(57)【要約】【課題】トルク伝達用ウォームホイールの歯に対する補助ウォームホイールの歯の相対的な位置を、適切に設定する。【解決手段】ウォーム８０とトルク伝達用ウォームホイール９０と補助ウォームホイール１００とから成るウォームギヤ機構４４である。該補助ウォームホイールは、該トルク伝達用ウォームホイールの回転中心線ＣＬに位置するとともに、該トルク伝達用ウォームホイールに重ね合わされて取り付けられる。該補助ウォームホイールと該トルク伝達用ウォームホイールとのいずれか一方は複数の位置決め受け部１１１を有し、いずれか他方は該複数の位置決め受け部に嵌め込み可能な複数の位置決め凸部１１２を有する。複数の位置決め受け部と複数の位置決め凸部とは、トルク伝達用ウォームホイールに対する補助ウォームホイールの１つの位相でのみ、互いに個別に嵌め込み可能である。【選択図】図５
2013036590.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームと、該ウォームに噛み合うトルク伝達用ウォームホイールと、前記ウォームの歯と前記トルク伝達用ウォームホイールの複数の歯との間のバックラッシを低減させるための補助ウォームホイールと、から成るウォームギヤ機構において、
前記補助ウォームホイールは、前記トルク伝達用ウォームホイールの回転中心線と同心に位置するとともに、前記トルク伝達用ウォームホイールに重ね合わされて取り付けることが可能であり、
前記補助ウォームホイールと前記トルク伝達用ウォームホイールとの、いずれか一方は、複数の位置決め受け部を有し、
前記補助ウォームホイールと前記トルク伝達用ウォームホイールとの、いずれか他方は、前記一方へ向かって突出して前記複数の位置決め受け部に嵌め込み可能な複数の位置決め凸部を有し、
前記複数の位置決め受け部と前記複数の位置決め凸部とは、前記トルク伝達用ウォームホイールに対する前記補助ウォームホイールの１つの位相でのみ、互いに個別に嵌め込み可能な構成であることを特徴とするウォームギヤ機構。
【請求項２】
前記回転中心線から前記複数の位置決め受け部までの個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離が、他の距離と相違している、または、
前記複数の位置決め受け部同士の互いに隣接し合う個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離が、他の距離と相違しており、
前記複数の位置決め凸部は、前記複数の位置決め受け部の位置に対応するように位置していることを特徴とする請求項１記載のウォームギヤ機構。
【請求項３】
前記複数の位置決め受け部は、前記補助ウォームホイールの合わせ面と前記トルク伝達用ウォームホイールの合わせ面との、いずれか一方に形成された凹部によって構成され、
前記複数の位置決め凸部は、前記補助ウォームホイールの前記合わせ面と前記トルク伝達用ウォームホイールの前記合わせ面とのいずれか他方に形成された凸部によって構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のウォームギヤ機構。
【請求項４】
前記トルク伝達用ウォームホイールと前記補助ウォームホイールとのいずれか一方には、他方へ向かい前記回転中心線に沿って延びた複数の掛け爪部が形成され、前記他方には、前記複数の掛け爪部を嵌め込み可能且つ掛け止め可能な複数の掛け止め部が形成されることにより、
前記複数の位置決め凸部は前記複数の掛け爪部によって構成されるとともに、前記複数の位置決め受け部は前記複数の掛け止め部によって構成されており、
前記複数の掛け爪部が前記複数の掛け止め部に嵌め込まれ且つ掛け止められて、前記回転中心線に沿う方向への変位を規制されることにより、前記補助ウォームホイールは前記トルク伝達用ウォームホイールに位置決めされ且つ取り付けられることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のウォームギヤ機構。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項のウォームギヤ機構と、車両のステアリングホイールから操舵車輪に至るステアリング系と、トルクを発生するとともに該トルクを前記ウォームギヤ機構を介して前記ステアリング系に伝える電動モータと、を備えたことを特徴とするウォームギヤ機構を用いた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、ウォームギヤ機構及びこれを用いた電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置に搭載されているウォームギヤ機構は、電動モータに連結されたウォームと、負荷に連結されたトルク伝達用のウォームホイールとによって構成されている。電動モータが発生した補助トルクは、ウォームからウォームホイールを介して負荷に伝達される。近年、電動パワーステアリング装置による操舵感覚（操舵フィーリング）を高めるために、ウォームの歯とウォームホイールの歯との間のバックラッシ（隙間）を低減する技術が開発されてきた。該バックラッシを低減する技術は、特許文献１から知られている。
【０００３】
特許文献１で知られているウォームギヤ機構は、ウォームと、該ウォームに噛み合うトルク伝達用ウォームホイールと、該トルク伝達用ウォームホイールに設けられる補助ウォームホイールと、から成る。該補助ウォームホイールは、トルク伝達用ウォームホイールの回転中心線に対して同心に位置するとともに、該トルク伝達用ウォームホイールに重ね合わされている。トルク伝達用ウォームホイールに対する補助ウォームホイールの相対的な回転変位は規制されている。
【０００４】
ウォームの歯とトルク伝達用ウォームホイールの歯との間のバックラッシは、補助ウォームホイールによって低減される。該バックラッシを低減するためには、トルク伝達用ウォームホイールの歯に対する、補助ウォームホイールの歯の相対的な位置関係を適切にすることが求められる。
【０００５】
これに対し、ウォームギヤ機構の減速比は、種々の電動パワーステアリング装置毎に最適な値となるように設定される。トルク伝達用ウォームホイール及び補助ウォームホイールの各歯数は、減速比によって決まる。各ホイールの歯数が、各ホイールの中心を基準にして点対称となる歯数に設定されている場合には、トルク伝達用ウォームホイールに対して補助ウォームホイールをどのような位相で組み付けても、前記バックラッシを低減することは可能である。
【０００６】
しかし、前記減速比によっては、各ホイールの歯数が、各ホイールの中心を基準にして点対称となる歯数に設定できるとは限らない。つまり、各ホイールの歯数を素数に設定せざるを得ないことが、あり得る。例えば、ウォームのねじ山が１条に設定され、且つ減速比が１／１９に設定された場合には、各ホイールの歯数は素数の１９となる。
【０００７】
どのような減速比、つまり各ホイールの歯数がどのような値であっても、前記バックラッシを低減するためには、トルク伝達用ウォームホイールに対して補助ウォームホイールを適切な位相で組み付けることが求められる。しかし、トルク伝達用ウォームホイールに対して補助ウォームホイールの位相を適切に合わせるには、面倒な位置合わせが必要である。この結果、ウォームギヤ機構の組立作業工数が増す要因となり得るので、改良の余地がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００５−３３７４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、トルク伝達用ウォームホイールの歯に対する補助ウォームホイールの歯の相対的な位置を、適切に設定する技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明では、ウォームと、該ウォームに噛み合うトルク伝達用ウォームホイールと、前記ウォームの歯と前記トルク伝達用ウォームホイールの複数の歯との間のバックラッシを低減させるための補助ウォームホイールと、から成るウォームギヤ機構において、前記補助ウォームホイールは、前記トルク伝達用ウォームホイールの回転中心線と同心に位置するとともに、前記トルク伝達用ウォームホイールに重ね合わされて取り付けることが可能であり、前記補助ウォームホイールと前記トルク伝達用ウォームホイールとの、いずれか一方は、複数の位置決め受け部を有し、前記補助ウォームホイールと前記トルク伝達用ウォームホイールとの、いずれか他方は、前記一方へ向かって突出して前記複数の位置決め受け部に嵌め込み可能な複数の位置決め凸部を有し、前記複数の位置決め受け部と前記複数の位置決め凸部とは、前記トルク伝達用ウォームホイールに対する前記補助ウォームホイールの１つの位相でのみ、互いに個別に嵌め込み可能な構成であることを特徴とするウォームギヤ機構が提供される。
【００１１】
請求項２に係る発明では、前記回転中心線から前記複数の位置決め受け部までの個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離が、他の距離と相違している、または、前記複数の位置決め受け部同士の互いに隣接し合う個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離が、他の距離と相違しており、前記複数の位置決め凸部は、前記複数の位置決め受け部の位置に対応するように位置していることを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明では、前記複数の位置決め受け部は、前記補助ウォームホイールの合わせ面と前記トルク伝達用ウォームホイールの合わせ面との、いずれか一方に形成された凹部によって構成され、前記複数の位置決め凸部は、前記補助ウォームホイールの前記合わせ面と前記トルク伝達用ウォームホイールの前記合わせ面とのいずれか他方に形成された凸部によって構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に係る発明では、前記トルク伝達用ウォームホイールと前記補助ウォームホイールとのいずれか一方には、他方へ向かい前記回転中心線に沿って延びた複数の掛け爪部が形成され、前記他方には、前記複数の掛け爪部を嵌め込み可能且つ掛け止め可能な複数の掛け止め部が形成されることにより、前記複数の位置決め凸部は前記複数の掛け爪部によって構成されるとともに、前記複数の位置決め受け部は前記複数の掛け止め部によって構成されており、前記複数の掛け爪部が前記複数の掛け止め部に嵌め込まれ且つ掛け止められて、前記回転中心線に沿う方向への変位を規制されることにより、前記補助ウォームホイールは前記トルク伝達用ウォームホイールに位置決めされ且つ取り付けられることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に係る発明では、ウォームギヤ機構と、車両のステアリングホイールから操舵車輪に至るステアリング系と、トルクを発生するとともに該トルクを前記ウォームギヤ機構を介して前記ステアリング系に伝える電動モータと、を備えたことを特徴とするウォームギヤ機構を用いた電動パワーステアリング装置である。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に係る発明では、トルク伝達用ウォームホイールに補助ウォームホイールを重ね合わせ、複数の位置決め受け部に複数の位置決め凸部を嵌め込むことにより、トルク伝達用ウォームホイールに補助ウォームホイールを位置決めすることができる。しかも、複数の位置決め受け部と複数の位置決め凸部とは、トルク伝達用ウォームホイールに対する補助ウォームホイールの１つの位相でのみ、互いに個別に嵌め込み可能である。ウォームギヤ機構の減速比、つまり各ホイールの歯数がどのような値であっても、トルク伝達用ウォームホイールの歯に対する補助ウォームホイールの歯の相対的な位置を、最適な位置に適切に且つ容易に設定して組み付けできる。従って単純な構成で且つ少ない部品数によって、ウォームギヤ機構の組立作業工数を低減し、組立精度を高め、誤組立を防止できる。
