JP2018155301A - ウォーム減速機の製造方法、ウォーム減速機および電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】組立性が向上されたウォーム減速機の製造方法、ウォーム減速機および電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】ウォーム減速機１において、ハウジング２０に収容されたウォームシャフト２１をウォームホイール２４に向けて弾性部材２５が付勢する。ウォーム減速機１の製造方法では、ハウジング２０の内面２０ａに形成された凹部１２０に弾性部材２５が設置される。そして、ハウジング２０内に治具が挿入され、治具によって弾性部材２５を圧縮される。弾性部材２５が治具によって圧縮された状態で、ウォームシャフト２１がハウジング２０内に挿入される。そして、ハウジング２０内から治具が除去される。
【選択図】図２

Description

この発明は、ウォーム減速機の製造方法、当該製造方法によって製造されるウォーム減速機、および、当該ウォーム減速機を備えた電動パワーステアリング装置に関する。

下記特許文献１および２には、ウォームホイールと、ウォームホイールに噛合するウォームシャフトと、ウォームホイールおよびウォームシャフトを収容するハウジングとを備えたウォーム減速機が開示されている。当該ウォーム減速機は、ウォームシャフトとウォームホイールとの間のバックラッシを抑制するために、コイルばねがウォームシャフトをウォームホイールに向けて付勢する構成を備えている。当該ハウジングには、ウォームシャフトを収容するウォームシャフト収容部、および、コイルばねを収容するコイルばね収容部が形成されている。

特開２０１５−１８７４６１号公報 特開２０１２−９１６５３号公報

特許文献１のウォーム減速機のコイルばね収容部は、ウォームシャフト収容部とハウジングの外部とに連通している。当該ウォーム減速機の組み立てでは、ウォームシャフトの設置後、コイルばねがハウジングの外部から設置され、その後、コイルばね収容部の開口がキャップによって塞がれる。その結果、コイルばねは、キャップとウォームシャフトとの間に挟まれることにより弾性変形し、ウォームシャフトをウォームホイールに向けて付勢する。

一方、特許文献２のウォーム減速機のコイルばね収容部は、ウォームシャフト収容部からハウジングの外部に連通しておらず、すなわち、ハウジングの外部への開口が形成されていない。そのため、特許文献１のウォーム減速機が備えるキャップが不要であり、部品点数を削減することができる。
しかし、特許文献２のウォーム減速機の組み立てにおいて、コイルばね収容部にウォームシャフトを設置してしまうと、その後にコイルばね収容部にコイルばねを組み込むことができない。したがって、コイルばねをコイルばね収容部に設置した後に、ウォームシャフトをウォームシャフト収容部に組み込まなければならない。ウォームシャフトがウォームシャフト収容部に組み込まれる前のコイルばねは、圧縮されていないので、コイルばねの一部がウォームシャフト収容部にまで進入している。そのため、コイルばねの一部が障害となって、ウォームシャフト収容部にウォームシャフトを組み込みにくい。

この発明は、かかる背景のもとでなされたものであり、組立性が向上されたウォーム減速機の製造方法、ウォーム減速機および電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、ハウジング（２０）に収容されたウォームシャフト（２１）をウォームホイール（２４）に向けて弾性部材（２５）が付勢するウォーム減速機（１）の製造方法であって、前記ハウジングの内面（２０ａ）に形成された凹部（７０）に前記弾性部材を設置する弾性部材設置工程と、前記ハウジング内に治具（９５）を挿入し、前記治具によって前記弾性部材を圧縮させる治具挿入工程と、前記治具挿入工程後に前記ウォームシャフトを前記ハウジング内に挿入するウォームシャフト挿入工程と、前記治具を前記ハウジング内から除去する治具除去工程とを含む、ウォーム減速機の製造方法である。

請求項２に記載の発明は、前記ハウジングの一端には、開口（５０）が形成されており、前記凹部は、前記ハウジングの一端の内面に形成されており、前記治具除去工程後に前記ハウジングに蓋部材（５１）を取り付けることによって、前記開口を塞ぐ閉塞工程をさらに含み、前記治具挿入工程において、前記開口から前記ハウジング内に前記治具を挿入する、請求項１に記載のウォーム減速機の製造方法である。

請求項３に記載の発明は、前記凹部は、第１凹部（８０）と、前記第１凹部の底面（８３）に形成された第２凹部（７０）とを有し、前記第１凹部は、前記開口側が開放されており、前記治具挿入工程では、前記第１凹部に前記治具が挿入され、前記治具除去工程では、前記治具が、前記開口側から引き抜かれることによって前記第１凹部から除去される、請求項２に記載のウォーム減速機の製造方法である。

請求項４に記載の発明は、前記治具除去工程後に、前記ウォームシャフトと前記ハウジングの内面との間に緩衝部材（２６）を挿入する緩衝部材挿入工程をさらに含み、前記緩衝部材挿入工程では、前記ウォームシャフトの周方向（Ｃ）に回転不能なように、前記緩衝部材が前記第１凹部に係合される、請求項３に記載のウォーム減速機の製造方法である。

