(57)【要約】【課題】  ウォームとウォームホイールとの間のバックラッシュを簡単な構造で除去することが可能で、安定した予圧荷重を与えることができ、大きな衝撃や振動がウォームホイールに加えられても、歯打ち音の発生を抑えることが可能な電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】  ウォーム軸２３を、軸方向中央位置Ｆを支点として、−Ｚ方向に角度αだけ傾動すると、ウォーム２３１の中心軸線２３０の両側の歯先寄りの位置５２、５３が、ウォームホイール２２の歯幅ｂの両端寄りの位置５４、５５で歯当たりすることになる。歯幅ｂの両端寄りの位置５４、５５で歯当たりするため、Ｚ方向に対する支持剛性が高いため、ウォームホイール２２からＺ方向の大きな力が作用しても、歯打ち音は発生しない。【選択図】        図７
2006103391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤハウジング、
上記ギヤハウジングに設けられ、ステアリングホイールに付与された操舵トルクに対応する補助操舵トルクを発生させるアクチュエータ、
上記アクチュエータの出力軸に連結されたウォーム、
上記ウォームに噛み合い、上記ウォームの回転を減速してステアリングシャフトに伝達するウォームホイール、
上記ウォームを、上記ウォームの中心軸線を通り、上記ウォームホイールの中心軸線に平行な平面内でのみ変位可能に上記ギヤハウジングに回転可能に軸支する軸受、
上記ギヤハウジングに設けられ、上記ウォームを上記変位方向に付勢するための予圧付与機構を備えたこと
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に記載された電動パワーステアリング装置において、
上記予圧付与機構は、上記ウォームとウォームホイールが噛み合った時に、上記ウォームとウォームホイールの中心間距離を離間させる方向の反力が小さくなる方向に付勢すること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載された電動パワーステアリング装置において、
上記軸受は、上記アクチュエータの出力軸との連結側を軸支する第一の軸受と、上記ウォームの反連結側を軸支する第二の軸受で構成され、
上記第一の軸受の内輪の内径と上記ウォームの外径との間には、上記ウォームを上記第一の軸受の内輪に対して傾斜可能に支持するための隙間が形成され、
上記第二の軸受の近傍に上記予圧付与機構が設けられていること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項３に記載された電動パワーステアリング装置において、
上記隙間には弾性体が挿入されていること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４のいずれかに記載された電動パワーステアリング装置において、
上記第一の軸受の内輪の両端面と上記ウォームとの間には弾性体が挿入され、
上記ウォームを上記第一の軸受の内輪に対して上記ウォームの中心軸線方向に所定の範囲で変位可能にしていること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載された電動パワーステアリング装置において、
上記予圧付与機構は、上記ウォームの反連結側を回転可能に軸支する通孔を有し、上記変位方向にのみ変位可能に上記ギヤハウジングに支持された予圧パッドを備え、
該予圧パッドの周囲に設けられた付勢部材が、上記ウォームを上記予圧パッドを介して付勢すること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載された電動パワーステアリング装置において、
上記第二の軸受の内輪の内径と上記ウォームの外径との間には弾性材製のブッシュが介挿されていること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
請求項１から請求項７までのいずれかに記載された電動パワーステアリング装置において、
上記ギヤハウジングにはホルダが固定され、
上記予圧パッドは、上記ウォームの中心軸線方向に関する変位を阻止した状態で、かつ、上記変位方向への所定値以上の変位を規制した状態で上記ホルダに支持されていること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８までのいずれかに記載された電動パワーステアリング装置において、
上記予圧パッドが合成樹脂で形成されていること
を特徴とす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】
本発明は電動パワーステアリング装置、特に、補助操舵力を伝達するウォームギヤ減速機のバックラッシュを除去して、車輪から大きな衝撃や振動がウォームホイールに伝達されても、ウォームギヤ減速機の歯打ち音を抑制するようにした電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステアリングホイールの操舵トルクを検出し、アクチュエータによって回転駆動されるウォームの回転を、ウォームホイールを介してステアリングシャフトに伝達し、ステアリングホイールに付与された操舵力を補助して、ステアリングホイールの操作を楽に行うようにした操舵力補助装置を有する電動パワーステアリング装置がある。
【０００３】
このような、電動パワーステアリング装置においては、ウォームとウォームホイールとの間に大きなバックラッシュがあると、ウォームとウォームホイールの歯面同士が互いに衝突して、耳障りな歯打ち音が発生し、その音が車両の運転者に異常音として認識されるという問題がある。特許文献１、特許文献２には、上記バックラッシュを小さくすることを考慮した電動パワーステアリング装置が開示されている。
【０００４】