【００１６】
請求項２に係る発明では、回転中心線から複数の位置決め受け部までの個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離が、他の距離と相違している。または、複数の位置決め受け部同士の互いに隣接し合う個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離が、他の距離と相違している。一方、複数の位置決め凸部は、複数の位置決め受け部の位置に対応するように位置している。このため、全ての位置決め受け部の位置に、全ての位置決め凸部の位置が合致した場合だけ、両者を嵌め込むことができる。該両者が互いに嵌め込まれた場合に、トルク伝達用ウォームホイールに対して補助ウォームホイールの位相が自ずから決まる。従って、トルク伝達用ウォームホイールの歯に対する補助ウォームホイールの歯の相対的な位置を、最適な位置に適切に且つ容易に設定することができる。
【００１７】
請求項３に係る発明では、複数の位置決め受け部や複数の位置決め凸部が、補助ウォームホイールの合わせ面とトルク伝達用ウォームホイールの合わせ面に形成されている。このため、別部材によって構成される場合に比べて、各ホイールの歯に対する位置を精度良く設定することができる。従って、トルク伝達用ウォームホイールの歯に対する補助ウォームホイールの歯の相対的な位置を、確実に精度良く設定することができる。
【００１８】
請求項４に係る発明では、複数の掛け爪部が複数の位置決め凸部の機能を兼ね備えているとともに、複数の掛け止め部が複数の位置決め受け部の機能を兼ね備えている。このため、補助ウォームホイールをトルク伝達用ウォームホイールに位置決めし且つ取り付ける構成を、簡単にできる。
【００１９】
請求項５に係る発明では、電動パワーステアリング装置において、電動モータが発生したトルクをステアリング系に伝達する動力伝達機構として、バックラッシを除去したウォームギヤ機構を採用している。このため、動力伝達機構の耐久性を、より高めることができる。さらには、ウォームギヤ機構のバックラッシを除去することによって、ステアリングホイールを操舵するときの歯同士の打音の発生を、より抑制することができ、この結果、車室内の騒音を一層低減することができる。例えば、車両の直進走行時には、ウォームからトルク伝達用ウォームホイールにトルクが伝達されない。この走行状態において、車両の走行振動の影響を受けて歯同士が当たって打音を発生することを、極力抑制することができる。
【００２０】
さらに請求項５に係る発明では、ウォームギヤ機構のバックラッシを除去することによって、ウォームに対するトルク伝達用ウォームホイールの良好な噛合い状態を維持することができる。このため、ステアリングホイールを切り返し操作したときに、ウォームギヤ機構からステアリング系に補助トルクが伝達される時間遅れの発生を抑制することができる。さらには、バックラッシを除去したので、ウォームによってトルク伝達用ウォームホイールを回転させた場合に、歯同士が衝当することなく、緩やかに当たって噛合うので、ステアリングホイールの切り返し作動を良好にすることができる。このようなことから、電動パワーステアリング装置の操舵感覚（操舵フィーリング）を、より高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施例１の電動パワーステアリング装置の模式図である。
【図２】図１に示された電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図３】図２の３−３線に沿った断面図である。
【図４】図２の４−４線に沿った断面図である。
【図５】図３に示されたウォームギヤ機構を拡大した図である。
【図６】図５に示されたトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールとを分解した断面図である。
【図７】図６に示されたトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールの斜視図である。
【図８】図５に示されたトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールとを組み合わせた構成を補助ウォームホイールの非合わせ面側から見た図である。
【図９】図８に示された補助ウォームホイールを非合わせ面側から見た図である。
【図１０】図９に示された補助ウォームホイールを合わせ面側から見た図である。
【図１１】図８に示された位置決め部、掛け爪部、掛け止め部の関係を説明する説明図である。
【図１２】図１１に示された位置決め部、掛け爪部、掛け止め部の組み付け手順を説明する説明図である。
【図１３】図１２に示された位置決め部、掛け爪部、掛け止め部の組み付け完了状態を説明する説明図である。
【図１４】図４に示されたウォームギヤ機構の各歯の噛み合い構成を説明する説明図である。
【図１５】図１４に示されたウォームにトルク伝達用ウォームホイールの歯が接触していないときのウォームギヤ機構の各歯の噛み合い構成を説明する説明図である。
【図１６】図１４に示されたウォームを逆転したときのウォームギヤ機構の各歯の噛み合い構成を説明する説明図である。
【図１７】本発明の実施例２のウォームギヤ機構を拡大した図である。
【図１８】図１７に示されたトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールとを分解した断面図である。
【図１９】図１８に示されたトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールの斜視図である。
【図２０】図１７に示されたトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールとを組み合わせた構成をトルク伝達用ウォームホイールの非合わせ面側から見た図である。
【図２１】本発明の実施例３のウォームギヤ機構を拡大した図である。
【図２２】図２１に示されたトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールとを分解した断面図である。
【図２３】図２２に示されたトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールの斜視図である。
【図２４】図２３に示された掛け爪部及び掛け止め部の関係を説明する説明図である。
【図２５】図２４に示された掛け爪部及び掛け止め部の組み付け完了状態を説明する説明図である。
【図２６】本発明の実施例４のウォームギヤ機構を拡大した図である。
【図２７】図２６に示されたトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールとを分解した断面図である。
【図２８】図２７に示されたトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールの斜視図である。
【図２９】図２８に示された補助ウォームホイールを非合わせ面側から見た図である。
【図３０】図２８に示された補助ウォームホイールを合わせ面側から見た図である。
【図３１】本発明の実施例５のウォームギヤ機構のトルク伝達用ウォームホイールと補助ウォームホイールとを組み合わせた構成を補助ウォームホイールの非合わせ面側から見た図である。
【図３２】図３１に示された補助ウォームホイールを合わせ面側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明を実施するための形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例１】
【００２３】
実施例１に係るウォームギヤ機構及びこれを用いた電動パワーステアリング装置について、図１〜図１６に基づき説明する。
【００２４】
図１に示されるように、電動パワーステアリング装置１０は、車両のステアリングホイール２１から車両の操舵車輪２９，２９（例えば前輪）に至るステアリング系２０と、該ステアリング系２０に補助トルクを加える補助トルク機構４０と、から成る。
【００２５】
ステアリング系２０は、ステアリングホイール２１と、該ステアリングホイール２１にステアリングシャフト２２及び自在軸継手２３，２３を介して連結されたピニオン軸２４（入力軸２４）と、該ピニオン軸２４にラックアンドピニオン機構２５を介して連結されたラック軸２６と、該ラック軸２６の両端に左右のタイロッド２７，２７及びナックル２８，２８を介して連結された左右の操舵車輪２９，２９と、から成る。
【００２６】
ラックアンドピニオン機構２５は、ピニオン軸２４に形成されたピニオン３１と、ラック軸２６に形成されたラック３２と、から成る。
【００２７】
ステアリング系２０によれば、運転者がステアリングホイール２１を操舵することにより、該操舵トルクによってラックアンドピニオン機構２５及び左右のタイロッド２７，２７を介して、左右の操舵車輪２９，２９を操舵することができる。
【００２８】
補助トルク機構４０は、操舵トルクセンサ４１と制御部４２と電動モータ４３とウォームギヤ機構４４とから成る。操舵トルクセンサ４１は、ステアリングハンドル２１に加えられたステアリング系２０の操舵トルクを検出する。つまり、該操舵トルクセンサ４１は、ピニオン軸２４に加えられたトルクを検出し、トルク検出信号として出力するものであり、例えば磁歪式トルクセンサやトーションバー式トルクセンサによって構成される。制御部４２は、操舵トルクセンサ４１のトルク検出信号に基づいて制御信号を発生する。電動モータ４３は、制御部４２の制御信号に基づき、前記操舵トルクに応じたモータトルク（補助トルク）を発生する。ウォームギヤ機構４４は、電動モータ４３が発生した補助トルクをピニオン軸２４に伝達する。該補助トルクは、ピニオン軸２４からラックアンドピニオン機構２５に伝達される。
【００２９】
電動パワーステアリング装置１０によれば、運転者の操舵トルクに電動モータ４３の補助トルクを加えた複合トルクにより、ラック軸２６によって操舵車輪２９，２９を操舵することができる。
【００３０】
図２に示されるように、ハウジング５１は車幅方向（図２の左右方向）に延びており、ラック軸２６を軸方向にスライド可能に収容している。ラック軸２６は、ハウジング５１から突出した長手方向両端にボールジョイント５２，５２を介してタイロッド２７，２７を連結されている。
【００３１】
