(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定の部分に支持されて回転する事のないハウジングと、
このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する操舵用回転軸と、
前記ハウジングの内部でこの操舵用回転軸の一部に、この操舵用回転軸と同心に支持されて、この操舵用回転軸と共に回転するウォームホイールと、
軸方向中間部にウォーム歯が設けられており、このウォーム歯を前記ウォームホイールと噛合させた状態で、このウォーム歯以外の部分を軸受により前記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォーム軸と、
このウォーム軸を回転駆動する為の電動モータとを備えた電動式パワーステアリング装置であって、
前記ウォーム軸は、前記ハウジングに対し、前記ウォーム歯と前記ウォームホイールとの噛合部で発生する噛み合い反力を受ける事に基づいて軸方向に変位可能な状態で支持されており、
軸方向に関する前記ウォーム歯の溝幅が、前記ウォームホイールに対する初期噛合位置から軸方向両側に離れるに従って連続的に又は段階的に小さくなる事により、前記ウォーム歯と前記ウォームホイールとの噛合部のバックラッシュが、この噛合部の位置が前記初期噛合位置から軸方向両側にずれるほど連続的に又は段階的に小さくなる事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ウォーム軸が前記噛み合い反力を受ける事に基づいて軸方向に変位する量が、このウォーム軸と前記ハウジングとの間に組み付けられた弾性部材の弾力に基づいて規制されている、請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記弾性部材がコイルばねである、請求項２に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記ウォーム歯のリード角が、前記初期噛合位置から軸方向両側に離れるに従って連続的に又は段階的に小さくなっている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記ウォーム歯の歯厚が、前記初期噛合位置から軸方向両側に離れるに従って連続的に又は段階的に大きくなっている、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明に係る電動式パワーステアリング装置は、自動車の操舵装置に組み込み、電動モータを補助動力として利用する事により、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為に利用する。
【背景技術】
【０００２】
操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する際に、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広く使用されている。又、この様なパワーステアリング装置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年普及し始めている。電動式パワーステアリング装置は、油圧式のパワーステアリング装置に比べて、小型・軽量にでき、補助動力の大きさ（トルク）の制御が容易で、しかもエンジンの動力損失が少ない等の利点がある。
【０００３】
電動式パワーステアリング装置の構造は、各種知られているが、何れの構造の場合でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸に、電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。この減速機として一般的には、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、前記電動モータにより回転駆動されるウォームと、前記回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、前記電動モータの補助動力をこの回転軸に伝達自在とする。
