容易に成形することができる。さらに、芯金の外径部の断面形状が一定とされているので、芯金の外径部を引き抜き加工等により簡易に形成できる。
【００１５】
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１のウォーム減速機周辺の主要部の一部断面図である。
【図３】図２の噛み合い領域の周辺の拡大図である。
【図４】図３のウォームホイールの主要部の拡大図である。
【図５】本発明の別の実施形態の主要部の断面図である。
【図６】従来技術について説明するためのウォーム減速機の主要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結されているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結されている中間軸５と、この中間軸５に自在継手６を介して連結されているピニオン軸７と、ラック軸１０とを有している。ラック軸１０は、ピニオン軸７の先端部に設けられたピニオン８に噛み合うラック９を形成しており、且つ車両の左右方向に延びている。
【００１８】
ラック軸１０の両端部にはそれぞれタイロッド１１が連結されており、各タイロッド１１は、対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１２に連結されている。操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転は中間軸５等を介してピニオン８に伝達され、ピニオン８およびラック９によって、車両の左右方向に沿うラック軸１０の直線運動に変換される。これにより転舵輪１２の転舵が達成される。
【００１９】
ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸としての第１操舵軸１３と、自在継手４に連なる出力軸としての第２操舵軸１４とを有している。これら第１および第２操舵軸１３，１４は、トーションバー１５を介して同軸上に互いに連結されている。
トーションバー１５の近傍には、トルクセンサ１６が設けられている。トルクセンサ１６は、トーションバー１５のねじれに起因する第１操舵軸１３と第２操舵軸１４との相対回転変位量を検出するようになっている。このトルクセンサ１６の検出信号は、制御部１７に与えられる。制御部１７は、トルクセンサ１６からの検出信号に基づいて、操舵部材２に加えられた操舵トルクを算出する。そして制御部１７は、算出した操舵トルクや車速センサ１８からの車速検出信号等に基づいて、ドライバ１９を介して操舵補助用の電動モータ２０の駆動を制御する。これにより、電動モータ２０が駆動し、その出力回転（動力）が、ウォーム減速機２１で減速され第２操舵軸１４へ伝達される。第２操舵軸１４に伝えられた動力は、さらに中間軸５等を介して、上記ラック軸１０、タイロッド１１およびナックルアーム等を含む舵取り機構２２に伝えられ、運転者の操舵が補助される。
【００２０】
ウォーム減速機２１は、電動モータ２０により駆動される駆動ギヤとしてのウォーム軸２３と、従動ギヤとしてのウォームホイール２４と、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４を収容するハウジング２５とを含んでいる。
ウォーム軸２３は、電動モータ２０の出力軸２０ａに動力伝達可能に連結されている。ウォームホイール２４は、ウォーム軸２３に噛み合っている。ウォームホイール２４は、第２操舵軸１４に一体回転可能に連結されている。ウォームホイール２４は、第２操舵軸１４および中間軸５等を介して舵取り機構２２に連結されている。
【００２１】
図２は、図１のウォーム減速機２１周辺の主要部の一部断面図である。図２を参照して、電動モータ２０は、出力軸２０ａと、出力軸２０ａを回転可能に支持するモータハウジング２０ｂとを含んでいる。モータハウジング２０ｂは、ハウジング２５に固定されている。
ハウジング２５はアルミニウム合金を用いて形成されている。ハウジング２５は、ウォーム軸２３を収容する筒状のウォーム軸収容部２７と、ウォームホイール２４を収容するウォームホイール収容部２８とを含んでいる。
【００２２】
ウォーム軸収容部２７の一端部にはフランジ部２９が形成されている。このフランジ部２９に、モータハウジング２０ｂが固定されている。
