JP4658647B2 - Worm gear mechanism and electric power steering device equipped with the worm gear mechanism - Google Patents

Description

本発明は、ウォームギヤ機構及びウォームギヤ機構を搭載した電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a worm gear mechanism and an electric power steering apparatus equipped with the worm gear mechanism.

ウォームギヤ機構は、駆動側のウォームにトルク伝達用ウォームホイールを噛合わせることで、ウォームからトルク伝達用ウォームホイールを介して負荷側にトルクを伝達する伝動機構である。このようなウォームギヤ機構において、バックラッシを抑制する技術が開発されてきた（例えば、特許文献１−２参照。）。
特開２００１−３５５７００公報（第３頁、図１−３） 特開２００２−３７１００公報（第３頁、図１−３） The worm gear mechanism is a transmission mechanism that transmits torque from the worm to the load side via the torque transmission worm wheel by engaging the worm wheel for torque transmission with the worm on the driving side. In such a worm gear mechanism, a technique for suppressing backlash has been developed (see, for example, Patent Document 1-2).
JP 2001-355700 A (page 3, Fig. 1-3) JP 2002-37100 A (page 3, Fig. 1-3)

特許文献１による従来のウォームギヤ機構の概要を次の図１５で説明し、特許文献２による従来のウォームギヤ機構の概要を次の図１６で説明する。   The outline of the conventional worm gear mechanism according to Patent Document 1 will be described with reference to FIG. 15, and the outline of the conventional worm gear mechanism according to Patent Document 2 will be described with reference to FIG.

図１５（ａ）〜（ｃ）は従来のウォームギヤ機構の概要図（その１）であり、特開２００１−３５５７００公報の図１〜図３の要部を再掲する。（ａ）はウォームギヤ機構２００を電動モータ２０１に連結したことを示す。（ｂ）はウォームギヤ機構２００の断面構成を示す。（ｃ）はウォームギヤ機構２００の噛合い構成を示す。   FIGS. 15A to 15C are schematic views (No. 1) of a conventional worm gear mechanism, and the main portions of FIGS. 1 to 3 of Japanese Patent Laid-Open No. 2001-355700 are shown again. (A) shows that the worm gear mechanism 200 is connected to the electric motor 201. (B) shows a cross-sectional configuration of the worm gear mechanism 200. (C) shows the meshing structure of the worm gear mechanism 200.

従来のウォームギヤ機構２００は、図１５（ａ）に示すように、電動モータ２０１に連結した駆動側のウォーム２０２に、出力軸２０３に結合した被動側のウォームホイール２０４を噛合わせたものである。２０５はウォーム軸である。
ウォームホイール２０４は、図１５（ａ）〜（ｃ）に示すように、出力軸２０３に結合したハブ２０６と、ハブ２０６の外周囲に配置した第１ギヤ２０７並びに第２ギヤ２０８と、これらの第１・第２ギヤ２０７，２０８をハブ２０６の外周面に弾性的に連結した弾性体２０９とからなる。 As shown in FIG. 15A, the conventional worm gear mechanism 200 has a driven worm wheel 204 coupled to an output shaft 203 meshed with a driving worm 202 coupled to an electric motor 201. Reference numeral 205 denotes a worm shaft.
As shown in FIGS. 15A to 15C, the worm wheel 204 includes a hub 206 coupled to the output shaft 203, a first gear 207 and a second gear 208 disposed on the outer periphery of the hub 206, and The first and second gears 207 and 208 are composed of an elastic body 209 that is elastically connected to the outer peripheral surface of the hub 206.

すなわち、ウォーム２０２に噛合うウォームホイール２０４を、出力軸２０３の長手方向、すなわち回転軸方向に２個のギヤ（第１・第２ギヤ２０７，２０８）に分割し、これらのギヤの位相を互いにずらし、弾性体２０９によって回転方向に弾発したものである。
このようなウォームギヤ機構２００は、ウォーム２０２の歯２０２ａの両面を、第１ギヤ２０７の歯２０７ａ及び第２ギヤ２０８の歯２０８ａにより、円周方向に両側から挟み込むことで、バックラッシを抑制するというものである。 That is, the worm wheel 204 that meshes with the worm 202 is divided into two gears (first and second gears 207 and 208) in the longitudinal direction of the output shaft 203, that is, in the rotation axis direction, and the phases of these gears are mutually separated. The elastic body 209 is displaced and repelled in the rotation direction.
Such a worm gear mechanism 200 suppresses backlash by sandwiching both sides of the teeth 202a of the worm 202 from both sides in the circumferential direction by the teeth 207a of the first gear 207 and the teeth 208a of the second gear 208. It is.

図１６（ａ），（ｂ）は従来のウォームギヤ機構の概要図（その２）であり、特開２００２−３７１００公報の図１及び図３の要部を再掲する。（ａ）はウォームギヤ機構３００を電動モータ３０１に連結したことを示す。（ｂ）はウォームギヤ機構３００の断面構成を示す。   FIGS. 16A and 16B are schematic views (No. 2) of a conventional worm gear mechanism, and the main parts of FIGS. 1 and 3 of JP-A-2002-37100 are re-displayed. (A) shows that the worm gear mechanism 300 is connected to the electric motor 301. (B) shows a cross-sectional configuration of the worm gear mechanism 300.

従来のウォームギヤ機構３００は、図１６（ａ）に示すように、電動モータ３０１に連結した駆動側のウォーム３０２に、出力軸３０３に結合した被動側のウォームホイール３０４を噛合わせたものである。３０５はモータ軸である。
図１６（ｂ）に示すように、ウォームホイール３０４の歯３１１のうち、ウォーム３０２の歯３０２ａに噛合う部分（影線を付した部分）を、噛合域３１２と言う。 As shown in FIG. 16A, the conventional worm gear mechanism 300 has a driven worm wheel 304 coupled to an output shaft 303 meshed with a driving worm 302 connected to an electric motor 301. Reference numeral 305 denotes a motor shaft.
As shown in FIG. 16 (b), a portion of the teeth 311 of the worm wheel 304 that meshes with the teeth 302 a of the worm 302 (a portion with a shadow line) is referred to as a meshing region 312.

ウォームホイール３０４の歯３１１は、噛合域３１２に対して、歯幅方向の一方側に環状の保持溝３１３を形成し、この保持溝３１３にゴム製Ｏリング３２１を取付けたものである。
ゴム製Ｏリング３２１は、ウォーム３０２の歯先面３０２ｂに接触することにより、僅かに撓み、その弾性復元力によって噛合い部分に予圧を加えることで、バックラッシを抑制するというものである。 The teeth 311 of the worm wheel 304 are formed by forming an annular holding groove 313 on one side in the tooth width direction with respect to the meshing region 312 and attaching a rubber O-ring 321 to the holding groove 313.
The rubber O-ring 321 is bent slightly by coming into contact with the tooth tip surface 302b of the worm 302, and by applying a preload to the meshing portion by its elastic restoring force, backlash is suppressed.

しかしながら、上記図１５に示す従来のウォームギヤ機構２００は、回転軸方向に二分割したものなので、ウォーム２０２の歯２０２ａに対するギヤ１個の歯の接触面積は半分以下になる。ウォーム２０２を正回転させたときには歯２０２ａから第１ギヤ２０７の歯２０７ａにトルクを伝達し、ウォーム２０２を逆回転させたときには歯２０２ａから第２ギヤ２０８の歯２０８ａにトルクを伝達することになる。特に、ウォーム２０２に対するウォームホイール２０４の接触圧力が最も大きくなる部分（図１５（ｂ）において、図左右方向の中央部分）が、第１ギヤ２０７と第２ギヤ２０８との分割部分になる。従って、ウォームギヤ機構２００の耐久性、特に耐摩耗性を高めるには、更なる検討の余地がある。   However, since the conventional worm gear mechanism 200 shown in FIG. 15 is divided into two in the rotational axis direction, the contact area of one gear tooth with the teeth 202a of the worm 202 is less than half. When the worm 202 is rotated forward, torque is transmitted from the teeth 202a to the teeth 207a of the first gear 207, and when the worm 202 is rotated reversely, torque is transmitted from the teeth 202a to the teeth 208a of the second gear 208. . In particular, a portion where the contact pressure of the worm wheel 204 with respect to the worm 202 is the largest (the central portion in the horizontal direction in FIG. 15B) is a divided portion of the first gear 207 and the second gear 208. Therefore, there is room for further study in order to increase the durability, particularly the wear resistance, of the worm gear mechanism 200.

一方、上記図１６に示す従来のウォームギヤ機構３００は、ウォームホイール３０４の歯３１１のうち、噛合域３１２から外れている位置で、歯幅方向（図の左右方向）の一方側にのみ、保持溝３１３を形成したものである。歯厚方向への曲げ剛性は、歯幅方向の一方側と他方側とで異なる。この結果、歯幅方向の一方側と他方側とで、接触圧力が不均一になる。従って、ウォームギヤ機構３００の耐久性を高めるには、更なる検討の余地がある。   On the other hand, the conventional worm gear mechanism 300 shown in FIG. 16 has a holding groove only on one side in the tooth width direction (left-right direction in the figure) at a position out of the meshing region 312 among the teeth 311 of the worm wheel 304. 313 is formed. The bending rigidity in the tooth thickness direction is different on one side and the other side in the tooth width direction. As a result, the contact pressure becomes nonuniform on one side and the other side in the tooth width direction. Therefore, there is room for further study to increase the durability of the worm gear mechanism 300.

さらに、上記図１６に示す従来のウォームギヤ機構３００は、回転するウォーム３０２の歯先面３０２ｂに対して、ゴム製Ｏリング３２１が擦るものであるから、摩擦力が生じる。しかも、ウォームホイール３０４の回転中心からゴム製Ｏリング３２１の接触面までの回転半径は比較的大きい。この結果、大きい摩擦トルクが生じる。ウォームギヤ機構３００のトルク伝達効率を高めるためには、このような大きい摩擦トルクを低減することが好ましい。
しかも、歯先面３０２ｂにゴム製Ｏリング３２１が頻繁に擦るので、ゴム製Ｏリング３２１の耐久性を確保するには、更なる改良の余地がある。 Further, the conventional worm gear mechanism 300 shown in FIG. 16 generates frictional force because the rubber O-ring 321 rubs against the tooth tip surface 302b of the rotating worm 302. Moreover, the radius of rotation from the center of rotation of the worm wheel 304 to the contact surface of the rubber O-ring 321 is relatively large. As a result, a large friction torque is generated. In order to increase the torque transmission efficiency of the worm gear mechanism 300, it is preferable to reduce such a large friction torque.
Moreover, since the rubber O-ring 321 frequently rubs against the tooth tip surface 302b, there is room for further improvement in order to ensure the durability of the rubber O-ring 321.

また、これらのウォームギヤ機構２００，３００を、例えば電動パワーステアリング装置に搭載した場合には、ステアリングハンドルを操舵したときに、ギヤの歯同士の打音の発生を、より抑制することが求められる。車室内の騒音の低減を求められるからである。
さらには、電動パワーステアリング装置は、電動モータの補助トルクをウォームギヤ機構２００，３００を介してステアリング系に付加するものであるから、操舵感覚（操舵フィーリング）を高めるには、バックラッシを除去することが好ましい。バックラッシがあると、ステアリングハンドルを切り返し操作したときに、ウォームギヤ機構２００，３００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（タイミングの遅れ）が発生するからである。 In addition, when these worm gear mechanisms 200 and 300 are mounted, for example, in an electric power steering device, it is required to further suppress the generation of hitting sound between gear teeth when the steering handle is steered. This is because it is required to reduce the noise in the passenger compartment.
Furthermore, since the electric power steering device adds the auxiliary torque of the electric motor to the steering system via the worm gear mechanisms 200 and 300, the backlash is removed to enhance the steering feeling (steering feeling). Is preferred. This is because if there is backlash, a time delay (timing delay) in which auxiliary torque is transmitted from the worm gear mechanisms 200 and 300 to the steering system occurs when the steering wheel is turned back.

本発明は、簡単な構成で、ウォームとウォームホイールとの間の歯同士の打音の発生を抑制するとともに、ウォームギヤ機構の耐久性をより高めることができる技術を提供することを課題とする。   It is an object of the present invention to provide a technique that can suppress the generation of hitting sound between teeth between a worm and a worm wheel and can further improve the durability of the worm gear mechanism with a simple configuration.

請求項１に係る発明は、ウォームと、このウォームに噛み合ったトルク伝達用ウォームホイールと、このトルク伝達用ウォームホイールの近傍に配置した補助ウォームホイールとからなるウォームギヤ機構であって、
補助ウォームホイールが、ウォームに対して補助ウォームホイールの回転中心線（トルク伝達用ウォームホイールの回転中心線）に沿う方向で噛み合う歯を有した環状のホイール本体と、このホイール本体から径内方へ延びてトルク伝達用ウォームホイールに取付ける付勢部材とからなり、
この付勢部材に、ホイール本体の歯をウォームの歯底へ向かって付勢する弾性アームを備え、
この弾性アームが、トルク伝達用ウォームホイールに取付ける基端からホイール本体側の先端にかけて先細り状となるように形成したことを特徴とする。 The invention according to claim 1 is a worm gear mechanism comprising a worm, a torque transmission worm wheel meshed with the worm, and an auxiliary worm wheel disposed in the vicinity of the torque transmission worm wheel,
An annular wheel body having teeth that mesh with the auxiliary worm wheel in a direction along the rotation center line of the auxiliary worm wheel (rotation center line of the torque transmission worm wheel ) with respect to the worm, and radially inward from the wheel body It consists of a biasing member that extends and attaches to the torque transmission worm wheel,
The biasing member is provided with an elastic arm that biases the teeth of the wheel body toward the root of the worm,
This elastic arm is formed so as to be tapered from the base end attached to the torque transmitting worm wheel to the front end on the wheel body side.