請求項５に記載の発明は、軸方向（Ｘ）に延びるウォームシャフト（２１）と、前記ウォームシャフトと噛み合うウォームホイール（２４）と、前記ウォームシャフトを収容するウォームシャフト収容空間（１００）と、前記軸方向における前記ウォームシャフト収容空間の一端（１０１）に連通する開口（５０）とを有するハウジング（２０）であって、当該ハウジングの内面（２０ａ）において、前記軸方向における前記ウォームシャフト収容空間の前記一端を区画する部分に凹部（１２０）が形成されているハウジングと、前記凹部に配置され、前記ウォームシャフトを前記ウォームホイールに向けて付勢する弾性部材（２５）と、前記開口を閉塞する蓋部材（５１）とを含む、ウォーム減速機（１）である。

請求項６に記載の発明は、前記凹部は、間隔を隔てて前記ウォームシャフトの径方向（Ｒ）から前記ウォームシャフトに対向する対向面（８３）を有する第１凹部（８０）と、前記対向面に形成された第２凹部（７０）とを有し、前記第１凹部は、前記開口側が開放されている、請求項５に記載のウォーム減速機である。
請求項７に記載の発明は、前記ウォームシャフトと前記ハウジングの内面との間に配置され、前記ウォームシャフトの周方向（Ｃ）に回転不能なように前記第１凹部に係合する緩衝部材（２６）をさらに含む、請求項６に記載のウォーム減速機である。

請求項８に記載の発明は、請求項５〜７のいずれか一項に記載のウォーム減速機を介して電動モータ（１９）の動力をステアリングシャフト（８）に伝達する、電動パワーステアリング装置（２）である。
なお、上記において、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。

請求項１に記載の発明によれば、ウォームシャフト挿入工程の前に、治具挿入工程が実行される。治具が弾性部材を圧縮することによって、ハウジング内においてウォームシャフトが挿通される空間から弾性部材を退避させることができる。そのため、弾性部材に阻害されることなく、ウォームシャフトをハウジング内にスムーズに挿入することができる。

また、ウォームシャフト挿入工程の後に、治具除去工程が実行される。これにより、治具による圧縮から解放された弾性部材は、ウォームシャフトに当接し、ウォームホイールに向けてウォームシャフトを付勢する。
このように、弾性部材設置工程の後にウォームシャフト挿入工程を実行するウォーム減速機の製造方法において、治具挿入工程および治具除去工程という簡単な工程を追加するだけで、弾性部材が障害となることなく、ウォームシャフトをハウジング内の適切な位置に容易に設置することができる。したがって、ウォーム減速機の組立性を向上させることができる。

請求項２に記載の発明によれば、凹部は、ハウジングの一端の内面に形成されている。治具除去工程後に蓋部材によって塞がれる開口は、ハウジングの一端に形成されている。つまり、開口は、凹部の近傍に形成されている。治具挿入工程では、凹部の近傍に形成された開口からハウジング内へ治具が挿入されるので、凹部の近傍に開口が設けられていない構成と比較して、ハウジング内での治具の移動距離が短くなる。これにより、ハウジング内への治具の挿入およびハウジング内からの治具の除去が容易となる。したがって、ウォーム減速機の組立性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、第２凹部は、第１凹部の底面に形成されている。治具挿入工程において治具を第１凹部に挿入することによって、第１凹部に治具を退避させつつ第２凹部内で弾性部材を圧縮させることができる。そのため、その後のウォームシャフト挿入工程において、治具が障害となることがない。したがって、ハウジング内へのウォームシャフトの挿入をスムーズに行うことができる。さらに、第１凹部は、開口側が開放されているため、治具除去工程において治具を開口側から容易に引き抜くことができる。よって、ウォーム減速機の組立性を向上させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、緩衝部材挿入工程において、ウォームシャフトとハウジングの内面との間に緩衝部材が挿入される。ここで、緩衝部材が設けられていない構成では、ハウジングに対してウォームシャフトががたつくことに起因してウォームシャフトとハウジングとが衝突し、これにより打音が発生する。したがって、ウォームシャフトとハウジングの内面との間に緩衝部材が挿入されることによって打音の発生を抑制することができる。また、緩衝部材挿入工程では、ウォームシャフトの周方向に回転不能なように、緩衝部材が第１凹部に係合する。したがって、治具が挿入される第１凹部を緩衝部材の回転防止にも利用することができる。よって、緩衝部材の回転防止のための凹部を第１凹部および第２凹部とは別に設ける必要がない。

請求項５に記載の発明によれば、蓋部材によって塞がれる開口は、ウォームシャフトの軸方向におけるウォームシャフト収容空間の一端に連通している。弾性部材が配置される凹部は、ハウジングの内面において、ウォームシャフトの軸方向におけるウォームシャフト収容空間の一端を区画する部分に形成されている。つまり、開口は凹部の近傍に形成されている。そのため、凹部の近傍に形成された開口を介して、凹部に弾性部材を設置することができる。したがって、ウォームシャフトの軸方向におけるウォームシャフト収容空間の一端に開口が形成されていない構成と比較して、凹部への弾性部材の設置が容易となる。よって、ウォーム減速機の組立性を向上させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、第２凹部は、ウォームシャフトの径方向に間隔を隔ててウォームシャフトに対向する対向面に形成されている。ウォーム減速機の組み立てにおいて弾性部材を圧縮させる治具をハウジング内に挿入する場合、当該治具を第１凹部に挿入することによって、弾性部材を圧縮することができる。そのため、当該治具および弾性部材が障害となることなく、ウォームシャフト収容空間の適切な位置にウォームシャフトを設置することができる。さらに、第１凹部は、開口側が開放されているため、ウォームシャフト収容空間にウォームシャフトを設置した後は、治具を開口側から容易に引き抜くことができる。よって、ウォーム減速機の組立性を向上させることができる。

