(57)【要約】【課題】互いに噛み合うウォームギヤとウォームホイールを有し、ウォーム軸の一端を支持する第１の軸受をギヤハウジングに対して移動可能にし、かつ噛み合いを強める方向へバネ付勢した電動パワーステアリング装置の与圧付与機構において、第１の軸受を圧入していた軸受ハウジングを省いて部品点数及び圧入工数を削減し、構造の簡素化を図るととともに多機種にも対応可能な汎用構造とする。【解決手段】第１の軸受２０に支持されたウォームギヤ１０の先端にバネ掛け軸３０を設け、これを第１の軸受２０から軸方向へ突出させ、さらにギヤハウジング８の長穴３２から外部へ突出させ、その周囲にバネ掛け用軸受３４を装着し、このバネ掛け用軸受３４とギヤハウジング８の間に引っ張りバネ３６を張設し、ウォームホイール１２との噛合が強くなる方向へウォームギヤ１０を付勢する。これにより従来必須であった軸受ハウジングを省略した。【選択図】図２
2011020645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端を電動モータで駆動されるウォーム軸上に設けられたウォームギヤとこれに噛み合うウォームホイールをギヤハウジング内に配置し、ウォーム軸の両端部をギヤハウジングへ軸受けを介して支持させるとともに、これらウォーム軸の両端部のうち、ウォームギヤを挟んで電動モータ側と反対側になる反モーター側端部を支持する第１の軸受をギヤハウジングに対して移動可能にし、電動モータ側となるモーター側端部を支持する第２の軸受をギヤハウジングへ固定し、第１の軸受側をウォームホイール側へバネ付勢することにより、ウォームギヤがウォームホイールと所定の与圧を付与されて噛合を維持するようにウォーム軸を第２の軸受側を支点にして揺動付勢した電動パワーステアリング装置において、
ウォーム軸の前記反モーター側端部に、バネ掛け突起を一体回転可能又は相対回転可能に設け、前記第１の軸受を貫通して突出させ、
このバネ掛け突起とギヤハウジングとの間に引っ張りバネを張設し、この引っ張りバネにより、ウォームギヤとウォームホイールの噛合が強くなる方向へウォーム軸を直接揺動付勢し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】
前記バネ掛け突起をウォーム軸と一体回転するように設け、このバネ掛け突起に別体の介在部材を設け、この介在部材に前記引っ張りバネを掛けたことを特徴とする請求項１に記載した電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記バネ掛け突起はギヤハウジングの外方に突出するとともに、ギヤハウジングに対してウォームホイール側へ移動自在であり、
前記引っ張りバネもギヤハウジングの外側に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載した電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記バネ掛け突起はウォーム軸と一体回転するように設けられ、前記介在部材はバネ掛け用軸受であることを特徴とする請求項２又は３に記載した電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記引っ張りバネは、前記バネ掛け突起とギヤハウジングの間に巻き掛けられた無端状弾性ベルトで構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載した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モータを用いた電動パワーステアリング装置に係り、特にそのギヤ噛み合い部に予圧を付与してバックラッシを低減させるための予圧付与機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動パワーステアリング装置として、図９に示すように、操舵補助用の電動モータ１０１と、この電動モータ１０１の出力軸１０１ａに軸継手１０２を介して連動連結されるウォームギヤ１０３と、これに噛合するウォームホイール１０４とを備え、電動モータ１０１の回転出力をウォームホイール１０４から減速して車輪へ繋がる舵取手段へ伝達する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この減速歯車機構を構成するウォームギヤ１０３をウォーム軸１０５上に設け、ウォーム軸１０５の両端部である反モータ側端部１０６及びモータ側端部１０７をそれぞれボールベアリングである第１軸受１０８及び第２軸受１０９で支持するとともに、第１軸受１０８を軸受ハウジング１１０へ圧入し、この軸受ハウジング１１０をギヤハウジング１１１に対してウォームホイール１０４側へ移動可能に保持し、第２軸受１０９はギヤハウジング１１１に対して外輪を固定して保持している。
【０００４】
軸受ハウジング１１０には中央部にバネ掛け突起１１２を設け、ギヤハウジング１１１の側壁１１３に設けられた長穴１１４から外部へ突出させ、この突出端部とギヤハウジング１１１の外壁に設けられた係止突起１１５の間にコイルスプリングからなる引っ張りバネ１１６を張設し、バネ掛け突起１１２を係止突起１１５側へ弾力付勢している。
【０００５】