特許文献１の電動パワーステアリング装置は、ウォームをウォームホイールの中心に近づく方向に予圧することによって、ウォームとウォームホイールとの間のバックラッシュを除去するものである。しかし、ウォームホイールの歯すじは、ウォームホイールの中心軸線に対して傾斜しているため、車輪に大きな衝撃や振動が加えられると、上記予圧方向に対して直交する方向（ウォームの中心軸線を通り、ウォームホイールの中心軸線に平行な平面に平行な方向）に力が作用するが、特許文献１の予圧方法では、予圧方向に対して直交する方向の支持剛性が弱いため、歯打ち音が発生する場合があった。
【０００５】
また、特許文献２の電動パワーステアリング装置は、ウォームをウォームホイールの中心に近づく方向と、その中心に近づく方向と直交する方向の両方の方向に予圧することによって、ウォームとウォームホイールとの間のバックラッシュを除去するものであるが、バックラッシュを除去するための構造が複雑になるという不具合があった。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２４９０５６号公報
【特許文献２】特開２００１−１０８０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、ウォームとウォームホイールとの間のバックラッシュを簡単な構造で除去することが可能で、安定した予圧荷重を与えることができ、大きな衝撃や振動がウォームホイールに加えられても、歯打ち音の発生を抑えることが可能な電動パワーステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、ギヤハウジング、上記ギヤハウジングに設けられ、ステアリングホイールに付与された操舵トルクに対応する補助操舵トルクを発生させるアクチュエータ、上記アクチュエータの出力軸に連結されたウォーム、上記ウォームに噛み合い、上記ウォームの回転を減速してステアリングシャフトに伝達するウォームホイール、上記ウォームを、上記ウォームの中心軸線を通り、上記ウォームホイールの中心軸線に平行な平面内でのみ変位可能に上記ギヤハウジングに回転可能に軸支する軸受、上記ギヤハウジングに設けられ、上記ウォームを上記変位方向に付勢するための予圧付与機構を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００９】
第２番目の発明は、第１番目の発明の電動パワーステアリング装置において、上記予圧付与機構は、上記ウォームとウォームホイールが噛み合った時に、上記ウォームとウォームホイールの中心間距離を離間させる方向の反力が小さくなる方向に付勢することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１０】
第３番目の発明は、第１番目または第２番目のいずれかの発明の電動パワーステアリング装置において、上記軸受は、上記アクチュエータの出力軸との連結側を軸支する第一の軸受と、上記ウォームの反連結側を軸支する第二の軸受で構成され、上記第一の軸受の内輪の内径と上記ウォームの外径との間には、上記ウォームを上記第一の軸受の内輪に対して傾斜可能に支持するための隙間が形成され、上記第二の軸受の近傍に上記予圧付与機構が設けられていることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１１】
第４番目の発明は、第３番目の発明の電動パワーステアリング装置において、上記隙間には弾性体が挿入されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１２】
第５番目の発明は、第３番目または第４番目のいずれかの発明の電動パワーステアリング装置において、上記第一の軸受の内輪の両端面と上記ウォームとの間には弾性体が挿入され、上記ウォームを上記第一の軸受の内輪に対して上記ウォームの中心軸線方向に所定の範囲で変位可能にしていることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１３】
第６番目の発明は、第１番目から第５番目までのいずれかの発明の電動パワーステアリング装置において、上記予圧付与機構は、上記ウォームの反連結側を回転可能に軸支する通孔を有し、上記変位方向にのみ変位可能に上記ギヤハウジングに支持された予圧パッドを備え、該予圧パッドの周囲に設けられた付勢部材が、上記ウォームを上記予圧パッドを介して付勢することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１４】
第７番目の発明は、第１番目から第６番目までのいずれかの発明の電動パワーステアリング装置において、上記第二の軸受の内輪の内径と上記ウォームの外径との間には弾性材製のブッシュが介挿されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１５】
第８番目の発明は、第１番目から第７番目までのいずれかの発明の電動パワーステアリング装置において、上記ギヤハウジングにはホルダが固定され、上記予圧パッドは、上記ウォームの中心軸線方向に関する変位を阻止した状態で、かつ、上記変位方向への所定値以上の変位を規制した状態で上記ホルダに支持されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１６】
第９番目の発明は、第１番目から第８番目までのいずれかの発明の電動パワーステアリング装置において、上記予圧パッドが合成樹脂で形成されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の電動パワーステアリング装置では、ウォームホイールの歯幅の両端寄りの位置でウォームの歯がウォームホイールの歯に歯当たりするため、安定した予圧荷重を与えることができ、ウォームの円周方向に対する支持剛性が高いため、ウォームホイールから大きな力が作用しても、歯打ち音が発生しない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。図１は本発明の電動パワーステアリング装置の全体を示し、一部を切断した正面図である。図２は図１のＡ−Ａ線で断面した部分断面図である。図３（１）は図２のＰ部拡大断面図である。図３（２）は図２のＳ部拡大断面図である。図４は図２のＢ−Ｂ断面図である。