図３に示されるように、電動パワーステアリング装置１０は、ピニオン軸２４、ラックアンドピニオン機構２５、操舵トルクセンサ４１及びウォームギヤ機構４４をハウジング５１に収納し、ハウジング５１の上部開口を上部カバー部５３によって塞いだものである。操舵トルクセンサ４１は、上部カバー部５３に取付けられている。
【００３２】
ハウジング５１は、上下に延びるピニオン軸２４の上部、長手中央部及び下端を３個の軸受５５〜５７を介して回転可能に支承しており、さらにラックガイド７０を備えている。
【００３３】
ラックガイド７０は、ラック３２と反対側からラック軸２６に当てるガイド部７１と、該ガイド部７１を圧縮ばね７２を介して押す調整ボルト７３と、から成る押圧手段である。
【００３４】
図４に示されるように、電動モータ４３は、横向きのモータ軸４３ａを備えるとともに、ハウジング５１に取り付けられている。モータ軸４３ａはハウジング５１内に延びて、カップリング４５によりウォーム軸４６に連結されている。ハウジング５１は、水平に延びるウォーム軸４６の両端部を、軸受４７，４８を介して回転可能に支承している。
【００３５】
図３及び図４に示されるように、ウォームギヤ機構４４は、電動モータ４３が発生した補助トルクをピニオン軸２４に伝達する補助トルク伝達機構、すなわち倍力機構である。詳しく述べると、ウォームギヤ機構４４は、ウォーム８０と、該ウォーム８０に噛み合うトルク伝達用ウォームホイール９０と、該トルク伝達用ウォームホイール９０に設けられる補助ウォームホイール１００と、から成る。補助ウォームホイール１００は、ウォーム８０とトルク伝達用ウォームホイール９０との間の、バックラッシを除去するために設けられた、補助的な歯車である。以下、トルク伝達用ウォームホイール９０のことを適宜「伝達用ホイール９０」といい、補助ウォームホイール１００のことを適宜「補助ホイール１００」という。
【００３６】
ウォーム８０はウォーム軸４６に一体に形成されている。伝達用ホイール９０はピニオン軸２４に取り付けられている。駆動側のウォーム８０に伝達用ホイール９０を噛合わせることによって、ウォーム８０から伝達用ホイール９０を介して負荷にトルクを伝達することができる。
【００３７】
図５は、図３に対応させてウォームギヤ機構４４の左半分のみを示している。図５〜図８に示されるように、伝達用ホイール９０は、ピニオン軸２４に嵌合することが可能な円筒状のボス部９１と、該ボス部９１の外周部分に一体に形成された円盤状のホイール本体９２と、から成る一体成形品の歯車である。ホイール本体９２の外周面には、全周にわたって複数の歯９３が形成されている。このような伝達用ホイール９０は、少なくとも複数の歯９３を含めてホイール本体９２が樹脂の成形品によって構成される。例えば、該伝達用ホイール９０は、全体が樹脂の成形品によって構成される。または、該伝達用ホイール９０は、ボス部９１が金属材料によって構成されるとともに、ホイール本体９２が樹脂の成形品によって構成される。なお、該伝達用ホイール９０は成形用型によって製造する以外の手法、例えばホブ等の切削工具による切削によって製造することが可能である。
【００３８】
該伝達用ホイール９０は、ピニオン軸２４に相対的な軸方向移動が規制され且つ相対回転が規制されて結合されている。例えば、ボス部９１は、ピニオン軸２４にスプライン結合又はセレーション結合されている。該伝達用ホイール９０の回転中心線ＣＬは、ピニオン軸２４の軸線に合致する。
【００３９】
図５〜図８に示されるように、伝達用ホイール９０と補助ホイール１００とは、回転中心線ＣＬに沿って一列に配列されている。補助ホイール１００の回転中心線（中心）は、伝達用ホイール９０の回転中心線ＣＬと同一である。補助ホイール１００は、伝達用ホイール９０の一方の面９４（ホイール本体９２の一方の面９４）に重ね合わされるとともに、相対的な軸方向移動と相対回転の両方が規制されて取り付けられている。該補助ホイール１００は、伝達用ホイール９０よりも薄肉の環状の部材である。該補助ホイール１００の外周面には、全周にわたって複数の歯１０３が形成されている。該歯１０３の歯数は、伝達用ホイール９０の歯９３の歯数と同じである。
【００４０】
さらに、補助ホイール１００は、複数の歯１０３を含めて全体が樹脂によって一体に形成されている。このため、補助ホイール１００の生産性を高めることができる。
【００４１】
ここで、次のように定義する。図６に示されるように、伝達用ホイール９０の一方の面９４、つまり補助ホイール１００が重ね合わされる面９４のことを「伝達用ホイール９０の合わせ面９４」という。補助ホイール１００の一方の面１０４、つまり伝達用ホイール９０に重ね合わされる面１０４のことを「補助ホイール１００の合わせ面１０４」という。補助ホイール１００の他方の面１０５、つまり合わせ面１０４とは反対側の面のことを「補助ホイール１００の非合わせ面１０５」という。
【００４２】
図５〜図８に示されるように、補助ホイール１００は、伝達用ホイール９０に重ね合わされるとともに、互いの合わせ面９４，１０４に設けられた複数（実施例１では３個）の位置決め部１１０によって位置決めされて、取り付けられる部品である。各位置決め部１１０は、位置決め受け部１１１と位置決め凸部１１２とから成る。該位置決め凸部１１２は、位置決め受け部１１１に嵌め込み可能であり、円形断面のピン（凸部）から成る。該位置決め受け部１１１は、凹部によって構成されている。該位置決め受け部１１１の径は、位置決め凸部１１２の径よりも若干大きい。
【００４３】
位置決め受け部１１１は、伝達用ホイール９０の合わせ面９４と補助ホイール１００の合わせ面１０４とのいずれか一方に形成されている。位置決め凸部１１２は、伝達用ホイール９０の合わせ面９４と補助ホイール１００の合わせ面１０４とのいずれか他方に形成されている。実施例１では、位置決め受け部１１１は補助ホイール１００の合わせ面１０４に形成され、位置決め凸部１１２は伝達用ホイール９０の合わせ面９４に形成されている。
【００４４】
図９は補助ホイール１００を非合わせ面１０５側から見た図として表している。図１０は補助ホイール１００を合わせ面１０４側から見たとして表している。図１１（ａ）は、上から見た位置決め部１１０、掛け爪部１２１及び掛け止め部１３１を回転中心線ＣＬを基準として周方向に展開して表している。図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示された掛け爪部１２１と掛け止め部１３１の関係を、側方から見た断面図として表している。図１１（ｃ）は、図１１（ａ）に示された位置決め部１１０を、側方から見た断面図として表している。
【００４５】
図７〜図１１に示されるように、複数の位置決め受け部１１１が位置している方の合わせ面１０４、つまり補助ホイール１００の合わせ面１０４は、回転中心線ＣＬを基準とした複数（実施例１では３個）の円弧状の長溝１１３を有している。各位置決め受け部１１１は、それぞれ長溝１１３の一部に位置している。長溝１１３の溝幅は位置決め凸部１１２の径よりも若干大きい。各位置決め凸部１１２は、各長溝１１３に嵌め込まれることにより、該長溝１１３に沿って移動しながら位置決め受け部１１１に位置することが可能である。位置決め凸部１１２が長溝１１３に案内されて変位する構成なので、伝達用ホイール９０に対して補助ホイール１００を相対的に回したときに、伝達用ホイール９０と補助ホイール１００との位置合わせは容易である。
【００４６】
各位置決め凸部１１２は、先細りテーパ状に形成されている。つまり、各位置決め凸部１１２は、軸方向断面で見たときに、先端が根本に比べて小さい先細り形状である。各長溝１１３は、合わせ面１０４に臨んで開放し、非合わせ面１０５側の壁を底１１３ａとしている。各長溝１１３の溝幅は、各置決め凸部１１２のテーパに合わせて設定されており、溝の底１１３ａが幅狭となるテーパ状である。つまり、各長溝１１３は、軸方向断面で見たときに、溝の底１１３ａが溝の先端に比べて小さい先細り形状である。これにより、位置決め凸部１１２を長溝１１３に容易に嵌め込むことが可能であり、位置合わせが容易となる。なお、位置決め凸部１１２と長溝１１３の、少なくとも一方が先細り形状となっていればよい。
【００４７】
図６〜図８に示されるように、伝達用ホイール９０は、合わせ面９４から回転中心線ＣＬに沿って補助ホイール１００へ向かうように延びた、複数（実施例１では３個）の掛け爪部１２１を有している。補助ホイール１００は、複数の掛け爪部１２１を掛け止めるための、複数（実施例１では３個）の掛け止め部１３１を有している。各掛け爪部１２１がそれぞれの掛け止め部１３１に掛け止められることにより、補助ホイール１００は伝達用ホイール９０に取り付けられる。
【００４８】
各々の掛け爪部１２１は、伝達用ホイール９０の合わせ面９４から回転中心線ＣＬに沿って補助ホイール１００に向かうように延びたアーム１２２と、該アーム１２２の先端から伝達用ホイール９０の合わせ面９４に沿うように突出した爪部１２３と、から成る。該各爪部１２３は、図５〜図７に示されるように、アーム１２２から回転中心線ＣＬに向かって突出している。
【００４９】
各々の掛け止め部１３１は、それぞれ貫通孔１３２と傾斜面１３４と非合わせ面１０５とから成る。該貫通孔１３２は、回転中心線ＣＬに沿って補助ホイール１００を貫通しており、該回転中心線ＣＬを基準とする円弧状に形成されている。該貫通孔１３２は、アーム１２２及び爪部１２３が同時に挿通可能な第１貫通孔１３５と、該第１貫通孔１３５に連なるとともにアーム１２２だけが貫通可能な第２貫通孔１３６と、から成る。該傾斜面１３４は、補助ホイール１００の非合わせ面１０５に形成されており、該補助ホイール１００に形成されている貫通孔１３２の、円弧状の縁１３３（内周縁１３３）に沿っている。
【００５０】
図９及び図１１（ｂ）に示されるように、傾斜面１３４は、第１貫通孔１３５と第２貫通孔１３６との境界１３４ａを、補助ホイール１００の非合わせ面１０５から最も深い傾斜始点１３４ａとし、該傾斜始点１３４ａから第２貫通孔１３６に沿いつつ補助ホイール１００の非合わせ面１０５まで傾斜しながら延び、該延びた傾斜端１３４ｂを非合わせ面１０５に連なった傾斜終点１３４ｂとしている。
【００５１】
爪部１２３は、アーム１２２と共に第１貫通孔１３５を挿通された後に、補助ホイール１００に対して回転中心線ＣＬを基準に相対的に回されることにより、傾斜面１３４に案内されながら非合わせ面１０５に位置したときに、図５に示されるように、非合わせ面１０５に弾性を有して掛け止められる構成である。
【００５２】
つまり、図６に示されるように、伝達用ホイール９０の合わせ面９４から爪部１２３の下面１２３ａ（掛け止め面１２３ａ）までの高さＨｉは、補助ホイール１００の合わせ面１０４から非合わせ面１０５までの厚みＴｈよりも、若干小さく設定されている。このため、爪部１２３が傾斜面１３４に案内されながら非合わせ面１０５まで達したときに、補助ホイール１００は第２貫通孔１３６に沿いつつ、伝達用ホイール９０の合わせ面９４へ向かい弾性を有して若干撓む。従って、爪部１２３は非合わせ面１０５に弾性を有して掛け止められる。
【００５３】
さらには、図５及び図８に示されるように、掛け爪部１２１の爪部１２３（図７参照）が非合わせ面１０５に掛け止められたときに、位置決め凸部１１２は位置決め受け部１１１に位置する構成である。
