ウォームホイール及びその製造方法並びに電動パワーステアリング装置
【課題】小型、安価で且つ強度、耐久性に優れたウォームホイールを提供すること。
【解決手段】ウォームホイール３１が、金属製の歯部３２と、歯部３２の軸方向Ｘ１の中央部を横切る周溝３４とを備える。歯面３７の軸方向Ｘ１の中央部が、周溝３４によって欠落している。歯部３２の歯面３７は、鍛造により形成される。周溝３４は歯底３６に達し、歯面３７は周溝３４の両側の一対の部分３７ａ，３７ｂに分割されている。周溝３４を潤滑剤の供給経路として、周溝３４から歯面３７の一対の部分３７ａ，３７ｂへ潤滑剤を潤沢に供給する。
【解決手段】ウォームホイール３１が、金属製の歯部３２と、歯部３２の軸方向Ｘ１の中央部を横切る周溝３４とを備える。歯面３７の軸方向Ｘ１の中央部が、周溝３４によって欠落している。歯部３２の歯面３７は、鍛造により形成される。周溝３４は歯底３６に達し、歯面３７は周溝３４の両側の一対の部分３７ａ，３７ｂに分割されている。周溝３４を潤滑剤の供給経路として、周溝３４から歯面３７の一対の部分３７ａ，３７ｂへ潤滑剤を潤沢に供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォームホイール及びその製造方法並びに電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
減速ギヤとしてのウォームホイールを、芯金と、芯金の外周に配置された樹脂製のギヤ部とで構成する電動パワーステアリング装置の減速機構が提案されている（例えば特許文献１，２を参照）。
バックラッシに起因する歯打ち音を低減するために、特許文献１では、ギヤ部を軸方向に分割されて軸方向に相対移動可能な一対の半体で構成し、前記半体を付勢部材によって接近する方向に付勢している。また、特許文献２では、ウォームホイール全体を、軸方向に分割されて軸方向に相対移動可能な一対の半体で構成し、付勢部材によって前記半体を互いに接近する方向に付勢している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５５７００号公報
【特許文献２】特開２００４−２６１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の電動パワーステアリング装置の高出力化に伴って、減速機構が大型化しており、電動パワーステアリング装置の車両へのレイアウトが非常に厳しくなってきている。特許文献１，２のように、ウォームホイールのギヤ部として樹脂を用いた場合、強度を満足するためにウォームホイールが大型になる傾向にある。また、高強度に耐え得る樹脂は高価であり、製造コストが高くなる。
【０００５】
そこで、金属ギヤを用いることが考えられる。しかしながら、円筒形のウォーム（例えば横断面歯形が台形であるＪＩＳ３形）と鼓形のウォームホイール（横断面歯形がインボリュートである）とを噛み合わせた場合、両ギヤの接触線とウォームの滑り方向とのなす角度（交差角）が小さい領域（ウォームホイールの歯面の軸方向の中央部に略相当）において、潤滑油膜が切れ易いという問題がある。したがって、ウォームホイールの前記領域において、摩耗や発熱を生じ、耐久性が悪くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、小型、安価であり且つ強度および耐久性に優れたウォームホイール及びその製造方法並びに電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、歯面（３７；１３７；３３７）を含む金属製の歯部（３２；１３２；３３２）と、前記歯部の軸方向（Ｘ１）の中央部を横切る周溝（３４；１３４；３３４）と、を備え、前記歯面の軸方向の中央部が、前記周溝によって欠落しているウォームホイール（３１；１３１；２３１；３３１）を提供する。
また、請求項２のように、前記歯面において、前記歯面のなすウォームホイール歯形およびウォーム（２０）の接触線（ＣＬ）と、前記ウォームの滑り方向（Ｓ１）とのなす角度（Ｂ）が閾値（Ｂ１）以下（Ｂ≦Ｂ１）である領域（Ｅ１）が、前記周溝によって欠落している場合がある。
【０００８】
また、請求項３のように、前記歯部は、単一の材料で一体に形成されており、前記歯面は、鍛造により形成されている場合がある。
また、請求項４のように、前記金属製の前記歯部を、軸方向に分割された一対の半体（５１，５２）で構成し、前記一対の半体間に介在し、両半体を連結した弾性体（４０）を備え、前記一対の半体間に、前記周溝が形成されている場合がある。
【０００９】
また、請求項５のように、前記周溝は、歯底（３６；３３６）に達しており、前記歯面は、前記周溝の両側に配置された一対の部分（３７ａ，３７ｂ；１３７ａ，１３７ｂ；３３７ａ，３３７ｂ）に分割されている場合がある。
また、請求項６のように、前記周溝は、歯底に向かうにしたがって幅が拡がる幅広部（１３８；３３８）を含む場合がある。
【００１０】
また、請求項７の発明は、前記に記載のウォームホイールとウォームとを含む減速機構（１９）を介して、電動モータ（１８）の回転を減速する電動パワーステアリング装置（１）を提供する。
また、請求項８の発明は、鍛造により形成された歯面を含み、単一の材料で一体に形成された金属製の歯部と、前記歯部の軸方向の中央部を横切る周溝と、を備え、前記歯面の軸方向の中央部が、前記周溝によって欠落しており、前記周溝は、歯底に向かうにしたがって幅が広くなる幅広部を含むウォームホイールの製造方法であって、製造用中間体（Ｍ）の歯部（Ｍ２）の歯先（Ｍ３）を加圧することにより、前記製造用中間体の周溝（Ｍ１）の入口の幅を狭めて、前記幅広部を得るウォームホイールの製造方法を提供する。
【００１１】
また、前記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、金属製の歯部を用いるので、安価に高強度を達成することができる。また、潤滑油膜切れを起こし易い、歯面の軸方向の中央部に、周溝を設けており、その周溝が、潤滑剤の供給経路となるので、周溝から歯面の残りの部分へ潤滑剤が潤沢に供給される。したがって、潤滑性が向上する。潤滑性が向上するので、大型化せずとも耐久性を向上することができ、可及的に小型化を達成することができる。また、周溝の形成による材料低減によって、より小型化を達成することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明によれば、周溝によって、ウォームホイール歯形およびウォームの接触線とウォームの滑り方向とのなす角度が閾値以下の領域が欠落している。この領域を除く領域では、前記接触線と前記滑り方向とのなす角度が閾値を超えた値となるので、歯面全体として油膜切れを生じ難く、円滑な潤滑を確保することができる。したがって、長期にわたって摩耗を抑制して耐久性を格段に向上することができる。