【００１９】
図５は、ホルダ、予圧パッド、捩りコイルばねを組付けた予圧付与機構をギヤハウジングから取り出して示す斜視図である。図６は図５の分解斜視図である。図７は図２のＣ−Ｃ断面図である。図８（１）は、ウォームとウォームホイールの噛み合い部を拡大して示す図７のＲ矢視図である。図８（２）は、図８（１）のＴ方向から見たウォームホイールの斜視図である。
【００２０】
本発明の電動パワーステアリング装置は、車体後方側（図１の右側）にステアリングホイール１１を固定したステアリングシャフト１２と、このステアリングシャフト１２を挿通したステアリングコラム１３と、このステアリングシャフト１２に補助トルクを付与する為のアシスト装置２０と、このステアリングシャフト１２の車体前方側（図１の左側）に、図示しないラック／ピニオン機構を介して連結されたステアリングギヤ３０とを備える。
【００２１】
ステアリングシャフト１２は、アウターシャフト１２Ａとインナーシャフト１２Ｂとを、スプライン係合により、回転力を伝達自在に、かつ軸方向に関して相対変位可能に組み合わせて成る。また、上記アウターシャフト１２Ａの車体前方側とインナーシャフト１２Ｂの車体後方側とをスプライン係合させると共に、合成樹脂を介して結合している。従って、上記アウターシャフト１２Ａとインナーシャフト１２Ｂとは、衝突時にはこの合成樹脂を破断させて、全長を縮めることができる。
【００２２】
また、上記ステアリングシャフト１２を挿通した筒状のステアリングコラム１３は、アウターコラム１３Ａとインナーコラム１３Ｂとをテレスコピック移動可能に組み合わせて成り、軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプシブル構造としている。そして、上記インナーコラム１３Ｂの車体前方側端部を、ギヤハウジング２１の車体後方側端面に結合固定している。また、上記インナーシャフト１２Ｂの車体前方側端部を、このギヤハウジング２１の内側に通し、後記するウォームホイールに連結している。
【００２３】
ステアリングコラム１３は、その中間部を支持ブラケット１４により、ダッシュボードの下面等、車体１８の一部に支承している。また、この支持ブラケット１４と車体１８との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット１４に車体前方側に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット１４が上記係止部から外れ、車体前方側に移動するようにしている。
【００２４】
また、上記ギヤハウジング２１の上端部も、上記車体１８の一部に支承している。また、本実施形態の場合には、チルト機構及びテレスコピック機構を設けることにより、上記ステアリングホイール１１の車体前後方向位置及び高さ位置の調節を自在としている。このようなチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。
【００２５】
また、上記インナーシャフト１２Ｂの車体前方側端部で、上記ギヤハウジング２１の車体前方側端面から突出した部分は、自在継手１５を介して、中間シャフト１６の後端部に連結している。また、この中間シャフト１６の前端部に、別の自在継手１７を介して、ステアリングギヤ３０の入力軸３１を連結している。図示しないピニオンが、この入力軸３１に結合している。また、図示しないラックが、このピニオンに噛み合っている。
【００２６】
なお、上記各自在継手１５、１７に、地面から車輪を介して中間シャフト１６に加わった振動が、上記ステアリングホイール１１に迄伝達されるのを防止する為の振動吸収装置を設けることもできる。
【００２７】
また、上記アシスト装置２０は、インナーシャフト１２Ｂの一部に外嵌固定自在なウォームホイール２２と、ウォーム軸２３と、予圧付与機構２４とを備える。このうちの予圧付与機構２４は、弾性体である捩りコイルばね２５と、単一の部材である予圧パッド２６とを備える。更に、上記アシスト装置２０は、玉軸受２７、２８を備える。
【００２８】
また、上記ステアリングシャフト１２の中間部の周囲に、図示しないトルクセンサを設けて、上記ステアリングホイール１１からこのステアリングシャフト１２に加えられるトルクの方向と大きさとを検出し、この検出信号に応じて、電動モータ２９を駆動し、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。
【００２９】
また、上記ウォームホイール２２とウォーム軸２３とは、上記ギヤハウジング２１の内側に設けて、ウォームホイール２２とウォーム軸２３の中間部に形成したウォーム２３１とを噛合させている。本実施形態では、ウォーム２３１は、右ねじれウォームの場合を示しているが、左ねじれウォームでもよい。また、上記電動モータ２９は、このギヤハウジング２１に固定されたケース２９１と、このケース２９１の内周面に設けた図示しない永久磁石製のステ一夕と、このケース２９１の内側に設けた回転軸２９２と、この回転軸２９２の中間部にステ一夕と対向する状態で設けた図示しないロータとを備える。
【００３０】
更に、本実施形態の場合には、上記ウォーム軸２３の基端部（図２、３の左端部）内周面に設けた雌スプライン部２３２と、上記回転軸２９２の先端部に設けた雄スプライン部２９３とをスプライン係合させて、これらウォーム軸２３、回転軸２９２の端部同士を、スプライン係合により連結している。この構成により、ウォーム軸２３は回転軸２９２と共に回転する。
【００３１】
また、上記玉軸受（第一の軸受）２７は、上記ギヤハウジング２１の内側に、上記ウォーム軸２３の基端部を、回転自在に軸支する為のものである。この玉軸受２７は単列深溝型で、各玉２７１の転動面と、外輪２７２の内周面に設けた外輪軌道、及び内輪２７３の外周面に設けた内輪軌道とを、各玉２７１毎に、それぞれ１点ずつで接触させている。
【００３２】