ウォーム軸２３は、例えば鉄等の金属を用いて形成されている。ウォーム軸２３は、ウォームホイール２４に噛み合う歯部２３ａを含むウォーム軸本体３２と、ウォーム軸本体３２の一対の端部３２ａ，３２ｂからそれぞれ延設された一対の支軸３３，３４とを含んでいる。
【００２３】
ウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に関するウォーム軸本体３２の略中央には、噛み合い領域３５が設けられている。ウォーム軸２３の歯部２３ａは、噛み合い領域３５において、ウォームホイール２４の歯部５６ａに噛み合うようになっている。
一方の支軸３３は、ウォーム軸本体３２に隣接する軸受連結部３３ａと、軸受連結部３３ａに隣接する継手連結部３３ｂとを含んでいる。継手連結部３３ｂは、電動モータ２０の出力軸２０ａにスプライン継手等の継手３６を介して一体回転可能に連結されている。一方の支軸３３の軸受連結部３３ａおよび他方の支軸３４には、それぞれ、ウォーム軸２３を回転自在に支持する第１および第２軸受４１，４２が設けられている。
【００２４】
第１軸受４１および第２軸受４２は、玉軸受等の転がり軸受からなり、ウォーム軸収容部２７に配置されている。これら第１軸受および第２軸受４１，４２の内輪４１ａ，４２ａは、対応する支軸３３，３４にそれぞれ嵌合されている。
第１軸受４１の外輪４１ｂは、ウォーム軸収容部２７に形成された第１軸受保持部４３に嵌合されている。第２軸受４２の外輪４２ｂは、ウォーム軸収容部２７に形成された第２軸受保持部４４に嵌合されている。
【００２５】
第１および第２軸受４１，４２は、予圧を付与されている。具体的には、第２軸受４２の外輪４２ｂは、ウォーム軸収容部２７の一端に形成された環状の段部４８に当接しており、これにより、軸方向Ｘ１に関して位置決めされている。第２軸受４２の内輪４２ａは、ウォーム軸２３の環状の段部４９に受けられている。
第１軸受４１の内輪４１ａは、ウォーム軸２３の環状の段部５０に当接している。第１軸受４１の外輪４１ｂは、予圧調整用のねじ部材５１により、第２軸受４２側へ付勢されている。
【００２６】
ねじ部材５１は、ハウジング２５の第１軸受保持部４３に隣接して形成されたねじ孔にねじ込まれることにより、第１および第２軸受４１，４２に予圧を付与している。ロックナット５３が、予圧調整後のねじ部材５１を固定するためにねじ部材５１に結合されている。
ウォームホイール２４は、第２操舵軸１４に一体回転可能且つ軸方向に相対移動不能に嵌合された金属製の芯金５５と、芯金５５を取り囲むようにして芯金５５に一体に設けられた合成樹脂部材５６とを有している。
【００２７】
合成樹脂部材５６は、射出成形によって形成されている。合成樹脂部材５６の射出成形時の金型に芯金５５がインサートされるようになっており、これにより、合成樹脂部材５６と芯金５５とが一体的に結合されている。
合成樹脂部材５６は、円環状に形成されている。合成樹脂部材５６の材料として、ＰＡ６６（ポリアミド６６）を例示することができる。合成樹脂部材５６は、歯部５６ａを有する外径部５７と、内径部５８とを含んでいる。
【００２８】
歯部５６ａは、ウォームホイール２４の周方向Ｃ１に沿って等間隔に複数設けられている。歯部５６ａは、噛み合い領域３５でウォーム軸２３の歯部２３ａと噛み合うことにより、ウォーム軸２３との間で動力を伝達する。ウォーム軸２３の歯部２３ａとウォームホイール２４の歯部５６ａとの間には、適度なバックラッシが設けられており、両歯部２３ａ，５６ａの噛み合いの抵抗が少なくなるようにされている。また、歯部５６ａが合成樹脂製であることにより、この歯部５６ａとウォーム軸２３の歯部２３ａとの噛み合いによる接触音が低減されている。
【００２９】
合成樹脂部材５６の内径部５８は、芯金５５を取り囲んでいる。芯金５５は、例えば鉄等の金属材料を引き抜き加工して形成された一体成形品である。芯金５５は、合成樹脂部材５６の外径部５８に結合された外径部６１と、内径部６２とを含んでいる。
内径部６２は、ステアリングシャフト３の第２操舵軸１４に圧入固定されている。外径部６１は、外径部本体６３と、外径部本体６３から突出する複数の第１結合歯部６４とを含んでいる。
【００３０】