【００５４】
以下に、各々の位置決め部１１０の配置について詳しく説明する。図８〜図１０に示されるように、各々の位置決め部１１０は、回転中心線ＣＬを基準として円周方向に等ピッチで配列されている。複数の位置決め受け部１１１と複数の位置決め凸部１１２とは、伝達用ホイール９０に対する補助ホイール１００の１つの位相でのみ、互いに個別に嵌め込み可能な構成である。
【００５５】
例えば、３個の位置決め部１１０のなかで、ある１つの位置決め部１１０のことを「特定の位置決め部１１０ｘ」という。３個の位置決め受け部１１１のなかで、ある１つの位置決め受け部１１１ｘのことを「特定の位置決め受け部１１１ｘ」という。該特定の位置決め受け部１１１ｘの位置は、回転中心線ＣＬを基準とした半径ｒ１のピッチ円上に設定されている。該特定の位置決め受け部１１１ｘを除き、他の２つの位置決め受け部１１１，１１１の位置は、回転中心線ＣＬを基準とした半径ｒ２のピッチ円上に設定されている。半径ｒ１，ｒ２は、回転中心線ＣＬから複数の位置決め受け部１１１，１１１，１１１ｘまでの個々の距離である。半径ｒ１は半径ｒ２よりも小さく設定されている。つまり、回転中心線ＣＬから複数の位置決め受け部１１１までの個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離ｒ１（半径ｒ１）が、他の距離ｒ２（半径ｒ２）と相違している。
【００５６】
一方、複数の位置決め凸部１１２，１１２，１１２は、複数の位置決め受け部１１１，１１１，１１１ｘの位置に対応するように位置している。３個の位置決め凸部１１２のなかで、ある１つの位置決め凸部１１２ｘのことを「特定の位置決め凸部１１２ｘ」という。該特定の位置決め凸部１１２ｘは、特定の位置決め受け部１１１ｘに嵌め込まれる。３個の長溝１１３のなかで、ある１つの長溝１１３ｘのことを「特定の長溝１１３ｘ」という。特定の位置決め受け部１１１ｘは、特定の長溝１１３ｘの一部に位置している。
【００５７】
このように、複数の位置決め受け部１１１と複数の位置決め凸部１１２とは、伝達用ホイール９０に対する補助ホイール１００の１つの位相でのみ、互いに個別に嵌め込み可能である。このため、ウォームギヤ機構４４の減速比、つまり各ホイール９０，１００の歯数がどのような値であっても、伝達用ホイール９０の歯９３に対する補助ホイール１００の歯１０３の相対的な位置を、最適な位置に適切に且つ容易に設定して、組み付けることができる。従って、ウォームギヤ機構４４の組立作業工数を低減することができる。
【００５８】
さらには、回転中心線ＣＬから複数の位置決め受け部１１１までの個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離ｒ１が、他の距離ｒ２と相違している。一方、複数の位置決め凸部１１２は、複数の位置決め受け部１１１の位置に対応するように位置している。このため、全ての位置決め受け部１１１の位置に、全ての位置決め凸部１１２の位置が合致した場合だけ、両者１１１，１１２を嵌め込むことができる。該両者１１１，１１２が互いに嵌め込まれた場合に、伝達用ホイール９０に対して補助ホイール１００の位相が自ずから決まる。従って、伝達用ホイール９０の歯９３に対する補助ホイール１００の歯１０３の相対的な位置を、最適な位置に適切に且つ容易に設定することができる。
【００５９】
全ての掛け爪部１２１、全ての掛け止め部１３１及び全ての貫通孔１３２は、回転中心線ＣＬを基準とした同心円に、且つ円周方向に等ピッチで配列されている。さらに、各掛け爪部１２１、各掛け止め部１３１及び各貫通孔１３２は、各々の位置決め部１１０よりも回転中心線ＣＬ寄りに位置している。
【００６０】
各々の第１貫通孔１３５の中心Ｐ１（回転中心線ＣＬを基準とした円周方向の中心Ｐ１）を、第１基準点Ｐ１とする。各々の第１基準点Ｐ１は等角度θ１で配列されている。各々の第１貫通孔１３５の円周方向の幅は、アーム１２２及び爪部１２３の幅よりも大きく設定されている。
【００６１】
円弧状の長溝１１３は、一端が第１基準点Ｐ１に位置し、他端が第２基準点Ｐ２に位置している。全ての長溝１１３は、第１基準点Ｐ１から同じ方向へ延びている。第１基準点Ｐ１から第２基準点Ｐ２までの角度はθ２である。つまり、長溝１１３の範囲（長さ）は角度θ２である。位置決め受け部１１１は第２基準点Ｐ２に位置している。凹部から成る該位置決め受け部１１１の深さは長溝１１３の深さよりも大きく設定されることが、より好ましい。
【００６２】
全ての貫通孔１３２は、第１基準点Ｐ１から同じ方向へ延びるとともに、長溝１１３に沿っている。円弧状の貫通孔１３２の範囲（長さ）は、角度θ２よりも大きい。傾斜面１３４の傾斜終点１３４ｂは、第２基準点Ｐ２よりも第１基準点Ｐ１寄りに位置している。
【００６３】
次に、伝達用ホイール９０に対する補助ホイール１００の位置合わせ及び取り付けの手順について、図１１〜図１３に基づき説明する。
【００６４】
先ず、図１１（ｂ）に示されるように、伝達用ホイール９０の合わせ面９４の上に補助ホイール１００を位置合わせするとともに、掛け爪部１２１の位置を第１貫通孔１３５に合わせる。このときに、位置決め凸部１１２、長溝１１３の一端、掛け爪部１２１、第１貫通孔１３５は、全て第１基準点Ｐ１に位置する。
【００６５】
なお、位置決め凸部１１２、円弧状の長溝１１３の一端、掛け爪部１２１、第１貫通孔１３５は、全て第１基準点Ｐ１に位置する例を挙げたが、位置決め凸部１１２と円弧状の長溝１１３の一端とが同じ位置にあり、さらに掛け爪部１２１と第１貫通孔１３５とが同じ位置にあればよい。つまり、位置決め凸部１１２と円弧状の長溝１１３の一端の位置は、掛け爪部１２１と第１貫通孔１３５とは同じ位置でなくてもよい。
【００６６】
次に、補助ホイール１００を、伝達用ホイール９０の合わせ面９４に重ねつつ第２基準点Ｐ２へ向かって回していく。この途中段階を図１２に示す。
【００６７】
図１２は図１１に対応するように表されており、組立途中の段階を示している。図１２（ａ）は、位置決め凸部１１２及び掛け爪部１２１が第１基準点Ｐ１から第２基準点Ｐ２へ向かって変位した状態を表している。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示された掛け爪部１２１と掛け止め部１３１の関係を、側方から見た断面図として表している。図１２（ｃ）は、図１２（ａ）に示された位置決め部１１０を、側方から見た断面図として表している。
【００６８】
図１２（ａ），（ｂ）に示されるように、爪部１２３は傾斜面１３４に接している。この状態から更に、伝達用ホイール９０に対し補助ホイール１００を第２基準点Ｐ２へ向かって回していく。この結果、爪部１２３は傾斜面１３４に案内されて補助ホイール１００の非合わせ面１０５側へ変位する。このため、補助ホイール１００は伝達用ホイール９０の合わせ面９４に接近していき、最後に合わせ面９４に重ね合わされる。その後、伝達用ホイール９０に対し補助ホイール１００を第２基準点Ｐ２へ向かって更に回していく。この結果、爪部１２３は第２基準点Ｐ２に達する。この組立最終段階を図１３に示す。
【００６９】
図１３は図８及び図１２に対応するように表されており、組立最終段階を示している。図１３（ａ）は、位置決め凸部１１２及び掛け爪部１２１が第２基準点Ｐ２に到達した状態を表している。図１３（ｂ）は、図１３（ａ）に示された掛け爪部１２１と掛け止め部１３１の関係を、側方から見た断面図として表している。図１３（ｃ）は、図１３（ａ）に示された位置決め部１１０を、側方から見た断面図として表している。
【００７０】
図８及び図１３に示されるように、爪部１２３は第２基準点Ｐ２に達することによって、非合わせ面１０５に掛け止められている。このときに、位置決め凸部１１２は第２基準点Ｐ２に位置することによって、位置決め受け部１１１に嵌め込まれる。このときに、嵌め込まれた瞬間に嵌め込みに伴う振動や嵌め込み音が発生し、組立作業者は目視せずとも組み立てが完了したことを認識可能となる。これで、伝達用ホイール９０に対する補助ホイール１００の位置合わせ及び取り付けの作業を完了する。つまり、伝達用ホイール９０に対して補助ホイール１００を角度θ２（回し角θ２）だけ相対的に回すことにより、ホイール９０，１００同士の位置合わせ及び組立を行うことができる。
【００７１】
このようにして、伝達用ホイール９０に補助ホイール１００を重ね合わせ、位置決め受け部１１１に位置決め凸部１１２を嵌め込むことにより、伝達用ホイール９０に補助ホイール１００を位置決めして、取り付けることができる。このため、図４に示されるように、位置決め受け部１１１に位置決め凸部１１２を嵌め込むことによって、伝達用ホイール９０の歯９３に対する補助ホイール１００の歯１０３の相対的な位置を、最適な位置に容易に設定することができる。このように互いに一体化された各ホイール９０，１００を、ウォーム８０に組み付けることによって、ウォーム８０と伝達用ホイール９０の少なくとも一方は、補助ホイール１００の回転方向へ、予め付勢される（プリロードの設定）。
【００７２】
さらには、位置決め受け部１１１は、補助ホイール１００の回転中心線ＣＬを基準とした円弧状の長溝１１３の一部に位置している。このため、円弧状の長溝１１３に位置決め凸部１１２を嵌め込んだ後に、伝達用ホイール９０と補助ホイール１００のいずれか一方を、回転中心線ＣＬを基準として回すことにより、長溝１１３に位置している位置決め受け部１１１に位置決め凸部１１２が嵌る。作業者は、伝達用ホイール９０の歯９３に対する補助ホイール１００の歯１０３の相対的な位置を、目視することなく最適な位置に確実に且つ容易に設定することができる。従って、組立工数を低減することができる。
【００７３】
さらには、伝達用ホイール９０に補助ホイール１００を重ね合わせることにより、掛け止め部１３１に掛け爪部１２１が掛け止まる。この結果、伝達用ホイール９０に補助ホイール１００を確実に且つ容易に組み付けることができる。組み付けられた補助ホイール１００は、伝達用ホイール９０に対して軸方向に変位することなく、安定した組み付け状態を維持する。
【００７４】
さらには、アーム１２２及び爪部１２３を第１貫通孔１３５に挿通した後に、補助ホイール１００に対して回転中心線ＣＬを基準に相対的に回すことによって、爪部１２３は傾斜面１３４に案内されながら補助ホイール１００の非合わせ面１０５に位置する。この結果、爪部１２３は非合わせ面１０５に弾性を有して掛け止まる。このように、伝達用ホイール９０に対して補助ホイール１００を重ね合わせて、相対的に回すだけの作業によって、伝達用ホイール９０に補助ホイール１００を一体的に取り付けることができるので、組み付け性が良い。
【００７５】
さらには、爪部１２３を非合わせ面１０５に掛け止めると同時に、位置決め凸部１１２が位置決め受け部１１１に嵌る。伝達用ホイール９０に対して補助ホイール１００を重ね合わせて、相対的に回すだけの作業によって、伝達用ホイール９０に補助ホイール１００を取り付けるとともに、伝達用ホイール９０の歯９３に対する補助ホイール１００の歯１０３の相対的な位置を、最適な位置に確実に且つ容易に設定することができる。このため、組み付け性が良い。
【００７６】
次に、ウォーム８０と伝達用ホイール９０と補助ホイール１００との噛み合い関係について、図１４に基づき説明する。
【００７７】
