(57)【要約】  【課題】  駆動歯車の支持部を小形にでき、しかも、噛合反力による噛合状態の悪化を低減でき、また、噛合反力による音鳴りを低減できるようにする。  【解決手段】  電動モータ１の出力軸１ａに連動連結され、電動モータ１と反対側に軸部３ｂを有するウォーム３と、該ウォーム３に噛合するウォームホイール４と、軸部３ｂに嵌合された転がり軸受８と、該転がり軸受８をウォーム３及びウォームホイール４の芯間距離Ｈが長短となる方向へ移動可能に支持したハウジング７と、転がり軸受８を芯間距離Ｈが短くなる方向へ弾圧する板ばね１４と、転がり軸受８及び板ばね１４を収容し、転がり軸受８の移動を案内する案内部２２ａを有する合成樹脂製のケース２０とを備える構成とした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの出力軸に連動連結され、前記電動モータと反対側に軸部を有する駆動歯車と、該駆動歯車と噛合し、舵取手段に繋がる従動歯車と、前記軸部に嵌合された軸受と、該軸受を駆動歯車及び従動歯車の芯間距離が長短となる方向へ移動可能に支持する支持部材と、前記軸受を前記芯間距離が短くなる方向へ弾圧するばね体とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記軸受及び前記ばね体を収容し、前記軸受の移動を案内する案内部を有する合成樹脂製のケースを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ケースは前記軸受の外周部に該軸受と一体移動を可能に嵌合された移動体と、該移動体を移動可能に収容した固定体とを有しており、該固定体の内面と前記軸受との間に前記ばね体を配置してある請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記支持部材は前記固定体が嵌入される嵌入孔を有しており、該嵌入孔と前記固定体との間に粘弾性体を配置してある請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は操舵補助力の発生源として電動モータを用いてなる電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用の電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータ及び該電動モータの回転力を舵取手段に伝える減速歯車機構を備えており、操作部材の操作に応じた舵取手段の動作を前記電動モータの回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。
【０００３】
減速歯車機構は前記電動モータの回転に連動する駆動歯車としてのウォームと、該ウォームに噛合する従動歯車としてのウォームホイールとを備えており、収容孔を有するハウジング内に回転自在に支持されている。
【０００４】
このように減速歯車機構が用いられた電動パワーステアリング装置にあっては、ウォーム及びウォームホイールの噛合部のバックラッシュ量を少なくし、転舵時のバックラッシュによる歯打ち音を低減するため、その両端軸部が転がり軸受により支持されるウォームの反電動モータ側をウォーム及びウォームホイールの芯間距離が短くなる方向へ弾圧し、前記噛合部に予圧を加えるばね環が設けられている（例えば、特許文献１。）。
【特許文献１】特開２００１−３１５６５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１のばね環は、転がり軸受の外輪に外嵌される内環部材と、ハウジングの収容孔に内嵌される外環部材と、内環部材及び外環部材に加硫接着された弾性部材とを有する構成であるため、ウォームの支持部が大形になるという問題があった。
【０００６】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、駆動歯車の支持部を小形にでき、しかも、噛合反力による噛合状態の悪化を低減でき、また、噛合反力による音鳴りをより一層低減できる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。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、電動モータの出力軸に連動連結され、前記電動モータと反対側に軸部を有する駆動歯車と、該駆動歯車と噛合し、舵取手段に繋がる従動歯車と、前記軸部に嵌合された軸受と、該軸受を駆動歯車及び従動歯車の芯間距離が長短となる方向へ移動可能に支持する支持部材と、前記軸受を前記芯間距離が短くなる方向へ弾圧するばね体とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記軸受及び前記ばね体を収容し、前記軸受の移動を案内する案内部を有する合成樹脂製のケースを備えることを特徴とする。