【００１４】
また、請求項３の発明によれば、一方向からの鍛造のときにアンダーカットとなるおそれのある部分が、欠落した構成であるので、鍛造によって歯面を容易に形成することができる。
また、請求項４の発明によれば、歯部を、軸方向に分割されて弾性体で連結された一対の半体で構成し、一対の半体間に周溝を形成したので、金属製の歯部を軸方向からの鍛造で容易に形成することができ、また、歯部を横切る周溝を有するウォームホイールを容易に形成することができる。弾性体としては、射出成形のときに一対の半体に固定される樹脂であってもよい。
【００１５】
請求項５の発明によれば、歯面が周溝の両側の一対の部分に完全に２分割される一方、歯底まで達する深い周溝に十分な量の潤滑剤を溜めることができる。その結果、２分割された歯面に、周溝から潤沢に潤滑剤を供給することができる。
また、請求項６の発明によれば、幅広部を有する周溝に十分な潤滑剤を保持することができ、潤滑性をより向上することができる。
【００１６】
また、請求項７の発明によれば、小型、安価で強度、耐久性に優れた電動パワーステアリング装置を実現することができる。
また、請求項８の発明によれば、周溝が形成された製造用中間体の歯部の歯先を加圧することにより、周溝の入口の幅を狭めて、容易に幅広部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るウォームホイールが適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】ウォームホイールの要部の拡大斜視図である。
【図３】ウォームホイールの要部の断面図である。
【図４】凹部を設けない場合のウォームホイールとウォームの噛み合い状態を示す参考図としての模式的断面図である。
【図５】本発明の別の実施の形態に係るウォームホイールの要部の断面図である。
【図６】図５のウォームホイールの一製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明のさらに別の実施の形態に係るウォームホイールの要部の断面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施の形態に係るウォームホイールの要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は本発明の一実施の形態のウォームホイールが適用された電動パワーステアリング装置１の模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を操舵する操舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と操舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
【００１９】
本実施の形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
【００２０】
ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、操舵補助のためのモータ制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１２に入力される。また、車速センサ９０からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と操舵機構４とを連結している。
【００２１】
操舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が設けられている。
【００２２】
ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、前記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。
【００２３】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを操舵機構４に伝達するための伝達機構としての減速機構１９とを含む。減速機構１９は、駆動ギヤとしてのウォーム２０と、このウォーム２０と噛み合う減速ギヤとしてのウォームホイール３１とを含む。減速機構１９は、ギヤハウジング２１内に収容されている。ギヤハウジング２１内において、ウォーム２０とウォームホイール３１との少なくとも噛み合い領域には、グリース等の潤滑剤が充填されており、ウォーム２０およびウォームホイール３１の歯面間には、潤滑剤が介在している。
【００２４】
ウォーム２０は、図示しない継手を介して電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール３１は、ステアリングシャフト６とは一体回転可能に連結されている。
電動モータ１８がウォーム２０を回転駆動すると、ウォーム２０によってウォームホイール３１が回転駆動され、ウォームホイール３１およびステアリングシャフト６が一体回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。
【００２５】
電動モータ１８は、三相ブラシレスモータからなり、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果、車速センサ９０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。
【００２６】
図２に示すように、ウォームホイール３１は、歯部３２と歯溝３３を交互に並べて備えている。歯溝３３は径方向外方Ｒ１には開放しているが、軸方向Ｘ１には開放していない。
また、ウォームホイール３１は、歯部３２の軸方向Ｘ１の中央部を当該ウォームホイール３１の全周にわたって横切る周溝３４とを備えている。周溝３４は、各歯部３２の歯先３５から歯底３６まで達している。これにより、各歯部３２の歯面３７は、周溝３４の両側に配置された一対の部分３７ａ，３７ｂに分割されている。
【００２７】
ウォームホイール３１が進み角を持っているので、歯すじ方向Ｗ１は軸方向Ｘ１に対して傾斜している。歯部３２の軸方向Ｘ１の中央部は、歯すじ方向Ｗ１の中央部にも相当している。