請求項２に係る発明は、請求項１において、付勢部材が、ホイール本体に組込んだ中空円板状の外円部と、この外円部の内径よりも小径であってトルク伝達用ウォームホイールに取付けた円板状の内円部と、この内円部から外円部へ向かって放射状に延びた平板状の複数の弾性アームとからなり、外円部の位置が、内円部の位置に対し、補助ウォームホイールの回転中心線に沿って一定距離だけ偏っていることを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the torque transmission worm according to claim 1, wherein the biasing member has a hollow disc-shaped outer circle portion incorporated in the wheel body and a smaller diameter than the inner diameter of the outer circle portion. It consists of a disc-shaped inner circle attached to the wheel and a plurality of flat-plate-like elastic arms extending radially from the inner circle to the outer circle, and the position of the outer circle is the position of the inner circle The position is biased by a certain distance along the rotational center line of the auxiliary worm wheel.

請求項３に係る発明は、請求項２において、外円部の板面が、内円部の板面に対して略平行であることを特徴とする。   The invention according to claim 3 is characterized in that, in claim 2, the plate surface of the outer circle portion is substantially parallel to the plate surface of the inner circle portion.

請求項４に係る発明は、請求項１、請求項２又は請求項３において、ホイール本体が、別部材からなる付勢部材を一体に組込んだ、樹脂成形品であることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the first, second, or third aspect, the wheel body is a resin molded product in which an urging member made of another member is integrally incorporated.

請求項５に係る発明は、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４のウォームギヤ機構と、車両のステアリングハンド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このトルクをウォームギヤ機構を介して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搭載した電動パワーステアリング装置である。   According to a fifth aspect of the present invention, the worm gear mechanism according to the first, second, third or fourth aspect, the steering system from the steering handle of the vehicle to the steering wheel, torque is generated and the torque is transmitted to the worm gear. An electric power steering apparatus equipped with a worm gear mechanism, comprising an electric motor that transmits the steering system to the steering system.

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、付勢部材を介してホイール本体を取付けるとともに、ホイール本体の歯を、補助ウォームホイールの回転中心線に沿う方向で、且つ、ウォームの歯底側へ、付勢部材にて付勢するだけの簡単な構成によって、ウォームの歯（ねじ山）と補助ウォームホイールの歯との間のバックラッシを、除去することができる。
ウォームが回転したときに、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よりも先に変位する。つまり、ウォームで補助ウォームホイールを変位させながら、遅れて、ウォームでトルク伝達用ウォームホイールを回し始めることができる。
この結果、ウォームの歯をトルク伝達用ウォームホイールの歯に緩やかに当てることができるので、ウォームギヤ機構の耐久性を、より一層高めることができる。しかも、ウォームとトルク伝達用ウォームホイールとの間の、歯同士の打音の発生を、より抑制することができる。 In the invention according to claim 1, the wheel main body is attached to the torque transmitting worm wheel via the biasing member, and the teeth of the wheel main body are arranged in the direction along the rotation center line of the auxiliary worm wheel and the teeth of the worm. Backlash between the teeth of the worm (screw thread) and the teeth of the auxiliary worm wheel can be removed with a simple configuration in which the urging member is urged to the bottom side.
When the worm rotates, the auxiliary worm wheel is displaced before the torque transmitting worm wheel. That is, while the auxiliary worm wheel is displaced by the worm, the torque transmission worm wheel can be started to rotate with the worm after a delay.
As a result, since the teeth of the worm can be gently applied to the teeth of the torque transmission worm wheel, the durability of the worm gear mechanism can be further enhanced. And generation | occurrence | production of the hit sound of teeth between a worm | warm and the worm wheel for torque transmission can be suppressed more.

さらに請求項１に係る発明では、付勢部材の弾性アームを、トルク伝達用ウォームホイールに取付ける基端（固定端）からホイール本体側の先端（自由端）にかけて、先細り状に形成することにより、弾性アームを概ね「平等強さの梁」の構成にすることができる。従って、弾性アームに生じる応力を概ね平等にすることができる。   Further, in the invention according to claim 1, by forming the elastic arm of the biasing member in a tapered shape from the base end (fixed end) attached to the torque transmission worm wheel to the tip end (free end) on the wheel body side, The elastic arm can be generally configured as a “equal strength beam”. Therefore, the stress generated in the elastic arm can be made almost equal.

例えば、補助ウォームホイールに過大な負荷が作用した場合であっても、弾性アームの一部に応力が集中することはない。応力集中を抑制することによって、付勢部材の耐久性が高まるので、この結果、ウォームギヤ機構の耐久性が高まる。
また、ホイール本体を樹脂成形品にするとともに、この樹脂成形品に付勢部材をインサート成形した場合には、樹脂成形するときの熱応力の影響や、成形後に樹脂が収縮するときの応力の影響を、弾性アームが受ける。この場合であっても、弾性アームの一部に応力が集中することはない。応力が集中しないので、弾性アームの熱歪み（熱による変形）を抑制することができる。この結果、補助ウォームホイールの製造精度を高めることができる。 For example, even when an excessive load is applied to the auxiliary worm wheel, stress does not concentrate on a part of the elastic arm. By suppressing the stress concentration, the durability of the urging member increases, and as a result, the durability of the worm gear mechanism increases.
In addition, when the wheel body is made of a resin molded product and the urging member is insert molded to this resin molded product, the effect of thermal stress when molding the resin and the effect of stress when the resin shrinks after molding Is received by the elastic arm. Even in this case, stress does not concentrate on a part of the elastic arm. Since stress is not concentrated, thermal distortion (deformation due to heat) of the elastic arm can be suppressed. As a result, the manufacturing accuracy of the auxiliary worm wheel can be increased.

ところで、ウォームギヤ機構を組立てた時点においては、弾性アームにより、ホイール本体の歯をウォームの歯底へ向かって一定の付勢力、いわゆる予圧（「プリロード」とも言う）を付与しておく必要がある。ウォームギヤ機構を最適な作動状態にするためである。このような予圧の調整は、できるだけ容易であることが好ましい。
これに対して請求項１の弾性アームは、基端から先端にかけて先細り状であるから、基端から先端まで同一形状である場合に比べて、大きく撓み易い。つまり、弾性アームの先端に作用する荷重（予圧を調整する力）の変化に対して、先端の変位量は大きい。このように、荷重当たりの変位量が大きいので、容易に予圧を調整することができる。従って、予圧の調整作業が容易になる。 By the way, when the worm gear mechanism is assembled, it is necessary to apply a certain urging force, so-called preload (also referred to as “preload”), to the tooth base of the worm by the elastic arm. This is to bring the worm gear mechanism into an optimum operating state. Such adjustment of the preload is preferably as easy as possible.
On the other hand, since the elastic arm of claim 1 is tapered from the base end to the tip, it is easily deflected greatly compared to the case where it has the same shape from the base end to the tip. That is, the displacement amount of the tip is large with respect to the change of the load (force for adjusting the preload) acting on the tip of the elastic arm. Thus, since the displacement amount per load is large, the preload can be easily adjusted. Therefore, the preload adjustment work is facilitated.

請求項２に係る発明では、付勢部材を、中空円板状の外円部と、外円部の内径よりも小径の円板状の内円部と、内円部から外円部へ向かって放射状に延びた平板状の複数の弾性アームとで構成し、しかも、内円部の位置に対して外円部の位置を、補助ウォームホイールの回転中心線に沿って一定距離だけ偏らせる（いわゆる、オフセットさせる）ことによって、概ね「皿ばね」の形状にすることができる。
皿ばね状の付勢部材であるから、補助ウォームホイールの回転中心線に沿って偏る距離が大きいほど、付勢力は大きくなる。従って、補助ウォームホイールの回転中心線に沿って偏る一定距離を、適宜設定することにより、ホイール本体の歯をウォームの歯底へ向かって付勢する付勢力を、より一層最適な値に設定することができる。 In the invention according to claim 2, the urging member includes a hollow disk-shaped outer circle portion, a disk-shaped inner circle portion having a smaller diameter than the inner diameter of the outer circle portion, and the inner circle portion toward the outer circle portion. And a plurality of flat elastic arms extending radially, and the position of the outer circle part is biased by a certain distance along the rotation center line of the auxiliary worm wheel with respect to the position of the inner circle part ( By so-called “offset”, it is possible to obtain a “disc spring” shape.
Since it is a disc spring-shaped urging member, the urging force increases as the distance biased along the rotation center line of the auxiliary worm wheel increases. Accordingly, the biasing force for biasing the teeth of the wheel body toward the tooth bottom of the worm is set to an even more optimal value by appropriately setting a certain distance biased along the rotation center line of the auxiliary worm wheel. be able to.

請求項３に係る発明では、内円部の位置に対して外円部の位置を、補助ウォームホイールの回転中心線に沿って一定距離だけ偏らせた、概ね皿ばね状の付勢部材において、内円部の板面に対し外円部の板面を略平行にしたものである。
このような構成としたので、概ね皿ばね状の付勢部材を採用したにもかかわらず、ホイール本体に対する外円部の組込み精度を確保することにより、内円部の板面に対するホイール本体の歯（補助ウォームホイールの歯）の、位置や角度の精度を十分に確保することができる。従って、ウォームの歯に対して補助ウォームホイールの歯が離れる方向に変位した場合であっても、歯同士の良好な噛み合わせ状態を、十分に維持することができる。 In the invention according to claim 3, in the generally disc spring-shaped biasing member in which the position of the outer circle part is biased by a certain distance along the rotation center line of the auxiliary worm wheel with respect to the position of the inner circle part, The plate surface of the outer circle portion is substantially parallel to the plate surface of the inner circle portion.
Since this configuration is adopted, the teeth of the wheel main body with respect to the inner circular plate surface can be ensured by ensuring the accuracy of assembling the outer circular portion with respect to the wheel main body despite the fact that a disc spring-shaped biasing member is employed. The position and angle accuracy of the (auxiliary worm wheel teeth) can be sufficiently secured. Therefore, even when the teeth of the auxiliary worm wheel are displaced in a direction away from the teeth of the worm, a good meshing state between the teeth can be sufficiently maintained.

請求項４に係る発明では、別部材からなる付勢部材を、樹脂成形品からなるホイール本体に一体に成形することによって、組立誤差、特に付勢部材とホイール本体との芯ずれを防止することができる。この結果、芯ずれによる、ウォームと補助ウォームホイールとの噛み合い不良を防止することができる。
さらには、ホイール本体に付勢部材を組込むためのボルトやリベット等の締結部材は不要であるから、軽量化できる。また、ホイール本体は樹脂成形品であるから軽量である。このため、付勢部材を組込んだ補助ウォームホイール全体の質量は低減する。質量を低減することで、補助ウォームホイールの慣性力を減少させることができる。慣性力が小さいので、補助ウォームホイールが回転し始めたときに、ホイール本体から付勢部材に作用する衝撃力は小さい。従って、付勢部材の応力が小さくてすむので、その分、付勢部材を小型にする等によって軽量化を図ることができる。このように付勢部材を組込んだ補助ウォームホイール全体の質量を低減させることによって、例えば、このウォームギヤ機構を車両用ステアリング装置に採用した場合には、特にハンドル切り始めの応答性を向上させることができるので、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。 In the invention which concerns on Claim 4, the biasing member which consists of another member is integrally shape | molded by the wheel main body which consists of a resin molded product, and prevents misalignment, especially the misalignment of a biasing member and a wheel main body. Can do. As a result, a meshing failure between the worm and the auxiliary worm wheel due to misalignment can be prevented.
Furthermore, since a fastening member such as a bolt or a rivet for incorporating the urging member into the wheel body is unnecessary, the weight can be reduced. Moreover, since the wheel main body is a resin molded product, it is lightweight. For this reason, the mass of the whole auxiliary worm wheel incorporating the biasing member is reduced. By reducing the mass, the inertial force of the auxiliary worm wheel can be reduced. Since the inertial force is small, the impact force acting on the biasing member from the wheel body when the auxiliary worm wheel starts to rotate is small. Therefore, since the stress of the urging member can be small, the weight can be reduced by reducing the size of the urging member. By reducing the overall mass of the auxiliary worm wheel incorporating the biasing member in this way, for example, when this worm gear mechanism is employed in a vehicle steering device, the responsiveness at the start of turning the steering wheel is improved. Therefore, the steering feeling (steering feeling) of the steering device can be further enhanced.