また、この内輪２７３を、上記ウォーム軸２３の基端寄りの外周面で、軸方向に関して上記スプライン係合部と一致する部分に外嵌している。そして、このスプライン係合部の軸方向中央位置と玉軸受２７の軸方向中央位置とを、ほぼ一致させている。また、上記内輪２７３の内周面と上記ウォーム軸２３の外周面との間に微小隙間を設けることにより、上記玉軸受２７に対する上記ウォーム軸２３の所定の範囲での傾きを自在としている。
【００３３】
ウォーム軸２３の外周面であって、玉軸受２７の内輪２７３の径方向内方側には、周方向溝４６が設けられている。この周方向溝４６に、弾性体としてのＯリング４７が組み込まれている。このＯリング４７は、玉軸受２７の内輪２７３とウォーム軸２３の間で圧縮され、ウォーム軸２３のラジアル方向の変位に対して、全周において均一な反発力を発生する。
【００３４】
従って、路面からの入力等による軽負荷がウォーム軸２３にかかると、ラジアル方向の荷重が発生して、ウォーム軸２３が変位するが、弾性体（Ｏリング４７）によりその荷重を受ける為、ウォーム軸２３と玉軸受２７の内輪２７３とが直接接触することが無く、両者の金属打音が発生することがない。
【００３５】
また、電動モータ２９のアシスト等により発生する重負荷がウォーム軸２３にかかると、ウォーム軸２３と玉軸受２７の内輪２７３が接触して荷重を受けるが、弾性体（Ｏリング４７）によりその速度は減衰している為、接触音が問題になることはない。さらに、ウォーム軸２３は、玉軸受２７から均一な荷重を受ける為、玉軸受２７に対してウォーム軸２３を良好に保持することが出来る。なお、Ｏリング４７が組み込まれている周方向溝４６は、玉軸受２７の内輪２７３に形成してもよい。
【００３６】
ウォーム軸２３の基端部（図２、図３（１）の左端部）外周面は、雄ねじ部を形成しない円筒面としている。そして、この円筒面を外周面に有する筒部２３８の基端寄り部分に、抑え部材４３を外嵌している。抑え部材４３は、全体を円筒状に形成したもので、基端部外周面に外向鍔部４３１を設けている。また、この抑え部材４３の基端面に、軸方向に突出する薄肉の円筒部４３２を形成している。
【００３７】
そして、上記筒部２３８の外周面に上記抑え部材４３を外嵌した状態で、この抑え部材４３に設けた円筒部４３２の先端縁を、上記ウォーム軸２３の基端部外周面に全周にわたり形成した係止溝２３９にカシメることにより、上記筒部２３８に上記抑え部材４３を結合固定している。
【００３８】
そして、上記玉軸受２７を構成する内輪２７３の軸方向両端面と、上記抑え部材４３の外周面に形成した外向鍔部４３１の片面（図３の右側面）、及び上記ウォーム軸２３の基端寄りの外周面に設けた鍔部２３３の側面との間に、それぞれ一対の係止リング４５、４５と、これら両係止リング４５、４５の間に設けた弾性材製の筒状部材４４、４４とを設けている。そして、上記抑え部材４３に設けた外向鍔部４３１の片面と上記ウォーム軸２３に設けた鍔部２３３の側面との間に上記内輪２７３を、この内輪２７３の両側に設けた係止リング４５、４５と筒状部材４４、４４とを介して、弾性的に挟持している。
【００３９】
そして、上記玉軸受２７に対する上記ウォーム軸２３の、軸方向に関する所定の範囲での変位を自在としている。筒状部材４４、４４の材質は、ゴムや合成樹脂、または皿ばね等の金属を用いることができる。また、本実施形態の場合には、この玉軸受２７の内部に、Ｃ２またはＣ３程度の、径方向の隙間を設けている。
【００４０】
また、この玉軸受２７を構成する外輪２７２を、上記ギヤハウジング２１の一部に設けた支持孔２１１の内周面に外嵌固定している。また、この外輪２７２の軸方向一端面（図２、３の右端面）を、この支持孔２１１の内周面に設けた段部２１２に突き当てると共に、上記外輪２７２の軸方向他端面（図２、３の左端面）を、この内周面に係止した係止リング２１３により抑え付けている。
【００４１】
また、上記玉軸受（第二の軸受）２８は、上記ギヤハウジング２１の内側に、上記ウォーム軸２３の先端部（図２、図３（２）の右端部）を、回転自在に支持する為のものである。この玉軸受２８は単列深構型で、各玉２８１の転動面と、外輪２８２の内周面に設けた外輪軌道及び内輪２８３の外周面に設けた内輪軌道とを、各玉２８１毎にそれぞれ１点ずつで接触させている。そして、上記玉軸受２８を構成する外輪２８２を、上記ギヤハウジング２１の内側に固定したホルダ４１に固定している。
【００４２】
このホルダ４１は、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成しており、このホルダ４１の片半部（図２、図３（２）の左半部）内周面に設けた大径部４１１に、上記外輪２８２を内嵌固定している。また、上記ウォーム軸２３の先端寄り部分の外周面で、上記ウォーム２３１から外れた部分に設けた大径部２３４に、弾性材製のブッシュ４２を外嵌している。このブッシュ４２は、全体を円筒状に形成している。
【００４３】
また、上記大径部２３４を内嵌する為のブッシュ４２の中間部外周面に、外向鍔部４２１を形成している。そして、この外向鍔部４２１の内側面を、玉軸受２８を構成する内輪２８３の軸方向一端面（図２、図３（２）の左端面）に突き当てている。また、本実施形態の場合には、上記ブッシュ４２の内周面は、内向鍔部を形成していない、単なる円筒面としている。
【００４４】
そして、このブッシュ４２の内側に、上記ウォーム軸２３の大径部２３４を緩く挿通すると共に、このブッシュ４２の軸方向一端部（図２、図３（２）の右端部）から、上記ウォーム軸２３の先端部を突出させている。また、このブッシュ４２の軸方向中間部に、上記玉軸受２８を構成する内輪２８３を外嵌固定している。
【００４５】
また、上記ブッシュ４２の内周面と上記大径部２３４の外周面との間に、微小隙間を設けることにより、このブッシュ４２に対する上記ウォーム軸２３の所定の範囲での傾きを自在としている。
【００４６】
また、このウォーム軸２３に設けた大径部２３４と、この大径部２３４よりも先端側に設けた小径部２３５とは、テーパ面２３６により連続させている。また、上記ウォーム軸２３の先端面と上記小径部２３５との連続部に、テーパ面２３７を設けている。
【００４７】