図３は、図２の噛み合い領域３５の周辺の拡大図である。図４は、図３のウォームホイール２４の主要部の拡大図である。図３を参照して、芯金５５の外径部本体６３の外周面６３ａは、ウォームホイール２４の中心軸線Ｌ１（回転中心軸線）を中心とする円筒面とされている。この外周面６３ａから径方向Ｒ１の外方に向けて第１結合歯部６４が突出している。
【００３１】
第１結合歯部６４は、芯金５５に対する合成樹脂部材５６の浮き上がりを抑制するために設けられている。
第１結合歯部６４は、周方向Ｃ１に沿って等間隔に複数配置されている（図３では、複数の第１結合歯部６４の一部のみを図示）。各第１結合歯部６４の寸法は、例えば、ウォームホイール２４の径方向Ｒ１に関する高さが数ｍｍ程度とされており、周方向Ｃ１に関する幅が数ｍｍ程度とされている。また、周方向Ｃ１に関して、隣り合う第１結合歯部６４，６４の配置ピッチは、数ｍｍ程度とされている。
【００３２】
上記の構成により、第１結合歯部６４は、合成樹脂部材５６の歯部５６ａよりも小さい形状とされている。また、第１結合歯部６４の数は、合成樹脂部材５６の外径部５６ａの歯部５６ａの数よりも多くされている。
各第１結合歯部６４は、同様の形状を有しているので、以下では、主に１つの第１結合歯部６４について説明する。
【００３３】
図４を参照して、ウォームホイール２４の軸方向（図４の紙面に直交する方向）に関して、第１結合歯部６４は、芯金５５の外径部本体６３の少なくとも一部（本実施形態において、全域）に亘って形成されている。第１結合歯部６４は、ウォームホイール２４の軸方向と直交する任意の断面における断面形状が、同一形状となっている。また、外径部本体６３の外周面６３ａは、ウォームホイール２４の軸方向と直交する任意の断面における断面形状が、同一形状となっている。このように、芯金５５の外径部６１は、ウォームホイール２４の軸方向と直交する任意の断面における断面形状が同一形状となっている。
【００３４】
このような形状を有する外径部６１は、芯金５５の製造用中間体の外径部を引き抜き加工するという一工程により、形成することができる。
第１結合歯部６４は、ウォームホイール２４の軸方向に沿って見たときに、略三角形形状をしている。また、第１結合歯部６４は、周方向Ｃ１に対称な形状を有している。
第１結合歯部６４は、外径部本体６３の外周面６３ａから径方向Ｒ１の外方に延びており、基端部６４ａと、幅広部６４ｂと、先端部６４ｃとを含んでいる
基端部６４ａは、外径部本体６３の外周面６３ａに連続している。幅広部６４ｂは、基端部６４ａから径方向Ｒ１の外方に延びており、径方向Ｒ１の外方に進むに従い、周方向Ｃ１に関する幅が連続的に広くなっている。これにより、基端部６４ａは、テーパ状部となっている。
【００３５】
上記の構成により、基端部６４ａの周方向Ｃ１の幅Ｗ１が相対的に短くされ、先端部６４ｃの周方向Ｃ１の幅Ｗ２が相対的に長くされている。
第１結合歯部６４の外周面６５は、基端部６４ａに形成された第１部分６５ａ，６５ａと、幅広部６４ｂに形成された第２部分６５ｂ，６５ｂと、先端部６４ｃに形成された第３部分６５ｃ，６５ｃおよび第４部分６５ｄと、を含んでいる。
【００３６】
第１部分６５ａ，６５ａは、第１結合歯部６４の内側に向けて窪んだ形状をしており、滑らかな凹湾曲面となっている。第２部分６５ｂ，６５ｂは、例えば平坦面に形成されている。ウォームホイール２４の軸方向に沿って見たとき、第２部分６５ｂと、径方向Ｒ１（ウォームホイール２４の中心軸線Ｌ１を通る直線Ｌ２）とは、所定の角度θ１をなしている。
【００３７】
図３を参照して、第２部分６５ｂの角度θ１は、合成樹脂部材５６の歯部５６ａの圧力角θ２よりも大きくされていてもよいし、圧力角θ２よりも小さくてもよいし、圧力角θ２と同じでもよい。角度θ１が大きいほど、合成樹脂部材５６が芯金５５に対して浮き上がることを抑制する効果を大きくできる。
図４を参照して、第３部分６５ｃ，６５ｃは、第１結合歯部６４の外側に向けて突出した形状をしており、滑らかな凸湾曲面となっている。第４部分６５ｄは、滑らかな円弧面または平坦面に形成されており、第３部分６５ｃ，６５ｃを接続している。上記の構成により、ウォームホイール２４の軸方向から見て、第１結合歯部６４の外郭形状（外周面６５の形状）は、曲線形状を含んでおり、且つ、先鋭部が無く、曲率半径が不連続には変化しない、滑らかな形状とされている。周方向Ｃ１に隣り合う第１結合歯部６４，６４間には、溝部６６が形成されている。
【００３８】