このため、引っ張りバネ１１６に引っ張られた軸受ハウジング１１０は一体の第１軸受１０８と共にウォームホイール１０４側へ移動しようとし、ウォーム軸１０５はモータ側端部１０７の第２軸受１０９で支持された部分を支点にして、軸受ハウジング１１０と第１軸受１０８が一体化している反モータ側端部１０６側がウォームホイール１０４側へ接近するように揺動付勢され、ウォームギヤ１０３はウォームホイール１０４の回転中心間距離Ｈが短くなる方向に弾圧され、ウォームギヤ１０３はウォームホイール１０４の噛合部に常時所定の与圧を加えられ、バックラッシの低減とバックラッシ量の自動調整が行われるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−２３１４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置では、ウォームギヤ１０３とウォームホイール１０４の噛合部に与圧を加えるために、第１軸受１０８を引っ張りバネ１１６で移動付勢しなければならない。しかし、与圧付与のために第１軸受１０８が移動すべき量は僅かであり、ギヤハウジング１１１と第１軸受１０８の間には僅かな間隙しか設けられないため、第１軸受１０８の外輪を引っ張りバネ１１６で直接引っ張ることはできず、軸受ハウジング１１０を介して引っ張りバネ１１６で引っ張る必要がある。
【０００８】
このため、従来の電動パワーステアリング装置においては、軸受ハウジング１１０は必須の構成部品であった。しかし、この軸受ハウジング１１０の存在は部品点数の増加を招くことになり、しかも、第１軸受１０８の外輪を圧入しなければならないので専用の工程も増加した。そのうえ、機種変更で第１軸受１０８のサイズを変更する場合は、その度に軸受ハウジング１１０を製作しなければならないが、軸受ハウジング１１０は本来高精度の加工が必要な部品であるためコストの増大を招くことになった。
【０００９】
そこで本発明は、予圧付与機構において、軸受ハウジング１１０を省略することにより、構造を簡単化し、同時に組立時における第１軸受１０８の圧入工程も省略して、部品点数及び組立工数を削減し、構造の簡素化を図ってコストダウンを可能にするとともに、多機種にも対応可能な汎用性を有するものにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願発明の電動パワーステアリング装置に係る請求項１に記載された発明は、一端を電動モータで駆動されるウォーム軸上に設けられたウォームギヤとこれに噛み合うウォームホイールをギヤハウジング内に配置し、ウォーム軸の両端部をギヤハウジングへ軸受けを介して支持させるとともに、これらウォーム軸の両端部のうち、ウォームギヤを挟んで電動モータ側と反対側になる反モーター側端部を支持する第１の軸受をギヤハウジングに対して移動可能にし、電動モータ側となるモーター側端部を支持する第２の軸受をギヤハウジングへ固定し、第１の軸受側をウォームホイール側へバネ付勢することにより、ウォームギヤがウォームホイールと所定の与圧を付与されて噛合を維持するようにウォーム軸を第２の軸受側を支点にして揺動付勢した電動パワーステアリング装置において、
ウォーム軸の前記反モーター側端部に、バネ掛け突起を一体回転可能又は相対回転可能に設け、前記第１の軸受を貫通して突出させ、
このバネ掛け突起とギヤハウジングとの間に引っ張りバネを掛け、この引っ張りバネにより、ウォームギヤとウォームホイールの噛合が強くなる方向へウォーム軸を直接揺動付勢したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載された発明は上記請求項１において、前記バネ掛け突起をウォーム軸と一体回転するように設け、このバネ掛け突起に別体の介在部材を設け、この介在部材に前記引っ張りバネを掛けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項３に記載された発明は上記請求項１又は２において、前記バネ掛け突起はギヤハウジングの外方に突出するとともに、ギヤハウジングに対してウォームホイール側へ移動自在であり、
前記引っ張りバネもギヤハウジングの外側に配置されることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載された発明は上記請求項２又は３において、前記バネ掛け突起はウォーム軸と一体回転するように設けられ、前記介在部材はバネ掛け用軸受であることを特徴とする。
【００１４】
