(57)【要約】【課題】回転軸２９とウォーム軸２７とに設けた雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の高さを小さくできる、安価な構造で、耐久性を十分に確保する。【解決手段】上記雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂに弾性材製の弾性歯付リング４９ｂをスプライン係合させる。この弾性歯付リング４９ｂの内歯５１ｂの歯底を、外歯５０ｂの歯底よりも直径方向外側に位置させる。上記両スプライン部４７ｂ、４８ｂの間に弾性歯付リング４９ｂを設けた状態で、これら各スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯を円周方向に重畳させる。これら各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する弾性歯付リング４９ｂの径方向中央部の厚さＴ1 を、この部分同士の間から外れた弾性歯付リング４９ｂの径方向両端部の厚さＴ2 、Ｔ3 よりも大きくする【選択図】図２
2007120592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸と被駆動軸との間に設けられて、これら両軸の間で動力を伝達する為の動力伝達機構であって、
これら両軸のうちの一方の軸の端部内周面に設けられた雌スプライン部と、他方の軸の端部外周面に設けられた雄スプライン部と、この雌スプライン部とスプライン係合する外歯をその外周面に、この雄スプライン部とスプライン係合する内歯をその内周面に、それぞれ有する弾性歯付リングとを備え、この弾性歯付リングは、外径側と内径側とに、それぞれが弾性材製である複数ずつの外歯素子部と内歯素子部とを一体的に設けている動力伝達機構に於いて、
上記駆動軸と被駆動軸とのうちの一方の軸に設けられた雌スプライン部の各歯と、他方の軸に設けられた雄スプライン部の各歯とを、これら両スプライン部の円周方向に重畳させており、これら両スプライン部の各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する弾性歯付リングの厚さを、これら各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた弾性歯付リングの厚さよりも大きくしている事を特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
弾性歯付リングは、弾性材製の本体部と、この本体部の外径側及び内径側の少なくとも一方に一体に貼着する状態で設けられた織布とを備えており、雄、雌両スプライン部の各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する弾性歯付リングの厚さを、これら各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた弾性歯付リングの厚さよりも大きくしている、請求項１に記載した動力伝達機構。
【請求項３】
弾性歯付リングは、円周方向複数個所に設けられた弾性材製の素子部と、これら素子部の少なくとも片側に一体に貼着する状態で設けられた織布とを備えており、雄、雌両スプライン部の各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する弾性歯付リングの厚さを、これら各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた、織布のみから成る弾性歯付リングの厚さよりも大きくしている、請求項１に記載した動力伝達機構。
【請求項４】
弾性歯付リングは、外径側及び内径側に１対の織布を設けており、これら両織布のうち、駆動軸と係合する一方の織布の厚さを、被駆動軸と係合する他方の織布の厚さよりも大きくしている、請求項１〜３のうち、何れか１項に記載した動力伝達機構。
【請求項５】
電動モータの回転軸と減速機を構成する入力軸とを、請求項１〜４のうち、何れか１項に記載した動力伝達機構により、動力の伝達を可能に結合した電動式パワーステアリング装置。
【請求項６】
減速機の出力軸又は電動モータの回転軸と、ボールナットとを、請求項１〜４のうち、何れか１項に記載した動力伝達機構により、動力の伝達を可能に結合した電動式パワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項１に記載した動力伝達機構に使用する弾性歯付リングであって、外周面に外歯を、内周面に内歯を、それぞれ有しており、外径側と内径側とに、それぞれが弾性材製である、複数ずつの外歯素子部と内歯素子部とを一体的に設けており、径方向中央部の厚さを径方向端部の厚さよりも大きくした弾性歯付リング。