【０００８】
第１発明にあっては、駆動歯車の電動モータと反対側の軸部に嵌合された軸受、及び該軸受を弾圧するばね体が合成樹脂製のケースに収容されており、該ケースが軸受の移動を案内するため、芯間距離が長短となる方向と交差する側へ駆動歯車が動くのを抑制でき、しかも、ばね体をケースの内面に当接させることができ、ばね体による音鳴りを低減できる。
【０００９】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記ケースは前記軸受の外周部に該軸受と一体移動を可能に嵌合された移動体と、該移動体を移動可能に収容した固定体とを有しており、該固定体の内面と前記軸受との間に前記ばね体を配置してあることを特徴とする。
【００１０】
第２発明にあっては、ケースの固定体が支持部材に固定され、該固定体に移動可能に収容された移動体が軸受と一体に移動するため、噛合反力による軸受及び移動体の相対移動をなくし、噛合反力による音鳴りをより一層低減できる。しかも、ばね体は固定体の内面と軸受との間に配置されているため、ばね体による音鳴りを低減できる。
【００１１】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記支持部材は前記固定体が嵌入される嵌入孔を有しており、該嵌入孔と前記固定体との間に粘弾性体を配置してあることを特徴とする。
【００１２】
第３発明にあっては、支持部材の嵌入孔の寸法のバラツキを粘弾性体により吸収することができ、しかも、駆動歯車に伝播する振動を粘弾性体により吸振することができるため、電動モータ側で発生した異音が駆動歯車に伝播した場合、この異音による駆動歯車の振動を抑制でき、前記異音が舵取手段から操作部材に伝わるのを抑制できる。また、振動が支持部材に伝播するのを抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
第１発明によれば、芯間距離が長短となる方向と交差する側へ駆動歯車が動くのを抑制でき、しかも、ばね体による音鳴りを低減できる。
【００１４】
第２発明によれば、噛合反力による軸受及び移動体の相対移動がなく、噛合反力による音鳴りをより一層低減でき、しかも、ばね体による音鳴りを低減できる。
【００１５】
第３発明によれば、支持部材の嵌入孔の寸法のバラツキを粘弾性体により吸収することができ、しかも、電動モータ側で発生した異音による駆動歯車の振動を抑制でき、前記異音が舵取手段から操作部材に伝わるのを抑制できる。また、振動が支持部材に伝播するのを抑制できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部の構成を示す拡大断面図、図２は図１のII−II線の断面図、図３は電動パワーステアリング装置の全体構成を示す断面図である。
【００１７】
電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータ１と、該電動モータ１の出力軸１ａに軸継手２を介して連動連結される駆動歯車としてのウォーム３及び該ウォーム３に噛合する従動歯車としてのウォームホイール４を有する減速歯車機構Ａと、ウォームホイール４に繋がる舵取手段５とを備える。
【００１８】
この舵取手段５は、一端部が舵取りのためのステアリングホイールＢ（操作部材）に繋がり、他端部に筒部５１ａを有する第１の操舵軸５１と、筒部５１ａ内に挿入されてその一端部が第１の操舵軸５１の筒部５１ａに連結され、ステアリングホイールＢに加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバー５２と、他端部がトーションバー５２の他端部に連結され、ウォームホイール４に繋がる第２の操舵軸５３とを備え、該第２の操舵軸５３がユニバーサルジョイントを介して例えばラックピニオン式の舵取機構（不図示）に繋がる。
【００１９】
減速歯車機構Ａのウォーム３は回転中心部の両方に軸部３ａ，３ｂを有しており、一方の軸部３ａが転がり軸受６を介して支持部材としてのアルミニウム製のハウジング７に回転自在に収容支持された状態で電動モータ１の出力軸１ａに連動連結され、他方の軸部３ｂに転がり軸受８が嵌合されている。尚、軸部３ａを出力軸１ａに連動連結する軸継手２は、転がり軸受６の軸線方向中央近傍位置を中心としてウォーム３を若干揺動させ得るように構成されている。
【００２０】
ウォームホイール４は外周部に歯を有する合成樹脂製の環状歯体４ａと、該環状歯体４ａの内側に結合された金属製の芯部材４ｂとからなり、この芯部材４ｂが第２の操舵軸５３の途中に嵌合固定されている。また、合成樹脂製の環状歯体４ａにより、ウォーム３との噛合による音鳴りを低減するようにしてある。
【００２１】