請求項５に記載された発明は上記請求項１〜４のいずれかにおいて、前記引っ張りバネは、前記バネ掛け突起とギヤハウジングの間に巻き掛けられた無端状弾性ベルトで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の発明によれば、バネ掛け突起を第１の軸受より軸方向に突出させてギヤハウジングとの間に引っ張りバネを張設したので、ウォーム軸を直接引っ張ることにより第１の軸受を移動させることができるため、従来構造では必須であった軸受ハウジングを省くことができ、その結果、部品点数及び圧入工数を削減することができるようになった。これにより、構造の簡素化及び組立の容易化を図るとともに、機種変更により軸受サイズが変更しても、バネ掛け突起は軸受けサイズに関係なく共通使用できるので、軸受サイズの変更毎に高精度の加工を要する軸受ハウジングを制作するようなことがなくなり、多機種にも対応可能な汎用構造とすることができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、バネ掛け突起をウォーム軸と一体回転するように設け、このバネ掛け突起に別体の介在部材を設けたので、介在部材によりバネ掛け突起と引っ張りバネを直接接触させないため、バネ掛け突起と引っ張りバネの間における摩擦を回避でき、耐久性を向上させることができる。また、介在部材を引っ張りバネへウォーム軸の回転を伝達させない回転伝達遮断手段とすれば、バネ掛け突起がウォーム軸と一体に回転しても、この回転を引っ張りバネへ伝達しないから与圧付与調整を高精度に行うことができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、バネ掛け突起及び引っ張りバネをギヤハウジングの外方に配置したので、引っ張りバネを配置する際の自由度を大きくすることができる。
【００１８】
請求項４に記載された発明によれば、バネ掛け突起がウォーム軸と一体回転しても、介在部材をバネ掛け用軸受とすることで、バネ掛け用軸受が回転伝達遮断手段となり、バネ掛け用軸受へ掛けられた引っ張りバネへウォーム軸の回転を伝達しないので、高精度の与圧調整が可能になるとともに、バネ掛け突起と引っ張りバネの間における摩擦を回避して耐久性を向上させることができる。。
【００１９】
請求項５に記載された発明によれば、引っ張りバネを無端状弾性ベルトで構成したので、弾性ベルトをバネ掛け突起とギヤハウジングの一部との間に巻き掛けることで、バネ掛け突起がウォーム軸と一体回転しても、弾性ベルトが回転しながらウォーム軸を揺動付勢できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置全体を示す断面図
【図２】図１の２−２断面図
【図３】図２の予圧付与機構部を拡大して示す図
【図４】図３の予圧付与機構部をウォーム軸の軸方向から概念的に示す図
【図５】図２のクッションリング部分を拡大して示す図
【図６】第２実施形態に係る図４に相当する図
【図７】第３実施形態に係る図３に相当する図
【図８】第４実施例に係る支持穴及びバネ掛け軸の構成を示す図
【図９】従来の電動パワーステアリング装置全体を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１〜図５により第１実施形態を説明する。図１において、電動パワーステアリング装置１は、一端が舵取りの為の図示しないハンドルに繋がるステアリング軸２と、このステアリング軸２の筒部内に挿入されるトーションバー３と、このトーションバー３を介してステアリング軸２の図示状態下端へ同軸的に連結さるピニオン軸４と、このピニオン軸４へ補助動力を伝達するための動力補助手段５とを備える。ピニオン軸４にはピニオン６が設けられ、車輪に繋がる舵取機構に連結されているラック７と噛み合っている。ピニオン軸４はギヤハウジング８に対してボールベアリング９で軸受けされている。
【００２２】
動力補助手段５は、互いに噛み合うウォームギヤ１０及びウォームホイール１２と、ウォームギヤ１０に回転出力を伝達する電動モータ１４とを備え、ウォームギヤ１０及びウォームホイール１２は電動モータ１４の減速機構１５をなす。電動モータ１４は、ハンドルに加わる操舵トルクの作用によって捩られるトーションバー３の捩れに応じたステアリング軸２及びピニオン軸４の相対回転変位量によってハンドルに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ（図示せず）の検出トルクに基づいて駆動され、減速機構１５を介して操舵補助動力をピニオン軸４へ伝達してハンドルによる操舵力を補助するようになっている。
【００２３】
減速機構１５は、電動モータ１４により回転駆動されるウォーム軸１１と、その軸方向中間部の周囲に同心で形成されたウォームギヤ１０と、ピニオン軸４の中間に嵌合固定されたウォームホイール１２とを備え、これらウォームギヤ１０及びウォームホイール１２の噛合により、電動モータ１４の回転を減速してピニオン軸４に伝達する。
【００２４】
図２において、前記ギヤハウジング８は鋳造等で形成されるアルミ合金等の軽合金製であり、ウォームギヤ１０を収容する第１の収容部８ａと、ウォームホイール１２を収容する第２の収納部８ｂと、第１の収容部８ａの側部を覆う側壁８ｃを備え、第１の収容部８ａと第２の収納部８ｂの各壁部は側壁８ｃを介して連続している。
【００２５】
第１の収容部８ａの側壁８ｃ近傍部には、第１の軸受穴１６が形成されており、この第１の軸受穴１６にはウォーム軸１１の一端である反モータ側端部１８を支持する第１の軸受２０が挿嵌されている。第１の収容部８ａの電動モータ１４側には第２の軸受穴２２が設けられ、この第２の軸受穴２２内部には、ウォーム軸１１のモータ側端部２４を挿通支持する第２の軸受２５が装着されている。本形態における第１及び第２の軸受２０及び２５はボール軸受であるが、これに限定されるものではない。第２の軸受穴２２はモータ室１４ａに臨んでいる。モータ室１４ａにはウォーム軸を回転駆動する電動モータ１４が収容されている。
