特許 5790976 ウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5790976

(24)【登録日】2015年8月14日

(45)【発行日】2015年10月7日

(54)【発明の名称】ウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置

(51)【国際特許分類】

   F16H 55/17 20060101AFI20150917BHJP

   B62D 5/04 20060101ALI20150917BHJP

   F16H 1/16 20060101ALI20150917BHJP

【ＦＩ】

   F16H55/17 Z

   B62D5/04

   F16H1/16 Z

【請求項の数】5

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2011-255368(P2011-255368)

(22)【出願日】2011年11月22日

(65)【公開番号】特開2013-108592(P2013-108592A)

(43)【公開日】2013年6月6日

【審査請求日】2014年10月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001247

【氏名又は名称】株式会社ジェイテクト

(74)【代理人】

【識別番号】100087701

【弁理士】

【氏名又は名称】稲岡 耕作

(74)【代理人】

【識別番号】100101328

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 実夫

(72)【発明者】

【氏名】谷本 清

【審査官】 稲葉 大紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００３−１３６３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１７９５７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国特許出願公開第１０２６７２２８３（ＣＮ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１８５３７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭５０−０１９６８８（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】 特開平０７−０４２８１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１５８３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５１６５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１０３９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１８４９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 月刊メタルワーク，日本，社団法人 金属加工技術協会，１９９８年 ８月１０日，1998年8月号 Vol.609 No.17，42-45ページ

【文献】 牧充 ほか４名，角度伝達に関し組み立て誤差に鈍感な鼓形ウォームギヤの開発，関東学院大学工学部研究報告第53-2巻，日本，２００９年

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｈ ５５／１７

Ｂ６２Ｄ ５／０４

Ｆ１６Ｈ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ウォームと、ウォームと噛み合う歯溝を有するウォームホイールと、を備え、
ウォームホイールの歯面は、第１形状部と、第１形状部を取り囲む第２形状部と、第１形状部を取り囲み且つ第２形状部により取り囲まれた第３形状部とを含み、
第１形状部は、常用負荷のときの前記ウォームホイールに対するウォームの位置ずれに起因して前記ウォームの歯面が可動する可動範囲の包絡面を含んで構成され、
第２形状部は、使用時の最大負荷を超える過負荷のときに前記ウォームホイールに対するウォームの位置ずれに起因して前記ウォームの歯面が可動する可動範囲の包絡面を含んで構成され、
第３形状部は、過負荷の最小値未満であって常用負荷の最大値を超える高負荷のときに、前記ウォームホイールに対するウォームの位置ずれに起因して前記ウォームの歯面が可動する可動範囲の包絡面を含んで構成されているウォーム減速機。

【請求項2】

請求項１において、前記第３形状部は、第１形状部と第２形状部との間を滑らかに接続する形状を含むウォーム減速機。

【請求項3】

請求項２において、前記第３形状部は、Ｒ形状部であるウォーム減速機。

【請求項4】

請求項１から３の何れか１項において、前記ウォームの位置ずれは、前記ウォームホイールの中心軸線に平行な方向に前記ウォームがオフセットされる第１の位置ずれと、前記ウォームホイールの中心軸線と直交する平面内で前記ウォームの中心軸線と前記ウォームホイールの中心軸線との距離を増減する方向に前記ウォームがオフセットされる第２の位置ずれと、前記ウォームの中心軸線を含み且つ前記ウォームホイールの中心軸線に平行な平面内で前記ウォームの中心軸線が傾斜する第３の位置ずれと、前記ウォームの中心軸線を含み且つ前記ウォームホイールの中心軸線とは直交する平面内で前記ウォームの中心軸線が傾斜する第４の位置ずれと、のうちの少なくとも一つを含むウォーム減速機。

【請求項5】

操舵補助用の電動モータと、前記電動モータの回転を減速する請求項１から４の何れか１項に記載のウォーム減速機と、を備え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】

本発明はウォーム減速機及び電動パワーステアリング装置に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１では、パワーステアリングの歯車機構において、鋼鉄製のウォームとプラスチック製のウォームホイールが互いに噛み合うときに、歯の高さ方向に線接触部が生ずるように歯面の実効輪郭を作製する技術が提案されている（例えば特許文献１を参照）。
一方、近年の電動パワーステアリング装置の高出力化に伴い、減速機構として用いられるウォーム減速機が大型化しており、車両へのレイアウトが非常に厳しくなってきている。特に、ウォームホイールのギヤ部として樹脂を用いた場合、強度を満足するためにウォームホイールが大型になる傾向にある。また、高強度に耐え得る樹脂は高価であり、製造コストが高くなる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−１６１２６８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