【請求項８】
請求項７に記載した弾性歯付リングの製造方法であって、少なくとも一部が弾性材製で、長さ方向に山部と谷部とが交互に連続しており、且つ、山部の頂部と谷部の底部との間に存在する部分の厚さが、これら山部の頂部と谷部の底部とのうちの少なくとも一方の厚さよりも大きい板状素子を円筒状に曲げる事により、弾性歯付リングを造る弾性歯付リングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば自動車の操舵装置に組み込み、電動モータの出力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の電動式パワーステアリング装置等に組み込む動力伝達機構、及びこの動力伝達機構に使用する弾性歯付リングの改良に関する。
【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。図１０は、この様な電動式パワーステアリング装置の、従来から知られている基本構成の１例を略示している。
【０００３】
この電動式パワーステアリング装置は、基端部（図１０の上端部）にステアリングホイール１を固定したステアリングシャフト２と電動モータ３との間に、減速機４を設け、この電動モータ３の動力を、この減速機４を介してステアリングシャフト２に伝達可能としている。操舵輪１４に舵角を付与する為、上記ステアリングホイール１の操作によりステアリングシャフト２を回転させると、トルクセンサ５がこのステアリングシャフト２の回転方向とトルクとを検出し、その検出信号を制御器６に送る。この制御器６は、この検出信号に基づいて、上記電動モータ３に通電し、上記減速機４を介してステアリングシャフト２を、上記ステアリングホイール１の操作に基づく回転方向と同方向に回転させる。この結果、上記ステアリングシャフト２の先端部（図１０の下端部）は、ステアリングホイール１から付与された力に基づくトルクよりも大きなトルクで回転する。上記ステアリングシャフト２の先端部は、自在継手７、７及び中間シャフト８を介してステアリングギヤ９の入力軸１０に伝達される。この入力軸１０は、ピニオン１１を回転させ、ラック１２を介してタイロッド１３を押し引きし、上記操舵輪１４に所望の舵角を付与する。この様な説明から明らかな通り、操舵輪１４に舵角を付与する為に運転者がステアリングホイール１を操作する為に要する力は、上記電動モータ３から減速機４を介してステアリングシャフト２に加えられる補助動力分だけ小さくて済む様になる。
【０００４】
この様な電動式パワーステアリング装置の場合、上記ステアリングシャフト２と電動モータ３との間に設ける減速機４として、ウォーム軸とウォームホイールとから成るウォーム減速機が、従来から一般的に使用されている。又、上記電動モータ３の回転軸と減速機４を構成する入力軸とを、これら両軸のうちの一方に設けた雄スプライン部と、他方に設けたスプライン部とをスプライン係合させて成るスプライン係合部により、動力の伝達を可能に連結する事が、一般的に行なわれている。
【０００５】
但し、上記減速機４としてウォーム減速機を使用する場合、ウォーム軸のウォームとウォームホイールとの歯面同士の間に存在する不可避なバックラッシが大きくなると、これら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。例えば、路面が荒れている等により、車輪側からステアリングシャフト２に振動荷重が加わると、上記バックラッシの存在により、耳障りな歯打ち音が発生する。この様な事情から、近年は、ウォーム減速機を構成するギヤハウジングとウォーム軸との間に弾力付与手段を設けて、この弾力付与手段により、ウォーム軸に、ウォームホイールに向かう方向の弾力を付与し、上記バックラッシを抑え（小さくするか０にし）、上記歯打ち音の発生を抑える事が考えられている。
【０００６】
但し、この様な弾力付与手段を設けた構成により上記歯打ち音の発生を抑える場合には、ウォーム軸を電動モータ３の回転軸に対し傾斜させる為、これら両軸の間に設けたスプライン係合部を構成する各歯の一部が抉られる可能性がある。これに対して、スプライン係合部を構成する雄、雌両スプライン部の剛性を高くした場合には、上記各歯が抉られるのを防止する事はできるが、これら両スプライン部の歯面同士の間での歯打ち音が生じ易くなってしまう。この為、電動モータ３の回転軸に対するウォーム軸の傾斜を可能にしつつ、この歯打ち音の発生を抑える為には、これら両軸に設けた上記両スプライン部同士の間の隙間を厳密に規制し、管理すると言った、困難な作業を行なわなければならず、電動式パワーステアリング装置のコスト上昇を招く原因となる。