図１４（ａ）は、図４に示されたウォーム８０と伝達用ホイール９０と補助ホイール１００との噛み合い関係を側方から、つまり図４の矢視線１４方向から見て表している。なお、図１４（ａ）では、伝達用ホイール９０を想像線によって示している。また、補助ホイール１００については歯１０３だけを示している。
【００７８】
図１４（ｂ）は図１４（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。図１４（ｃ）は図１４（ａ）のｃ−ｃ線断面図であって、伝達用ホイール９０の歯幅方向中心線Ｌｗに沿った断面構成を示している。図１４（ｄ）は図１４（ａ）のｄ−ｄ線断面図であって、伝達用ホイール９０の合わせ面９４に沿った断面構成を示している。
【００７９】
図４及び図１４（ａ）に示されるように、ウォーム８０と伝達用ホイール９０との軸角（交差角）は９０°ではなく、「９０°±β°」である。ここで、角度βのことを「斜交角β」と言うことにする。このため、ウォームギヤ機構４４の噛合い作用線ＷＬ（ウォーム８０の回転中心線ＷＬ）は、一般的なウォームギヤ機構に対して伝達用ホイール９０の軸平面（伝達用ホイール９０の歯幅方向中心線Ｌｗ）から±β°の傾きを持つことになる。このため、ウォーム８０と噛み合う、伝達用ホイール９０の歯９３のそれぞれの噛み合い点は、伝達用ホイール９０の同一軸平面上にない。このようなウォームギヤ機構４４は、いわゆる「斜交軸ウォームギヤ機構」である。
【００８０】
ウォーム８０は金属製品、例えば機械構造用炭素鋼鋼材（ＪＩＳ−Ｇ−４０５１）等の鉄鋼製品である。一方、伝達用ホイール９０は、少なくとも複数の歯９３を含めてホイール本体９２が、ナイロン樹脂等の樹脂製品である。また、補助ホイール１００は、ナイロン樹脂等の樹脂製品である。金属製品のウォーム８０に樹脂製品のホイール９０，１００を噛合わせるようにしたので、噛合いを比較的円滑にすることができるとともに、騒音をより低減させることができる。さらには、ウォーム８０は金属製品であるから剛性が大きく弾性変形し難い。これに対して、ホイール９０，１００は樹脂製品であるから比較的剛性が小さく、ウォーム８０よりも弾性変形し易い。
【００８１】
ホイール９０，１００の歯９３，１０３は「平歯」である。このため、樹脂成型を行うときに、型抜きを簡単に行うことができる。
【００８２】
図１４（ｂ）に示されるように、補助ホイール１００の外径Ｄａは、伝達用ホイール９０の外径Ｄｔよりも大きく設定されている。詳しく述べると、伝達用ホイール９０はウォーム８０の真横に位置して噛み合っている。補助ホイール１００の歯１０３は、伝達用ホイール９０の合わせ面９４に沿ってウォーム８０の真上まで延びており、ウォーム８０の真上で互いに噛み合っている。
【００８３】
該歯１０３は、歯先部分（伝達用ホイール９０よりも径外方へ延びている部分）だけがウォーム軸４６の上に向かって突出するとともに、他の部分が窪んでおり、図５及び図６に示されるように、突出した下端面１０３ｕは補助ホイール１００の合わせ面１０４の高さに概ね一致している。つまり、歯１０３の歯先部分の歯幅は、補助ホイール１００の合わせ面１０４から非合わせ面１０５までの厚みＴｈと概ね同じである。このように歯１０３に窪み部１０３ｄ（図６参照）を設けたので、歯１０３が補助ホイール１００の回転方向に撓むときに、伝達用ホイール９０の合わせ面９４に接することなく、円滑に撓むことができる。
【００８４】
図１４（ａ）に示されるように、ウォーム８０は、ねじ山８１（つまり、歯８１）が例えば１条で設定されるとともに、ねじ山８１のピッチが一定に設定されている。ウォーム８０の歯８１の歯形及び伝達用ホイール９０の歯９３の歯形は、インボリュート又はほぼ台形である。インボリュート又はほぼ台形のウォーム８０の歯形に対して、伝達用ホイール９０の歯形を同じ形状にして創成歯切りすることにより、伝達用ホイール９０の歯形を得ることができる。ウォーム８０の歯８１の圧力角に対して、伝達用ホイール９０の歯９３の圧力角は同じである。
【００８５】
図７及び図８に示されるように、補助ホイール１００の歯１０３の歯形は、歯厚が概ね一定である略平板状の歯形である。つまり、補助ホイール１００の歯１０３は、歯末の歯厚よりも歯元の歯厚が若干大きい。しかも、該歯１０３の「歯たけ」（歯先円と歯底円との半径方向距離）は、伝達用ホイール９０の歯９３の「歯たけ」よりも大きい。このため、補助ホイール１００の歯１０３は、伝達用ホイール９０の歯９３に比べて、歯厚方向（補助ホイール１００の回転方向）へ弾性変形し易い。また、補助ホイール１００の歯１０３の歯形は、径方向から見ると略長方形であるため、軸方向（回転中心線ＣＬ方向）に変形しづらいので、軸方向の噛み合いのずれを防ぐことができ、噛み合いが安定する。
【００８６】
このようにして、補助ホイール１００の全ての歯１０３は、補助ホイール１００の回転方向（正転方向及び逆転方向の両方）へ「ばね特性」を有した撓み変形が可能に構成される。歯１０３のばね特性とは、歯１０３に加わる荷重と、該荷重によって生じる歯１０３の撓み量とに、予め設定された一定の特性を有している（歯１０３自体が「ばねの機能」を有している）ことをいう。つまり、歯１０３は板バネと同等の機能を有する。
【００８７】
このような補助ホイール１００は、あたかも、回転可能な円盤の外周面に対して、円盤の回転方向へ弾性変形が可能な多数の板バネを配列したようなものである。該多数の板バネは、補助ホイール１００の歯１０３の役割を果たすことになる。
【００８８】
ここで、ウォーム８０と各ホイール９０，１００の噛み合い関係の理解を容易にするために、ねじ山８１及び歯９３，１０３のことを、便宜的に次のように言うことにする。
【００８９】
図１４（ａ），（ｃ），（ｄ）に示されるように、実際のねじ山８１は連続した螺旋状の歯であるが、ここでは便宜的に、伝達用ホイール９０の歯９３に噛み合う３個の歯８１のことを、図右側から左側へ順に第１歯８１ａ、第２歯８１ｂ、第３歯８１ｃと言う。
【００９０】
図１４（ａ），（ｃ）に示されるように、伝達用ホイール９０の複数の歯９３において、ねじ山８１に噛み合う３個の歯９３のことを、図右側から左側へ順に第１歯９３ａ、第２歯９３ｂ、第３歯９３ｃと言う。
【００９１】
また、図１４（ａ），（ｄ）に示されるように、補助ホイール１００の複数の歯１０３において、ねじ山８１に噛み合う３個の歯１０３のことを、図右側から左側へ順に第１歯１０３ａ、第２歯１０３ｂ、第３歯１０３ｃと言う。第１歯１０３ａの位相は、伝達用ホイール９０の第１歯９３ａの位相に対応している。第２歯１０３ｂの位相は、伝達用ホイール９０の第２歯９３ｂの位相に対応している。第３歯１０３ｃの位相は、伝達用ホイール９０の第３歯９３ｃの位相に対応している。
【００９２】
補助ホイール１００の複数の歯１０３は、補助ホイール１００の回転方向へ「ばね特性」を有した撓み変形が可能に構成されている。このため、各々の歯１０３は、補助ホイール１００の回転方向へ撓んだ状態でウォーム８０の歯８１に接することで、ウォーム８０と伝達用ホイール９０の少なくとも一方を、補助ホイール１００の回転方向へ付勢することが可能である。つまり、複数の歯１０３は、ウォーム８０と伝達用ホイール９０の少なくとも一方を回転可能な構成である。詳しく述べると、補助ホイール１００の複数の歯１０３の少なくとも１つは、常に補助ホイール１００の回転方向へ撓んだ状態でウォーム８０の歯８１に接している。
【００９３】
例えば今、図１４（ａ），（ｃ）に示されるように、伝達用ホイール９０の第１歯９３ａの左の歯面が、ウォーム８０の第１歯８１ａの右の歯面に接している。このときに伝達用ホイール９０の他の歯９３、つまり第２歯９３ｂ及び第３歯９３ｃは、ウォーム８０のねじ山８１に接していない。
【００９４】
この噛み合い状態において、図１４（ａ），（ｄ）に示されるように、補助ホイール１００の第３歯１０３ｃの右の歯面が、ウォーム８０の第２歯８１ｂの左の歯面に弾性変形しつつ接している。このときに補助ホイール１００の他の歯１０３、つまり第１歯１０３ａ及び第２歯１０３ｂは、ウォーム８０のねじ山８１に接していない。
【００９５】
このように、伝達用ホイール９０の第１歯９３ａと補助ホイール１００の第３歯１０３ｃとによって、ウォーム８０のねじ山８１を軸方向に挟み込んでいる。従って、複数の歯１０３は、回転方向へ撓んだ状態でウォーム８０に接することによって、ウォーム８０と伝達用ホイール９０の少なくとも一方を、補助ホイール１００の回転方向へ付勢する。この結果、ウォーム８０の第１歯８１ａと伝達用ホイール９０の第１歯９３ａとの間のバックラッシδ（隙間δ）を除去することができる。つまり、ウォーム８０の歯８１と伝達用ホイール９０の歯９３との間のバックラッシδを除去することができる。
【００９６】
この図１４に示される噛み合い状態において、ウォーム８０を正転（矢印Ｒ１方向に回転）させると、各ホイール９０，１００は正転（矢印Ｒａ方向に回転）する。ウォーム８０の歯８１と伝達用ホイール９０の歯９３とは、上記バックラッシδが無い噛み合い状態を維持する。
【００９７】
図１５（ａ）は、図１４（ｃ）に対応させて表している。図１５（ｂ）は、図１４（ｄ）に対応させて表している。図１５（ａ）は、ウォーム８０の歯８１に伝達用ホイール９０の歯９３が全く接していない場合を示している。この場合には、ウォーム８０の第１歯８１ａと伝達用ホイール９０の第１歯９３ａとの間、及びウォーム８０の第１歯８１ａと伝達用ホイール９０の第２歯９３ｂとの間には、バックラッシδを有している。しかし、図１５（ｂ）に示されるように、補助ホイール１００の複数の歯１０３の少なくとも１つ、つまり第３歯１０３ｃは、補助ホイール１００の回転方向へ撓んだ状態でウォーム８０の第２歯８１ｂに接している。
【００９８】
このため、少なくともウォーム８０の歯８１に伝達用ホイール９０の歯９３が接するまでは、補助ホイール１００の複数の歯１０３の少なくとも１つは、補助ホイール１００の回転方向へ撓んだ状態でウォーム８０の歯８１に接している。つまり、複数の歯１０３の少なくとも１つは、ウォーム８０と伝達用ホイール９０の少なくとも一方を、前記回転方向へ付勢する。この結果、ウォーム８０の歯８１と伝達用ホイール９０の歯９３との間のバックラッシの影響を確実に低減することができる。
【００９９】
図１６（ａ）は、図１４（ｃ）に対応させて表している。図１６（ｂ）は、図１４（ｄ）に対応させて表している。ウォーム８０を、図１４に示されている正転状態から、図１６に示される逆転（矢印Ｒ２方向に回転）に切り換えると、各ホイール９０，１００は逆転（矢印Ｒｂ方向に回転）する。この結果、ウォーム８０の第１歯８１ａは、図１４（ｃ）に示す第１歯９３ａに噛み合っている（接していた）状態から、図１６（ａ）に示す第２歯９３ｂに噛み合う（接する）状態に切り替わる。しかし、この切り替わった時点では、図１６（ｂ）に示されるように、補助ホイール１００の第３歯１０３ｃはウォーム８０の第２歯８１ｂに撓んだ状態で、まだ接している。
【０１００】
このように、ウォーム８０を正転から逆転に切り換えることによって、逆転方向に切り換わる直前にウォーム８０に噛み合っていた伝達用ホイール９０の第１歯９３ａから、該第１歯９３ａとは異なる第２歯９３ｂに噛み合うまでの間には、補助ホイール１００の第３歯１０３ｃは、補助ホイール１００の回転方向へ撓んだ状態で歯８１に接する。このため、ウォーム８０の回転方向が正転方向から逆転方向へ切り換えられたときに、逆転したウォーム８０の歯８１は伝達用ホイール９０の歯９３に緩やかに接触する。歯８１，９３同士が当たることによる打音の発生を抑制することができる。