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、電動モータで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たので、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、ステアリングハンド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、車室内の騒音をより一層低減することができる。 In the invention according to claim 5, in the electric power steering device, since the worm gear mechanism from which the backlash is removed is adopted as the power transmission mechanism for transmitting the torque generated by the electric motor to the steering system, the durability of the power transmission mechanism is Can be increased.
Furthermore, by eliminating the backlash of the worm gear mechanism, it is possible to further suppress the occurrence of hitting sounds between the teeth when the steering wheel is steered. As a result, the noise in the vehicle compartment can be further reduced. it can.

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、ステアリングハンド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、ウォームで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、ステアリングハンド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。 Furthermore, in the invention which concerns on Claim 5, the favorable meshing state of the worm wheel for torque transmission with respect to a worm | warm can be maintained by removing the backlash of a worm gear mechanism. For this reason, when the steering handle is turned back, occurrence of a time delay in which the auxiliary torque is transmitted from the worm gear mechanism to the steering system can be suppressed.
Furthermore, since the backlash has been removed, when the worm wheel for torque transmission is rotated with a worm, the teeth can be brought into close contact with each other without colliding with each other, so that the steering wheel turning operation can be improved. .
For this reason, the steering feeling (steering feeling) of the electric power steering apparatus can be further enhanced.

本発明を実施するための最良の形態を添付図に基づいて以下に説明する。以下、ウォームギヤ機構を電動パワーステアリング装置に搭載した例を説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, an example in which the worm gear mechanism is mounted on the electric power steering apparatus will be described.

図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。電動パワーステアリング装置１０は、車両のステアリングハンドル２１から車両の操舵車輪（前輪）２９，２９に至るステアリング系２０と、このステアリング系２０に補助トルクを加える補助トルク機構４０とからなる。   FIG. 1 is a schematic diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention. The electric power steering apparatus 10 includes a steering system 20 that extends from a steering handle 21 of a vehicle to steering wheels (front wheels) 29 and 29 of the vehicle, and an auxiliary torque mechanism 40 that applies an auxiliary torque to the steering system 20.

ステアリング系２０は、ステアリングハンドル２１にステアリングシャフト２２及び自在軸継手２３，２３を介してピニオン軸（入力軸）２４を連結し、ピニオン軸２４にラックアンドピニオン機構２５を介してラック軸２６を連結し、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を介して左右の操舵車輪２９，２９を連結したものである。
ラックアンドピニオン機構２５は、ピニオン軸２４に形成したピニオン３１と、ラック軸２６に形成したラック３２とからなる。 In the steering system 20, a pinion shaft (input shaft) 24 is connected to a steering handle 21 via a steering shaft 22 and universal shaft joints 23, 23, and a rack shaft 26 is connected to the pinion shaft 24 via a rack and pinion mechanism 25. The left and right steering wheels 29, 29 are connected to both ends of the rack shaft 26 via left and right tie rods 27, 27 and knuckle 28, 28.
The rack and pinion mechanism 25 includes a pinion 31 formed on the pinion shaft 24 and a rack 32 formed on the rack shaft 26.

ステアリング系２０によれば、運転者がステアリングハンドル２１を操舵することで、その操舵トルクによりラックアンドピニオン機構２５を介して、操舵車輪２９，２９を操舵することができる。   According to the steering system 20, when the driver steers the steering handle 21, the steering wheels 29 and 29 can be steered via the rack and pinion mechanism 25 by the steering torque.

補助トルク機構４０は、ステアリングハンドル２１に加えたステアリング系２０の操舵トルクを操舵トルクセンサ４１で検出し、この検出信号に基づき制御部４２で制御信号を発生し、この制御信号に基づき操舵トルクに応じた補助トルクを電動モータ４３で発生し、補助トルクをウォームギヤ機構４４を介してピニオン軸２４に伝達し、さらに、補助トルクをピニオン軸２４からステアリング系２０のラックアンドピニオン機構２５に伝達するようにした機構である。
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で操舵車輪２９，２９を操舵することができる。 The auxiliary torque mechanism 40 detects the steering torque of the steering system 20 applied to the steering handle 21 by the steering torque sensor 41, generates a control signal by the control unit 42 based on this detection signal, and converts the steering torque to the steering torque based on this control signal. A corresponding auxiliary torque is generated by the electric motor 43, the auxiliary torque is transmitted to the pinion shaft 24 via the worm gear mechanism 44, and the auxiliary torque is transmitted from the pinion shaft 24 to the rack and pinion mechanism 25 of the steering system 20. It is the mechanism that made it.
According to the electric power steering apparatus 10, the steering wheels 29 and 29 can be steered by the rack shaft 26 by a combined torque obtained by adding the auxiliary torque of the electric motor 43 to the steering torque of the driver.

図２は本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図であり、左端部及び右端部を破断して表したものである。この図は、電動パワーステアリング装置１０のラック軸２６を、車幅方向（図２の左右方向）に延びるハウジング５１に、軸方向にスライド可能に収容したことを示す。
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を連結した軸である。５３，５３はダストシール用ブーツである。 FIG. 2 is an overall configuration diagram of the electric power steering apparatus according to the present invention, in which the left end portion and the right end portion are cut away. This figure shows that the rack shaft 26 of the electric power steering apparatus 10 is accommodated in a housing 51 extending in the vehicle width direction (left-right direction in FIG. 2) so as to be slidable in the axial direction.
The rack shaft 26 is a shaft in which tie rods 27 and 27 are connected to both longitudinal ends protruding from the housing 51 via ball joints 52 and 52. 53 and 53 are dust seal boots.

図３は図２の３−３線断面図であり、電動パワーステアリング装置１０の縦断面構造を示す。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、このハウジング５１の上部開口を上部カバー部５４で塞いだものである。   FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG. 2 and shows a vertical cross-sectional structure of the electric power steering apparatus 10. In the electric power steering apparatus 10, a pinion shaft 24, a rack and pinion mechanism 25, a steering torque sensor 41, and a worm gear mechanism 44 are accommodated in a housing 51, and the upper opening of the housing 51 is closed by an upper cover portion 54.

ウォームギヤ機構４４は、駆動側のウォーム４７にトルク伝達用ウォームホイール４８を噛合わせることで、ウォーム４７からトルク伝達用ウォームホイール４８を介して負荷側にトルクを伝達することができるようにした構成である。さらにウォームギヤ機構４４は、トルク伝達用ウォームホイール４８の他に補助ウォームホイール４９を備える。補助ウォームホイール４９は、ウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との間の、バックラッシを除去するために設けた補助的な歯車である。
このように、ウォームギヤ機構４４は、ウォーム４７と、このウォーム４７に噛み合ったトルク伝達用ウォームホイール４８と、このトルク伝達用ウォームホイール４８の近傍に配置した補助ウォームホイール４９とからなる。つまり、トルク伝達用ウォームホイール４８の回転中心線ＣＬ（回転中心ＣＬ）上に、補助ウォームホイール４９を配置した。 The worm gear mechanism 44 is configured such that torque can be transmitted from the worm 47 to the load side via the torque transmission worm wheel 48 by meshing the torque transmission worm wheel 48 with the drive side worm 47. is there. Further, the worm gear mechanism 44 includes an auxiliary worm wheel 49 in addition to the torque transmitting worm wheel 48. The auxiliary worm wheel 49 is an auxiliary gear provided to remove backlash between the worm 47 and the torque transmitting worm wheel 48.
As described above, the worm gear mechanism 44 includes the worm 47, the torque transmission worm wheel 48 engaged with the worm 47, and the auxiliary worm wheel 49 disposed in the vicinity of the torque transmission worm wheel 48. That is, the auxiliary worm wheel 49 is disposed on the rotation center line CL (rotation center CL) of the torque transmission worm wheel 48.

ハウジング５１は、上下に延びるピニオン軸２４を軸受５５〜５７を介して回転可能に支持するとともに、ラックガイド７０を備える。図中、５８はハウジング５１に対して軸受５６の位置決めをするロックナット、５９はピニオン軸２４をシールするオイルシールである。   The housing 51 rotatably supports the pinion shaft 24 extending vertically, and includes a rack guide 70 via bearings 55 to 57. In the figure, 58 is a lock nut for positioning the bearing 56 with respect to the housing 51, and 59 is an oil seal for sealing the pinion shaft 24.

ところで、操舵トルクセンサ４１は、ピニオン軸２４に設けた一対の残留歪み部６１，６２と、残留歪み部６１，６２の周囲に設けた検出部６３と、からなる磁歪式トルクセンサである。残留歪み部６１，６２は、ピニオン軸２４の軸長手方向に互いに逆方向の残留歪みが付与された磁歪膜からなる。検出部６３は、残留歪み部６１，６２に生じた磁歪効果を電気的に検出し、その検出信号をトルク検出信号として出力するものである。この検出部６３は、ピニオン軸２４を通したコイルボビン６４，６５と、コイルボビン６４，６５に巻いたコイル６６，６７と、コイル６６，６７の周囲を囲う磁気シールド用バックヨーク６８と、からなる。   By the way, the steering torque sensor 41 is a magnetostrictive torque sensor including a pair of residual strain portions 61 and 62 provided on the pinion shaft 24 and a detection portion 63 provided around the residual strain portions 61 and 62. The residual strain portions 61 and 62 are made of a magnetostrictive film to which residual strains in opposite directions are given in the longitudinal direction of the pinion shaft 24. The detection unit 63 electrically detects the magnetostriction effect generated in the residual distortion units 61 and 62 and outputs the detection signal as a torque detection signal. The detection unit 63 includes coil bobbins 64 and 65 that pass through the pinion shaft 24, coils 66 and 67 wound around the coil bobbins 64 and 65, and a magnetic shielding back yoke 68 that surrounds the coils 66 and 67.

ラックガイド７０は、ラック３２の反対側からラック軸２６に当てるガイド部７１と、ガイド部７１を圧縮ばね７２を介して押す調整ボルト７３と、ラック軸２６の背面を滑らせる当て部材７４と、調整ボルト７３の位置決めをするロックナット７５とからなる。   The rack guide 70 includes a guide portion 71 that contacts the rack shaft 26 from the opposite side of the rack 32, an adjustment bolt 73 that pushes the guide portion 71 through the compression spring 72, a contact member 74 that slides the back surface of the rack shaft 26, It consists of a lock nut 75 for positioning the adjustment bolt 73.

図４は図２の４−４線断面図であり、ピニオン軸２４と電動モータ４３とウォームギヤ機構４４との関係を示す。
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に取付けたものである。モータ軸４３ａはハウジング５１内に延びる。 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 2, and shows the relationship among the pinion shaft 24, the electric motor 43, and the worm gear mechanism 44. FIG.
The electric motor 43 includes a horizontal motor shaft 43 a and is attached to the housing 51. The motor shaft 43 a extends into the housing 51.

図３及び図４に示すように、ウォームギヤ機構４４は、電動モータ４３で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。モータ軸４３ａは、カップリング４５を介してウォームギヤ機構４４のウォーム軸４６を連結した部材である。ウォーム軸４６は、一体に形成したウォーム４７を備える。
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８１，８２を介して回転可能に支承することになる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the worm gear mechanism 44 is an auxiliary torque transmission mechanism that transmits auxiliary torque generated by the electric motor 43 to the pinion shaft 24, that is, a booster mechanism. The motor shaft 43 a is a member in which the worm shaft 46 of the worm gear mechanism 44 is connected via the coupling 45. The worm shaft 46 includes a worm 47 formed integrally.
The housing 51 rotatably supports both ends of the worm shaft 46 that extends horizontally via bearings 81 and 82.

図５は本発明に係るウォームギヤ機構の断面図であり、図３に対応させて左半分のみを示した。図６は本発明に係るウォームギヤ機構の分解図である。図５及び図６に示すように、トルク伝達用ウォームホイール４８は、ピニオン軸２４に嵌合する円筒状のボス部１０１と、ボス部１０１の外周に一体に形成した円盤状のホイール本体１０２と、ホイール本体１０２の外周面に形成した複数の歯１０３・・・とからなる、一体成形品の歯車である。
ピニオン軸２４は、トルク伝達用ウォームホイール４８を、軸方向移動を規制するとともに、スプライン又はセレーションにて相対回転を規制して結合することになる。 FIG. 5 is a sectional view of the worm gear mechanism according to the present invention, and only the left half is shown corresponding to FIG. FIG. 6 is an exploded view of the worm gear mechanism according to the present invention. As shown in FIGS. 5 and 6, the torque transmission worm wheel 48 includes a cylindrical boss portion 101 fitted to the pinion shaft 24, and a disk-like wheel body 102 integrally formed on the outer periphery of the boss portion 101. , An integrally formed gear comprising a plurality of teeth 103... Formed on the outer peripheral surface of the wheel body 102.
The pinion shaft 24 is coupled to the torque transmission worm wheel 48 by restricting the axial movement and the relative rotation by a spline or serration.