複数の歯部３２を含むウォームホイール３１の全体が単一の材料（例えばＳ２５Ｃ等の鋼）で一体に形成されている。歯面３７は鍛造により形成されている。
【００２８】
本実施の形態によれば、金属製の歯部３２を用いるので、安価に高強度を達成することができる。また、潤滑油膜切れを起こし易い、歯面３７の軸方向Ｘ１の中央部に、周溝３４を設けており、その周溝３４が、潤滑剤の供給経路となるので、周溝３４から歯面３７の残りの部分である一対の部分３７ａ，３７ｂへ潤滑剤が潤沢に供給される。
したがって、歯面３７の潤滑性が向上する。潤滑性が向上するので、大型化せずとも耐久性を向上することができ、可及的にウォームホイール３１の小型化を達成することができる。また、周溝３４の形成による材料低減によって、ウォームホイール３１をより小型化を達成することができる。ひいては、小型、安価であり且つ強度および耐久性に優れた減速機構１９および電動パワーステアリング装置１を実現することができる。
【００２９】
図４は、周溝３４を設けない場合のウォームホイール歯形を有する歯面３７’を含むウォームホイール３１’とウォーム２０との噛み合い状態を示す参考図としての模式的断面図である。図４では、歯面３７’の歯形形状であるウォームホイール歯形とこれに噛み合うウォーム２０との接触線ＣＬが実線で示されている。また、ウォーム２０の滑り方向Ｓ１が、ウォーム２０の中心軸線を中心とする同心円として一点鎖線で示されている。
【００３０】
図４において、接触線ＣＬと滑り方向Ｓ１とのなす角度Ｂが、閾値Ｂ１以下（Ｂ≦Ｂ１。閾値Ｂ１は、５〜１０°の範囲内の値、例えば１０°に設定される。）となる領域Ｅ１では、潤滑剤による油膜の形成が困難である。
したがって、本実施の形態の周溝３４は、領域Ｅ１を含むように形成されることが好ましい。これにより、周溝３４によって歯面３７の軸方向Ｘ１の中央部とウォーム２０との噛み合いが回避される。また、歯面３７において、周溝３４の両側の部分３７ａ，３７ｂでは、接触線ＣＬとウォーム２０の滑り方向Ｓ１とのなす角度Ｂが閾値Ｂ１を超えた値（Ｂ≧Ｂ１）となるので、歯面３７全体として油膜切れを生じ難く、円滑な潤滑を確保することができる。したがって、長期にわたって摩耗を抑制して耐久性を格段に向上することができる。
【００３１】
閾値Ｂ１は、図示していないが、ウォームホイール歯形形状にウォームに相当する円筒を線接触させ、その円筒を閾値Ｂ１に相当する角度だけ傾斜させて滑らせたときに、ウォームホイール歯形形状における油膜の形成状況を実験的に求めることにより、好ましい値に決定される。
また、ウォームホイール３１では、一方向からの鍛造のときにアンダーカットとなるおそれのある部分（歯面３７の軸方向Ｘ１の中央部）が、欠落した構成であるので、鍛造によって歯面３７を容易に形成することができる。
【００３２】
次いで、図５は本発明の別の実施の形態のウォームホイールの要部の断面図である。本実施の形態が図３の実施の形態と異なる構成は下記である。すなわち、図３の実施の形態では、周溝３４の深さに拘らず幅が実質的に一定（厳密には、鍛造型の抜き勾配があるので、深さが深くなるにしたがって幅が漸減する状態）であった。これに対して、本実施の形態では、ウォームホイール１３１の周溝１３４が、深さが深くなるにしたがって幅が広くなる幅広部１３８を有している。
【００３３】
ウォームホイール１３１は単一の材料（例えばＳ２５Ｃ等の鋼）で一体に形成されている。ウォームホイール１３１は、歯溝１３３を有している。ウォームホイール１３１の歯部１３２の歯面１３７が、周溝１３４の両側の一対の部分１３１ａ，１３１ｂに分割されている。
具体的には、図６に示すように、深さに拘らず幅が一定である周溝Ｍ１が形成された製造用中間体Ｍの、歯部Ｍ２の歯先Ｍ３を加圧することにより、図中、一点鎖線で示すように、周溝Ｍ１の両壁を内側へ迫り出させて、周溝Ｍ１の入口の幅を狭め、図５に示すような幅広部１３８を有するウォームホイール１３１を得る。図６では、示されていないが、製造用中間体Ｍが軸方向Ｘ１に拡がらないように、製造用中間体Ｍの軸方向Ｘ１の端面が両側から押さえられている必要がある。
【００３４】
本実施の形態では、図３の実施の形態と同じく、小型、安価で強度、耐久性に優れたウォームホイール１３１を実現することができる。しかも、幅広部１３８を有する周溝１３４に十分な潤滑剤を保持することができ、潤滑性をより向上することができる。また、鍛造によって、周溝１３４に幅広部１３８を容易に形成することができる。
次いで、図７は本発明のさらに別の実施の形態のウォームホイールの要部の断面図である。本実施の形態が図５の実施の形態と異なるのは下記である。すなわち、図５の実施の形態では、ウォームホイール１３１の歯溝１３３が、軸方向Ｘ１に開放していなかった。これに対して、本実施の形態では、ウォームホイール２３１の歯溝２３３が、軸方向Ｘ１の両側に開放している。ウォームホイール２３１は単一の材料（例えばＳ２５Ｃ等の鋼）で一体に形成されている。
【００３５】
本実施の形態の構成要素において、図５の実施の形態の構成要素と同じ構成要素には、図５の実施の形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。本実施の形態によれば、図５の実施の形態と同じく、小型、安価で強度、耐久性に優れたウォームホイール２３１を実現することができる。しかも、ウォームホイール２３１を軸方向Ｘ１に一層小型化することができる。また、歯溝２３３が軸方向Ｘ１に開放しているので、周溝１３４からだけでなく、軸方向Ｘ１の両側からも歯溝２３３内へ潤滑剤が供給される。したがって、潤滑性がより向上する。
【００３６】
次いで、図８は、本発明のさらに別の実施の形態を示している。本実施の形態が図５の実施の形態と異なるは、下記である。すなわち、図５の実施の形態では、ウォームホイール１３１が単一の材料（例えばＳ２５Ｃ等の鋼）で一体に形成されていた。これに対して、本実施の形態では、ウォームホイール３３１が、出力軸９に同伴回転可能に連結された弾性体４０と、環状をなす歯部３３２とで構成されている。歯部３３２は、軸方向Ｘ１に分割された環状の一対の半体５１，５２で構成されている。一対の半体５１，５２は、互いに対称な形状をなし、周溝３３４を挟んだ両側に配置されている。
【００３７】
すなわち、一対の半体５１，５２間に周溝３３４が形成されている。周溝３３４は、歯先３３５から歯溝３３３の底である歯底３３６よりも下方に達している。周溝３３４は、深さが深くなるにしたがって幅が拡がる幅広部３３８を有している。ウォームホイール３３１の歯面３３７は、周溝３３４の両側に配置された一対の部分３３７ａ，３３７ｂに分割されている。歯面３３７の一方の部分３３７ａが一方の半体５１に配置され、他方の部分３３７ｂが他方の本体５２に配置されている。
