(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵補助用のモータの出力を、ウォームと、該ウォームに噛合する歯を有する合成樹脂製の環状歯部及び該環状歯部の内周面に嵌合される金属製のボス部を備えたウォームホイールとを介して操舵軸に伝え、操舵補助するようにした電動式舵取装置において、前記環状歯部の内周面及びボス部の外周面の一方は、軸長方向の両端に凹みを有し、他方はこれら凹みに嵌入される凸部を有し、前記凹みの夫々及び凸部の夫々の径方向の長さが、凹み及び凸部の夫々の軸長方向の長さの１乃至２．５倍であることを特徴とする電動式舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助力の発生源としてモータを用いてなる電動式舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の舵取りは、車室の内部に配された操舵輪の回転操作を、舵取用の車輪（一般的には前輪）の操向のために車室の外部に配された舵取機構に伝えて行われる。
【０００３】
図５は従来の電動式舵取装置の構成を示す断面図である。
電動式舵取装置は、操舵輪１に連なる第１操舵軸２と、該第１操舵軸２及び第１操舵軸２にトーションバー３を介して連結される第２操舵軸４の回転方向への相対変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ５と、該トルクセンサ５の検出結果に基づいて駆動される操舵補助用のモータ６の出力を減速して前記第２操舵軸４に伝達するウォーム７及びウォームホイール８を有する減速機構９とを備え、操舵輪１の回転に応じた舵取機構の動作を前記モータ６の回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。
【０００４】
前記ウォーム７は、前記モータ６の出力軸に繋がり、前記第２操舵軸４の軸芯と交叉するように配置されるウォーム軸１０の軸長方向中間に一体に形成されている。
【０００５】
図６は実用新案登録公報第２５５６８９０号に記載された従来の電動式舵取装置のウォームホイールの拡大断面図である。
ウォームホイール８は、前記ウォーム７に噛合する歯を有する合成樹脂製の環状歯部８１及び該環状歯部８１の内周面に嵌合される金属製のボス部８２を備え、ウォーム７との噛合による騒音を小さくするとともに、歯の加工性を良好にしてある。また、ボス部８２の外周面には軸長方向の一端に凹み８３を設け、環状歯部８１の内周面であり、軸長方向の一端には前記凹み８３に嵌入される凸部８４を設けてある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、モータ６が操舵補助するとき、ウォームホイール８は右回転又は左回転することになり、また、このウォームホイール８は回転中心線に対しその歯すじが回転方向へ捩じれており、ウォーム７から伝達されるトルクの分力が軸長方向に作用することになるが、従来のウォームホイール８は、ボス部８２の外周面における軸長方向の一端に凹み８３が設けてあり、環状歯部８１の内周面における軸長方向の一端に前記凹み８３に嵌入される凸部８４が設けてあるに過ぎないため、嵌合部の疲労強度をより一層高くすることが望まれていた。また、環状歯部８１が合成樹脂製のウォームホイール８は、耐熱性、耐摩耗性及び寸法安定性については合成樹脂材料の選定によって満足できるが、環状歯部８１の歯元の強度をより一層高くすることが望まれていた。
【０００７】
即ち、ウォームホイール８の環状歯部８１は、ウォーム７との噛合による摩擦熱によって熱劣化し、歯元の強度が低下することになり、また、雰囲気中の水分を吸収して歯元の強度が低下することになるため、これら熱劣化及び吸水による歯元の強度低下に耐え得ることが要求される。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決することができる電動式舵取装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電動式舵取装置は、操舵補助用のモータの出力を、ウォームと、該ウォームに噛合する歯を有する合成樹脂製の環状歯部及び該環状歯部の内周面に嵌合される金属製のボス部を備えたウォームホイールとを介して操舵軸に伝え、操舵補助するようにした電動式舵取装置において、前記環状歯部の内周面及びボス部の外周面の一方は、軸長方向の両端に凹みを有し、他方はこれら凹みに嵌入される凸部を有し、前記凹みの夫々及び凸部の夫々の径方向の長さが、凹み及び凸部の夫々の軸長方向の長さの１乃至２．５倍であることを特徴とする。
【００１０】