【００２６】
次に、減速機構１５についてさらに詳細に説明する。ウォーム軸１１の軸方向両端部は、反モータ側端部１８及びモータ側端部２４をなす。モータ側端部２４には電動モータ１４の出力軸２６と一体回転可能に連結するためのセレーション部２８が先端に設けられている。ウォーム軸１１はその軸心線Ｃ２がピニオン軸４の軸心線Ｃ１（図１）と９０°違いで平行するように配置されている。
【００２７】
ウォーム軸１１の反モータ側端部１８にはバネ掛け突起となるバネ掛け軸３０がウォーム軸１１と一体回転するように取付けられている。このバネ掛け軸３０はウォーム軸１１と同軸でかつウォーム軸１１の軸心線Ｃ２方向にギヤハウジング８の外方へ向かって突出し、ギヤハウジング８の側壁８ｃにおけるウォーム軸１１の軸心線Ｃ２が交差する部分に形成された長孔３２より外部に挿通しており、このバネ掛け軸３０の先端には、ボールベアリングからなる軸受であり、本願発明における介在部材の一例であるバネ掛け用軸受３４が装着されている。
【００２８】
バネ掛け用軸受３４とギヤハウジング８に設けられたバネ係止片３５との間に、コイルスプリング等の適宜バネからなる引っ張りバネ３６が張設され、反モータ側端部１８をバネ係止片３５側へ付勢することにより予圧付与機構を構成している。バネ係止片３５は、ウォームホイール１２を収容した第２の収納部８ｂの外壁のうち側壁８ｃ近傍部で、ウォーム軸１１の軸心線Ｃ２と平行かつウォームホイール１２の中心を通る線Ｌが交差する部分近傍から外方へ突設されている。
【００２９】
ウォーム軸１１は反モータ側端部１８を支持する第１の軸受２０が第１の軸受穴１６に対して移動自在になっており、しかもバネ掛け軸３０が長孔３２に沿って移動自在であるため、モータ側端部２４における第２の軸受２５の中心Ｃを支点とし、中心Ｃと長孔３２の長さ方向を含む平面内で揺動自在であり、引っ張りバネ３６の張力により、反モータ側端部１８がウォームホイール１２へ接近するように揺動付勢される。
【００３０】
このため、ウォームギヤ１０をウォームホイール１２との回転中心間距離Ｈが短くなる方向に弾圧して噛合部をラジアル方向へ付勢することにより、噛合部に与圧を与えてバックラッシを低減させるとともに、噛合部の与圧の変化を小さくするようにして、バックラッシ量の変化を少なくしている。なお、回転中心間距離Ｈはウォーム軸１１の軸心線Ｃ２上におけるウォームギヤ１０の中心と線Ｌとの間隔でもある。
【００３１】
第１の軸受２０と、その近傍となるウォーム軸１１の外周部に形成された太径部１１ａによる段部との間にはクッションリング４４が介装され、このクッションリング４４により、ウォーム軸１１に軸方向へ予圧を与えてウォームギヤ１０の軸方向移動を拘束するとともに、第１の軸受２０に対しても所定のセット荷重で側壁８ｃ方向へ弾圧し、ウォーム軸１１の揺動に伴う第１の軸受２０のガタつきを防止している。
【００３２】
モータ側端部２４を支持する第２の軸受２５は、外輪２５ａの一側端を第２の軸受穴２２に設けられた段付き部２２ａに当接した状態で嵌合保持されるとともに、その外輪２５ａの他端側が第２の軸受穴２２近傍のギヤハウジング８に形成されたネジ孔３８に螺着したストッパネジ４０により押圧挟持されている。また、第２の軸受２５とその近傍かつ反モータ側端部１８側となるウォーム軸１１の外周部に形成された太径部１１ｂによる段部との間には後述するクッションリング４５が設けられ軸方向の予圧が付与されている。
【００３３】
モータ側端部２４は、第２の軸受２５の内輪２５ｃを貫通して保持されており、第２の軸受２５の中心Ｃを支点として、モータ側端部２４軸の軸受け面と第２の軸受２５の内輪２５ｃの内径とで形成されるクリアランスの範囲でバックラッシ調整に必要程度の微少角度の揺動が可能となっている。
【００３４】
次に、第１の軸受２０について詳細に説明する。図３に詳しく示すように、第１の軸受２０は、外輪２０ａ、ボール２０ｂ及び内輪２０ｃを備え、外輪２０ａが第１の軸受穴１６に嵌合され、かつ第１の軸受穴１６の内壁面との間に設けられた第１のＯリング５０の内周に弾力的に保持され、この第１のＯリング５０の弾性変形量分だけウォーム軸１１の揺動に伴ってウォームホイール１２へ接近する方向へ微少量移動可能である。第１の軸受穴１６はこのような第１の軸受２０の移動を許容する形状になっている。
第１のＯリング５０は第１の軸受穴１６を拡大する大径段付き穴４８の内部に圧入された円筒状のカラー４６の片側端部により抜け止めされている。
【００３５】
長穴３２が形成されている側壁８ｃには、第１の軸受穴１６の端部を縮径した状態に相当する環状の凹部５１が形成されている、この凹部５１の中央部には長孔３２が形成され、さらに凹部５１内に第２のＯリング５２が収容されている。第２のＯリング５２はウォーム軸１１の揺動に伴って第１の軸受２０がウォーム軸１１の軸方向外方へ移動する際の抵抗を与え、ウォーム軸１１の軸方向において、円板状のワッシャ５４と側壁８ｃにより固定されている。ワッシャ５４は第１の軸受穴１６の端部で凹部５１に変化する部分に形成される段部１６ａと外輪２０ａとの間に介装され、段部１６ａとの間に若干のクリアランスが設けられている。
【００３６】