そこで、金属ギヤを用いることが考えられる。しかしながら、ウォーム減速機の負荷が大きくなって、ウォームホイールに対するウォームの位置ずれが大きくなったときに、ウォームの歯面がウォームホイールの歯面に対してエッジ当たりし、その結果、作動音が増大する。
また、ウォーム減速機の負荷が大きくなって、ウォームホイールに対するウォームの位置ずれが大きくなったときに、ウォームホイールの歯面では、ウォームの歯がウォームホイールの歯溝に入り込む側の部分（歯溝の入口部）において、歯当たりが強くなる傾向にある。その結果、歯面間で、いわゆるくさび効果による潤滑作用が低下し、潤滑状態が悪くなる。潤滑状態が悪くなると、温度が上昇するため、益々、潤滑状態が悪化する。したがって、長期の使用で摩耗が大きくなり、耐久性が低下する。また、摩耗の増大によってバックラッシが増大するため、歯打ち音が増大する。

【0005】

本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、作動音や歯打ち音が小さく、且つ耐久性に優れた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である。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記目的を達成するため、請求項１の発明は、ウォーム（３０）と、ウォームと噛み合う歯溝（５０）を有するウォームホイール（４０）と、を備え、ウォームホイールの歯面（４１，４２）は、第１形状部（６１，７１）と、第１形状部を取り囲む第２形状部（６２，７２）と、第１形状部を取り囲み且つ第２形状部により取り囲まれた第３形状部（６３，７３）とを含み、第１形状部は、常用負荷のときの前記ウォームホイールに対するウォームの位置ずれに起因して前記ウォームの歯面が可動する可動範囲の包絡面を含んで構成され、第２形状部は、使用時の最大負荷を超える過負荷のときに前記ウォームホイールに対するウォームの位置ずれに起因して前記ウォームの歯面が可動する可動範囲の包絡面（Ｌ１）を含んで構成され、第３形状部は、常用負荷の最大値と過負荷の最小値の間の負荷のときに、前記ウォームホイールに対するウォームの位置ずれに起因して前記ウォームの歯面が可動する可動範囲の包絡面を含んで構成されている減速機（２０）を提供する。

【0007】

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項２のように、前記第３形状部は、第１形状部と第２形状部との間を滑らかに接続する形状を含んでいてもよい。

【0008】

また、請求項３のように、前記第３形状部は、Ｒ形状部であってもよい。
また、請求項４のように、前記ウォームの位置ずれは、前記ウォームホイールの中心軸線（Ｃ２）に平行な方向（Ｘ１）に前記ウォームがオフセットされる第１の位置ずれと、前記ウォームホイールの中心軸線と直交する平面（Ｐ２）内で前記ウォームの中心軸線（Ｃ１）と前記ウォームホイールの中心軸線との距離（Ｄ１）を増減する方向（Ｙ１）に前記ウォームがオフセットされる第２の位置ずれと、前記ウォームの中心軸線を含み且つ前記ウォームホイールの中心軸線に平行な平面（Ｐ１）内で前記ウォームの中心軸線が傾斜する第３の位置ずれと、前記ウォームの中心軸線を含み且つ前記ウォームホイールの中心軸線とは直交する平面内で前記ウォームの中心軸線が傾斜する第４の位置ずれと、のうちの少なくとも一つを含んでいてもよい。

【0009】

また、請求項５記載の発明は、操舵補助用の電動モータ（１９）と、前記電動モータの回転を減速する請求項１から４の何れか１項に記載のウォーム減速機（２０）と、を備える電動パワーステアリング装置（１）を提供する。

【発明の効果】

【0010】

請求項１の発明によれば、常用負荷（すなわち比較的低負荷）のときは、第１形状部がウォームの歯面と歯当たりの良い状態で接触する。使用時の最大負荷付近のときは、第１形状部に加えて、第３形状部がウォームの歯面と接触し、主に第３形状部によって面接触状態で高負荷（例えば使用時の最大負荷）を受けることができる。すなわち、歯面間のエッジ当たりを抑制することができるので、作動音を低減することができる。