【０１０１】
以上の説明から明らかなように、補助ホイール１００の複数の歯１０３の少なくとも１つは、常に補助ホイール１００の回転方向へ撓んだ状態でウォーム８０の歯８１に接している。このため、ウォーム８０と伝達用ホイール９０との間で、トルクの伝達が無いときには、複数の歯１０３の少なくとも１つは、ウォーム８０と伝達用ホイール９０の少なくとも一方を、前記回転方向へ付勢する。
【０１０２】
例えば、ウォーム８０から伝達用ホイール９０にトルクが伝達されていないときに、伝達用ホイール９０が外力により逆転されて、ウォーム８０に当たる場合が有り得る。しかし、補助ホイール１００の複数の歯１０３が、補助ホイール１００の回転方向へ撓んだ状態でウォーム８０の歯８１に接している。このため、逆転した伝達用ホイール９０の歯９３は、ウォーム８０の歯８１に衝当することなく、緩やかに当たって噛合う。歯８１，９３同士が当たることによる打音の発生を防止することができる。さらには、ウォーム８０から伝達用ホイール９０にトルクが伝達されていないときに、伝達用ホイール９０が外力により逆転されることを、ばね特性を有している歯１０３によって抑制し続ける。このため、ウォーム８０の歯８１と伝達用ホイール９０の歯９３との間のバックラッシの影響を確実に低減することができる。
【０１０３】
さらには、ウォームギヤ機構４４を長期間にわたって使用することにより、ウォーム８０の歯８１や伝達用ホイール９０の歯９３が摩耗して、バックラッシが増大しようとした場合であっても、補助ホイール１００の複数の歯１０３が、補助ホイール１００の回転方向へ撓んだ状態でウォーム８０の歯８１に接している。このため、バックラッシの調整作業をする必要はない。
【０１０４】
以上の説明をまとめると、次の通りである。
ウォームギヤ機構４４は、ウォーム８０と、該ウォーム８０と負荷との間にトルクを伝達するための伝達用ホイール９０と、ウォーム８０の歯８１と伝達用ホイール９０の歯９３との間のバックラッシを低減するための補助ホイール１００とによって構成される。このため、伝達用ホイール９０は、トルクを伝達する機能を有していればよいので、十分な強度を有するように容易に設計することが可能である。この結果、ウォームギヤ機構４４の耐久性を容易に高めることができる。
【０１０５】
さらに、補助ホイール１００の複数の歯１０３は、補助ホイール１００の回転方向へ「ばね特性」を有した撓み変形が可能に構成される。ばね特性を有して撓み変形が可能な、複数の歯１０３は、前記回転方向へ撓んだ状態でウォーム８０に接することによって、ウォーム８０と伝達用ホイール９０の少なくとも一方を、前記回転方向へ付勢する。この結果、ウォーム８０の歯８１と伝達用ホイール９０の歯９３との間のバックラッシを低減することができる。
【０１０６】
このように、補助ホイール１００の複数の歯１０３自体が、ばね特性を有して撓み変形可能なので、バックラッシを低減するための別個の部品は必要ない。従って、バックラッシを低減するようにしたウォームギヤ機構４４の構成を簡略化することができ、部品数を少なくすることができるとともに、組立工数を少なくすることができる。
【０１０７】
さらには、電動パワーステアリング装置１０において、電動モータ４３が発生したトルクをステアリング系２０に伝達する動力伝達機構として、バックラッシを除去したウォームギヤ機構４４を採用したので、動力伝達機構４４の耐久性を、より高めることができる。
【０１０８】
さらには、ウォームギヤ機構４４のバックラッシを除去することによって、ステアリングホイール２１を操舵するときの歯８１，９３同士の打音の発生を、より抑制することができる。この結果、車室内の騒音を一層低減することができる。例えば、車両の直進走行時には、ウォーム８０から伝達用ホイール９０にトルクが伝達されない。この走行状態において、車両の走行振動の影響を受けて歯同士が当たって打音を発生することを、極力抑制することができる。
【０１０９】
さらには、ウォームギヤ機構４４のバックラッシを除去することによって、ウォーム８０に対する伝達用ホイール９０の良好な噛合い状態を維持することができる。このため、ステアリングホイール２１を切り返し操作したときに、ウォームギヤ機構４４からステアリング系２０に補助トルクが伝達される時間遅れの発生を抑制することができる。さらには、バックラッシを除去したので、ウォーム８０によって伝達用ホイール９０を回転させた場合に、歯８１，９３同士が衝当することなく、緩やかに当たって噛合うので、ステアリングホイール２１の切り返し作動を良好にすることができる。このようなことから、電動パワーステアリング装置１０の操舵感覚（操舵フィーリング）を、より高めることができる。
【実施例２】
【０１１０】
実施例２に係るウォームギヤ機構及びこれを用いた電動パワーステアリング装置について、図１７〜図２０に基づき説明する。図１７は上記図５に対応して表している。図１８は上記図６に対応して表している。図１９は上記図７に対応して表している。図２０は上記図８に対応して表している。
【０１１１】
実施例２のウォームギヤ機構４４Ａ及びこれを用いた電動パワーステアリング装置１０Ａは、上記図５〜図８に示されている位置決め部１１０、掛け爪部１２１、掛け止め部１３１の配置関係を、図１７〜図２０に示された実施例２の位置決め部１１０Ａ、掛け爪部１２１Ａ、掛け止め部１３１Ａの配置関係に変更したことを特徴とし、他の構成については上記図１〜図１６に示す構成と同じなので、説明を省略する。
【０１１２】
具体的には、実施例２のウォームギヤ機構４４Ａは、ウォーム８０と、該ウォーム８０に噛み合うトルク伝達用ウォームホイール９０Ａと、該トルク伝達用ウォームホイール９０Ａに設けられる補助ウォームホイール１００Ａと、から成る。トルク伝達用ウォームホイール９０Ａ（伝達用ホイール９０Ａ）は、上記実施例１の伝達用ウォームホイール９０に対して実質的に同じ構成であり、筒状のボス部９１Ａと、ボス部９１Ａの外周部分に一体に形成された円盤状のホイール本体９２Ａと、から成る一体成形品の歯車である。補助ウォームホイール１００Ａ（補助ホイール１００Ａ）は、上記実施例１の補助ホイール１００に対して実質的に同じ構成である。
【０１１３】
複数（実施例２では３個）の位置決め部１１０Ａは、上記実施例１の位置決め部１１０に対して実質的に同じ構成であり、位置決め受け部１１１Ａと位置決め凸部１１２Ａとから成る。複数の位置決め受け部１１１Ａは、上記実施例１の複数の位置決め受け部１１１に対して実質的に同じ構成であり、伝達用ホイール９０Ａの合わせ面９４に形成されている。該複数の位置決め受け部１１１Ａは、複数の長溝１１３Ａの一部に位置している。該複数の長溝１１３Ａは、上記実施例１の複数の長溝１１３に対して実質的に同じ構成であり、伝達用ホイール９０Ａの合わせ面９４に形成されている。複数の位置決め凸部１１２Ａは、上記実施例１の複数の位置決め凸部１１２に対して実質的に同じ構成であり、補助ホイール１００Ａの合わせ面１０４に形成されている。
【０１１４】
複数（実施例２では３個）の掛け爪部１２１Ａは、上記実施例１の掛け爪部１２１に対して実質的に同じ構成であり、補助ホイール１００Ａの合わせ面１０４に形成されている。該複数の掛け爪部１２１Ａの各爪部１２３は、アーム１２２から補助ホイール１００Ａの径外方へ向かって突出している。
【０１１５】
複数（実施例２では３個）の掛け止め部１３１Ａは、上記実施例１の掛け止め部１３１に対して実質的に同じ構成であり、伝達用ホイール９０Ａに形成されている。該複数の掛け止め部１３１Ａの各傾斜面１３４は、伝達用ホイール９０Ａに形成されている貫通孔１３２の、円弧状の縁１３３Ａ（外周縁１３３Ａ）に沿っている。
【０１１６】
ここで、次のように定義する。図１８に示されるように、伝達用ホイール９０Ａの一方の面９４、つまり補助ホイール１００Ａが重ね合わされる面９４のことを「伝達用ホイール９０Ａの合わせ面９４」という。該伝達用ホイール９０Ａの他方の面９５Ａ、つまり合わせ面９４とは反対側の面のなかで、爪部１２３の掛け止め面１２３ａが掛けられる面９５Ａのことを「伝達用ホイール９０Ａの非合わせ面９５Ａ」という。補助ホイール１００Ａの一方の面１０４、つまり伝達用ホイール９０Ａに重ね合わされる面１０４のことを「補助ホイール１００Ａの合わせ面１０４」という。
【０１１７】
補助ホイール１００Ａの合わせ面１０４から爪部１２３の下面１２３ａまでの高さＨｉＡは、伝達用ホイール９０Ａの合わせ面９４から非合わせ面９５Ａまでの厚みＴｈＡよりも、若干小さく設定されている。
【０１１８】
以下に、各々の位置決め部１１０Ａの配置について詳しく説明する。図２０に示されるように、各々の位置決め部１１０Ａは、回転中心線ＣＬを基準として円周方向に等ピッチで配列されている。複数の位置決め受け部１１１Ａと複数の位置決め凸部１１２Ａとは、伝達用ホイール９０Ａに対する補助ホイール１００Ａの１つの位相でのみ、互いに個別に嵌め込み可能な構成である。
【０１１９】
例えば、３個の位置決め部１１０Ａのなかで、ある１つの位置決め部１１０Ａｘのことを「特定の位置決め部１１０Ａｘ」という。３個の位置決め受け部１１１Ａのなかで、ある１つの位置決め受け部１１１Ａｘのことを「特定の位置決め受け部１１１Ａｘ」という。該特定の位置決め受け部１１１Ａｘの位置は、回転中心線ＣＬを基準とした半径ｒ１のピッチ円上に設定されている。該特定の位置決め受け部１１１Ａｘを除き、他の２つの位置決め受け部１１１Ａ，１１１Ａの位置は、回転中心線ＣＬを基準とした半径ｒ２のピッチ円上に設定されている。半径ｒ１，ｒ２は、回転中心線ＣＬから複数の位置決め受け部１１１Ａ，１１１Ａ，１１１Ａｘまでの個々の距離である。半径ｒ１は半径ｒ２よりも小さく設定されている。つまり、回転中心線ＣＬから複数の位置決め受け部１１１までの個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離ｒ１（半径ｒ１）が、他の距離ｒ２（半径ｒ２）と相違している。
【０１２０】
一方、複数の位置決め凸部１１２Ａ，１１２Ａ，１１２Ａは、複数の位置決め受け部１１１Ａ，１１１Ａ，１１１Ａｘの位置に対応するように位置している。３個の位置決め凸部１１２Ａのなかで、ある１つの位置決め凸部１１２Ａｘのことを「特定の位置決め凸部１１２Ａｘ」という。該特定の位置決め凸部１１２Ａｘは、特定の位置決め受け部１１１Ａｘに嵌め込まれる。また、３個の長溝１１３Ａのなかで、ある１つの長溝１１３Ａｘのことを「特定の長溝１１３Ａｘ」という。特定の位置決め受け部１１１Ａｘは、特定の長溝１１３Ａｘの一部に位置している。
【０１２１】
実施例２によれば、上記実施例１の作用、効果と同様の作用、効果を発揮する。
【実施例３】
【０１２２】
実施例３に係るウォームギヤ機構及びこれを用いた電動パワーステアリング装置について、図２１〜図２５に基づき説明する。図２１は上記図５に対応して表している。図２２は上記図６に対応して表している。図２３は上記図７に対応して表している。図２４は上記図１１に対応して表している。図２５は上記図１３に対応して表している。
【０１２３】