請求項７に記載の発明によれば、ウォームシャフトとハウジングの内面との間に緩衝部材が配置されているため、打音の発生を抑制することができる。また、緩衝部材は、ウォームシャフトの周方向に回転不能なように第１凹部に係合する。したがって、ウォーム減速機の組み立てにおいて弾性部材を圧縮させる治具が挿入される第１凹部を、緩衝部材の回転防止にも利用することができる。よって、緩衝部材の回転防止のための凹部を第１凹部および第２凹部とは別にハウジングに設ける必要がない。

請求項８に記載の発明によれば、組立性に優れた電動パワーステアリング装置を実現することができる。

図１は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機が適用された電動パワーステアリング装置の概略図である。 図２は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機の要部の断面図である。 図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。 図４は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機のハウジングの開口の周辺の斜視図である。 図５は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機のハウジングの開口の周辺の断面図である。 図６は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機のハウジングに弾性部材収容凹部を形成する工程を示した模式図である。 図７は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機の緩衝部材の斜視図である。 図８は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機の組付工程の一工程（弾性部材設置工程）を示した模式図である。 図９は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機の組付工程の一工程（治具挿入工程）を示した模式図である。 図１０は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機の組付工程の一工程（ウォームシャフト挿入工程）を示した模式図である。 図１１は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機の組付工程の一工程（治具除去工程）を示した模式図である。 図１２（ａ）は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機の組付工程の一工程（緩衝部材挿入工程）を示した模式図であり、図１１に示す工程の次の工程を示している。図１２（ｂ）は、図１２（ａ）におけるＸＩＩｂ−ＸＩＩｂ線に沿った断面の模式図である。 図１３は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機の組付工程の一工程（閉塞工程）を示した模式図である。 図１４は、本実施形態の変形例のウォーム減速機の組付工程のウォームシャフト挿入工程直後の状態を示した模式図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るウォーム減速機１が適用された電動パワーステアリング装置２の概略構成を示す模式図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置２は、操舵機構３および転舵機構４を備えている。電動パワーステアリング装置２は、運転者によるステアリングホイール（操舵部材）５の操作に基づいて転舵輪６を転舵させる。操舵機構３は、運転者によるステアリングホイール５の操作を補助するアシスト機構７を備えている。

操舵機構３は、ステアリングホイール５の回転に連動して回転するステアリングシャフト８を含む。ステアリングシャフト８は、コラムシャフト９、インターミディエイトシャフト１０およびピニオンシャフト１１を含む。
コラムシャフト９は、ステアリングホイール５に連結される入力シャフト９ａと、インターミディエイトシャフト１０に連結される出力シャフト９ｂと、入力シャフト９ａおよび出力シャフト９ｂを同軸上に連結するトーションバー９ｃとを含む。

出力シャフト９ｂは、自在継手１２を介して、インターミディエイトシャフト１０に連結されている。インターミディエイトシャフト１０は、自在継手１３を介して、ピニオンシャフト１１に連結されている。ピニオンシャフト１１には、ピニオン１１ａが形成されている。
転舵機構４は、ラックシャフト１４およびタイロッド１５を有している。ラックシャフト１４には、ピニオン１１ａに噛み合うラック１４ａが形成されている。タイロッド１５は、その一端がラックシャフト１４に連結されて、その他端が転舵輪６に連結されている。

運転者のステアリングホイール５の操作に応じて、ステアリングホイール５が回転すると、コラムシャフト９およびインターミディエイトシャフト１０を介して、ピニオンシャフト１１が回転される。ピニオンシャフト１１の回転は、ラックアンドピニオン機構により、ラックシャフト１４の軸方向への往復運動に変換される。ラックシャフト１４の往復運動により、転舵輪６の転舵角が変化する。

アシスト機構７は、トルクセンサ１６、車速センサ１７、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１８、電動モータ１９およびウォーム減速機１を有している。
トルクセンサ１６は、入力シャフト９ａと出力シャフト９ｂとの間の捩れ量に基づき操舵トルクＴを検出する。ＥＣＵ１８は、トルクセンサ１６により検出された操舵トルクＴと車速センサ１７により検出された車速Ｖとに基づいて、アシストトルクを決定する。電動モータ１９は、ＥＣＵ１８により駆動制御される。電動モータ１９の回転力（動力）は、ウォーム減速機１を介してステアリングシャフト８のコラムシャフト９の出力シャフト９ｂに伝達される。その結果、アシストトルクが出力シャフト９ｂに付与されて、運転者のステアリング操作が補助される。

