WO2024143373A1 - ウォーム減速機およびその組立方法 - Google Patents
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Classifications
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H1/00—Toothed gearings for conveying rotary motion
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- F16H1/12—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
- F16H1/16—Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising worm and worm-wheel
Definitions
- Electric power steering devices that use an electric motor as an auxiliary power source are widely used as devices for reducing the force required to operate the steering wheel when applying a steering angle to the steering wheels of an automobile.
- the present disclosure aims to provide a worm reducer that can prevent the tip of the worm from being displaced in a third direction perpendicular to both the first direction, which is the biasing direction of the tip, and the second direction, which is the axial direction of the worm housing, when the rotational direction of the worm changes, and can improve the workability of assembly work.
- the worm has worm teeth on its outer circumferential surface that mesh with the wheel teeth, and is supported rotatably inside the worm housing.
- the holder is disposed between the tip of the worm and the worm housing.
- the pad is fitted onto the tip of the worm.
- the elastic member is attached to the holder and elastically biases the tip of the worm toward the worm wheel via the pad.
- the holder has a held portion that is fitted and held inside the worm accommodating portion in a state where rotation is prevented, two guide portions that protrude from two positions on one side of the held portion in the second direction, which is the axial direction of the worm accommodating portion, away from each other in a third direction that is perpendicular to both the first direction, which is the biasing direction of the elastic member, and the second direction, toward one side in the second direction, and two holder engagement portions provided on the inner surfaces of the two guide portions that face each other.
- the two holder engagement portions can be configured with two holder inclined surfaces that incline toward each other as they approach one side of the second direction, and the two pad engagement portions can be configured with two pad inclined surfaces that come into surface contact with the two holder inclined surfaces.
- the holder can have a connection portion that connects the ends of the two guide portions that are closer to the worm wheel in the first direction.
- the pad elastic pressing portion can be constituted by two pad elastic pressing plates located on one side of the second direction relative to the two pad engagement portions and each extending from the center of the pad in the third direction toward sides away from each other in the third direction, and a portion of the holder that is elastically pressed toward the other side in the second direction by the two pad elastic pressing plates can be constituted by a holder pressed surface provided on one end face of each of the two guide portions in the second direction.
- each of the two pad elastic pressure plates may have a slit, which penetrates in the second direction and extends in the first direction, at an end portion on the central side of the pad in the third direction.
- the guide jig can be one in which the width dimension of the guide protrusion increases toward the front in the direction of movement of the pad.
- FIG. 1 is a diagram showing an electric power steering device incorporating a worm reduction gear according to a first embodiment of the present disclosure.
- FIG. 2 is a diagram illustrating a portion of an electric power steering device incorporating a worm reduction gear according to a first example of an embodiment of the present disclosure.
- FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
- FIG. 4 is an enlarged view of the upper right portion of FIG. 3 with the housing omitted.
- FIG. 5 is a perspective view showing the tip of the worm and the members arranged around it.
- FIG. 6 is an exploded perspective view showing the tip portion of the worm and the members arranged around it.
- FIG. 7 is a view from the right side of FIG.
- FIG. 8 is a view from the left side of FIG.
- FIG. 14A is a perspective view showing the pad taken out
- FIG. 14B is a perspective view seen from a different direction from FIG. 14A.
- 15(a) is a view of the pad taken out and seen from the right side of FIG. 4
- FIG. 15(b) is a view of the pad seen from the left side of FIG. 15(a)
- FIG. 15(c) is a view of the pad seen from above FIG. 15(a)
- FIG. 15(d) is a view of the pad seen from the rear side of FIG. 15(a) (the left side of FIG. 4).
- FIG. 16 is a view of the elastic member taken out and viewed from the right side of FIG.
- 17(a) and (b) are diagrams for explaining a method for positioning the guiding jig with respect to the holder.
- 18(a) to 18(c) are diagrams sequentially showing the process of assembling the pad to the holder.
- 19(a)-(b) are views similar to FIGS. 14(a)-(b), showing a pad of a comparative example for the first example.
- FIG. 20 is a diagram similar to FIG. 18B and shows a comparative example for the first example.
- Figures 21 (a) to (d) are diagrams showing the elastic member of a second example of an embodiment of the present disclosure, where (a) is a diagram viewed from one side in the third direction, (b) is a diagram viewed from the second direction, (c) is a diagram viewed from the other side in the third direction, and (d) is a diagram viewed from the first direction.
- Figures 22 (a) to (c) are diagrams showing the state in which the elastic members are stacked, where (a) is an oblique view, (b) is a view from the first direction, and (c) is a view from one side in the third direction.
- 23(a) to (d) are diagrams similar to FIGS.
- 24(a) to (c) are diagrams similar to FIGS. 22(a) to (c) and show a comparative example for the second example.
- FIG. 25 is a cross-sectional view showing an example of a conventional structure of a worm reduction gear.
- FIG. 1 A first example of an embodiment of the present disclosure will be described with reference to Figures 1 to 18(c).
- a case will be described in which a worm reduction gear according to one aspect of the present disclosure is applied to a pinion-assist type electric power steering device.
- any worm reduction gear according to one aspect of the present disclosure can be widely applied to column-assist type and dual-pinion type electric power steering devices, and worm reduction gears incorporated in various mechanical devices other than electric power steering devices.
- FIG. 1 shows a pinion-assist electric power steering device 1 incorporating the worm reduction gear 14 of this example.
- the electric power steering device 1 includes a steering wheel 2, a steering shaft 3, a steering column 4, a pair of universal joints 5a, 5b, an intermediate shaft 6, a steering gear unit 7, and an electric assist device 8.
- the steering wheel 2 is supported and fixed to the rear end of the steering shaft 3.
- the steering shaft 3 is supported rotatably inside the steering column 4 supported on the vehicle body.
- the front end of the steering shaft 3 is connected to the pinion shaft 9 of the steering gear unit 7 via the rear universal joint 5a, the intermediate shaft 6, and the front universal joint 5b. Therefore, when the driver rotates the steering wheel 2, the rotation of the steering wheel 2 is transmitted to the pinion shaft 9 via the steering shaft 3, the pair of universal joints 5a, 5b, and the intermediate shaft 6.
- the rotation of the pinion shaft 9 is converted into linear motion of the rack shaft 10 of the steering gear unit 7, which is meshed with the pinion shaft 9.
- the electric assist device 8 applies auxiliary power generated by the electric motor 15 as a power source to the pinion shaft 9. As a result, the force required by the driver to rotate the steering wheel 2 is reduced.
- the steering gear unit 7 comprises a housing 11 supported and fixed to the vehicle body, a rack shaft 10, and a pinion shaft 9.
- the housing 11 has a rack accommodating section 12 extending in the vehicle width direction, and a pinion accommodating section 13 connected to one axial side of the rack accommodating section 12 (the right side in FIG. 1).
- the central axis of the pinion accommodating section 13 is in a twisted position with respect to the central axis of the rack accommodating section 12.
- the internal space of the pinion accommodating section 13 is connected to the internal space of the rack accommodating section 12.
- the rack shaft 10 is supported inside the rack accommodating section 12 so as to be capable of only axial (vehicle width) movement.
- the pinion shaft 9 is supported inside the pinion accommodating section 13 so as to be capable of only rotation.
- the electric assist device 8 includes a worm reduction gear 14 and an electric motor 15.
- the electric assist device 8 is configured to reduce the rotation of the electric motor 15 by the worm reduction gear 14 and transmit it to the pinion shaft 9.
- the housing 16 has a wheel accommodating section 22 and a worm accommodating section 23 that is arranged in a twisted position relative to the wheel accommodating section 22 and has an axially intermediate section that opens into the wheel accommodating section 22.
- the base end of the worm 18 (the left end in FIG. 3) is supported in the worm housing 23 so as to be capable of slight oscillating displacement, and is connected to the output shaft 27 of the electric motor 15 so as to be capable of transmitting torque.
- the outer peripheral surface of the tip of the worm 18 is configured as a stepped cylindrical surface. That is, the outer peripheral surface of the tip of the worm 18 has a small diameter cylindrical surface portion 30 that constitutes the tip side portion, and a large diameter cylindrical surface portion 31 that constitutes the base side portion and has a larger diameter than the small diameter cylindrical surface portion 30.
- the inner ring 33 is fitted onto the large-diameter cylindrical surface portion 31 of the worm 18 with a radial gap therebetween.
- a cylindrical bush 36 is disposed between the inner peripheral surface of the inner ring 33 and the large-diameter cylindrical surface portion 31.
- the inner ring 33 is fitted onto the outer peripheral surface of the bush 36 with a tight fit, and the bush 36 is fitted onto the large-diameter cylindrical surface portion 31 of the worm 18 with a gap fit.
- the bush 36 is a member for ensuring sliding and/or cushioning properties with respect to the outer peripheral surface of the tip of the worm 18.
- Such a bush 36 is preferably made of a material with a small coefficient of friction with the metal material constituting the worm 18, such as a synthetic resin or a light alloy such as an aluminum alloy.
- the bush 36 may be omitted, or a bush fitted onto the outer ring 34 with a tight fit may be fitted into the worm accommodating portion 23 with a radial gap therebetween.
- the wave washer 40 can be omitted, or a wave washer can be placed between the outer ring 34 and the holder 19.
- the tip of the worm 18 is able to move in a first direction (the up-down direction in Figures 3 and 4), which is the direction of force exerted by the elastic member 21, based on the radial gap that exists between the inner circumferential surface of the inner ring 33 and the outer circumferential surface of the tip of the worm 18, specifically, the annular gap that exists between the inner circumferential surface of the bush 36 and the large diameter cylindrical surface portion 31.
- the central axis O17 of the worm wheel 17 and the central axis O18 of the worm 18 are perpendicular to each other when viewed from the first direction.
- the present disclosure can also be applied to an oblique-type worm reduction gear in which the central axis O17 of the worm wheel 17 and the central axis O18 of the worm 18 (the central axis of the output shaft 27 of the electric motor 15 ) are oblique to each other, i.e., form an acute angle, when viewed from the first direction.
- the holder 19 has a retained portion 74 that is fitted and held inside the worm accommodating portion 23 in a state where rotation is prevented, and two guide portions 49 that protrude from two positions spaced apart in a third direction (front-back direction in FIGS. 3 and 4) perpendicular to both the first and second directions on a side surface (right side in FIGS. 3 and 4) of the retained portion 74 in the second direction (left-right direction in FIGS. 3 and 4) that is the axial direction of the worm accommodating portion 23 toward one side of the second direction. Furthermore, the holder 19 has two holder inclined surfaces 41, which are two holder engagement portions, on the inner surfaces of the two guide portions 49 that face each other.
- the inner circumferential surface 46 of the side plate portion 43 has recesses 47 on both sides in the third direction, which recesses 47 are recessed toward both sides in the third direction.