これら第１のＯリング５０及び第２のＯリング５２がラジアル方向バネ及びスラスト方向バネをなし、第１の軸受２０を介してウォーム軸１１の反モータ側端部１８を弾力的に支持するフローティング支持構造をなしている。このため、ウォーム軸１１は第１のＯリング５０の潰し代に相当する僅かな範囲で揺動可能となり、その結果、ウォームギヤ１０も僅かに移動してウォームホイール１２との噛み合い調整をしてバックラッシをとるようになっている。このとき、第１の軸受２０の外輪２０ａがワッシャ５４の平行な平面に弾力的に当接しているため、第２のＯリング５２を全体で弾性変形させることにより、ウォーム軸１１の揺動時におけるスラスト方向のがたを少なくする。
【００３７】
次に、引っ張りバネ３６による予圧付与機構について詳細に説明する。図３に示すように、バネ掛け用軸受３４は、係止溝３４ａが形成された外輪３４ｂと内輪３４ｃを備え、外輪３４ｂと内輪３４ｃの間にボール３４ｄを介在させたものである。外輪３４ｂと内輪３４ｃは樹脂製であり、係止溝３４ａは外輪３４ｂの外周上に環状溝として形成されている。係止溝３４ａは引っ張りバネ３６の一端を掛けるためのものであり、外輪３４ｂを樹脂製とすることで、容易に形成できるようになっている。
【００３８】
バネ掛け用軸受３４の内輪３４ｃは、一端に頭部３０ａを有するバネ掛け軸３０の軸部を中心に貫通させ、他端を内輪３４ｃの一側へ当接した状態で、他端側をバネ掛け軸３０の周囲に形成されている雄ネジに締結されるナット３０ｂで締め付けることによりバネ掛け軸３０と一体回転可能に連結固定される。なお、このナット３０ｂに代えて圧入等適宜固定手段が可能である。バネ掛け軸３０の図示状態下端側は、ウォーム軸１１の軸心部に反モータ側端部１８の軸端から形成された軸穴１１ｃへ圧入されてウォーム軸１１と一体化され、ウォーム軸１１とバネ掛け軸３０が一体回転するようになっている。なお、このウォーム軸１１とバネ掛け軸３０の連結も圧入以外の適宜手段によることが可能である。
【００３９】
図４にも示すように、引っ張りバネ３６の両端は円弧状をなすフック３６ａになっており、一方のフック３６ａはその曲率が外輪３４ｂの外周に形成された係止溝３４ａの内径よりも若干小さい程度の円を描く程度になっており、弾性変形して開きながら外輪３４ｂの外周に巻き付けてから係止溝３４ａへ密に嵌合する。他方のフック３６ａは係止孔３５ａに係止される。なお、引っ張りバネ３６はコイルスプリングに限らず板バネやゴムバネ等種々のものが適用可能である。
【００４０】
次に、クッションリング４５について図５により詳細に説明する。図５はウォーム軸１１のモータ側端部２４に設けられるクッションリング４５を示す。なお、反モータ側端部１８に設けられるクッションリング４４も同様構造である。クッションリング４５は一対の金属製リングプレート４５ａの間にドーナツ状のラバーリング４５ｂを挟み、中心側にモータ側端部２４を貫通させ、ウォーム軸１１の太径部１１ｂによる段部と第２の軸受２５の内輪２５ｃの間に挟持したものであり、一対のリングプレート４５ａで圧縮されたラバーリング４５ｂの反発弾性によりウォーム軸１１を第１の軸受２０側へ付勢してウォームギヤ１０が第２の軸受２５側へ移動することを抑制している。一対のリングプレート４５ａの各外周部は対向側へ屈曲して揺動時の逃げ部をなしている。図中の符号２５ａは第２の軸受２５の外輪、２５ｂは同ボールである。
【００４１】
次に、この電動パワーステアリング装置１の組立手順を説明する。ギヤハウジング８内にウォームギヤ１０を組み込む場合には、予め第１の軸受２０を第１の軸受穴１６内へ挿入しておき、反モータ側端部１８の軸端部にバネ掛け軸３０を取付けたウォーム軸１１を第２の軸受穴２２から第１の収容部８ａに挿入し、ウォームギヤ１０とウォームホイール１２を噛み合わせ、その後、第２の軸受け２５を第２の軸受穴２２にセットしてウォーム軸１１のモータ側端部２４を軸受けし、さらに、ストッパネジ４０をギヤハウジング８のネジ孔３８に螺着する。
【００４２】
このストッパネジ４０の締結による軸力は、第２の軸受２５の外輪２５ａ、ボール２５ｂ及び内輪２５ｃを介してウォーム軸１１に伝達される。これにより、第２の軸受２５の軸方向の隙間が無くなり、ウォーム軸１１を第１の軸受２０に向けて移動させる。さらに、ストッパネジ４０の締結による軸力は、ウォーム軸１１から第１の軸受２０の内輪２０ａ、ボール２０ｂ及び外輪２０ｃを介してギヤハウジング８に伝達される。これにより、第１の軸受け２０の軸方向の隙間が無くなり、ウォーム軸１１を軸方向で弾圧固定し、ウォームギヤ１０の軸方向のガタつきを防止することができる。
【００４３】
続いて、ウォーム軸１１の反モータ側端部１８を支持する第１の軸受２０の中心を貫通し、さらにギヤハウジングの側壁８ｃに設けられている長穴３２を貫通して外部へ突出したバネ掛け軸３０にバネ掛け用軸受３４を取付けて固定し、このバネ掛け用軸受３４とギヤハウジング８に設けられたバネ係止片３５間に引っ張りバネ３６を張設する。
これにより、ウォーム軸１１は引っ張りバネ３６の弾力で反モータ側端部１８がウォームホイール１２側へ接近するように揺動され、その結果、ウォームギヤ１０をウォームホイール１２との回転中心間距離Ｈが短くなる方向に弾圧して噛合部をラジアル方向へ付勢し、噛合部に与圧を与えてバックラッシを低減させるとともに、噛合部の与圧の変化を小さくするようにして、バックラッシ量の変化を少なくしている。