【0011】

また、最大負荷付近のときでも、実際の使用では接触することのない第２形状部の例えば歯幅方向の一対の端部とウォームの歯面との間には、隙間が形成される。すなわち、ウォームの可動範囲で大きくなっても、前記の隙間（特にウォームの歯がウォームホイールの歯溝に侵入する入口側に設けられる隙間）を通して歯面間に潤滑油が侵入し易くなる。したがって、潤滑油のくさび効果を確保して、歯面間の潤滑状態を良好に維持できるので、摩耗を抑制できる。ひていは、バックラッシの増加を長期にわたって抑制して、歯打ち音の発生を長期にわたって低減することができる。

【0012】

請求項２の発明によれば、第３形状部が第１形状部と第２形状部との間を滑らかに接続しているので、ウォームの可動範囲が大きくなっても、歯面間にエッジ当たりが生ずることを抑制して、作動音の増大を抑制することができる。
請求項３の発明によれば、第１形状部と第２形状部との間を、第３形状部としてのＲ形状部によってより滑らかに接続しているので、エッジ当たりの発生を確実に抑制して、作動音の増大を確実に抑制することができる。

【0013】

請求項４の発明によれば、ウォームホイールに対するウォームの種々の位置ずれに起因してウォームの歯面が可動する可動範囲を考慮し、その可動範囲の包絡面を含んで、ウォームホイールの形状部を構成するので、実際の使用において、確実に歯面間の潤滑状態を向上することができる。
請求項５の発明によれば、作動音や歯打ち音が小さく、耐久性に優れた電動パワーステアリング装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の一実施形態にかかるウォーム減速機を備える電動パワーステアリング装置の概略構成を示す一部断面図である。

【図2】ウォームギヤ機構の概略斜視図である。

【図3A】ウォームホイールの要部の斜視図であり、例えば一方の歯面（ここでは左歯面と呼ぶ）を示している。

【図3B】ウォームホイールの要部の斜視図であり、例えば他方の歯面（ここでは右歯面と呼ぶ）を示している。

【図4】過負荷のときのウォームホイールに対するウォームの位置ずれに起因してウォームの歯面が可動する可動範囲の包絡面を示す概略斜視図である。

【図5A】ウォームホイールの一方の歯面の要部の概略断面図である。

【図5B】ウォームホイールの他方の歯面の要部の概略断面図である。

【図6】ウォーム減速機の概略図であり、ウォームホイールの中心軸線に平行な方向にウォームがオフセットされる第１の位置ずれを示している。

【図7】ウォーム減速機の概略図であり、ウォームホイールの中心軸線と直交する平面内でウォームの中心軸線とウォームホイールの中心軸線間との距離を増大する方向にウォームがオフセットされる第２位置ずれを示している。

【図8】ウォーム減速機の概略図であり、ウォームの中心軸線を含み且つウォームホイールの中心軸線に平行な面内でウォームの中心軸線が傾斜する第３の位置ずれを示している。

【図9】ウォームの中心軸線を含み且つウォームホイールの中心軸線とは直交する平面内でウォームの中心軸線が傾斜する第４の位置ずれを示す概略図である。

【図10A】ウォームホイールの要部の斜視図であり、常用負荷のときにおいて、例えば左歯面の接触領域と非接触領域を示している。

【図10B】ウォームホイールの要部の斜視図であり、使用時の最大負荷付近の高負荷のときにおいて、例えば左歯面の接触領域と非接触領域を示している。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は本発明の一実施の形態のウォームホイールを含む電動パワーステアリング装置の模式図である。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からなる操舵部材２と、操舵部材２の回転に連動して転舵輪３を転舵する転舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。操舵部材２と転舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。

【0016】

本実施の形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。
ステアリングシャフト６は、操舵部材２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。

【0017】

ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、操舵部材２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１２に入力される。また、車速センサ１３からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と転舵機構４とを連結している。

【0018】

転舵機構４は、ピニオン軸１４と、転舵軸としてのラック軸１５とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１５の各端部には、タイロッド１６およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１４は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１４は、操舵部材２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１４の先端（図１では下端）には、ピニオン１７が設けられている。

【0019】

ラック軸１５は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１５の軸方向の途中部には、前記ピニオン１７に噛み合うラック１８が形成されている。このピニオン１７およびラック１８によって、ピニオン軸１４の回転がラック軸１５の軸方向移動に変換される。ラック軸１５を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。