実施例３のウォームギヤ機構４４Ｂ及びこれを用いた電動パワーステアリング装置１０Ｂは、上記図５〜図１３に示されている実施例１の位置決め受け部１１１及び位置決め凸部１１２を、図２１〜図２５に示される掛け止め部１３１Ｂ及び掛け爪部１２１Ｂが兼ねている構成に変更したことを特徴とし、他の構成については上記図１〜図１６に示す構成と同じなので、説明を省略する。
【０１２４】
具体的には、実施例３のウォームギヤ機構４４Ｂは、実施例１のウォームギヤ機構４４と同じ構成である。複数の掛け爪部１２１Ｂは、複数の掛け爪部１２１と同じ構成である。複数の掛け止め部１３１Ｂは、補助ホイール１００の非合わせ面１０５に形成された複数の凹部１３１ａを有する。全ての凹部１３１ａは、第２基準点Ｐ２に位置しており、複数の掛け爪部１２１Ｂの掛け止め面１２３ａが嵌ることが可能であり、底面が平坦に形成されている。
【０１２５】
図２２に示されるように、伝達用ホイール９０の合わせ面９４から爪部１２３の掛け止め面１２３ａまでの高さＨｉＢは、補助ホイール１００の合わせ面１０４から凹部１３１ａまでの厚みＴｈＢよりも、若干小さく設定されている。このため、図２５に示されるように、爪部１２３は傾斜面１３４に案内されながら第２基準点Ｐ２まで達したときに、非合わせ面１０５の凹部１３１ａに弾性を有して掛け止められる。
【０１２６】
このように、図６に示される実施例１の位置決め凸部１１２は、実施例３の掛け爪部１２１Ｂによって構成される。また、図６に示される実施例１の位置決め受け部１１１は、実施例３の掛け止め部１３１Ｂによって構成される。このため、掛け爪部１２１Ｂは、掛け止め部１３１Ｂに嵌め込まれ且つ掛け止められて、回転中心線ＣＬに沿う方向への変位を規制される。従って、補助ホイール１００は、伝達用ホイール９０に位置決めされ且つ取り付けられる。
【０１２７】
以下に、各々の掛け爪部１２１Ｂ及び各々の掛け止め部１３１Ｂの配置について詳しく説明する。図２３に示されるように、各々の掛け爪部１２１Ｂ及び各々の掛け止め部１３１Ｂは、回転中心線ＣＬを基準として円周方向に等ピッチで配列されている。複数の掛け爪部１２１Ｂと複数の掛け止め部１３１Ｂとは、伝達用ホイール９０に対する補助ホイール１００の１つの位相でのみ、互いに個別に嵌め込み可能な構成である。
【０１２８】
例えば、３個の掛け爪部１２１Ｂのなかで、ある１つの掛け爪部１２１Ｂｘのことを「特定の掛け爪部１２１Ｂｘ」という。該特定の掛け爪部１２１Ｂｘの位置は、回転中心線ＣＬを基準とした半径ｒ１１のピッチ円上に設定されている。該特定の掛け爪部１２１Ｂｘを除き、他の２つの掛け爪部１２１Ｂ、１２１Ｂの位置は、回転中心線ＣＬを基準とした半径ｒ１２のピッチ円上に設定されている。半径ｒ１１，ｒ１２は、回転中心線ＣＬから複数の掛け爪部１２１Ｂ，１２１Ｂ，１２１Ｂｘまでの個々の距離である。半径ｒ１１は半径ｒ１２よりも小さく設定されている。つまり、回転中心線ＣＬから複数の掛け爪部１２１Ｂまでの個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離ｒ１１（半径ｒ１１）が、他の距離ｒ１２（半径ｒ１２）と相違している。
【０１２９】
一方、複数の掛け止め部１３１Ｂ，１３１Ｂ，１３１Ｂは、複数の掛け爪部１２１Ｂ，１２１Ｂ，１２１Ｂｘの位置に対応するように位置している。３個の掛け止め部１３１Ｂのなかで、ある１つの掛け止め部１３１Ｂｘのことを「特定の掛け止め部１３１Ｂｘ」という。該特定の掛け止め部１３１Ｂｘは、特定の掛け爪部１２１Ｂｘに掛け止められる。
【０１３０】
実施例３によれば、上記実施例１の作用、効果と同様の作用、効果を発揮する。さらに、実施例３によれば、掛け爪部１２１Ｂが位置決め凸部の機能を兼ね備えているとともに、掛け止め部１３１Ｂが位置決め受け部の機能を兼ね備えている。従って、実施例１の位置決め受け部１１１及び位置決め凸部１１２は不要である。このため、補助ホイール１００を伝達用ホイール９０に位置決めし且つ取り付ける構成を、簡単にできる。
【０１３１】
なお、実施例３の構成は、上記実施例２にも採用することが可能である。つまり、掛け爪部１２１Ｂを補助ホイール１００に形成するとともに掛け止め部１３１Ｂを伝達用ホイール９０に形成することが可能である。
【実施例４】
【０１３２】
実施例４に係るウォームギヤ機構及びこれを用いた電動パワーステアリング装置について、図２６〜図３０に基づき説明する。図２６は上記図５に対応して表している。図２７は上記図６に対応して表している。図２８は上記図７に対応して表している。図２９は上記図９に対応して表している。図３０は上記図１０に対応して表している。
【０１３３】
実施例４のウォームギヤ機構４４Ｃ及びこれを用いた電動パワーステアリング装置１０Ｃは、上記図３〜図１７に示されている補助ウォームホイール１００を、図２６〜図３０に示される補助ウォームホイール１００Ｃの構成に変更したことを特徴とし、他の構成については上記図１〜図１６に示す構成と同じなので、説明を省略する。
【０１３４】
具体的には、実施例４のウォームギヤ機構４４Ｃは、ウォーム８０と、該ウォーム８０に噛み合うトルク伝達用ウォームホイール９０Ｃと、該トルク伝達用ウォームホイール９０Ｃに設けられる補助ウォームホイール１００Ｃと、から成る。
【０１３５】
トルク伝達用ウォームホイール９０Ｃ（伝達用ホイール９０Ｃ）は、実施例１の伝達用ウォームホイール９０に対して実質的に同じ構成であり、筒状のボス部９１Ｃと、該ボス部９１Ｃの外周部分に一体に形成された円盤状のホイール本体９２Ｃと、から成る一体成形品の歯車である。該ホイール本体９２Ｃの外周面には、全周にわたって複数の歯９３が形成されている。このような伝達用ホイール９０Ｃは、少なくとも複数の歯９３を含めてホイール本体９２Ｃが樹脂の成形品によって構成される。
【０１３６】
補助ウォームホイール１００Ｃ（補助ホイール１００Ｃ）は、ウォーム８０とトルク伝達用ウォームホイール９０Ｃとの間の、バックラッシを除去するために設けられた、補助的な歯車である。以下、補助ウォームホイール１００Ｃのことを適宜「補助ホイール１００Ｃ」という。
【０１３７】
伝達用ホイール９０Ｃと補助ホイール１００Ｃとは、回転中心線ＣＬに沿って一列に配列されている。補助ホイール１００Ｃの回転中心線（中心）は、伝達用ホイール９０Ｃの回転中心線ＣＬと同一である。補助ホイール１００Ｃは、伝達用ホイール９０Ｃよりも薄肉の環状の部材であって、伝達用ホイール９０Ｃの一方の面９４Ｃ（ホイール本体９２Ｃの一方の面９４Ｃ）に重ね合わされるとともに、相対的な軸方向移動と相対回転の両方が規制されて取り付けられている。
【０１３８】
該補助ホイール１００Ｃは、伝達用ホイール９０Ｃに重ねて取り付けられる円盤状のボス部１０１ａと、該ボス部１０１ａの外周部分に一体に形成された環状の付勢部材１０１ｂと、該付勢部材１０１ｂの外周部分に一体に形成された環状のホイール本体１０１ｃと、から成る一体成形品の歯車である。
【０１３９】
ここで、次のように定義する。図２７に示されるように、伝達用ホイール９０Ｃのボス部９１Ｃの一方の面９４Ｃ、つまり補助ホイール１００Ｃが重ね合わされる面９４Ｃのことを「伝達用ホイール９０Ｃの合わせ面９４Ｃ」という。補助ホイール１００Ｃのボス部１０１ａの一方の面１０４Ｃ、つまり伝達用ホイール９０Ｃに重ね合わされる面１０４Ｃのことを「補助ホイール１００Ｃの合わせ面１０４Ｃ」という。補助ホイール１００Ｃのボス部１０１ａの他方の面１０５Ｃ、つまり合わせ面１０４Ｃとは反対側の面１０５Ｃのことを「補助ホイール１００Ｃの非合わせ面１０５Ｃ」という。
【０１４０】
図２７〜図３０に示されるように、補助ホイール１００Ｃは、伝達用ホイール９０Ｃに重ね合わされるとともに、互いの合わせ面９４Ｃ，１０４Ｃに設けられた複数（実施例４では３個）の位置決め部１１０によって位置決めされて、取り付けられる部品である。位置決め部１１０は、図５〜図１１に示される実施例１の位置決め部１１０と同じ構成であり、位置決め受け部１１１と位置決め凸部１１２とから成る。
【０１４１】
位置決め受け部１１１は、伝達用ホイール９０Ｃの合わせ面９４Ｃと補助ホイール１００Ｃの合わせ面１０４Ｃとのいずれか一方に形成されている。位置決め凸部１１２は、伝達用ホイール９０Ｃの合わせ面９４Ｃと補助ホイール１００Ｃの合わせ面１０４Ｃとのいずれか他方に形成されている。実施例４では、位置決め受け部１１１は補助ホイール１００Ｃの合わせ面１０４Ｃに形成され、位置決め凸部１１２は伝達用ホイール９０Ｃの合わせ面９４Ｃに形成されている。
【０１４２】
図２７〜図３０に示されるように、伝達用ホイール９０Ｃは、合わせ面９４Ｃから回転中心線ＣＬに沿って補助ホイール１００Ｃへ向かうように延びた、複数（実施例４では３個）の掛け爪部１２１を有している。補助ホイール１００Ｃは、１個又は複数の掛け爪部１２１を掛け止めるための、複数（実施例４では３個）の掛け止め部１３１を有している。掛け爪部１２１は、図５〜図１１に示される実施例１の位置決め部掛け爪部１２１と同じ構成である。掛け止め部１３１は、図５〜図１１に示される実施例１の掛け止め部１３１と同じ構成である。各掛け爪部１２１がそれぞれの掛け止め部１３１に掛け止められることにより、補助ホイール１００Ｃは伝達用ホイール９０Ｃに取り付けられる。
【０１４３】
補助ホイール１００Ｃのホイール本体１０１ｃは、外周部分に複数の歯１０３Ｃを一体に形成した樹脂の成形品であり、付勢部材１０１ｂがインサート成型によって一体に組み込まれている。該歯１０３Ｃの歯数は、伝達用ホイール９０Ｃの歯９３の歯数と同じである。
【０１４４】
このような補助ホイール１００Ｃは、複数の歯１０３Ｃを伝達用ホイール９０Ｃ側へ向かって延ばした、いわゆる冠状（キャップ状とも言う。）の歯車である。複数の歯１０３Ｃは、回転中心線ＣＬに対して平行に延びる。つまり、冠状を呈する補助ホイール１００Ｃは、歯１０３Ｃが伝達用ホイール９０Ｃの外周面を囲うようにして、伝達用ホイール９０Ｃに重ねることで、ウォーム８１に噛合わせるようにしたものである。
【０１４５】
一方、図２６及び図２７に示されるように、付勢部材１０１ｂは、補助ホイール１００Ｃを伝達用ホイール９０Ｃ側に付勢する。言い換えると、付勢部材１０１ｂは、ホイール本体１０１ｃの複数の歯１０３Ｃを、補助ホイール１００Ｃの回転中心線ＣＬに沿う方向で、且つ、ウォーム８１の歯先側から歯底側へ付勢するように構成した部材である。従って、補助ホイール１００Ｃは、ウォーム８１に対してバックラッシを有することなく噛み合うことになる。
【０１４６】
図２７及び図２８に示されるように、補助ホイール１００Ｃの付勢部材１０１ｂは、ホイール本体１０１ｃに組み込まれた中空円板状の外円部１０７Ｃと、該外円部１０７Ｃの内径よりも小径であって伝達用ホイール９０Ｃに取り付けられる中空円板状の内円部１０８Ｃと、該内円部１０８Ｃから外円部１０７Ｃへ向かって放射状に延びて該外円部１０７Ｃに繋がれている平板状の複数の弾性アーム１０９Ｃと、から成る一体成型品である。該付勢部材１０１ｂは、ばね鋼鋼材などの金属製の板からなる一体成形品、例えばプレス加工品である。
【０１４７】
外円部１０７Ｃ、内円部１０８Ｃ及び弾性アーム１０９Ｃの板厚は、同一である。外円部１０７Ｃ及び内円部１０８Ｃは補助ホイール１００Ｃの中心、すなわち伝達用ホイール９０Ｃの回転中心ＣＬと同一である。外円部１０７Ｃの位置は、内円部１０８Ｃの位置に対し、補助ホイール１００Ｃの回転中心線ＣＬに沿って一定距離Ｈｃ（図２７参照）だけオフセットしている。この一定距離Ｈｃのことをオフセット量Ｈｃと言う。外円部１０７Ｃは、内円部１０８Ｃに対して略平行である。
