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再表2016-148248ウォーム減速機およ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)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2016年9月22日
【発行日】2017年12月28日
(54)【発明の名称】ウォーム減速機および電動パワーステアリング装置
(51)【国際特許分類】
   F16H 1/16 20060101AFI20171201BHJP
   F16H 57/021 20120101ALI20171201BHJP
   F16C 27/06 20060101ALI20171201BHJP
   B62D 5/04 20060101ALI20171201BHJP
【FI】
   F16H1/16 Z
   F16H57/021
   F16C27/06 B
   B62D5/04
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
【全頁数】42
【出願番号】特願2017-506617(P2017-506617)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2016年3月17日
(31)【優先権主張番号】特願2015-55173(P2015-55173)
(32)【優先日】2015年3月18日
(33)【優先権主張国】JP
(31)【優先権主張番号】特願2015-139915(P2015-139915)
(32)【優先日】2015年7月13日
(33)【優先権主張国】JP
(31)【優先権主張番号】特願2015-210112(P2015-210112)
(32)【優先日】2015年10月26日
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JP,KE,KG,KN,KP,KR,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT,TZ,UA,UG,US
(71)【出願人】
【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】110002310
【氏名又は名称】特許業務法人あい特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】川村 尚史
(72)【発明者】
【氏名】山内 麻衣
【テーマコード(参考)】
3D333
3J009
3J012
3J063
【Fターム(参考)】
3D333CB02
3D333CB13
3D333CC14
3D333CD05
3D333CD13
3D333CD14
3D333CD16
3D333CD17
3D333CD23
3D333CD37
3D333CE04
3D333CE06
3J009DA04
3J009EA06
3J009EA19
3J009EA23
3J009EA32
3J009EA43
3J009EB23
3J009EC05
3J009ED15
3J009FA08
3J012AB03
3J012AB20
3J012BB03
3J012BB05
3J012CB03
3J012DB07
3J012FB10
3J012GB10
3J012HB02
3J063AA01
3J063AB03
3J063AC01
3J063BA04
3J063CA10
3J063CB17
3J063CD02
(57)【要約】
ウォームシャフト(18)の第2端部(18b) を支持する第2軸受(34)の外輪(43)に、受け座形成部材(52;52Q;52S;52T;52V;52W;52X)が設けられる。前記受け座形成部材は、前記第2端部(18b) および前記第2軸受(34)の少なくとも一方の軸方向外方(X2)に配置される受け座(55;55Q;55V;55X)を形成する。付勢部材(70;70Q;90;100;110;120;70V;70X) が、前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向(X) に隣接し、かつ、ハウジング(17;17V;17X)と前記受け座との間に配置される。前記付勢部材は、前記ウォームシャフト(18)がウォームホイール(19)に近づくように前記ハウジングに対して前記受け座形成部材および前記第2軸受を介して前記第2端部を付勢する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ハウジングと、
前記ハウジングに収容されて、電動モータに連結される第1端部および前記第1端部の反対側に位置する第2端部を有するウォームシャフトと、
前記ウォームシャフトと噛み合うウォームホイールと、
前記ハウジングに対して前記第1端部を回転可能に支持する第1軸受と、
前記第2端部を回転可能に支持する第2軸受と、
前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向外方に配置される受け座を形成し、前記第2軸受の外輪に設けられた受け座形成部材と、
前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向に隣り合い、かつ、前記ハウジングと前記受け座との間に配置されて、前記ウォームシャフトが前記ウォームホイールに近づくように前記ハウジングに対して前記受け座形成部材および前記第2軸受を介して前記第2端部を付勢する付勢部材と、
を備えた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、前記付勢部材は、前記受け座を前記ウォームホイール側へ押圧付勢する圧縮ばねを含むウォーム減速機。
【請求項3】
請求項2において、前記受け座は、前記ウォームシャフトの中心軸よりも前記ウォームホイール側に配置されているウォーム減速機。
【請求項4】
請求項1〜3の何れか一項において、前記第2軸受を保持する軸受ホルダを備え、
前記受け座形成部材は、前記軸受ホルダと一体に設けられているウォーム減速機。
【請求項5】
請求項4において、前記ハウジングまたは前記ハウジングによって保持された部材が、前記付勢部材の付勢方向および前記付勢方向の反対方向への、前記軸受ホルダの移動を案内する案内部を含むウォーム減速機。
【請求項6】
請求項4において、前記ハウジングは、前記軸受ホルダを保持し一端が開放された保持孔を含み、
前記軸受ホルダと、前記保持孔の前記一端に嵌合された蓋部材と、前記軸受ホルダと前記蓋部材との間に介在する前記付勢手段としての圧縮ばねとを含むサブアセンブリが構成されているウォーム減速機。
【請求項7】
請求項6において、前記蓋部材は、前記軸受ホルダの被案内部と係合して、前記付勢部材の付勢方向および前記付勢方向の反対方向への、前記軸受ホルダの移動を案内する案内部を含むウォーム減速機。
【請求項8】
請求項7において、前記案内部は、前記被案内部とキー結合されているウォーム減速機。
【請求項9】
請求項6〜8の何れか一項において、前記蓋部材は、前記サブアセンブリの状態で前記軸受ホルダと係合して、前記軸受ホルダを介して前記圧縮ばねの付勢荷重を受ける係合凸部を含むウォーム減速機。
【請求項10】
請求項6〜9の何れか一項において、前記サブアセンブリは、前記軸受ホルダと前記ハウジングとの間に介在する緩衝部材を含むウォーム減速機。
【請求項11】
請求項4において、前記軸受ホルダは、前記第2軸受の外輪の外周に嵌合しウォームホイール側に開放するC字形の嵌合部を含むウォーム減速機。
【請求項12】
請求項4において、前記軸受ホルダは、前記第2軸受の外輪の外周に嵌合するC字形の嵌合部と、前記嵌合部から延設され前記第2軸受の前記外輪の一対の端面にそれぞれ当接する一対のフランジと、を含み、樹脂製であるウォーム減速機。
【請求項13】
請求項1において、前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向外方であって前記受け座形成部材と前記ハウジングとの間に配置された緩衝部材を備えるウォーム減速機。
【請求項14】
請求項13において、前記緩衝部材は、ゴム部材を含み、
前記前記ゴム部材が所定量圧縮されたときに、前記軸受ホルダが前記ハウジングに当接するように構成されているウォーム減速機。
【請求項15】
請求項1において、前記第2軸受の外輪の外周に嵌合して前記第2軸受を保持する軸受ホルダを備え、
前記ハウジングは、前記軸受ホルダに対して軸方向外方に隣り合う段部を含むウォーム減速機。
【請求項16】
請求項13において、前記受け座形成部材は、前記付勢部材の付勢方向と交差する方向への、前記付勢部材の一端の移動を拘束する第1拘束部を含み、
前記緩衝部材は、前記付勢部材の前記付勢方向と交差する方向への、前記付勢部材の他端の移動を拘束する第2拘束部を含むウォーム減速機。
【請求項17】
請求項1において、前記受け座は、前記ウォームシャフトの前記第2端部の端面に隣り合うように配置されているウォーム減速機。
【請求項18】
請求項1〜17の何れか一項において、前記受け座としての第1受け座の反対側で前記付勢部材を受ける第2受け座を含み、前記付勢部材のセット長を規制するスペーサを備えるウォーム減速機。
【請求項19】
請求項18において、前記ハウジングまたは前記ハウジングによって保持された部材に設けられて前記スペーサを支持する支持部を備えるウォーム減速機。
【請求項20】
請求項1〜19の何れか一項のウォーム減速機を介して電動モータの動力をステアリングシャフトに伝達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】
本発明はウォーム減速機および電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【0002】
電動モータの回転出力をステアリングシャフトに伝達する電動パワーステアリング装置のウォーム減速機において、電動モータに駆動連結されるウォームシャフトと、ステアリングシャフトに連結されるウォームホイールとの間のバックラッシを抑制するために、付勢部材によってウォームシャフトの端部をウォームホイール側に付勢する構造が種々提案されている(例えば特許文献1,2を参照)。
【0003】
特許文献1では、ウォームシャフトの端部の径方向外方に配置された圧縮コイルばねが、ウォームシャフトの端部を支持する軸受を介して、ウォームシャフトの端部をウォームホイール側に付勢している。
【0004】
特許文献2では、ウォームシャフトが、軸受を貫通して軸受から軸方向外方に突出する延設部を含んでおり、圧縮コイルばねが、その延設部に嵌合するフッ素樹脂コーティングされたブッシュを介して、延設部をウォームホイール側に付勢している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】国際公開第WO2011/104217号パンフレット
【特許文献2】特開2010−116150号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1のウォーム減速機では、付勢部材が軸受の径方向外方に配置されている。そのため、ウォーム減速機がウォームシャフトの径方向に大型化して、車両等への搭載性の観点で好ましくない。
【0007】
一方、特許文献2のウォーム減速機では、付勢部材がウォームシャフトの延設部の径方向外方に配置されている。そのため、特許文献1のウォーム減速機に比べて、車両等への搭載性が良好となる。しかし、付勢部材が、軸受を介すことなく、ウォームシャフトを付勢するため、ロストルクが発生し、アシストトルクが低減してしまう。特許文献2のウォーム減速機では、ロストルクの低減のために、延設部外周にブッシュが配置されているが、特許文献1のウォーム減速機に比べて、ロストルクが大きくなってしまう。
【0008】
