(57)【要約】    【課題】組立に手間がかからず安価な電動パワーステアリング装置を提供すること。    【解決手段】操舵補助用の電動モータの動力を操舵機構に伝達するための伝動装置としての減速機１７を備える。減速機１７は、電動モータの出力軸２０に連結されたウォーム軸１８と、ウォーム軸１８と噛み合うウォームホイール１９とを含む。ウォーム軸１８を第１の支持部材５１によって軸方向Ｘに移動可能に弾性支持する。第１の支持部材５１は第１および第２の環状板６１，６２と、環状板６１，６２間に介在する弾性部材６３とを含む。各環状板６１，６２から延設された規制部７１，７２と対応する環状板６２，６１とが、互いに当接することでウォーム軸１８の軸方向の可動量を規制する規制機構Ｒを構成する。【選択図】  図３
2006044571.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵補助用の電動モータと、
電動モータの出力軸に連結されたウォーム軸と、
ウォーム軸と噛み合い操舵機構に繋がるウォームホイールと、
上記ウォーム軸を軸方向に移動可能に弾性支持する支持部材とを備え、
上記支持部材は、ウォーム軸の軸方向の可動量を規制するための規制機構を内蔵す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】
請求項１において、上記支持部材は、ウォーム軸を回転自在に支持する軸受の内輪の端面によって受けられる第１の環状板と、ウォーム軸に形成される位置決め段部を受ける第２の環状板と、第１および第２の環状板間に介在する弾性部材とを含み、
上記規制機構は、第１および第２の環状板の少なくとも一方から延設されて他方に当接可能な規制部を含み、規制部は弾性部材に埋設された電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２において、上記規制部は、第１および第２の環状板からそれぞれ一体に延設される第１および第２の規制部を含み、第１の環状板と第１の規制部とで構成される第１のユニットおよび第２の環状板と第２の規制部とで構成される第２のユニットは、互いに逆向きに配置され且つ周方向に位相をずらして配置された共通のユニットを用いてなる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、電動モータにより操舵補助力を得る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】
自動車用の電動パワーステアリング装置には減速機が用いられている。例えばコラム型ＥＰＳでは、モータの出力軸の回転をウォーム軸およびウォームホイールを介して減速することで、モータの出力を増幅して舵取り機構に伝達し、ステアリング操作をトルクアシストするようにしている。
上記の減速機のウォーム軸の端部は軸受を介して回転自在に支持されている。
【０００３】
従来、一対の環状座金をこれらの間に介在するゴムで互いに接続した支持部材を用いて、ウォーム軸を軸方向に弾性支持する電動パワーステアリング装置が提供されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−２８４０２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の電動パワーステアリング装置では、ウォーム軸の段部が軸受内輪の端面に当接することにより、ウォーム軸の軸方向の可動量（許容される軸方向移動量に相当）を規制している。
したがって、ウォーム軸、支持部材、軸受等を組み合わせてからでないと、ウォーム軸の可動量を計測できなかった。したがって、製造ラインにおいて計測する必要があり、手間がかかって製造コストが高くなっていた。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、組み立てに手間がかからず安価な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】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、操舵補助用の電動モータと、電動モータの出力軸に連結されたウォーム軸と、ウォーム軸と噛み合い操舵機構に繋がるウォームホイールと、上記ウォーム軸を軸方向に移動可能に弾性支持する支持部材とを備え、上記支持部材は、ウォーム軸の軸方向の可動量を規制するための規制機構を内蔵することを特徴とするものである。
【０００７】
本発明では、支持部材が規制機構を内蔵するので、支持部材だけでウォーム軸の可動量を計測することができる。したがって、上記可動量を製造ラインで計測する必要がなく、製造コストを安くすることができる。
また、本発明は、上記支持部材は、ウォーム軸を回転自在に支持する軸受の内輪の端面によって受けられる第１の環状板と、ウォーム軸に形成される位置決め段部を受ける第２の環状板と、第１および第２の環状板間に介在する弾性部材とを含み、上記規制機構は、第１および第２の環状板の少なくとも一方から延設されて他方に当接可能な規制部を含み、規制部は弾性部材に埋設された場合がある。この場合、規制部が弾性部材内に埋設されるので、規制部が原因となる異音や摩耗の発生を抑制することができる。
【０００８】