ハウジング７はウォーム３を収容し、該ウォーム３の軸部３ａ，３ｂを、転がり軸受６，８を介して回転自在に支持した第１収容部７ａと、ウォームホイール４を収容し、該ウォームホイール４を第２の操舵軸５３及び該第２の操舵軸５３に嵌合された２つの転がり軸受９，１０を介して支持した第２収容部７ｂとを有する。
【００２２】
第１収容部７ａはウォーム３の軸長方向に長くなっており、その長手方向一端部には転がり軸受６を遊嵌合により支持する支持孔７１と、該支持孔７１に連なる段部７２及び環状溝７３と、モータ取付部７４とが設けられており、転がり軸受６の外輪に接触して外輪を段部７２との間で固定する波形の止め輪１１が環状溝７３に嵌合されている。また、モータ取付部７４に電動モータ１が取付けられている。
【００２３】
第１収容部７ａの他端部には、転がり軸受８の外周部に嵌合されたケース２０を嵌入支持する嵌入孔７５と、該嵌入孔７５から反電動モータ側へ貫通するねじ孔７６とが設けられており、該ねじ孔７６に蓋体１２が螺着されている。嵌入孔７５はウォーム３及びウォームホイール４の芯間距離Ｈが長短となる方向へ離隔して対向する二面と、芯間距離Ｈが長短となる方向と直交する方向へ離隔して対向する二面とを有する四角形をなしており、この嵌入孔７５に合成樹脂製のケース２０が内嵌保持されている。
【００２４】
ケース２０は転がり軸受８の外周部に該転がり軸受８と一体移動を可能に嵌合された合成樹脂製の凹形をなす移動体２１と、該移動体２１を移動可能に収容した合成樹脂製の四角筒形をなす固定体２２とを有しており、該固定体２２が四角筒形をなす粘弾性体１３を介して嵌入孔７５に嵌入されている。
【００２５】
移動体２１は転がり軸受８の外周の半周長よりも長い周長の円弧内面２１ａを有しており、この円弧内面２１ａが転がり軸受８の外周部に嵌合されている。
【００２６】
固定体２２は嵌入孔７５よりも若干小形の四角筒形をなしており、芯間距離Ｈが長短となる方向と直交する側の二面を、転がり軸受８及び移動体２１の移動を案内する案内部２２ａ，２２ａとしてあり、芯間距離Ｈが長短となる側の二面と移動体２１との間に、移動体２１の芯間距離Ｈが長短となる方向への移動を許容する隙間２０ａ，２０ａが設けられている。また、芯間距離Ｈが長くなる側の一面を凹面２２ｂとし、該凹面２２ｂと転がり軸受８の芯間距離Ｈが長くなる側の外周部との間に、芯間距離Ｈが短くなる方向へ転がり軸受８を弾圧するばね体としての板ばね１４を設けている。この板ばね１４は扁平状のばね鋼板からなる。  粘弾性体１３はゴム材料、可撓性を有する合成樹脂材料からなり、嵌入孔７５と固定体２２との間に配置されている。
【００２７】
尚、ハウジング７内には、トーションバー５２の捩れに応じた操舵軸５１、５３の相対回転変位量によってステアリングホイールＢに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ１５が内装されており、該トルクセンサ１５が検出したトルク等に基づいて電動モータ１が駆動制御されるように構成されている。
【００２８】
以上のように構成された電動パワーステアリング装置は、ウォーム３の軸部３ａに圧入された転がり軸受６が支持孔７１に遊嵌合され、軸部３ｂに圧入された転がり軸受８がケース２０の移動体２１内に嵌入され、ケース２０内の板ばね１４が転がり軸受８の外周面に当接し、転がり軸受８及びウォーム３を芯間距離Ｈが短くなる方向に弾圧し、ウォーム３及びウォームホイール４の噛合部に予圧を加える。
【００２９】
予圧が加えられたウォーム３は、転がり軸受６の軸線方向中央近傍位置を中心として芯間距離Ｈが短くなる方向へ移動し、前記噛合部のバックラッシュ量を少なくすることができ、バックラッシュによる歯打ち音を低減できる。しかも、転がり軸受８の外周部には合成樹脂製の移動体２１が一体移動を可能に嵌合されており、この移動体２１が固定体２２の案内部２２ａ，２２ａに沿って移動可能になっているため、噛合部の摩耗、ウォームホイール４の温度変化による膨張、収縮等により噛合部の噛合状態が変化する場合でも、板ばね１４の弾圧力によりウォーム３を円滑に移動させることができる。また、芯間距離Ｈが長くなる側に板ばね１４が設けられており、芯間距離Ｈが長短となる方向と交差する側では合成樹脂製のケース２０が転がり軸受８の動きを制限しているため、噛合部の噛合状態を維持することができ、噛合反力による噛合状態の悪化を低減でき、さらに、噛合反力による音鳴りを低減できる。
【００３０】
また、板ばね１４はケース２０内で転がり軸受８を弾圧するため、噛合反力により芯間距離Ｈが長くなる方向へウォーム３及び転がり軸受８が移動するとき、板ばね１４がハウジング７に当接するのを防ぐことができ、板ばね１４による音鳴りをなくすることができる。
【００３１】