【００４４】
このように、本実施形態によれば、バネ掛け軸３０に引っ張りバネ３６を掛けて引っ張るので、ウォーム軸１１の反モータ側端部１８と一緒に第１の軸受２０を移動させることができ、その結果、従来は第１の軸受２０を移動させるために必要とされていた軸受ハウジングを設けなくても第１の軸受２０を移動可能にした。その結果、軸受ハウジング及びこれに関連する部品点数を削減することができる。また、従来例の軸受ハウジングを用いる場合は軸受ハウジングに軸受けを圧入する作業も必要であり、このために作業工数が多くなるが、このような圧入作業も不要になった。
【００４５】
特に、軸受ハウジングはその制作に当たって比較的高精度の機械加工を必要とする部材であり、機種変更により軸受けサイズが変わると、これに応じて軸受ハウジングを制作し直す必要がある専用部品であるが、本実施形態のようにバネ掛け軸３０を用いれば、異なるサイズの軸受けに変更する場合でも、バネ掛け軸３０を共通に使用できるため、異なるサイズの軸受け毎に制作する必要がなくなり、汎用性が高くなることになる。このため、部品点数を削減でき、かつ構造及び組立作業の簡素化が可能となりコストの低減を図るととともに多機種にも対応可能な汎用構造とすることができる。
【００４６】
また、ウォームギヤ１０の一端側に突設したバネ掛け軸３０にバネ掛け用軸受３４を装着したので、ウォーム軸１１の回転を引っ張りバネ３６へ伝達させないようにして、バネ掛け用軸受３４を回転伝達遮断手段とすることができるので、ウォーム軸１１の軸端を引っ張りバネ３６で引っ張る構成にしても、ウォーム軸１１の回転を阻害することがなく、正確なパワーアシスト駆動が可能になる。そのうえ、バネ掛け軸３０及び引っ張りバネ２６の摩耗を回避して耐久性を向上させることができる。
【００４７】
なお、以上説明した第１実施形態では、バネ掛け軸３０先端の引っ張りバネ係止部にバネ掛け用軸受３４を装着した例に付き説明したが、これに限らず、バネ掛け用軸受３４に代えて円筒状の滑り軸受（不図示）を回転自在に装着し、この滑り軸受の外周に引っ張りバネ３６のフック３６ａを係止する構成とすることもできる。このとき必要ならば滑り軸受の外周面にフックを係止する凹溝を設けてもよい。
【００４８】
また、ウォームギヤ１０の他端側には第２の軸受２５を用いたが、この第２の軸受２５に代えて内輪の中心を支点として揺動できる球面状の自動調芯軸受を用いることもできる。これにより、ウォームギヤ１０の一端側を揺動可能に支持することもできる。さらに、ウォームギヤ１０とウォームホイール１２から成る減速機構１５は、歯車比によってはベーベルギヤで構成しても良い。
【００４９】
次に、第２実施形態につき図６によって説明する。図６はウォームギヤ１０とウォームホイール１２の噛合部を予圧するため、この予圧を維持する方向へウォーム軸１１を揺動付勢するためウォーム軸１１に対して張力を与える与圧付与機構の変更例を示す図であり、図４に対応する概念図である。本実施形態の与圧付与機構は、引っ張りバネとして前記第１実施形態で述べたコイルスプリングからなる引っ張りバネ３６に代えて無端状弾性ベルトを用いたものである。
なお、与圧付与機構以外は第１実施形態と同じ構造であるから、同一符号を用い、かつ与圧付与機構以外の部分については必要に応じて第１実施形態の図を参照するものとする。
【００５０】
図６において、与圧付与機構は、バネ掛け軸３０に設けられた第１プーリ６０及びプーリ軸６１に設けられた第２プーリ６２間にベルト６４を巻き掛け、ベルト６４へテンションプーリ６６により適切な張力を与える構造になっている。１プーリ６０は本願発明における介在部材の一例である。
バネ掛け軸３０は前実施形態同様に、ウォーム軸１１の一端に一体回転自在に設けられ、ギヤハウジングの側壁８ｃに設けられた長孔３２を挿通して外部へ突出し（図３）、このバネ掛け軸３０の先端に溝付きの第１プーリ６０が一体回転自在に装着されている。一方、第１プーリ６０に近いギヤハウジング８の外壁には、図２におけるバネ係止片３５に代えてバネ掛け軸３０と平行するプーリ軸６１が突設しており（不図示）、このプーリ軸６１にも溝付きの第２プーリ６２が回転自在に装着されている。
【００５１】
ベルト６４は、例えばゴム製の無端状をなす弾性ベルトであり、互いに離間して配設された一対の第１プーリ６０及び第２プーリ６２間に巻き掛けられ、テンションプーリ６６により適切な張力が得られるよう圧接されている。但し、テンションプリ６６は必ずしも必要ではなく、バネ付勢されてベルトへ摺動自在に圧接されるテンショナを用いても良い。このような張力調整部材を設ける場合には、ベルト６４は、チェーンやひも又は線材などのあまり伸縮しない低弾性の連結部材であってもよい。
また、ベルト６４を弾性体で構成し、第１プーリ６０及び第２プーリ６２間に所定の張力を生じるように、予めベルト６４自体の張力を調整しておけば、テンションプーリ６４やテンショナを省略することもできる。
【００５２】