また、本発明は、上記規制部は、第１および第２の環状板からそれぞれ一体に延設される第１および第２の規制部を含み、第１の環状板と第１の規制部とで構成される第１のユニットおよび第２の環状板と第２の規制部とで構成される第２のユニットは、互いに逆向きに配置され且つ周方向に位相をずらして配置された共通のユニットを用いてなる場合がある。この場合、支持部材内の部品の共通化を通じて製造コストをより安くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の一実施の形態の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１を参照して、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等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結される中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されるピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン歯７ａに噛み合うラック歯８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８とを有している。ピニオン軸７およびラックバー８によりラックアンドピニオン機構からなる操舵機構Ａが構成されている。
【００１０】
ラックバー８は車体に固定されるハウジング９内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラックバー８の両端部はハウジング９の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する車輪１１に連結されている。
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン歯７ａおよびラック歯８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー８の直線運動に変換される。これにより、車輪１１の転舵が達成される。
【００１１】
ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸３ａと、ピニオン軸７に連なる出力軸３ｂとに分割されており、これら入、出力軸３ａ，３ｂはトーションバー１２を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。
トーションバー１２を介する入、出力軸３ａ，３ｂ間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が設けられており、このトルクセンサ１３のトルク検出結果は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１４に与えられる。ＥＣＵ１４では、トルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路１５を介して操舵補助用の電動モータ１６を駆動制御する。電動モータ１６の出力回転が伝動装置としての減速機１７を介して減速されてステアリングシャフト３の出力軸３ｂに伝達され、さらにピニオン軸７を介してラックバー８の直線運動に変換されて、操舵が補助される。
【００１２】
減速機１７は、電動モータ１６により回転駆動される駆動ギヤとしてのウォーム軸１８と、このウォーム軸１８に噛み合うと共にステアリングシャフト３の出力軸３ｂに一体回転可能に連結される従動ギヤとしてのウォームホイール１９を備える。
図２を参照して、ウォーム軸１８は電動モータ１６の出力軸２０と同軸上に配置される。ウォーム軸１８は、その軸長方向に離隔する第１および第２の端部１８ａ，１８ｂを有し、第１および第２の端部１８ａ，１８ｂ間の中間部１８ｃに歯部を有する。
【００１３】
ウォームホイール１９は、ステアリングシャフト３の出力軸３ｂの軸方向中間部に一体回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されている。ウォームホイール１９は、出力軸３ｂに一体回転可能に結合される環状の芯金１９ａと、芯金１９ａの周囲を取り囲み外周に歯部１９ｃを形成した合成樹脂部材１９ｂとを備える。芯金１９ａは、例えば合成樹脂部材１９ｂの樹脂成形時に金型内にインサートされるものである。
【００１４】
ウォーム軸１８およびウォームホイール１９の歯の噛み合い部分Ｂを含む領域にはグリース等の潤滑剤が充填されている。ウォーム軸１８の第１の端部１８ａと電動モータ１６の出力軸２０とは筒状の継手２１を介して同軸上に動力伝達可能に連結されている。
ウォーム軸１８の第１および第２の端部１８ａ，１８ｂは、対応する第１および第２の軸受２２，２３をそれぞれ介して減速機１７のハウジング４０に回転自在に支持されている。第１および第２の軸受２２，２３は例えば玉軸受からなる。
【００１５】
第１および第２の軸受２２，２３の内輪２４，２５が、ウォーム軸１８の対応する第１および第２の端部１８ａ，１８ｂにそれぞれ一体回転可能に嵌合されている。ウォーム軸１８の第１および第２の端部１８ａ，１８ｂにそれぞれ、ウォーム軸１８を軸方向Ｘに弾性支持するための第１および第２の支持部材５１，５２が配置されている。
第１の軸受２２の外輪２６は、減速機１７のハウジング４０の軸受保持孔２７に回転不能に保持されている。第２の軸受２３の外輪２８は、減速機１７のハウジング４０の軸受保持孔２９に回転不能に保持されている。
【００１６】
また、ねじ部材３０が、軸受保持孔２７に連なって形成されるねじ孔３１にねじ込まれることにより、第１の軸受２２がウォーム軸１８の軸方向に位置決めされる。一方、第２の軸受２３は、その外輪２８がハウジング４０の端壁４１の環状の位置決め部３２に当接することで、ウォーム軸１８が軸方向に位置決めされる。これにより、第１および第２の軸受２２，２３間の距離が設定される結果、第１および第２の支持部材５１，５２の付勢力が調整される。調整後のねじ部材３０はロック部材３３により止定される。
【００１７】
ウォーム軸１８の第１の端部１８ａおよび電動モータ１６の出力軸２０が継手２１の対応する端部からそれぞれ嵌め入れられて継手２１に結合している。具体的には、ウォーム軸１８の第１の端部１８ａに設けられるスプライン部１８ｄが軸方向に移動可能に継手２１にスプライン結合される一方、電動モータ１６の出力軸２０が例えば圧入により継手２１に結合される。
