(57)【要約】  【課題】  ウォームの支持部を小形にでき、しかも、バックラッシュによる歯打ち音、及び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。  【解決手段】  電動モータ１の出力軸１ａに連動連結されたウォーム３と、該ウォーム３に噛合するウォームホイール４と、ウォーム３の反電動モータ側をウォーム３及びウォームホイール４の回転中心間距離Ｈが長短となる方向へ移動可能に支持する転がり軸受８と、該転がり軸受８を収容する収容孔７５を有するハウジング７と、回転中心間距離が長くなる側で転がり軸受８を回転中心間距離Ｈが短くなる方向へ弾圧する弾性柱体１２を設けた。【選択図】        図１
2006036095.tif 000002
【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た駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取手段に繋がる従動歯車と、前記駆動歯車の反電動モータ側を駆動歯車及び従動歯車の回転中心間距離が長短となる方向へ移動可能に支持する軸受と、該軸受を前記回転中心間距離が短くなる方向へ弾圧する弾圧手段とを備え、前記電動モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記弾圧手段は、前記回転中心間距離が長くなる側で前記軸受の外周部に当接する弾性柱体であ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】
前記弾性柱体は前記回転中心間距離が長短となる方向へ貫通する貫通孔を有する請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記駆動歯車及び前記軸受を収容した収容孔を有するハウジングを備えており、前記軸受は外周部に環状溝を有しており、該環状溝に軟質環が保持されている請求項１又は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、操舵手段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回転中心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弾圧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の弾圧環は、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、バックラッシュによる歯打ち音、及び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た駆動歯車と、該駆動歯車に噛合し、舵取手段に繋がる従動歯車と、前記駆動歯車の反電動モータ側を駆動歯車及び従動歯車の回転中心間距離が長短となる方向へ移動可能に支持する軸受と、該軸受を前記回転中心間距離が短くなる方向へ弾圧する弾圧手段とを備え、前記電動モータの回転によって操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、前記弾圧手段は、前記回転中心間距離が長くなる側で前記軸受の外周部に当接する弾性柱体であることを特徴とする。
【０００８】
第１発明にあっては、回転中心間距離が長くなる側に弾性柱体が設けられており、該弾性柱体が駆動歯車を一方向へ弾圧するため、駆動歯車を支持する軸受周りの隙間をより一層小さくできるとともに、バックラッシュによる歯打ち音を低減できる。この結果、噛合反力による駆動歯車及び軸受の回転中心間距離が長短となる方向と交差する方向への動きをより一層抑制することができ、噛合反力による音鳴りをより一層低減できる。
【０００９】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記弾性柱体は前記回転中心間距離が長短となる方向へ貫通する貫通孔を有することを特徴とする。
【００１０】
第２発明にあっては、弾性柱体に加わる負荷により弾性柱体を貫通孔側へ変形させることができるため、弾性柱体のばね定数を小さくでき、減衰特性（負荷に対する撓み量）を向上でき、また、弾性柱体の耐久性を高めることができる。
【００１１】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記駆動歯車及び前記軸受を収容した収容孔を有するハウジングを備えており、前記軸受は外周部に環状溝を有しており、該環状溝に軟質環が保持されていることを特徴とする。
【００１２】
第３発明にあっては、軸受の外周部に保持した軟質環がハウジングの収容孔に接触するため、噛合反力による音鳴りをより一層低減できる。
【発明の効果】
【００１３】
第１発明によれば、駆動歯車を支持する軸受周りの隙間をより一層小さくでき、噛合反力による音鳴りをより一層低減でき、しかも、バックラッシュによる歯打ち音を低減できる。
【００１４】
第２発明によれば、弾性柱体のばね定数を小さくでき、減衰特性を向上でき、弾性柱体の耐久性を高めることができる。
【００１５】
第３発明によれば、噛合反力による音鳴りをより一層低減できる。
【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は電動パワーステアリング装置の全体構成を示す断面図、図３は図１の III−III 線の拡大断面図である。