【０００４】
例えば特許文献１には、図５〜６に示す様な、電動式パワーステアリング装置が開示されている。ステアリングホイール１により所定方向に回転させられる、回転軸であるステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３の内側に回転自在に支持されており、この部分にウォーム減速機４を構成するウォームホイール５を固定している。又、このウォーム減速機４を構成するウォーム軸６の軸方向中間部に形成されたウォーム歯７を、前記ウォームホイール５に噛合させている。この様なウォーム軸６は、電動モータ８により回転駆動されるものであり、その両端部が、深溝型玉軸受等の１対の転がり軸受９ａ、９ｂにより、前記ハウジング３内に回転自在に支持されている。そして、この状態で、前記ウォームホイール５と前記ウォーム歯７とを噛合させて、前記電動モータ８の補助動力を、前記ウォーム軸６に伝達可能としている。
【０００５】
電動式パワーステアリング装置のより具体的な構造に就いて、図７を参照しつつ説明する。ウォームホイール５は、この電動式パワーステアリング装置の出力部となる回転軸１０に、１対の転がり軸受１１ａ、１１ｂの間部分で締り嵌め等により外嵌固定し、この回転軸１０と共に回転する様にしている。この回転軸１０はハウジング３内に、前記両転がり軸受１１ａ、１１ｂにより、回転のみ自在に支持した状態で、トーションバー１２により、ステアリングシャフト２の前端部と結合している。電動モータ８（図５〜６参照）は、トルクセンサ１３が検出する、前記ステアリングシャフト２に加えられるトルクの方向及び大きさに応じてウォーム軸６を回転駆動し、前記回転軸１０に補助トルクを付与する。この回転軸１０の回転は、１対の自在継手１４ａ、１４ｂ及び中間シャフト１５を介して、ステアリングギヤユニット１６（図５参照）の入力軸１７に伝達し、操舵輪に所望の舵角を付与する。
【０００６】
上述した様な従来から一般的に使用されている電動式パワーステアリング装置の場合、前記ウォーム減速機４には、このウォーム減速機４の構成部材である、前記ウォームホイール５と、前記ウォーム軸６と、これら各部材５、６を支持する為の軸受等の寸法誤差や、組み付け誤差等に基づいて、不可避のバックラッシュが存在する。そして、この様なバックラッシュが大きくなると、前記ウォームホイール５と前記ウォーム軸６との歯面同士が強く衝合して、耳障りな歯打ち音が発生する可能性がある。
【０００７】
そこで、上述の従来構造の場合、前記ウォーム軸６の先端部（図６の右端部）に設けた、弾力付与手段１８により、このウォーム軸６のウォーム歯７を、前記ウォームホイール５に向けて押圧している。尚、前記弾力付与手段１８の構造は、例えば特許文献２等に詳しく記載されている為、詳しい説明は省略する。
上述の従来構造によれば、前記弾力付与手段１８により、前記ウォーム軸６と前記ウォームホイール５との間のバックラッシュを抑え、前記歯打ち音の発生を抑える事ができる。但し、上述の従来構造の場合、前記弾力付与手段１８により、前記ウォーム軸６を、前記ウォームホイール５に常に押圧している（噛合部に常に予圧を付与している）為、この予圧の大きさによっては、この噛合部での摩擦（電動モータ８から加わるトルクの損失）が大きくなり、前記ステアリングホイール１の回転開始時の操舵感が重くなってしまう可能性がある。
又、上述の弾力付与手段１８を設ける構造は、部品点数が多くなり、製造コスト、及び、組み立てコストが嵩んでしまう可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１１−９４７６３号公報
