(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングの内部で操向軸にウォームホイールが装着され、前記ウォームホイールに噛み合うウォームギヤが形成されたウォームシャフトがモータにより駆動される、電動式動力補助操向装置であって、
前記ウォームシャフトの端部に備えられた第１ウォームシャフトベアリングは、弾性部材によって径方向荷重が加えられ、かつ、前記弾性部材は、２段折曲げられた略コの字形状の板状スプリングで形成され、
前記第１ウォームシャフトベアリングと前記弾性部材とは、ケースに挿入されて前記ハウジングに固定され、
前記弾性部材は、板状の部材を２段に折り曲げることにより、前記ケースの内周から外周に放射線状に形成された２つの柱状部位と、該柱状部位のケースの内周側の先端を接続する平行部位と、によって構成され、
前記弾性部材の両端部は、前記ハウジングにより支持され、前記弾性部材の中央部は、前記第１ウォームシャフトベアリングの外周面に接することを特徴とする、ウォームギヤ遊隔補償装置を備えた電動式動力補助操向装置。
【請求項２】
前記ハウジングの外に露出する前記ケースの部位には、前記板状スプリングが位置された方向を表示する矢印及び第１標識が、配置されたことを特徴とする、請求項１に記載のウォームギヤ遊隔補償装置を備えた電動式動力補助操向装置。
【請求項３】
前記ケースが装着される前記ハウジングの垂直下部には、前記ハウジングに前記ケースを組立てる際、前記板状スプリングの位置を定めるための第２標識が、配置されたことを特徴とする、請求項２に記載のウォームギヤ遊隔補償装置を備えた電動式動力補助操向装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォームギヤ遊隔補償装置を備えた電動式動力補助操向装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の車両操向装置は、操向状態の安全性の向上及び軟らかくて容易な操向感等が求められ、安全と共に運転者の利便性を追求する方向に研究開発がなされている。このような開発趨勢によって、運転者の操向感を向上させるための方法として、油圧式または電動式などの多様な動力補助操向装置が開発されている。電動式の動力補助操向装置は、油圧式に比べて、軽量であり、エネルギー消耗量が少なく、車両燃費が向上する利点がある。よって、最近は、電動式動力補助操向装置の使用が増えている趨勢にある。
【０００３】
電動式動力補助操向装置は、車速センサー及び操向トルクセンサーなどで感知した車両の運行条件によって、電子制御装置でモータを駆動させて運転者の操向力を補助する。よって、電動式動力補助操向装置は、低速運行時には軽くて安らかな操向状態（操作性）を提供し、高速運行時には重くて安定的な操向状態を提供し、突発的な非常状況ではこれに対処して急速な操向が可能であり、運転者が最適な操向感を維持できるような操向性能を提供する。
【０００４】
このような電動式動力補助操向装置は、装着される位置によって、種々の種類に分けられる。そのうち、コラムタイプ電動式動力補助操向装置（Ｃ−ＥＰＳ：Ｃｏｌｕｍｎ  Ａｓｓｉｓｔ  Ｔｙｐｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）は、運転席の操向ホイールと車両の下部のギアボックスとを連結する操向軸を車体に固定するための操向コラム部位に、電動モータを備えた動力補助操向装置を設けて、運転者が操作する操向ホイールの回転力が動力補助操向装置によりギアボックスに伝達できるようにする装置である。
【０００５】
図１は、従来のコラムタイプ電動式動力補助操向装置１００の内部構造を示す断面図である。従来の電動式動力補助操向装置１００の中間部には、ウォームギヤ１３０が形成されたウォームシャフト１４０が備えられる。また、ウォームシャフト１４０の両端には、第１ウォームシャフトベアリング１５０と第２ウォームシャフトベアリング１６０とが各々設けられてウォームシャフト１４０を支持する。このウォームシャフト１４０は、モータ軸１７０と連結されて、モータ１８０の駆動により回転する構造となっている。
【０００６】
ウォームシャフト１４０の中間部に形成されたウォームギヤ１３０と噛み合うように、ウォームギヤ１３０の外径の一側には、ウォームホイール１２０が備えられる。このウォームホイール１２０は、運転者が操作する操向ホイール（図示していない）の回転力を伝達する操向軸１１０に装着されて、モータ１８０の駆動によるウォームシャフト１４０の回転力を操向軸１１０に伝達される構造である。
【０００７】
したがって、車両に備えられた電子制御装置により車両運行条件に応じてモータ１８０の駆動が制御され、モータ１８０の駆動によるウォームシャフト１４０の回転力が運転者が操作する操向ホイール(図示していない）の回転力に付加されて、操向軸１１０に伝達される。よって、運転者の操向運転状態は、軟らかくて安定的に維持されうる。
【０００８】