そこで、本発明は、ウォーム減速機において、ロストルクの抑制しつつ、車両等への搭載性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1の発明は、ハウジング(17)と、前記ハウジングに収容されて、電動モータ(14)に連結される第1端部(18a)および前記第1端部の反対側に位置する第2端部(18b)を有するウォームシャフト(18)と、前記ウォームシャフトと噛み合うウォームホイールと(19)、前記ハウジングに対して前記第1端部を回転可能に支持する第1軸受(33)と、前記第2端部を回転可能に支持する第2軸受(34)と、前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向外方(X2)に配置される受け座(55;55Q;55V;55X)を形成し、前記第2軸受の外輪(43)に設けられた受け座形成部材(52;52Q;52S;52T;52V;52W;52X)と、前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向(X)に隣り合い、かつ、前記ハウジングと前記受け座との間に配置されて、前記ウォームシャフトが前記ウォームホイールに近づくように前記ハウジングに対して前記受け座形成部材および前記第2軸受を介して前記第2端部を付勢する付勢部材(70;70Q;90;100;110;120;70V;70X)と、を備えたことを特徴とするウォーム減速機(15;15P;15Q;15S;15T;15U;15V;15W;15X)を提供する。
【0010】
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。
【0011】
請求項2のように、前記付勢部材は、前記受け座を前記ウォームホイール側へ押圧付勢する圧縮ばね(70;90;100;110;70V;70X)を含んでいてもよい。
【0012】
請求項3のように、前記受け座は、前記ウォームシャフトの中心軸(C1)よりも前記ウォームホイール側に配置されていてもよい。
【0013】
請求項4のように、前記第2軸受を保持する軸受ホルダ(50;50Q;50V;50W;50X)を備え、前記受け座形成部材は、前記軸受ホルダと一体に設けられていてもよい。
【0014】
請求項5のように、前記ハウジングまたは前記ハウジングによって保持された部材(80;44X)が、前記付勢部材の付勢方向(Y2)および前記付勢方向の反対方向(Y1)への、前記軸受ホルダの移動を案内する案内部(64;84;64V;44Xb)を含んでいてもよい。
【0015】
請求項6のように、前記ハウジングは、前記軸受ホルダを保持し一端が開放された保持孔(61X)を含み、前記軸受ホルダと、前記保持孔の前記一端に嵌合された蓋部材(44X)と、前記軸受ホルダと前記蓋部材との間に介在する前記付勢手段としての圧縮ばね(70X)とを含むサブアセンブリ(SA)が構成されていてもよい。
【0016】
請求項7のように、前記蓋部材は、前記軸受ホルダの被案内部(52Xa)と係合して、前記付勢部材の付勢方向および前記付勢方向の反対方向への、前記軸受ホルダの移動を案内する案内部(44Xb)を含んでいてもよい。
【0017】
請求項8のように、前記案内部は、前記被案内部とキー結合されていてもよい。
【0018】
請求項9のように、前記蓋部材は、前記サブアセンブリの状態で前記軸受ホルダと係合して、前記軸受ホルダを介して前記圧縮ばねの付勢荷重を受ける係合凸部(44Xc)を含んでいてもよい。
【0019】
請求項10のように、前記サブアセンブリは、前記軸受ホルダと前記ハウジングとの間に介在する緩衝部材(240)を含んでいてもよい。
【0020】
請求項11のように、前記軸受ホルダは、前記第2軸受の外輪の外周に嵌合しウォームホイール側に開放するC字形の嵌合部(51We;51X)を含んでいてもよい。
【0021】
請求項12のように、前記軸受ホルダ(50W)は、前記第2軸受の外輪の外周(43a)に嵌合するC字形の嵌合部(51We)と、前記嵌合部から延設され前記第2軸受の前記外輪の一対の端面(43b)にそれぞれ当接する一対のフランジ(51Wg,51Wh)と、を含み、樹脂製であってもよい。
【0022】
請求項13のように、前記第2端部および前記第2軸受の少なくとも一方の軸方向外方であって前記受け座形成部材(52V)と前記ハウジング(17V)との間に配置された緩衝部材(140)を備えていてもよい。
【0023】
請求項14のように、前記緩衝部材は、ゴム部材を含み、前記前記ゴム部材が所定量圧縮されたときに、前記軸受ホルダが前記ハウジングに当接するように構成されていてもよい。
【0024】
請求項15のように、前記第2軸受の外輪の外周に嵌合して前記第2軸受を保持する軸受ホルダ(50V;50W)を備え、前記ハウジングは、前記軸受ホルダに対して軸方向外方に隣り合う段部(153)を含んでいてもよい。
【0025】
請求項16のように、前記受け座形成部材(52V;52W)は、前記付勢部材の付勢方向と交差する方向への、前記付勢部材の一端の移動を拘束する第1拘束部(60)を含み、前記緩衝部材は、前記付勢部材の前記付勢方向と交差する方向への、前記付勢部材の他端の移動を拘束する第2拘束部(141)を含んでいてもよい。
【0026】
請求項17のように、前記受け座は、前記ウォームシャフトの前記第2端部の端面(18d)に隣り合うように配置されていてもよい。
【0027】
請求項18のように、前記受け座としての第1受け座の反対側で前記付勢部材を受ける第2受け座(133;133T)を含み、前記付勢部材のセット長(L)を規制するスペーサ(130;130T;130U)を備えていてもよい。
【0028】
請求項19のように、前記ハウジングまたは前記ハウジングによって保持された部材(44T;80U)に設けられて前記スペーサを支持する支持部(17b;44b;88)を備えていてもよい。
【0029】
請求項20の発明は、前記ウォーム減速機を介して電動モータの動力をステアリングシャフトに伝達する電動パワーステアリング装置(1;1P;1Q)を提供する。
【発明の効果】
【0030】
請求項1の発明によれば、付勢部材が、ウォームシャフトの第2端部および第2軸受の少なくとも一方の軸方向に隣接し、かつ、前記ハウジングと前記受け座形成部材の受け座との間に配置されるため、ロストルクの抑制しつつ、車両等への搭載性を向上させることができる。
【0031】
請求項2の発明によれば、付勢部材としての圧縮ばねをウォームシャフトの第2端部および第2軸受の少なくとも一方の軸方向に隣接して配置するレイアウトにより、小型化を達成することができる。
【0032】
請求項3の発明によれば、圧縮ばねの付勢方向に関して圧縮ばねの配置スペースを広く確保することができる。
【0033】
請求項4の発明によれば、受け座形成部材が軸受ホルダと一体に設けられるので、構造を簡素化することができる。
【0034】
請求項5の発明によれば、案内部によって、前記ウォームシャフトの第2端部を前記付勢部材の付勢方向および付勢方向の反対方向へ円滑に案内することができる。
【0035】
請求項6の発明によれば、軸受ホルダ、蓋部材および圧縮ばねをサブアセンブリとして一括してハウジングの保持孔に組み込むことができるので、組立性が向上する。
【0036】
請求項7の発明によれば、蓋部材の案内部によって、前記ウォームシャフトの第2端部を前記付勢部材の付勢方向および付勢方向の反対方向へ円滑に案内することができる。
【0037】
請求項8の発明によれば、蓋部材の案内部と軸受ホルダの被案内部とのキー結合により、蓋部材と軸受ホルダをユニット化しつつ、ウォームシャフトの第2端部を案内する機能を達成することができる。
【0038】
請求項9の発明によれば、圧縮ばねの付勢荷重を蓋部材と軸受ホルダとに及ぼして、蓋部材、軸受ホルダおよび圧縮ばねのユニット化を達成することができる。
【0039】
請求項10の発明によれば、サブアセンブリが緩衝部材を含むので、組立性が一層向上する。
【0040】
請求項11の発明によれば、軸受ホルダがウォームホイール側に開放するC字形の嵌合部を含む。このため、ウォームシャフトの第2端部が第1端部側へ近づくようにウォームシャフトを軸方向に小型化しても、軸受ホルダがウォームホイールと干渉するおそれがない。可及的に、ウォームシャフトの軸方向に関してウォーム減速機を小型化することができる。
【0041】
請求項12の発明によれば、軸受ホルダのC字形の嵌合部に、第2軸受を圧入する必要がない。したがって、嵌合部のクリープの発生を抑制して第2軸受からの軸受ホルダの脱落を抑制することができる。また、軸受ホルダが、C字形の嵌合部および一対のフランジによって、第2軸受を抱え込んでいる。このため、軸受ホルダに温度変化や吸水による寸法変化が生じたとしても、第2軸受からの軸受ホルダの脱落を抑制することができる。
【0042】
請求項13の発明によれば、下記の効果を奏する。すなわち、仮に、緩衝部材を第2軸受の径方向外方に配置する場合には、ハウジングにおいてウォームシャフトを収容する収容孔の内径が大きくなる。このため、第1軸受が大型化したり、ハウジングが大型化したりするおそれがある。これに対して、本発明では、このようなことがない。
【0043】
請求項14の発明によれば、ゴム部材の過度な圧縮を抑制して、ゴム部材のへたりを抑制することができる。
【0044】
請求項15の発明によれば、ハウジングの段部によって、第2軸受からの軸受ホルダの脱落を抑制することができる。
【0045】
請求項16の発明によれば、第1拘束部および第2拘束部によって、付勢部材の座屈や位置ずれを抑制することができる。
【0046】
請求項17の発明によれば、下記の効果を奏する。すなわち、外輪に設けられる受け座形成部材の温度変化による寸法変化は、径方向外方の位置ほど大きくなる傾向にある。これに対して、本発明では、受け座形成部材が、ウォームシャフトの第2端部の軸方向外方に配置されることで、径方向の中央ないし中央付近に配置される。このため、温度変化によって受け座形成部材の寸法が変化しても、受け座の位置の変化が小さい。したがって、付勢部材のセット長が変化し難く、付勢荷重が安定する。
【0047】
請求項18の発明によれば、スペーサの仕様を変更することで、付勢部材のセット長を容易に調整することができる。
【0048】
請求項19の発明によれば、ハウジング等に設けられた支持部によってスペーサを支持することができる。
【0049】
請求項20の発明によれば、小型の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】
【0050】
図1】本発明の第1実施形態のウォーム減速機が適用された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】本発明の第1実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
図3】(a)は、図2のIII−III断面図である。(b)は、図2の軸受ホルダと軸受の一部拡大図である。
図4】本発明の第1実施形態のウォーム減速機の要部の分解斜視図である。
図5】本発明の第2実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
図6図5のVI−VI断面図である。
図7】本発明の第2実施形態のウォーム減速機の要部の分解斜視図である。
図8】本発明の第3実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
図9】第3実施形態において、引っ張りばねを受ける構造の概略断面図である。
図10】本発明の第4実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
図11】本発明の第5実施形態の付勢部の模式図である。
図12】本発明の第6実施形態の付勢部の模式図である。
図13】本発明の第7実施形態の付勢部の模式図である。
図14】本発明の第8実施形態の付勢部の模式図である。
図15】本発明の第9実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
図16】本発明の第10実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
図17】第10実施形態において、圧縮コイルばねをガイドする構造の概略図である。
図18】本発明の第11実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
図19】本発明の第12実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
図20図19のXX−XX断面図である。
図21】第12実施形態のウォーム減速機の要部の分解斜視図である。