ボス部１０１は、ホイール本体１０２における一方の面１０２ａの中心に形成した平坦な座面部１０２ｂと、座面部１０２ｂから上方（すなわち、ピニオン軸２４の軸方向）へ延びる延長部１０５と、この延長部１０５の外周面に形成した雄ねじ１０６と、延長部１０５の外周面に形成した互いに平行な２つの平坦面１０９，１０９（二面取り部分）と、を有する。   The boss portion 101 includes a flat seat surface portion 102b formed at the center of one surface 102a of the wheel body 102, an extension portion 105 extending upward from the seat surface portion 102b (that is, the axial direction of the pinion shaft 24), and the extension portion. A male screw 106 formed on the outer peripheral surface of 105 and two flat surfaces 109 and 109 (two chamfered portions) parallel to each other formed on the outer peripheral surface of the extension portion 105 are provided.

図５及び図６に示すように、補助ウォームホイール４９は、ホイール本体１０２の一方の面１０２ａに重ね合わせ、トルク伝達用ウォームホイール４８に対して相対的に回転不能に配置したものである。補助ウォームホイール４９の中心は、トルク伝達用ウォームホイール４８の回転中心ＣＬと同一である。   As shown in FIGS. 5 and 6, the auxiliary worm wheel 49 is superposed on one surface 102 a of the wheel body 102 and is disposed so as not to rotate relative to the torque transmitting worm wheel 48. The center of the auxiliary worm wheel 49 is the same as the rotation center CL of the torque transmitting worm wheel 48.

以下、補助ウォームホイール４９を詳細に説明する。
図５及び図６に示すように、補助ウォームホイール４９は、円盤状の付勢部材１１１と、この付勢部材１１１を径内方に組込んだ環状のホイール本体１１２とからなる。言い換えると、補助ウォームホイール４９は、ウォーム４７に噛み合う複数の歯１１３・・・を有している環状のホイール本体１１２と、このホイール本体１１２から径内方へ延びてトルク伝達用ウォームホイール４８に取付ける付勢部材１１１とからなる。 Hereinafter, the auxiliary worm wheel 49 will be described in detail.
As shown in FIGS. 5 and 6, the auxiliary worm wheel 49 includes a disk-shaped biasing member 111 and an annular wheel body 112 in which the biasing member 111 is incorporated radially inward. In other words, the auxiliary worm wheel 49 has an annular wheel body 112 having a plurality of teeth 113... Meshing with the worm 47 and extends radially inward from the wheel body 112 to the torque transmitting worm wheel 48. It comprises an urging member 111 to be attached.

ホイール本体１１２は、外周部分に複数の歯１１３・・・を一体に形成した樹脂成形品であり、別部材からなる付勢部材１１１をインサート成型等によって一体に組込んだことを特徴とする。
従って、付勢部材１１１とホイール本体１１２とを容易に一体化することができる。さらには、組立誤差、特に付勢部材１１１とホイール本体１１２との芯ずれを防止することができる。この結果、芯ずれによる、ウォーム４７と補助ウォームホイール４９との噛み合い不良を防止することができる。 The wheel body 112 is a resin molded product in which a plurality of teeth 113... Are integrally formed on the outer peripheral portion, and is characterized in that a biasing member 111 made of a separate member is integrally incorporated by insert molding or the like.
Therefore, the biasing member 111 and the wheel main body 112 can be easily integrated. Furthermore, assembly errors, particularly misalignment between the biasing member 111 and the wheel main body 112 can be prevented. As a result, a meshing failure between the worm 47 and the auxiliary worm wheel 49 due to misalignment can be prevented.

さらにまた、補助ウォームホイール４９に付勢部材１１１を組込むためのボルトやリベット等の締結部材は不要であるから、その分、軽量化できる。また、補助ウォームホイール４９は樹脂成形品であるから軽量である。このため、付勢部材１１１を組込んだ補助ウォームホイール４９全体の質量は低減する。質量を低減することで、補助ウォームホイール４９の慣性力を減少させることができる。慣性力が小さいので、補助ウォームホイール４９が回転し始めたときに、補助ウォームホイール４９から付勢部材１１１に作用する衝撃力は小さい。従って、付勢部材１１１の応力が小さくてすむので、その分、付勢部材１１１の板厚を下げる等によって軽量化を図ることができる。このように付勢部材１１１を組込んだ補助ウォームホイール４９全体の質量を低減させることによって、ウォームギヤ機構４４を車両用ステアリング装置１０に採用した場合に、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。   Furthermore, since a fastening member such as a bolt or a rivet for incorporating the biasing member 111 into the auxiliary worm wheel 49 is unnecessary, the weight can be reduced accordingly. Further, since the auxiliary worm wheel 49 is a resin molded product, it is lightweight. For this reason, the mass of the whole auxiliary worm wheel 49 incorporating the biasing member 111 is reduced. By reducing the mass, the inertial force of the auxiliary worm wheel 49 can be reduced. Since the inertial force is small, when the auxiliary worm wheel 49 starts to rotate, the impact force acting on the biasing member 111 from the auxiliary worm wheel 49 is small. Therefore, since the stress of the urging member 111 can be small, it is possible to reduce the weight by reducing the plate thickness of the urging member 111. Thus, when the worm gear mechanism 44 is employed in the vehicle steering device 10 by reducing the mass of the auxiliary worm wheel 49 incorporating the biasing member 111, the steering sensation (steering feeling) of the steering device 10 is achieved. Can be further enhanced.

このような補助ウォームホイール４９は、複数の歯１１３・・・をトルク伝達用ウォームホイール４８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１１３・・・は、回転中心線ＣＬに対して平行に延びる。
つまり、冠状を呈する補助ウォームホイール４９は、歯１１３・・・がトルク伝達用ウォームホイール４８の外周面１０４（図５参照）を囲うようにして、トルク伝達用ウォームホイール４８に重ねることで、ウォーム４７に噛合わせるようにしたものである。 Such an auxiliary worm wheel 49 is a so-called crown-shaped (also called a cap-shaped) gear having a plurality of teeth 113... Extended toward the torque transmitting worm wheel 48. The plurality of teeth 113... Extend parallel to the rotation center line CL.
That is, the auxiliary worm wheel 49 having a crown shape is overlapped with the torque transmission worm wheel 48 so that the teeth 113... Surround the outer peripheral surface 104 (see FIG. 5) of the torque transmission worm wheel 48. 47.

従って、トルク伝達用ウォームホイール４８に補助ウォームホイール４９を付加した構成であるにもかかわらず、トルク伝達用ウォームホイール４８に補助ウォームホイール４９が干渉することはない。   Accordingly, although the auxiliary worm wheel 49 is added to the torque transmitting worm wheel 48, the auxiliary worm wheel 49 does not interfere with the torque transmitting worm wheel 48.

一方、付勢部材１１１は、図５及び図６に示すように、補助ウォームホイール４９をトルク伝達用ウォームホイール４８側に付勢する弾発部材である。言い換えると、図５に示すように付勢部材１１１は、ホイール本体１１２の複数の歯１１３・・・を、補助ウォームホイール４９の回転中心線ＣＬに沿う方向で、且つ、ウォーム４７の歯先１３２側から歯底１３３側（矢印Ｓｐ方向）へ付勢するように構成した部材である。
従って、補助ウォームホイール４９は、ウォーム４７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。 On the other hand, as shown in FIGS. 5 and 6, the urging member 111 is a resilient member that urges the auxiliary worm wheel 49 toward the torque transmitting worm wheel 48. In other words, as shown in FIG. 5, the biasing member 111 moves the plurality of teeth 113... Of the wheel body 112 in the direction along the rotation center line CL of the auxiliary worm wheel 49 and the tooth tip 132 of the worm 47. It is the member comprised so that it might urge to the tooth root 133 side (arrow Sp direction) from the side.
Therefore, the auxiliary worm wheel 49 meshes with the worm 47 without having backlash.

図７は本発明に係る補助ウォームホイールの要部を拡大した斜視図であり、図６に対応する。図８は図７の８−８線断面図であり、図５に対応する。図９は本発明に係る補助ウォームホイールの要部を拡大した平面図であり、図７に対応する。図１０は本発明に係る補助ウォームホイールの分解図であり、図７に対応する。   FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part of the auxiliary worm wheel according to the present invention, and corresponds to FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 7, and corresponds to FIG. FIG. 9 is an enlarged plan view of a main part of the auxiliary worm wheel according to the present invention, and corresponds to FIG. FIG. 10 is an exploded view of the auxiliary worm wheel according to the present invention and corresponds to FIG.

図６〜図１０に示すように、補助ウォームホイール４９の付勢部材１１１は、ホイール本体１１２に組込んだ中空円板状の外円部１２１と、この外円部１２１の内径よりも小径であってトルク伝達用ウォームホイール４８（図５参照）に取付けた円板状（より具体的には中空円板状）の内円部１２２と、この内円部１２２から外円部１２１へ向かって放射状に延びて内円部１２２に繋いだ平板状の複数の弾性アーム１２３・・・とからなる。
この付勢部材１１１は、ばね鋼鋼材などの板からなる一体成形品、例えばプレス加工品である。樹脂製ホイール本体１１２は、外円部１２１を包み込むように形成した、一体成形品である。 As shown in FIGS. 6 to 10, the biasing member 111 of the auxiliary worm wheel 49 has a hollow disc-shaped outer circle portion 121 incorporated in the wheel body 112 and a smaller diameter than the inner diameter of the outer circle portion 121. A disc-shaped (more specifically, hollow disc-shaped) inner circle portion 122 attached to the torque transmission worm wheel 48 (see FIG. 5), and the inner circle portion 122 toward the outer circle portion 121. It consists of a plurality of plate-like elastic arms 123 extending radially and connected to the inner circle 122.
This urging member 111 is an integrally formed product made of a plate such as a spring steel material, for example, a pressed product. The resin wheel body 112 is an integrally molded product formed so as to wrap around the outer circle portion 121.

外円部１２１、内円部１２２及び弾性アーム１２３・・・の板厚は同一である。外円部１２１及び内円部１２２は補助ウォームホイール４９の中心、すなわちトルク伝達用ウォームホイール４８の回転中心ＣＬと同一である。外円部１２１の位置は、内円部１２２の位置に対し、補助ウォームホイールの回転中心線ＣＬに沿って一定距離Ｈｃ（図８参照）だけ偏っている。すなわち、一定距離Ｈｃ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と言うことにする。外円部１２１の板面１２１ａは、内円部１２２の板面１２２ａに対して略平行である。つまり、これらの板面１２１ａ，１２２ａは、回転中心線ＣＬに対して直角な面である。   The outer circular part 121, the inner circular part 122, and the elastic arms 123... Have the same thickness. The outer circle portion 121 and the inner circle portion 122 are the same as the center of the auxiliary worm wheel 49, that is, the rotation center CL of the torque transmitting worm wheel 48. The position of the outer circle part 121 is deviated from the position of the inner circle part 122 by a certain distance Hc (see FIG. 8) along the rotation center line CL of the auxiliary worm wheel. That is, it is offset by a certain distance Hc. This constant distance Hc is referred to as an offset amount Hc. The plate surface 121 a of the outer circle part 121 is substantially parallel to the plate surface 122 a of the inner circle part 122. That is, these plate surfaces 121a and 122a are surfaces perpendicular to the rotation center line CL.

付勢部材１１１に有している複数の弾性アーム１２３・・・は、トルク伝達用ウォームホイール４８（図６参照）に取付ける基端１２４からホイール本体１１２側の先端１２５まで延びる。弾性アーム１２３の基端１２４は、内円部１２２の外周縁に繋がる固定端のことである。弾性アーム１２３の先端１２５は、外円部１２１の内周縁に繋がる自由端のことである。
これらの弾性アーム１２３・・・の板面１２３ａは、外円部１２１の板面１２１ａから内円部１２２の板面１２２ａへ向かって傾斜した平坦な面である。 The urging member 111 has a plurality of elastic arms 123... Extending from a base end 124 attached to the torque transmitting worm wheel 48 (see FIG. 6) to a front end 125 on the wheel body 112 side. The base end 124 of the elastic arm 123 is a fixed end connected to the outer peripheral edge of the inner circle portion 122. The distal end 125 of the elastic arm 123 is a free end connected to the inner peripheral edge of the outer circle portion 121.
The plate surfaces 123 a of these elastic arms 123... Are flat surfaces inclined from the plate surface 121 a of the outer circle portion 121 toward the plate surface 122 a of the inner circle portion 122.

このような構成とすることにより、付勢部材１１１は、ホイール本体１１２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「皿ばね」状の弾性部材であることを特徴とする。円錐形の底は、水平な平坦面からなる内円部１２２である。この内円部１２２は嵌合孔１２６を有する。
図５に示すように、概ね皿ばね状の付勢部材１１１は、トルク伝達用ウォームホイール４８のホイール本体１０２における一方の面１０２ａに向かって低くなるように配置することになる。 With such a configuration, the urging member 111 is a so-called “disc spring” -shaped elastic member that has a truncated cone shape that inclines from the wheel body 112 toward the center portion. To do. The bottom of the conical shape is an inner circle part 122 having a horizontal flat surface. The inner circle portion 122 has a fitting hole 126.
As shown in FIG. 5, the generally disc spring-shaped urging member 111 is arranged so as to become lower toward one surface 102 a of the wheel body 102 of the torque transmitting worm wheel 48.