また、ハウジング７の嵌入孔７５とケース２０との間には粘弾性体１３が配置されているため、嵌入孔７５の寸法のバラツキを粘弾性体１３により吸収することができる。また、軸継手２部分等で発生した振動がウォーム３に伝播する場合、この振動を粘弾性体１３により吸振することができるため、電動モータ１側で発生した異音がウォーム３に伝播した場合、この異音によるウォーム３の振動を抑制でき、前記異音が舵取手段５からステアリングホイールＢに伝わるのを抑制できる。
【００３２】
以上説明した実施の形態ではウォーム３を芯間距離Ｈが長短となる方向へ移動可能に構成したものについて説明したが、その他、例えばウォームホイール４を芯間距離Ｈが長短となる方向へ移動可能に構成してもよい。図４は他の実施の形態を示す断面図である。この実施の形態の電動パワーステアリング装置は、一端部が舵取りのためのステアリングホイールに繋がり、他端部にウォームホイール４が外嵌固定された操舵軸５４と、該操舵軸５４を回転可能に支持するアルミニウム製のハウジング７と、該ハウジング７内に転がり軸受を介して回転可能に支持されるウォーム３と、電動モータ１とを備えている。ウォームホイール４は合成樹脂製の環状歯体４ａと、金属製の芯部材４ｂとからなる。
【００３３】
操舵軸５４の一端部は転がり軸受（図示せず）によりハウジング７に支持されており、操舵軸５４の他端側で、ウォームホイール４の両側には転がり軸受９，１０が外嵌固定されている。ウォームホイール４に対して他端側の転がり軸受１０はハウジング７内の第１の嵌合孔７７に内嵌固定され、ウォームホイール４に対して一端側の転がり軸受９はハウジング７内の第２の嵌合孔７８に遊嵌合されており、第２の嵌合孔７８と転がり軸受９との間に若干の隙間７８ａが設けられている。
【００３４】
第１の嵌合孔７７とウォーム３が支持された嵌合孔との中心間距離Ｈ１を、ウォーム３及びウォームホイール４の芯間距離Ｈよりも小さくし、操舵軸５４を一端部の転がり軸受と他端部の転がり軸受１０との間で僅かに撓ませ、この操舵軸５１の撓み復元力によりウォームホイール４をウォーム３に弾圧するように構成されている。
【００３５】
図４の実施の形態によれば、操舵軸５４の撓み復元力によりウォームホイール４をウォーム３に弾圧しているため、合成樹脂製の環状歯体４ａを有するウォームホイール４が雰囲気温度の低下により収縮したり、噛合部が摩耗したりした場合、噛合部のバックラッシュ量を前記隙間７８ａの範囲内で少なくすることができ、バックラッシュによる異音の発生を低減できる。また、ウォームホイール４が雰囲気温度の上昇により膨張した場合、該ウォームホイール４を前記隙間７８ａの範囲内で芯間距離Ｈが長くなる方向へ移動させることができ、噛合部のトルク上昇を緩和できる。
【００３６】
尚、以上説明した実施の形態ではウォーム３の電動モータと反対側を支持する軸受として、転がり軸受８を用いたが、その他、すべり軸受を用いてもよい。
また、以上説明した実施の形態では移動体２１及び固定体２２を有するケース２０としたが、その他、このケース２０は移動体２１をなくし、転がり軸受８の移動を案内する案内部２２ａ，２２ａを有する固定体２２を有する構成としてもよい。この場合、転がり軸受８の外輪が案内部２２ａ，２２ａに接触し、芯間距離Ｈが長短となる方向への移動を案内する。
【００３７】
また、以上説明した実施の形態では嵌入孔７５と固定体２２との間に粘弾性体１３を配置した構成としたが、その他、粘弾性体１３をなくし、ケース２０を嵌入孔７５に直接嵌入する構成としてもよい。
【００３８】
また、以上説明した実施の形態では、減速歯車機構Ａとして駆動歯車であるウォーム３及び従動歯車であるウォームホイール４を備えたウォーム歯車としたが、その他、ベベルギヤ、ハイポイドギヤ、ヘリカルギヤであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部の構成を示す拡大断面図である。
【図２】図１のII−II線の断面図である。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成を示す断面図である。
【図４】電動パワーステアリング装置の他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    電動モータ
１ａ  出力軸
３    ウォーム（駆動歯車）
３ｂ  軸部
４    ウォームホイール（従動歯車）
５    舵取手段
７    ハウジング（支持部材）
７５  嵌入孔
８    転がり軸受（軸受）
１３  粘弾性体
１４  板ばね（ばね体）
２０  ケース
２１  移動体
２２  固定体
２２ａ  案内部
Ｈ    芯間距離
【図１】
2006044449.tif 000003
【図２】
2006044449.tif 000004
【図３】
2006044449.tif 000005
【図４】
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