【０００７】
この様な事情に鑑みて、特許文献１に記載された動力伝達機構と、これを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、ウォーム軸の端部に設けた雌スプライン部と、電動モータの回転軸に設けた雄スプライン部との間に、一部が弾性材製である弾性歯付リングを設け、この弾性歯付リングを介して上記両軸同士の間での動力の伝達を可能としている。図１１〜１７は、この特許文献１に記載された動力伝達機構を組み込んだ電動式パワーステアリング装置の従来構造を示している。
【０００８】
この電動式パワーステアリング装置は、後端部（図１１の右端部）にステアリングホイール１を固定したステアリングシャフト２と、このステアリングシャフト２を挿通自在なステアリングコラム１５と、このステアリングシャフト２に補助トルクを付与する為のアシスト装置１６とを備える。
【０００９】
上記ステアリングシャフト２は、車両の後端側（図１１の右側）に設けるアウターシャフト１７と、同じく前端側（図１１の左側）に設けるインナーシャフト１８とを、回転力の伝達を可能に組み合わせて成る。又、このインナーシャフト１８は、車両の後端側に設ける第一のインナーシャフト２２と、前端側に設ける第二のインナーシャフト２３とを、トーションバー２４（図１２）により連結している。上記ステアリングコラム１５の前端部（図１１の左端部）は、車体１９の一部に支持したギヤハウジング２１の後端面（図１１の右端面）に結合固定している。上記インナーシャフト１８の前端部をこのギヤハウジング２１に挿通させると共に、このギヤハウジング２１の前端面から突出させている。そしてこのインナーシャフト１８のこの前端面から突出させた前端部に、自在継手７、７、中間シャフト８を介して、ステアリングギヤ９の入力軸１０を、動力の伝達を可能に結合している。この入力軸１０にはピニオン１１（図１０参照）を固定しており、このピニオン１１をラック１２（図１０参照）に噛合させている。従って、上記ステアリングシャフト２の回転に伴い、上記ラック１２を介してタイロッド１３、１３が押し引きされ、操舵輪１４（図１０参照）に所望の舵角が付与される。
【００１０】
又、前記アシスト装置１６は、図１２〜１７に示す様に、ウォームホイール２６と、ウォーム軸２７と、このウォーム軸２７に弾力を付与する弾力付与手段３１と、電動モータ２８と、動力伝達機構３０と、トルクセンサ５及び制御器６（図１０参照）とを備える。このうちのウォームホイール２６は、前記インナーシャフト１８の前端側に設ける第二のインナーシャフト２３の中間部に外嵌固定する。又、上記弾力付与手段３１は、前記ギヤハウジング２１の内側にそれぞれ設けた、段付円筒状の軸受ホルダ３２と、第一、第二の玉軸受３３、３４と、揺動軸３５と、コイルばね３６とを備える。上記ウォームホイール２６とウォーム軸２７とは、上記ギヤハウジング２１の内側に設けており、このウォーム軸２７の中間部に設けたウォーム３７と上記ウォームホイール２６とを噛合させている。これらウォーム軸２７とウォームホイール２６とが、ウォーム減速機２０を構成する。又、上記ウォーム軸２７は、請求項に記載した被駆動軸に対応する。
【００１１】
又、上記トルクセンサ５は、前記トーションバー２４の捩れに基づく前記第一、第二の両インナーシャフト２２、２３の相対回転方向と相対回転量とから、前記ステアリングホイール１からステアリングシャフト２に加えられるトルクの方向と大きさとを検出し、検出値を表す信号（検出信号）を、上記制御器６に送る。そして、この制御器６は、上記検出信号に応じて、上記電動モータ２８に駆動の為の信号を送り、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。
【００１２】
上記電動モータ２８の回転軸２９の先端部（図１２〜１４の右端部）と、上記ウォーム軸２７の基端部（図１２〜１４の左端部）とは、上記動力伝達機構３０により、動力の伝達を可能に連結している。この動力伝達機構３０は、上記回転軸２９の先端部に設けた雄スプライン部４７（図１２〜１４）と、上記ウォーム軸２７の基端部に設けた雌スプライン部４８（図１２〜１４）と、これら両スプライン部４７、４８の間に設けた弾性歯付リング４９とから成る。上記回転軸２９は、請求項に記載した駆動軸に対応するもので、両端寄り部分を上記電動モータ２８を構成するケース３８に、図示しない第三、第四の玉軸受により、回転自在に支持している。そして上記回転軸２９の中間部に、ステータと対向するロータ（図示せず）を設けている。
