(57)【要約】【課題】ギヤのトルク及びトルク変動を減少させて、動力伝達の向上を図ること。【解決手段】（ａ）は、ウォーム１１が２条ネジの場合の反モータ側ウォーム支持部の一例である。リング状の弾性体３０の内径は、略楕円形状に形成してあり、ウォーム１１の一端部２１の形状も、対応して略楕円形状に形成してある。ギヤ噛合反力が大きいウォーム１１の位相の箇所では、符号３０ａのように、ウォーム１１と反モータ側軸受２０との間の隙間を大きくする（弾性体３０の肉厚を厚くする）。一方、ギヤ噛合反力が小さいウォーム１１の位相の箇所では、符号３０ｂのように、隙間を小さくしている（弾性体３０の肉厚を薄くしている）。（ｂ）は、ウォーム１１が３条ネジの場合の反モータ側ウォーム支持部の一例である。弾性体３０の内径は、鋭角部を略円弧状にした略三角形状に形成してある。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生してウォーム減速機により減速し、操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記ウォーム減速機のウォームと、当該ウォームの一端部を支持する軸受との間に、リング状の弾性体が介装してあり、
当該弾性体は、前記ウォームの位相に応じて、その剛性が異な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】
前記弾性体の内径は、略楕円形状に形成してあり、前記ウォームの一端部の形状も、対応して略楕円形状に形成してあることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記弾性体の内径は、鋭角部を略円弧状にした略三角形状に形成してあり、前記ウォームの一端部の形状も、対応して略三角形状に形成してあることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記弾性体は、剛性が異なる複数組の弾性体セグメントを組み合わせて構成してあることを特徴とする請求項１に記載の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、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知してこの検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生して減速機により減速し操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動するものが多かった。ところが、この種のパワーステアリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数馬力〜十馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下することが避けられなかった。
【０００３】
そこで、これらの問題を解決するものとして、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置（Electric Power Steering、以下ＥＰＳと記す）が近年注目されている。ＥＰＳには、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長がある。
【０００４】
ＥＰＳでは、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生して、動力伝達機構（減速機）により減速して操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。
【０００５】
この動力伝達機構（減速機）として、ウォーム減速機を用いたＥＰＳでは、電動モータの駆動軸側のウォームに、ウォームホイールが噛合してあり、このウォームホイールは、操舵機構の出力軸（例えば、ピニオン軸、コラム軸）に嵌合してある。
【０００６】
ところで、特許文献１では、操舵補助用のモータによって回転されるウォームをウォームホイールに向けて付勢するコイルバネ等の弾性体と、操舵補助するとき前記ウォームに加わる噛合反力を減衰させる油圧式の減衰機構とを備えることにより、弾性体による噛合部の予圧を小さくすることができ、しかも、ウォームに大きな噛合反力が加わる場合においてもバックラッシュ量の増加を少なくすることができるようにしてある。
【０００７】
また、特許文献２では、操舵補助用のモータの回転に連動するウォームをハウジング内に支持する転がり軸受の外周りに、該転がり軸受に嵌合された内側環と、前記ハウジング８内に嵌合された外側環と、前記内側環及び外側環に結合され、前記ウォームをウォームホイールに向けて偏倚させる環状の弾性体とを備え、前記内側環の一端に前記ハウジングへの当接によって前記弾性体の撓み量を制限するストッパが一体に設けてある。