- the bottom surface of the recesses 47 is formed by a plane perpendicular to the third direction.
- the parts of the inner circumferential surface 46 of the side plate portion 43 that are outside the two recesses 47, i.e., the both sides in the first direction, are formed by a cylindrical surface centered on the central axis of the holder 19.
- the side surface on one side in the second direction of the radially outer end of the side plate portion 43 is abutted against a step portion 48 (see Figure 3) provided on the inner surface of the worm accommodating portion 23, facing the other side in the second direction, thereby preventing the holder 19 from being displaced to one side in the second direction.
- the protrusion 44 protrudes toward one side in the second direction from the radial inner end of the side plate portion 43, excluding the end farther from the worm wheel 17 in the first direction. That is, the end of the protrusion 44 farther from the worm wheel 17 in the first direction is open.
- the protrusion 44 has two guide portions 49 and a connection portion 50.
- the two guide portions 49 constitute both ends of the protrusion 44 in the third direction. That is, as shown in Figures 6, 12(a), 13(a), and 13(d), the two guide portions 49 extend toward one side in the second direction from two locations spaced apart in the third direction, specifically, the same circumferential locations as the two recesses 47, among the radial inner end of the side plate portion 43.
- the two guide portions 49 have a shape that extends in the first direction.
- the connection portion 50 constitutes the end of the protrusion 44 closer to the worm wheel 17 in the first direction. That is, the connection portion 50 extends from the radially inner end of the side plate portion 43, which is closer to the worm wheel 17 in the first direction, toward one side in the second direction, and connects the ends of the two guide portions 49, which are closer to the worm wheel 17 in the first direction.
- the connection portion 50 has a partially cylindrical shape centered on the central axis of the holder 19. Note that if the holder has sufficient strength to prevent deformation of the two guide portions, the connection portion can be omitted.
- the two holder inclined surfaces 41 constituting the holder 19 are provided on the inner side surfaces 51, which are the sides of the two guide parts 49 facing each other in the third direction.
- each of the inner side surfaces 51 of the two guide parts 49 has a crank shape with a step surface (holder inclined surface 41) in the middle part in the second direction, as shown in FIG. 13 (c), when viewed from the first direction. That is, the two holder inclined surfaces 41 are provided on the middle part in the second direction of the inner side surfaces 51 of the two guide parts 49, more specifically, on one side part in the second direction of the middle part.
- the two holder inclined surfaces 41 are inclined in a direction approaching each other as they approach one side in the second direction.
- the inclination angle ⁇ of the holder inclined surface 41 relative to the second direction can be set to any value within the range of 0° ⁇ 90°, but is preferably 20° or more and 80° or less, and more preferably 30° or more and 70° or less. In this example, the inclination angle ⁇ is set to 30°.
- the holder 19 has two holder pressed surfaces 52 on the tip surface, which is the end surface on one side in the second direction of the two guide parts 49.
- Each of the two holder pressed surfaces 52 is composed of a flat surface perpendicular to the second direction.
- the two holder pressed surfaces 52 and the tip surface, which is the end surface on one side in the second direction of the connection part 50, are continuous with each other and exist in the same imaginary plane perpendicular to the second direction.
- the pad 20 comprises a pad base 55 disposed between two guide portions 49, two pad inclined surfaces 53 provided on both side surfaces of the pad base 55 in the third direction and serving as two pad engagement portions that come into contact with the two holder inclined surfaces 41, a pad recess 76 formed on the other side surface of the pad base 55 in the second direction so as to extend in the first direction, and a pad elastic pressing portion 77 that elastically presses a part of the holder 19 toward the other side in the second direction, thereby applying a preload to the contact portions between the two holder inclined surfaces 41 and the two pad inclined surfaces 53.
- the two pad inclined surfaces 53 are in surface contact with the two holder inclined surfaces 41, and specifically, are inclined in the same direction and at the same angle as the two holder inclined surfaces 41 (see Figures 13(a) to (d)).
- the parts of the holder 19 that are elastically pressed by the pad elastic pressing portion 77 toward the other side in the second direction are the two holder pressed surfaces 52.
- the pad elastic pressure plate 54 locally presses the holder pressed surface 52 with the tips of the protrusions 64a and 64b. This makes it possible to stabilize the pressure compared to when the pad elastic pressure plate presses the holder pressed surface over a wide area.
- the worm reduction gear 14 of this example can improve the workability of assembling the worm reduction gear 14. Specifically, the workability of assembling the pad 20 to the holder 19 can be improved.