【0020】

操舵部材２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１４に伝達される。そして、ピニオン軸１４の回転は、ピニオン１７およびラック１８によって、ラック軸１５の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１９と、電動モータ１９の出力トルクを転舵機構４に伝達するための伝達機構としてのウォーム減速機２０とを含む。ウォーム減速機２０は、駆動ギヤとしてのウォーム３０と、このウォーム３０と噛み合う被動ギヤとしてのウォームホイール４０とを含む。ウォーム減速機２０は、ギヤハウジング２１内に収容されている。ギヤハウジング２１内において、ウォーム３０とウォームホイール４０との少なくとも噛み合い領域には、潤滑油成分を含むグリース等の潤滑剤（図示せず）が充填されており、ウォーム３０およびウォームホイール４０の歯面間には、潤滑剤が介在している。

【0021】

ウォーム３０は、図示しない継手を介して電動モータ１９の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム３０は、電動モータ１９によって回転駆動される。また、ウォームホイール４０は、ステアリングシャフト６とは一体回転可能に連結されている。
電動モータ１９がウォーム３０を回転駆動すると、ウォーム３０によってウォームホイール４０が回転駆動され、ウォームホイール４０およびステアリングシャフト６が一体回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１４に伝達される。ピニオン軸１４の回転は、ラック軸１５の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１９によってウォーム３０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。

【0022】

電動モータ１９は、三相ブラシレスモータからなり、制御装置としてのＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果、車速センサ１３からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１９を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１９の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。

【0023】

図２に示すように、ウォーム減速機２０のウォーム３０は、軸方向に対向する一対の歯面３１，３２を有しており、各歯面３１，３２は渦巻き状に連続している。
ウォームホイール４０の外周には、複数の歯溝５０が周方向に等間隔で形成されている。ウォームホイール４０は、各歯溝５０において相対向し、ウォーム３０の一対の歯面３１，３２に、それぞれ、噛み合う一対の歯面４１，４２を有している。

【0024】

図３Ａに示すように、ウォームホイール４０の歯面４１（例えば左歯面）は、第１形状部６１と、第１形状部６１を取り囲む第２形状部６２と、第１形状部６１を取り囲み且つ第２形状部６２により取り囲まれた第３形状部６３とを含んでいる。
第２形状部６２は、使用時の最大負荷を超える過負荷のときにウォームホイール４０に対するウォーム３０の位置ずれに起因してウォーム３０の歯面３１が可動する可動範囲の包絡面Ｌ１（図４参照）を含んで構成されている。包絡面Ｌ１は、前記可動範囲の包絡線の集合体である。使用時の最大負荷は、例えば据え切りのときに生ずる。使用時の最大負荷を超える負荷（過負荷）は、通常使用時には生じ得ない負荷である。ただし、転舵輪が縁石に乗り上げる等の非常時には、過負荷が生ずるおそれがある。

【0025】

第１形状部６１は、常用負荷のときのウォームホイール４０に対するウォーム３０の位置ずれに起因してウォーム３０の歯面３１が可動する可動範囲の包絡面（図示せず）を含んで構成されている。
第３形状部６３は、過負荷の最小値未満であって常用負荷の最大値を超える高負荷のときに、ウォームホイール４０に対するウォーム３０の位置ずれに起因してウォーム３０の歯面３１が可動する可動範囲の包絡面（図示せず）を含んで構成されている。第３形状部６３は、図５Ａに示すように、第１形状部６１の端部６１ａと第２形状部６２の端部６２ａとの間を滑らかに接続する形状であれば良く、例えばＲ形状を有するＲ形状部に形成される。

【0026】

図３Ｂに示すように、ウォームホイール４０の歯面４２（例えば右歯面）は、第１形状部７１と、第１形状部７１を取り囲む第２形状部７２と、第１形状部７１を取り囲み且つ第２形状部７２により取り囲まれた第３形状部７３とを含んでいる。
第２形状部７２は、使用時の最大負荷を超える過負荷のときにウォームホイール４０に対するウォーム３０の位置ずれに起因してウォーム３０の歯面３２が可動する可動範囲の包絡面Ｌ１（図４参照）を含んで構成されている。使用時の最大負荷は、例えば据え切りのときに生ずる。使用時の最大負荷を超える負荷（過負荷）は、通常使用時には生じ得ない負荷である。ただし、転舵輪が縁石に乗り上げる等の非常時には、過負荷が生ずるおそれがある。