一方、上記小径部２３５を、予圧パッド２６に挿入している。この予圧パッド２６は、固体潤滑材を混入した合成樹脂により形成されている。そして、上記ホルダ４１の他端面（図２、図３（２）の右端面）と、上記ギヤハウジング２１の一部に設けた凹孔２１４の底面との間に、上記予圧パッド２６を設けている。
【００４８】
また、この予圧パッド２６の中心部に、軸方向に貫通する通孔２６１を形成すると共に
、この通孔２６１の内側に上記ウォーム軸２３の小径部２３５を挿入自在としている。この通孔２６１の内周面は、上記ウォーム軸２３の小径部２３５を支持する滑り軸受としての機能を有する。
【００４９】
また、上記通孔２６１のうち、上記電動モータ２９（図２、図３（２））側の内周面を、開口端に向かう程直径が大きくなったテーパ面２６２（図３（２））としている。このテーパ面２６２の開口部の直径は、上記ウォーム軸２３の先端部に設けた小径部２３５の直径よりも０．５ｍｍ以上大きくしている。また、上記予圧パッド２６は、上記凹孔２１４の内側に、所定の範囲での変位を自在に支持している。
【００５０】
更に、本実施形態の場合には、上記ギヤハウジング２１の一部に固定する為のホルダ４１と、予圧パッド２６と、捩りコイルばね２５とを、図４〜６に詳示する様に組み合わせている。このうちのホルダ４１は、図６に詳示する様に、中心部に断面矩形状の通孔４１２を形成している。また、このホルダ４１の軸方向片面（図６の表側面）で、この通孔４１２の開口周辺部に位置する４個所位置に、それぞれ２個ずつの第一、第二の突部４１３、４１３、及び４１４、４１４を形成している。
【００５１】
このうちの第一の突部４１３、４１３は、ウォーム軸２３の中心軸線２３０を挟んで−Ｚ側（図４〜６の左側）に存在し、第二の突部４１４、４１４は、ウォーム軸２３の中心軸線２３０を挟んで、この第一の突部４１３、４１３とは反対側の＋Ｚ側（図４〜６の右側）に存在する。また、上記第一、第二の突部４１３、４１３、４１４、４１４の外径側側面に、互いに同心の部分円筒面部４１５ａ、４１５ａ、４１５ｂ、４１５ｂを、それぞれ設けている。更に、これら各第二の突部４１４、４１４の先端寄り部分で、＋Ｚ側の側面に、＋Ｚ側に突出する係止突部４１６、４１６を設けている。
【００５２】
一方、上記予圧パッド２６の外周面で、上記＋Ｚ側の部分に設けた第一部分円筒面部２６３の円弧方向中間部に、幅の狭い突部２６４を設けると共に、この突部２６４の先端面を、この第一部分円筒面部２６３と同心の第三部分円筒面部２６５としている。また、上記予圧パッド２６の外周面の径方向反対側２個所位置に、それぞれ平面部２６６、２６６を設けている。
【００５３】
更に、これら各平面部２６６、２６６のうち、上記＋Ｚ側の一端部（図４〜６の右端部）で、上記ホルダ４１側の軸方向片半部（図４〜６の裏側半部）に、一対の腕部２６７、２６７を形成している。また、上記予圧パッド２６の外周面で上記＋Ｚ側部分の、上記ホルダ４１と反対側の軸方向一端部（図４〜６の表側端部）に、外径側に突出する係止突部２６８を設けている。
【００５４】
そして、ホルダ４１に予圧パッド２６を組み合わせると共に、これらホルダ４１、予圧パッド２６の周囲に捩りコイルばね２５を設けたものを上記ギヤハウジング２１の内側に組み付けた状態で、この予圧パッド２６の中心部に設けた通孔２６１の内側にウォーム軸２３の先端部を挿通することにより、このウォーム軸２３に、−Ｚ方向の弾力を付与している。
【００５５】
ホルダ４１と予圧パッド２６と捩りコイルばね２５とを組み合わせるには、先ず、このホルダ４１の各第二の突部４１４、４１４の片面（図４〜６の右側面）とこれら各第二の突部４１４、４１４に設けた係止突部４１６、４１６の片面（図４〜６の裏側面）とに、上記予圧パッド7２６に設けた各腕部２６７、２６７の側面を対向させた状態で、ホルダ４１と予圧パッド２６とを組み合わせる。ホルダ４１と予圧パッド２６とをこのように組み合わせた状態で、このホルダ４１に対するこの予圧パッド２６の軸方向に関する変位が阻止される。
【００５６】
次いで、このホルダ４１の一部に設けた、互いに隣り合う第一、第二の突部４１３、４１３、４１４、４１４の間部分に、上記捩りコイルばね２５の両端部に設けた各係止部２５１、２５１を配置しつつ、上記各第一、第二の突部４１３、４１３、４１４、４１４の外径側側面と上記予圧パッド２６の外周面とに、上記捩りコイルばね２５を外嵌する。この予圧パッド２６に設けた第三部分円筒面部２６５がこの捩りコイルばね２５の内周縁に接触しない状態では、この予圧パッド２６に設けた通孔２６１の中心軸は、上記ホルダ４１の中心軸に対し、−Ｚ側（図４〜６の左側）に片寄っている。
【００５７】
この為、このホルダ４１に上記予圧パッド２６と捩りコイルばね２５とを組み合わせた状態で、このホルダ４１を上記ギヤハウジング２１の所定部分に固定し、更に、上記予圧パッド２６に設けた通孔２６１に上記ウォーム軸２３の先端部の小径部２３５を挿入すると、この予圧パッド２６に設けた第三部分円筒面部２６５により上記捩りコイルばね２５の直径が弾性的に押し広げられる。そして、この捩りコイルばね２５が巻き戻る（直径を縮める）方向に弾性復帰する傾向となることにより、この捩りコイルばね２５から上記予圧パッド２６に、−Ｚ方向の弾力が付与される。
【００５８】
上記予圧パッド２６にこの−Ｚ方向の弾力を付与することにより、上記したように、内輪２７３の内周面と上記ウォーム軸２３の外周面との間に微小隙間があり、上記玉軸受２７に対する上記ウォーム軸２３の所定の範囲での傾きが自在なため、玉軸受２７の軸方向中央位置Ｆ（図７）を支点として、上記ウォーム軸２３は、−Ｚ方向に角度α（図７）だけ矢印Ｕ方向に傾動する。そして、このウォーム軸２３のウォーム２３１と上記ウォームホイール２２の歯面同士を、予圧を付与した状態で当接させる。
【００５９】
図８（１）、（２）に示すように、本実施形態では、ウォーム２３１は、右ねじれウォームの場合を示しているが、ウォーム２３１及びウォームホイール２２の歯すじが、進み角γ（図７）分だけ、各々の中心軸線２３０、２２０に対して傾斜して形成されている。
従って、ウォーム軸２３を、軸方向中央位置Ｆを支点として、−Ｚ方向に角度αだけ傾動すると、図７、図８（２）に示すように、ウォーム２３１の中心軸線２３０を挟んだ両側の歯面であって、半径方向外側の歯先５１寄りの位置５２、５３が、ウォームホイール２２の歯幅ｂの両端寄りの歯面の位置５４、５５で歯当たりすることになる。