図22】第12実施形態において、圧縮コイルばねおよびばね端支持部の概略断面図である。
図23】本発明の第13実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
図24】第13実施形態のウォーム減速機の要部の分解斜視図である。
図25】本発明の第14実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
図26】第14実施形態において、ウォーム減速機の要部の一部の断面図である。
図27】第14実施形態において、ウォーム減速機のサブアセンブリの斜視図である。
図28】第14実施形態において、前記サブアセンブリの断面図である。
図29】第14実施形態において、前記サブアセンブリの軸受ホルダおよび緩衝部材の分解斜視図である。
図30】第14実施形態において、前記サブアセンブリの分解斜視図である。
図31】第14実施形態において、前記サブアセンブリの別角度からの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0051】
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。
(第1実施形態)
図1を用いて、本発明の第1実施形態のウォーム減速機を含む電動パワーステアリング装置の概要について説明する。図1は、本発明の第1実施形態のウォーム減速機を含む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。
【0052】
電動パワーステアリング装置1は、操舵機構4および転蛇機構Aを備え、運転者のステアリングホイール2(操舵部材)の操作に基づき、転舵輪3を転舵させる。操舵機構4は、運転者のステアリング操作を補助するアシスト機構5を備えている。
【0053】
操舵機構4は、ステアリングホイール2の回転に連動して回転するステアリングシャフト6を備えている。ステアリングシャフト6は、入力シャフト7a、出力シャフト7b、インターミディエイトシャフト9、および、ピニオンシャフト11を含む。入力シャフト7aは、ステアリングホイール2(操舵部材)に連結されている。
【0054】
出力シャフト7bは、トーションバー7cを介して、入力シャフト7aに連結されている。また、出力シャフト7bは、自在継手8を介してインターミディエイトシャフト9に連結されている。インターミディエイトシャフト9は、自在継手10を介して、ピニオン11aを有するピニオンシャフト11に連結されている。
【0055】
転蛇機構Aは、ラックシャフト12およびタイロッド13を有している。ラックシャフト12は、ピニオン11aに噛み合ったラック12aを有している。タイロッド13は、一端がラックシャフト12に連結されて、他端が転蛇輪3に連結されている。
【0056】
運転者のステアリングホイール2の操作に応じて、ステアリングホイール2が回転すると、入力シャフト7a、出力シャフト7bおよびインターミディエイトシャフト9を介して、ピニオンシャフト11が回転する。ピニオンシャフト11の回転は、転舵機構Aにより、ラックシャフト12の軸方向の往復運動に変換される。ラックシャフト12の軸方向の往復運動により、転舵輪3の転舵角が変化する。
【0057】
アシスト機構5は、トルクセンサ21、ECU(Electronic Control Unit) 16、電動モータ14、および、ウォーム減速機15を有している。
【0058】
トルクセンサ21は、入力シャフト7aと出力シャフト7bとの間の捩れ量を検出する。ECU16は、トルクセンサ21により検出された捩れ量から得られる操舵トルクTおよび図示しない車速センサにより検出された車速Vに基づいて、アシストトルクを決定する。電動モータ14は、ECU16により駆動制御される。ウォーム減速機15は、電動モータ14の回転力を出力シャフト7bに伝達する。その結果、アシストトルクが出力シャフト7bに付与されて、運転者のステアリング操作が補助される。
【0059】
図2を用いて、本発明の第1実施形態のウォーム減速機について説明する。図2は、本発明の第1実施形態のウォーム減速機の要部の断面図である。
【0060】
ウォーム減速機15は、図2に示すように、ハウジング17、ウォームシャフト18、第1軸受33、第2軸受34、ウォームホイール19、および、付勢部を有している。ウォームシャフト18、第1軸受33、第2軸受34、ウォームホイール19および付勢部は、ハウジング17内に収容されている。
【0061】
ウォームシャフト18は、軸方向Xに離隔する第1端部18aおよび第2端部18bと、第1端部18aおよび第2端部18b間の中間部の歯部18cとを有している。ウォームシャフト18は、ハウジング17の収容部17aに収容されている。ウォームシャフト18は、電動モータ14の出力軸14aと同軸上に配置されている。ウォームシャフト18の第1端部18aは、電動モータ14の出力軸14aの端部と軸方向Xに対向している。ウォームシャフト18の第1端部18aと電動モータ14の出力軸14aの端部とは、動力伝達継手20を介して、トルク伝達可能に連結されている。
【0062】
動力伝達継手20は、第1回転要素23、第2回転要素24および中間要素25を有している。第1回転要素23は、ウォームシャフト18の第1端部18aに一体回転可能に固定されている。第2回転要素24は、電動モータ14の出力軸14aの端部に一体回転可能に固定されている。
【0063】
第1回転要素23は、第2回転要素24に向けて軸方向Xに突出する複数の係合突起29を有している。複数の係合突起29は、回転方向Z(周方向に相当)に互いに回転方向Zに間隔を空けて配置されている。第2回転要素24は、第1回転要素23に向けて軸方向Xに突出する複数の係合突起30を有している。複数の係合突起30は、回転方向Z(周方向に相当)に互いに回転方向Zに間隔を空けて配置されている。第1回転要素23の係合突起29と第2回転要素24の係合突起30とは、互いに回転方向Zに間隔を空けて交互に配置されている。
【0064】
中間要素25は、径方向外方に放射状に延びる複数の係合突起32を備えている。複数の係合突起32のそれぞれは、回転方向Zにおける第1回転要素23の係合突起29と第2回転要素24の係合突起30との間に配置されている。そのため、電動モータ14の出力軸14aのトルクは、第2回転要素24、中間要素25および第1回転要素23を介して、ウォームシャフト18に伝達される。加えて、中間要素25は、弾性部材により構成されている。そのため、第1回転要素23は、第2回転要素24に対して、揺動可能に構成されている。すなわち、ウォームシャフト18は、電動モータ14の出力軸14aに揺動可能に連結されている。
【0065】
ウォームホイール19は、芯金部19aおよび歯部19bを有している。芯金部19aは、例えば金属材料からなり、環状に形成されている。
【0066】
芯金部19aは、出力シャフト7bの外周に嵌合されて、出力シャフト7bと一体回転する。歯部19bは、例えば樹脂材料からなり、環状に形成されている。なお、本発明は、電動モータ14のトルクをピニオンシャフト11の上流の出力シャフト7bに付与する、本実施形態のコラムアシストタイプに限られない。例えば、電動モータ14のトルクをピニオンシャフト11に付与するピニオンアシストタイプであっても良く、この場合には、ウォームホイール19は、ピニオンシャフト11に固定される。
【0067】
歯部19bは、芯金部19aの外周に嵌合されて、芯金部19aと一体回転する。歯部19bの外周面には、ウォームシャフト18の歯部18cの歯と噛み合う歯19cが形成されている。
【0068】
第1軸受33は、例えばころがり軸受により構成されている。第1軸受33は、内輪35、外輪37および複数の転動体を有している。内輪35は、ウォームシャフト18の第1端部18aの外周に嵌合されて、ウォームシャフト18と一体回転する。外輪37は、ハウジング17に設けられた軸受孔36に嵌合されている。外輪37は、軸受孔36の端部の位置決め段部38と軸受孔36に螺合された止定部材39との間で軸方向に挟持されている。第1軸受33は、内部隙間を有している。
【0069】
本実施形態では、動力伝達継手20の中間要素25が弾性部材により構成され、かつ、複数の転動体と内輪35および外輪37との間には、僅かな隙間が設定されている。そのため、ウォームシャフト18は、第1軸受33の中心Bを支点として、ハウジング17に対して揺動可能に支持されている。
【0070】
第2軸受34は、例えばころがり軸受により構成されている。第2軸受34は、内輪40、外輪43および複数の転動体を有している。第2軸受34は、ハウジング17の保持孔61に収容されている。内輪40は、ウォームシャフト18の第2端部18bに嵌合されて、ウォームシャフト18と一体回転する。内輪40の一方の端面は、ウォームシャフト18の第2端部18bに形成された位置決め段部42に当接している。
【0071】
図2ないし図4を用いて、本発明の第1実施形態のウォーム減速機の付勢部の詳細について説明する。図3(a)は、図2のIII−III断面図である。図3(b)は、図2の軸受ホルダと軸受の一部拡大図である。図4は、本発明の第1実施形態のウォーム減速機の要部の分解斜視図である。
【0072】
本実施形態の付勢部は、受け座形成部材としてのばね座形成部52が設けられた軸受ホルダ50と、付勢部材としての圧縮ばねを提供する圧縮コイルばね70とを有している。付勢部材(圧縮コイルばね70)は、ウォームシャフト18がウォームホイール19に近づくように、第1軸受33の中心Bを支点として、ハウジング17に対してばね座形成部52および第2軸受34を介してウォームシャフト18の第2端部18bをウォームホイール19側に付勢する。
【0073】
ハウジング17は、軸受ホルダ50を介して第2軸受34を保持する保持孔61を有している。軸受ホルダ50および圧縮コイルばね70は、ウォームシャフト18の第2端部18bおよび第2軸受34とともに、保持孔61に収容されている。
【0074】
保持孔61は、ウォームシャフト18の第2端部18bを第1方向Y1および第2方向Y2に移動可能に軸受ホルダ50を保持すべく、偏倚孔に形成されている。第1方向Y1は、ウォームシャフト18とウォームホイール19との芯間距離D1が増加する方向である。第2方向Y2は、ウォームシャフト18とウォームホイール19との芯間距離D1が減少する方向である。第2方向Y2は、ばね座形成部52に対する圧縮コイルばね70の付勢方向に相当する。第1方向Y1は、圧縮コイルばね70の付勢方向の反対方向に相当する。
【0075】
保持孔61のウォームホイール19から離れた例えば内周である内面62には、第2受け座としての第2ばね座65が形成されている。具体的には、図3(a)に示すように、内面62に、ばね端支持部としての凹部62aが形成されている。凹部62aは、第2ばね座65と、第2拘束部としての第2ばねガイド69とを有している。
【0076】
すなわち、凹部62aの底によって、圧縮コイルばね70の第2端部72を受ける第2ばね座65が形成されている。また、凹部62aの内壁面によって、第2拘束部としての第2ばねガイド69が形成されている。第2ばねガイド69(第2拘束部)は、圧縮コイルばね70の第2端部72の、付勢方向(第2方向Y2)と交差する方向への移動を拘束する。
【0077】
保持孔61の軸方向外方X2の端部は、蓋部材44によって閉塞されている。
【0078】
軸受ホルダ50は、本体部51および受け座形成部材としてのばね座形成部52を有している。本実施形態では、本体部51とばね座形成部52とは、例えばポリアミド等の樹脂材料により一体成形されている。
【0079】
本体部51は、嵌合孔53を区画する環状に形成されている。本体部51は、第2軸受34の外輪43の外周43aに嵌合されている。ばね座形成部52は、軸方向Xから見て、略D字形状に形成されている。ばね座形成部52は、本体部51の軸方向外方X2の端面51aから軸方向外方X2(図2の左方向)に突出している。
【0080】
ばね座形成部52は、本体部51のウォームホイール19寄りの位置、すなわち、保持孔61の第2ばね座65から離れた位置に配置されている。ばね座形成部52には、図3(a)に示すように、保持孔61の第2ばね座65に対向して平坦面52aが形成されていて、平坦面52aには、図3(b)に示すように、ばね端支持部としての凹部56が形成されている。ばね座形成部52は、凹部56において、第1受け座としての第1ばね座55と、第1拘束部としての第1ばねガイド57とを有している。