【００３８】
弾性体４０は、環状の本体４１と、本体４１の軸方向Ｘ１の中央部から径方向外方Ｒ１へ延びる環状板４２とを備えている。環状板４２は一対の半体５１，５２間に介在している。また、弾性体４０は、環状板４２から両側方へ延び、それぞれ対応する半体５１，５２を連結する連結部４３，４４を備えている。周溝３３４の底は、弾性体４０の環状板４２の外周によって区画されている。
【００３９】
弾性体４０の各連結部４３，４４は、大径部４３ａ，４４ａと、小径部４３ｂ，４４ｂとを有している。また、各半体５１，５２は、対応する連結部４３，４４が嵌合された連結孔５３，５４を有している。各連結孔５３，５４は、対応する連結部４３，４４の大径部４３ａ，４４ａが嵌合した大径部５３ａ，５４ａと、対応する連結部４３，４４の小径部４３ｂ，４４ｂが嵌合した小径部５３ｂ，５４ｂとを有している。
【００４０】
弾性体４０は、射出成形のときに一対の半体５１，５２に固定された成形樹脂により構成されている。具体的には、弾性体４０としては、十分な弾性変形量を確保でき且つ耐久性にも優れた、例えば６６ナイロン等のポリアミドを用いることが好ましい。
本実施の形態によれば、小型、安価で強度、耐久性に優れたウォームホイール３３１を実現することができる。しかも、環状をなす歯部３３２を、軸方向Ｘ１に分割されて弾性体４０で連結された一対の半体５１，５２で構成し、一対の半体５１，５２間に周溝３３４を形成したので、アンダーカット部分の有無に拘らず、金属製の歯部３３２の歯面３３７を軸方向に鍛造して形成することが可能となる。また、歯部３３２を横切る周溝３３４を有するウォームホイール３３１を容易に形成することができる。
【００４１】
また、弾性体４０が弾性変形することによって、歯形の精度誤差や組付誤差を吸収することができるので、適正な歯当たりを確保することができる。特に、歯面３３７が受ける衝撃や振動を弾性体４０によって吸収することができ、歯打ち音を格段の低減することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図８の実施の形態において、一対の半体５１，５２の位置をウォームホイール３３１の回転方向にずらして配置しておいてもよいし、また軸方向Ｃ１にずらしておいてもよい。これらの場合、ウォームホイール３３１がウォーム２０と噛み合ったときに弾性体４０が弾性変形する。その弾性体４０の復元力によって、歯面３３７の部分３３７ａ，３３７ｂを確実にウォーム２０の歯面に隙間なく押し当てることができ、偏当たりの発生を防止することができる。
【００４２】
その他、本発明は、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…電動パワーステアリング装置、４…操舵機構、５…操舵補助機構、６…ステアリングシャフト、１８…電動モータ、１９…減速機構、２０…ウォーム、３１；１３１；２３１；３３１…ウォームホイール、３２；１３２；３３２…歯部、３３；１３３；２３３；３３３…歯溝、３４；１３４；３３４…周溝、３５；３３５…歯先、３６；３３６…歯底、３７；１３７；３３７…歯面、３７ａ，３７ｂ；１３７ａ，１３７ｂ；３３７ａ，３３７ｂ…（一対の）部分、１３８；３３８…幅広部、４０…弾性体、４３，４４…連結部、４３ａ，４４ａ…大径部、４３ｂ，４４ｂ…小径部、５１，５２…（一対の）半体、５３，５４…連結孔、５３ａ，５４ａ…大径部、５３ｂ，５４ｂ…小径部、Ｂ…角度、Ｂ１…閾値、ＣＬ…接触線、Ｍ…製造用中間体、Ｍ１…周溝、Ｍ２…歯部、Ｍ３…歯先、Ｓ１…滑り方向、Ｘ１…軸方向、Ｗ１…歯すじ方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォームホイール及びその製造方法並びに電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
減速ギヤとしてのウォームホイールを、芯金と、芯金の外周に配置された樹脂製のギヤ部とで構成する電動パワーステアリング装置の減速機構が提案されている（例えば特許文献１，２を参照）。
バックラッシに起因する歯打ち音を低減するために、特許文献１では、ギヤ部を軸方向に分割されて軸方向に相対移動可能な一対の半体で構成し、前記半体を付勢部材によって接近する方向に付勢している。また、特許文献２では、ウォームホイール全体を、軸方向に分割されて軸方向に相対移動可能な一対の半体で構成し、付勢部材によって前記半体を互いに接近する方向に付勢している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３５５７００号公報
【特許文献２】特開２００４−２６１０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年の電動パワーステアリング装置の高出力化に伴って、減速機構が大型化しており、電動パワーステアリング装置の車両へのレイアウトが非常に厳しくなってきている。特許文献１，２のように、ウォームホイールのギヤ部として樹脂を用いた場合、強度を満足するためにウォームホイールが大型になる傾向にある。また、高強度に耐え得る樹脂は高価であり、製造コストが高くなる。
【０００５】
そこで、金属ギヤを用いることが考えられる。しかしながら、円筒形のウォーム（例えば横断面歯形が台形であるＪＩＳ３形）と鼓形のウォームホイール（横断面歯形がインボリュートである）とを噛み合わせた場合、両ギヤの接触線とウォームの滑り方向とのなす角度（交差角）が小さい領域（ウォームホイールの歯面の軸方向の中央部に略相当）において、潤滑油膜が切れ易いという問題がある。したがって、ウォームホイールの前記領域において、摩耗や発熱を生じ、耐久性が悪くなるという問題がある。
【０００６】
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、小型、安価であり且つ強度および耐久性に優れたウォームホイール及びその製造方法並びに電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、歯面（３７；１３７；３３７）を含む金属製の歯部（３２；１３２；３３２）と、前記歯部の軸方向（Ｘ１）の中央部を横切る周溝（３４；１３４；３３４）と、を備え、前記歯面の軸方向の中央部が、前記周溝によって欠落しているウォームホイール（３１；１３１；２３１；３３１）を提供する。