尚、ウォームギヤ方式により噛み合うウォームホイール１２０とウォームシャフト１４０とは、外部からの保護のためにハウジング１９０の内部に装着される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来の電動式動力補助操向装置１００によれば、図１のウォームギヤ１３０の歯形拡大図において、破線で示すように、使用によって接触するウォームホイール１２０のギアの歯と、ウォームギア１３０のギアの歯には、摩耗が発生する。この摩耗量が大きくなることによって、ウォームホイール１２０とウォームギヤ１３０の噛合の遊隔が増加し、かつ、ギア歯の摩耗によってバックラッシュ（Ｂａｃｋ  ｌａｓｈ）が増加して、ラットルノイズ（Ｒａｔｔｌｅ  Ｎｏｉｓｅ）が発生するという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ウォームギヤ噛合の遊隔により発生する振動と騷音とを防止でき、運転者に軟らかくて安定した操向感を提供可能な、新規かつ改良されたウォームギヤ遊隔補償装置を備えた電動式動力補助操向装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、ハウジングの内部で操向軸にウォームホイールが装着され、ウォームホイールに噛み合うウォームギヤが形成されたウォームシャフトがモータにより駆動される、電動式動力補助操向装置であって、ウォームシャフトの端部に備えられた第１ウォームシャフトベアリングは、弾性部材によって径方向荷重が加えられ、かつ、弾性部材は、２段折曲げられた略コの字形状の板状スプリングで形成され、弾性部材の両端部は、ハウジングにより支持され、弾性部材の中央部は、第１ウォームシャフトベアリングの外周面に接することを特徴とする、ウォームギヤ遊隔補償装置を備えた電動式動力補助操向装置が提供される。
【００１２】
また、第１ウォームシャフトベアリングと弾性部材とは、ケースに挿入されてハウジングに固定されてもよい。
【００１３】
また、ハウジングの外に露出するケースの部位には、板状スプリングが位置された方向を表示する矢印及び第１標識が、配置されてもよい。
【００１４】
また、ケースが装着されるハウジングの垂直下部には、ハウジングにケースを組立てる際、板状スプリングの位置を定めるための第２標識が、配置されてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
以上説明したように本発明によれば、ウォームギヤ噛合の遊隔により発生する振動と騷音とを防止でき、運転者に軟らかくて安定した操向感を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１７】
図２は、本発明の第１の実施形態に係るコラムタイプ電動式動力補助操向装置の内部構造を示す断面図である。本発明の第１の実施形態に係るウォームギヤ遊隔補償装置を備えた電動式動力補助操向装置は、以下では、例えば、コラムタイプ電動式動力補助操向装置であるとして説明する。
【００１８】
本実施形態に係る電動式動力補助操向装置は、中間部にウォームギヤ１３０が形成されたウォームシャフト１４０を備え、ウォームシャフト１４０の両端には第１ウォームシャフトベアリング１５０と第２ウォームシャフトベアリング１６０とが各々設けられて、ウォームシャフト１４０を支持する。また、ウォームシャフト１４０は、モータ軸１７０と連結され、モータ１８０の駆動により回転する。
【００１９】
ウォームシャフト１４０の中間部に形成されたウォームギヤ１３０と噛み合うようにウォームギヤ１３０の外径の一側にはウォームホイール１２０が備えられる。ウォームホイール１２０は、運転者が操作する操向ホイール（図示していない）の回転力を伝達する操向軸１１０に装着されて、モータ１８０の駆動によるウォームシャフト１４０の回転力を操向軸１１０に伝達させる構造である。また、本実施形態に係る電動式動力補助操向装置は、第１ウォームシャフトベアリング１５０の外周面と第１ウォームシャフトベアリング１５０の一面とを覆い、ハウジング１９０の外部に一部が突出したキャップ形状のケース２１０を備え、ケース２１０の下段部の内部に弾性部材２２０を備える。
【００２０】
図３ａは、本発明の第１の実施形態に係るケースの側断面図である。また、図３ｂは、本発明の第１の実施形態に係るケースの平面図である。図３ａは、図２において、ハウジング１９０、ケース２１０、第１ウォームシャフトベアリング１５０、弾性部材２２０及びウォームシャフト１４０を含むように縦に切断した断面図である。
【００２１】
ケース２１０は、ゴム材質またはその他の弾性を有する部材であって、ウォーム軸１４０が挿入された第１ウォームシャフトベアリング１５０をハウジング１９０に固定する役割をすると共に、ウォーム軸１４０とウォームホイール１２０が噛み合って回転する時に発生する振動を吸収する役割をする。
【００２２】
ケース２１０の下段部の内部の下側は、ハウジング１９０により支持され、上側は、第１ウォームシャフトベアリング１５０を支持する弾性部材２２０を備える。この弾性部材２２０は、第１ウォームシャフトベアリング１５０に径方向荷重を発生させる。よって、ウォームギヤ１３０に摩耗が発生しても、ウォームギヤ１３０がウォームホイール１２０に噛み合うように荷重（径方向荷重）が作用することによって、遊隔の発生を防止することができる。