【0081】
すなわち、凹部56の底によって、圧縮コイルばね70の第1端部71を受ける第1ばね座55が形成されている。また、凹部56の内壁面によって第1ばねガイド57が形成されている。第1ばねガイド57は、圧縮コイルばね70の第1端部71の、前記付勢方向(第2方向Y2)と交差する方向への移動を拘束する。圧縮ばねとしての圧縮コイルばね70は、第1ばね座55をウォームホイール19側へ押圧付勢する。
【0082】
本実施形態では、図3(b)に示すように、第1ばね座55(第1受け座)を含むばね座形成部52(受け座形成部材)は、本体部51および第2軸受34の外輪43の一部の軸方向外方X2に位置している。ばね座形成部52には、位置決め部52bが形成されている。位置決め部52bは、第2軸受34の外輪43の端面43bに当接することにより、外輪43を軸方向Xに位置決めする。また、ばね座形成部52は、軸方向Xから見て、ウォームシャフト18の中心軸C1よりウォームホイール19寄りに配置されている。
【0083】
本実施形態では、付勢部材は、例えば金属材料からなる圧縮コイルばね70である。圧縮コイルばね70は、ハウジング17とばね座形成部52との間に配置されている。圧縮コイルばね70の第1端部71は、ばね座形成部52の第1ばね座55に設置されて、圧縮コイルばね70の第2端部72は、保持孔61の第2ばね座65に設置されている。圧縮コイルばね70の両端部71,72は、凹部56,62aの内壁面によって形成されたばねガイド57,69にそれぞれ係合している。そのため、圧縮コイルばね70の倒れ等が生じにくい。
【0084】
圧縮コイルばね70は、ばね座形成部52の第1ばね座55から保持孔61の第2ばね座65に向けて第1方向Y1に延びている。本実施形態では、圧縮コイルばね70は、ウォームシャフト18の第2端部18bおよび第2軸受34に軸方向に隣接している。
【0085】
上記の構成により、圧縮コイルばね70は、ハウジング17に対してばね座形成部52および第2軸受34を介してウォームシャフト18の第2端部18bを第2方向Y2(ウォームシャフト18とウォームホイール19との芯間距離D1が減少する方向)に弾性的に付勢している。
【0086】
なお、保持孔61の内面62には、第1方向Y1および第2方向Y2と平行に延びる一対の平坦面からなる案内部64が形成されている。一方、軸受ホルダ50の本体部51の外周には、第1方向Y1および第2方向Y2と平行に延びる一対の平坦面からなる被案内部54が形成されている。案内部64は、軸受ホルダ50の第1方向Y1および第2方向Y2への移動を許容しつつ、軸受ホルダ50の回転および第1方向Y1および第2方向Y2に直交する方向への移動を制限している。
【0087】
図3(a)に示すように、軸受ホルダ50の外面(本体部51の外周51b)においてウォームホイール19に近い部分と保持孔61の内面62との間には、隙間S1が形成されている。隙間S1により、例えばウォームホイール19の歯部19bが磨耗した場合であっても、ウォームシャフト18は、常にウォームホイール19に向けて付勢される。
【0088】
また、軸受ホルダ50の外面(本体部51の外周51b)においてウォームホイール19から離れた部分と該部分に対向する保持孔61の内面62の対向部63との間には、隙間S2が形成されている。悪路走行時の振動等によりウォームシャフト18がウォームホイール19から跳ね上げられた場合に、保持孔61の内面62が、軸受ホルダ50の第1方向Y1への過度な移動を規制する。これにより、圧縮コイルばね70の劣化やウォームホイール19の破損を抑制する。
【0089】
本実施形態では、付勢部材(圧縮コイルばね70)は、ウォームシャフト18の第2端部18bおよび第2軸受34の軸方向外方X2に配置されている。そのため、ウォーム減速機15がウォームシャフト18の径方向外方に大型化しにくく、車両等への搭載性が高い。
【0090】
さらに、ウォームシャフト18の第2端部18bおよび第2軸受34の軸方向外方X2は、ウォームシャフト18の第2端部18bの径方向外方に比べて、付勢部材(圧縮コイルばね70)を配置するスペースを確保しやすい。そのため、付勢部材(圧縮コイルばね70)の種類、ばね長およびばね定数などの選択の自由度が大きい。
【0091】
また、本実施形態では、付勢部材(圧縮コイルばね70)は、ばね座形成部52(軸受ホルダ50)および第2軸受34を介してウォームシャフト18の第2端部18bを付勢しており、ウォームシャフト18の第2端部18bを直接的に付勢していない。そのため、ロストルクが抑制される。
【0092】
また、本実施形態では、ばね座形成部52は、第2軸受34から軸方向外方X2にオフセットした位置に配置されている。そのため、付勢部材(圧縮コイルばね70)は、第2軸受34に対して軸方向外方にオフセットした位置から付勢力を付与する。その結果、第2軸受34の内部隙間が詰められて、第2軸受34が発する異音が抑制される。
【0093】
また、本実施形態では、ばね座形成部52は、ウォームシャフト18の中心軸C1よりウォームホイール19寄りに配置されている。そのため、圧縮コイルばねをウォームシャフトの端部の径方向外方に配置する従来のウォーム減速機(例えば特許文献2の図8のウォーム減速機)と比較して、圧縮コイルばね70の付勢方向(長さ方向)のレイウアウトスペースを長く確保することができる。このため、ばね長の設定の自由度が高い。ばね長を長く確保することもでき、可及的に、ばね定数を低くすることが可能となり、ウォームシャフト18の回転トルクを安定させることができる。また、軸受ホルダ50のばね座形成部52と圧縮コイルばね70とをウォームシャフト18の径方向に関してコンパクトに配置することができる。さらに、圧縮コイルばね70の初期セット時の撓み量を大きく設定することが可能となる。これにより、長期の使用でウォームホイール19の歯面の摩耗が進行した場合にも、ウォームシャフト18とウォームホイール19とのバックラッシを抑制することができる。
【0094】
また、上述のとおり、保持孔61の内面62は、悪路走行時の振動等によりウォームシャフト18がウォームホイール19から跳ね上げられた場合に、軸受ホルダ50の第1方向Y1への過度な移動を規制する。本実施形態では、軸受ホルダ50は、樹脂材料により構成されている。そのため、保持孔61の内面62と軸受ホルダ50との接触時の異音が抑制される。
【0095】
また、上述のとおり、保持孔61には案内部64が形成されて、軸受ホルダ50には被案内部54が形成されていて、案内部64は、軸受ホルダ50の第1方向Y1および第2方向Y2への移動を許容しつつ、軸受ホルダ50の回転および第1方向Y1および第2方向Y2に直行する方向への移動を制限している。本実施形態では、軸受ホルダ50は、樹脂材料により構成されている。そのため、案内部64と被案内部54との接触時の異音や摺動時の異音が抑制される。さらに、案内部64と被案内部54との摺動抵抗が低下する。
(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態のウォーム減速機15Pを含む電動パワーステアリング装置1Pの要部の断面図である。図6は、図5のVI−VI線に沿って切断された、ウォーム減速機15Pの要部の断面図である。図7は、ウォーム減速機15Pの要部の分解斜視図である。
【0096】
図5図7の第2実施形態のウォーム減速機15Pが、図2図4の第1実施形態のウォーム減速機15と主に異なるのは、下記である。すなわち、図5および図6に示すように、ハウジング17の円孔からなる保持孔61Pに環状の介在部材80が嵌合固定されている。軸受ホルダ50は、ハウジング17によって、介在部材80を介して間接的に支持されている。介在部材80は、ポリアミド等の樹脂により形成されている。
【0097】
図5図7に示すように、介在部材80は、軸受ホルダ50の本体部51の外周を取り囲む環状の本体部81と、本体部81の端面81aから軸方向外方X2へ突出するばね座形成部82とを含む。
【0098】
介在部材80の本体部81は、軸受ホルダ50の本体部51を取り囲む保持孔83を形成している。保持孔83は、軸受ホルダ50を、ウォームシャフト18およびウォームホイール19の芯間距離D1が増加する第1方向Y1および減少する第2方向Y2に偏倚可能に保持することのできる偏倚孔に形成されている。
【0099】
軸受ホルダ50は、ハウジング17によって保持された部材である介在部材80によって第1方向Y1および第2方向Y2に案内される。
【0100】
軸受ホルダ50のばね座形成部52の第1ばね座55と介在部材80のばね座形成部82の第2ばね座85との間に、ウォームシャフト18の第2端部18bに軸方向Xに隣接して配置された付勢部材としての圧縮ばねを提供する圧縮コイルばね70が介在している。圧縮コイルばね70は、軸受ホルダ50を介してウォームシャフト18の第2端部18bを、芯間距離D1を減少させる第2方向Y2(付勢方向に相当)に弾性的に付勢する。
【0101】
介在部材80の本体部81の保持孔83の内面86には、ばね端支持部としての凹部86aが形成されている。凹部86aは、第2受け座としての第2ばね座85と、第2拘束部としての第2ばねガイド89とを有している。
【0102】
すなわち、凹部86aの底によって、圧縮コイルばね70の第2端部72を受ける第2ばね座85が形成されている。また、凹部86aの内壁面によって、第2拘束部としての第2ばねガイド89が形成されている。第2ばねガイド89(第2拘束部)は、圧縮コイルばね70の第2端部72の、前記付勢方向(第2方向Y2)と交差する方向への移動を拘束する。
【0103】
圧縮コイルばね70の両端部71,72が、凹部56,86aに形成されたばねガイド57,89に係合することにより、圧縮コイルばね70の倒れ等が抑制されている。
【0104】
図6および図7に示すように、介在部材80の保持孔83の内周には、第1方向Y1および第2方向Y2と平行に延びる一対の平坦面からなる案内部84が設けられている。介在部材80の一対の案内部84が、軸受ホルダ50の一対の被案内部54を案内する。案内部84は、軸受ホルダ50の第1方向Y1および第2方向Y2への移動を許容しつつ、軸受ホルダ50の回転および第1方向Y1および第2方向Y2に直交する方向への移動を制限している。
【0105】
各案内部84と対応する被案内部54との間に、グリース等の潤滑剤が介在していてもよい。これにより、軸受ホルダ50をより円滑に変位させることができる。
【0106】
軸受ホルダ50の外面(本体部51の外周51b)においてウォームホイール19に近い部分と保持孔83の内面86との間には、隙間S1が形成されている。当該隙間S1により、例えば、ウォームホイール19の歯部19bが磨耗した場合であっても、ウォームシャフト18は、常にウォームホイール19に向けて付勢される。
【0107】
また、軸受ホルダ50の外面(本体部51の外周51b)においてウォームホイール19から離れた部分と該部分に対向する保持孔83の内面86の対向部87との間には、隙間S2が形成されている。悪路走行時の振動等によりウォームシャフト18がウォームホイール19から跳ね上げられた場合に、保持孔83の内面86が、軸受ホルダ50の第1方向Y1への過度な移動を規制する。これにより、圧縮コイルばね70の劣化やウォームホイール19の破損を抑制する。
【0108】
図5図7の第2実施形態の構成要素において、図2図4の第1実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図2図4の第1実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
【0109】
第2実施形態においても、第1実施形態と同じ作用効果を奏することができる。また、大型部品であるハウジング17ではなく、小型部品である介在部材80に、軸受ホルダ50を保持する保持孔83や案内部84や第2ばね座85を設けるので、加工が容易に行えて製造し易いという利点がある。
【0110】
また、介在部材80は、樹脂材料により構成されている。そのため、保持孔83の内面86と軸受ホルダ50との接触時の異音がさらに抑制される。
(第3実施形態)