【０００８】
さらに、特許文献３では、操舵補助用のモータによって回転されるウォームをウォームホイールとの噛合部側へ押付ける押付体を備え、該押付体による押付力に対抗する抗力を前記ウォームに与えて、前記押付力を抑制する弾性体を設け、押付力と弾性体による抑制力とがバランスした位置でウォームを停止させることができるようにしてある。
【特許文献１】特開２００２−６７９９１号公報
【特許文献２】特開２００２−９６７４９号公報
【特許文献３】特開２００２一１５４４４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１乃至３に係る電動パワーステアリング装置では、駆動ギヤから従動ギヤヘ動力を伝達する際、ギヤ噛合いによるトルク変動が発生し、伝達トルクの損失、及び操舵感の不快となる問題があった。
【００１０】
また、上述した特許文献１乃至３については、ギヤの噛合いに関係なく、弾性体が同じ剛性で噛合い反力を低減している為、トルク変動の減少についての効果は少なかった。
【００１１】
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、ギヤのトルク、及びトルク変動を減少させて、動力伝達の向上を図ることができる、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】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクをトルクセンサーにより検知し、この検知した操舵トルクに対応して電動モータから補助操舵トルクを発生してウォーム減速機により減速し、操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記ウォーム減速機のウォームと、当該ウォームの一端部を支持する軸受との間に、リング状の弾性体が介装してあり、
当該弾性体は、前記ウォームの位相に応じて、その剛性が異なることを特徴とする。
【００１３】
好適には、前記弾性体の内径は、略楕円形状に形成してあり、前記ウォームの一端部の形状も、対応して略楕円形状に形成してある。
【００１４】
また、好適には、前記弾性体の内径は、鋭角部を略円弧状にした略三角形状に形成してあり、前記ウォームの一端部の形状も、対応して略三角形状に形成してある。
【００１５】
さらに、好適には、前記弾性体は、剛性が異なる複数組の弾性体セグメントを組み合わせて構成してある。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ギヤのトルク、及びトルク変動を減少させて、動力伝達の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。
【００１８】
本発明の実施の形態では、大略的には、トルク変動を減少させる為に、ウォームとその軸受の内径との間に、ウォームの位相で異なるように弾性体が介装してある。この位相によって異なる剛性を持つ弾性体は、ウォームの噛合い反力を一定にするように支持する。
【００１９】
したがって、上記の手段により、ウォームとウォームホイールとの噛合い反力が一定になる為、トルク変動が減少する。また、ウォームとウォームホイールの芯間距離をラフにすることができる。
【００２０】
（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
【００２１】
図１に示すように、ウォーム１１は、その両端部に於いて、ハウジング１内に取付けてあって電動モータ１０に近い側のモータ側軸受１５と、ハウジング１内に取付けてあって電動モータ１０から離れた側の反モータ側軸受２０とにより、回転自在に支持してある。
【００２２】
また、ウォーム１１は、電動モータ１０の駆動軸１０ａに、スプライン嵌合してある。モータ側軸受１５は、ウォーム１１に一体に設けたフランジ１６と、ウォーム１１の端部に固定したナット１７との間に、それぞれ、圧縮された一対のゴムダンパー１８，１８を介して、ウォーム１１と同芯になるように、弾性支持してある。これにより、ウォーム１１は、ゴムダンパー１８の弾性範囲内で、モータ側軸受１５に対して、軸方向に移動可能・微小傾き可能に保持してある。
【００２３】
ハウジング１内に取付けてあって電動モータ１０から離れた側の反モータ側軸受２０の内径側（即ち、ウォーム１１と、このウォーム１１の一端部２１を支持する反モータ側軸受２０との間）に、リング状の弾性体３０が介装してある。この弾性体３０は、以下に詳述するように、ウォーム１１の位相に応じて、その剛性が異なり、ウォーム１１の噛合反力を一定になるように支持するように構成してある。
【００２４】
図２（ａ）は、図１に示したウォームと、このウォームの一端部を支持する反モータ側軸受との拡大断面図である。すなわち、図２（ａ）は、ウォーム１１が２条ネジの場合の反モータ側ウォーム支持部の一例である。