皿ばね状の付勢部材１１１であるから、オフセット量Ｈｃ（図８参照）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、図５に示すように、ホイール本体１１２の歯１１３をウォーム４７の歯底１３３へ向かって付勢する（図５の矢印Ｓｐ方向へ付勢する）付勢力を、より一層最適な値に設定することができる。   Since it is the disc spring-shaped biasing member 111, the biasing force increases as the offset amount Hc (see FIG. 8) increases. Accordingly, by appropriately setting the offset amount Hc, as shown in FIG. 5, the teeth 113 of the wheel body 112 are urged toward the tooth bottom 133 of the worm 47 (biased in the direction of arrow Sp in FIG. 5). The biasing force can be set to a more optimal value.

また、図６〜図１０に示すように、複数の弾性アーム１２３・・・は、基端１２４から先端１２５にかけて先細り状に形成、例えば、付勢部材１１１を回転中心線ＣＬに沿う方向（図７及び図８の矢印Ｖｉ方向）から見て、先細りテーパ状となるように形成した、いわゆる「台形ばね」の構成としたことを特徴とする。図７に示すように、先端１２５の板幅Ｗｄ１は基端１２４の板幅Ｗｄ２よりも小さい。   6 to 10, the plurality of elastic arms 123 are formed in a tapered shape from the base end 124 to the tip 125, for example, the direction of the urging member 111 along the rotation center line CL (see FIG. 6). 7 and the direction of the arrow Vi in FIG. 8, a so-called “trapezoidal spring” is formed so as to have a tapered shape. As shown in FIG. 7, the plate width Wd1 of the distal end 125 is smaller than the plate width Wd2 of the proximal end 124.

このように、弾性アーム１２３・・・を、トルク伝達用ウォームホイール４８に取付ける基端１２４（固定端１２４）からホイール本体１１２側の先端１２５（自由端１２５）にかけて、先細り状となるように形成することによって、弾性アーム１２３・・・を概ね「平等強さの梁」の構成、すなわち、どの断面にも一様の応力が生じる梁の構成にすることができる。このようにすることで、弾性アーム１２３・・・に生じる応力を概ね平等にすることができる。
例えば、補助ウォームホイール４９に過大な負荷が作用した場合であっても、弾性アーム１２３の一部に応力が集中することはない。 In this way, the elastic arms 123 are formed so as to taper from the base end 124 (fixed end 124) attached to the torque transmission worm wheel 48 to the tip end 125 (free end 125) on the wheel body 112 side. By doing so, the elastic arms 123... Can be configured to have a substantially “equal strength beam” configuration, that is, a beam configuration in which uniform stress is generated in any cross section. By doing in this way, the stress which arises in the elastic arms 123 ... can be made substantially equal.
For example, even when an excessive load is applied to the auxiliary worm wheel 49, stress does not concentrate on a part of the elastic arm 123.

また、上述のように補助ウォームホイール４９は、ホイール本体１１２を樹脂成形品にするとともに、この樹脂成形品に付勢部材１１１をインサート成形した構成であるが、樹脂成形するときの熱応力の影響や、成形後に樹脂が収縮するときの応力の影響を、弾性アーム１２３・・・が受ける。   In addition, as described above, the auxiliary worm wheel 49 has a configuration in which the wheel body 112 is made of a resin molded product and the urging member 111 is insert-molded to the resin molded product. In addition, the elastic arms 123... Are affected by stress when the resin shrinks after molding.

この場合であっても、弾性アーム１２３の一部に応力が集中することはない。しかも、応力が集中しないので、補助ウォームホイール４９全体の熱歪みを抑制することができる。このように、応力の集中を防止することによって、付勢部材１１１の耐久性を一層高めることができる。   Even in this case, stress does not concentrate on a part of the elastic arm 123. In addition, since the stress is not concentrated, thermal distortion of the entire auxiliary worm wheel 49 can be suppressed. In this way, the durability of the urging member 111 can be further enhanced by preventing stress concentration.

図６〜図１０に示すように、補助ウォームホイール４９は、ホイール本体１１２及び外円部１２１を貫通した、複数の治具挿入孔１２７・・・を有する。これらの治具挿入孔１２７・・・は、回転中心線ＣＬを基準として等ピッチに配列するとともに、回転中心線ＣＬに平行な孔である。   As shown in FIGS. 6 to 10, the auxiliary worm wheel 49 has a plurality of jig insertion holes 127... Penetrating the wheel main body 112 and the outer circle part 121. These jig insertion holes 127... Are holes arranged at an equal pitch with respect to the rotation center line CL and parallel to the rotation center line CL.

以上の構成からなる補助ウォームホイール４９は、図５及び図６に示すように、取付面部１１７を座面部１０２ｂに重ねることにより、ホイール本体１０２の一方の面１０２ａに重ね合わせたものである。   As shown in FIGS. 5 and 6, the auxiliary worm wheel 49 having the above configuration is obtained by superimposing the mounting surface portion 117 on the seat surface portion 102 b so as to overlap the one surface 102 a of the wheel body 102.

このような構成であるから、図５及び図６に示すように、延長部１０５に付勢部材１１１の嵌合孔１２６を嵌合し、その上から平ワッシャ１４１を嵌合し、更にその上からナット１４５を雄ねじ１０６にねじ込んで、座面部１０２ｂとナット１４５とによって、内円部１２２を堅く締め付けることができる。この結果、トルク伝達用ウォームホイール４８に対し、補助ウォームホイール４９の中心部分を、締付け摩擦力により回転を規制して取付けることができる。   Since it is such a structure, as shown in FIG.5 and FIG.6, the fitting hole 126 of the urging | biasing member 111 is fitted to the extension part 105, the flat washer 141 is fitted from it, and also on it. Then, the inner circle portion 122 can be firmly tightened by the seat surface portion 102b and the nut 145. As a result, the center portion of the auxiliary worm wheel 49 can be attached to the torque transmitting worm wheel 48 with the rotation restricted by the tightening frictional force.

ところで、平ワッシャ１４１の嵌合孔１４２は、延長部１０５の断面形状に合わせた平行な２つの平坦面１４３，１４３を有する。延長部１０５に嵌合した平ワッシャ１４１は、延長部１０５の平坦面１０９，１０９に平坦面１４３，１４３を嵌合することで、トルク伝達用ウォームホイール４８に対して相対回転が規制されることになる。   By the way, the fitting hole 142 of the flat washer 141 has two parallel flat surfaces 143 and 143 that match the cross-sectional shape of the extension portion 105. The flat washer 141 fitted to the extension portion 105 is restricted from rotating relative to the torque transmitting worm wheel 48 by fitting the flat surfaces 143 and 143 to the flat surfaces 109 and 109 of the extension portion 105. become.

このようにした理由は次の通りである。ウォームギヤ機構４４を組み立てるときには、ウォーム４７並びにトルク伝達用ウォームホイール４８に対して、補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・の位置を合わせた後に、ナット１４５を締め込む。このときに、トルク伝達用ウォームホイール４８に対して、ナット１４５と共に平ワッシャ１４１が回ることはない。従って、組み立て時に、補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・の位置がずれることを防止できる。   The reason for this is as follows. When the worm gear mechanism 44 is assembled, the position of the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49 is aligned with the worm 47 and the torque transmitting worm wheel 48, and then the nut 145 is tightened. At this time, the flat washer 141 and the nut 145 do not rotate with respect to the torque transmitting worm wheel 48. Therefore, it is possible to prevent the positions of the teeth 113... Of the auxiliary worm wheel 49 from being shifted during assembly.

トルク伝達用ウォームホイール４８に対して補助ウォームホイール４９の中心部分を回転を規制して取付ける場合に、トルク伝達用ウォームホイール４８に対する、補助ウォームホイール４９の位置決めが容易であり、組付けを容易に且つ確実に行うことができる。
また、このウォームギヤ機構４４を、電動パワーステアリング装置１０（図１参照）に組込んだ構成において、路面反力等による衝撃力がウォームギヤ機構４４に作用した場合や、経年変化があった場合でも、トルク伝達用ウォームホイール４８に対する補助ウォームホイール４９の相対的な位置関係を、適正な位置に確実に維持することができる。この結果、補助ウォームホイール４９とウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との回転タイミングを、長期にわたって確実に維持することができる。 When attaching the central portion of the auxiliary worm wheel 49 to the torque transmitting worm wheel 48 while restricting the rotation, the auxiliary worm wheel 49 can be easily positioned with respect to the torque transmitting worm wheel 48 and can be easily assembled. And it can be performed reliably.
Further, in the configuration in which the worm gear mechanism 44 is incorporated in the electric power steering apparatus 10 (see FIG. 1), even when an impact force due to a road surface reaction force acts on the worm gear mechanism 44 or when there is a secular change, The relative positional relationship of the auxiliary worm wheel 49 with respect to the torque transmitting worm wheel 48 can be reliably maintained at an appropriate position. As a result, the rotation timings of the auxiliary worm wheel 49, the worm 47, and the torque transmission worm wheel 48 can be reliably maintained over a long period of time.

図１１は本発明に係るウォームギヤ機構の平面図であり、補助ウォームホイール４９の一部を破断して表した。
図１１に示すように、補助ウォームホイール４９のピッチ円直径Ｄ２は、トルク伝達用ウォームホイール４８のピッチ円直径Ｄ１よりも大きい。
ウォーム４７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。トルク伝達用ウォームホイール４８及び補助ウォームホイール４９のホイール本体１１２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４７に樹脂製品のトルク伝達用ウォームホイール４８及び補助ウォームホイール４９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。 FIG. 11 is a plan view of the worm gear mechanism according to the present invention, in which a part of the auxiliary worm wheel 49 is broken away.
As shown in FIG. 11, the pitch circle diameter D2 of the auxiliary worm wheel 49 is larger than the pitch circle diameter D1 of the torque transmitting worm wheel 48.
The worm 47 is a metal product, for example, a steel product such as a carbon steel material for machine structure (JIS-G-4051). The wheel body 112 of the torque transmitting worm wheel 48 and the auxiliary worm wheel 49 is a resin product such as nylon resin. Since the worm wheel 48 and the auxiliary worm wheel 49 of the resin product are meshed with the worm 47 of the metal product, the meshing can be made relatively smooth and noise can be further reduced.

ウォーム４７の歯１３１の歯形は、軸直角断面においてほぼ台形の歯形であり、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３の歯形は、軸直角断面においてインボリュートの歯形である。ウォーム４７のねじ山は１条であり、このねじ山のピッチはＰｉである。   The tooth profile of the tooth 131 of the worm 47 is a substantially trapezoidal tooth profile in the cross section perpendicular to the axis, and the tooth profile of the tooth 103 of the worm wheel 48 for torque transmission is an involute tooth profile in the cross section perpendicular to the axis. The thread of the worm 47 has one thread, and the pitch of this thread is Pi.

図１２（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るウォームギヤ機構におけるウォームと補助ウォームホイールとの噛み合い状態を示す構成図兼作用図である。（ａ）はウォームギヤ機構４４の断面構成を示し、上記図５に対応させて表した図である。（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図であり、補助ウォームホイール４９の回転中心側から見た断面構成を表した。（ｃ）は（ｂ）の要部を拡大して表した図である。（ｄ）はウォームギヤ機構４４の作用を（ｃ）に対応させて表した図である。   12 (a) to 12 (d) are configuration diagrams and operation diagrams showing the meshed state of the worm and the auxiliary worm wheel in the worm gear mechanism according to the present invention. (A) is the figure which showed the cross-sectional structure of the worm gear mechanism 44, and was represented corresponding to the said FIG. (B) is a b arrow view of (a), and represented the cross-sectional structure seen from the rotation center side of the auxiliary | assistant worm wheel 49. FIG. (C) is the figure which expanded and represented the principal part of (b). (D) is the figure which represented the effect | action of the worm gear mechanism 44 corresponding to (c).

上述したことであるが、図１２（ａ）に示すように、補助ウォームホイール４９のピッチ円直径Ｄ２を、トルク伝達用ウォームホイール４８のピッチ円直径Ｄ１よりも大きく設定したので、ウォーム４７に、トルク伝達用ウォームホイール４８とは異なる噛合い位相で補助ウォームホイール４９を噛合わせることができる。このため、トルク伝達用ウォームホイール４８の歯幅を十分な大きさ（例えば、ウォーム４７の外径と略同じ大きさ）に設定することができる。この結果、ウォーム４７の歯１３１に対するトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３の接触面積を十分に確保することができる。従って、ウォームギヤ機構４４の耐久性を、より高めることができる。   As described above, since the pitch circle diameter D2 of the auxiliary worm wheel 49 is set larger than the pitch circle diameter D1 of the torque transmitting worm wheel 48, as shown in FIG. The auxiliary worm wheel 49 can be meshed with a meshing phase different from that of the torque transmitting worm wheel 48. For this reason, the tooth width of the torque transmitting worm wheel 48 can be set to a sufficient size (for example, substantially the same size as the outer diameter of the worm 47). As a result, a sufficient contact area of the teeth 103 of the torque transmitting worm wheel 48 with respect to the teeth 131 of the worm 47 can be secured. Therefore, the durability of the worm gear mechanism 44 can be further improved.