【0027】

第１形状部７１は、常用負荷のときのウォームホイール４０に対するウォーム３０の位置ずれに起因してウォーム３０の歯面３２が可動する可動範囲の包絡面（図示せず）を含んで構成されている。
第３形状部７３は、過負荷の最小値未満であって常用負荷の最大値を超える高負荷のときに、ウォームホイール４０に対するウォーム３０の位置ずれに起因してウォーム３０の歯面３２が可動する可動範囲の包絡面（図示せず）を含んで構成されている。第３形状部７３は、図５Ｂに示すように、第１形状部７１の端部７１ａと第２形状部７２の端部７２ａとの間を滑らかに接続する形状であれば良く、例えばＲ形状を有するＲ形状部に形成される。

【0028】

ウォーム３０が右巻きの螺旋として構成されている場合には、ウォームホイール４０の例えば右歯面である歯面４２の噛み合い負荷が例えば左歯面である歯面４１の噛み合い負荷よりも大きいので、例えば右歯面である歯面４２の第１形状部７１の面積が、左歯面である歯面４１の第１形状部６１の面積よりも広くなっていてもよい。
歯面４１の第２形状部６２を取り囲む部分６４や歯面４２の第２形状部７２を取り囲む部分７４は、ウォーム３０と接触しないように形成されていればよく、特に形状を限定されないので、例えば鍛造により歯溝５０を形成する場合に適している。

【0029】

前述した使用時の最大負荷を超える過負荷のときのウォーム３０の位置ずれには、図６に示す第１の位置ずれ、図７に示す第２の位置ずれ、図８に示す第３の位置ずれ、および図９に示す第４の位置ずれが含まれている。
図６に示す第１の位置ずれは、ウォーム３０がウォームホイール４０の中心軸線Ｃ２に平行な方向Ｘ１にオフセットされる位置ずれである。より具体的には、第１の位置ずれは、ウォーム３０の中心軸線Ｃ１を含み且つウォームホイール４０の中心軸線Ｃ２に平行な平面Ｐ１（図６において紙面に相当）内において、ウォーム３０の中心軸線Ｃ１がウォームホイール４０の中心軸線Ｃ２に平行な方向Ｘ１にオフセットされる位置ずれである。

【0030】

図７に示す第２の位置ずれは、ウォームホイール４０の中心軸線Ｃ２と直交する平面Ｐ２内でウォーム３０とウォームホイール４０の中心間距離Ｄ１を増減する方向Ｙ１に前記ウォーム３０がオフセットされる位置ずれである。より具体的には、第２の位置ずれは、ウォーム３０の中心軸線Ｘ１を含み且つウォームホイール４０の中心軸線Ｃ２に直交する平面Ｐ２（図７において紙面に相当）内において、ウォーム３０の中心軸線Ｃ１とウォームホイール４０の中心軸線間Ｃ２との距離である中心間距離Ｄ１を増減する方向Ｙ１にウォーム３０の中心軸線Ｃ１がオフセットされる位置ずれである。

【0031】

図８に示す第３の位置ずれは、ウォーム３０の中心軸線Ｃ１を含み且つウォームホイール４０の中心軸線Ｃ２に平行な面Ｐ１（図８において紙面に相当）内でウォーム３０の中心軸線Ｃ１が傾斜する位置ずれである。
図９に示す第４の位置ずれは、ウォーム３０の中心軸線Ｃ１を含み且つウォームホイール４０の中心軸線Ｃ２とは直交する平面Ｐ２（図９において紙面に相当）内でウォーム３０の中心軸線Ｃ１が傾斜する位置ずれである。

【0032】

本実施形態によれば、例えばウォーム３０が右回りに回転するとして、常用負荷（すなわち比較的低負荷）のときは、図１０Ａに示すように、ウォームホイール４０の歯面４１の第１形状部６１がウォーム３０の歯面３１と歯当たりの良い状態で接触する。
また、据え切り等の、使用時の最大負荷付近のときは、図１０Ｂに示すように、第１形状部６１に加えて、第３形状部６３がウォーム３０の歯面３１と面接触し、主に第３形状部６３によって面接触状態で高負荷（例えば使用時の最大負荷）を受けることができる。換言すると、歯面３１，４１間のエッジ当たりを抑制することができるので、作動音を低減することができる。