【特許文献２】特開２００７−２０３９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の様な事情に鑑みて、部品点数を増やす事なく、バックラッシュに基づく歯打ち音の発生を抑え、しかも、ステアリングホイールの回転開始時の操舵感を軽くできる構造を実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジングと、操舵用回転軸と、ウォームホイールと、ウォーム軸と、電動モータとを備えている。
このうちのハウジングは、例えば車体等の固定の部分に支持されて回転する事がない。
前記操舵用回転軸は、前記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。
前記ウォームホイールは、前記ハウジングの内部でこの操舵用回転軸の一部に、この操舵用回転軸と同心に支持されて、この操舵用回転軸と共に回転する。
前記ウォーム軸は、軸方向中間部にウォーム歯が設けられており、このウォーム歯を前記ウォームホイールと噛合させた状態で、このウォーム歯以外の部分（例えば軸方向両端部）をそれぞれ軸受により前記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
前記電動モータは、このウォーム軸を回転駆動する為のものである。
【００１１】
特に本発明の電動式パワーステアリング装置は、前記ウォーム軸が、前記ハウジングに対し、前記ウォーム歯と前記ウォームホイールとの噛合部で発生する噛み合い反力を受ける事に基づいて軸方向に変位可能な状態で支持されている。
又、軸方向に関する前記ウォーム歯の溝幅を、前記ウォームホイールに対する初期噛合位置から軸方向両側に離れるに従って連続的に又は段階的に小さくする事により、前記ウォーム歯と前記ウォームホイールとの噛合部のバックラッシュを、この噛合部の位置が前記初期噛合位置から軸方向両側にずれるに従って連続的に又は段階的に小さくなる様にしている。尚、軸方向に関するウォーム歯の溝幅とは、前記ウォーム歯のピッチ円α上に於いて、軸方向に隣り合うこのウォーム歯の歯面同士の距離を言う。又、初期噛合位置とは、前記操舵用回転軸が回転していない（操舵輪に舵角が付与されていない）状態で、前記ウォーム軸と前記ウォームホイールとが噛合する位置を言う。
【００１２】
本発明を実施する場合には、好ましくは請求項２に記載した発明の様に、前記ウォーム軸が前記噛み合い反力を受ける事に基づいて軸方向に変位する量を、このウォーム軸と前記ハウジングとの間に組み付けられた弾性部材の弾力に基づいて規制する。
又、請求項２に記載した発明を実施する場合に、例えば請求項３に記載した発明の様に、前記弾性部材をコイルばねとする。
又、本発明を実施する場合には、例えば請求項４に記載した発明の様に、前記ウォーム歯のリード角を、前記初期噛合位置から軸方向両側に離れるに従って連続的に又は段階的に小さくする。
或いは、請求項５に記載した発明の様に、前記ウォーム歯の歯厚を、前記初期噛合位置から軸方向両側に離れるに従って連続的に又は段階的に大きくする。
【発明の効果】
【００１３】
上述の様な構成を有する本発明の場合には、ウォーム軸をハウジングに対し、ウォーム歯とウォームホイールとの噛合部で発生する噛み合い反力を受ける事に基づいて軸方向に変位可能な状態で支持すると共に、前記ウォーム歯の溝幅を、前記ウォーム歯と前記ウォームホイールとの初期噛合位置から、軸方向両側に離れるに従って連続的に又は段階的に小さくする事により、前記噛合部のバックラッシュの大きさを、前記初期噛合位置から軸方向両側にずれるに従って連続的に又は段階的に小さくしている。