【００１８】
拡大図である図３および図４を参照して、第１および第２の軸受２２，２３の内輪２４，２５は、それぞれウォーム軸１８の対応する第１および第２の段部１８ｅ，１８ｆに、所定間隔離隔して対向している。第１および第２の段部１８ｅ，１８ｆは互いに逆向きである。
第１の支持部材５１は、第１の軸受２２の内輪２４の端面２４ａとウォーム軸１８の第１の位置決め段部１８ｅとの間に介在する。第２の支持部材５２は、第２の軸受２３の内輪２５の端面２５ａとウォーム軸１８の第２の位置決め段部１８ｆとの間に介在する。
【００１９】
図３を参照して、上記第１の支持部材５１は、第１の軸受２２の内輪２４の端面２４ａによって受けられる金属製の第１の環状板６１と、ウォーム軸１８の第１の位置決め段部１８ｅを受ける第２の環状板６２と、第１および第２の環状板６１，６２間に介在する例えばゴムを含む弾性部材６３とを含む。
同様に、図４を参照して、第２の支持部材５２は、第１の環状板６１、第２の環状板６２および弾性部材６３を有している。第２の支持部材５２の第１の環状板６１は、第２の軸受２３の内輪２５の端面２５ａによって受けられ、第２の支持部材５２の第２の環状板６２は、ウォーム軸１８の第２の位置決め段部１８ｆを受けている。
【００２０】
図３を参照して、第１の環状板６１は第２の環状板６２側へ延びる第１の規制部７１を延設しており、第２の環状板６２は第１の環状板６１側へ延びる第２の規制部７２を延設している。第１および第２の規制部７１，７２は弾性部材６３内に埋設されている。
第１および第２の規制部７１，７２の高さは互いに等しくされ、その結果、第１の規制部７１の先端と対応する第２の環状板６２との距離、および第２の規制部７２の先端と対応する第１の環状板６１との距離は、互いに等しい距離ｄとされている。
【００２１】
ウォーム軸１８が軸方向Ｘの何れか一方に移動すると、その移動方向に対応する支持部材５１又は５２において、弾性部材６３が圧縮されて第１および第２の環状板６１，６２が互いに近づき、各規制部７１，７２が対応する環状板６２，６１にそれぞれ当接することで、ウォーム軸１８のその移動方向への移動が規制される。したがって、上記距離ｄがウォーム軸１８の軸方向Ｘの一方および他方のそれぞれへの可動量（許容移動量）に相当することになる。
【００２２】
各規制部７１，７２と各規制部７１，７２にそれぞれ当接する第２および第１の環状板６２，６１とで、ウォーム軸１８の軸方向の可動量を規制するための規制機構Ｒがそれぞれ構成されている。規制機構Ｒは各支持部材５１，５２に内蔵されている。
図５に示すように、第１の規制部７１は、第１の環状板６１と同心の円周上に周方向Ｃに等間隔で配置される円弧状突起からなる。同様に、第２の規制部７２は、第２の環状板６２と同心の円周上に周方向Ｃに等間隔で配置される円弧状突起からなる。
【００２３】
図３および図４に示すように、各支持部材５１，５２において、第１の環状板６１と第１の規制部７１とで構成される第１のユニットＵ１、および第２の環状板６２と第２の規制部７２とで構成される第２のユニットＵ２は、互いに逆向きに配置されると共に、図５に示すように、周方向Ｃに位相をずらして配置された共通のユニットを用いてなり、部品の共通化を通じて製造コストの低減が図られている。
【００２４】
本実施の形態によれば、第１および第２の支持部材５１，５２がそれぞれ規制機構Ｒを内蔵するので、第１および第２の支持部材５１，５２だけでウォーム軸１８の可動量を計測することができる。したがって、上記可動量を製造ラインで計測する必要がなく、製造コストを安くすることができる。
また、第１および第２の規制部７１，７２が弾性部材６３内に埋設されるので、第１および第２の規制部７１，７２が原因となる異音や摩耗の発生を抑制することができる。
【００２５】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、第１および第２のユニットＵ１，Ｕ２を相異なる仕様としてもよい。その場合、例えば、第１および第２の規制部７１，７２を互いに径の異なる環状突起としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施の形態の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】電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。
【図３】電動パワーステアリング装置の要部の拡大断面図である。
【図４】電動パワーステアリング装置の別の要部の拡大断面図である。
【図５】第１の支持部材の断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    電動パワーステアリング装置
２    操舵部材
３    ステアリングシャフト
５    中間軸
７    ピニオン軸
８    ラックバー
１０  タイロッド
１１  車輪
Ａ    操舵機構
１６  電動モータ
１７  減速機（伝動装置）
１８  ウォーム軸
１８ａ  第１の端部
１８ｂ  第２の端部
１８ｃ  中間部
１８ｄ  スプライン部
１８ｅ  第１の位置決め段部
１８ｆ  第２の位置決め段部
１９  ウォームホイール
２２  第１の軸受
２３  第２の軸受
２４，２５  内輪
２４ａ，２５ａ  端面
５１  第１の支持部材
５２  第２の支持部材
６１  第１の環状板
６２  第２の環状板
６３  弾性部材
７１  第１の規制部
７２  第２の規制部
Ｒ    規制機構
Ｘ    軸方向
Ｃ    周方向
Ｕ１  第１のユニット
Ｕ２  第２のユニット
【図１】
2006044571.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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