【０１４８】
このような構成の該付勢部材１０１ｂは、ホイール本体１０１ｃから中央部分へ向かって傾斜する、頭切り円錐形状を呈した、いわゆる概ね「皿ばね」状の弾性部材である。円錐形の底は、水平な平坦面からなる内円部１０８Ｃである。概ね皿ばね状の付勢部材１０１ｂは、伝達用ホイール９０Ｃのホイール本体９２Ｃの一方の面９４Ｃへ向かって低くなるように配置される。皿ばね状の付勢部材１０１ｂであるから、オフセット量Ｈｃが大きいほど、付勢力は大きくなる。従って、オフセット量Ｈｃを適宜設定することにより、ホイール本体１０１ｃの歯１０３Ｃをウォーム８１の歯底へ向かって付勢する付勢力を、最適な値に設定することができる。
【０１４９】
図２６に示されているように、ウォームギヤ機構４４Ｃが組み立てられている状態では、複数の弾性アーム１０９Ｃの一定の付勢力によって、補助ホイール１００Ｃの少なくとも１つの歯１０３Ｃがウォーム８０の歯８１の歯底へ向かって、すなわち矢印Ｓｐ方向へ付勢されている。このため、ウォーム８０の歯８１と補助ホイール１００Ｃの歯１０３Ｃとの間のバックラッシは零であり、歯８１，１０３Ｃ同士の接触面には一定の接触圧、いわゆる予圧（「プリロード」とも言う）が付与されている。ウォーム８０が停止状態にあるときには、ウォーム８０の歯８１と伝達用ホイール９０Ｃの歯９３との間には若干のバックラッシを有している。
【０１５０】
その後、ウォーム８０は正転方向へ回転したときに、先に補助ホイール１００Ｃの歯１０３Ｃの歯面を押して補助ホイール１００Ｃを回転させようとする。このときに、補助ホイール１００Ｃの歯１０３Ｃには、自己の圧力角に応じて、ウォーム８０の歯８１の歯底から離れる方向（矢印Ｓｐとは反対方向）への分力が働く。このため、補助ホイール１００Ｃの歯１０３Ｃは、複数の弾性アーム１０９Ｃの付勢力に抗して、ウォーム８０の歯８１の歯底から離れる方向へ変位する。補助ホイール１００Ｃの歯１０３Ｃが変位した結果、歯８１，１０３Ｃ間にバックラッシが発生する。この結果、ウォーム８０の歯８１が伝達用ホイール９０Ｃの歯９３に接触し、伝達用ホイール９０Ｃを正転方向へ回し始める。
【０１５１】
このようにして、ウォーム８０の歯８１を伝達用ホイール９０Ｃの歯９３に緩やかに当てることができる。このため、ウォームギヤ機構４４Ｃの耐久性を、より一層高めることができる。しかも、ウォーム８０の歯８１と伝達用ホイール９０Ｃの歯９３との間のバックラッシを除去することができるので、歯８１，９３同士の打音の発生を、より抑制することができる。
【０１５２】
以下に、各々の位置決め部１１０の配置について詳しく説明する。実施例４の各々の位置決め部１１０の配置は、図８〜図１０に示される実施例１の各々の位置決め部１１０の配置と同じであり、回転中心線ＣＬを基準として円周方向に等ピッチで配列されている。つまり、図２８〜図３０に示されるように、複数の位置決め受け部１１１と複数の位置決め凸部１１２とは、伝達用ホイール９０に対する補助ホイール１００の１つの位相でのみ、互いに個別に嵌め込み可能な構成である。
【０１５３】
例えば、特定の位置決め受け部１１１ｘは、３個の位置決め受け部１１１のなかで、ある１つの位置決め受け部１１１ｘである。特定の位置決め凸部１１２ｘは、３個の位置決め凸部１１２のなかで、ある１つの位置決め凸部１１２ｘである。特定の長溝１１３ｘは、３個の長溝１１３のなかで、ある１つの長溝１１３ｘである。
【０１５４】
実施例４によれば、上記実施例１の作用、効果と同様の作用、効果を発揮する。さらに、実施例４によれば、ウォーム８０の歯８１と補助ホイール１００Ｃの歯１０３Ｃとの間のバックラッシを、ウォーム８０の歯８１と伝達用ホイール９０Ｃの歯９３との間のバックラッシよりも小さく設定し、伝達用ホイール９０Ｃに補助ホイール１００Ｃを重ね合わせるとともに、付勢部材１０１ｂによって補助ホイール１００Ｃの歯１０３Ｃをウォーム８０の歯８１の歯底へ向かって付勢するだけの簡単な構成によって、ウォームギヤ機構４４Ｃの耐久性を高めることができる。
【実施例５】
【０１５５】
実施例５に係るウォームギヤ機構及びこれを用いた電動パワーステアリング装置について、図３１及び図３２に基づき説明する。図３１は上記図８に対応して表している。図３２は上記図１０に対応して表している。
【０１５６】
実施例５のウォームギヤ機構４４Ｄ及びこれを用いた電動パワーステアリング装置１０Ｄは、上記図７〜図１０に示されている複数の位置決め部１１０の配置を、図３１及び図３２に示される配置に変更したことを特徴とし、他の構成については上記図１〜図１６に示す実施例１の構成と同じなので、説明を省略する。なお、複数の掛け爪部１２１及び複数の掛け止め部１３１の配置は、実施例１の配置と同じである。
【０１５７】
具体的には、図３１及び図３２に示されるように、実施例５の各位置決め受け部１１１、各位置決め凸部１１２及び各長溝１１３の位置は、全て回転中心線ＣＬを基準とした半径ｒ２のピッチ円上に設定されている。さらに、各々の位置決め部１１０は、回転中心線ＣＬを基準として円周方向に不等ピッチで配列されている。このため、複数の位置決め受け部１１１，１１１，１１１ｘ同士の互いに隣接し合う個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離が、他の距離と相違している。
【０１５８】
実施例１と同様に、特定の位置決め受け部１１１ｘは、３個の位置決め受け部１１１のなかで、ある１つの位置決め受け部１１１ｘである。特定の位置決め凸部１１２ｘは、３個の位置決め凸部１１２のなかで、ある１つの位置決め凸部１１２ｘである。特定の長溝１１３ｘは、３個の長溝１１３のなかで、ある１つの長溝１１３ｘである。
【０１５９】
詳しく述べると、３個の長溝１１３は、一端が第１基準点Ｐ１に位置し、他端が第２基準点Ｐ２に位置している。全ての長溝１１３は、第１基準点Ｐ１から同じ方向へ延びている。第１基準点Ｐ１から第２基準点Ｐ２までの角度はθ２である。
【０１６０】
特定の長溝１１３ｘを除き、他の２つの長溝１１３，１１３の一端が位置する第１基準点Ｐ１，Ｐ１間の角度θ１は１２０°である。回転中心線ＣＬを基準とし、他の２つの長溝１１３，１１３の位相に対して、特定の長溝１１３ｘの位相は、角度αだけずれている（オフセットしている）。このため、他の２つの長溝１１３，１１３と特定の長溝１１３ｘとの間の角度は、一方がθ１ｘ、他方がθ１ｙである。つまり、θ１ｘ＝θ１−α、θ１ｙ＝θ１＋αの関係となる。
【０１６１】
従って、特定の位置決め受け部１１１ｘを除き、他の２つの位置決め受け部１１１，１１１間の角度θ１は１２０°である。他の２つの位置決め受け部１１１，１１１と特定の位置決め受け部１１１ｘとの間の角度は、一方が角度θ１ｘ、他方が角度θ１ｙである。角度θ１，θ１ｘ，θ１ｙは互いに隣接し合う個々の距離に相当する。このため、この結果、複数の位置決め受け部１１１，１１１，１１１ｘ同士の互いに隣接し合う個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離が、他の距離と相違している。
【０１６２】
一方、複数の位置決め凸部１１２，１１２，１１２ｘは、複数の位置決め受け部１１１，１１１，１１１ｘの位置に対応するように位置している。該特定の位置決め凸部１１２ｘは、特定の位置決め受け部１１１ｘに嵌め込まれる。
【０１６３】
このため、全ての位置決め受け部１１１の位置に、全ての位置決め凸部１１２の位置が合致した場合だけ、両者１１１，１１２を嵌め込むことができる。該両者１１１，１１２が互いに嵌め込まれた場合に、伝達用ホイール９０に対して補助ホイール１００の位相が自ずから決まる。従って、伝達用ホイール９０の歯９３に対する補助ホイール１００の歯１０３の相対的な位置を、最適な位置に適切に且つ容易に設定することができる。
【０１６４】
なお、本発明では、ウォームギヤ機構４４，４４Ａ〜４４Ｄは斜交軸ウォームギヤ機構に限定されるものではなく、ウォーム８０と伝達用ホイール９０，９０Ａ，９０Ｃとの軸角が９０°であってもよい。
【０１６５】
また、図３１及び図３２に示される実施例５の構成は、実施例１の変形例及び実施例４であるが、実施例２及び実施例３にも適用することが可能である。
【０１６６】
例えば、実施例２では、各々の位置決め部１１０Ａ，１１０Ａ，１１０Ａｘを、回転中心線ＣＬを基準とした円周方向に不等ピッチで配列すればよい。この結果、複数の位置決め受け部１１１Ａ，１１１Ａ，１１１Ａｘ同士の互いに隣接し合う個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離が、他の距離と相違する。
【０１６７】
実施例３では、各々の掛け爪部１２１Ｂ，１２１Ｂ，１２１Ｂｘ及び各々の掛け止め部１３１Ｂ，１３１Ｂ，１３１Ｂｘを、回転中心線ＣＬを基準とした円周方向に不等ピッチで配列すればよい。この結果、複数の掛け爪部１２１Ｂ，１２１Ｂ，１２１Ｂｘ同士及び複数の掛け止め部１３１Ｂ，１３１Ｂ，１３１Ｂｘ同士の、互いに隣接し合う個々の距離のなかで、少なくとも１つの距離が、他の距離と相違する。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明のウォームギヤ機構４４，４４Ａ〜４４Ｄは、ステアリングホイール２１で発生した操舵トルクを操舵トルクセンサ４１によって検出し、該操舵トルクセンサ４１の検出信号に応じて電動モータ４３が補助トルクを発生し、該補助トルクをウォームギヤ機構４４，４４Ａ〜４４Ｃを介してステアリング系２０に伝える車両用電動パワーステアリング装置１０，１０Ａ〜１０Ｄに好適である。
【符号の説明】
【０１６９】
１０，１０Ａ〜１０Ｄ…電動パワーステアリング装置、２０…ステアリング系、２１…ステアリングホイール、２９…操舵車輪、４３…電動モータ、４４，４４Ａ〜４４Ｄ…ウォームギヤ機構、８０…ウォーム、８１…歯、９０，９０Ａ，９０Ｃ…トルク伝達用ウォームホイール、９３…歯、９４，９４Ｃ…合わせ面、１００，１００Ａ，１００Ｃ…補助ウォームホイール、１０３，１０３Ｃ…歯、１０４，１０４Ｃ…合わせ面、１０５，１０５Ｃ…非合わせ面、１１０，１１０Ａ…位置決め部、１１１，１１１Ａ…位置決め受け部、１１２，１１２Ａ…位置決め凸部、１１３、１１３Ａ…長溝、１２１，１２１Ａ，１２１Ｂ…掛け爪部、１２２…アーム、１２３…爪部、１３１，１３１Ａ、１３１Ｂ…掛け止め部、１３２…貫通孔、１３３，１３３Ａ…貫通孔を形成する円弧状の縁、１３４…傾斜面、１３４ａ…傾斜始点、１３４ｂ…傾斜終点、１３５…第１貫通孔、１３６…第２貫通孔、ＣＬ…トルク伝達用ウォームホイールの回転中心線（補助ウォームホイールの回転中心線）、ＷＬ…ウォームの回転中心線。
【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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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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