ウォーム４７の中心ＣＷから補助ウォームホイール４９のピッチ円までの距離はｒである。この距離ｒは次の（１）式で求められる。但し、ウォーム４７にトルク伝達用ウォームホイール４８を噛合わせたときのウォーム４７のピッチ円直径をｄ１とする。
ｒ＝（Ｄ１＋ｄ１−Ｄ２）／２ ……… （１） The distance from the center CW of the worm 47 to the pitch circle of the auxiliary worm wheel 49 is r. This distance r is obtained by the following equation (1). However, the pitch circle diameter of the worm 47 when the torque transmission worm wheel 48 is engaged with the worm 47 is d1.
r = (D1 + d1-D2) / 2 (1)

なお、距離ｒは任意であるが、ウォーム４７を可逆的に回転させる（すなわち、正・逆転させる）場合には、零の方が好ましい。より具体的には、ピッチ円直径Ｄ２の大きさは、トルク伝達用ウォームホイール４８に補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・が干渉することがなく、しかも、ウォーム４７に補助ウォームホイール４９が噛合うことができる大きさであればよい。   The distance r is arbitrary, but is preferably zero when the worm 47 is reversibly rotated (that is, forward / reverse). More specifically, the pitch circle diameter D2 is such that the torque transmission worm wheel 48 does not interfere with the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49, and the worm 47 engages with the auxiliary worm wheel 49. Any size that can fit can be used.

ウォーム４７に補助ウォームホイール４９を噛合わせたときのウォーム４７のピッチ円直径ｄ２は、ウォーム４７にトルク伝達用ウォームホイール４８を噛合わせたときのウォーム４７のピッチ円直径ｄ１よりも小さい。   The pitch circle diameter d2 of the worm 47 when the auxiliary worm wheel 49 is engaged with the worm 47 is smaller than the pitch circle diameter d1 of the worm 47 when the torque transmitting worm wheel 48 is engaged with the worm 47.

ウォーム４７のねじ山（歯）１３１のピッチＰｉ（図１１参照）が一定であるのに対して、ウォーム４７に補助ウォームホイール４９を噛合わせたときのウォーム４７のピッチ円直径ｄ２を小さく設定したので、その分、ねじ山１３１の進み角を大きくすることができる。進み角が大きくなれば、ウォーム４７と補助ウォームホイール４９との間の摩擦損失は低減する。すなわち、トルク伝達効率が高まる。補助ウォームホイール４９を回すための、ウォーム４７のトルクは、トルク伝達効率が高まった分だけ小さくてすむ。従って、ウォームギヤ機構４４をより円滑に作動させることができるとともに、ウォームギヤ機構４４の耐久性をより高めることができる。   While the pitch Pi (see FIG. 11) of the thread (teeth) 131 of the worm 47 is constant, the pitch circle diameter d2 of the worm 47 when the auxiliary worm wheel 49 is engaged with the worm 47 is set small. Therefore, the advance angle of the thread 131 can be increased accordingly. If the advance angle is increased, the friction loss between the worm 47 and the auxiliary worm wheel 49 is reduced. That is, torque transmission efficiency is increased. The torque of the worm 47 for turning the auxiliary worm wheel 49 can be reduced by the amount that the torque transmission efficiency is increased. Therefore, the worm gear mechanism 44 can be operated more smoothly, and the durability of the worm gear mechanism 44 can be further improved.

図１２（ａ）に示すように、付勢部材１１１は中心部分がトルク伝達用ウォームホイール４８に取り付けられることで、ホイール本体１１２をウォーム４７に噛み合う方向（矢印Ｓｐ方向）に付勢している。
ホイール本体１１２は付勢部材１１１の付勢力に抗して、矢印Ｒ３のようにウォーム４７から離れる方向、すなわち、ウォームの径外方へ変位することが可能である。
図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、ウォーム４７が停止状態にあるとき、ウォーム４７のピッチ円直径ｄ２の位置Ｐ１で、ウォーム４７に補助ウォームホイール４９がバックラッシを有することなく噛み合っている。 As shown in FIG. 12A, the urging member 111 has a central portion attached to the torque transmitting worm wheel 48, thereby urging the wheel body 112 in a direction (arrow Sp direction) meshing with the worm 47. .
The wheel main body 112 can be displaced against the urging force of the urging member 111 in a direction away from the worm 47 as indicated by an arrow R3, that is, radially outward of the worm.
As shown in FIGS. 12A to 12C, when the worm 47 is in the stopped state, the auxiliary worm wheel 49 is engaged with the worm 47 without backlash at the position P1 of the pitch circle diameter d2 of the worm 47. Yes.

ウォーム４７が正回転すると、その歯１３１は矢印Ｒ１方向（図１２の右方向）に変位する。この結果、図１２（ｃ）に示すように、ウォーム４７の歯１３１の右の歯面１３１ｂは、補助ウォームホイール４９の歯１１３の左の歯面１１３ａを押す。その押す力をｆ１としたときに、左の歯面１１３ａには水平分力ｆ２と垂直分力ｆ３とが働く。
すなわち、ウォーム４７の歯１３１の圧力角をαとしたときに、圧力角αに応じて、左の歯面１１３ａには、補助ウォームホイール４９を回転させる回転力（水平分力）ｆ２と、補助ウォームホイール４９をウォーム４７から離す方向、すなわち、補助ウォームホイール４９の歯先１１３ｃがウォーム４７の径外方へ変位する方向（矢印Ｒ３方向）へ変位させる変位力（垂直分力）ｆ３とが働く。 When the worm 47 rotates forward, its teeth 131 are displaced in the direction of arrow R1 (the right direction in FIG. 12). As a result, as shown in FIG. 12C, the right tooth surface 131 b of the tooth 131 of the worm 47 presses the left tooth surface 113 a of the tooth 113 of the auxiliary worm wheel 49. When the pressing force is f1, a horizontal component force f2 and a vertical component force f3 act on the left tooth surface 113a.
That is, when the pressure angle of the teeth 131 of the worm 47 is α, the rotational force (horizontal component force) f2 for rotating the auxiliary worm wheel 49 on the left tooth surface 113a according to the pressure angle α and the auxiliary A displacement force (vertical component force) f3 that moves the worm wheel 49 away from the worm 47, that is, a direction in which the tooth tip 113c of the auxiliary worm wheel 49 displaces radially outward of the worm 47 (in the direction of arrow R3) acts. .

変位力ｆ３によって、補助ウォームホイール４９が矢印Ｒ３方向へ変位した結果、図１２（ｄ）に示すように、補助ウォームホイール４９の歯１１３はウォーム４７の歯１３１における歯先側の点Ｐ２で噛み合う。
すなわち、ウォーム４７の歯１３１は付勢部材１１１の付勢力に抗して、矢印Ｒ１方向へ変位量Ｙ１だけ変位する。この結果、噛み合い位置は点Ｐ１から点Ｐ２へ変化する。付勢部材１１１の付勢力は、補助ウォームホイール４９を元に戻す方向に作用する、回転抵抗である。 As a result of the displacement of the auxiliary worm wheel 49 in the direction of the arrow R3 by the displacement force f3, the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49 mesh at a point P2 on the tooth tip side of the teeth 131 of the worm 47 as shown in FIG. .
That is, the teeth 131 of the worm 47 are displaced by the displacement amount Y1 in the arrow R1 direction against the urging force of the urging member 111. As a result, the meshing position changes from the point P1 to the point P2. The urging force of the urging member 111 is a rotational resistance that acts in a direction to return the auxiliary worm wheel 49 to its original state.

図１３（ａ）〜（ｄ）は本発明に係るウォームギヤ機構におけるウォームと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の噛み合い状態を示す構成図兼作用図である。（ａ）は中立状態におけるウォームギヤ機構４４の模式図であり、上記図１１と同様に模式的に表した図である。（ｂ）は（ａ）のｂ矢視図であり、ウォーム４７及び補助ウォームホイール４９だけを回転中心側から見た断面構成を表した。（ｃ）はウォーム４７の歯１３１がトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３に当たった状態における、ウォームギヤ機構４４の模式図である。（ｄ）は（ｃ）のｄ矢視図であり、ウォーム４７及び補助ウォームホイール４９だけを回転中心側から見た断面構成を表した。   FIGS. 13A to 13D are configuration diagrams and operation diagrams showing the meshed state of the worm, the torque transmitting worm wheel, and the auxiliary worm wheel in the worm gear mechanism according to the present invention. (A) is a schematic diagram of the worm gear mechanism 44 in the neutral state, and is a diagram schematically showing the same as FIG. 11 described above. (B) is a b arrow view of (a), and represents the cross-sectional structure which looked at only the worm 47 and the auxiliary | assistant worm wheel 49 from the rotation center side. (C) is a schematic view of the worm gear mechanism 44 in a state where the teeth 131 of the worm 47 are in contact with the teeth 103 of the torque transmitting worm wheel 48. (D) is the d arrow line view of (c), and represented the cross-sectional structure which looked at only the worm 47 and the auxiliary | assistant worm wheel 49 from the rotation center side.

図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は中立状態において、ウォーム４７の歯１３１に対し、トルク伝達用ウォームホイール４８の左右の歯１０３，１０３が、ほぼ同じ大きさのバックラッシＢ２，Ｂ２を有して噛合っていることを示す。この噛合い状態は、ウォーム４７に対して補助ウォームホイール４９をバックラッシＢ１を有することなく噛合わせることによって、維持されている。   13 (a) and 13 (b), in the neutral state, the left and right teeth 103, 103 of the torque transmitting worm wheel 48 have backlashes B2, B2 of substantially the same size as the teeth 131 of the worm 47. Indicating that they are engaged. This meshing state is maintained by meshing the auxiliary worm wheel 49 with the worm 47 without having the backlash B1.

ウォーム４７の歯１３１と補助ウォームホイール４９の歯１１３との間のバックラッシＢ１の大きさＸ１は０（零）である。ウォーム４７の歯１３１とトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３との間のバックラッシＢ２の大きさはＸ２である。このようにウォームギヤ機構４４は、補助ウォームホイール４９側のバックラッシＢ１を、トルク伝達用ウォームホイール４８側のバックラッシＢ２よりも小さく設定したことを特徴とする。すなわち、「Ｘ１＜（Ｘ２×２）」の関係である。なお、補助ウォームホイール４９側のバックラッシＢ１の大きさＸ１は、０よりも若干大きい値であっても実質的に差し支えない。   The size X1 of the backlash B1 between the teeth 131 of the worm 47 and the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49 is 0 (zero). The size of the backlash B2 between the teeth 131 of the worm 47 and the teeth 103 of the torque transmitting worm wheel 48 is X2. Thus, the worm gear mechanism 44 is characterized in that the backlash B1 on the auxiliary worm wheel 49 side is set smaller than the backlash B2 on the torque transmission worm wheel 48 side. That is, the relationship “X1 <(X2 × 2)”. The size X1 of the backlash B1 on the auxiliary worm wheel 49 side may be substantially larger than 0.

従って、中立状態においては、ウォーム４７の歯１３１に対して、トルク伝達用ウォームホイール４８の左右の歯１０３，１０３は接触していない。このため、ウォーム４７を回転し始めた時点で、歯１３１，１０３間に摩擦トルクは発生しない。
この状態において、ウォーム４７が正回転すると、その歯１３１は矢印Ｒ１方向（図１３の右方向）に変位する。この結果、図１３（ｂ）に示すように、ウォーム４７の歯１３１の右の歯面１３１ｂは補助ウォームホイール４９の歯１１３の左の歯面１１３ａに当たって押す。図１３（ｂ）に示すように、補助ウォームホイール４９はウォーム４７から離れる方向、すなわち、ウォーム４７の径外方（矢印Ｒ３方向）へ変位する。 Therefore, in the neutral state, the left and right teeth 103 of the torque transmitting worm wheel 48 are not in contact with the teeth 131 of the worm 47. For this reason, no friction torque is generated between the teeth 131 and 103 when the worm 47 starts to rotate.
In this state, when the worm 47 rotates forward, the teeth 131 are displaced in the direction of the arrow R1 (the right direction in FIG. 13). As a result, as shown in FIG. 13B, the right tooth surface 131 b of the tooth 131 of the worm 47 hits and pushes the left tooth surface 113 a of the tooth 113 of the auxiliary worm wheel 49. As shown in FIG. 13 (b), the auxiliary worm wheel 49 is displaced away from the worm 47, that is, radially outward of the worm 47 (in the direction of arrow R 3).

この結果、図１３（ｄ）に示すように、補助ウォームホイール４９の歯１１３はウォーム４７の歯１３１における歯先側の位置で噛み合う。つまり、両者１３１ｂ，１１３ａの噛み合い位置が変化した結果、ウォーム４７の歯１３１は矢印Ｒ１方向へ変位する。
このように、図１３（ａ），（ｂ）に示す状態において、歯１３１がトルク伝達用ウォームホイール４８側のバックラッシＢ２分だけ矢印Ｒ１方向へ変位した結果、図１３（ｃ）に示すように、ウォーム４７の歯１３１の右の歯面１３１ｂはトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１１３の左の歯面１０３ａに当たって押す。押されたトルク伝達用ウォームホイール４８は矢印Ｒ２方向へ回転する。 As a result, as shown in FIG. 13 (d), the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49 mesh with each other at the tooth tip side positions of the teeth 131 of the worm 47. That is, as a result of the change of the meshing position of both 131b and 113a, the tooth 131 of the worm 47 is displaced in the direction of the arrow R1.
In this manner, in the state shown in FIGS. 13A and 13B, the teeth 131 are displaced in the direction of the arrow R1 by the backlash B2 on the torque transmission worm wheel 48 side. As a result, as shown in FIG. The right tooth surface 131b of the tooth 131 of the worm 47 hits and pushes the left tooth surface 103a of the tooth 113 of the torque transmitting worm wheel 48. The pressed torque transmission worm wheel 48 rotates in the direction of arrow R2.