【００２５】
リング状の弾性体３０の内径は、略楕円形状に形成してあり、ウォーム１１の一端部２１の形状も、対応して略楕円形状に形成してある。
【００２６】
ギヤ噛合反力が大きいウォーム１１の位相の箇所では、符号３０ａのように、ウォーム１１と反モータ側軸受２０との間の隙間を大きくする（即ち、弾性体３０の肉厚を厚くする）。一方、ギヤ噛合反力が小さいウォーム１１の位相の箇所では、符号３０ｂのように、上記の隙間を小さくしている（即ち、弾性体３０の肉厚を薄くしている）。
【００２７】
すなわち、ギヤ噛合反力が大きい位相では、弾性体３０を符号３０ａの位置で大きくたわませて噛合反力を小さくする。一方、ギヤ噛合反力が小さい位相では、弾性体３０を符号３０ｂの位置で少しだけたわませるようにしている。
【００２８】
図２（ｂ）は、第１実施の形態の変形例に係り、ウォームと、このウォームの一端部を支持する反モータ側軸受との拡大断面図である。すなわち、図２（ｂ）は、ウォーム１１が３条ネジの場合の反モータ側ウォーム支持部の一例である。
【００２９】
リング状の弾性体３０の内径は、鋭角部を略円弧状にした略三角形状に形成してあり、ウォーム１１の一端部２１の形状も、対応して略三角形状に形成してある。
【００３０】
本変形例でも、図２（ａ）の場合と同様に、ギヤ噛合反力が大きいウォーム１１の位相の箇所では、符号３０ａのように、ウォーム１１と反モータ側軸受２０との間の隙間を大きくする（即ち、弾性体３０の肉厚を厚くする）。一方、ギヤ噛合反力が小さいウォーム１１の位相の箇所では、符号３０ｂのように、上記の隙間を小さくしている（即ち、弾性体３０の肉厚を薄くしている）。
【００３１】
すなわち、ギヤ噛合反力が大きい位相では、弾性体３０を符号３０ａの位置で大きくたわませて噛合反力を小さくする。一方、ギヤ噛合反力が小さい位相では、弾性体３０を符号３０ｂの位置で少しだけたわませるようにしている。
【００３２】
（第２実施の形態）
図３（ａ）は、本発明の第２実施の形態に係り、ウォームと、このウォームの一端部を支持する反モータ側軸受との拡大断面図である。すなわち、図３（ａ）は、ウォーム１１が２条ネジの場合の反モータ側ウォーム支持部の一例である。
【００３３】
リング状の弾性体４０は、剛性が異なる複数組の弾性体セグメント４０ａ，４０ｂを組み合わせて構成してある。なお、符号４１は、位相決めのためのキーを示している。
【００３４】
ギヤ噛合反力が大きいウォーム１１の位相では、弾性体セグメント４０ａを大きくたわませて噛合反力を小さくする。一方、ギヤ噛合反力が小さいウォーム１１の位相では、弾性体セグメント４０ｂを少しだけたわませるようにしている。
【００３５】
図３（ｂ）は、第２実施の形態の変形例に係り、ウォームと、このウォームの一端部を支持する反モータ側軸受との拡大断面図である。すなわち、図３（ｂ）は、ウォーム１１が３条ネジの場合の反モータ側ウォーム支持部の一例である。
【００３６】
本変形例でも、図３（ａ）の場合と同様に、リング状の弾性体４０は、剛性が異なる複数組の弾性体セグメント４０ａ，４０ｂを組み合わせて構成してある。
【００３７】
ギヤ噛合反力が大きいウォーム１１の位相では、弾性体セグメント４０ａを大きくたわませて噛合反力を小さくする。一方、ギヤ噛合反力が小さいウォーム１１の位相では、弾性体セグメント４０ｂを少しだけたわませるようにしている。
【００３８】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の第１実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の断面図である。
【図２】（ａ）は、図１に示したウォームと、このウォームの一端部を支持する反モータ側軸受との拡大断面図である。（ｂ）は、第１実施の形態の変形例に係り、ウォームと、このウォームの一端部を支持する反モータ側軸受との拡大断面図である。
【図３】（ａ）は、本発明の第２実施の形態に係り、ウォームと、このウォームの一端部を支持する反モータ側軸受との拡大断面図である。（ｂ）は、第２実施の形態の変形例に係り、ウォームと、このウォームの一端部を支持する反モータ側軸受との拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１  ハウジング
１０  電動モータ
１０ａ  駆動軸
１１  ウォーム
１２  ウォームホイール
１５  モータ側軸受
１６  フランジ
１７  ナット
１８  ゴムダンパー
２０  反モータ側軸受
２１  ウォームの一端部
３０，４０  リング状の弾性体
４１  キー
【図１】
2007191007.tif 000003
【図２】
2007191007.tif 000004
【図３】
2007191007.tif 000005