この為、ステアリングホイールの回転開始時（初期噛合位置）に於ける前記噛合部のバックラッシュを適度に確保する事により、この噛合部での摩擦を小さくして（電動モータから加わるトルクの損失を小さくして）、操舵感を軽くする事ができる。又、ステアリングホイールが回転している際には、前記噛合部で発生する噛み合い反力に基づいて、前記ウォーム軸が軸方向に変位する事により、この噛合部のバックラッシュが小さくなる。この為、この噛合部のバックラッシュを抑えて、歯打ち音の発生を防止できる。更に、ステアリングホイールの回転方向を（一方から他方、又は他方から一方に）反転させる際には、前記ウォーム歯と前記ウォームホイールとが、前記初期噛合位置から軸方向にずれた位置で噛合した状態になっている。この為、バックラッシュを十分に抑えて、歯打ち音の発生を効果的に抑える事ができる。
又、本発明の場合、前記ウォーム軸を構成するウォーム歯の構造を工夫するのみで、上述の効果を得る事ができる。この為、製造コスト、及び、組み立てコストの低減を図れる。
【００１４】
又、請求項２に記載した発明によれば、弾性部材により、前記ウォーム軸の、前記噛み合い反力に基づく軸方向変位量を適切な範囲内に規制する事ができる。
又、請求項３に記載した発明の様に、弾性部材としてコイルばねを採用すれば、弾力の調整が容易であり、長期間に亙る使用によってもへたる事がない。更に、ウォーム軸の軸方向に関する変位量を大きく確保し易くなる為、バックラッシュをより効果的に抑える事ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を示す、図６と同様の図。
【図２】同じく、図１のＡ部に相当する部分の構造の詳細を示した拡大図。
【図３】同じく、ウォーム歯の構造を説明する為の図であって、ウォーム軸の中心軸を含む平面に関する断面模式図。
【図４】本発明の実施の形態の第２例を示す、図３と同様の図。
【図５】従来構造の１例を示す、部分切断側面図。
【図６】同じく図５のＢ−Ｂ拡大断面図。
【図７】より具体的構造を示す、図６のＣ−Ｃ断面に相当する図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［実施の形態の第１例］
本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１〜３により説明する。尚、本例の電動式パワーステアリング装置の特徴は、ウォーム減速機４ａを構成するウォーム軸６ａの構造を工夫した点にある。又、本例の場合、前記図５〜７に示した従来構造が備える弾力付与手段１８を設けていない。その他の部分の構成に就いては、前記図５〜７に示した従来構造の場合と基本的には同じである。この為、重複する部分の説明及び図示は省略又は簡略にし、以下、本例の特徴部分及び先に説明しなかった部分を中心に説明する。
【００１７】
本例の電動式パワーステアリング装置は、前述した従来構造と同様に、ステアリングホイール１（図５参照）により所定方向に回転させられる、ステアリングシャフト２の前端部が、ハウジング３の内側に回転自在に支持されており、この部分にウォーム減速機４を構成するウォームホイール５が固定されている。尚、本例の場合、前記ステアリングシャフト２が、特許請求の範囲の操舵用回転軸に相当する部材である。又、前記ウォーム減速機４を構成するウォーム軸６ａの軸方向中間部に形成されたウォーム歯７ａを、前記ウォームホイール５に噛合させている。尚、本例の場合、前記ウォーム軸６ａのウォーム歯７ａのピッチ円直径を１０〜２５ｍｍとしている。一方、前記ウォームホイール５のウォームホイール歯のピッチ円直径を５０〜１５０ｍｍとしている。
【００１８】