図8は本発明の第3実施形態のウォーム減速機15Qが適用された電動パワーステアリング装置1Qの要部の断面図である。
【0111】
図8の第3実施形態のウォーム減速機15Qが、図2の第1実施形態のウォーム減速機15と主に異なるのは、下記である。
【0112】
すなわち、軸受ホルダ50Qの例えばアングル形のばね座形成部52Q(受け座形成部材)が、ウォームシャフト18の中心軸C1よりも第1方向Y1側に配置されている。また、付勢部材として、引張ばねである例えば金属製の引張コイルばね70Qが用いられている。引張コイルばね70Qは、ばね座形成部52Qをウォームホイール19側(第2方向Y2側)に引っ張り付勢する。
【0113】
引張コイルばね70Qのばね係合部としての第1端部71Qおよび第2端部72Qは、フック状に形成されている。第2端部72Qは、ハウジング17の保持孔61Qの内周に設けられた例えば逆L字形の凸部からなるばね座形成部66に引っ掛け係合されている。第1端部71Qは、軸受ホルダ50Qのばね座形成部52Qに引っ掛け係合されている。
【0114】
図9に示すように、第2端部72Qは、ばね座形成部66に設けられた第2ばね座65Q(第2受け座)によって受けられている。また、第1端部71Qは、ばね座形成部52Qに設けられた第1ばね座55Q(第1受け座)によって受けられている。
【0115】
図8の第3実施形態の構成要素において、図2の第1実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図2の第1実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
【0116】
第3実施形態においても、第1実施形態と同じ作用効果を奏することができる。また、ばね座形成部52Qと引張コイルばね70Qとをウォームシャフト18の径方向に関してコンパクトに配置することができる。
(第4実施形態)
図10は、本発明の第4実施形態のウォーム減速機15Rの要部の断面図である。本第4実施形態のウォーム減速機15Rが図2の第1実施形態のウォーム減速機15と主に異なるのは下記である。
【0117】
すなわち、ウォーム減速機15Rは、第2軸受34の外輪43の端面43bに固定された受け座形成部材としてのばね座形成部材52Rを備えている。ばね座形成部材52Rは、図2の第1実施形態のばね座形成部52と同じ断面D形に形成されていてもよい。
【0118】
ばね座形成部材52Rは、第1ばね座55R(第1受け座)を形成した平坦面52Raと、外輪43の端面43bに沿わされた装着面52Rbとを含む。
【0119】
平坦面52Raに、ばね端支持部としての凹部56Rが形成されている。凹部56Rは、第1受け座としての第1ばね座55Rと、第1拘束部としての第1ばねガイド57Rとを有している。
【0120】
すなわち、凹部56Rの底によって、圧縮コイルばね70の第1端部71を受ける第1ばね座55Rが形成されている。第1ばね座55Rは、外輪43の軸方向外方X2に配置されている。また、凹部56Rの内壁面によって、第1拘束部としての第1ばねガイド57Rが形成されている。第1ばねガイド57Rは、圧縮コイルばね70の第1端部71の、前記付勢方向(第2方向Y2)と交差する方向への移動を拘束する。
【0121】
装着面52Rbから突出する固定突起52Rcが形成されている。固定突起52Rcが、外輪43の端面43bに設けられた固定孔43cに圧入固定されることにより、ばね座形成部材52Rが外輪43に固定されている。
【0122】
ハウジングの保持孔61は、第2軸受34の外輪43を直接、第1方向Y1および第2方向Y2に案内する。すなわち、第1実施形態で用いる軸受ホルダは廃止されている。
【0123】
図10の第4実施形態の構成要素において、図2の第1実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図2の第1実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
【0124】
第4実施形態では、構造を簡素化することができ、コストを低減することができる。
【0125】
なお、図示していないが、第4実施形態のばね座形成部材52Rを図5の第2実施形態や図8の第3実施形態に適用してもよい。また、図示していないが、ばね座形成部材52Rが第2軸受34の外輪43と単一の材料で一体に形成されてもよい。
(第5実施形態)
図11は、本発明の第5実施形態の付勢部の構成を模式的に示している。第5実施形態では、第1実施形態に対して、付勢部材として、圧縮コイルばね以外の圧縮ばねを適用した例を示している。
【0126】
具体的には、第5実施形態では、圧縮ばねとしての圧縮ばねユニット90が、並列且つ対称に配置された一対のトーションばね91を含む。一対のトーションばね91は、ハウジング17とばね座形成部52の第1ばね座55との間に介在している。
【0127】
各トーションばね91は、コイル部92と、一対のアーム93,94とを含む。コイル部92は、一対のアーム93,94間を接続している。一対のアーム93,94は、互いに逆向きに傾斜する。一方のアーム93の端部93aが、ハウジング17の第2ばね座65によって受けられている。他方のアーム94の端部94aが、ばね座形成部52の第1ばね座55によって受けられている。図11では、ばね座55,65は、簡略化して示されている。ばね座55,65は凹部によって形成されていてもよい。
【0128】
一対のトーションばね91を含む圧縮ばねユニット90は、パンタグラフ状に伸縮する。圧縮ばねユニット90は、ばね座形成部52の第1ばね座55とハウジング17の第2ばね座65との間に、自由状態から短縮された状態で介在している。短縮状態の圧縮ばねユニット90は、ねじり変形したコイル部92の反発力によって伸長方向(第2方向Y2)に押圧付勢力を生じ、その押圧付勢力によって、ばね座形成部52を第2方向Y2に押圧付勢する。
【0129】
図示していないが、第5実施形態の付勢部の構成を第2実施形態〜第4実施形態に適用してもよい。
(第6実施形態)
図12は、本発明の第6実施形態の付勢部の構成を模式的に示している。第6実施形態では、第1実施形態に対して、付勢部材として、圧縮コイルばね以外の圧縮ばねを適用した例を示している。
【0130】
具体的には、図12の第6実施形態では、圧縮ばねとしての圧縮ばねユニット100が、並列且つ対称に配置された一対の板ばね101を含む。一対の板ばね101は、互いに逆向きに外側方へ突出するように山形状に屈曲されている。一対の板ばね101は、ハウジング17の第2ばね座65とばね座形成部52の第1ばね座55との間に介在している。
【0131】
各板ばね101は、頂部となる屈曲部102と、一対の板状のアーム103,104とを含む。一対のアーム103,104は、屈曲部102から互いに逆向きに傾斜して延びる。一方のアーム103の端部103aが、ハウジング17の第2ばね座65によって受けられている。他方のアーム104の端部104aが、ばね座形成部52の第1ばね座55によって受けられている。
【0132】
一対の板ばね101を含む圧縮ばねユニット100は、パンタグラフ状に伸縮する。圧縮ばねユニット100は、ばね座形成部52の第1ばね座55とハウジング17の第2ばね座65との間に、自由状態から短縮された状態で介在している。短縮状態の圧縮ばねユニット100は、屈曲角度が小さくなるように曲げ変形された屈曲部102の反発力によって伸長方向(第2方向Y2)に押圧付勢力を生じ、その押圧付勢力によって、ばね座形成部52を第2方向Y2に押圧付勢する。
【0133】
図示していないが、第6実施形態の付勢部の構成を第2実施形態〜第4実施形態に適用してもよい。
(第7実施形態)
図13は、本発明の第7実施形態の付勢部の構成を模式的に示している。第7実施形態では、第1実施形態に対して、付勢部材として、圧縮コイルばね以外の圧縮ばねを適用した例を示している。
【0134】
具体的には、図13の第7実施形態では、圧縮ばねとしての圧縮ばねユニット110が、複数条に巻かれたリングばね111を含む。複数条のリングばね111は、連続する部材(例えば金属ワイヤ)により形成されている。
【0135】
各リングばね111は、第1部分112と第2部分113とを含む。第1部分112は、ハウジング17のばね座形成部67の第1挿通孔67aに挿通されている。第2部分113は、ばね座形成部52Sの第2挿通孔52Saに挿通されている。各部分112,113は、対応する挿通孔67a,52Saに固定されていてもよい。図11では示されていないが、ばね座形成部52Sは、第2軸受34の外輪43(図13では示さず)と一体に設けられている。
【0136】
各挿通孔67a,52Saの内面が、各リングばね111の対応する部分112,113を受けるばね座(受け座)をそれぞれ構成している。リングばね111は、ばね座形成部67とばね座形成部52Sとの間で、自由状態から第1部分112と第2部分113とが近づくように圧縮変形された状態で介在している。各リングばね111は、圧縮変形に対する弾性復元力で、ばね座形成部52Sを第2方向Y2に押圧付勢する。
【0137】
図示していないが、第7実施形態の付勢部の構成を第2実施形態〜第4実施形態に適用してもよい。
(第8実施形態)
図14は、本発明の第8実施形態の付勢部の構成を模式的に示している。第8実施形態では、図8の第3実施形態に対して、付勢部材として、引っ張りコイルばね以外の引っ張りばねを適用した例を示している。
【0138】
具体的には、図14の第8実施形態では、引っ張りばねとしての引っ張りばねユニット120が、複数条に巻かれたリングばね121を含む。複数条のリングばね121は、連続する部材(例えば金属ワイヤ)により形成されている。
【0139】
各リングばね121は、第1部分122と第2部分123とを含む。第1部分122は、ハウジング17のばね座形成部68の第1挿通孔68aに挿通されている。第2部分123は、ばね座形成部52Tの第2挿通孔52Taに挿通されている。各部分122,123は、対応する挿通孔68a,52Taに固定されていてもよい。ばね座形成部52Tは、第2軸受34の外輪43(図14では示さず)と一体に設けられている。
【0140】
各挿通孔68a,52Taの内面が、各リングばね121の対応する部分122,123をそれぞれ受けるばね座(受け座)を構成している。リングばね121は、ばね座形成部68とばね座形成部52Tとの間で、自由状態から第1部分122と第2部分123とが遠ざかるように引っ張り変形された状態で介在している。各リングばね121は、引っ張り変形に対する弾性復元力で、ばね座形成部52Tを第2方向Y2に引っ張り付勢する。
【0141】
図示していないが、第8実施形態の付勢部の構成を第2実施形態〜第4実施形態に適用してもよい。
(第9実施形態)
図15は、本発明の第9実施形態のウォーム減速機15Sの要部の断面図である。第9実施形態のウォーム減速機15Sが図2の第1実施形態のウォーム減速機15と主に異なるのは下記である。
【0142】
ウォーム減速機15Sは、圧縮コイルばね70のセット長SLを規制するスペーサ130を備えている。スペーサ130は、例えば円柱状のピン(軸状体)からなる。スペーサ130および圧縮コイルばね70は、直列に配置されている。スペーサ130は、その軸方向の反対側に配置された第1端部131および第2端部132を含む。
【0143】
ハウジング17の収容部17aの内面に、支持部としての支持孔17bが設けられている。第1端部131は、支持孔17bの内周17cに嵌合されて支持されている。第1端部131は、支持孔17bの底17dによって受けられている。支持孔17bは、深さDLを有している。
【0144】
第2端部132は、第1ばね座55(第1受け座)の反対側で、圧縮コイルばね70の第2端部72を受ける第2ばね座133(第2受け座)を含む。
【0145】
また、第2端部132には、圧縮コイルばね70の第2端部72を接続する接続部が設けられている。具体的には、前記接続部として、第2端部132からスペーサ130の軸方向外方に突出する接続突起134が延設されている。接続突起134は、圧縮コイルばね70の第2端部72の内径部に嵌合されて、圧縮コイルばね70を接続している。接続突起134は、圧縮コイルばね70の第2端部72の内径部を支持する。接続突起134は、圧縮コイルばね70の第2端部72の、付勢方向(第2方向Y2)と交差する方向への移動を拘束する第2拘束部としてのばねガイドを構成している。