このように構成された第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置によれば、第１実施形態の引っ張りバネ３６に代えてテンション調整可能な弾性体のベルト６４を用い、これを第１プーリ６０及び第２プーリ６２間に巻き掛け、さらにテンションプーリ６６で張力を調整する構成としているので、ウォーム軸１１を常時所定の力でプーリ軸６１側へ引っ張るため、ウォームギヤ１０とウォームホイール１２の噛合部に付与される予圧を一定の強さに維持するよう調整することができる。
【００５３】
しかも、ウォーム軸１１が回転すると第１プーリ６０が一体回転し、さらにベルト６４を回転させるが、ベルト６４の回転は第２プーリ６２へ伝達され、これを空転させるだけでプーリ軸６１へは回転が伝達されないので、第２プーリ６２が回転伝達遮断手段になる。このようにすると、ウォーム軸１１が回転しても、この回転を阻害することなくベルト６４により張力を付与することができる。
【００５４】
なお、第１プーリ６０をバネ掛け軸３０に対して回転自在に取付けることもでき、この場合には第１プーリ６０が回転伝達遮断手段として機能するので、ベルト６４を回転させる必要がなくなる。このためベルト６４に代えてコイルスプリングなどで第１プーリ６０及び第２プーリ６２間を引っ張るようにしてもよい。さらにプーリに代えてメタル軸受などの低摩擦で摺動できる材料からなる介在部材を回転伝達遮断手段としてバネ掛け軸３０に設け、この上に張力調整部材の一端を係止するようしてもよい。
さらに、プーリに代えて第１実施形態のバネ掛け用軸受３４を用いることもできる。
【００５５】
次に、第３実施形態につき図７により説明する。図７は第３実施形態に係る予圧付与機構に係る図３に対応する部位を示す断面図である。
本実施形態は、前記第１実施形態で述べた回転伝達遮断手段としてをウォーム軸１１の一端側に回転自在に軸支したバネ掛け軸８０として構成したものである。
【００５６】
すなわち図７において、ウォーム軸１１の一端側端部には支持穴７０が形成されており、この支持穴７０の内部には円筒状のメタル軸受７２が圧入されている。
ウォーム軸１１の一端外周には雄ネジ７３が螺設されており、この雄ネジ７３には有底円筒状のキャップ７４の筒部７５が螺着されている。筒部７５の開口側内周には雄ネジ７３と螺合する雌ネジ（符号省略）が螺設されている。キャップ７４の円形底部７６の中央には貫通孔７７が形成されている。
【００５７】
メタル軸受７２にはバネ掛け軸８０の脚部８２が回転自在に支持されている。バネ掛け軸８０は第１実施形態のバネ掛け軸３０に相当する部材であるが、この例では脚部８２がメタル軸受７２を介することによりウォーム軸１１に対して相対回転自在となっている点が相違する。
【００５８】
バネ掛け軸８０は軸方向中間部に軸直交へ突出するフランジ８４が形成されており、フランジ８４より上方は小径の係止部８６になっている。フランジ８４の上下に低摩擦材のワッシャ８８を配置し、脚部８２をメタル軸受７２の中へ挿入し、係止部８６を貫通孔７７に貫通させた状態でキャップ７４をウォーム軸１１の軸端部へ螺合すると、バネ掛け軸８０はウォーム軸１１の軸端部へ相対回転自在に固定される。貫通孔７７は係止部８６の外径よりも大きめの穴サイズになっている。
【００５９】
そこで、キャップ７４から上方へ突出している係止部８６に引っ張りバネ３６のフック部３６ａを掛けると、ウォーム軸１１はバネ掛け軸８０を介して引っ張りバネ３６により、ウォームギヤ１０とウォームホイール１２の噛合部（図２参照）に付与される予圧を一定の強さに維持するよう揺動付勢される。
なお。引っ張りバネ３６は図２に示すものと同様のものであるが、フック部３６ａは係止部８６の外径に応じて小さくなっている。引っ張りバネ３６の他端側におけるギヤハウジングとの係止構造も図２と同様である。
【００６０】
このようにバネ掛け軸８０を引っ張りバネ３６で引っ張った状態でウォーム軸１１が回転すると、メタル軸受７２に支持された脚部８２には回転が伝達されず、この部分が回転伝達遮断手段になるので、バネ掛け軸８０はウォーム軸１１と一体に回転にしない。このため、係止部８６とフック部３６ａの間には回転による摩擦が生じなくなるので、係止部８６に引っ張りバネ３６のフック部３６ａを直接掛けることができ、第１実施形態のバネ掛け軸受３４や第２実施形態のプーリなどの介在部材を省略することができる。但し、係止部８６の上に何らかの介在部材を設けることは任意にできる。
【００６１】
本形態における上記構造は一例であり、バネ掛け軸８０やキャップ７４等の具体的な個々の構造は種々に変形可能である。要は、ウォーム軸１１側に回転伝達遮断手段を設け、バネ掛け軸８０がウォーム軸１１と一体に回転せず、ウォーム軸１１を揺動付勢する張力のみをウォーム軸１１へ与える構造であればよい。また、このバネ掛け軸８０に第２実施形態のベルト６４を巻き掛けることもできる。この場合にプーリを設けてもよい。
さらに、バネ掛け軸は太さを任意に変更できる。
【００６２】
図８は、このようにバネ掛け軸の太さを変更しても共通のウォーム軸１１へ取付けることができるよう互換性を有するウォーム軸１１を構成した第４実施例に関するものであり、Ａとして図７におけるウォーム軸１１の軸端部を軸方向から示し、Ｂとしてその縦断面（軸方向断面）をそれぞれ示す。この例では、支持穴７０内に中心方向へ張り出すリブ９０がＡの軸方向視で略十文字形に形成される。各リブ９０の中心側部分は交差せず、それぞれの内方側端部により形成される狭い穴９２を囲んでいる。支持穴７０の内径をＤ１、狭い穴９２の内径をＤ２とする。