【００６０】
従来のように、ウォーム２３１をウォームホイール２２の中心に近付ける方向に予圧する方法では、ウォーム２３１とウォームホイール２２の歯当たり位置が、ウォームホイール２２の歯幅ｂの中央部に集中するため、Ｚ方向に対する支持剛性が低く、ウォームホイール２２からＺ方向の力が作用すると、歯打ち音が発生する場合があった。本実施形態では、ウォームホイール２２の歯幅ｂの両端寄りの位置５４、５５の二箇所で歯当たりするため、Ｚ方向に対する支持剛性が高く、ウォームホイール２２からＺ方向の大きな力が作用しても、歯打ち音は発生しない。
【００６１】
また、図８（１）に示すように、本実施形態の右ねじれウォームの場合には、−Ｚ方向に予圧を付与しているが、−Ｚ方向に予圧を付与すると、ウォーム２３１は図８（１）に示す矢印Ｖ１方向に移動し、ウォーム２３１の歯先５１寄りの歯面が、ウォームホイール２２の歯底５６寄りの歯面に歯当たりするため、ウォーム２３１とウォームホイール２２が噛み合って駆動力を伝達する時、歯面に垂直な力Ｆｎ１が作用する。
【００６２】
この力Ｆｎ１は、ウォーム２３１の中心軸線２３０に平行な軸方向の力Ｆｘ１と、ウォーム２３１の中心軸線２３０に直交する円周方向の力Ｆｙ１に分解される。歯面に垂直な力Ｆｎ１のベクトルが、Ｘ方向に対して傾斜する角度をβ１とすると、Ｆｘ１＝Ｆｎ１ｃｏｓβ１、Ｆｙ１＝Ｆｎ１ｓｉｎβ１となる。
【００６３】
しかし、右ねじれウォームの場合に、＋Ｚ方向に予圧を付与すると、ウォーム２３１は図８（１）に示す矢印Ｖ２方向に移動し、ウォーム２３１の歯底５８寄りの歯面が、ウォームホイール２２の歯先５７寄りの歯面に歯当たりするため、ウォーム２３１とウォームホイール２２が噛み合って駆動力を伝達する時、歯面に垂直な力Ｆｎ２が作用する。
【００６４】
この歯面に垂直な力Ｆｎ２は、ウォーム２３１の中心軸線２３０に平行な軸方向の力Ｆｘ２と、ウォーム２３１の中心軸線２３０に直交する円周方向の力Ｆｙ２に分解される。歯面に垂直な力Ｆｎ２のベクトルが、Ｘ方向に対して傾斜する角度をβ２とすると、Ｆｘ２＝Ｆｎ２ｃｏｓβ２、Ｆｙ２＝Ｆｎ２ｓｉｎβ２となる。
【００６５】
歯面に垂直な力Ｆｎ１のベクトルが、Ｘ方向に対して傾斜する角度β１は、歯面に垂直な力Ｆｎ２のベクトルが、Ｘ方向に対して傾斜する角度をβ２よりもかなり小さいので、ウォーム２３１の中心軸線２３０に直交する円周方向の力Ｆｙ１は小さくなり、ウォーム２３１をウォームホイール２２から引き離す方向の力の成分が小さくなるため、ウォームホイール２２から大きな力が作用しても、ウォーム２３１がウォームホイール２２から逃げないため、歯打ち音が発生しにくく、好ましい。
【００６６】
左ねじれウォームの場合には、右ねじれウォームの場合とは逆の＋Ｚ方向に予圧を付与すれば、ウォーム２３１をウォームホイール２２から引き離す方向の力の成分が小さくなるので、好ましい。
【００６７】
本実施形態の場合には、ギヤハウジング２１の内面とウォーム軸２３の外周面との間に、捩りコイルばね２５と予圧パッド２６とを設けるだけで良い為、電動パワーステアリング装置の組立作業を容易に行なえる。更に、上記ギアハウジング２１の一部が大きく張り出したり、大型化することを解消し、自動車の限られた空間での部品の効率の良い設置が可能になる。
【００６８】
特に、本実施形態の場合には、上記ウォーム軸２３の先端部に、（玉軸受２８を介することなく）単一の部材から成る予圧パッド２６のみを介して、上記捩りコイルばね２５の弾力を付与している為、この捩りコイルばね２５を収納する凹孔２１４の内部空間の容積を小さくできる。
【００６９】
また、本実施形態の場合には、上記予圧パッド２６と捩りコイルばね２５との接触部を円弧状としている。この為、これら予圧パッド２６と捩りコイルばね２５との位置関係が多少ずれた場合でも、この掠りコイルばね２５から予圧パッド２６に向けて付与する弾力の方向を、ほぼ一定にできる。また、本実施形態の場合には、上記予圧パッド２６の外周面と、捩りコイルばね２５の内周縁との当接部の円弧方向の長さを、この捩りコイルばね２５の１巻きの長さに関して十分に小さくしている。この為、この捩りコイルばね２５から上記予圧パッド２６に、上記−Ｚ方向の弾力を、効率良く付与できる。
【００７０】
尚、上記予圧パッド２６の通孔２６１にその先端部を挿入したウォーム軸２３は、電動モータ２９の回転軸２９２やウォームホイール２２の回転変動に伴って、上記玉軸受２８の径方向に変位する。そして、これに伴って、上記予圧パッド２６が変位する際に、この予圧パッド２６の周囲に設けた上記捩りコイルばね２５が捻られると、これら予圧パッド２６、捩りコイルばね２５同士の間での摩擦が増大する傾向となる。また、この摩擦の増大量は、上記予圧パッド２６の変位方向により異なる。この様な摩擦の増大は、捩りコイルばね２５よりウォーム軸２３に付与する弾力が不適切に変化する原因となる為、好ましくない。
【００７１】
これに対して、本実施形態の場合には、上記予圧パッド２６を、個体潤滑材を混入した合成樹脂製としている為、上記摩擦の増大を抑えることができ、上記ウォーム軸２３に所定の弾力を、より安定して付与できる。
【００７２】
また、上記捩りコイルばね２５を構成する各１巻きの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素の表面とが軸方向に接触している場合には、この接触部で生じる摩擦も、上記捩りコイルばね２５により上記ウォーム軸２３に付与する弾力が不適切に変化する原因となる。これに対して、本実施形態の場合には、上記各１巻の線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素との表面同士の間に軸方向の隙間を設けている為、上記ウォーム軸２３に所定の弾力を、より安定して付与できる。
【００７３】