【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は両端に軸部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４１と、該環状歯体４１の内側に結合された金属製の芯部材４２とからなり、この芯部材４２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４１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を収容する収容孔７５と、該収容孔７５からウォーム３及びウォームホイール４の回転中心間距離Ｈが長くなる方向へ貫通するねじ孔７６と、収容孔７５から反モータ側へ貫通する貫通孔７７とが設けられている。収容孔７５は転がり軸受８の回転中心間距離Ｈが長短となる方向への移動を許容し、転がり軸受８の回転中心間距離Ｈが長短となる方向と交差する方向への移動を制限する長円形をなしている。ねじ孔７６には転がり軸受８の外周部に当接する弾性柱体１２を保持した保持体１３が螺着されており、また、貫通孔７７には蓋体１４が螺着されている。
【００２４】
保持体１３は外周部に雄ねじ１３ａ及び鍔部１３ｂを有し、雄ねじ１３ａ側の中心部に嵌合孔１３ｃを、また、鍔部１３ｂ側の中心部に回転操作用孔１３ｄを有しており、転がり軸受８を回転中心間距離Ｈが短くなる方向へ弾圧する弾性柱体１２が嵌合孔１３ｃに内嵌保持されている。また、雄ねじ部１３ａがねじ孔７６に螺着され、鍔部１３ｂがハウジング７の外面に圧接されることにより弛緩を防いでいる。
【００２５】
弾性柱体１２はゴム材料、軟質性の合成樹脂材料からなり、保持体１３をねじ孔７６に締め込むことにより転がり軸受８の外周部に当接して若干撓み、弾性復元力が転がり軸受８に加わるように構成されている。また、弾性柱体１２は回転中心間距離Ｈが長短となる方向へ貫通する貫通孔１２ａを有する筒形をなしている。
【００２６】
ウォーム３の軸部３ｂに嵌合された転がり軸受８の外周部で、弾性柱体１２と干渉しない位置には環状溝８１が設けられており、該環状溝８１にゴム製のＯリング等の軟質環１５が嵌合保持されている。この軟質環１５は全周にかけて等しい厚さになっているため、回転中心間距離Ｈが長短となる方向と交差する側では軟質環１５と収容孔７５との間の隙間が小であり、回転中心間距離Ｈが長短となる側では軟質環１５と収容孔７５との間の隙間が大であり、回転中心間距離Ｈが長短となる方向へウォーム３を移動させることができるようになっている。
【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１６が内装されており、該トルクセンサ１６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、電動モータ１の出力軸１ａに連動連結され、第１収容部７ａに挿入されたウォーム３の軸部３ａを転がり軸受６により支持し、軸部３ｂに嵌合された転がり軸受８を収容孔７５に配置し、弾性柱体１２を保持した保持体１３をねじ孔７６に螺着することにより弾性柱体１２を転がり軸受８の外周部に当接させ、該弾性柱体１２を撓ませつつ転がり軸受８及びウォーム３を回転中心間距離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回転中心間距離Ｈが小さ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。また、回転中心間距離Ｈが長短となる方向と交差する側では軟質環１５と収容孔７５との間の隙間を小さくしてあるため、ウォーム３に加わる噛合反力によりウォーム３及び転がり軸受８が回転中心間距離Ｈが長短となる方向と交差する方向に動くのを抑制することができ、音鳴りを低減できる。また、転がり軸受８の外周部には軟質環１５が保持されているため、ウォーム３に加わる噛合反力によりウォーム３及び転がり軸受８が回転中心間距離Ｈが長短となる方向へ移動するとき、軟質環１５が収容孔７５に押付けられて撓み、ウォーム３及び転がり軸受８の動きを抑制することができ、音鳴りを低減できる。
【００３０】
図４はハウジングの収容孔部分の他の構成を示す拡大断面図である。収容孔７５は図１のように長円形とする他、図４のように軟質環１５の直径よりも大径の真円形とし、転がり軸受８を収容孔７５の中心に対して回転中心間距離Ｈが長くなる側へ偏倚させるように構成してもよい。この構成にあっては、回転中心間距離Ｈが長短となる方向と交差する側の軟質環１５及び収容孔７５間の隙間は前記した長円形の場合に比べて大きくなるが、噛合反力によりウォーム３及び転がり軸受８が動くとき、軟質環１５が収容孔７５に接触するため、音鳴りを低減できる。
【００３１】
尚、以上説明した実施の形態ではウォームの反電動モータ側を支持する軸受として、転がり軸受を用いたが、その他、すべり軸受を用いてもよい。
また、弾性柱体１２は貫通孔を有する円筒形としたが、その他、貫通孔のない中実としてもよい。また、この弾性柱体１２は例えばコイルバネをゴム材料、軟質性の合成樹脂材料が被覆した構成としてもよい。
【００３２】
また、以上説明した実施の形態では、減速歯車機構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】
【００３３】
【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】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３】図１の III−III 線の拡大断面図である。
【図４】ハウジングの収容孔部分の他の構成を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    電動モータ
１ａ  出力軸
３    ウォーム（駆動歯車）
４    ウォームホイール（従動歯車）
５    舵取手段
７    ハウジング
７５  収容孔
８    転がり軸受（軸受）
８１  環状溝
１２  弾性柱体（弾圧手段）
１２ａ  貫通孔
１５  軟質環
Ｈ    回転中心間距離
【図１】
2006036095.tif 000003
【図２】
2006036095.tif 000004
【図３】
2006036095.tif 000005
【図４】
2006036095.tif 000006