また、請求項２のように、前記歯面において、前記歯面のなすウォームホイール歯形およびウォーム（２０）の接触線（ＣＬ）と、前記ウォームの滑り方向（Ｓ１）とのなす角度（Ｂ）が閾値（Ｂ１）以下（Ｂ≦Ｂ１）である領域（Ｅ１）が、前記周溝によって欠落している場合がある。
【０００８】
また、請求項３のように、前記歯部は、単一の材料で一体に形成されており、前記歯面は、鍛造により形成されている場合がある。
また、請求項４のように、前記金属製の前記歯部を、軸方向に分割された一対の半体（５１，５２）で構成し、前記一対の半体間に介在し、両半体を連結した弾性体（４０）を備え、前記一対の半体間に、前記周溝が形成されている場合がある。
【０００９】
また、請求項５のように、前記周溝は、歯底（３６；３３６）に達しており、前記歯面は、前記周溝の両側に配置された一対の部分（３７ａ，３７ｂ；１３７ａ，１３７ｂ；３３７ａ，３３７ｂ）に分割されている場合がある。
また、請求項６のように、前記周溝は、歯底に向かうにしたがって幅が拡がる幅広部（１３８；３３８）を含む場合がある。
【００１０】
また、請求項７の発明は、前記に記載のウォームホイールとウォームとを含む減速機構（１９）を介して、電動モータ（１８）の回転を減速する電動パワーステアリング装置（１）を提供する。
また、請求項８の発明は、鍛造により形成された歯面を含み、単一の材料で一体に形成された金属製の歯部と、前記歯部の軸方向の中央部を横切る周溝と、を備え、前記歯面の軸方向の中央部が、前記周溝によって欠落しており、前記周溝は、歯底に向かうにしたがって幅が広くなる幅広部を含むウォームホイールの製造方法であって、製造用中間体（Ｍ）の歯部（Ｍ２）の歯先（Ｍ３）を加圧することにより、前記製造用中間体の周溝（Ｍ１）の入口の幅を狭めて、前記幅広部を得るウォームホイールの製造方法を提供する。
【００１１】
また、前記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、金属製の歯部を用いるので、安価に高強度を達成することができる。また、潤滑油膜切れを起こし易い、歯面の軸方向の中央部に、周溝を設けており、その周溝が、潤滑剤の供給経路となるので、周溝から歯面の残りの部分へ潤滑剤が潤沢に供給される。したがって、潤滑性が向上する。潤滑性が向上するので、大型化せずとも耐久性を向上することができ、可及的に小型化を達成することができる。また、周溝の形成による材料低減によって、より小型化を達成することができる。
【００１３】
また、請求項２の発明によれば、周溝によって、ウォームホイール歯形およびウォームの接触線とウォームの滑り方向とのなす角度が閾値以下の領域が欠落している。この領域を除く領域では、前記接触線と前記滑り方向とのなす角度が閾値を超えた値となるので、歯面全体として油膜切れを生じ難く、円滑な潤滑を確保することができる。したがって、長期にわたって摩耗を抑制して耐久性を格段に向上することができる。
【００１４】
また、請求項３の発明によれば、一方向からの鍛造のときにアンダーカットとなるおそれのある部分が、欠落した構成であるので、鍛造によって歯面を容易に形成することができる。
また、請求項４の発明によれば、歯部を、軸方向に分割されて弾性体で連結された一対の半体で構成し、一対の半体間に周溝を形成したので、金属製の歯部を軸方向からの鍛造で容易に形成することができ、また、歯部を横切る周溝を有するウォームホイールを容易に形成することができる。弾性体としては、射出成形のときに一対の半体に固定される樹脂であってもよい。
【００１５】
請求項５の発明によれば、歯面が周溝の両側の一対の部分に完全に２分割される一方、歯底まで達する深い周溝に十分な量の潤滑剤を溜めることができる。その結果、２分割された歯面に、周溝から潤沢に潤滑剤を供給することができる。
また、請求項６の発明によれば、幅広部を有する周溝に十分な潤滑剤を保持することができ、潤滑性をより向上することができる。
【００１６】
また、請求項７の発明によれば、小型、安価で強度、耐久性に優れた電動パワーステアリング装置を実現することができる。
また、請求項８の発明によれば、周溝が形成された製造用中間体の歯部の歯先を加圧することにより、周溝の入口の幅を狭めて、容易に幅広部を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係るウォームホイールが適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】ウォームホイールの要部の拡大斜視図である。
【図３】ウォームホイールの要部の断面図である。
【図４】凹部を設けない場合のウォームホイールとウォームの噛み合い状態を示す参考図としての模式的断面図である。
【図５】本発明の別の実施の形態に係るウォームホイールの要部の断面図である。
【図６】図５のウォームホイールの一製造工程を示す断面図である。
【図７】本発明のさらに別の実施の形態に係るウォームホイールの要部の断面図である。
【図８】本発明のさらに別の実施の形態に係るウォームホイールの要部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は本発明の一実施の形態のウォームホイールが適用された電動パワーステアリング装置１の模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操舵部材としてのステアリングホイール２と、ステアリングホイール２の回転に連動して転舵輪３を操舵する操舵機構４と、運転者の操舵を補助するための操舵補助機構５とを備えている。ステアリングホイール２と操舵機構４とは、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して機械的に連結されている。
【００１９】
本実施の形態では、操舵補助機構５がステアリングシャフト６にアシスト力（操舵補助力）を与える例に則して説明する。しかしながら、本発明を、操舵補助機構５が後述するピニオン軸にアシスト力を与える構造に適用することも可能である。
ステアリングシャフト６は、ステアリングホイール２に連結された入力軸８と、中間軸７に連結された出力軸９とを含む。入力軸８と出力軸９とは、トーションバー１０を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。
【００２０】
ステアリングシャフト６の周囲に配置されたトルクセンサ１１は、入力軸８および出力軸９の相対回転変位量に基づいて、ステアリングホイール２に入力された操舵トルクを検出する。トルクセンサ１１のトルク検出結果は、操舵補助のためのモータ制御装置としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１２に入力される。また、車速センサ９０からの車速検出結果がＥＣＵ１２に入力される。中間軸７は、ステアリングシャフト６と操舵機構４とを連結している。