【0146】
本実施形態では、スペーサ130の仕様(例えばピンの長さ)を変更することで、圧縮コイルばね70のセット長SLを容易に調整することができる。また、ハウジング17の支持孔17bの深さDLを変更することで、圧縮コイルばね70のセット長SLを容易に調整することができる。
【0147】
図示していないが、前記接続部として、接続突起134に代えて、圧縮コイルばね70の第2端部72の外径部に嵌合する接続孔が、第2端部132に設けられていてもよい。この場合、接続孔の内周が、圧縮コイルばね70の第2端部72の外径部を支持する第2拘束部としてのばねガイドを構成する。
(第10実施形態)
図16は、本発明の第10実施形態のウォーム減速機15Tの要部の断面図である。図17は、第10実施形態において、圧縮コイルばね70をガイドする構造の概略図である。
【0148】
図16および図17の第10実施形態のウォーム減速機15Tが図15の第9実施形態のウォーム減速機15Sと主に異なるのは下記である。第10実施形態のスペーサ130Tは、第9実施形態のスペーサ130から接続突起134が取り除かれた構成と同じ構成である。スペーサ130Tは、平坦面からなるばね座133T(第2受け座)によって、圧縮コイルばね70の第2端部72を受けている。
【0149】
また、蓋部材44Tが、円盤状の蓋部材本体44aと、一対の支持部としての支持ガイド44bと、環状フランジ44cとを含む。
【0150】
一対の支持ガイド44bは、蓋部材本体44aの裏面に延設されている。図17に示すように、一対の支持ガイド44bは、第1方向Y1に平行に延びる板状をなし、互いに離隔している。一対の支持ガイド44b間に、スペーサ130Tの一部および圧縮コイルばね70の一部が配置されている。
【0151】
一対の支持ガイド44b間で、直列状態で配置されたスペーサ130Tおよび圧縮コイルばね70の互いの位置ずれが規制される。一対の支持ガイド44bは、圧縮コイルばね70の付勢方向(第2方向Y2)と交差する方向への移動を拘束するように、圧縮コイルばね70の外径部を支持する拘束部としてのばねガイドを構成している。
【0152】
環状フランジ44cは、蓋部材本体44aの外周に延設されている。環状フランジ44cは、断面アングル状をなし、収容部17aの端部開口に嵌合されている。
【0153】
図16および図17の第10実施形態の構成要素において、図15の第9実施形態の構成要素と同じ構成要素には、図15の第9実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
【0154】
第10実施形態においても、第9実施形態と同じ効果を奏することができる。図示していないが、一対の支持ガイドが、蓋部材44Tではなく、ハウジング17に固定された別部材に設けられていてもよい。
(第11実施形態)
図18は、本発明の第11実施形態のウォーム減速機15Uの要部の断面図である。第11実施形態のウォーム減速機15Uが図5の第2実施形態のウォーム減速機15Pと主に異なるのは下記である。
【0155】
ウォーム減速機15Uは、圧縮コイルばね70のセット長SLを規制するスペーサ130Uを備えている。スペーサ130Uは、例えば円柱状のピン(軸状体)からなる。スペーサ130Uと圧縮コイルばね70とは直列状態で配置されている。スペーサ130Uは、その軸方向の反対側に配置された第1端部131Uおよび第2端部132を含む。
【0156】
ハウジング17によって保持された介在部材80Uの本体部81Uの内面に、支持部としての連結孔を提供するねじ孔88が設けられている。
【0157】
スペーサ130Uは、第1端部131Uからスペーサ130Uの軸方向の外方へ突出する連結突起としてのねじ突起135を含む。ねじ突起135がねじ孔88にねじ嵌合されることにより、スペーサ130Uが、介在部材80Uに支持されている。第1端部131Uは、ねじ突起135の周囲に位置決め段部136を形成している。位置決め段部136が、介在部材80Uの本体部81Uの内面に当接することにより、スペーサ130Uが、介在部材80Uに対してスペーサ130Uの軸方向(ピンの長さ方向)に位置決めされている。
【0158】
スペーサ130Uの第2端部132の構成は、図15の第9実施形態のスペーサ130の第2端部132の構成と同じである。
【0159】
図18の第11実施形態の構成要素において、図5の第2実施形態の構成要素と同じ構成要素や図15の第9実施形態の構成要素と同じ構成要素には、第2実施形態の構成要素の参照符号や第9実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
【0160】
第11実施形態では、スペーサ130Uの仕様(例えばピンの長さ)を変更することで、圧縮コイルばね70のセット長SLを容易に調整することができる。
【0161】
図示していないが、連結突起としてのねじ突起135の外周のねじ部および連結孔としてのねじ孔88の内周のねじ部が廃止されて、軸状の連結突起が連結孔に圧入嵌合されるようにしてもよい。
(第12実施形態)
図19は、本発明の第12実施形態のウォーム減速機15Vの要部の断面図である。図20は、図19のXX−XX断面図である。図21は、ウォーム減速機15Vの要部の分解斜視図である。図22は、ばね座周辺の構造の概略断面図である。
【0162】
図19の第12実施形態のウォーム減速機15Vが図2の第1実施形態のウォーム減速機15と主に異なるのは下記である。
【0163】
ハウジング17Vに、収容部17aに連通する軸方向Xの貫通孔からなる保持孔61Vが形成されている。軸受ホルダ50V、付勢部材としての圧縮コイルばね70V、および緩衝部材140が、保持孔61Vに収容されている。軸受ホルダ50Vは、本体部51Vと、受け座形成部材としてのばね座形成部52Vとを備えている。軸受ホルダ50Vは、第2軸受34を保持する。
【0164】
保持孔61Vは、第1部分151と、第1部分151の軸方向外方X2に配置された第2部分152とを備えている。第1部分151は、楕円ないし楕円に近似した断面形状を有している。
【0165】
保持孔61Vにおいて第1部分151と第2部分152との間に、軸受ホルダ50Vに(具体的には本体部51Vに)軸方向外方X2から対向する段部153が形成されている。すなわち、ハウジング17Vは、軸受ホルダ50Vの軸方向外方X2に隣り合う段部153を形成している。ハウジング17Vの段部153によって、第2軸受34からの軸受ホルダ50Vの脱落が抑制される。
【0166】
仮に、蓋部材44に軸受ホルダ50Vの抜け防止の機能を果たさせる場合には、蓋部材44自体の強度を向上させたり、保持孔61Vへの蓋部材44の取付強度を向上させたりする必要がある。このため、製造コストが上昇する。これに対して、本実施形態では、強度のあるハウジング17Vに段部153を設けるので、コスト安価に軸受ホルダ50Vの脱落防止の機能を達成することができる。
【0167】
図20に示すように、第2部分152の内面は、圧縮コイルばね70Vの付勢方向(第2方向Y2)と平行に延びる一対の平坦面からなる案内部64Vを有している。また、第2部分152の内面は、圧縮コイルばね70Vの付勢方向(第2方向Y2)に対向する第1対向部161および第2対向部162を有している。第1対向部161は、圧縮コイルばね70Vの付勢方向と直交する平坦面に形成されている。第2対向部162は、例えば円弧面に形成されている。
【0168】
図19に示すように、軸受ホルダ50Vにおいて本体部51Vおよびばね座形成部52Vは、ポリアミド樹脂等の樹脂材料により一体成形されている。本体部51Vは、保持孔61Vの第1部分151に収容されている。本体部51Vには、第2軸受34の外輪43が圧入されている。ばね座形成部52Vは、保持孔61Vの第2部分152に収容されている。
【0169】
図20および図21に示すように、本体部51Vは、外輪43が圧入されたリング部51Vaと、リング部51Vaの一端に設けられた端壁部51Vbとを含む。ばね座形成部52Vは、端壁部51Vbから軸方向外方X2へ突出するブロック形状をなしている。
【0170】
図19に示すように、保持孔61Vの第1部分151の内面の第1方向Y1側の部分に、軸受ホルダ50Vの第1方向Y1への移動量を規制する第1ストッパ部170が形成されている。第1ストッパ部170は、第2隙間S20を介して、軸受ホルダ50Vの本体部51Vのリング部51Vaの外周と対向している。
【0171】
図20および図21に示すように、ばね座形成部52Vの外面は、第1面181と、第2面182と、一対の被案内部54Vと、端面183とを有している。第2面182は、第1隙間S10を介して、保持孔61Vの第2部分152の第2対向部162に対向している。
【0172】
第1面181は、緩衝部材140を介して、保持孔61Vの第2部分152の第1対向部161に対向している。緩衝部材140は、ハウジング17Vとばね座形成部52Vとの間に配置され、ハウジング17Vの第1面181とばね座形成部52Vの第1対向部161との間に挟持されている。また、図19に示すように、緩衝部材140は、第2軸受34の軸方向外方X2に配置されている。
【0173】
仮に、緩衝部材140を第2軸受34の径方向外方に配置する場合には、ハウジング17Vにおいてウォームシャフト18を収容する収容部17aの内径が大きくなる。このため、第2軸受34が大型化したり、ハウジング17Vが大型化したりするおそれがある。これに対して、本実施形態では、このようなことがなく、ハウジング17Vの大型化を抑制することができる。なお、緩衝部材140は、ウォームシャフト18の第2端部18bおよび第2軸受34の少なくとも一方の軸方向外方X2に配置されていればよい。
【0174】
ウォームシャフト18の第2端部18bが第1方向Y1に変位すると、第1対向部161が第1面181に近づいて、緩衝部材140が圧縮される。同時に、軸受ホルダ50Vの本体部51Vのリング部51Vaの外周が、緩衝部材140の圧縮量と等しい量だけ第1ストッパ部170に近づく。
【0175】
ここで、第1面181と第1対向部161との距離F(緩衝部材140の厚みに相当)が、第2隙間S20の隙間量Eよりも大きく設定されている(F>E)。このため、通常時は、軸受ホルダ50Bがハウジング17Vに当接することがなく、打音の発生が抑制される。
【0176】
一方、ウォームホイール19側からウォームシャフト18へ大入力が負荷されて、緩衝部材140が所定量圧縮されると、軸受ホルダ50Vの本体部51Vのリング部51Vaの外周が、第1ストッパ部170に当接する。これにより、緩衝部材140を形成する例えばゴム部材の過度な圧縮が抑制されるので、前記ゴム部材のへたりの発生が抑制される。
【0177】
仮に、緩衝部材140を第1ストッパ部170に当接するストッパ部品に配置した場合、緩衝部材140を前記ストッパ部品に一体に取り付けてユニット化する構造が必要となる。これに対して、本実施形態では、緩衝部材140を第1ストッパ部170から離隔した位置に配置するので、緩衝部材140を前記ストッパ部品に一体に取り付けてユニット化させる構造を必要としない。
【0178】
図20に示すように、一対の被案内部54Vは、一対の案内部64Vにそれぞれ沿っている。一対の案内部64Vは、軸受ホルダ50Vの第1方向Y1および第2方向Y2への移動を許容しつつ、軸受ホルダ50Vの回転および第1方向Y1および第2方向Y2に直交する方向への移動を制限している。
【0179】
ばね座形成部52Vは、圧縮コイルばね70Vを収容する収容部58を形成している。図21に示すように、収容部58は、軸方向外方X2および第1方向Y1に開放している。収容部58は、端面183および第1面181に開口を形成している。
【0180】
図22に示すように、ばね座形成部52Vは、第1受け座としての第1ばね座55Vと、第1拘束部としてのばねガイド60とを有している。ばね座形成部52Vは、収容部58の底58aに、ばね端支持部としての凹部59を形成している。図22に示すように、凹部59は、第1受け座としての第1ばね座55Vと、第1拘束部としてのばねガイド60とを有している。凹部59の底によって、第1ばね座55Vが形成されている。また、凹部59の内壁面によって、第1拘束部としてのばねガイド60が形成されている。
【0181】