この様なウォーム軸６ａは、先端（図１の左端部）に設けられた先端側軸部１９を、転がり軸受９ａを介して、ハウジング３を構成するウォーム軸収容部２０の奥部（図１の左端部）に、前記ハウジング３に対する回転及び軸方向に関する変位を可能な状態に支持されている。具体的には、前記転がり軸受９ａを構成する内輪２１の内周面に、前記先端側軸部１９の外周面を締り嵌めにより内嵌固定すると共に、前記転がり軸受９ａを構成する外輪２２を、前記ウォーム軸収容部２０の奥部の内周面に、円筒状のブッシュ２３を介して、このウォーム軸収容部２０に対する軸方向の変位を可能な状態に支持している。尚、前記ブッシュ２３は、前記外輪２２（ウォーム軸６ａ）の前記ウォーム軸収容部２０に対する摺動抵抗を低減する為のものであり、例えば、耐油性を有する合成樹脂、自己潤滑性を有する金属、含油メタル等の低摩擦材により造られている。
【００１９】
又、前記ウォーム軸６ａは、基端（図１の右端部）寄り部分に設けられた基端側軸部２４の軸方向中間部を、転がり軸受９ｂを介して前記ウォーム軸収容部２０の一端（図１の右端）寄り部分内周面に、前記ハウジング３に対する、回転及び軸方向に関する変位を可能な状態に支持されている。具体的には、前記基端側軸部２４の軸方向中間部外周面を、前記転がり軸受９ｂの内輪２１ａの内径側に僅かな隙間を介した状態で挿通している。
【００２０】
又、前記基端側軸部２４の外周面のうち、軸方向に関して、前記内輪２１ａの軸方向中間部と整合する位置に、全周に亙り凹溝２５が形成されている。そして、この凹溝２５に、合成樹脂或いはゴム製で円環状のＯリング２６を係止している。尚、このＯリング２６は、前記基端側軸部２４のこの内輪２１ａに対する摺動抵抗を減らす為に設けている。この様なＯリング２６の組み付け状態（図１、２に示す状態）に於ける外径寸法は、前記基端側軸部２４の外径寸法よりも僅かに大きく、前記転がり軸受９ｂの内輪２１ａの内径寸法よりも僅かに小さいか、同じである。
【００２１】
又、前記転がり軸受９ｂの外輪２２ａは、軸方向他端面（図１の左端面）を、前記ウォーム軸収容部２０の軸方向一端寄り部分内周面に全周に亙り形成された段部２７に当接させている。又、このウォーム軸収容部２０の内周面のうち、前記段部２７よりも軸方向一方側部分に全周に亙り、係止凹溝２８が形成されている。そして、前記外輪２２ａの軸方向一端面を、この係止凹溝２８に係止された環状の止め輪２９の軸方向他側面に当接させている。この様にして、前記外輪２２ａの軸方向に関する位置決めを図っている。
【００２２】
又、前記ウォーム軸６ａは、前記基端側軸部２４の軸方向一端部外周面に形成された雄スプライン部３０を、電動モータ８の出力軸の先端部に固定されたジョイント３１の内周面に形成された雌スプライン部３２にスプライン係合されている。この様にして、前記電動モータ８により、前記ウォーム軸６ａを回転駆動可能としている。
以上の様に、本例の場合、前記ウォーム軸６ａを、前記ハウジング３のウォーム軸収容部２０に対して、このウォーム軸６ａと前記ウォームホイール５との初期噛合位置から軸方向両側に変位可能な状態で支持している。尚、前記ウォーム軸６ａと前記ウォームホイール５との初期噛合位置とは、図１に示す状態であって、前記ステアリングシャフト２が回転していない状態（操舵輪に操舵角が付与されていない状態）で、前記ウォーム軸６ａと前記ウォームホイール５とが噛合する位置を言う。又、前記ウォーム軸６ａが軸方向両側に変位可能な状態とは、前記電動モータ８から前記ウォーム軸６ａにトルクが伝達された際、このウォーム軸６ａに前記ウォームホイール５から加わる噛み合い反力に基づいて、このウォーム軸６ａが軸方向（噛み合い反力の方向）に変位可能な状態を言う。
【００２３】
又、前記ウォーム軸６ａの基端側軸部２４の外周面のうち、前記転がり軸受９ｂの内輪２１ａよりも軸方向一方側に、係止凹溝３３が形成されている。
そして、前記係止凹溝３３に止め輪３４を係止している。
【００２４】