【００２１】
操舵機構４は、ピニオン軸１３と、転舵軸としてのラック軸１４とを含むラックアンドピニオン機構からなる。ラック軸１４の各端部には、タイロッド１５およびナックルアーム（図示せず）を介して転舵輪３が連結されている。
ピニオン軸１３は、中間軸７に連結されている。ピニオン軸１３は、ステアリングホイール２の操舵に連動して回転するようになっている。ピニオン軸１３の先端（図１では下端）には、ピニオン１６が設けられている。
【００２２】
ラック軸１４は、自動車の左右方向に沿って直線状に延びている。ラック軸１４の軸方向の途中部には、前記ピニオン１６に噛み合うラック１７が形成されている。このピニオン１６およびラック１７によって、ピニオン軸１３の回転がラック軸１４の軸方向移動に変換される。ラック軸１４を軸方向に移動させることで、転舵輪３を転舵することができる。
【００２３】
ステアリングホイール２が操舵（回転）されると、この回転が、ステアリングシャフト６および中間軸７を介して、ピニオン軸１３に伝達される。そして、ピニオン軸１３の回転は、ピニオン１６およびラック１７によって、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。
操舵補助機構５は、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを操舵機構４に伝達するための伝達機構としての減速機構１９とを含む。減速機構１９は、駆動ギヤとしてのウォーム２０と、このウォーム２０と噛み合う減速ギヤとしてのウォームホイール３１とを含む。減速機構１９は、ギヤハウジング２１内に収容されている。ギヤハウジング２１内において、ウォーム２０とウォームホイール３１との少なくとも噛み合い領域には、グリース等の潤滑剤が充填されており、ウォーム２０およびウォームホイール３１の歯面間には、潤滑剤が介在している。
【００２４】
ウォーム２０は、図示しない継手を介して電動モータ１８の回転軸（図示せず）に連結されている。ウォーム２０は、電動モータ１８によって回転駆動される。また、ウォームホイール３１は、ステアリングシャフト６とは一体回転可能に連結されている。
電動モータ１８がウォーム２０を回転駆動すると、ウォーム２０によってウォームホイール３１が回転駆動され、ウォームホイール３１およびステアリングシャフト６が一体回転する。そして、ステアリングシャフト６の回転は、中間軸７を介してピニオン軸１３に伝達される。ピニオン軸１３の回転は、ラック軸１４の軸方向移動に変換される。これにより、転舵輪３が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム２０を回転駆動することで、転舵輪３が転舵されるようになっている。
【００２５】
電動モータ１８は、三相ブラシレスモータからなり、モータ制御装置としてのＥＣＵ１２によって制御される。ＥＣＵ１２は、トルクセンサ１１からのトルク検出結果、車速センサ９０からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を制御する。具体的には、ＥＣＵ１２では、トルクと目標アシスト量との関係を車速毎に記憶したマップを用いて目標アシスト量を決定し、電動モータ１８の発生するアシスト力を目標アシスト量に近づけるように制御する。
【００２６】
図２に示すように、ウォームホイール３１は、歯部３２と歯溝３３を交互に並べて備えている。歯溝３３は径方向外方Ｒ１には開放しているが、軸方向Ｘ１には開放していない。
また、ウォームホイール３１は、歯部３２の軸方向Ｘ１の中央部を当該ウォームホイール３１の全周にわたって横切る周溝３４とを備えている。周溝３４は、各歯部３２の歯先３５から歯底３６まで達している。これにより、各歯部３２の歯面３７は、周溝３４の両側に配置された一対の部分３７ａ，３７ｂに分割されている。
【００２７】
ウォームホイール３１が進み角を持っているので、歯すじ方向Ｗ１は軸方向Ｘ１に対して傾斜している。歯部３２の軸方向Ｘ１の中央部は、歯すじ方向Ｗ１の中央部にも相当している。
複数の歯部３２を含むウォームホイール３１の全体が単一の材料（例えばＳ２５Ｃ等の鋼）で一体に形成されている。歯面３７は鍛造により形成されている。
【００２８】
本実施の形態によれば、金属製の歯部３２を用いるので、安価に高強度を達成することができる。また、潤滑油膜切れを起こし易い、歯面３７の軸方向Ｘ１の中央部に、周溝３４を設けており、その周溝３４が、潤滑剤の供給経路となるので、周溝３４から歯面３７の残りの部分である一対の部分３７ａ，３７ｂへ潤滑剤が潤沢に供給される。
したがって、歯面３７の潤滑性が向上する。潤滑性が向上するので、大型化せずとも耐久性を向上することができ、可及的にウォームホイール３１の小型化を達成することができる。また、周溝３４の形成による材料低減によって、ウォームホイール３１をより小型化を達成することができる。ひいては、小型、安価であり且つ強度および耐久性に優れた減速機構１９および電動パワーステアリング装置１を実現することができる。
【００２９】
図４は、周溝３４を設けない場合のウォームホイール歯形を有する歯面３７’を含むウォームホイール３１’とウォーム２０との噛み合い状態を示す参考図としての模式的断面図である。図４では、歯面３７’の歯形形状であるウォームホイール歯形とこれに噛み合うウォーム２０との接触線ＣＬが実線で示されている。また、ウォーム２０の滑り方向Ｓ１が、ウォーム２０の中心軸線を中心とする同心円として一点鎖線で示されている。
【００３０】
図４において、接触線ＣＬと滑り方向Ｓ１とのなす角度Ｂが、閾値Ｂ１以下（Ｂ≦Ｂ１。閾値Ｂ１は、５〜１０°の範囲内の値、例えば１０°に設定される。）となる領域Ｅ１では、潤滑剤による油膜の形成が困難である。
したがって、本実施の形態の周溝３４は、領域Ｅ１を含むように形成されることが好ましい。これにより、周溝３４によって歯面３７の軸方向Ｘ１の中央部とウォーム２０との噛み合いが回避される。また、歯面３７において、周溝３４の両側の部分３７ａ，３７ｂでは、接触線ＣＬとウォーム２０の滑り方向Ｓ１とのなす角度Ｂが閾値Ｂ１を超えた値（Ｂ≧Ｂ１）となるので、歯面３７全体として油膜切れを生じ難く、円滑な潤滑を確保することができる。したがって、長期にわたって摩耗を抑制して耐久性を格段に向上することができる。
【００３１】