本実施形態では、コラムシャフト９に電動モータ１９の動力が付与される、いわゆるコラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置を例にして説明するが、本発明は、これに限られず、ウォーム減速機を備えた電動パワーステアリング装置に適用することができる。
次に、ウォーム減速機１の構成について説明する。

図２は、ウォーム減速機１の要部の断面の模式図である。図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面の模式図である。
図２を参照して、ウォーム減速機１は、ハウジング２０、ウォームシャフト２１、ウォームホイール２４、弾性部材２５、緩衝部材２６および蓋部材５１を含む。
ウォームシャフト２１が延びる方向を軸方向Ｘという。ウォームシャフト２１は、軸方向Ｘに離隔する第１端部２１ａおよび第２端部２１ｂと、第１端部２１ａおよび第２端部２１ｂ間の中間部である歯部２１ｃとを含む。第１端部２１ａは、電動モータ１９側とは反対側におけるウォームシャフト２１の軸方向端部である。第２端部２１ｂは、電動モータ１９側におけるウォームシャフト２１の軸方向端部である。

ウォームホイール２４は、コラムシャフト９の出力シャフト９ｂに一体回転可能に連結されている。ウォームホイール２４は、出力シャフト９ｂに一体回転可能に結合された環状の芯金２４ａと、芯金２４ａに外嵌された樹脂部材２４ｂとを含む。樹脂部材２４ｂには、歯部２４ｃが形成されている。ウォームホイール２４の歯部２４ｃは、ウォームシャフト２１の歯部２１ｃと噛み合っている。

ウォームシャフト２１は、電動モータ１９の出力軸１９ａと略同軸上に配置されている。ウォームシャフト２１の第２端部２１ｂと、電動モータ１９の出力軸１９ａの端部とは、動力伝達継手２７を介して、トルク伝達可能に、かつ、揺動可能に連結されている。
動力伝達継手２７は、第１回転要素２７ａ、第２回転要素２７ｂおよび中間要素２７ｃを有する。第１回転要素２７ａは、ウォームシャフト２１の第２端部２１ｂに一体回転可能に連結されている。第２回転要素２７ｂは、電動モータ１９の出力軸１９ａに一体回転可能に連結されている。中間要素２７ｃは、第１回転要素２７ａおよび第２回転要素２７ｂの間に介在され、回転要素２７ａ，２７ｂ間にトルクを伝達する。中間要素２７ｃは、ゴムなどの弾性体で形成されている。

ウォームシャフト２１の第１端部２１ａには、第１軸受２２が取り付けられている。ウォームシャフト２１の第１端部２１ａは、第１軸受２２を介してハウジング２０に回転可能に支持されている。ウォームシャフト２１の第２端部２１ｂには、第２軸受２３が取り付けられている。ウォームシャフト２１の第２端部２１ｂは、第２軸受２３を介してハウジング２０に回転可能に支持されている。動力伝達継手２７の中間要素２７ｃが弾性変形することによって、第２軸受２３の軸受中心を中心とした、電動モータ１９の出力軸１９ａに対するウォームシャフト２１の揺動が許容される。

第１軸受２２は、たとえば、玉軸受により構成されている。第１軸受２２は、内輪４０、外輪４１および複数の転動体４２を含む。第１軸受２２の内輪４０は、ウォームシャフト２１の第１端部２１ａの外周に設けられた嵌合凹部４３に嵌合されている。そのため、内輪４０は、ウォームシャフト２１と一体回転可能である。内輪４０は、ウォームシャフト２１の第１端部２１ａの外周に設けられた位置決め段部４４に軸方向Ｘから当接している。これにより、ウォームシャフト２１に対する内輪４０の軸方向移動が規制されている。

第２軸受２３は、たとえば、玉軸受により構成されている。第２軸受２３は、内輪３０、外輪３１および複数の転動体３２を含む。第２軸受２３の内輪３０は、ウォームシャフト２１の第２端部２１ｂに一体回転可能に隙間嵌めにより嵌合されている。外輪３１は、ハウジング２０に設けられた位置決め段部３４と、ハウジング２０の内面２０ａに設けられたねじ部にねじ嵌合された止定部材３５との間で軸方向Ｘに挟持されている。これにより、外輪３１の軸方向移動が規制されている。

弾性部材２５は、たとえば、圧縮コイルばねである。弾性部材２５は、ウォームシャフト２１をウォームホイール２４に向けて付勢している。緩衝部材２６は、たとえばゴムなどの弾性体である。緩衝部材２６は、ウォームシャフト２１とハウジング２０との間に配置されている。
ハウジング２０は、ウォームシャフト２１、ウォームホイール２４、弾性部材２５、緩衝部材２６および蓋部材５１などを収容する内部空間２８を有している。内部空間２８は、ハウジング２０の内面２０ａによって区画されている。内部空間２８は、ウォームシャフト収容空間１００、ウォームホイール収容空間１１０、凹部１２０、第１開口５０および第２開口５５を有する。

ウォームシャフト収容空間１００には、ウォームシャフト２１が収容される。ウォームホイール収容空間１１０には、ウォームホイール２４が収容される。凹部１２０は、ウォームシャフト収容空間１００に連通している。各開口５０，５５は、ウォームシャフト収容空間１００と、内部空間２８の外部とを連通する。
ウォームシャフト収容空間１００は、軸方向Ｘに延びる略円筒状である。ウォームシャフト収容空間１００は、第１端部収容部１０１、第２端部収容部１０２および歯部収容部１０３を有する。