又、本例の場合、前記ウォーム歯７ａの軸方向一端部と前記基端側軸部２４の軸方向他端部との連続部に存在する段部３５と、前記転がり軸受９ｂの内輪２１ａの軸方向他端面との間、及び、この内輪２１ａの軸方向一端面と前記止め輪３４の軸方向他側面との間に、それぞれが特許請求の範囲の弾性部材に相当する１対のダンパ３６ａ、３６ｂが設けられている。即ち、これら両ダンパ３６ａ、３６ｂは、前記ウォーム軸６ａと前記ハウジング３との間に、前記転がり軸受９ｂ等を介して組み付けられている。これら両ダンパ３６ａ、３６ｂは、それぞれが円輪状の第一ダンパプレート３７ａ、３７ｂと、第二ダンパプレート３８ａ、３８ｂとの間に、ゴム製のダンパ本体３９ａ、３９ｂを接着して成る。
【００２５】
上述の様な両ダンパ３６ａ、３６ｂのうち、一方（図１の右側）のダンパ３６ａは、前記第一ダンパプレート３７ａの軸方向他側面を、前記内輪２１ａの軸方向一端面に当接させると共に、前記第二ダンパプレート３８ａの軸方向一端面を、前記止め輪３４の軸方向他側面に当接させた状態で配置されている。
【００２６】
これに対し、他方のダンパ３６ｂは、前記第一ダンパプレート３７ｂの軸方向他側面を、前記段部３５に当接させると共に、前記第二ダンパプレート３８ｂの軸方向他側面を、前記内輪２１ａの軸方向他端面に当接させた状態で、組み付けられている。
【００２７】
以上の様な構成を有する両ダンパ３６ａ、３６ｂは、それぞれ、それ自身が軸方向に弾性変形可能な範囲内で、前記ウォーム軸６ａの軸方向に関する変位量を規制する為に設けられている。
具体的には、前記ウォーム軸６ａが、軸方向一方に変位した場合には、前記段部３５が、前記他方のダンパ３６ｂの第一ダンパプレート３７ｂを軸方向一方に押圧する。すると、この押圧力に基づいて、前記ダンパ３６ｂのダンパ本体３９ｂが、軸方向に弾性変形（収縮）する。この様に、前記ウォーム軸６ａは、このダンパ３６ｂの軸方向に関する弾性変形可能な量だけ、軸方向一方に変位する事ができる。
一方、前記ウォーム軸６ａが、軸方向他方に変位した場合には、このウォーム軸６ａと共に、前記止め輪３４も軸方向他方に変位する。すると、この止め輪３４の軸方向他側面が、前記一方のダンパ３６ａの第二ダンパプレート３８ａを軸方向他方に押圧する。すると、この押圧力に基づいて、前記ダンパ３６ａのダンパ本体３９ａが、軸方向に弾性変形（収縮）する。この様に、前記ウォーム軸６ａは、このダンパ３６ａの軸方向に関する弾性変形可能な量だけ、軸方向一方に変位する事ができる。尚、本例の場合、前記ウォーム軸６ａの、軸方向に関する変位量を、前記ウォーム軸６ａと前記ウォームホイール５との初期噛合位置（図１にＹで示す位置）を中心として、軸方向両側にそれぞれ５〜１０ｍｍの範囲に規制している。
【００２８】
尚、図示は省略するが、上述の様なダンパ３６ａ、３６ｂの代わりに、１対のコイルばねを採用する事もできる。この構成を採用した場合には、前記両ダンパ３６ａ、３６ｂの場合よりも、前記ウォーム軸６ａの軸方向に関する変位量を大きく確保する事ができる為、バックラッシュをより効果的に抑える事ができる。尚、前記両コイルばねを採用した場合には、これら両コイルばねが、前記ウォーム軸６ａの軸方向に関する変位量を規制する際の動作が、上述のダンパ３６ａ、３６ｂと同様となる様に組み付ける。
【００２９】
特に本例の場合、前記ウォーム歯７ａの溝幅（ピッチ円α上での、軸方向に隣り合うこのウォーム歯７ａの歯面同士の距離）Ｈが、前記ウォーム軸６ａと前記ウォームホイール５との初期噛合位置を中心に、この初期噛合位置から軸方向両側にずれるほど徐々に（連続的に）小さくなる様に形成されている。従って、前記初期噛合位置に於ける、前記ウォーム歯７ａの溝幅Ｈ１は、この初期噛合位置から軸方向両側にずれた位置に於ける、このウォーム歯７ａの溝幅Ｈ２、Ｈ３よりも大きい（Ｈ１＞Ｈ２、Ｈ１＞Ｈ３）。
【００３０】
本例の場合、前記ウォーム歯７ａの溝幅Ｈを、上述の様に規制する為に、このウォーム歯７ａの歯厚Ｗを、全長に亙り一定にすると共に、前記ウォーム歯７ａのリード角を、前記初期噛合位置に於けるリード角θ１よりも、この初期噛合位置から軸方向両側にずれた位置のリード角θ２、θ３の方が小さくなる様に形成している。