【0033】

また、据え切り等の、使用時の最大負荷付近のときでも、実際の使用では接触することのない第２形状部６２の例えば歯幅方向Ｗ１の一対の端部６２１，６２２とウォーム３０の歯面３１との間には、隙間が形成される。すなわち、ウォーム３０の可動範囲で大きくなっても、前記の隙間（特にウォーム３０の歯がウォームホイール４０の歯溝５０に侵入する入口側に設けられる隙間）を通して歯面３１，４１間に潤滑油が侵入し易くなる。したがって、潤滑油のくさび効果を確保して、歯面３１，４１間の潤滑状態を良好に維持できるので、摩耗を抑制できる。ひていは、バックラッシの増加を長期にわたって抑制して、歯打ち音の発生を長期にわたって低減することができる。

【0034】

このように、作動音が小さく、耐久性に優れたウォーム減速機２０を実現することができ、ひいては、作動音が小さく、耐久性に優れた電動パワーステアリング装置１を実現することができる。
さらに、第３形状部６３が第１形状部６１と第２形状部６２との間を滑らかに接続しているので、ウォーム３０の可動範囲が大きくなっても、ウォーム３０の歯がウォームホイール４０の歯面にエッジ当たりすることを抑制して、作動音の増大を抑制することができる。特に、第１形状部６１と第２形状部６２との間を、第３形状部６３としてのＲ形状部によって、一層滑らかに接続しているので、エッジ当たりの発生を確実に抑制して、作動音の増大を確実に抑制することができる。また、Ｒ形状部であれば、加工し易く、製造上、有利である。

【0035】

また、ウォームホイール４０に対するウォーム３０の種々の位置ずれに起因してウォーム３０の歯面３１が可動する可動範囲を考慮し、その可動範囲の包絡面を含んで、ウォームホイール４０の各形状部を構成するので、実際の使用において、確実に歯面３１，４１間の潤滑状態を向上することができる。
図示していないが、例えばウォーム３０が右回りに回転するとしたときの、ウォームホイール４０の歯面４２の各形状部７１〜７３とウォーム３０の歯面３２との関係は、図１０Ａ，図１０Ｂに示した、ウォームホイール４０の歯面４１の各形状部６１〜６３とウォーム３０の歯面３１との関係と同じである。

【0036】

なお、万一、転舵輪３が縁石等に乗り上げて、ウォームギヤ機構２０が過大な逆入力を受けるような非常時において、過負荷が生じて、ウォームホイール４０の歯面４１，４２の第２形状部６２，７２にウォーム３０の歯が接触するようなことがあっても、そのような事態は、一瞬のことであるので、摩耗等の耐久性に影響を与えることはない。
本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば前記実施形態では、使用時の最大負荷を超える過負荷のときのウォーム３０の位置ずれには、図６に示す第１の位置ずれ、図７に示す第２の位置ずれ、図８に示す第３の位置ずれ、および図９に示す第４の位置ずれの全てが含まれていたが、これに限らない。すなわち、使用時の最大負荷を超える過負荷のときのウォーム３０の位置ずれには、図６に示す第１の位置ずれ、図７に示す第２の位置ずれ、図８に示す第３の位置ずれ、および図９に示す第４の位置ずれの少なくとも１つが含まれていればよい。その他、本発明は請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

【符号の説明】

【0037】

１…電動パワーステアリング装置、５…操舵補助機構、１９…電動モータ、２０…ウォーム減速機、３０…ウォーム、３１，３２…歯面、４０…ウォームホイール、４１，４２…歯面、５０…歯溝、６１…第１形状部、６２…第２形状部、６３…第３形状部、７１…第１形状部、７２…第２形状部、７３…第３形状部、Ｃ１…（ウォームの）中心軸線、Ｃ２…（ウォームホイールの）中心軸線、Ｄ１…中心間距離（ウォームの中心軸線とウォームホイールの中心軸線との距離）、Ｌ１…包絡面、Ｐ１…ウォームの中心軸線を含み且つウォームホイールの中心軸線に平行な平面、Ｐ２…ウォームの中心軸線を含み且つウォームホイールの中心軸線に直交する平面、Ｗ１…歯幅方向、Ｘ１…ウォームホイールの中心軸線に平行な方向、Ｙ１…中心間距離を増減する方向（ウォームの中心軸線と前記ウォームホイールの中心軸線との距離を増減する方向）

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】