以上の説明から明らかなように、付勢部材１１１による回転抵抗に抗して、ウォーム４７で補助ウォームホイール４９の歯１１３を、ウォーム４７の径外方へ変位させ、更に若干遅れてウォーム４７でトルク伝達用ウォームホイール４８を回し始めることができる。その後、補助ウォームホイール４９は、トルク伝達用ウォームホイール４８と共に連れ回る。   As is clear from the above description, the worm 47 displaces the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49 outward of the diameter of the worm 47 against the rotational resistance by the urging member 111, and further slightly delays the worm 47. The worm wheel 48 for torque transmission can be started to turn. Thereafter, the auxiliary worm wheel 49 is rotated together with the torque transmitting worm wheel 48.

このようにして、ウォーム４７の歯１３１をトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３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４４の耐久性を、より一層高めることができる。しかも、バックラッシＢ２を除去することができるので、ウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との間の、歯１０３，１３１同士の打音の発生を、より抑制することができる。
その後、図１３（ｃ），（ｄ）の状態において、電動モータ４３（図３参照）でウォーム４７を逆回転させると、その歯１３１は矢印Ｒ１とは反対方向（図左方向）に変位する。歯１３１の右の歯面１３１ｂが矢印Ｒ１とは反対方向へ変位するに連れて、補助ウォームホイール４９の歯１１３は、付勢部材１１１（図５参照）の付勢力で押し下げられて、図１３（ａ），（ｂ）に示す状態に自動的に戻る。
このように、ウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との間の、歯１０３，１３１同士の打音の発生を、より抑制することができる。 In this manner, the teeth 131 of the worm 47 can be gently applied to the teeth 103 of the torque transmitting worm wheel 48. For this reason, the durability of the worm gear mechanism 44 can be further enhanced. In addition, since the backlash B2 can be removed, it is possible to further suppress the occurrence of hitting sound between the teeth 103 and 131 between the worm 47 and the torque transmitting worm wheel 48.
Thereafter, when the worm 47 is rotated reversely by the electric motor 43 (see FIG. 3) in the states of FIGS. . As the right tooth surface 131b of the tooth 131 is displaced in the direction opposite to the arrow R1, the tooth 113 of the auxiliary worm wheel 49 is pushed down by the urging force of the urging member 111 (see FIG. 5). It automatically returns to the state shown in (a) and (b).
In this way, it is possible to further suppress the occurrence of hitting sound between the teeth 103 and 131 between the worm 47 and the torque transmitting worm wheel 48.

以上の説明をまとめると図５に示すように、ウォームギヤ機構４４は、トルク伝達用ウォームホイール４８に対して補助ウォームホイール４９の中心部分を回転を規制して取付けたので、ウォーム４７の回転力が補助ウォームホイール４９に伝わるときに、次のような分力が働く。すなわち、図１２に示すように、ウォーム４７の歯１３１の圧力角αに応じて、補助ウォームホイール４９の歯１１３には、歯先がウォーム４７の径外方へ変位する方向の分力が働く。この分力により、補助ウォームホイール４９は付勢部材１１１の付勢力に抗して、トルク伝達用ウォームホイール４８から離れる方向に変位する。上記分力に対して、付勢部材１１１の付勢力は抵抗力となる。   To summarize the above description, as shown in FIG. 5, the worm gear mechanism 44 is attached to the torque transmitting worm wheel 48 with the central portion of the auxiliary worm wheel 49 restricted in rotation. When transmitted to the auxiliary worm wheel 49, the following component forces work. That is, as shown in FIG. 12, the component force in the direction in which the tooth tip is displaced outwardly of the diameter of the worm 47 acts on the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49 according to the pressure angle α of the teeth 131 of the worm 47. . Due to this component force, the auxiliary worm wheel 49 is displaced in a direction away from the torque transmitting worm wheel 48 against the urging force of the urging member 111. The urging force of the urging member 111 is a resistance force against the component force.

従って、図１３に示すように抵抗力に抗して、先にウォーム４７で補助ウォームホイール４９が離れる方向に変位させながら、遅れてウォーム４７でトルク伝達用ウォームホイール４８を回し始めることができる。この結果、ウォーム４７の歯１３１をトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３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４４の耐久性を、より一層高めることができる。しかも、バックラッシＢ２を除去することができるので、ウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との間の、歯１３１，１０３同士の打音の発生を、より抑制することができる。   Accordingly, as shown in FIG. 13, the torque transmission worm wheel 48 can be started to rotate with the worm 47 while the auxiliary worm wheel 49 is displaced in the direction away from the auxiliary worm wheel 47 against the resistance force. As a result, the teeth 131 of the worm 47 can be gently applied to the teeth 103 of the torque transmitting worm wheel 48. For this reason, the durability of the worm gear mechanism 44 can be further enhanced. In addition, since the backlash B2 can be removed, it is possible to further suppress the occurrence of hitting sound between the teeth 131 and 103 between the worm 47 and the torque transmitting worm wheel 48.

このように、ウォーム４７の歯１３１と補助ウォームホイール４９の歯１１３との間のバックラッシＢ１を、ウォーム４７の歯１３１とトルク伝達用ウォームホイール４８の歯１０３との間のバックラッシＢ２，Ｂ２よりも小さく設定し、トルク伝達用ウォームホイール４８に補助ウォームホイール４９を重ね合わせるとともに、トルク伝達用ウォームホイール４８側に補助ウォームホイール４９を付勢部材１１１に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４４の耐久性を高めることができる。
しかも、バックラッシＢ２，Ｂ２を除去して、ウォーム４７とトルク伝達用ウォームホイール４８との間の、歯１３１，１０３同士の打音の発生を抑制することができる。 In this way, the backlash B1 between the teeth 131 of the worm 47 and the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49 is made more than the backlashes B2 and B2 between the teeth 131 of the worm 47 and the teeth 103 of the torque transmitting worm wheel 48. The auxiliary worm wheel 49 is overlapped with the torque transmission worm wheel 48, and the worm gear 49 is simply configured to urge the auxiliary worm wheel 49 toward the torque transmission worm wheel 48 by the urging member 111. The durability of the mechanism 44 can be increased.
In addition, the backlash B2 and B2 can be removed, and the occurrence of sound hitting the teeth 131 and 103 between the worm 47 and the torque transmitting worm wheel 48 can be suppressed.

ところで、ウォームギヤ機構４４を組立てた時点においては、図１２（ａ），（ｂ）に示すように弾性アーム１２３・・・により、ホイール本体１１２の歯１１３をウォーム４７の歯底１３３へ向かって、すなわち矢印Ｓｐ方向へ一定の付勢力で付勢しておく、いわゆる予圧（「プリロード」とも言う）を付与しておく必要がある。ウォームギヤ機構４４を最適な作動状態にするためである。次に、ウォーム４７に対して補助ウォームホイール４９に予圧を付与する手順について、図５及び図１４に基づき説明する。   By the way, when the worm gear mechanism 44 is assembled, the teeth 113 of the wheel main body 112 are moved toward the tooth bottom 133 of the worm 47 by the elastic arms 123... As shown in FIGS. That is, it is necessary to apply a so-called preload (also referred to as “preload”) that is biased in the direction of the arrow Sp with a constant biasing force. This is to bring the worm gear mechanism 44 into an optimum operating state. Next, a procedure for applying a preload to the auxiliary worm wheel 49 with respect to the worm 47 will be described with reference to FIGS.

図１４（ａ），（ｂ）は本発明に係るウォームギヤ機構の予圧調整手順を説明する説明図である。（ａ）はウォームギヤ機構４４の要部を断面した斜視図である。（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ線断面図である。   14 (a) and 14 (b) are explanatory views for explaining the preload adjustment procedure of the worm gear mechanism according to the present invention. (A) is the perspective view which cut the principal part of the worm gear mechanism 44. As shown in FIG. (B) is the bb sectional view taken on the line of (a).

先ず、図５に示すように、ウォームギヤ機構４４を組み立てた後に、ナット１４５を緩めておく。
次に、図１４に示すように、補助ウォームホイール４９の治具挿入孔１２７に治具１５１を挿入し、この治具１５１を矢印Ｒ１方向へ若干回す。この結果、補助ウォームホイール４９を矢印Ｒ１方向へ若干回すことができる。
このようにして、ウォーム４７の歯１３１に対する補助ウォームホイール４９の歯１１３の当たり具合いを調整（すなわち、位置決め）することができる。さらには、ウォーム４７に対して補助ウォームホイール４９に予圧を付与することができる。
次に、図５に示すナット１４５を締め込むことで、トルク伝達用ウォームホイール４８に補助ウォームホイール４９を固定して、予圧調整作業を完了する。この結果、ウォーム４７並びにトルク伝達用ウォームホイール４８に対して、補助ウォームホイール４９の歯１１３・・・の位置を合わせることができる。 First, as shown in FIG. 5, after assembling the worm gear mechanism 44, the nut 145 is loosened.
Next, as shown in FIG. 14, the jig 151 is inserted into the jig insertion hole 127 of the auxiliary worm wheel 49, and the jig 151 is slightly rotated in the direction of the arrow R1. As a result, the auxiliary worm wheel 49 can be slightly rotated in the arrow R1 direction.
In this way, the contact condition of the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49 with respect to the teeth 131 of the worm 47 can be adjusted (ie, positioned). Furthermore, a preload can be applied to the auxiliary worm wheel 49 with respect to the worm 47.
Next, by tightening the nut 145 shown in FIG. 5, the auxiliary worm wheel 49 is fixed to the torque transmitting worm wheel 48, and the preload adjusting operation is completed. As a result, the positions of the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49 can be aligned with the worm 47 and the torque transmitting worm wheel 48.

ところで、図１４に示すように、補助ウォームホイール４９を矢印Ｒ１方向へ回すと、補助ウォームホイール４９の歯１１３における右の歯面１１３ｂは、ウォーム４７の歯１３１における左の歯面１３１ａを押す。その押す力をｗ０としたときに、補助ウォームホイール４９の右の歯面１１３ｂには反力ｗ１が作用する。この反力ｗ１に応じて、右の歯面１１３ｂには水平分力ｗ２及び垂直分力ｗ３が作用する。   By the way, as shown in FIG. 14, when the auxiliary worm wheel 49 is rotated in the direction of arrow R <b> 1, the right tooth surface 113 b of the tooth 113 of the auxiliary worm wheel 49 presses the left tooth surface 131 a of the tooth 131 of the worm 47. When the pressing force is w0, a reaction force w1 acts on the right tooth surface 113b of the auxiliary worm wheel 49. In response to this reaction force w1, a horizontal component force w2 and a vertical component force w3 act on the right tooth surface 113b.

すなわち、ウォーム４７の歯１３１の圧力角αに応じて、右の歯面１１３ｂには、補助ウォームホイール４９の回転を戻そうとする戻し力ｗ２と、補助ウォームホイール４９の歯先１１３ｃをウォーム４７の径外方（矢印Ｒ３方向）へ変位させようとする変位力ｗ３とが働く。
この変位力ｗ３により、補助ウォームホイール４９は付勢部材１１１の付勢力に抗して、矢印Ｒ３方向へ変位する。このときの変位力ｗ３が、補助ウォームホイール４９に付与される予圧となる。 That is, according to the pressure angle α of the teeth 131 of the worm 47, the return force w2 for returning the rotation of the auxiliary worm wheel 49 and the tooth tip 113c of the auxiliary worm wheel 49 are applied to the right tooth surface 113b. Displacement force w3 that is intended to be displaced outward (in the direction of arrow R3) is exerted.
By this displacement force w3, the auxiliary worm wheel 49 is displaced in the direction of arrow R3 against the biasing force of the biasing member 111. The displacement force w3 at this time is a preload applied to the auxiliary worm wheel 49.

このように、補助ウォームホイール４９に最適な予圧を付与することによって、ウォームギヤ機構４４の各部の寸法誤差（加工誤差、組立誤差など）を十分に吸収することができる。ウォーム４７の歯１３１と補助ウォームホイール４９の歯１１３との間にバックラッシが発生せず、このバックラッシによる余分な遊びがなくなる。この結果、ウォーム４７の歯１３１及びトルク伝達用ウォームホイール４８に対し、付勢部材１１１を介して補助ウォームホイール４９をスムースに安定して付勢することができる。電動パワーステアリング装置１０（図１参照）においては、操舵フィーリングが高まる。   Thus, by applying an optimal preload to the auxiliary worm wheel 49, it is possible to sufficiently absorb dimensional errors (processing errors, assembly errors, etc.) of each part of the worm gear mechanism 44. Backlash does not occur between the teeth 131 of the worm 47 and the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49, and extra play due to this backlash is eliminated. As a result, the auxiliary worm wheel 49 can be smoothly and stably biased to the teeth 131 of the worm 47 and the torque transmitting worm wheel 48 via the biasing member 111. In the electric power steering apparatus 10 (see FIG. 1), the steering feeling is enhanced.