この様にして、前記ウォーム歯７ａと前記ウォームホイール５との噛合部のバックラッシュが、このウォーム歯７ａとこのウォームホイール５との噛合位置が、前記初期噛合位置よりも軸方向両側にずれるほど小さくなる様に構成している。
【００３１】
尚、本例の場合、前記ウォーム歯７ａのリード角θ（距離Ｈ）を、前記初期噛合位置から軸方向両側にずれるほど徐々に（連続的に）小さくなる様に形成している。但し、前記ウォーム歯７ａのリード角θを、前記初期噛合位置から軸方向両側にずれるほど、段階的に小さくなる様に形成する事により、前記ウォーム歯７ａの溝幅Ｈを、前記初期噛合位置から軸方向両側にずれるほど、段階的に小さくする事もできる。
【００３２】
尚、前記ウォーム歯７ａのリード角θを、前記初期噛合位置から軸方向両側にずれるほど、徐々に（連続的に）小さくした１例として、例えば、図１に前記初期噛合位置を含むＸ１で示す部分ではリード角θを１５〜２５°の範囲で変化させると共に、図１にＸ２、Ｘ３で示す範囲ではリード角θを５〜１５°の範囲で変化させる。この場合に、前記Ｘ２で示す範囲の軸方向他端部（図１の左端部）は、前記ウォーム軸６ａが軸方向一方（図１の右方）に、前述した変位可能な量（５〜１０ｍｍ）の上限だけ変位した際の噛合位置を、前記Ｘ３で示す範囲の軸方向一端部（図１の右端部）は、前記ウォーム軸６ａが軸方向他方（図１の左方）に、前述した変位可能な量（５〜１０ｍｍ）の上限だけ変位した際の噛合位置を、それぞれ誇張的に示したものである。即ち、Ｘ１とＸ２とは、Ｘ１／２＋Ｘ２＝５〜１０ｍｍの関係を満たし、Ｘ１とＸ３とは、Ｘ１／２＋Ｘ３＝５〜１０ｍｍの関係を満たす。更に、Ｘ１とＸ２との軸方向寸法比率は、Ｘ１／２：Ｘ２＝５：１〜１：５の範囲に、Ｘ１とＸ３との軸方向寸法比率も、Ｘ１／２：Ｘ３＝５：１〜１：５の範囲に、それぞれ規制されている。
【００３３】
上述の様な構成を有する本例の電動式パワーステアリング装置の場合、前記ウォーム軸６ａを、このウォーム軸６ａに前記ウォームホイール５から加わる噛み合い反力に基づいて、前記ウォーム歯７ａとこのウォームホイール５との初期噛合位置から、軸方向両側に変位可能な状態で支持すると共に、前記ウォーム歯７ａの溝幅の距離を、前記初期噛合位置よりも、軸方向両側に進むほど小さくする事により、前記ウォーム歯７ａと前記ウォームホイール５との噛合部のバックラッシュの大きさを、この噛合部の位置が前記初期噛合位置よりも軸方向両側にずれるほど小さくしている。この為、前記ステアリングホイール１の回転開始時（初期噛合位置の）の前記ウォーム歯７ａと前記ウォームホイール５との噛合部のバックラッシュを適度に確保する事により、操舵感を軽くする事ができる。又、前記ステアリングホイール１が回転している際には、前記噛み合い反力に基づいて、前記ウォーム軸６ａが軸方向に変位して、噛合部のバックラッシュが小さくなる。この為、噛合部のバックラッシュを抑えて、歯打ち音の発生を防止できる。更に、前記ステアリングホイール１の回転方向が一方から他方に変わる際（反転する際）にも、前記ウォーム軸６ａと前記ウォームホイール５とが、前記初期噛合位置から軸方向にずれた位置で噛合している。この為、バックラッシュを十分に抑えて、歯打ち音の発生を効果的に抑える事ができる。
又、本例の場合、前記ウォーム軸６ａを構成するウォーム歯７ａの構造を工夫するのみで、上述の効果を得る事ができる。この為、製造コスト、及び、組み立てコストの低減を図れる。
又、本例の場合、前記両ダンパ３６ａ、３６ｂにより、前記ウォーム軸６ａの、前記噛み合い反力に基づく軸方向変位の量を適切な範囲内の規制する事ができる。
【００３４】
［実施の形態の第２例］