- the pad 20 is placed on the base 82 of the guide jig 79 with the other side in the second direction facing downward, the guide protrusion 78 is positioned (inserted) inside the pad recess 76, and further, an insertion jig 87 having a substantially elongated cylindrical shape is inserted into the through hole 56 of the pad 20 from above.
- the insertion jig 87 is moved in a direction approaching the holder 19 in relation to the extension direction of the guide protrusion 78.
- the pad 20 is moved (guided) along the guide protrusion 78 toward the holder 19, and the pad base 55 is positioned between the two guide portions 49.
- the elastic member 21a is composed of a partially cut cylindrical (approximately C-shaped) leaf spring having a discontinuous portion 66 at one location in the circumferential direction.
- the elastic member 21a has a base portion 67a located on the side farther from the worm 18 in the first direction, and two arms 68a extending in the circumferential direction from both ends of the base portion 67a in the circumferential direction.
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Abstract
パッド(20)は、ホルダ(19)の2つのガイド部(49)同士の間に配置されるパッド基部(55)と、該パッド基部(55)の第3方向に関する両側の側面に備えられ、2つのホルダ係合部(41)に接触する2つのパッド係合部(53)と、パッド基部(55)の第2方向の他方側の側面に、第1方向にわたって備えられたパッド凹部(76)と、ホルダ(19)の一部を第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧することにより、ホルダ係合部(41)とパッド係合部(53)との接触部に予圧を付与するパッド弾性押圧部(77)とを有する。
Description
本開示は、たとえば電動パワーステアリング装置に組み込まれるウォーム減速機およびその組立方法に関する。
自動車の操舵輪に舵角を付与する際に、ステアリングホイールの操作に要する力を軽減するための装置として、電動モータを補助動力源に使用する電動パワーステアリング装置が広く使用されている。
電動パワーステアリング装置は、電動モータの取付位置により、その構造が大別される。具体的には、ステアリングコラムの内側に回転自在に支持されたステアリングシャフトに補助動力を付与するコラムアシスト式、ステアリングギヤユニットの入力軸であるピニオン軸に補助動力を付与するピニオンアシスト式、および、ステアリングギヤユニットに、入力軸であるピニオン軸とは別のピニオン軸を備えさせ、該ピニオン軸に補助動力を付与するデュアルピニオン式など、種々の構造が提案されている。
いずれの構造においても、ステアリングホイールの操作によって回転または直線運動する軸部材に、電動モータの補助動力が、減速機を介して付与される。このような減速機としては、ウォーム減速機が広く使用されている。電動パワーステアリング装置を構成するウォーム減速機は、電動モータにより回転駆動されるウォームと、該ウォームと噛合するウォームホイールとを備える。
図25は、特許文献1としての日本国特許第4381024号公報に記載されている、ウォーム減速機の従来構造の1例を示している。ウォーム減速機100は、ハウジング101と、ウォームホイール102と、ウォーム103とを備える。
ハウジング101は、ホイール収容部104と、自身の中心軸がホイール収容部104の中心軸に対しねじれの位置に存在し、かつ、軸方向中間部がホイール収容部104内に開口したウォーム収容部105とを有する。
ウォームホイール102は、外周面にホイール歯106を有し、ホイール収容部104の内側に回転自在に支持された回転軸107の周囲に、該回転軸107と同軸に支持固定されている。
ウォーム103は、軸方向中間部の外周面に、ホイール歯106と噛合するウォーム歯108を有する。ウォーム103は、ウォーム歯108を挟んだ軸方向2箇所位置を、2つの玉軸受109a、109bにより、ウォーム収容部105の内側に回転自在に支持されている。2つの玉軸受109a、109bのうち、ウォーム103の先端側(図25の右側)の玉軸受109aの外輪は、ウォーム収容部105の奥端側部分の内側に内嵌固定されたホルダ110に圧入されている。玉軸受109aの内輪は、ウォーム103のうちでウォーム歯108よりも先端側に位置する部分に備えられた大径部111に、合成樹脂製のブッシュ112を介して隙間嵌により外嵌されている。すなわち、玉軸受109aの内輪は、ウォーム103の大径部111に隙間嵌で外嵌されたブッシュ112にがたつきなく外嵌されている。ウォーム103の基端側(図25の左側)の玉軸受109bの外輪は、ウォーム収容部105の開口部に隙間嵌で内嵌されており、玉軸受109bの内輪は、ウォーム103の基端部に外嵌されている。ウォーム103の基端部には、電動モータ113の出力軸が、トルクの伝達を可能に接続されている。すなわち、ウォーム103は、電動モータ113により回転駆動することができる。
ウォーム減速機100では、ホイール歯106とウォーム歯108との噛合部に、ウォーム減速機100を構成する部品のそれぞれの寸法誤差や組立誤差などに基づいて、不可避のバックラッシュが存在する。このバックラッシュの存在に基づき、ステアリングホイールの回転方向を変える際に、噛合部で耳障りな歯打ち音が発生する場合がある。図示の例では、このような歯打ち音の発生を抑えるために、ウォーム103の先端部を、ウォームホイール102の側に向けて弾性的に付勢している。
すなわち、ウォーム103の基端部はウォーム収容部105に対し、ラジアル隙間を有する玉軸受109bにより、若干の揺動変位を可能に支持されている。ウォーム103の大径部111の外周面と、ブッシュ112の内周面との間には環状隙間が全周にわたって存在する。ウォーム103の先端部にはパッド114が外嵌され、パッド114とホルダ110との間にねじりコイルばね115が設置されている。ねじりコイルばね115によって、パッド114を、ウォーム103がウォームホイール102に対して遠近動する方向である第1方向(図25の上下方向)に関して、ウォームホイール102の側に向けて弾性的に押圧することにより、ウォーム103の先端部を、第1方向に関してウォームホイール102の側(図25の上側)に向けて弾性的に付勢している。これにより、ホイール歯106とウォーム歯108との間のバックラッシュが抑えられ、歯打ち音の発生が抑えられる。
特許第4381024号公報に記載の構造では、ウォーム103の先端部を、ウォームホイール102に近づく方向に押圧可能とするため、ウォーム103の大径部111の外周面とブッシュ112の内周面との間に全周にわたり環状隙間が存在する。また、ウォーム103の大径部111の外周面とブッシュ112の内周面との間に存在する環状隙間よりも小さいが、ウォーム103の先端部とパッド114の通孔との間にも全周にわたり環状隙間が存在する。このため、ステアリングホイールの回転方向を変える際に、すなわち、ウォーム103の回転方向を変える際に、ホイール歯106からウォーム歯108に加わる反力のうち、第1方向とウォーム収容部105の軸方向である第2方向(図25の左右方向)とのいずれにも直交する第3方向(図25の表裏方向)に関する成分の向きが変わって、ウォーム103の先端部が第3方向に勢い良く変位する可能性がある。したがって、歯打ち音などの異音が発生することを抑制する面から、改善の余地がある。
本開示は、ウォームの回転方向が変わる際に、ウォームの先端部が、該先端部の付勢方向である第1方向とウォーム収容部の軸方向である第2方向とのいずれにも直交する第3方向に変位しにくくすることができ、かつ、組立作業の作業性を良好にすることができる、ウォーム減速機を提供することを目的とする。
本開示の一態様のウォーム減速機は、ハウジングと、ウォームホイールと、ウォームと、ホルダと、パッドと、弾性部材とを備える。
前記ハウジングは、ホイール収容部、および、前記ホイール収容部に対しねじれの位置に配置され、かつ、軸方向中間部が前記ホイール収容部に開口したウォーム収容部を有する。
前記ウォームホイールは、外周面にホイール歯を有し、かつ、前記ホイール収容部の内側に回転自在に支持される。
前記ウォームは、外周面に、前記ホイール歯と噛合するウォーム歯を有し、かつ、前記ウォーム収容部の内側に回転自在に支持される。
前記ホルダは、前記ウォームの先端部と前記ウォーム収容部との間に配置されている。
前記パッドは、前記ウォームの先端部に外嵌されている。
前記弾性部材は、前記ホルダに組み付けられ、かつ、前記パッドを介して前記ウォームの先端部を、前記ウォームホイールの側に向けて弾性的に付勢する。
前記ホルダは、前記ウォーム収容部の内側に回転を阻止した状態で内嵌保持された被保持部と、該被保持部のうちで前記ウォーム収容部の軸方向である第2方向の一方側の側面の、前記弾性部材による付勢方向である第1方向と前記第2方向とのいずれにも直交する第3方向に離隔した2箇所位置から前記第2方向の一方側に向けて突出する2つのガイド部と、該2つのガイド部の互いに対向する内側面に備えられた2つのホルダ係合部とを有する。
前記パッドは、前記2つのガイド部同士の間に配置されるパッド基部と、該パッド基部の前記第3方向に関する両側の側面に備えられ、前記2つのホルダ係合部に接触する2つのパッド係合部と、前記パッド基部の前記第2方向の他方側の側面に、前記第1方向に伸長するように形成されたパッド凹部と、前記ホルダの一部を前記第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧することにより、前記ホルダ係合部と前記パッド係合部との接触部に予圧を付与するパッド弾性押圧部とを有する。
本開示の一態様のウォーム減速機では、前記2つのホルダ係合部を、前記第2方向の一方側に向かうにしたがって互いに近づき合う方向に傾斜する、2つのホルダ傾斜面により構成し、かつ、前記2つのパッド係合部を、前記2つのホルダ傾斜面に面接触する、2つのパッド傾斜面により構成することができる。
本開示の一態様のウォーム減速機では、前記ホルダは、前記2つのガイド部のうち、前記第1方向に関して前記ウォームホイールに近い側の端部を接続する接続部を有することができる。
本開示の一態様のウォーム減速機では、前記パッド弾性押圧部を、前記2つのパッド係合部よりも前記第2方向の一方側に位置し、かつ、それぞれが前記第3方向に関する前記パッドの中央部から前記第3方向に関して互いに離れる側に向けて伸長した2つのパッド弾性押圧板により構成することができ、かつ、前記2つのパッド弾性押圧板により前記第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧される前記ホルダの一部を、前記2つのガイド部のそれぞれの前記第2方向の一方側の端面に備えられたホルダ被押圧面により構成することができる。
この場合、前記2つのパッド弾性押圧板のそれぞれは、前記第3方向に関する前記パッドの中央側の端部に、前記第2方向に貫通し、かつ、前記第1方向に伸長するスリットを有することができる。
この場合、前記2つのパッド弾性押圧板のそれぞれは、前記第3方向に関する前記パッドの中央側の端部に、前記第2方向に貫通し、かつ、前記第1方向に伸長するスリットを有することができる。