【００２３】
また、この弾性部材２２０は、２段に折曲げられた略コの字形状の板状スプリングで形成される。弾性部材２２０の両端部は、ハウジング１９０により支持され、中央部は、第１ウォームシャフトベアリング１５０の外周面に接する。
【００２４】
すなわち、弾性部材２２０は、図３ａに示すように、板状の部材を２段に折り曲げることにより、ケース２１０の内周から外周に放射線状に形成された２つの柱状部位と、当該柱状部位のケース２１０内周側の先端を接続する平行部位と、によって構成される。よって、弾性部材２２０は、略コの字、すなわち、略ハの字形状の上部先端を互いに接続した門状の形状を有する。この接続部位（平行部位）中心が、第１ウォームシャフトベアリング１５０により、下方に加圧され、たわむ。また、この接続部位（平行部位）中心は、たわみを解消する方向に弾性力を働かせる。
【００２５】
よって、この板状スプリングの弾性力によって、第１ウォームシャフトベアリング１５０は、図３ａの上方向に加圧される（径方向荷重）。従って、板状スプリングの弾性力は、第１ウォームシャフトベアリング１５０及びウォームシャフト１４０を介して、ウォームギア１３０に伝えられ、ウォームギア１３０は、ウォームホイール１２０に密着するように加圧される。
【００２６】
ここで、径方向とは、図３ａにおける、第１ウォームシャフトベアリング１５０の外周下端部から外周上端部への径の方向（上方向）である。よって、弾性部材２２０による径方向荷重は、第１ウォームシャフトベアリング１５０を上方向に加圧する。従って、第１ウォームシャフトベアリング１５０及びウォームシャフト１４０順次介して、ウォームギア１３０は、ウォームホイール１２０に密着するように加圧される。
【００２７】
また、ハウジング１９０の外に突出したケース２１０の一面には、弾性部材２２０が位置した方向に矢印３２０などの指示標識が付加され、矢印３２０方向の端部には、第１標識３３０が付加される。そして、ケース２１０が挿入されるハウジング１９０の外部垂直下段部には、第２標識３４０が付加される。この第２標識３４０と、矢印３２０などの指示標識及び第１標識３３０とを一致させることで、ハウジング１９０にケース２１０を組立てる際、弾性部材２２０が垂直上方に第１ウォームシャフトベアリング１５０に力を加えることができる。
【００２８】
以上、本実施形態について詳しく説明した。本実施形態によれば、操向軸１１０にウォームホイール１２０が装着され、ウォームホイール１２０に噛み合うウォームギヤ１３０が形成されたウォームシャフト１４０が、モータ１８０により駆動される電動式動力補助操向装置１００において、弾性部材２２０を用いて第１ウォームシャフトベアリング１５０に径方向荷重を発生させる。よって、ウォームギヤ１３０に摩耗が生じてもウォームギヤ１３０がウォームホイール１２０に噛み合うように荷重が作用する。従って、ウォームホイール１２０とウォームギヤ１３０との間の遊隔の発生を防止することができる。
【００２９】
即ち、本実施形態によれば、ウォームホイール１２０とウォームギヤ１３０との噛合に遊隔が発生した場合、弾性力を有するケース２１０と第１ウォームシャフトベアリング１５０に径方向荷重を加える弾性部材２２０とにより、ウォームシャフト１４０に変位が発生する。よって、ウォームホイール１２０とウォームギヤ１３０との噛合遊隔を補償することができる。従って、電動式動力補助操向装置１００を装着した車両の操向時、ウォームギヤ１３０噛合の遊隔により発生する振動と騷音を防止することができ、運転者に軟らかくて安らかな操向感を提供することができる。
【００３０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】従来のコラムタイプ電動式動力補助操向装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るコラムタイプ電動式動力補助操向装置の内部構造を示す断面図である。
【図３ａ】本発明の第１の実施形態に係るケースの側断面図である。
【図３ｂ】本発明の第１の実施形態に係るケースの平面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１００    コラムタイプ電動式動力補助操向装置
１１０    操向軸
１２０    ウォームホイール
１３０    ウォームギヤ
１４０    ウォームシャフト
１５０    第１ウォームシャフトベアリング
１６０    第２ウォームシャフトベアリング
１７０    モータ軸
１８０    モータ
１９０    ハウジング
２１０    ケース
２２０    弾性部材
３２０    矢印
３３０    第１標識
３４０    第２標識
【図１】
0004440913.tif 000002
【図２】
0004440913.tif 000003
【図３ａ】
0004440913.tif 000004
【図３ｂ】
0004440913.tif 000005