次に、合成樹脂部材５６の内径部５８のより詳細な構成を説明する。内径部５８は、内径部本体７１と、内径部本体７１から突出し第１結合歯部６４に結合した複数の第２結合歯部７２とを含んでいる。
第２結合歯部７２は、芯金５５に対する合成樹脂部材５６の浮き上がりを第１結合歯部６４と協働して抑制するために設けられている。
【００３９】
第２結合歯部７２は、対応する溝部６６に配置されている（図４では、複数の第２結合歯部７２の一部のみを図示）。各第２結合歯部７２によって、対応する溝部６６が埋められている。
各第２結合歯部７２は、同様の形状を有しているので、以下では、主に１つの第２結合歯部７２について説明する。
【００４０】
第２結合歯部７２は、ウォームホイール２４の軸方向に沿って見たときに、略三角形形状をしている。また、第２結合歯部７２は、周方向Ｃ１に対称な形状を有している。
第２結合歯部７２は、内径部本体７１の内周面７１ａから径方向Ｒ１の内方に延びており、基端部７２ａと、幅広部７２ｂと、先端部７２ｃとを含んでいる。
基端部７２ａは、内径部本体７１の内周面７１ａに連続している。幅広部７２ｂは、基端部７２ａから径方向Ｒ１の内方に延びており、径方向Ｒ１の内方に進むに従い、周方向Ｃ１に関する幅が連続的に広くなっている。これにより、基端部７２ａは、テーパ状部となっている。
【００４１】
第２結合歯部７２の内周面７３は、基端部７２ａに形成された第１部分７３ａ，７３ａと、幅広部７２ｂに形成された第２部分７３ｂ，７３ｂと、先端部７２ｃに形成された第３部分７３ｃ，７３ｃおよび第４部分７３ｄと、を含んでいる。
第１部分７３ａ，７３ａは、第２結合歯部７２の内側に向けて窪んだ形状をしており、滑らかな凹湾曲面となっている。第２部分７３ｂ，７３ｂは、例えば平坦面に形成されている。第３部分７３ｃ，７３ｃは、第２結合歯部７２の外側に向けて突出した形状をしており、滑らかな凸湾曲面となっている。第４部分７３ｄは、例えば滑らかな円弧面に形成されており、第３部分７３ｃ，７３ｃを接続している。上記の構成により、ウォームホイール２４の軸方向から見て、第２結合歯部７２の外郭形状（内周面７３の形状）は、曲線形状を含んでおり、且つ、先鋭部がなく、曲率半径が不連続に変化しない滑らかな形状とされている。また、合成樹脂部材５６の内周面と、芯金５５の外周面とは、全域に亘って面接触している。これにより、合成樹脂部材５６の内径部５８と、芯金５５の外径部６１とが強固に結合されている。
【００４２】
次に、ウォームホイール２４に関する動作を説明する。
図３を参照して、電動モータの駆動によってウォーム軸２３が回転方向の一方に回転されると、ウォーム軸２３の歯部２３ａは、ウォームホイール２４の歯部５６ａに噛み合う。このとき、ウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に沿う力Ｆ１が、歯部２３ａからウォームホイール２４の合成樹脂部材５６の歯部５６ａに伝達される。このとき、合成樹脂部材５６の内径部５８のうち、周方向Ｃ１に関して噛み合い領域３５と位置が同じ第２結合歯部７２ｄは、周方向Ｃ１に沿って、芯金５５の対応する第１結合歯部６４に強く押圧される。
【００４３】
このとき、合成樹脂部材５６の内径部５８のうち第２結合歯部７２ｄの周囲の部分は、弾性変形しつつ、径方向Ｒ１の外方に変位しようとする力Ｆ２が作用している。しかしながら、第２結合歯部７２ｄの幅広部７２ｂが、第１結合歯部６４の幅広部６４ｂに引っ掛かる。これにより、第２結合歯部７２ｄの近傍における合成樹脂部材５６が、径方向Ｒ１の外方に変位することが規制される。ウォーム軸２３が回転方向の他方に回転したときも、ウォームホイール２４は、上記と同様の動作を示す。
【００４４】
以上の次第で、電動モータ２０がウォーム軸２３を回転駆動しているとき、合成樹脂部材５６の内径部５８が芯金５５に対して径方向Ｒ１の外方に変位することを抑制できるので、合成樹脂部材５６が芯金５５に対して浮き上がることを抑制できる。したがって、合成樹脂部材５６の浮き上がりによる大きな曲げ変形（曲げ応力）が合成樹脂部材５６に生じることを抑制できる。よって、合成樹脂部材５６の負荷の低減を通じてウォームホイール２４の耐久性の更なる向上を達成できる。これにより、ウォーム減速機２１の許容伝達トルクをより高くできるので、より高出力の電動モータ２０を採用できる。その結果、ウォーム減速機２１を大型化することなく、より大型の車両に電動パワーステアリング装置１を搭載することができる。