本開示の一態様のウォーム減速機の組立方法は、本開示の一態様のウォーム減速機を組み立てるための方法であって、所定方向に伸長する案内凸部を有する案内治具に対して、前記第1方向が前記案内凸部の伸長方向に一致し、かつ、前記2つのガイド部同士の間の前記第3方向に関する中央位置が前記案内凸部の幅方向に関する中央位置に一致するように前記ホルダを配置し、および、前記パッド凹部の内側に前記案内凸部を挿入した状態で、前記パッドを前記案内凸部に沿って移動させることにより、前記パッド基部を前記2つのガイド部同士の間に配置する工程を備える。
本開示の一態様のウォーム減速機の組立方法では、前記案内治具として、前記案内凸部の幅方向寸法が、前記パッドの移動方向に関して前側に向かうほど大きくなるものを用いることができる。
本開示の一態様のウォーム減速機の組立方法では、前記工程において、前記案内治具に備えられた治具側位置決め係合部と、前記ホルダに備えられたホルダ側位置決め係合部とを係合させることにより、前記案内治具と前記ホルダとを第3方向に位置決めすることができる。すなわち、前記治具側位置決め係合部と前記ホルダ側位置決め係合部とを係合させることにより、前記案内治具を、前記案内凸部の伸長方向を前記第1方向に一致させ、かつ、前記案内凸部の幅方向に関する中央位置を、前記2つのガイド部同士の間の前記第2方向に関する中央位置と一致させた状態で配置することができる。
本開示の一態様のウォーム減速機によれば、ウォームの回転方向が変わる際に、ウォームの先端部が、該先端部の付勢方向である第1方向とウォーム収容部の軸方向である第2方向とのいずれにも直交する第3方向に変位しにくくすることができ、かつ、組立作業の作業性を良好にすることができる。
[第1例]
本開示の実施の形態の第1例について、図1~図18(c)を用いて説明する。なお、本例では、本開示の一態様のウォーム減速機を、ピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明する。ただし、本開示の一態様のウォーム減速機はいずれも、コラムアシスト式、デュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置や、電動パワーステアリング装置以外の各種の機械装置に組み込まれたウォーム減速機に対して広く適用可能である。
本開示の実施の形態の第1例について、図1~図18(c)を用いて説明する。なお、本例では、本開示の一態様のウォーム減速機を、ピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置に適用した場合について説明する。ただし、本開示の一態様のウォーム減速機はいずれも、コラムアシスト式、デュアルピニオン式の電動パワーステアリング装置や、電動パワーステアリング装置以外の各種の機械装置に組み込まれたウォーム減速機に対して広く適用可能である。
図1は、本例のウォーム減速機14を組み込んだピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置1を示している。電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール2と、ステアリングシャフト3と、ステアリングコラム4と、1対の自在継手5a、5bと、中間シャフト6と、ステアリングギヤユニット7と、電動アシスト装置8とを備える。
ステアリングホイール2は、ステアリングシャフト3の後端部に支持固定されている。ステアリングシャフト3は、車体に支持されたステアリングコラム4の内側に、回転自在に支持されている。ステアリングシャフト3の前端部は、後側の自在継手5aと、中間シャフト6と、前側の自在継手5bとを介して、ステアリングギヤユニット7のピニオン軸9に接続されている。このため、運転者がステアリングホイール2を回転させると、ステアリングホイール2の回転は、ステアリングシャフト3と1対の自在継手5a、5bと中間シャフト6とを介して、ピニオン軸9に伝達される。ピニオン軸9の回転は、ピニオン軸9と噛合した、ステアリングギヤユニット7のラック軸10の直線運動に変換される。この結果、1対の操舵輪にステアリングホイール2の回転操作量に応じた舵角が付与される。電動アシスト装置8は、電動モータ15を動力源として発生した補助動力をピニオン軸9に付与する。この結果、運転者がステアリングホイール2を回転操作するのに要する力が軽減される。
ステアリングギヤユニット7は、車体に支持固定されるハウジング11と、ラック軸10と、ピニオン軸9とを備える。ハウジング11は、車幅方向に伸長するラック収容部12と、ラック収容部12の軸方向一方側部(図1における右側部)に接続されたピニオン収容部13とを有する。ピニオン収容部13の中心軸は、ラック収容部12の中心軸に対して、ねじれの位置に存在する。ピニオン収容部13の内部空間は、ラック収容部12の内部空間に連通している。ラック軸10は、ラック収容部12の内側に軸方向(車幅方向)の移動のみを可能に支持されている。ピニオン軸9は、ピニオン収容部13の内側に回転のみを可能に支持されている。ピニオン軸9は、ピニオン収容部13の内側に配置された図示しない先半部(図2における下半部)の外周面に、ピニオン歯を有する。ピニオン軸9の基端部(図2における上端部)は、ハウジング11の外部に突出し、前側の自在継手5bに接続されている。ラック軸10は、ラック収容部12の内側に配置された図示しない軸方向一方側部(図1における右側部)の外周面の周方向一部に、ピニオン軸9のピニオン歯と噛合するラック歯を有する。
電動アシスト装置8は、ウォーム減速機14と、電動モータ15とを備える。電動アシスト装置8は、電動モータ15の回転を、ウォーム減速機14により減速して、ピニオン軸9に伝達するように構成されている。
ウォーム減速機14は、ハウジング16と、ウォームホイール17と、ウォーム18と、ホルダ19と、パッド20と、弾性部材21とを備える。
ハウジング16は、ホイール収容部22、および、ホイール収容部22に対しねじれの位置に配置され、かつ、軸方向中間部がホイール収容部22に開口したウォーム収容部23を有する。
すなわち、ホイール収容部22の中心軸と、ウォーム収容部23の中心軸とは、互いにねじれの位置に配置されている。また、ウォーム収容部23の軸方向中間部は、ホイール収容部22の径方向外端部の周方向1箇所に一体的に接続されており、かつ、この接続された部分を通じて、ウォーム収容部23の内部空間が、ホイール収容部22の内部空間に連通している。本例では、ウォーム収容部23は、有底円筒状に構成されており、具体的には、軸方向の先端(図3における右端)が塞がれ、かつ、軸方向の基端(図3における左端)が開口している。
本例では、ホイール収容部22は、ステアリングギヤユニット7のハウジング11を構成するピニオン収容部13の軸方向中間部に対して、同軸かつ一体的に接続されている。ホイール収容部22の内部空間は、ピニオン収容部13の内部空間に連通している。
ウォームホイール17は、外周面にホイール歯24を有し、かつ、ホイール収容部22の内側に回転自在に支持されている。本例では、ウォームホイール17は、ピニオン軸9の軸方向中間部に外嵌固定されている。
ウォーム18は、外周面の軸方向中間部に、ホイール歯24と噛合するウォーム歯25を有し、かつ、ウォーム収容部23の内側に回転自在に支持されている。
本例では、ウォーム18の基端部(図3における左端部)は、ウォーム収容部23に対し、若干の揺動変位を可能に支持され、かつ、電動モータ15の出力軸27に、トルク伝達を可能に接続されている。
このために、本例では、ウォーム18は、基端部の内周面に、雌スプライン部26を有する。電動モータ15は、出力軸27をウォーム収容部23と同軸に配置した状態で、ウォーム収容部23の軸方向の基端部に、ねじ止めにより結合固定されている。ウォーム18の雌スプライン部26と、電動モータ15の出力軸27の外周面に備えられた雄スプライン部28とを、スプライン係合させている。これにより、ウォーム18の基端部と電動モータ15の出力軸27とを、トルク伝達を可能に、かつ、ウォーム18の若干の揺動変位を可能に接続している。また、ウォーム18の基端部は、ウォーム収容部23に対し、ラジアル隙間を有する玉軸受29により、若干の揺動変位を可能に支持されている。
本例では、ウォーム18の先端部の外周面は、段付円筒面により構成されている。すなわち、ウォーム18の先端部の外周面は、先端側部を構成する小径円筒面部30と、基端側部を構成する、小径円筒面部30よりも大径の大径円筒面部31とを有する。
本例では、ウォーム18の大径円筒面部31と、ウォーム収容部23の内周面との間に、支持軸受32が配置されている。図示の例では、支持軸受32は、玉軸受により構成されている。すなわち、支持軸受32は、外周面に内輪軌道を有する内輪33と、内周面に外輪軌道を有する外輪34と、これらの内輪軌道と外輪軌道との間に配置された、それぞれが転動体である複数個の玉35とを有する。ただし、支持軸受32として、転動体が円筒ころである円筒ころ軸受、転動体が円すいころである円すいころ軸受などの転がり軸受、あるいは、滑り軸受を使用することもできる。
本例では、内輪33は、ウォーム18の大径円筒面部31に、径方向の隙間を介在させた状態で外嵌されている。また、本例では、内輪33の内周面と大径円筒面部31との間に、円筒状のブッシュ36を配置している。具体的には、内輪33は、ブッシュ36の外周面に締り嵌めにより外嵌されており、ブッシュ36は、ウォーム18の大径円筒面部31に隙間嵌で外嵌されている。なお、ブッシュ36は、ウォーム18の先端部の外周面に対する摺動性および/または緩衝性を確保するための部材である。このようなブッシュ36は、ウォーム18を構成する金属材料に対する摩擦係数が小さい材料である、合成樹脂、アルミニウム合金などの軽合金などにより構成することが好ましい。ただし、ブッシュ36を省略したり、外輪34に締り嵌めにより外嵌したブッシュを、ウォーム収容部23の内側に径方向の隙間を介在させた状態で内嵌したりすることもできる。
本例では、外輪34は、ウォーム収容部23の内側に隙間嵌で内嵌されている。これにより、使用時に、ハウジング16が熱膨張した場合でも、支持軸受32の予圧が変化することを防止している。ただし、ハウジングの熱膨張が特に問題とならない場合、外輪をハウジングに圧入することもできる。
また、外輪34は、後述するように、ウォーム収容部23の内側に配置されたホルダ19と、ウォーム収容部23の内側に内嵌固定されたリテーナ37との間で軸方向に挟持されている。リテーナ37は、ウォーム収容部23の内周面に締り嵌めで内嵌固定された嵌合筒部38と、該嵌合筒部38の軸方向一方側(図3および図4の右側)の端部から径方向内側に向けて全周にわたり折れ曲がった内向鍔部39とを有する。本例では、外輪34は、軸方向一方側の端面を、ホルダ19の環状部42の軸方向他方側(図3および図4の左側)の側面の径方向外側部分に突き当て、かつ、軸方向他方側の側面を、内向鍔部39の軸方向一方側の側面に、ウェーブワッシャ40を介して突き当てている。これにより、支持軸受32の軸方向変位を阻止している。ただし、ウェーブワッシャ40を省略したり、外輪34とホルダ19との間にウェーブワッシャを配置したりすることもできる。
本例では、ウォーム18の先端部は、内輪33の内周面とウォーム18の先端部の外周面との間に存在する径方向の隙間、具体的には、ブッシュ36の内周面と大径円筒面部31との間に存在する環状隙間に基づいて、ウォームホイール17に対する遠近動方向であって、弾性部材21による付勢方向である第1方向(図3および図4における上下方向)に関する変位が可能となっている。
本例では、支持軸受32を、ホルダ19とリテーナ37との間で軸方向に挟持しているが、本開示の一態様のウォーム減速機を実施する場合、支持軸受の配置態様は、ウォームの先端部を、ウォーム収容部に対する回転およびウォームホイールに対する遠近動を可能とすることができる限り、特に限定されるものではない。たとえば、ウォーム収容部の内側にホルダを内嵌固定し、該ホルダの内側に支持軸受を内嵌保持することもできる。
なお、本例のウォーム減速機14では、第1方向から見て、ウォームホイール17の中心軸O17と、ウォーム18の中心軸(電動モータ15の出力軸27の中心軸)O18とが直交している。ただし、本開示は、第1方向から見て、ウォームホイール17の中心軸O17と、ウォーム18の中心軸(電動モータ15の出力軸27の中心軸)O18とが斜交する、すなわち鋭角をなす、斜交型のウォーム減速機に適用することもできる。