第１端部収容部１０１には、第１端部２１ａと、第１端部２１ａに取り付けられた第１軸受２２とが収容されている。第１端部収容部１０１は、軸方向Ｘにおけるウォームシャフト収容空間１００の一端である。第１端部収容部１０１は、ウォームシャフト２１とウォームホイール２４との芯間距離Ｄ１が増減する方向に移動可能に第１軸受２２を保持することのできる移動孔である（図３も参照）。芯間距離Ｄ１は、ウォームシャフト２１の中心軸Ｃ１と、ウォームホイール２４の中心軸Ｃ２との距離である。第１開口５０は、軸方向Ｘにおけるハウジング２０の一端に形成されている。第１端部収容部１０１は、第１開口５０を介して、内部空間２８の外部に連通している。

第２端部収容部１０２には、第２端部２１ｂと、第２端部２１ｂに取り付けられた第２軸受２３と、第２端部２１ｂに連結された動力伝達継手２７とが収容されている。第２端部収容部１０２は、軸方向Ｘにおけるウォームシャフト収容空間１００の他端である。第２開口５５は、軸方向Ｘにおけるハウジング２０の他端に形成されている。第２端部収容部１０２は、第２開口５５を介して、内部空間２８の外部に連通している。

歯部収容部１０３には、歯部２１ｃが収容されている。歯部収容部１０３は、ウォームホイール収容空間１１０に連通している。
図４は、第１開口５０の周辺におけるハウジング２０の斜視図である。図５は、第１開口５０の周辺におけるハウジング２０の断面の模式図である。なお、以下の説明で用いる周方向Ｃとは、ウォームシャフト２１の中心軸Ｃ１まわりの周方向のことであり、径方向Ｒとは、ウォームシャフト２１の中心軸Ｃ１と直交する方向のことである（図３も参照）。また、径方向Ｒのうち中心軸Ｃ１に向かう方向を径方向内方といい、径方向Ｒの内中心軸Ｃ１から離間する方向を径方向外方という。

図４および図５を参照して、ハウジング２０の内面２０ａにおいて、第１端部収容部１０１を区画する部分には、環状の第１段部２０ｂが形成されている。第１端部収容部１０１は、第１段部２０ｂによって、軸方向Ｘにおける第１開口５０側に向かう途中で拡径されている（図２も参照）。ハウジング２０の内面２０ａにおいて、第１開口５０を区画する部分と第１端部収容部１０１を区画する部分の境界には、環状の第２段部２０ｃが形成されている。第２段部２０ｃは、蓋部材５１に対向する軸方向端面を有する（図２参照）。第１開口５０は、第２段部２０ｃによって、第１端部収容部１０１よりも内径が大きくなるように拡径されている。

凹部１２０は、ハウジング２０の内面２０ａにおいて第１端部収容部１０１を区画する部分（ハウジング２０の一端の内面２０ａ）に形成されている。凹部１２０は、弾性部材収容凹部７０（第２凹部）および緩衝部材係合凹部８０（第１凹部）を含む。
図３を参照して、緩衝部材係合凹部８０には、緩衝部材２６が係合されている。緩衝部材２６は、その一部が緩衝部材係合凹部８０に収容されており、残りの部分がウォームシャフト収容空間１００に収容されている。

図４および図５を参照して、緩衝部材係合凹部８０は、第２段部２０ｃの軸方向端面から第１開口５０側とは反対側に向けて軸方向Ｘに延びている。緩衝部材係合凹部８０の軸方向端面８１は、第１段部２０ｂよりも第１開口５０側とは反対側に位置している。緩衝部材係合凹部８０は、軸方向Ｘにおける第１開口５０側が開放されている。緩衝部材係合凹部８０は、周方向Ｃに互いに対向する一対の周方向端面８２を有する。緩衝部材係合凹部８０は、ウォームシャフト２１（に取り付けられた第１軸受２２）に間隔を隔てて径方向Ｒから対向する対向面８３を有する（図２も参照）。対向面８３は、軸方向端面８１および一対の周方向端面８２に連結されている。対向面８３は、径方向Ｒにおいて緩衝部材係合凹部８０の底面を構成している。

対向面８３は、第１面８３ａ、第２面８３ｂおよび傾斜面８３ｃで構成されている。第１面８３ａ、傾斜面８３ｃおよび第２面８３ｂは、軸方向Ｘにおいて第１開口５０側からこの順で並んでいる。第１面８３ａは、軸方向Ｘに延びている。第２面８３ｂは、第１面８３ａよりも径方向内方（ウォームシャフト収容空間１００側）で、かつ、第１面８３ａよりも第１開口５０側とは反対側で軸方向Ｘに延びている。第２面８３ｂは、軸方向端面８１に連結されている。傾斜面８３ｃは、第１面８３ａおよび第２面８３ｂを連結し、第１開口５０側とは反対側に向かうにしたがって、径方向内方（ウォームシャフト収容空間１００側）へ向かうように傾斜している。第２面８３ｂは、ウォームシャフト２１の径方向Ｒに直交する平坦面である。