また、本実施形態の場合には、上記回転軸２９２の両端部を支持する２個の玉軸受（図示せず）と、ウォーム軸２３の両端部を支持する玉軸受２７、２８との４個の玉軸受総てを別部材としている。この為、本実施形態の場合には、上記電動モータ２９の駆動時に上記ウォーム軸２３が玉軸受２７に対し傾斜するのにも拘らず、上記回転軸２９２がこの玉軸受２７に対し傾斜することを防止でき、上記電動モータ２９の出力を安定して得ることができる。また、本実施形態の場合には、この玉軸受２７の内部にＣ２またはＣ３程度の隙間を設けている為、上記ウォーム軸２３を上記玉軸受２７に対し容易に傾斜させることができる。
【００７４】
また、本実施形態の場合には、捩りコイルばね２５と、この捩りコイルばね２５の内側に合成樹脂製の予圧パッド２６とを設けて、この予圧パッド２６の通孔２６１の内周面をウォーム軸２３の外周面に押し付けている為、所定の方向及び大きさの弾力を安定して付与することができる。
【００７５】
また、本実施形態の場合には、上記スプライン係合部を、軸方向に関して上記玉軸受２７と一致する位置に設けている。この為、上記ウォーム軸２３がこの玉軸受２７に対し傾斜するのにも拘らず、上記回転軸２９２の一部で、上記雄スプライン部２９３を形成した部分が径方向に変位することを、より効果的に防止でき、上記電動モータ２９の出力をより安定して得ることができると共に、振動の発生をより効果的に抑制することができる。
【００７６】
また、本実施形態の場合には、上記スプライン係合部の径方向の隙間の存在に基づく、上記ウォーム軸２３と回転軸２９２との中心軸同士の間の芯ずれを、１０〜２００ミクロンとしている。この為、上記ウォーム軸２３が玉軸受２７に対し傾斜することが、このウォーム軸２３の雌スプライン部２３２と上記回転軸２９２の雄スプライン部２９３とが干渉することにより妨げられることを防止でき、しかも、上記ウォーム軸２３の傾斜により上記スプライン係合部で歯打ち音が発生することを防止できる。
【００７７】
また、本実施形態の場合には、上記ウォーム軸２３の基端部と玉軸受２７との間に弾性材製の筒状部材４４、４４を設けると共に、この玉軸受２７に対するこのウォーム軸２３の、軸方向の所定の範囲内での変位を可能としている。この為、この玉軸受２７自体のがたつきの影響を受けにくくしつつ、上記ウォーム軸２３をこの玉軸受２７に対し適切に傾斜させ易くできる。
【００７８】
更に、本実施形態の場合には、上記電動モータ２９を構成するケース２９１の各構成部材同士のインロー部での隙間と、上記ギヤハウジング２１とこのケース２９１との間のインロー部での隙間の存在に基づく、上記回転軸２９２とウォーム軸２３との間の芯ずれを、上記スプライン係合部の径方向の隙間の存在に基づくこれら回転軸２９２とウォーム軸２３同士の間の芯ずれよりも小さくしている。
【００７９】
この為、これら両軸２９２、２３が互いに偏心した状態でも、上記雄、雌各スプライン部２９３、２３２を互いに干渉させることなく、これら両軸２９２、２３を上記ケース２９１及びギヤハウジング２１に組み付けることができ、上記回転軸２９２から上記ウォーム軸２３へのトルク伝達を円滑に行なえる。しかも、上記電動モータ２９の安定した出力を得ることができる。
【００８０】
尚、本実施形態の構造を組み立てる際には、上記ウォーム軸２３の先端部を上記ギヤハウジング２１の内側に設けた予圧パッド２６の通孔２６１の内側に挿入する必要がある。但し、この通孔２６１内へ上記先端部を挿入する以前の状態では、この予圧パッド２６に捩りコイルばね２５の弾力が付与されることにより、この通孔２６１の中心軸が、上記玉軸受２８の中心軸に対し、−Ｚ側にずれている。
【００８１】
そして、上記ウォーム軸２３の先端寄り部分に設けた大径部２３４を上記玉軸受２８の内側に支持したブッシュ４２の内側に挿入しつつ、この先端寄り部分に設けた小径部２３５を上記通孔２６１に挿入すると、この小径部２３５が上記予圧パッド２６を、上記捩りコイルばね２５の弾力に抗して上記＋Ｚ側に変位させる。この様にして、ウォーム軸２３をギヤハウジング２１に組み付けた状態では、上記小径部２３５に、上記捩りコイルばね２５により、上記予圧パッド２６を介して、−Ｚ方向の弾力が付与される。
【００８２】
この様に本実施形態の場合には、上記ウォーム軸２３をギヤハウジング２１の内側に組み付けた後に、所定の弾力を付与する為の特別な調整を行なったり、弾性部材を後から組み付けると言った面倒な作業を行なうことなく、上記ウォーム軸２３に所定の弾力を付与することができ、組立作業を容易に行なえる。
【００８３】
しかも、本実施形態の場合には、上記予圧パッド２６に設けた通孔２６１の電動モータ２９側の半部内周面に、開口端に向かう程直径が大きくなったテーパ面２６２を設けている。この為、本実施形態の場合には、ウォーム軸２３に設けた小径部２３５を上記通孔２６１の内側に挿入し易くできて、組立作業をより容易に行なえる。更に、本実施形態の場合には、上記ウォーム軸２３の先端面と小径部２３５との連続部にテーパ面２３７を設けている。この為、本実施形態の場合には、この小径部２３５をこの通孔２６１の内側に、より挿入し易くできて、組立作業をより容易に行なえる。
【００８４】
また、上記捩りコイルばね２５により、上記ウォーム軸２３とウォームホイール２２との噛合部での歯打ち音を抑える為には、所定値以上（例えば２０Ｎ以上）の弾力を、このウォーム軸２３に付与する必要がある。この為に、このウォーム軸２３の先端部を上記ギヤハウジング２１の内側に設けた予圧パッド２６の通孔２６１の内側に挿入する以前の状態で、この予圧パッド２６が−Ｚ側に大きく変位する傾向となる。
【００８５】
但し、この変位が、（上記弾力を２０Ｎ以上とした場合に４ｍｍ程度に）過大になると、上記通孔２６１の中心軸が、ギヤハウジング２１へ上記ウォーム軸２３を組み付けた状態でのこのウォーム軸２３の中心軸に対し−Ｚ側に大きくずれて、上記通孔２６１内にこのウォーム軸２３の先端部を挿入することが難しくなる。
【００８６】
これに対して、本実施形態の場合には、上記予圧パッド２６の一部に一対の腕部２６７、２６７を設けると共に、これら各腕部２６７、２６７の片側面（図４〜６の左側面）を、ホルダ４１に設けた各第二の突部４１４、４１４の片側面（図４〜６の右側面）に対向させている。
【００８７】