本例のウォーム減速機14では、図3~図10に示すように、ウォーム18の小径円筒面部30と、ウォーム収容部23の先端部の内周面との間に、ホルダ19と、パッド20と、弾性部材21とが配置されている。ホルダ19は、ウォーム18の先端部とウォーム収容部23との間に配置されている。本例では、ホルダ19は、ウォーム18の先端部の周囲で、ウォーム収容部23の内側に回転を阻止した状態で配置されている。パッド20は、ウォーム18の先端部に外嵌されている。本例では、パッド20は、ウォーム18の先端部に径方向に関するがたつきなく外嵌されている。弾性部材21は、ホルダ19に組み付けられ、かつ、パッド20を介してウォーム18の先端部を、ウォームホイール17の側(図3および図4における下側)に向けて弾性的に付勢している。これにより、ホイール歯24とウォーム歯25との噛合部でのバックラッシュが抑えられている。
ホルダ19は、ウォーム収容部23の内側に回転を阻止した状態で内嵌保持された被保持部74と、該被保持部74のうちでウォーム収容部23の軸方向である第2方向(図3および図4における左右方向)の一方側(図3および図4の右側)の側面の、第1方向と第2方向とのいずれにも直交する第3方向(図3および図4における表裏方向)に離隔した2箇所位置から第2方向の一方側に向けて突出する2つのガイド部49とを有する。さらに、ホルダ19は、2つのガイド部49の互いに対向する内側面に、2つのホルダ係合部である、2つのホルダ傾斜面41を有する。2つのホルダ傾斜面41は、それぞれが第1方向に伸長し、かつ、第2方向の一方側に向かうにしたがって互いに近づき合う方向に傾斜している。なお、ホルダ19は、十分な強度および剛性を有する材料、たとえば、金属材料や、ガラス繊維を混入したポリフェニレンサルファイド(PPS)などの高機能樹脂材料などにより構成することが好ましい。
より具体的には、本例では、ホルダ19は、図12(a)~図13(d)などに示すように、環状部42と、該環状部42のうちで第2方向に関する一方側の端部から径方向内側に向けて伸長した略円輪状の側板部43と、該側板部43の径方向内端部から第2方向に関する一方側に向けて伸長し、かつ、第2方向の一方側から見て略U字形の端面形状を有する突出部44とを備える。本例では、被保持部74は、環状部42と側板部43とにより構成されている。
環状部42は、第2方向の一方側から見て、1つの直線部と1つの円弧部とからなる欠円形の端面形状を有する。すなわち、環状部42は、外周面のうちで第1方向に関してウォームホイール17に近い側の端部に、平坦部45を有する。本例では、環状部42を、ウォーム収容部23の内側に非円形嵌合することで、ホルダ19を、ウォーム収容部23の内側に回転を阻止した状態で保持している。
また、環状部42は、外周面のうちで第1方向に関してウォームホイール17から遠い側の端部に、ホルダ側位置決め係合部75を有する。ホルダ側位置決め係合部75は、環状部42の外周面に、第2方向にわたって備えられている。本例では、ホルダ側位置決め係合部75は、略三角形の断面形状を有する。ただし、本開示の一態様のウォーム減速機を実施する場合、パッド側位置決め係合部の断面形状は、略矩形や略半円形など、任意の形状とすることができる。
本例では、側板部43の内周面46は、図13(d)に示すように、第3方向に関する両側部分に、第3方向の両側に向けて凹入する凹部47を有する。凹部47の底面は、第3方向に対して直交する平面により構成されている。側板部43の内周面46のうち、2つの凹部47から外れた部分、すなわち第1方向に関する両側部分は、ホルダ19の中心軸を中心とする円筒面により構成されている。
本例では、側板部43の径方向外側の端部の第2方向の一方側の側面を、ウォーム収容部23の内周面に備えられた、第2方向の他方側を向いた段差部48(図3参照)に突き当てることで、第2方向の一方側へのホルダ19の変位が阻止されている。
本例では、突出部44は、側板部43の径方向内端部のうちで第1方向に関してウォームホイール17から遠い側の端部を除く部分から、第2方向の一方側に向けて突出している。すなわち、突出部44は、第1方向に関してウォームホイール17から遠い側の端部が開口している。突出部44は、2つのガイド部49および接続部50を備える。2つのガイド部49は、突出部44のうち、第3方向に関する両側の端部を構成している。すなわち、2つのガイド部49は、図6、図12(a)、図13(a)、および図13(d)に示すように、側板部43の径方向内端部のうち、第3方向に離隔した2箇所、具体的には2つの凹部47と同じ円周方向箇所から、第2方向の一方側に向けて伸長している。2つのガイド部49は、第1方向に伸長する形状を有する。接続部50は、突出部44のうち、第1方向に関してウォームホイール17に近い側の端部を構成している。すなわち、接続部50は、側板部43の径方向内端部のうち、第1方向に関してウォームホイール17に近い側の端部から第2方向の一方側に向けて伸長し、かつ、2つのガイド部49のうち、第1方向に関してウォームホイール17に近い側の端部を接続している。接続部50は、ホルダ19の中心軸を中心とする部分円筒形状を有する。なお、ホルダが2つのガイド部の変形を十分に防止できる強度を有していれば、接続部を省略することもできる。
ホルダ19を構成する2つのホルダ傾斜面41は、2つのガイド部49のうち、第3方向に関して互いに対向する側面である内側面51に備えられている。本例では、2つのガイド部49の内側面51のそれぞれは、第1方向から見て、図13(c)に示すように、第2方向に関する中間部に段差面(ホルダ傾斜面41)を備えたクランク形状を有する。すなわち、2つのホルダ傾斜面41は、2つのガイド部49の内側面51のうち、第2方向に関する中間部、より具体的には、該中間部における第2方向の一方側部分に備えられている。2つのホルダ傾斜面41は、第2方向の一方側に向かうにしたがって互いに近づき合う方向に傾斜している。2つのガイド部49の内側面51のうち、2つのホルダ傾斜面41よりも第2方向の一方側に位置する部分、および、2つのホルダ傾斜面41よりも第2方向の他方側に位置する部分のそれぞれは、第3方向に直交する平面により構成されている。このため、2つのガイド部49の内側面51の間隔は、2つのホルダ傾斜面41よりも第2方向の一方側に位置する部分で、2つのホルダ傾斜面41よりも第2方向の他方側に位置する部分よりも狭くなっている。
本開示の一態様のウォーム減速機を実施する場合、第2方向に対するホルダ傾斜面41の傾斜角度φは、0゜<φ<90゜の範囲で任意の大きさに設定することができるが、20゜以上80゜以下であることが好ましく、30゜以上70゜以下であることがより好ましい。本例では、傾斜角度φを30゜としている。
また、ホルダ19は、2つのガイド部49の第2方向に関する一方側の端面である先端面に、2つのホルダ被押圧面52を有する。2つのホルダ被押圧面52のそれぞれは、第2方向に直交する平坦面により構成されている。本例では、2つのホルダ被押圧面52と、接続部50の第2方向の一方側の端面である先端面とは、互いに連続しており、かつ、第2方向に対して直交する同一の仮想平面内に存在している。
パッド20は、図6、図10、図11、および、図14(a)~図15(d)に示すように、2つのガイド部49同士の間に配置されるパッド基部55と、該パッド基部55の第3方向に関する両側の側面に備えられ、2つのホルダ傾斜面41に接触する2つのパッド係合部である、2つのパッド傾斜面53と、パッド基部55の第2方向の他方側の側面に、第1方向に伸長するように形成されたパッド凹部76と、ホルダ19の一部を第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧することにより、2つのホルダ傾斜面41と2つのパッド傾斜面53との接触部に予圧を付与するパッド弾性押圧部77とを備える。
本例では、2つのパッド傾斜面53は、2つのホルダ傾斜面41に面接触しており、具体的には、2つのホルダ傾斜面41と同じ方向に同じ角度で傾斜している(図13(a)~(d)参照)。本例では、パッド弾性押圧部77により第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧されるホルダ19の一部は、2つのホルダ被押圧面52である。
ただし、本開示を実施する場合、このようなホルダの一部は、任意に選択することができる。たとえば、ホルダを構成する側板部の第2方向の一方側の端面を、ホルダの一部(ホルダ被押圧面)とし、かつ、該ホルダの一部を、パッドの基部に備えられたパッド弾性押圧部により、第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧することもできる。なお、パッド20は、ウォーム18を構成する金属材料に対する摩擦係数が小さい材料である、合成樹脂、アルミニウム合金などの軽合金などにより構成することが好ましい。
本例では、パッド弾性押圧部77は、2つのパッド傾斜面53よりも第2方向の一方側に位置し、かつ、それぞれが第3方向に関するパッド20の中央部から第3方向に関して互いに離れる側に向けて伸長した2つのパッド弾性押圧板54により構成されている。
より具体的には、本例では、パッド20は、2つのガイド部49の間に配置されるパッド基部55と、パッド基部55を第2方向に貫通し、ウォーム18の先端部が挿通される貫通孔56とを備え、かつ、第3方向に関するパッド基部55の両側部に、2つのパッド傾斜面53を有し、パッド基部55のうちで2つのガイド部49の間から第2方向の一方側に突出した部分に、2つのパッド弾性押圧板54を含む平板部57が接続されている。
パッド基部55は、基部本体58と、2つの基部張出部59とを備える。
基部本体58は、第1方向に伸長し、かつ、略矩形の端面形状を有する。貫通孔56は、基部本体58のうち、第1方向に関してウォームホイール17に近い側の半部を第2方向に貫通している。本例では、貫通孔56は、第2方向に関する一方側の長円形孔部60と、第2方向に関する他方側の円形孔部61とを有する段付孔により構成している。このうち、円形孔部61は、ウォーム18の小径円筒面部30の外径よりも僅かに大きい内径を有する。
また、基部本体58は、第1方向に関してウォームホイール17から遠い側の端部において、第2方向に関する他方側部分のうち、第3方向の両側の端部に、2つの被押圧部62を有する。2つの被押圧部62のそれぞれは、貫通孔56の中心軸を中心とする部分円筒面により構成されている。基部本体58は、第1方向に関してウォームホイール17から遠い側の端部であって、第3方向に関して2つの被押圧部62の間部分に、第1方向に直交する平坦面により構成された台座面部63を有する。
2つの基部張出部59は、基部本体58のうち、第2方向に関する他方側の半部における、第1方向に関するウォームホイール17に近い側の部分から、第3方向に関して互いに離れる側に向けて突出している。2つの基部張出部59のそれぞれは、第1方向に伸長している。
2つのパッド傾斜面53は、2つの基部張出部59のうち、第2方向に関する一方側の側面に備えられている。2つのパッド傾斜面53は、第2方向の一方側に向かうにしたがって互いに近づき合う方向に傾斜している。第2方向に対するパッド傾斜面53の傾斜角度φは、第2方向に対するホルダ傾斜面41の傾斜角度φと同じである。
パッド凹部76は、基部本体58の第2方向の他方側の側面に、第1方向にわたって形成されている。すなわち、パッド凹部76は、基部本体58の第1方向の両側の端面に開口している。また、パッド凹部76の底面(第2方向の他方側を向いた面)は、2つの基部張出部59の第2方向の他方側の端面よりも、第2方向に関して一方側に位置している。本例では、パッド凹部76は、矩形の断面形状を有する。
ただし、本開示の一態様のウォーム減速機を実施する場合、パッド凹部の断面形状は、矩形に限らず、後述するように、パッドをホルダに対して組み付ける際に、案内治具に備えられた案内凸部を、パッド凹部に係合させることで、パッドが第3方向にずれ動くことを防止できる限り、任意の形状とすることができる。また、パッド凹部を、基部本体の第2方向の他方側の側面のうち、第1方向に関する一部にのみ形成したり、第1方向に関する複数箇所に形成したりすることもできる。
平板部57は、基部本体58の第2方向の一方側の端部に一体的に接続されており、第2方向の一方側から見て円形の外周形状を有する。貫通孔56は、平板部57の径方向中央部を第2方向に貫通している。したがって、平板部57は、貫通孔56の中心軸を中心とする円輪平板状に構成されている。平板部57の外径寸法は、基部本体58の第3方向に関する幅寸法よりも大きい。平板部57の第3方向に関する両側の端部は、基部本体58よりも第3方向の両側に張り出している。平板部57の第1方向に関するウォームホイール17に近い側の端部は、第1方向に関して基部本体58よりもウォームホイール17に近い側に張り出している。基部本体58の第1方向に関するウォームホイール17から遠い側の端部は、第1方向に関して平板部57よりもウォームホイール17から遠い側に張り出している。