弾性部材収容凹部７０は、緩衝部材係合凹部８０の対向面８３の第２面８３ｂに形成されている。弾性部材収容凹部７０は、第２面８３ｂから径方向Ｒに延びる有底円筒状の孔である。弾性部材収容凹部７０は、緩衝部材係合凹部８０を介して、ウォームシャフト収容空間１００の第１端部収容部１０１に連通している。弾性部材収容凹部７０には、弾性部材２５の少なくとも一部が収容されている（図３参照）。

弾性部材収容凹部７０は、図６に示すように、工作機械９０を用いて、緩衝部材係合凹部８０の対向面８３（の第２面８３ｂ）に穴開け加工を施すことによって形成される（弾性部材収容凹部形成工程）。工作機械９０は、ドリルやエンドミルなどの切削工具９２を含む。第１開口５０から内部空間２８に工作機械９０が挿入され、対向面８３の第２面８３ｂに弾性部材収容凹部７０が形成される。

図３を参照して、弾性部材２５は、弾性部材収容凹部７０の深さ方向（径方向Ｒ）に圧縮された状態で、圧縮方向における一端が弾性部材収容凹部７０の底部７１と当接し、圧縮方向における他端がウォームシャフト２１の第１端部２１ａに取り付けられた第１軸受２２（の外輪４１）と当接している。弾性部材２５は、径方向内方にウォームシャフト２１を付勢する。

図２を参照して、蓋部材５１は、ハウジング２０に取り付けられ、第１開口５０を塞いでいる。蓋部材５１は、ハウジング２０の外部から第１開口５０に挿入されており、第２段部２０ｃによって軸方向移動が規制されている。
図７は、緩衝部材２６の斜視図である。緩衝部材２６は、一対の介在部６０と係合部６１と弾性部材ガイド部６２とを有している。一対の介在部６０のそれぞれは、ハウジング２０と第１軸受２２との間に介在されており、周方向Ｃに延びている。係合部６１は、介在部６０の周方向端部同士を連結している。係合部６１は、介在部６０よりも径方向外方に突出しており、緩衝部材係合凹部８０に係合している（図３参照）。これにより、周方向Ｃへの緩衝部材２６の回転および移動が規制されている。

弾性部材ガイド部６２には、弾性部材２５が挿通される。弾性部材ガイド部６２は、係合部６１を貫通している。弾性部材ガイド部６２は、軸方向Ｘにおける第１開口５０側とは反対側の端部が係合部６１の外部に開放されている。係合部６１は、軸方向Ｘに間隔を隔てて配置された閉塞面６１ａおよび開放面６１ｂを有する。図２を参照して、閉塞面６１ａは、軸方向Ｘにおける第１開口５０側の弾性部材ガイド部６２の端部を閉塞する。開放面６１ｂには、軸方向Ｘにおける第１開口５０側とは反対側の端部を係合部６１の外部に開放する開口が形成されている。

次に、図８〜図１３を用いてウォーム減速機１の組付方法について説明する。
図８に示すように、第１開口５０からハウジング２０の内部空間２８に入れられた弾性部材２５が、凹部１２０の弾性部材収容凹部７０の底部７１に設置される（弾性部材設置工程）。弾性部材２５は、弾性部材収容凹部７０の底部７１に設置された状態で、その一部（先端）がウォームシャフト収容空間１００に進入している。

次に、図９に示すように、弾性部材収容凹部７０に設置された弾性部材２５を圧縮させるための治具９５が、第１開口５０からハウジング２０の内部空間２８に挿入される（治具挿入工程）。治具９５は、例えば、略矩形状の板である。具体的には、治具９５は、第１開口５０から緩衝部材係合凹部８０に挿入される。治具９５が緩衝部材係合凹部８０に挿入された状態で、弾性部材２５は、治具９５と弾性部材収容凹部７０の底部７１との間で弾性的に圧縮される。そのため、治具９５が緩衝部材係合凹部８０に挿入された状態では、治具９５および弾性部材２５は、凹部１２０内に位置しており、ウォームシャフト収容空間１００から退避している。

緩衝部材係合凹部８０の対向面８３は、傾斜面８３ｃを有するので、緩衝部材係合凹部８０に治具９５をスムーズに挿入できる。治具９５が弾性部材２５をスムーズに圧縮させることができるように、治具９５の先端に、傾斜面８３ｃと対向する傾斜面９５ａが設けられていてもよい。治具９５が弾性部材２５をスムーズに圧縮させることができるように、治具９５を対向面８３と対向する位置まで移動させた後（二点鎖線で示す位置から一点鎖線で示す位置に治具９５を移動させた後）、治具９５を対向面８３に近づけることによって、治具９５を緩衝部材係合凹部８０に挿入してもよい。

次に、図１０に示すように、第１軸受２２および第２軸受２３が嵌合された状態のウォームシャフト２１が、ハウジング２０内に挿入される（ウォームシャフト挿入工程）。このとき、図１０に二点鎖線で示すように、ウォームシャフト２１が、第１軸受２２をハウジング２０側に向けた状態で、第２開口５５からウォームシャフト収容空間１００に挿入される。