この為、上記弾力を所定値以上とするのにも拘らず、上記ウォーム軸２３の先端部を上記予圧パッド２６の通孔２６１の内側に挿入する以前の状態で、この通孔２６１が−Ｚ側に過大にずれることを防止でき、組立作業をより容易に行なえる。例えば、上記一対の腕部２６７、２６７を設けることにより、上記予圧パッド２６の−Ｚ側への変位を、０．５ｍｍ程度に小さく抑えることができる。
【００８８】
また、本実施形態の場合には、上記予圧パッド２６の端部外周面に、外径側に突出する係止突部２６８を設けている為、この予圧パッド２６の外周面から捩りコイルばね２５が脱落することを防止できると共に、この予圧パッド２６の軸方向に関するこの捩りコイルばね２５の変位を規制できる。
【００８９】
また、本実施形態の場合には、上記ウォーム軸２３と回転軸２９２とのスプライン係合部の軸方向中央位置を、上記玉軸受２７の軸方向中央位置とほぼ一致させている。これに対して、上記スプライン係合部の軸方向中央位置を、この玉軸受２７の軸方向中央位置からずらせることもできる。
【００９０】
但し、この場合でも、回転軸２９２をケース２９１の右端側で軸支する前側の玉軸受と、ウォーム軸２３を軸支する玉軸受２７との間の軸方向中央位置よりも、上記スプライン係合部の軸方向中央位置を、この玉軸受２７側に位置させることが、上記ウォーム軸２３の傾斜に拘らず、上記電動モータ２９の出力を安定して得られる様にする為に好ましい。
【００９１】
また、上記ウォーム軸２３の両端部のうち、上記回転軸２９２と反対側の端部をギヤハウジング２１の内側に支持する為の軸受は、上記玉軸受２８以外の軸受とすることもできる。例えば、ウォーム軸２３の先端寄り部分をこのギヤハウジング２１に回転自在に支持す為と共に、このウォーム軸２３の径方向に関する所定の範囲での変位を自在とし、更に、軸受の外輪とギヤハウジングとの嵌合部と、この軸受の内輪とウォーム軸２３との嵌合部とのうちの少なくとも一部に径方向の隙間を有するものであれば、軸受は、玉軸受に限らず円筒ころ軸受等の他の転がり軸受、または滑り軸受とすることもできる。
【００９２】
また、上記ウォーム軸２３の両端部のうち、上記回転軸２９２側の端部を、上記ギヤハウジング２１の内側に支持する為の玉軸受２７は、このウォーム軸２３の端部を、この軸受に対する傾斜を自在に支持できるものであれば、玉軸受２７以外の軸受とすることもできる。
【００９３】
また、上記回転軸２９２の先端部とウォーム軸２３の基端部とは、スプライン係合部、セレーション係合部等の歯面嵌合部により連結した構造に限定するものではなく、例えば、これら先端部と基端部とを弾性材を介して連結することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の電動パワーステアリング装置の全体を示し、一部を切断した正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線で断面した部分断面図である。
【図３】（１）は図２のＰ部拡大断面図、（２）は図２のＳ部拡大断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】ホルダ、予圧パッド、捩りコイルばねを組付けた予圧付与機構をギヤハウジングから取り出して示す斜視図である。
【図６】図５の分解斜視図である。
【図７】図２のＣ−Ｃ断面図である。
【図８】（１）は、ウォーム２３１とウォームホイール２２の噛み合い部を拡大して示す図７のＲ矢視図である。（２）は、（１）のＴ方向から見たウォームホイール２２の斜視図である。
【符号の説明】
【００９５】
１１  ステアリングホイール
１２  ステアリングシャフト
１２Ａ  アウターシャフト
１２Ｂ  インナーシャフト
１３  ステアリングコラム
１３Ａ  アウターコラム
１３Ｂ  インナーコラム
１４  支持ブラケット
１５  自在継手
１６  中間シャフト
１７  自在継手
１８  車体
２０  アシスト装置
２１  ギヤハウジング
２１１  支持孔
２１２  段部
２１３  係止リング
２１４  凹孔
２２  ウォームホイール
２２０  中心軸線
２３  ウォーム軸
２３０  中心軸線
２３１  ウォーム
２３２  雌スプライン部
２３３  鍔部
２３４  大径部
２３５  小径部
２３６  テーパ面
２３７  テーパ面
２３８  筒部
２３９  係止構
２４  予圧付与機構
２５  捩りコイルばね
２５１  係止部
２６  予圧パッド
２６１  通孔
２６２  テーパ面
２６３  第一部分円筒面部
２６４  突部
２６５  第三部分円筒面部
２６６  平面部
２６７  腕部
２６８  係止突部
２６９  第二部分円筒面部
２７  玉軸受
２７１  玉
２７２  外輪
２７３  内輪
２８  玉軸受
２８１  玉
２８２  外輪
２８３  内輪
２９  電動モータ
２９１  ケース
２９２  回転軸
２９３  雄スプライン部
３０  ステアリングギヤ
３１  入力軸
３２  タイロッド
４１  ホルダ
４１１  大径部
４１２  通孔
４１３  第一の突部
４１４  第二の突部
４１５ａ、４１５ｂ  部分円筒面部
４１６  係止突部
４２  ブッシュ
４２１  外向鍔部
４３  抑え部材
４３１  外向鍔部
４３２  円筒部
４４  筒状部材
４５  係止リング
４６  周方向溝
４７  Ｏリング
５１、５７  歯先
５２、５３  歯当たり位置（ウォーム）
５４、５５  歯当たり位置（ウォームホイール）
５６、５８  歯底
Ｆ  軸方向中央位置（支点）
【図１】
2006103391.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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【図６】
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【図７】
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【図８】
2006103391.tif 000010