本発明にあっては、凹み及び凸部の径方向の長さが、凹み及び凸部の軸長方向の長さの１倍未満又は２．５倍を超える長さであれば、嵌合部の疲労強度及び環状歯部の歯元の強度はそれほど高くならないが、凹み及び凸部の径方向の長さを、凹み及び凸部の軸長方向の長さの１乃至２．５倍とすることにより、嵌合部の疲労強度及び環状歯部の歯元の強度をより一層高くできる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る電動式舵取装置のの減速機構及びモータ部分の構成を示す断面図、図２はウォームホイール８の拡大断面図である。
【００１２】
減速機構９は従来と同様、操舵補助用のモータ６の出力軸６ａに繋がり、第２操舵軸４の軸芯と交叉するように配置されるウォーム軸１０の軸長方向中間に一体に形成されるウォーム７と、該ウォーム７に噛合し、前記第２操舵軸４の中間に嵌合固定されるウォームホイール８とを備える。
【００１３】
このウォームホイール８は、前記ウォーム７に噛合する複数の歯８ａを有する合成樹脂製の環状歯部８１と、該環状歯部８１内に射出成形によって嵌合される金属製のボス部８２とを備え、該ボス部８２の中心部に穿設された貫通孔８２ａが前記第２操舵軸４に嵌合される。なお、環状歯部８１は例えばナイロン樹脂が用いられる。
【００１４】
図３はウォームホイール８の部分拡大断面図である。
ボス部８２の環状歯部８１内への嵌合部は、ボス部８２の軸長方向の両端部に環状の凹み８３，８３を設け、環状歯部８１の軸長方向の両端部に前記凹み８３に嵌入される環状の凸部８４，８４を一体に設け、これら凹み８３，８３及び凸部８４，８４の径方向の長さ(a) を、凹み８３及び凸部８４の軸長方向の長さ(b) の１乃至２．５倍としてある。また、環状歯部８１及びボス部８２の軸長方向の長さ(c) を、前記長さ(b) の２．５乃至６倍としてある。
【００１５】
このように長さ(a) を長さ(b) の１乃至２．５倍とすることにより、長さ(a) が長さ(b) の１倍未満である場合、及び２．５倍を超える場合に比べて嵌合部８０の疲労強度及び歯元８５の強度を大きくできる。
【００１６】
このため、ウォーム７との噛合による摩擦熱によって環状歯部８１が熱劣化し、歯元８５の強度が低下したり、又は、環状歯部８１が雰囲気中の水分を吸収して歯元８５の強度が低下したりすることがあっても、所定以上の疲労強度を確保することができる。
【００１７】
また、長さ(a) を長さ(b) の１乃至２．５倍とすることにより、前述の如く歯元８５の強度を高くすることができるため、環状歯部８１の歯底から凸部８４，８４を除いた内面までの厚さを、凸部８４，８４を有しない場合に比べて薄くすることが可能である。従って、金属材料に比べて材料費が高い合成樹脂材料の使用量を低減できるとともに、１個当りの射出成形に要する時間を短縮でき、コストを低減することが可能である。
【００１８】
実施の形態において、その他の構成及び作用は前述した従来と同じであるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な構成の説明及び作用の説明を省略する。
【００１９】
図４はウォームホイール８の他の実施の形態を示す拡大断面図である。
以上説明した実施の形態ではボス部８２の外周面における軸長方向両端に凹み８３，８３を設け、環状歯部８１の内周面における軸長方向両端に凸部８４，８４を設けたが、その他、例えば図４の如く環状歯部８１の内周面における軸長方向両端に環状の凹み８３，８３を設け、ボス部８２の軸長方向両端に環状の凸部８４，８４を設けてもよい。
また、凹み８３及び凸部８４は環状である他、周方向に一箇所又は複数箇所で不連続となる円弧状としてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述した如く本発明によれば、凹み及び凸部の径方向の長さが、凹み及び凸部の軸長方向の長さの１乃至２．５倍としてあるため、嵌合部の疲労強度及び環状歯部の歯元の強度をより一層高くできる。従って、環状歯部の熱劣化によって歯元の強度が低下したり、環状歯部が雰囲気中の水分を吸収して歯元の強度が低下したりすることがあっても、所定以上の強度を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動式舵取装置の減速機構及びモータ部分の構成を示す断面図である。
【図２】本発明に係る電動式舵取装置のウォームホイールの拡大断面図である。
【図３】本発明に係る電動式舵取装置のウォームホイールの拡大断面図である。
【図４】本発明に係る電動式舵取装置のウォームホイールの他の実施の形態を示す拡大断面図である。
【図５】従来例における電動式舵取装置の断面図である。
【図６】従来の電動式舵取装置のウォームホイールの拡大断面図である。
【符号の説明】
４    第２操舵軸
６    モータ
７    ウォーム
８    ウォームホイール
８ａ  歯
８１  環状歯部
８２  ボス部
８３  凹み
８４  凸部
【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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