次に、図１１に示すように、第１開口５０側から治具９５が引き抜かれることによって、緩衝部材係合凹部８０から治具９５が除去され、ハウジング２０内から治具９５が除去される（治具除去工程）。これにより、弾性部材２５は、治具９５による圧縮から解放される。弾性部材２５は、先端を第１軸受２２に当接させて、第１軸受２２を介して、ウォームシャフト２１を径方向Ｒに付勢する。

次に、図１２（ａ）に示すように、第１開口５０からハウジング２０の内部空間２８に緩衝部材２６が運び込まれる。緩衝部材２６は、ハウジング２０の内面２０ａと、ウォームシャフト２１に嵌合された第１軸受２２との間に挿入される（緩衝部材挿入工程）。その際、図１２（ｂ）に示すように、緩衝部材２６は、一対の介在部６０および係合部６１が周方向Ｃに並んだ状態で、かつ、係合部６１の開放面６１ｂを弾性部材２５に向けた状態でハウジング２０内に挿入される。緩衝部材２６（の係合部６１）は、緩衝部材係合凹部８０に係合される。次に、図１３に示すように、ハウジング２０に蓋部材５１が取り付けられ、第１開口５０が塞がれる（閉塞工程）。

その後、図示しないが、ハウジング２０の内面２０ａに設けられたねじ部に止定部材３５がねじ嵌合され、ウォームシャフト２１の第２端部２１ｂに動力伝達継手２７を介して電動モータ１９の出力軸１９ａが連結される。また、ハウジング２０内にウォームホイール２４が挿入され、ウォームシャフト２１の歯部２１ｃにウォームホイール２４の歯部２４ｃが噛み合わされる。その他必要な部材が組み付けられることによって、ウォーム減速機１の組み付け（製造）が完了する。

本実施形態によれば、ウォームシャフト挿入工程の前に、治具挿入工程が実行される。治具９５が弾性部材２５を圧縮することによって、ハウジング２０内においてウォームシャフト２１が挿通される空間（ウォームシャフト収容空間１００）から弾性部材２５を退避させることができる。そのため、弾性部材２５に阻害されることなく、ウォームシャフト２１をハウジング２０内にスムーズに挿入することができる。

また、ウォームシャフト挿入工程の後に、治具除去工程が実行される。これにより、弾性部材２５が治具９５による圧縮から解放された弾性部材２５は、ウォームシャフト２１に当接し、ウォームホイール２４に向けてウォームシャフト２１を付勢する。
このように、弾性部材設置工程の後にウォームシャフト挿入工程を実行するウォーム減速機１の製造方法において、治具挿入工程および治具除去工程という簡単な工程を追加するだけで、弾性部材２５が障害となることなく、ウォームシャフト２１をハウジング２０内の（ウォームシャフト収容空間１００における）適切な位置に容易に設置することができる。したがって、ウォーム減速機１の組立性を向上させることができる。

本実施形態によれば、凹部１２０は、ハウジング２０の内面２０ａにおいて、軸方向Ｘにおけるウォームシャフト収容空間１００の一端を区画する部分（ハウジング２０の一端の内面２０ａ）に形成されている。治具除去工程後に蓋部材５１によって塞がれる第１開口５０は、軸方向Ｘにおけるウォームシャフト収容空間１００の一端に連通している。つまり、第１開口５０は、凹部１２０の近傍に形成されている。弾性部材設置工程では、弾性部材収容凹部７０の近傍に形成された第１開口５０を介して弾性部材２５がハウジング２０内の凹部１２０（詳しくは、弾性部材収容凹部７０。）に組み込まれる。そのため、第１開口５０が形成されていない構成と比較して、弾性部材収容凹部７０への弾性部材２５の設置が容易となる。また、治具挿入工程では、凹部１２０の近傍に形成された第１開口５０を介して、ハウジング２０内へ治具９５が挿入される。そのため、第１開口５０が形成されていない構成と比較して、ハウジング２０内での治具９５の移動距離が短くなる。これにより、ハウジング２０内への治具９５の挿入およびハウジング２０内からの治具９５の除去が容易となる。したがって、ウォーム減速機１の組立性を向上させることができる。

また、第１開口５０を介してハウジング２０内へ工作機械９０を挿入することができるので、弾性部材収容凹部７０の形成も容易となる。
本実施形態によれば、弾性部材収容凹部７０は、ハウジング２０の内面２０ａに形成された緩衝部材係合凹部８０の底面（対向面８３の第２面８３ｂ）に形成されている。治具挿入工程において治具９５を緩衝部材係合凹部８０に挿入することによって、弾性部材２５を圧縮させることができる。そのため、その後のウォームシャフト挿入工程において、治具９５が障害となることがない。さらに、緩衝部材係合凹部８０は、第１開口５０側が開放されているため、治具除去工程において治具９５を第１開口５０側から容易に引き抜くことができる。よって、ウォーム減速機１の組立性を向上させることができる。