【００４５】
また、合成樹脂部材５６の厚み（ウォームホイール２４の軸方向の厚み）を増して合成樹脂部材５６が弾性変形できる量を大きくする方法で、合成樹脂部材５６の耐久性を向上する構成ではない。このため、合成樹脂部材５６の厚みを薄くできるので、温度変化に伴う合成樹脂部材５６の膨張・収縮量を小さくできる。よって、合成樹脂部材５６の歯部５６ａと、ウォーム軸２３の歯部２３ａとの間のバックラッシ量を適切な値に維持できる。これにより、温度変化に起因する性能の変化が抑制されたウォーム減速機２１を実現できる。その結果、歯部２３ａ，５６ａ間の隙間が狭くなりすぎることでウォーム軸２３とウォームホイール２４との噛み合い抵抗が過大になったり、歯部２３ａ，５６ａ間の隙間が広くなりすぎることでウォーム軸２３とウォームホイール２４との間で噛み合い騒音（ラトル音）が生じることを抑制できる。
【００４６】
また、第１結合歯部６４の幅広部６４ｂを、径方向Ｒ１の外方に進むに従い周方向Ｃ１の幅が連続的に拡がるテーパ状に形成している。この場合、合成樹脂部材５６の第２結合歯部７２が第１結合歯部６４の幅広部６４ｂに受けられることにより、合成樹脂部材５６の内径部５８が径方向Ｒ１の外方に変位しようとすること（浮き上がりを起こそうとすること）を、より確実に抑制できる。したがって、合成樹脂部材５６に曲げ変形が生じることを、より確実に抑制できる。
【００４７】
さらに、ウォームホイール２４の軸方向から見て、第１結合歯部６４の外郭形状は、曲線形状を含んでいる。これにより、芯金５５の第１結合歯部６４と、合成樹脂部材の第２結合歯部７２との当接に起因して、合成樹脂部材５６の内径部５８に応力集中が生じることを抑制できる。したがって、合成樹脂部材５６の内径部５８に局所的な負荷が作用することを抑制できる結果、ウォームホイール２４の耐久性をより向上することができる。
【００４８】
また、芯金５５の外径部６１は、ウォームホイール２４の軸方向と直交する任意の断面における断面形状が同一とされている。これにより、ウォームホイール２４の軸方向に関するウォームホイール２４の任意の位置において、合成樹脂部材５６の内径部５８の第２結合歯部７２を、芯金５５の第１結合歯部６４に結合させることができる。これにより、ウォームホイール２４の軸方向に関するウォームホイール２４の任意の位置において、合成樹脂部材５６の曲げ変形を抑制できる。
【００４９】
また、金型に芯金５５をインサートした状態で、溶融した合成樹脂を芯金５５の軸方向に沿って金型内に射出成形することにより、合成樹脂部材５６を形成できる。この際、溶融した合成樹脂を、芯金５５の外径部６１の周囲に満遍なく行き渡らせることができるので、合成樹脂部材５６の内径部５８が芯金５５の外径部６１に隙間なく接触したウォームホイール２４を容易に成形することができる。さらに、芯金５５の外径部６１の断面形状が一定とされているので、芯金５５の外径部６１を引き抜き加工等により簡易に形成できる。
【００５０】
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
例えば、図５に示すように、第１結合歯部６４の幅広部６４ｂは、径方向Ｒ１の外方に進むに従い周方向Ｃ１の幅が段階的に広くなってもよい。この場合も、合成樹脂部材５６の内径部５８の内周面は、芯金５５の外径部６１の外周面に沿う形状とされている。
【００５１】
また、ウォームホイール２４の芯金５５の外径部６１は、ウォームホイール２４の軸方向と直交する断面形状が、軸方向の位置によって異なっていてもよい。
その他、本発明を、電動パワーステアリング装置以外の他の装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
２１…ウォーム減速機、２３…ウォーム軸、２４…ウォームホイール、５５…芯金、５６…合成樹脂部材、５６ａ…（合成樹脂部材の）歯部、５８…（合成樹脂部材の）内径部、６１…（芯金の）外径部、６４…第１結合歯部（結合歯部）、６４ｂ…幅広部（テーパ状部）、Ｃ１…周方向、Ｒ１…径方向。
【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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