本例では、パッド20を構成する2つのパッド弾性押圧板54は、パッド基部55のうちで2つのガイド部49の間から第2方向の一方側に突出した部分に接続されている。具体的には、2つのパッド弾性押圧板54は、平板部57の第3方向に関する両側の端部により構成されている。
本例では、2つのパッド弾性押圧板54のそれぞれは、図10、図11、図14(b)、および、図15(b)~図15(d)に示すように、第2方向に関する他方側の側面に、第1方向に伸長するの突条64a、64bを備える。本例では、2つのパッド弾性押圧板54のそれぞれは、2つの突条64a、64bを備える。2つのパッド弾性押圧板54が弾性変形する以前の自由状態、別の言い方をすればパッド20をホルダ19の突出部44に組み付ける以前の自由状態において、少なくとも1個の突条64a、64bの第2方向に関する高さは、第3方向に関してウォーム18から離れるほど連続的または段階的に高くなっている。
本例では、少なくとも1個の突条64a、64bは、第3方向に離隔して配置された2つの突条64a、64bから構成されている。図17(a)に示すように、自由状態において、2つの突条64a、64bのうち、第3方向に関してウォーム18から遠い側の突条64aの第2方向に関する高さが、第3方向に関してウォーム18に近い側の突条64bの第2方向に関する高さよりも高くなっている。本例では、自由状態において、2つの突条64a、64bのそれぞれの先端部の断面形状は、第2方向に直交する直線状である。より具体的には、自由状態で、2つの突条64a、64bのそれぞれの先端部は、第2方向に直交する平坦面により構成されている。
本例では、2つのパッド弾性押圧板54のそれぞれは、第3方向に関するパッド20の中央側の端部である基端部に、第2方向に貫通し、かつ、第1方向に伸長するスリット65を有する。本例では、このようなスリット65の幅および長さ、ならびに、パッド弾性押圧板54の板厚などを適切に規制することに基づいて、パッド弾性押圧板54の基端部のうち、スリット65の長さ方向の両側に隣接する部分の第2方向に関する曲げ剛性が調整されている。ただし、本開示の一態様のウォーム減速機を実施する場合には、スリットを省略することもできる。
パッド20は、図3~図5および図7~図10に示すように、ホルダ19の突出部44に組み付けられ、かつ、ウォーム18の先端部に外嵌されている。
具体的には、パッド20のパッド基部55のうち、第1方向に関するウォームホイール17に近い側の部分が、ホルダ19の突出部44を構成する2つのガイド部49の間に配置された状態で、2つのパッド傾斜面53が、2つのホルダ傾斜面41に面接触している。また、2つのパッド弾性押圧板54のそれぞれの突条64a、64bの先端部が、2つのホルダ被押圧面52を、第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧している。これにより、2つのホルダ傾斜面41と2つのパッド傾斜面53との接触部に予圧が付与されている。
また、ウォーム18の先端部の小径円筒面部30が、パッド20の貫通孔56の円形孔部61に、径方向のがたつきなく、かつ、相対回転可能に内嵌されている。
この状態で、パッド20のパッド基部55のうち、第1方向に関してウォームホイール17に近い側の側面と、ホルダ19の突出部44を構成する接続部50のうち、第1方向に関してウォームホイール17から遠い側の側面との間には、第1方向の隙間が存在している。本例では、パッド20は、この第1方向の隙間に基づいて、ホルダ19に対する第1方向の変位が可能となっている。
また、この状態で、図10および図11に示すように、2つのガイド部49の内側面51のうち、2つのホルダ傾斜面41よりも第2方向の一方側に位置する部分、および、2つのホルダ傾斜面41よりも第2方向の他方側に位置する部分のそれぞれと、パッド20のパッド基部55との間に、第3方向の隙間が存在している。本例では、パッド20は、この第3方向の隙間に基づいて、ホルダ19に対する第3方向の変位が可能となっている。
本例では、弾性部材21は、板ばねにより構成されている。より具体的には、本例では、弾性部材21は、図6および図16に示すように、周方向の1箇所に不連続部66を有する欠円筒状の板ばねにより構成されている。具体的には、弾性部材21は、第1方向に関してウォーム18から遠い側に位置する基部67と、該基部67の周方向両側の端部から周方向に向かって延出する2つの腕部68を有する。
本例では、基部67は、第1方向に直交する平板により構成されている。
2つの腕部68のそれぞれは、部分円筒状に構成されている。2つの腕部68のそれぞれは、先端部から径方向外側に折れ曲がった折れ曲がり部69を有する。
ただし、本開示の一態様のウォーム減速機を実施する場合、弾性部材は、パッドを、第1方向に関してウォームホイール17の側に向けて弾性的に付勢することができる限り、任意の構成とすることができる。たとえば、弾性部材を板ばねにより構成する場合には、欠円筒状以外の形状とすることができる。また、弾性部材は、ねじりコイルばねにより構成することもできる。
弾性部材21は、パッド20のパッド基部55および2つのガイド部49に外嵌するようにして、ホルダ19に組み付けられている。本例では、弾性部材21の径方向内側に、パッド20のパッド基部55およびホルダ19の突出部44を挿通した状態で、弾性部材21のうちの基部67を、パッド20の台座面部63に当接させるとともに、2つの腕部68の基端側部分の内周面を、2つの被押圧部62に弾性的に押し付け、かつ、2つの腕部68の先端側部分の内周面を、ホルダ19の突出部44を構成する接続部50のうち、第1方向に関してウォームホイール17に近い側の側面に弾性的に押し付けている。これにより、パッド20を介してウォーム18の先端部を、ウォームホイール17の側、すなわち、第1方向に関してウォームホイール17に近い側に向けて弾性的に付勢している。これにより、ホイール歯24とウォーム歯25との噛合部でのバックラッシュが抑えられている。
本例のウォーム減速機14では、パッド20を構成する2つのパッド傾斜面53が、ホルダ19を構成する2つのホルダ傾斜面41に面接触している。また、パッド20を構成する2つのパッド弾性押圧板54のそれぞれの突条64a、64bの先端部が、ホルダ19を構成する2つのホルダ被押圧面52を、第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧している。これにより、2つのホルダ傾斜面41と2つのパッド傾斜面53との接触部に予圧が付与されている。このため、2つのホルダ傾斜面41と2つのパッド傾斜面53との接触に基づいて、ホルダ19に対するパッド20の第3方向の変位が規制され、パッド20がホルダ19に対し、第3方向に無抵抗にがたつくことを防止できる。
具体的には、本例では、図10および図11に示すように、パッド弾性押圧板54のそれぞれの突条64a、64bの先端部がホルダ被押圧面52を第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧することに基づいて、パッド傾斜面53からホルダ傾斜面41に対し、第2方向に関して一方側を向く弾性力(予圧力)Fpが作用する。そして、この弾性力Fpは、パッド傾斜面53からホルダ傾斜面41に作用する、第3方向に関して外側を向く弾性力(予圧力)Fxに変換される。本例の構造では、この弾性力Fxに基づいて、パッド20がホルダ19に対し、第3方向に無抵抗にがたつくことを防止できる。
したがって、ウォーム18の回転方向が変わることで、ホイール歯24からウォーム歯25に加わる反力のうち、第3の方向に関する成分の向きが変わる際にも、ウォーム18の先端部が、第3方向に変位しにくくなる。この結果、ホイール歯24とウォーム歯25との噛合部で歯打ち音などの異音が発生したり、パッド20とホルダ19との間で衝突音などの異音が発生したりするのを防止することができる。
本開示の一態様のウォーム減速機を実施する場合には、スリット65の幅および長さ、パッド弾性押圧板54の板厚、突条64a、64bの第2方向高さなどを変更することに基づいて、パッド弾性押圧板54の基端部のうち、スリット65の長さ方向の両側に隣接する部分の第2方向に関する曲げ剛性を変更することができる。これにより、パッド弾性押圧板54のそれぞれの突条64a、64bの先端部がホルダ被押圧面52を第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧する力の大きさを変更することができる。そして、これに伴い、弾性力Fpの大きさを任意に変更することができる。
パッド弾性押圧板54が、ホルダ被押圧面52を、突条64a、64bの先端部により局所的に押圧している。このため、パッド弾性押圧板が、ホルダ被押圧面を、広い範囲で面押しするように押圧する場合に比べて、押圧力を安定させることができる。
弾性力Fxと弾性力Fpとの間には、「Fx=Fp/tanφ」の関係式が成立する。本例では、傾斜角度φ=30゜であるため、Fx=Fp/tan30゜=1.7Fpとなる。つまり、弾性力Fxが、弾性力Fpよりも大きくなる。本開示の一態様のウォーム減速機を実施する場合には、Fpの大きさだけでなく、傾斜角度φの大きさを変更することによって、弾性力Fxの大きさを任意に変更することができる。たとえば、φ=45゜とすれば、Fx=Fpとすることができ、45゜<φ<90゜とすれば、Fx<Fpとすることができ、0゜<φ<45゜とすれば、Fx>Fpとすることができる。また、パッド20の材料(材料に基づく弾性力)を変えることなく、傾斜角度φを変えることで、弾性力Fxの大きさを調整することができる。このため、設計段階で弾性力Fxの大きさを容易に調整することができる。
なお、本開示の一態様のウォーム減速機を実施する場合、ホルダ傾斜面41の第2方向に対する傾斜角度と、パッド傾斜面53の第2方向に対する傾斜角度とは、厳密に同一である必要はなく、製造誤差の範囲で異なっていてもよい。また、ホルダ傾斜面41の第2方向に対する傾斜角度を、パッド傾斜面53の第2方向に対する傾斜角度よりも若干(たとえば0.5゜程度)小さくすることもできる。このようにすれば、ホルダ傾斜面41とパッド傾斜面53との接触部において、パッド傾斜面53の先端部(図11における第3方向の右側の端部、図11における第2方向の他方側の端部)が、ホルダ傾斜面41に対して、特に強く面接触するようになる。この結果、ホルダ19に対するパッド20の姿勢が安定するようになる。
なお、第1方向から見て、図10および図11に示すように、ホルダ19の中心軸とパッド20の中心軸とが互いに一致している状態である、中立状態から、パッド20がホルダ19に対して第3方向に関するいずれか一方の側、たとえば、図10および図11における右側に変位する場合を考える。この場合には、右側のホルダ傾斜面41に沿って、右側のパッド傾斜面53が摺動変位することに伴い、パッド20のパッド基部55が、第2方向に関して他方側に向けて変位すると同時に、右側のパッド弾性押圧板54が、第2方向に関して一方側に倒れるように弾性変形する。そして、この弾性変形の量に応じた分だけ、右側のパッド弾性押圧板54から右側のホルダ被押圧面52に作用する弾性的な押圧力が増大することに伴い、弾性力Fp、Fxが増大する。その結果、パッド20が右側に向けて、より変位しにくくなる。中立状態から、パッド20がホルダ19に対して、図10および図11における左側に変位する場合についても、同様である。
弾性部材21の周方向中央部の内周面を、パッド20を構成する基部本体58の第3方向の両側の端部に備えられた2つの被押圧部62に、弾性的に押し付けている。このため、2つの被押圧部62には、第1方向に関してウォームホイール17に近づく方向の成分だけなく、第3の方向に関して互いに反対向きの成分を有する力が加わる。この面からも、ウォーム18の回転方向が変わる際に、ウォーム18の先端部が、第3方向に変位するのを防止することができる。
また、本例のウォーム減速機14によれば、ウォーム減速機14の組立作業の作業性を良好にすることができる。具体的には、パッド20をホルダ19に組み付ける作業の作業性を良好にできる。
パッド20をホルダ19に組み付ける際には、パッド基部55を、突出部44のうち、第1方向に関してウォーム18から遠い側の端部から2つのガイド部49同士の間に挿入する。
本例では、パッド基部55は、第2方向の他方側の側面に、第1方向にわたって備えられたパッド凹部76を有している。
このため、本例では、所定方向に伸長する案内凸部78を有する案内治具79に対して、第1方向が案内凸部78の伸長方向に一致し、かつ、2つのガイド部49同士の間の第3方向に関する中央位置が案内凸部78の幅方向に関する中央位置に一致するようにホルダ19を配置し、および、パッド凹部76の内側に案内凸部78を挿入した状態で、パッド20を案内凸部78に沿って移動させることにより、パッド基部55を2つのガイド部49同士の間に配置することができる。