ここで、緩衝部材２６が設けられていない構成では、第１軸受２２の変位に起因してウォームシャフト２１に取り付けられた第１軸受２２とハウジング２０とが衝突し、金属同士の衝突による打音が発生する。したがって、本実施形態のように、緩衝部材挿入工程によって、ウォームシャフト２１とハウジング２０の内面２０ａとの間に緩衝部材２６が配置されることによって打音の発生を抑制することができる。また、緩衝部材挿入工程では、周方向Ｃに回転不能なように、緩衝部材２６（の係合部６１）が緩衝部材係合凹部８０に係合する。したがって、ウォーム減速機１の組付工程において治具９５が挿入される緩衝部材係合凹部８０を、緩衝部材２６の周方向Ｃへの回転を防止する係止構造にも利用することができる。よって、緩衝部材２６の回転防止のための凹部を弾性部材収容凹部７０や緩衝部材係合凹部８０とは別にハウジング２０に設ける必要がない。

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、ハウジング２０の内面２０ａには、緩衝部材係合凹部８０が設けられていなくてもよい。この場合、弾性部材収容凹部７０は、ハウジング２０の内面２０ａにおいて第１端部収容部１０１を区画する環状面に形成される。この場合であっても、図１４に示すように、治具９５が、ウォームシャフト収容空間１００においてウォームシャフト２１（厳密にはウォームシャフト２１および第１軸受２２）が挿入される領域から退避していればよい。そうであるならば、ウォームシャフト挿入工程において、治具９５が障害となることなく、ウォームシャフト２１をハウジング２０内に挿入することができる。

その他、本発明は、特許請求の範囲記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１…ウォーム減速機、２…電動パワーステアリング装置、８…ステアリングシャフト、１９…電動モータ、２０…ハウジング、２０ａ…内面、２１…ウォームシャフト、２４…ウォームホイール、２５…弾性部材、２６…緩衝部材、５０…第１開口（開口）、５１…蓋部材、７０…弾性部材収容凹部（第２凹部）、８０…緩衝部材係合凹部（第１凹部）、８３…対向面（底面）、９５…治具、１００…ウォームシャフト収容空間、１０１…第１端部収容部（ウォームシャフト収容空間の一端）１２０…凹部、Ｃ…周方向、Ｒ…径方向、Ｘ…軸方向

Claims (8)

1. ハウジングに収容されたウォームシャフトをウォームホイールに向けて弾性部材が付勢するウォーム減速機の製造方法であって、
   前記ハウジングの内面に形成された凹部に前記弾性部材を設置する弾性部材設置工程と、
   前記ハウジング内に治具を挿入し、前記治具によって前記弾性部材を圧縮させる治具挿入工程と、
   前記治具挿入工程後に前記ウォームシャフトを前記ハウジング内に挿入するウォームシャフト挿入工程と、
   前記治具を前記ハウジング内から除去する治具除去工程とを含む、ウォーム減速機の製造方法。
2. 前記ハウジングの一端には、開口が形成されており、
   前記凹部は、前記ハウジングの一端の内面に形成されており、
   前記治具除去工程後に前記ハウジングに蓋部材を取り付けることによって、前記開口を塞ぐ閉塞工程をさらに含み、
   前記治具挿入工程において、前記開口から前記ハウジング内に前記治具を挿入する、請求項１に記載のウォーム減速機の製造方法。
3. 前記凹部は、第１凹部と、前記第１凹部の底面に形成された第２凹部とを有し、
   前記第１凹部は、前記開口側が開放されており、
   前記治具挿入工程では、前記第１凹部に前記治具が挿入され、
   前記治具除去工程では、前記治具が、前記開口側から引き抜かれることによって前記第１凹部から除去される、請求項２に記載のウォーム減速機の製造方法。
4. 前記治具除去工程後に、前記ウォームシャフトと前記ハウジングの内面との間に緩衝部材を挿入する緩衝部材挿入工程をさらに含み、
   前記緩衝部材挿入工程では、前記ウォームシャフトの周方向に回転不能なように、前記緩衝部材が前記第１凹部に係合される、請求項３に記載のウォーム減速機の製造方法。
5. 軸方向に延びるウォームシャフトと、
   前記ウォームシャフトと噛み合うウォームホイールと、
   前記ウォームシャフトを収容するウォームシャフト収容空間と、前記軸方向における前記ウォームシャフト収容空間の一端に連通する開口とを有するハウジングであって、当該ハウジングの内面において、前記軸方向における前記ウォームシャフト収容空間の前記一端を区画する部分に凹部が形成されているハウジングと、
   前記凹部に配置され、前記ウォームシャフトを前記ウォームホイールに向けて付勢する弾性部材と、
   前記開口を閉塞する蓋部材とを含む、ウォーム減速機。
6. 前記凹部は、間隔を隔てて前記ウォームシャフトの径方向から前記ウォームシャフトに対向する対向面を有する第１凹部と、前記対向面に形成された第２凹部とを有し、
   前記第１凹部は、前記開口側が開放されている、請求項５に記載のウォーム減速機。
7. 前記ウォームシャフトと前記ハウジングの内面との間に配置され、前記ウォームシャフトの周方向に回転不能なように前記第１凹部に係合する緩衝部材をさらに含む、請求項６に記載のウォーム減速機。
8. 請求項５〜７のいずれか一項に記載のウォーム減速機を介して電動モータの動力をステアリングシャフトに伝達する、電動パワーステアリング装置。
   

Images