【００６３】
Ｂに示すように、各リブ９０の軸方向に延びる高さｈ１は支持穴７０の深さＨの略半分程度になっている。図示状態でリブ９０の上端面９１と支持穴７０の開口部までの間はリブ９０が形成されないため本来の広い穴になっており、この広い穴部分の高さｈ２は、Ｈ−ｈ１であり、支持穴７０の深さＨの残り略半分程度になっている。
ウォーム軸１１の他の構成は図７と同様とする。ウォーム軸１１をこのように構成することで、太いバネ掛け軸と細いバネ掛け軸に対して共通化できる。
【００６４】
図のＣは図７と同様の太いバネ掛け軸９４を取付けた状態、Ｄは細いバネ掛け軸９４Ａを取付けた状態である。太いバネ掛け軸９４と細いバネ掛け軸９４Ａは、支持穴７０へ嵌合する脚部の太さが相違するだけであり、太いバネ掛け軸９４における脚部９４の外径は支持穴７０の内径Ｄ１よりも若干小さなｄ１であり、長さＬ１は支持穴７０におけるリブ９０が形成されていない広い穴の深さｈ１程度である。
細いバネ掛け軸９４Ａの脚部９４Ａは狭い穴９２の内径をＤ２より若干小さなｄ２であり、長さＬ２は支持穴７０の深さＨと略等しい。
【００６５】
図のＣに示すように、太いバネ掛け軸９４の脚部９６を支持穴７０に入れると、脚部９６の底部はリブ９０の上端面９１の上に乗って回転自在に支持される。
そこで、フランジ８４の上下に低摩擦材のワッシャ８８を介在させてキャップ７４をウォーム軸１１の軸端部へ螺合すると、バネ掛け軸９４はウォーム軸１１の軸端部へ相対回転自在に固定される。なお、リブ９０の上端面９１に環状のリブや独立した複数の半球状小突起を設ければ、ワッシャ８８を省略することもでき、この場合は環状のリブ等でフランジ８４との摺動摩擦を低減できる。９５はバネ掛け用の環状溝である。
【００６６】
この太い掛け軸９４を細いバネ掛け軸９４Ａに代えるには、図のＤに示すように、細いバネ掛け軸９４Ａの脚部９６Ａを支持穴７０に入れると、脚部９６Ａの下半部はリブ９０に囲まれた狭い穴９２へ入り、リブ９０により回転自在に支持される。その後、フランジ８４の上下に低摩擦材のワッシャ８８を介在させてキャップ７４を取付けることはＣと同様である。
【００６７】
図のＥは細いバネ掛け軸として図３のバネ掛け軸３０を用いた例である。この例では、バネ掛け軸３０の脚部３０ｃの外径ｄ３が狭い穴９２の内径Ｄ２よりも僅かに大きくなっており、この脚部３０ｃの下端部側を狭い穴９２へ圧入すると、この狭い穴９２を囲むリブ９０の内方端部を変形させながら圧入され、ウォーム軸１１と一体化される。したがって圧入形式の細いバネ掛け軸も取付可能になる。なお、脚部の外径を支持穴７０の内径Ｄ１よりも僅かに大きくすれば、太い掛け軸も圧入可能である。
【００６８】
このようにすると、共通のウォーム軸１１に対して、太い掛け軸９４と細いバネ掛け軸９４Ａとを使用でき、また圧入形式のバネ掛け軸３０も取付可能になるので、互換性のある構成になる。その結果、必要な与圧の大きさに応じてこれに耐えうる太さのバネ掛け軸を自由に選択できるので、汎用性が増すことになり、与圧調整が容易になる。
【００６９】
なお、本願発明は上記の各実施形態に限定されるものではなく、発明の原理内において種々に変形や応用が可能である。例えば、第１実施形態のバネ掛け軸３０に対して、バネ掛け軸受３４等の介在部材を介さずにフック部３６ａを直接掛けてもよい。この場合、バネ掛け軸３０が回転しても、フック部３６ａとの間に滑りが生じるので、このフック部３６ａにおける滑りが回転伝達遮断手段になるから、高精度の与圧調整が要求されない仕様の場合には十分に適用可能である。さらに、ギヤハウジング８側における形状によっては引っ張りバネ３６やベルト６４をギヤハウジング８内へ設けることも可能である。
【００７０】
また、バネ掛け突起は、ウォーム軸１１に対して一体回転可能又は相対回転可能に一体化されていれば足りるから、例えば、ウォーム軸１１の反モータ側端部１８を軸受け部から細径にして長く延出させ、この延出部自体をバネ掛け軸としてもよい。
さらに、バネ掛け突起をウォーム軸１１と別体に設けた場合でも、必ずしもバネ掛け軸３０や８０のように軸状をなす必要はなく、バネ掛け用の突起部を備えれば足りるから、例えば、反モータ側端部１８を第１の軸受２０から突出させ、この突出した端部の外周部へ嵌合させたＣ又はＥクリップのようなものでもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１…電動パワーステアリング装置、８…ギヤハウジング、１０…ウォームギヤ、１１…ウォーム軸、１２…ウォームホイール、１８…反モータ側端部、２０…第１の軸受、２２…モータ側端部、２５…第２の軸受、３０…バネ掛け軸（バネ掛け突起）、３４…バネ掛け用軸受、３６…引っ張りバネ、６４…ベルト、８０…バネ掛け軸
【図１】
2011020645.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】
2011020645.tif 000008
【図７】
2011020645.tif 000009
【図８】
2011020645.tif 000010
【図９】
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