より具体的には、パッド20をホルダ19に組み付ける際には、まず、図18(a)に示すように、ホルダ19を、第2方向の一方側を上側に向けた状態で、保持治具80に載置し、該保持治具80の上面に拘束治具81を、ホルダ19の環状部42の周囲のうち、第1方向に関してウォーム18から遠い部分を除く部分を囲むように載置する。
次いで、保持治具80の上面に案内治具79を載置する。案内治具79は、略矩形柱形状を有する。具体的には、案内治具79は、略矩形柱状の基部82と、該基部82の先端部の上側部分から延出する舌状部83とを有する。案内凸部78は、基部82の上面と舌状部83の上面とにかけ渡すように備えられている。本例では、案内凸部78の幅寸法は、基端部(図18(a)の右下部)から先端部(図18(a)の左上部)に向かうほど大きくなっている。また、基部82は、先端部の下側部分に、ホルダ19の環状部42の外周面の曲率半径と同じか、或いは、わずかに大きい曲率半径を有する凹曲面である突き当て面84を有し、かつ、該突き当て面84の中央部に、ホルダ側位置決め係合部75と係合する治具側位置決め係合部85を有する。
案内治具79の基部82を、保持治具80の上面に備えられた凹部86の内側に配置し、かつ、舌状部83を突出部44の内側に挿入する。そして、図17(a)→図17(b)に示すように、案内治具79の突き当て面84を、ホルダ19の環状部42の外周面のうち、第1方向に関してウォーム18から遠い側の端部に突き当て、かつ、治具側位置決め係合部85をホルダ側位置決め係合部75に係合させる。これにより、案内治具79をホルダ19に対し位置決めする。特に、治具側位置決め係合部85とホルダ側位置決め係合部75との係合に基づいて、案内治具79とホルダ19とを第3方向に位置決めし、2つのガイド部49同士の間の第3方向に関する中央位置と案内凸部78の幅方向に関する中央位置とを一致させる。
次いで、図18(a)~(c)に示すように、パッド20を、第2方向の他方側を下側に向け、案内治具79の基部82に載置して、案内凸部78をパッド凹部76の内側に配置(挿入)し、さらに、略長円柱状の挿入治具87をパッド20の貫通孔56に上側から挿入する。そして、図18(b)→図18(c)に示すように、挿入治具87を、案内凸部78の伸長方向に関してホルダ19に近づく方向に移動させる。これにより、パッド20を案内凸部78に沿ってホルダ19に向け移動させて(案内して)、パッド基部55を2つのガイド部49同士の間に配置する。
上述のように、本例の組立方法によれば、パッド20をホルダ19に組み付ける際に、案内凸部78をパッド凹部76の内側に挿入することで、2つのガイド部49同士の間へのパッド基部55の挿入を案内することができる。すなわち、パッド20をホルダ19に向けて近づける方向に移動させる際に、パッド20が第3方向にずれ動くことを防止できる。したがって、パッド20をホルダ19に組み付ける作業の作業性を良好にできる。また、パッド20をホルダ19に組み付ける作業の自動化を図りやすくすることができる。特に本例のウォーム減速機14のように、ホルダ19とパッド20との間に、第3方向に関する隙間が存在しない構造においても、パッド20をホルダ19に組み付ける作業の作業性を良好にでき、該作業の自動化を図りやすくすることができる。
特に本例では、案内凸部78の幅寸法が、基端部から先端部に向かうほど大きくなっているため、パッド20をホルダ19に近づく方向に移動させることに伴って、パッド20の第3方向に関する位置を規制することができる。すなわち、パッド20を案内治具79の上面に載置する際に、位置精度を過度に高くする必要がない。この面からも、パッド20をホルダ19に組み付ける作業の作業性を良好にでき、かつ、パッド20をホルダ19に組み付ける作業の自動化を図りやすくすることができる。
これに対し、図19(a)~図20に示す比較例のように、パッド20zが、パッド基部55zの第2方向の他方側の側面に、パッド凹部を有しておらず、案内治具79zも案内凸部を有していない場合、パッド20zをホルダ19に組み付ける際に、パッド20zが第3方向にずれ動いて、パッド基部55zの第1方向の端面と、いずれかのガイド部49の第1方向に関してウォーム18から遠い側の端部とが干渉してしまう可能性がある。このため、パッド20zをホルダ19に組み付ける作業の作業性が低くなり、該作業の自動化が図りにくくなる。
また、本例では、2つのパッド弾性押圧板54が弾性変形する以前の自由状態において、該2つのパッド弾性押圧板54のそれぞれに備えられた少なくとも1個の突条64a、64bの第2方向に関する高さが、第3方向に関してウォーム18から離れるほど連続的または段階的に高くなっている。具体的には、2つの突条64a、64bのうち、第3方向に関してウォーム18から遠い側の突条64aの第2方向に関する高さが、第3方向に関してウォーム18に近い側の突条64bの第2方向に関する高さよりも高くなっている。このため、ウォーム18の回転方向が変わる際の、ウォーム18の先端部の第3方向への変位を安定して防止することができる。
パッド20を、ホルダ19の突出部44に組み付けることで、2つのパッド弾性押圧板54のそれぞれの突条64a、64bの先端部を、ホルダ19の2つのホルダ被押圧面52に弾性的に当接させると、2つのパッド弾性押圧板54は、それぞれの基端部を中心に、第3方向に関してウォーム18から離れる方向に向かうほど第2方向の一方側に向かう方向に倒れるように弾性変形する。
2つのパッド弾性押圧板のそれぞれに備えられた2つの突条の第2方向に関する高さを互いに同じとすると、パッドをホルダの突出部に組み付けた状態で、第3方向に関してウォームに近い側の突条の先端部のみがホルダ被押圧面に当接し、第3方向に関してウォームから遠い側の突条の先端部がホルダ被押圧面に当接しない可能性がある。このため、パッド弾性押圧板の弾性変形の仕方を安定させることができなくなったり、第3方向に関してウォームに近い側の突条の先端部とホルダ被押圧面との当接部の面圧が過大となって、該当接部で摩耗が発生したりする可能性がある。この結果、突条の先端部がホルダ被押圧面を第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧することに基づく弾性力Fx、Fpを安定させることができなくなる可能性がある。
これに対し、本例では、第3方向に関してウォーム18から遠い側の突条64aの第2方向に関する高さを、第3方向に関してウォーム18に近い側の突条64bの第2方向に関する高さよりも高くしている。したがって、パッド20を、ホルダ19の突出部44に組み付けた状態で、2つの突条64a、64bの先端部を、ホルダ被押圧面52に確実に当接させることができる。このため、パッド弾性押圧板54の弾性変形の仕方を安定させることができ、かつ、突条64a、64bの先端部とホルダ被押圧面52との当接部の面圧が過大となることを防止できて、該当接部で摩耗が発生するのを防止することができる。この結果、突条64a、64bの先端部がホルダ被押圧面52を第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧することに基づく弾性力Fx、Fpを安定させることができ、ウォーム18の回転方向が変わる際の、ウォーム18の先端部の第3方向への変位を安定して防止することができる。
また、本例のウォーム減速機14によれば、2つのパッド弾性押圧板54のそれぞれに備えられた2つの突条64a、64b同士の間に、該突条64a、64bの先端部とホルダ被押圧面52との当接部を潤滑するためのグリースを保持することができる。このため、突条64a、64bの先端部とホルダ被押圧面52との当接部の潤滑状態を、長期間にわたり良好に維持することができる。この面からも、突条64a、64bの先端部とホルダ被押圧面52との当接部での摩耗の発生を防止することができる。
なお、本例では、2つのパッド弾性押圧板54のそれぞれに備えられた突条64a、64bの個数を2つとしているが、本開示の一態様のウォーム減速機を実施する場合、2つのパッド弾性押圧板のそれぞれに備えられる突条の個数を、3つ以上とすることもできるし、1つとすることもできる。2つのパッド弾性押圧板のそれぞれに備えられる突条の個数を1つとする場合には、該突条の先端部を、第3方向に関してウォームから離れるほど、第2方向の他方側に向かう方向に傾斜した傾斜面により構成する。これにより、突条の先端部とホルダ被押圧面との当接面積を大きくすることができて、パッド弾性押圧板の弾性変形の仕方が不安定になったり、突条の先端部が摩耗したりすることを防止できる。
[第2例]
本開示の実施の形態の第2例について、図21(a)~図22(c)を用いて説明する。本例のウォーム減速機は、弾性部材21aの構成が、第1例のウォーム減速機14と異なる。その他の部分の構成および作用効果は、第1例のウォーム減速機14と同様であるため、説明を省略する。
本開示の実施の形態の第2例について、図21(a)~図22(c)を用いて説明する。本例のウォーム減速機は、弾性部材21aの構成が、第1例のウォーム減速機14と異なる。その他の部分の構成および作用効果は、第1例のウォーム減速機14と同様であるため、説明を省略する。
弾性部材21aは、図21(a)~図21(d)に示すように、周方向の1箇所に不連続部66を有する欠円筒状(略C字形状)の板ばねによって構成されている。本例では、弾性部材21aは、第1方向に関してウォーム18から遠い側に位置する基部67aと、該基部67aの周方向両側の端部から周方向に向かって延出する2つの腕部68aを有する。
本例では、基部67aは、第1方向に直交する平板により構成されている。基部67aは、第3方向に関する中間部に、第3方向に関する両側部分よりも第2方向に関する幅寸法が小さくなった括れ部70を有する。ただし、括れ部70は、省略することもできる。
2つの腕部68aのそれぞれは、部分円筒状に構成されている。本例では、2つの腕部68aのそれぞれは、周方向に関して基部67aに近い側から順に、基部側幅広部71と、幅狭部72と、先端側幅広部73とを有する。本例では、基部側幅広部71の第2方向に関する幅寸法W71と、先端側幅広部73の第2方向に関する幅寸法W73とが、互いに同じであり、かつ、幅狭部72の第2方向に関する幅寸法W72が、基部側幅広部71の第2方向に関する幅寸法W71および先端側幅広部73の第2方向に関する幅寸法W73よりも小さくなっている(W72<W71=W73)。
なお、本例では、2つの腕部68aのそれぞれは、先端側幅広部73の先端部から径方向外側に折れ曲がった折れ曲がり部69を有する。折れ曲がり部69の第2方向に関する幅寸法は、先端側幅広部73の第2方向に関する幅寸法W73と同じである。ただし、折れ曲がり部69は、省略することもできる。
弾性部材21aは、2つの腕部68aのうちの幅狭部72の第2方向に関する幅寸法W72を調整することにより、弾力を調整することができる。すなわち、本例のウォーム減速機では、幅狭部72の第2方向に関する幅寸法W72を調整することで、弾性部材21aが、パッド20を介してウォーム18の先端部を、ウォームホイール17の側に向けて弾性的に付勢する力を適切に調整することができる。この結果、ホイール歯24とウォーム歯25との噛合部でのバックラッシュの発生を抑え、異音の発生を抑制しつつ、該噛合部でのフリクションの徒な増大を抑えることができる。
また、本例によれば、弾性部材21aの取り扱い性を良好にできる。この理由について、図21(a)~図22(c)に加えて、図23(a)~図24(c)を参照しつつ説明する。
図23(a)~図24(c)は、第2例に対する比較例を示している。比較例では、弾性部材21zを構成する2つの腕部68zのそれぞれは、周方向に関して基部67aに近い側から順に、基部側幅広部71と、幅狭部72zとのみを有し、先端側幅広部73を有していない。比較例の弾性部材21zも、幅狭部72zの第2方向に関する幅寸法を調整することで、弾力を調整することができる。
比較例の弾性部材21zは、幅狭部72zの第2方向に関する幅寸法が、基部側幅広部71の第2方向に関する幅寸法よりも小さい。したがって、複数個の弾性部材21zを軸方向に積み重ねようとすると、図24(a)~図24(c)に示すように、不連続部66側に傾いてしまうため、取り扱いが面倒である。