本発明の実施の形態の第２例に就いて、図４により説明する。本例の電動式パワーステアリング装置の場合も、前述した実施の形態の第１例と同様に、ウォーム軸６ｂを構成するウォーム歯７ｂの溝幅Ｈを、前記ウォーム軸６ｂと前記ウォームホイール５との初期噛合位置から軸方向両側にずれるほど徐々に（連続的に）小さくなる様に形成されている。従って、前記初期噛合位置に於ける、前記ウォーム歯７ｂの溝幅Ｈ１は、この初期噛合位置から軸方向両側にずれた位置に於ける、前記ウォーム歯７ａの溝幅Ｈ２、Ｈ３よりも大きい（Ｈ１＞Ｈ２、Ｈ１＞Ｈ３）。
【００３５】
特に、本例の場合、前記ウォーム歯７ｂの溝幅Ｈを、上述の様に規制する為に、このウォーム歯７ｂのリード角を全長に亙り一定にすると共に、このウォーム歯７ｂの歯厚Ｗを、前記ウォーム軸６ｂと前記ウォームホイール５との初期噛合位置から軸方向両側にずれるほど徐々に（連続的に）大きくなる様に形成している。
この様にして、前記ウォーム歯７ｂと前記ウォームホイール５との噛合部のバックラッシュが、このウォーム歯７ｂとこのウォームホイール５との噛合位置が、前記初期噛合位置よりも軸方向両側にずれるほど小さくなる様に構成している。
尚、前記ウォーム歯７ａの歯厚Ｗを、前記初期噛合位置を中心に、この初期噛合位置から軸方向両側にずれるほど、段階的に大きくなる様に形成する事もできる。その他の構成及び作用効果に就いては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、ウォーム歯とウォームホイールとの噛合部のバックラッシュを、このウォーム歯とこのウォームホイールとの噛合位置が、前記初期噛合位置よりも軸方向両側にずれるほど小さくする為に、前記ウォーム歯の溝幅を、前記初期噛合位置よりも、軸方向両側に進むほど小さくしている。この様に、前記ウォーム歯の溝幅を、前記初期噛合位置よりも、軸方向両側に進むほど小さくする為の構成は、前述した実施の形態の各例の構成に限定されるものではない。
又、本発明を実施する場合に、前述した従来構造が備える弾力付与手段１８の様に、ウォーム軸を、ウォームホイールに向けて押圧する事により、このウォーム軸とこのウォームホイールとの間のバックラッシュを抑える構造を併せて採用する事もできる。
又、前述の実施の形態の各例では、コラムアシスト型の電動式パワーステアリング装置に本発明を適用した例について説明したが、本発明は、ピニオンアシスト型の電動式パワーステアリング装置等の各種電動式パワーステアリング装置に適用する事ができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  ステアリングホイール
２  ステアリングシャフト
３  ハウジング
４、４ａ  ウォーム減速機
５  ウォームホイール
６、６ａ、６ｂ  ウォーム軸
７、７ａ、７ｂ  ウォーム歯
８  電動モータ
９ａ、９ｂ  転がり軸受
１０  回転軸
１１ａ、１１ｂ  転がり軸受
１２  トーションバー
１３  トルクセンサ
１４ａ、１４ｂ  自在継手
１５  中間シャフト
１６  ステアリングギヤユニット
１７  入力軸
１８  弾力付与手段
１９  先端側軸部
２０  ウォーム軸収容部
２１、２１ａ  内輪
２２、２２ａ  外輪
２３  ブッシュ
２４  基端側軸部
２５  凹溝
２６  Ｏリング
２７  段部
２８  係止凹溝
２９  止め輪
３０  雄スプライン部
３１  ジョイント
３２  雌スプライン部
３３  係止凹溝
３４  止め輪
３５  段部
３６ａ、３６ｂ  ダンパ
３７ａ、３７ｂ  第一ダンパプレート
３８ａ、３８ｂ  第二ダンパプレート
３９ａ、３９ｂ  ダンパ本体
【図１】
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【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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