第1ばね座55Vは、圧縮コイルばね70Vの第1端部71Vを受ける。第1ばね座55Vは、圧縮コイルばね70Vの付勢荷重を受ける。
【0182】
図19に示すように、第1ばね座55Vは、ウォームシャフト18の第2端部18bの端面18dに、軸方向Xに隣り合うように配置されている。
【0183】
第2軸受34の外輪43に嵌合する軸受ホルダ50Vにおいてばね座形成部52Vは、ウォームシャフト18の中心軸C1(第2軸受34の中心)から径方向外方に離隔するほど、温度変化による寸法変化が大きくなる傾向にある。これに対して、第2端部18bの端面18dの軸方向外方X2に隣り合う第1ばね座55Vは、径方向に関して中心軸C1に比較的近い位置に配置されることになる。このため、温度変化によってばね座形成部52Vの寸法が変化しても、第1ばね座55Vの位置の変化が小さい。したがって、圧縮コイルばね70Vのセット長が変化し難く、付勢荷重が安定する。
【0184】
ばねガイド60は、圧縮コイルばね70Vの付勢方向(第2方向Y2)と交差する方向への、圧縮コイルばね70Vの第1端部71Vの移動を拘束する。また、ばねガイド60は、圧縮コイルばね70Vの伸縮を案内する。
【0185】
図19に示すように、緩衝部材140は、ウォームシャフト18の第2端部18bおよび第2軸受34の少なくとも一方の軸方向外方X2に配置されている。また、図20に示すように、緩衝部材140は、ばね座形成部52Vとハウジング17Vとの間に配置されている。ハウジング17Vは、保持孔61Vの第2部分152の第1対向部161に、圧縮コイルばね70Vの第2端部72Vを受ける第2受け座としての第2ばね座161Vを形成している。
【0186】
図21に示すように、緩衝部材140は、ゴム部材を含む。緩衝部材140は、例えば例えば板状に形成されている。緩衝部材140は、第2拘束部としてのばねガイド141を備えている。具体的には、緩衝部材140は、圧縮コイルばね70Vの第2端部72Vが挿通される挿通孔142を形成している。挿通孔142の内面によって、第2端部72Vの外径を支持するばねガイド141が形成されている。ばねガイド141は、圧縮コイルばね70Vの付勢方向(第2方向Y2)と交差する方向への、第2端部72Vの移動を拘束する。
【0187】
第1拘束部としてのばねガイド60および第2拘束部としてのばねガイド141によって、圧縮コイルばね70Vの対応する端部71V,72Vの移動が拘束される。このため、圧縮コイルばね70Vの座屈や位置ずれが抑制される。また、圧縮コイルばね70Vの両端部71V,72V間の中間部は、収容部58の内面によって、位置ずれが抑制される。
【0188】
緩衝部材140には、挿通孔142を軸受ホルダ50Vの本体部51Vの端壁部51Vb側へ開放させる開口143が形成されている。ウォーム減速機15Vの組立時の手順は下記である。
【0189】
まず、ウォームシャフト18の第2端部18bに取り付けられた第2軸受34および軸受ホルダ50Vが、ハウジング17Vの収容部17a側から保持孔61Vに組み入れられる。
【0190】
次いで、圧縮コイルばね70Vが、保持孔61Vの第2部分152の第1対向部161のばね座161Vと軸受ホルダ50Vのばね座形成部52Vの第1ばね座55Vとの間に介在するように、収容部58に組み入れられる。この状態で、圧縮コイルばね70Vの第1端部71Vは、凹部59の内面からなる第1拘束部としてのばねガイド60によって、付勢方向(第2方向Y2)と交差する方向の移動を拘束される。
【0191】
収容部58が軸方向外方X2側に開放されているので、軸方向外方X2側から収容部58への圧縮コイルばね70Vの組み込みが可能となる。
【0192】
次いで、軸方向外方X2側から、保持孔61Vの第2部分152の第1対向部161と軸受ホルダ50Vのばね座形成部52Vの第1面181との間に、緩衝部材140が組み入れられる。このとき、圧縮コイルばね70Vの第2端部72Vは、緩衝部材140の開口143を通して挿通孔142内へ導入される。この状態で、圧縮コイルばね70Vの第2端部72Vは、挿通孔142の内面からなるばねガイド141(第2拘束部)によって、付勢方向(第2方向Y2)と交差する方向の移動を拘束される。
【0193】
緩衝部材140に、挿通孔142を開放される開口143が設けられているので、圧縮コイルばね70Vが組み込まれた後において軸方向外方X2側からの緩衝部材140の組み込みが実質的に可能となる。
【0194】
次いで、蓋部材44がハウジング17Vに取り付けられて、保持孔61Vの軸方向外方X2の端部が、蓋部材44によって閉塞される。これにより、軸方向Xに関して、緩衝部材140は、蓋部材44と軸受ホルダ50Vの本体部51Vの端壁部51Vbとの間に介在する。このため、緩衝部材140が軸方向Xに位置決めされる。
【0195】
また、軸方向Xおよび第1方向Y1の双方と直交する方向に関して、緩衝部材140はは、保持孔61Vの第2部分152の一対の案内部64V間に介在する。このため、緩衝部材140が、軸方向Xおよび第1方向Y1の双方と直交する方向に関して、位置決めされる。
(第13実施形態)
図23は、本発明の第13実施形態のウォーム減速機15Wの要部の断面図である。図24は、ウォーム減速機15Wの要部の分解斜視図である。
【0196】
図23および図24の第13実施形態のウォーム減速機15Wが図19および図21の第12実施形態のウォーム減速機15Vと主に異なるのは下記である。
【0197】
図23および図24に示すように、ウォーム減速機15Wの軸受ホルダ50Wが、本体部51Wと、受け座形成部材としてのばね座形成部52Wとを備えている。本体部51Wおよびばね座形成部52Wは、ポリアミド樹脂等の樹脂材料により一体成形されている。本体部51Wは、嵌合部51Weと、端壁部51Wfと、一対のフランジ51Wg,51Whとを含む。
【0198】
嵌合部51Weは、第2軸受34の外輪43の外周43aの少なくとも半周に嵌合するC字形に形成されている。このため、嵌合部51Weに対して第2軸受34を径方向から組み付けることができる。嵌合部51WeのなすC字形は、第2方向Y2(付勢方向)に向けて開放している。圧縮コイルばね70Vは、軸受ホルダ50Wを嵌合部51WeのC字形が開放する方向に付勢するので、嵌合部51Weが第2軸受34から外れることがない。
【0199】
一対のフランジ51Wg,51Whは、嵌合部51Weの軸方向Xの両端から径方向内方へ延設されている。一対のフランジ51Wg,51Whは、第2軸受34の外輪43の一対の端面43bに、それぞれ当接している。一方のフランジ51Whは、本体部51Wの端壁部51Wfに隣接するリブ状をなしている。
【0200】
ばね座形成部52Wは、第12実施形態のばね座形成部52Vに対して、第2面182Wが第1面181と平行な平坦面に形成されている点のみが異なる。
【0201】
図23および図24の第13実施形態の構成要素において、図19および図21の第12実施形態の構成要素と同じ構成要素には、第12実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
【0202】
本実施形態では、第12実施形態と同じ効果を奏する。さらに下記の効果を奏する。軸受ホルダ50WのC字形の嵌合部51Weに、第2軸受34を圧入する必要がない。したがって、圧入に起因する嵌合面(嵌合部51Weの内面)のクリープの発生を抑制して、第2軸受34からの軸受ホルダ50Wの脱落を抑制することができる。
【0203】
軸受ホルダ50Wが、C字形の嵌合部51Weおよび一対のフランジ51Wg,51Wによって、第2軸受34の外輪43を抱え込んでいる。このため、軸受ホルダ50Wに温度変化や吸水による寸法変化が生じたとしても、第2軸受34からの軸受ホルダ50Wの脱落を抑制することができる。
【0204】
また、嵌合部51Weが第2軸受34を圧入させていないが、一対のフランジ51Wg,51Whが、第2軸受34の外輪43の一対の端面43bに当接している。このため、圧縮コイルばね70Vが、第2軸受34に対して軸受ホルダ50Wを傾倒させる方向にモーメント力を及ぼしても、一対のフランジ51Wgによって、第2軸受34に対する軸受ホルダ50Wの傾倒が抑制される。したがって、第2軸受34からの軸受ホルダ50Wの脱落を抑制することができる。
【0205】
また、軸受ホルダ50Wが、C字形の嵌合部51Weを含んでいる。C字形の嵌合部51Weは、ウォームホイール19側に向けて開放している。このため、ウォームシャフト18の第2端部18bが第1端部18a側へ近づくようにウォームシャフト18を軸方向Xに小型化しても、軸受ホルダ50Wが、ウォームホイール19と干渉するおそれがない。可及的に、ウォームシャフト18の軸方向Xに関してウォーム減速機15Wを小型化することができる。
(第14実施形態)
図25は、本発明の第14実施形態のウォーム減速機15Xの要部の断面図である。図26は、ウォーム減速機15Xの要部の一部の断面図である。図27は、ウォーム減速機15XのサブアセンブリSAの斜視図であり、図28はサブアセンブリSAの断面図である。図29は、サブアセンブリSAの要部の分解斜視図である。図30は、サブアセンブリSAの一方向からの分解斜視図であり、図31は、サブアセンブリSAの別方向からの分解斜視図である。
【0206】
図25図31の第14実施形態のウォーム減速機15Xが図23および図24の第13実施形態のウォーム減速機15Wと主に異なるのは下記である。
【0207】
図25に示すように、ハウジング17Xに、収容部17aに連通する軸方向Xの貫通孔からなる保持孔61Xが形成されている。保持孔61Xの一端(軸方向外方X2側の端部)は、開放されている。保持孔61Xの内周61Xcにおいて、保持孔61Xの前記一端に、拡径部61Xaが形成されている。保持孔61Xの内周61Xcにおいて、拡径部61Xaのウォームシャフト18側の端部には、段部61Xbが形成されている。
【0208】
ウォーム減速機15Xは、蓋部材44X、軸受ホルダ50X、付勢部材としての圧縮コイルばね70X、および緩衝部材240を備える。
【0209】
図27および図28に示すように、蓋部材44X、軸受ホルダ50X、圧縮コイルばね70X、および緩衝部材240が、予め組み立てられたサブアセンブリSAを構成している。図25に示すように、サブアセンブリSAは、保持孔61Xに収容され、保持されている。ウォーム減速機15Xの組立時において、サブアセンブリSAが、保持孔61Xの一端側(開放側である軸方向外方X2側)から、一括して、保持孔61X内に組み入れられる。
【0210】
蓋部材44Xは、ハウジング17Xの保持孔61Xに固定され、蓋部材44Xによって軸受ホルダ50が支持されている。すなわち、保持孔61Xは、蓋部材44Xを介して軸受ホルダ50Xを間接的に保持している。軸受ホルダ50Xは、第2軸受34を保持している。圧縮コイルばね70Xは、蓋部材44Xと軸受ホルダ50Xとの間に介在している。図29に示すように、緩衝部材240は、ハウジング17と軸受ホルダ50Xとの間に介在するC字形の部材である。
【0211】
具体的には、図25に示すように、緩衝部材240は、ハウジング17の保持孔61Xの内周61Xcと内周61Xcに対向する軸受ホルダ50Xの外周との間に介在し、保持孔61Xと軸受ホルダ50Xとの接触打音の発生を抑制する。緩衝部材240は、弾性を有するゴムまたは樹脂により形成されている。
【0212】
図25図30および図31に示すように、蓋部材44Xは、蓋部材本体44Xaと、案内部としてのキー44Xbと、一対の係合凸部44Xcとを備えている。蓋部材44Xは、樹脂または金属によって形成されている。蓋部材本体44Xaは、円形板状に形成されている。蓋部材本体44Xaは、外周44Xdと、内面(ウォームシャフト18側の面)である第1端面44Xeと、外面である第2端面44Xfと含む。
【0213】
図25に示すように、蓋部材本体44Xaは、保持孔61Xの前記一端の拡径部61Xaに圧入嵌合されて、保持孔61Xの前記一端を閉塞する。すなわち、蓋部材本体44Xaの外周44Xdが、保持孔61Xの内周61Xcの拡径部61Xaに圧入嵌合されている。蓋部材本体44Xaの第1端面44Xeが保持孔61Xの段部61Xbに当接することにより、蓋部材44Xが、軸方向Xに位置決めされている。
【0214】