これに対し、本例では、弾性部材21aを構成する2つの腕部68aのそれぞれは、幅狭部72の周方向両側に隣接する部分に、第2方向に関する幅寸法W71、W73が互いに同じである、基部側幅広部71および先端側幅広部73を有する。したがって、図22(a)~図22(c)に示すように、複数個の弾性部材21aを軸方向に重ね合わせた場合でも、傾くことを防止できるため、弾性部材21aの取り扱いを良好に確保することができる。このため、たとえば、複数個の弾性部材21aを軸方向に重ね合わせた状態で周囲を包装する、いわゆる棒巻き包装を行いやすい。および/または、軸方向に重ね合わせた状態で定配装置にセットしやすい。
本例の弾性部材21aは、基部67aを平板により構成し、かつ、該基部67aが、第3方向に関する中間部に括れ部70を有する。このため、ホルダ19の突出部44に対する弾性部材21aの周方向に関する位相合わせを行いやすい。ただし、ホルダに対する弾性部材の位相合わせは、マークを表示するなどの任意の方法により行うことができる。この場合、基部を部分円筒状に構成する、および/または、括れ部を省略することができる。
以上、各種の実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
なお、本出願は、2022年12月27日出願の日本特許出願(特願2022-209401)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
1 電動パワーステアリング装置
2 ステアリングホイール
3 ステアリングシャフト
4 ステアリングコラム
5a、5b 自在継手
6 中間シャフト
7 ステアリングギヤユニット
8 電動アシスト装置
9 ピニオン軸
10 ラック軸
11 ハウジング
12 ラック収容部
13 ピニオン収容部
14 ウォーム減速機
15 電動モータ
16 ハウジング
17 ウォームホイール
18 ウォーム
19 ホルダ
20、20z パッド
21、21a、21z 弾性部材
22 ホイール収容部
23 ウォーム収容部
24 ホイール歯
25 ウォーム歯
26 雌スプライン部
27 出力軸
28 雄スプライン部
29 玉軸受
30 小径円筒面部
31 大径円筒面部
32 支持軸受
33 内輪
34 外輪
35 玉
36 ブッシュ
37 リテーナ
38 嵌合筒部
39 内向鍔部
40 ウェーブワッシャ
41 ホルダ傾斜面(ホルダ係合部)
42 環状部
43 側板部
44 突出部
45 平坦部
46 内周面
47 凹部
48 段差部
49 ガイド部
50 接続部
51 内側面
52 ホルダ被押圧面
53 パッド傾斜面(パッド係合部)
54 パッド弾性押圧板
55 パッド基部
56 貫通孔
57 平板部
58 基部本体
59 基部張出部
60 長円形孔部
61 円形孔部
62 被押圧部
63 台座面部
64a、64b 突条
65 スリット
66 不連続部
67、67a 基部
68、68a、68z 腕部
69 折れ曲がり部
70 括れ部
71 基部側幅広部
72、72z 幅狭部
73 先端側幅広部
74 被保持部
75 ホルダ側位置決め係合部
76 パッド凹部
77 パッド弾性押圧部
78 案内凸部
79 案内治具
80 保持治具
81 拘束治具
82 基部
83 舌状部
84 突き当て面
85 治具側位置決め係合部
86 凹部
87 挿入治具
100 ウォーム減速機
101 ハウジング
102 ウォームホイール
103 ウォーム
104 ホイール収容部
105 ウォーム収容部
106 ホイール歯
107 回転軸
108 ウォーム歯
109a、109b 玉軸受
110 ホルダ
111 大径部
112 ブッシュ
113 電動モータ
114 パッド
115 ねじりコイルばね
2 ステアリングホイール
3 ステアリングシャフト
4 ステアリングコラム
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14 ウォーム減速機
15 電動モータ
16 ハウジング
17 ウォームホイール
18 ウォーム
19 ホルダ
20、20z パッド
21、21a、21z 弾性部材
22 ホイール収容部
23 ウォーム収容部
24 ホイール歯
25 ウォーム歯
26 雌スプライン部
27 出力軸
28 雄スプライン部
29 玉軸受
30 小径円筒面部
31 大径円筒面部
32 支持軸受
33 内輪
34 外輪
35 玉
36 ブッシュ
37 リテーナ
38 嵌合筒部
39 内向鍔部
40 ウェーブワッシャ
41 ホルダ傾斜面(ホルダ係合部)
42 環状部
43 側板部
44 突出部
45 平坦部
46 内周面
47 凹部
48 段差部
49 ガイド部
50 接続部
51 内側面
52 ホルダ被押圧面
53 パッド傾斜面(パッド係合部)
54 パッド弾性押圧板
55 パッド基部
56 貫通孔
57 平板部
58 基部本体
59 基部張出部
60 長円形孔部
61 円形孔部
62 被押圧部
63 台座面部
64a、64b 突条
65 スリット
66 不連続部
67、67a 基部
68、68a、68z 腕部
69 折れ曲がり部
70 括れ部
71 基部側幅広部
72、72z 幅狭部
73 先端側幅広部
74 被保持部
75 ホルダ側位置決め係合部
76 パッド凹部
77 パッド弾性押圧部
78 案内凸部
79 案内治具
80 保持治具
81 拘束治具
82 基部
83 舌状部
84 突き当て面
85 治具側位置決め係合部
86 凹部
87 挿入治具
100 ウォーム減速機
101 ハウジング
102 ウォームホイール
103 ウォーム
104 ホイール収容部
105 ウォーム収容部
106 ホイール歯
107 回転軸
108 ウォーム歯
109a、109b 玉軸受
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111 大径部
112 ブッシュ
113 電動モータ
114 パッド
115 ねじりコイルばね
Claims (9)
- ホイール収容部、および、前記ホイール収容部に対しねじれの位置に配置され、かつ、軸方向中間部が前記ホイール収容部に開口したウォーム収容部を有するハウジングと、
外周面にホイール歯を有し、かつ、前記ホイール収容部の内側に回転自在に支持される、ウォームホイールと、
外周面に、前記ホイール歯と噛合するウォーム歯を有し、かつ、前記ウォーム収容部の内側に回転自在に支持される、ウォームと、
前記ウォームの先端部と前記ウォーム収容部との間に配置されたホルダと、
前記ウォームの先端部に外嵌されたパッドと、
前記ホルダに組み付けられ、かつ、前記パッドを介して前記ウォームの先端部を、前記ウォームホイールの側に向けて弾性的に付勢する、弾性部材と、
を備え、
前記ホルダは、前記ウォーム収容部の内側に回転を阻止した状態で内嵌保持された被保持部と、該被保持部のうちで前記ウォーム収容部の軸方向である第2方向の一方側の側面の、前記弾性部材による付勢方向である第1方向と前記第2方向とのいずれにも直交する第3方向に離隔した2箇所位置から前記第2方向の一方側に向けて突出する2つのガイド部と、該2つのガイド部の互いに対向する内側面に備えられた2つのホルダ係合部とを有し、
前記パッドは、前記2つのガイド部同士の間に配置されるパッド基部と、該パッド基部の前記第3方向に関する両側の側面に備えられ、前記2つのホルダ係合部に接触する2つのパッド係合部と、前記パッド基部の前記第2方向の他方側の側面に、前記第1方向に伸長するように形成されたパッド凹部と、前記ホルダの一部を前記第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧することにより、前記ホルダ係合部と前記パッド係合部との接触部に予圧を付与するパッド弾性押圧部とを有する、
ウォーム減速機。 - 前記2つのホルダ係合部は、前記第2方向の一方側に向かうにしたがって互いに近づき合う方向に傾斜する、2つのホルダ傾斜面により構成されており、
前記2つのパッド係合部は、前記2つのホルダ傾斜面に面接触する、2つのパッド傾斜面により構成されている、請求項1に記載のウォーム減速機。 - 前記ホルダは、前記2つのガイド部のうち、前記第1方向に関して前記ウォームホイールに近い側の端部を接続する接続部を有する、請求項1に記載のウォーム減速機。
- 前記パッド弾性押圧部は、前記2つのパッド係合部よりも前記第2方向の一方側に位置し、かつ、それぞれが前記第3方向に関する前記パッドの中央部から前記第3方向に関して互いに離れる側に向けて伸長した2つのパッド弾性押圧板により構成されており、
前記2つのパッド弾性押圧板により前記第2方向の他方側に向けて弾性的に押圧される前記ホルダの一部は、前記2つのガイド部のそれぞれの前記第2方向の一方側の端面に備えられたホルダ被押圧面により構成されている、
請求項1に記載のウォーム減速機。 - 前記2つのパッド弾性押圧板のそれぞれが、前記第3方向に関する前記パッドの中央側の端部に、前記第2方向に貫通し、かつ、前記第1方向に伸長するスリットを有する、
請求項4に記載のウォーム減速機。 - 前記弾性部材が、板ばねにより構成されている、
請求項1に記載のウォーム減速機。 - 請求項1~6のいずれかに記載のウォーム減速機の組立方法であって、
所定方向に伸長する案内凸部を有する案内治具に対して、前記第1方向が前記案内凸部の伸長方向に一致し、かつ、前記2つのガイド部同士の間の前記第3方向に関する中央位置が前記案内凸部の幅方向に関する中央位置に一致するように前記ホルダを配置し、および、前記パッド凹部の内側に前記案内凸部を挿入した状態で、前記パッドを前記案内凸部に沿って移動させることにより、前記パッド基部を前記2つのガイド部同士の間に配置する工程を備える、
ウォーム減速機の組立方法。 - 前記案内治具として、前記案内凸部の幅方向寸法が、前記パッドの移動方向に関して前側に向かうほど大きくなるものを用いる、
請求項7に記載のウォーム減速機の組立方法。 - 前記工程において、前記案内治具に備えられた治具側位置決め係合部と、前記ホルダに備えられたホルダ側位置決め係合部とを係合させることにより、前記案内治具と前記ホルダとを前記第3方向に位置決めする、
請求項7に記載のウォーム減速機の組立方法。
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JP2022-209401 | 2022-12-27 | ||
JP2022209401 | 2022-12-27 |
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---|---|
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PCT/JP2023/046685 WO2024143373A1 (ja) | 2022-12-27 | 2023-12-26 | ウォーム減速機およびその組立方法 |
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WO (1) | WO2024143373A1 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2005042913A (ja) * | 2003-06-25 | 2005-02-17 | Nsk Ltd | ウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置 |
JP2009107361A (ja) * | 2007-10-26 | 2009-05-21 | Nsk Ltd | 電動式パワーステアリング装置 |
JP2021017930A (ja) * | 2019-07-19 | 2021-02-15 | 日本精工株式会社 | ウォーム減速機および電動アシスト装置 |
WO2023276598A1 (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-05 | 日本精工株式会社 | ウォーム減速機 |
JP2023004553A (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-17 | 日本精工株式会社 | ウォーム減速機 |
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2023
- 2023-12-26 WO PCT/JP2023/046685 patent/WO2024143373A1/ja unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2023004553A (ja) * | 2021-06-28 | 2023-01-17 | 日本精工株式会社 | ウォーム減速機 |
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