ところで、上述のように弾性アーム１２３・・・は、基端１２４から先端１２５にかけて先細り状であるから、「基端１２４から先端１２５まで同一形状である場合」（比較例）に比べて、大きく撓み易い。つまり、弾性アーム１２３・・・の先端１２５に作用する荷重（予圧を調整する力）の変化に対して、先端１２５の変位量は大きい。このように、荷重当たりの変位量が大きいので、容易に予圧を調整することができる。従って、予圧の調整作業が容易になる。   Incidentally, as described above, the elastic arms 123... Are tapered from the base end 124 to the tip 125, so that they are larger than in the case of “the same shape from the base end 124 to the tip 125” (comparative example). Easy to bend. That is, the displacement amount of the tip 125 is large with respect to the change in the load (force for adjusting the preload) acting on the tip 125 of the elastic arm 123. Thus, since the displacement amount per load is large, the preload can be easily adjusted. Therefore, the preload adjustment work is facilitated.

さらには、図７に示すように、内円部１２２の板面１２２ａに対し外円部１２１の板面１２１ａを略平行にした構成である。しかも、ホイール本体１１２に対する外円部１２１の組込み精度は、十分に確保されている。このため、概ね皿ばね状の付勢部材１１１を採用したにもかかわらず、内円部１２２の板面１２２ａに対するホイール本体１１２の歯１１３（補助ウォームホイール４９の歯１１３）の、位置や角度の精度を十分に確保することができる。   Further, as shown in FIG. 7, the plate surface 121 a of the outer circle portion 121 is substantially parallel to the plate surface 122 a of the inner circle portion 122. In addition, the accuracy of assembling the outer circle 121 to the wheel body 112 is sufficiently ensured. For this reason, the position and angle of the teeth 113 of the wheel main body 112 (the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49) with respect to the plate surface 122a of the inner circle portion 122, despite the use of the generally disc spring-shaped urging member 111, are employed. Sufficient accuracy can be secured.

従って、図１２に示すように、ウォーム４７の歯１３１に対して補助ウォームホイール４９の歯１１３が離れる方向（矢印Ｒ３方向）へ変位した場合であっても、歯１３１，１１３同士の良好な噛み合わせ状態を、十分に維持することができる。つまり、歯１３１，１１３同士の歯当たりが大幅に変化することはない。   Therefore, as shown in FIG. 12, even when the teeth 113 of the auxiliary worm wheel 49 are displaced in the direction away from the teeth 131 of the worm 47 (in the direction of the arrow R3), the teeth 131 and 113 are satisfactorily engaged. The combined state can be sufficiently maintained. That is, the tooth contact between the teeth 131 and 113 does not change significantly.

なお、請求項５の電動パワーステアリング装置における電動モータは、操舵トルクの検出信号に応じた補助トルクを発生する構成に限定されるものではなく、トルクを発生するとともにこのトルクをウォームギヤ機構を介してステアリング系に伝える構成であればよい。   Note that the electric motor in the electric power steering apparatus according to the fifth aspect is not limited to the configuration that generates the auxiliary torque according to the detection signal of the steering torque, and generates the torque via the worm gear mechanism. Any configuration can be used as long as it is transmitted to the steering system.

また、本発明の実施の形態において、付勢部材１１１（図５参照）の付勢力の大きさについては、適宜設定すればよい。例えば、車両を高速又は中速で走行中に、電動パワーステアリング装置１０（図１参照）を操舵したときの、歯１０３，１３１同士の打音を抑制できるように、付勢部材１１１の付勢力の大きさを設定することができる。車室内の居住性を高めるには、高速又は中速で走行中での打音を抑制することが好ましいからである。   Moreover, what is necessary is just to set suitably about the magnitude | size of the urging | biasing force of the urging | biasing member 111 (refer FIG. 5) in embodiment of this invention. For example, the urging force of the urging member 111 can be suppressed so that the hitting sound between the teeth 103 and 131 when the electric power steering device 10 (see FIG. 1) is steered while the vehicle is traveling at high speed or medium speed. Can be set. This is because it is preferable to suppress the hitting sound during traveling at high speed or medium speed in order to improve the comfort of the passenger compartment.

また、付勢部材１１１の材料は、ばね鋼鋼材などの金属材料に限定されるものではなく、例えば樹脂材料であってもよい。
また、付勢部材１１１の弾性アーム１２３・・・は、基端１２４から先端１２５にかけて先細り状となる形状を呈する部材であればよく、板幅が先細り状となる形状の他に、例えば板厚が先細り状（板厚が減少）となる形状であってもよい。 Moreover, the material of the urging member 111 is not limited to a metal material such as spring steel, and may be a resin material, for example.
Further, the elastic arm 123... Of the urging member 111 may be a member that has a shape that tapers from the base end 124 to the tip end 125. In addition to the shape in which the plate width is tapered, for example, the plate thickness The shape may be tapered (decrease in plate thickness).

本発明のウォームギヤ機構は、ステアリングハンドルで発生した操舵トルクを操舵トルクセンサにて検出し、この操舵トルクセンサの検出信号に応じて電動モータが補助トルクを発生し、この補助トルクを前記ウォームギヤ機構を介してステアリング系に伝える車両用電動パワーステアリング装置に好適である。   In the worm gear mechanism of the present invention, the steering torque generated by the steering handle is detected by the steering torque sensor, and the electric motor generates auxiliary torque in accordance with the detection signal of the steering torque sensor, and the auxiliary torque is transmitted to the worm gear mechanism. This is suitable for an electric power steering device for a vehicle that transmits to a steering system through a vehicle.

本発明に係る電動パワーステアリング装置の模式図である。1 is a schematic diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention. 本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention. 図２の３−３線断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line 3-3 in FIG. 2. 図２の４−４線断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4-4 of FIG. 本発明に係るウォームギヤ機構の断面図である。It is sectional drawing of the worm gear mechanism based on this invention. 本発明に係るウォームギヤ機構の分解図である。It is an exploded view of the worm gear mechanism concerning the present invention. 本発明に係る補助ウォームホイールの要部を拡大した斜視図である。It is the perspective view which expanded the principal part of the auxiliary | assistant worm wheel which concerns on this invention. 図７の８−８線断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view taken along line 8-8 in FIG. 7. 本発明に係る補助ウォームホイールの要部を拡大した平面図である。It is the top view to which the principal part of the auxiliary | assistant worm wheel which concerns on this invention was expanded. 本発明に係る補助ウォームホイールの分解図である。It is an exploded view of the auxiliary | assistant worm wheel which concerns on this invention. 本発明に係るウォームギヤ機構の平面図である。It is a top view of the worm gear mechanism concerning the present invention. 本発明に係るウォームギヤ機構におけるウォームと補助ウォームホイールとの噛み合い状態を示す構成図兼作用図である。It is a block diagram and action figure which show the meshing state of the worm | warm and auxiliary | assistant worm wheel in the worm gear mechanism based on this invention. 本発明に係るウォームギヤ機構におけるウォームと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の噛み合い状態を示す構成図兼作用図である。It is a block diagram and action figure which show the meshing state of the worm | worm, the worm wheel for torque transmission, and the auxiliary | assistant worm wheel in the worm gear mechanism based on this invention. 本発明に係るウォームギヤ機構の予圧調整手順を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the preload adjustment procedure of the worm gear mechanism which concerns on this invention. 従来のウォームギヤ機構の概要図（その１）である。It is a schematic diagram (the 1) of the conventional worm gear mechanism. 従来のウォームギヤ機構の概要図（その２）である。It is a schematic diagram (the 2) of the conventional worm gear mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

１０…電動パワーステアリング装置、２０…ステアリング系、２１…ステアリングハンドル、２９…操舵車輪、４１…操舵トルクセンサ、４３…電動モータ、４４…ウォームギヤ機構、４７…ウォーム、４８…トルク伝達用ウォームホイール、４９…補助ウォームホイール、１０３…トルク伝達用ウォームホイールの歯、１１１…付勢部材、１１３…補助ウォームホイールの歯（ホイール本体の歯）、１２１…外円部、１２１ａ…外円部の板面、１２２…内円部、１２２ａ…内円部の板面、１２３…弾性アーム、１２４…弾性アームの基端、１２５…弾性アームの先端、１３１…ウォームの歯、１３２…ウォームの歯先、１３３…ウォームの歯底、ＣＬ…補助ウォームホイールの回転中心線、Ｈｃ…内円部の位置から外円部の位置までの一定距離。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric power steering apparatus, 20 ... Steering system, 21 ... Steering handle, 29 ... Steering wheel, 41 ... Steering torque sensor, 43 ... Electric motor, 44 ... Worm gear mechanism, 47 ... Worm, 48 ... Worm wheel for torque transmission, 49 ... Auxiliary worm wheel, 103 ... Torque transmission worm wheel tooth, 111 ... Biasing member, 113 ... Auxiliary worm wheel tooth (wheel body tooth), 121 ... Outer circle part, 121a ... Plate surface of outer circle part 122 ... Inner circle part, 122a ... Plate surface of inner circle part, 123 ... Elastic arm, 124 ... Proximal end of elastic arm, 125 ... Tip of elastic arm, 131 ... Worm tooth, 132 ... Worm tooth tip, 133 ... Worm tooth bottom, CL ... Rotation center line of auxiliary worm wheel, Hc ... Constant from the position of the inner circle to the position of the outer circle Away.

Claims (5)

ウォームと、このウォームに噛み合ったトルク伝達用ウォームホイールと、このトルク伝達用ウォームホイールの近傍に配置した補助ウォームホイールとからなるウォームギヤ機構であって、
前記補助ウォームホイールは、前記ウォームに対して前記補助ウォームホイールの回転中心線に沿う方向で噛み合う歯を有した環状のホイール本体と、このホイール本体から径内方へ延びて前記トルク伝達用ウォームホイールに取付ける付勢部材とからなり、
この付勢部材は、前記ホイール本体の歯を前記ウォームの歯底へ向かって付勢する弾性アームを備え、
この弾性アームは、前記トルク伝達用ウォームホイールに取付ける基端から前記ホイール本体側の先端にかけて先細り状となるように形成したことを特徴とするウォームギヤ機構。 A worm gear mechanism comprising a worm, a torque transmitting worm wheel meshed with the worm, and an auxiliary worm wheel disposed in the vicinity of the torque transmitting worm wheel,
The auxiliary worm wheel includes an annular wheel body having teeth meshing with the worm in a direction along a rotation center line of the auxiliary worm wheel, and the torque transmitting worm wheel extending radially inward from the wheel body. And an urging member attached to the
The biasing member includes an elastic arm that biases the teeth of the wheel body toward the root of the worm,
The elastic arm is formed so as to be tapered from a base end attached to the torque transmitting worm wheel to a tip on the wheel body side. 前記付勢部材は、前記ホイール本体に組込んだ中空円板状の外円部と、この外円部の内径よりも小径であって前記トルク伝達用ウォームホイールに取付けた円板状の内円部と、この内円部から前記外円部へ向かって放射状に延びた平板状の複数の前記弾性アームとからなり、前記外円部の位置は、前記内円部の位置に対し、前記補助ウォームホイールの回転中心線に沿って一定距離だけ偏っていることを特徴とした請求項１記載のウォームギヤ機構。   The urging member includes a hollow disc-shaped outer circle portion incorporated in the wheel body, and a disc-shaped inner circle attached to the torque transmitting worm wheel and having a smaller diameter than the inner diameter of the outer circle portion. And a plurality of plate-like elastic arms extending radially from the inner circle portion toward the outer circle portion, and the position of the outer circle portion relative to the position of the inner circle portion is the auxiliary 2. The worm gear mechanism according to claim 1, wherein the worm gear mechanism is biased by a predetermined distance along the rotation center line of the worm wheel. 前記外円部の板面は、前記内円部の板面に対して略平行であることを特徴とした請求項２記載のウォームギヤ機構。   The worm gear mechanism according to claim 2, wherein a plate surface of the outer circle portion is substantially parallel to a plate surface of the inner circle portion. 前記ホイール本体は、別部材からなる前記付勢部材を一体に組込んだ、樹脂成形品であることを特徴とした請求項１、請求項２又は請求項３記載のウォームギヤ機構。   The worm gear mechanism according to claim 1, 2 or 3, wherein the wheel body is a resin molded product in which the urging member made of a separate member is integrally incorporated. 請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４記載のウォームギヤ機構と、車両のステアリングハンド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この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搭載した電動パワーステアリング装置。   The worm gear mechanism according to claim 1, claim 2, claim 3 or claim 4, a steering system from a steering handle of a vehicle to a steering wheel, and torque is generated and the torque is transmitted to the steering via the worm gear mechanism. An electric power steering device equipped with a worm gear mechanism, characterized by comprising an electric motor for transmitting to the system.

Images