図30に示すように、蓋部材本体44Xaの第1端面44Xeから、案内部としてのキー44Xbが、突出形成されている。また、図31に示すように、第1端面44Xeから、一対の係合凸部44Xcが、突出形成されている。
【0215】
図30に示すように、蓋部材44Xのキー44Xbは、圧縮コイルばね70Xの付勢方向(第2方向Y2)から見て、T字形に形成されたT字形突起からなる。キー44Xbは、蓋部材本体44Xaと一体に形成された一体キーである。キー44Xbは、第2方向Y2に長手に延びている。
【0216】
蓋部材本体44Xaの第2端面44Xfには、サブアセンブリSAを保持孔61X内に組み込むときに、蓋部材44Xを保持孔61Xの周方向に位置決めする表示部としての矩形溝44Xpが形成されている。矩形溝44Xpは、キー44Xbと平行に第2方向Y2に延びている。矩形溝44Xpは、例えば、ハウジング17の保持孔61Xの周縁部に設けられた凹部等の表示部(図示せず)に対して位置合わせされる。表示部としては、凸部、凹部、塗料の塗布部等を用いることができる。
【0217】
図29に示すように、軸受ホルダ50Xは、嵌合部51Xと、嵌合部51Xの軸方向外方X2側の部分に配置された端壁状のばね座形成部52Xとを備える。軸受ホルダ50Xは、ポリアミド樹脂等の樹脂材料により一体成形されている。
【0218】
図26に示すように、嵌合部51Xは、第2軸受34の外輪43の外周43aの少なくとも半周に嵌合するC字形に形成されている。嵌合部51XのなすC字形は、第2方向Y2(ウォームホイール19側)に向けて開放している。
【0219】
図29に示すように、嵌合部51Xの外周51Xaには、周方向に延びる保持溝51Xbが形成されている。保持溝51Xbに、緩衝部材240が嵌合されて保持される。緩衝部材240は、C字形の本体241と、本体241の一対の周方向端部241aにそれぞれ形成されて内向きに突出するアングル状の係合爪242とを備える。
【0220】
図27および図29に示すように、本体241には、蓋部材44Xのキー44Xbとの干渉を避ける切欠きからなる逃げ部243が形成されている。図26に示すように、係合爪242は、第2軸受34の外輪43から径方向外方に離隔している。
【0221】
図26および図29に示すように、軸受ホルダ50XのC字形の嵌合部51Xは、一対の周方向端部51Xcに、係合凹部51Xdを形成している。図26および図31に示すように、緩衝部材240の各係合爪242が、軸受ホルダ50Xの対応する係合凹部51Xdに引っ掛け係合されている。これにより、緩衝部材240が、軸受ホルダ50Xに保持されている。
【0222】
図25に示すように、保持孔61Xの内周61Xcにおいて、軸受ホルダ50Xの嵌合部51Xの第1方向Y1側の部分に、第1ストッパ部170が設けられている。第1ストッパ170部は、第2隙間S20を介して、軸受ホルダ50Xの嵌合部51Xの外周51Xaと対向している。
【0223】
第1方向Y1に関して、緩衝部材240の厚みが、第2隙間S20の隙間量よりも大きくされている。悪路走行時の振動等により、ウォームシャフト18がウォームホイール19から跳ね上げられた場合に、保持孔61Xの第1ストッパ部170が、嵌合部51Xの外周51Xaと当接し、軸受ホルダ50Xの第1方向Y1への過度な移動を規制する。これにより、圧縮コイルばね70Xの劣化やウォームホイール19の破損が抑制される。
【0224】
図27および図30に示すように、ばね座形成部52Xは、蓋部材44Xのキー44Xb(案内部)とキー結合する被案内部としてのキー溝52Xaと、第1受け座としての第1ばね座55Xとを含む。
【0225】
図25に示すように、第1ばね座55Xは、ウォームシャフト18の第2端部18bの端面18dに、軸方向Xに隣り合うように配置されている。第1ばね座55Xは、径方向に関して中心軸C1に比較的近い位置に配置されることになる。このため、温度変化によってばね座形成部52Xの寸法が変化しても、第1ばね座55Xの位置の変化が小さい。したがって、圧縮コイルばね70Xのセット長が変化し難く、付勢荷重が安定する。
【0226】
図30に示すように、第1ばね座55Xは、第2方向Y2に関してキー溝52Xaの底に形成され、図25に示すように、圧縮コイルばね70Xの第1端部71Xを受ける。図30に示すように、キー溝52Xaは、圧縮コイルばね70Xの付勢方向(第2方向Y2)から見て、T字形に形成されたT字形溝からなる。キー溝52Xaは、第1方向Y1に向けて開放されている。
【0227】
図27および図30に示すように、蓋部材44Xのキー44Xb(案内部)が、軸受ホルダ50Xのキー溝52Xa(被案内部)とキー結合して、圧縮コイルばね70Xの付勢方向(第2方向Y2)および付勢方向の反対方向(第1方向Y1)への、軸受ホルダ50Xの移動を案内する。
【0228】
図25および図28に示すように、蓋部材44Xのキー44Xbは、第1ばね座55Xに対して第1方向Y1に対向する対向面44Xhを有している。キー44Xbは、対向面44Xhを貫通して、圧縮コイルばね70Xの一部を収容する円孔からなる収容部44Xjを形成している。
【0229】
第1方向Y1に関する、収容部44Xjの底に、圧縮コイルばね70Xの他端72Xを受ける第2受け座としての第2ばね座44Xkが配置されている。収容部44Xjの内周面に、圧縮コイルばね70Xの外径部を支持して圧縮コイルばね70Xの倒れを抑制するばねガイド44Xmが形成されている。
【0230】
図28に示すように、蓋部材44Xの一対の係合凸部44Xcは、サブアセンブリSAの状態で軸受ホルダ50Xと係合して、軸受ホルダ50Xを介して圧縮コイルばね70Xの付勢荷重を受ける。具体的には、係合凸部44Xcは、ばね座形成部52Xの第2方向Y2側(ウォームホイール19側)の端部52Xbと係合する。
【0231】
図25および図28に示すように、ばね座形成部52Xの端部52Xbと係合する係合凸部44Xcの係合面44Xnは、ウォームシャフト18側に向かうにしたがって、第1方向Y1に変位する傾斜面に形成されている。
【0232】
したがって、図28に示すように、保持孔61Xに組み込む前のサブアセンブリSAでは、圧縮コイルばね70Xが係合面44Xnに及ぼす付勢力が、ばね座形成部52Xの端部52Xbを軸方向外方X2へ促す力成分を持つ。これにより、係合面44Xnからの端部52Xbの離脱を抑制することができるので、サブアセンブリSAの状態が安定して保持される。
【0233】
なお、図25に示すように、保持孔61Xに組み込み後のサブアセンブリSAの軸受ホルダ50Xに対して、ウォームシャフト18の第2端部18bの第2軸受34が嵌合された状態では、圧縮コイルばね70Xが縮められて、ばね座形成部52Xの端部52Xbが、係合凸部44Xcに対して第1方向Y1に離隔する。このため、ウォーム減速機15Xの組立状態において、ウォームシャフト18の第2端部18bが第2方向Y2に変位することが、係合凸部44Xcによって妨げられることがない。
【0234】
図25図31の第14実施形態の構成要素において、図23および図24の第13実施形態の構成要素と同じ構成要素には、第13実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。
【0235】
本実施形態によれば、軸受ホルダ50X、蓋部材44Xおよび圧縮コイルばね70XをサブアセンブリSAとして一括してハウジング17の保持孔61Xに組み込むことができ、組立性が向上する。サブアセンブリSAの組み込み後に、ウォームシャフト18が、第2端部18b側(第2軸受34側)から、ハウジング17Xの収容部17a内に組み入れられる。
【0236】
また、蓋部材44Xの案内部(キー44Xb)によって、軸受ホルダ50Xを介してウォームシャフト18の第2端部18bを圧縮コイルばね70Xの付勢方向(第2方向Y2)および付勢方向の反対方向(第1方向Y1)へ円滑に案内することができる。
【0237】
また、蓋部材44Xのキー44Xb(案内部)と軸受ホルダ50Xのキー溝52Xa(被案内部)とのキー結合により、蓋部材44Xと軸受ホルダ50Xとをユニット化しつつ、ウォームシャフト18の第2端部18bを案内する機能を達成することができる。
【0238】
また、図28に示すように、サブアセンブリSAにおいて、圧縮コイルばね70Xの付勢荷重を蓋部材44Xと軸受ホルダ50Xとに及ぼして、蓋部材44X、軸受ホルダ50Xおよび圧縮コイルばね70Xのユニット化を達成することができる。
【0239】
また、サブアセンブリSAが緩衝部材240を含むので、緩衝部材240を別途に組み込む場合と比較して、組立性が一層向上する。
【0240】
また、軸受ホルダ50Xが、ウォームホイール19側に開放するC字形の嵌合部51Xを含む。このため、ウォームシャフト18の第2端部18bが第1端部18a側へ近づくようにウォームシャフト18を軸方向Xに小型化しても、軸受ホルダ50Xがウォームホイール19と干渉するおそれがない。可及的に、ウォームシャフト18の軸方向Xに関してウォーム減速機15Xを小型化することができる。
【0241】
また、軸受ホルダ50XのC字形の嵌合部51Xに、第2軸受34を圧入する必要がない。したがって、圧入に起因する嵌合面(嵌合部51Xの内面)のクリープの発生を抑制して、第2軸受34からの軸受ホルダ50Xの脱落を抑制することができる。
【0242】
本発明は各前記実施形態に限定されるものではなく、圧縮ばねや引っ張りばねに代えて、樹脂製やゴム製の棒状の弾性体を用いてもよい。
【0243】
また、各前記実施形態において、電動パワーステアリング装置1が、電動モータ14の動力をピニオンシャフト11に付与する電動パワーステアリング装置であってもよい。
【符号の説明】
【0244】
1;1P;1Q…電動パワーステアリング装置、3…転舵輪、4…操舵機構、5…アシスト機構、6…ステアリングシャフト、7…コラムシャフト、11…ピニオンシャフト、14…電動モータ、14a…出力軸、15;15P;15Q;15S;15T;15U;15V;15W;15X…ウォーム減速機、17;17V…ハウジング、17a…収容部、17b…支持孔(支持部)、18…ウォームシャフト、18a…第1端部、18b…第2端部、18d…端面、19…ウォームホイール、20…動力伝達継手、33…第1軸受、34…第2軸受、40…内輪、43…外輪、43a…外周、43b…端面、44T;蓋部材、44X…蓋部材(ハウジングによって保持された部材)、44a;44Xa…蓋部材本体、44b…支持ガイド(支持部)、44Xb…キー(案内部)、44Xc…係合凸部、50;50Q;50V;50W;50X…軸受ホルダ、51;51V;51W…本体部、51b…外周、51c…部分、51d…接触部、51We;51X…嵌合部、51Wf…端壁部、51Wg,51Wh…フランジ、52;52Q;52S;52T;52V;52W;52X…ばね座形成部(受け座形成部材)、52Xa…キー溝(被案内部)、53…嵌合孔、54;54V…被案内部、55;55Q;55V;55X…第1ばね座(第1受け座)、61;61Q;61V;61X…保持孔 62…内面、64;64V…案内部、65;65Q…第2ばね座(第2受け座)、70;70V;70X…圧縮コイルばね(圧縮ばね。付勢部材)、70Q…引張コイルばね(引張ばね。付勢部材)、71,72;71Q,72Q;71V,72V…端部、80;80U…介在部材(ハウジングによって保持された部材)、81;81U…本体部、82…ばね座形成部(受け座形成部材)、83…保持孔、84…案内部、85…第2ばね座(第2受け座)、86…内面、88…ねじ孔(支持部としての連結孔)、90;100;110…圧縮ばねユニット(圧縮ばね)、120…引っ張りばねユニット(引っ張りばね)、130:130T:130U…スペーサ、131;131U…第1端部、132…第2端部、133;133T…ばね座(第2受け座)、134…接続突起(接続部)、135…ねじ突起(連結突起)、140;240…緩衝部材、241…本体、242…係合爪、141…ばねガイド(第2拘束部)、142…挿通孔、143…開口、C1…(ウォームシャフトの)中心軸、C2…(ウォームホイールの)中心軸、D1…芯間距離、SA…サブアセンブリ、X…軸方向、X2…軸方向外方、Y1…第1方向(芯間距離が増大する方向。付勢方向の反対方向)、Y2…第2方向(芯間距離が減少する方向。付勢方向)
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【国際調査報告】