閾値Ｂ１は、図示していないが、ウォームホイール歯形形状にウォームに相当する円筒を線接触させ、その円筒を閾値Ｂ１に相当する角度だけ傾斜させて滑らせたときに、ウォームホイール歯形形状における油膜の形成状況を実験的に求めることにより、好ましい値に決定される。
また、ウォームホイール３１では、一方向からの鍛造のときにアンダーカットとなるおそれのある部分（歯面３７の軸方向Ｘ１の中央部）が、欠落した構成であるので、鍛造によって歯面３７を容易に形成することができる。
【００３２】
次いで、図５は本発明の別の実施の形態のウォームホイールの要部の断面図である。本実施の形態が図３の実施の形態と異なる構成は下記である。すなわち、図３の実施の形態では、周溝３４の深さに拘らず幅が実質的に一定（厳密には、鍛造型の抜き勾配があるので、深さが深くなるにしたがって幅が漸減する状態）であった。これに対して、本実施の形態では、ウォームホイール１３１の周溝１３４が、深さが深くなるにしたがって幅が広くなる幅広部１３８を有している。
【００３３】
ウォームホイール１３１は単一の材料（例えばＳ２５Ｃ等の鋼）で一体に形成されている。ウォームホイール１３１は、歯溝１３３を有している。ウォームホイール１３１の歯部１３２の歯面１３７が、周溝１３４の両側の一対の部分１３１ａ，１３１ｂに分割されている。
具体的には、図６に示すように、深さに拘らず幅が一定である周溝Ｍ１が形成された製造用中間体Ｍの、歯部Ｍ２の歯先Ｍ３を加圧することにより、図中、一点鎖線で示すように、周溝Ｍ１の両壁を内側へ迫り出させて、周溝Ｍ１の入口の幅を狭め、図５に示すような幅広部１３８を有するウォームホイール１３１を得る。図６では、示されていないが、製造用中間体Ｍが軸方向Ｘ１に拡がらないように、製造用中間体Ｍの軸方向Ｘ１の端面が両側から押さえられている必要がある。
【００３４】
本実施の形態では、図３の実施の形態と同じく、小型、安価で強度、耐久性に優れたウォームホイール１３１を実現することができる。しかも、幅広部１３８を有する周溝１３４に十分な潤滑剤を保持することができ、潤滑性をより向上することができる。また、鍛造によって、周溝１３４に幅広部１３８を容易に形成することができる。
次いで、図７は本発明のさらに別の実施の形態のウォームホイールの要部の断面図である。本実施の形態が図５の実施の形態と異なるのは下記である。すなわち、図５の実施の形態では、ウォームホイール１３１の歯溝１３３が、軸方向Ｘ１に開放していなかった。これに対して、本実施の形態では、ウォームホイール２３１の歯溝２３３が、軸方向Ｘ１の両側に開放している。ウォームホイール２３１は単一の材料（例えばＳ２５Ｃ等の鋼）で一体に形成されている。
【００３５】
本実施の形態の構成要素において、図５の実施の形態の構成要素と同じ構成要素には、図５の実施の形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。本実施の形態によれば、図５の実施の形態と同じく、小型、安価で強度、耐久性に優れたウォームホイール２３１を実現することができる。しかも、ウォームホイール２３１を軸方向Ｘ１に一層小型化することができる。また、歯溝２３３が軸方向Ｘ１に開放しているので、周溝１３４からだけでなく、軸方向Ｘ１の両側からも歯溝２３３内へ潤滑剤が供給される。したがって、潤滑性がより向上する。
【００３６】
次いで、図８は、本発明のさらに別の実施の形態を示している。本実施の形態が図５の実施の形態と異なるは、下記である。すなわち、図５の実施の形態では、ウォームホイール１３１が単一の材料（例えばＳ２５Ｃ等の鋼）で一体に形成されていた。これに対して、本実施の形態では、ウォームホイール３３１が、出力軸９に同伴回転可能に連結された弾性体４０と、環状をなす歯部３３２とで構成されている。歯部３３２は、軸方向Ｘ１に分割された環状の一対の半体５１，５２で構成されている。一対の半体５１，５２は、互いに対称な形状をなし、周溝３３４を挟んだ両側に配置されている。
【００３７】
すなわち、一対の半体５１，５２間に周溝３３４が形成されている。周溝３３４は、歯先３３５から歯溝３３３の底である歯底３３６よりも下方に達している。周溝３３４は、深さが深くなるにしたがって幅が拡がる幅広部３３８を有している。ウォームホイール３３１の歯面３３７は、周溝３３４の両側に配置された一対の部分３３７ａ，３３７ｂに分割されている。歯面３３７の一方の部分３３７ａが一方の半体５１に配置され、他方の部分３３７ｂが他方の本体５２に配置されている。
【００３８】
弾性体４０は、環状の本体４１と、本体４１の軸方向Ｘ１の中央部から径方向外方Ｒ１へ延びる環状板４２とを備えている。環状板４２は一対の半体５１，５２間に介在している。また、弾性体４０は、環状板４２から両側方へ延び、それぞれ対応する半体５１，５２を連結する連結部４３，４４を備えている。周溝３３４の底は、弾性体４０の環状板４２の外周によって区画されている。
【００３９】
弾性体４０の各連結部４３，４４は、大径部４３ａ，４４ａと、小径部４３ｂ，４４ｂとを有している。また、各半体５１，５２は、対応する連結部４３，４４が嵌合された連結孔５３，５４を有している。各連結孔５３，５４は、対応する連結部４３，４４の大径部４３ａ，４４ａが嵌合した大径部５３ａ，５４ａと、対応する連結部４３，４４の小径部４３ｂ，４４ｂが嵌合した小径部５３ｂ，５４ｂとを有している。
【００４０】
弾性体４０は、射出成形のときに一対の半体５１，５２に固定された成形樹脂により構成されている。具体的には、弾性体４０としては、十分な弾性変形量を確保でき且つ耐久性にも優れた、例えば６６ナイロン等のポリアミドを用いることが好ましい。
本実施の形態によれば、小型、安価で強度、耐久性に優れたウォームホイール３３１を実現することができる。しかも、環状をなす歯部３３２を、軸方向Ｘ１に分割されて弾性体４０で連結された一対の半体５１，５２で構成し、一対の半体５１，５２間に周溝３３４を形成したので、アンダーカット部分の有無に拘らず、金属製の歯部３３２の歯面３３７を軸方向に鍛造して形成することが可能となる。また、歯部３３２を横切る周溝３３４を有するウォームホイール３３１を容易に形成することができる。
【００４１】
また、弾性体４０が弾性変形することによって、歯形の精度誤差や組付誤差を吸収することができるので、適正な歯当たりを確保することができる。特に、歯面３３７が受ける衝撃や振動を弾性体４０によって吸収することができ、歯打ち音を格段の低減することができる。
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、図８の実施の形態において、一対の半体５１，５２の位置をウォームホイール３３１の回転方向にずらして配置しておいてもよいし、また軸方向Ｃ１にずらしておいてもよい。これらの場合、ウォームホイール３３１がウォーム２０と噛み合ったときに弾性体４０が弾性変形する。その弾性体４０の復元力によって、歯面３３７の部分３３７ａ，３３７ｂを確実にウォーム２０の歯面に隙間なく押し当てることができ、偏当たりの発生を防止することができる。
【００４２】
その他、本発明は、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００４３】
１…電動パワーステアリング装置、４…操舵機構、５…操舵補助機構、６…ステアリングシャフト、１８…電動モータ、１９…減速機構、２０…ウォーム、３１；１３１；２３１；３３１…ウォームホイール、３２；１３２；３３２…歯部、３３；１３３；２３３；３３３…歯溝、３４；１３４；３３４…周溝、３５；３３５…歯先、３６；３３６…歯底、３７；１３７；３３７…歯面、３７ａ，３７ｂ；１３７ａ，１３７ｂ；３３７ａ，３３７ｂ…（一対の）部分、１３８；３３８…幅広部、４０…弾性体、４３，４４…連結部、４３ａ，４４ａ…大径部、４３ｂ，４４ｂ…小径部、５１，５２…（一対の）半体、５３，５４…連結孔、５３ａ，５４ａ…大径部、５３ｂ，５４ｂ…小径部、Ｂ…角度、Ｂ１…閾値、ＣＬ…接触線、Ｍ…製造用中間体、Ｍ１…周溝、Ｍ２…歯部、Ｍ３…歯先、Ｓ１…滑り方向、Ｘ１…軸方向、Ｗ１…歯すじ方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯面を含む金属製の歯部と、
前記歯部の軸方向の中央部を横切る周溝と、を備え、
前記歯面の軸方向の中央部が、前記周溝によって欠落しているウォームホイール。
【請求項２】
請求項１において、前記歯面において、前記歯面のなすウォームホイール歯形およびウォームの接触線と、前記ウォームの滑り方向とのなす角度が閾値以下である領域が、前記周溝によって欠落しているウォームホイール。
【請求項３】
請求項１また２において、前記歯部は、単一の材料で一体に形成されており、
前記歯面は、鍛造により形成されているウォームホイール。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記金属製の前記歯部を、軸方向に分割された一対の半体で構成し、
前記一対の半体間に介在し、両半体を連結した弾性体を備え、
前記一対の半体間に、前記周溝が形成されているウォームホイール。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項において、前記周溝は、歯底に達しており、
前記歯面は、前記周溝の両側に配置された一対の部分に分割されているウォームホイール。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項において、前記周溝は、歯底に向かうにしたがって幅が拡がる幅広部を含むウォームホイール。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載のウォームホイールとウォームとを含む減速機構を介して、電動モータの回転を減速する電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
鍛造により形成された歯面を含み、単一の材料で一体に形成された金属製の歯部と、
前記歯部の軸方向の中央部を横切る周溝と、を備え、
前記歯面の軸方向の中央部が、前記周溝によって欠落しており、
前記周溝は、歯底に向かうにしたがって幅が広くなる幅広部を含むウォームホイールの製造方法であって、
製造用中間体の歯部の歯先を加圧することにより、前記製造用中間体の周溝の入口の幅を狭めて、前記幅広部を得るウォームホイールの製造方法。
【請求項１】
歯面を含む金属製の歯部と、
前記歯部の軸方向の中央部を横切る周溝と、を備え、
前記歯面の軸方向の中央部が、前記周溝によって欠落しているウォームホイール。
【請求項２】
請求項１において、前記歯面において、前記歯面のなすウォームホイール歯形およびウォームの接触線と、前記ウォームの滑り方向とのなす角度が閾値以下である領域が、前記周溝によって欠落しているウォームホイール。
【請求項３】
請求項１また２において、前記歯部は、単一の材料で一体に形成されており、
前記歯面は、鍛造により形成されているウォームホイール。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記金属製の前記歯部を、軸方向に分割された一対の半体で構成し、
前記一対の半体間に介在し、両半体を連結した弾性体を備え、
前記一対の半体間に、前記周溝が形成されているウォームホイール。
【請求項５】
請求項１から４の何れか１項において、前記周溝は、歯底に達しており、
前記歯面は、前記周溝の両側に配置された一対の部分に分割されているウォームホイール。
【請求項６】
請求項１から５の何れか１項において、前記周溝は、歯底に向かうにしたがって幅が拡がる幅広部を含むウォームホイール。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載のウォームホイールとウォームとを含む減速機構を介して、電動モータの回転を減速する電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
鍛造により形成された歯面を含み、単一の材料で一体に形成された金属製の歯部と、
前記歯部の軸方向の中央部を横切る周溝と、を備え、
前記歯面の軸方向の中央部が、前記周溝によって欠落しており、
前記周溝は、歯底に向かうにしたがって幅が広くなる幅広部を含むウォームホイールの製造方法であって、
製造用中間体の歯部の歯先を加圧することにより、前記製造用中間体の周溝の入口の幅を狭めて、前記幅広部を得るウォームホイールの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１６７７３４（Ｐ２０１２−１６７７３４Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２８８４７（Ｐ２０１１−２８８４７）
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１４日（２０１１．２．１４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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