【００１３】
上記弾性歯付リング４９は、図１６〜１７に詳示する様に、外周面に上記雌スプライン部４８とスプライン係合する外歯５０を、内周面に上記雄スプライン部４７とスプライン係合する内歯５１を、それぞれ有する。この様な弾性歯付リング４９は、弾性材である合成ゴムにより円筒状に形成した本体部５２の外周面の円周方向等間隔複数個所に、外径側に突出する外歯素子部５４、５４を、同じく内周面の円周方向等間隔複数個所に、内径側に突出する内歯素子部５５、５５を、それぞれ軸方向全長に亙り形成している。
【００１４】
又、上記各外歯素子部５４、５４の外径側表面と、上記本体部５２の外周面でこれら各外歯素子部５４、５４の間部分とにナイロン帆布等の織布５６ａを、この外周面の全周に亙り連続する状態で貼着している。そして、上記各外歯素子部５４、５４と、上記織布５６ａでこれら各外歯素子部５４、５４の外径側表面を覆った部分とにより、上記外歯５０を構成している。又、上記各内歯素子部５５、５５の内径側表面と、上記本体部５２の内周面でこれら各内歯素子部５５、５５の間部分とにナイロン帆布等の織布５６ｂを、この内周面の全周に亙り連続する状態で貼着している。そして、上記各内歯素子部５５、５５と、上記織布５６ｂでこれら各内歯素子部５５、５５の内径側表面を覆った部分とにより、上記内歯５１を構成している。この構成により、上記弾性歯付リング４９の外径側と内径側とに、上記外歯５０と内歯５１とが、それぞれ設けられる。
【００１５】
上述の様に構成する弾性歯付リング４９は、上記外歯５０を前記雌スプライン部４８に、上記内歯５１を前記雄スプライン部４７に、それぞれスプライン係合させる事で、前記電動モータ２８の回転軸２９の先端部とウォーム軸２７の基端部とを、これら両軸２９、２７の相対回転を不能に連結している。この構成により、このウォーム軸２７は、上記回転軸２９と共に回転する。
【００１６】
一方、前記ギヤハウジング２１の内側に前記軸受ホルダ３２を設けると共に、この軸受ホルダ３２の内側に上記ウォーム軸２７を、回転自在に支持している。この軸受ホルダ３２は、互いに同心の大径筒部３９と小径筒部４０とを段部４１により連結している。そして、この軸受ホルダ３２を、上記ギヤハウジング２１の内側に、このギヤハウジング２１に支持した揺動軸３５により、この揺動軸３５を中心とする揺動変位を自在に支持している。又、上記軸受ホルダ３２の大径筒部３９の内側に上記ウォーム軸２７の基端部（図１２〜１４の左端部）を、前記第一の玉軸受３３により、回転自在に支持している。又、上記ウォーム軸２７の先端部（図１２〜１４の右端部）を、上記軸受ホルダ３２の小径筒部４０の内側に、前記第二の玉軸受３４により、回転自在に支持している。
【００１７】
更に、上記小径筒部４０の先端部外周面と上記ギヤハウジング２１の内面に設けた凹孔４２の内周面との間に、弾性リング４３を設けている。又、上記小径筒部４０の長さ方向中間部の円周方向一部に、内外両周面を貫通する透孔４４を形成しており、この透孔４４を通じて前記ウォームホイール２６と上記ウォーム軸２７のウォーム３７とを噛合させている。
【００１８】
又、上記軸受ホルダ３２を構成する大径筒部３９の外周面の円周方向一部に凹孔４５を形成すると共に、この凹孔４５の底面とギヤハウジング２１の内面との間に、前記コイルばね３６を設けている。そして、このコイルばね３６により、上記ウォーム軸２７の基端部に、上記軸受ホルダ３２及び第一の玉軸受３３を介して、径方向の弾力を付与している。この構成により、上記ウォーム軸２７は、前記揺動軸３５を中心として、上記ウォームホイール２６に向かう方向に弾性的に揺動変位する。そして、このウォームホイール２６を外嵌固定した前記第二のインナーシャフト２３と上記ウォーム軸２７との、中心軸同士の間の距離が弾性的に縮まって、上記ウォーム３７とウォームホイール２６との歯面同士が、予圧を付与された状態で当接する。この構成により、これら両部材３７、２６の噛合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。
【００１９】
上述の様に構成する、特許文献１に記載された動力伝達機構及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８と、電動モータ２８の回転軸２９に設けた雄スプライン部４７との間に弾性歯付リング４９を設けている。この為、これら雄、雌両スプライン部４７、４８の歯面同士が直接衝合する事を防止でき、これら歯面同士が衝合する事による異音の発生を防止できる。又、上記弾性歯付リング４９の外径側に、一部が合成ゴム製の外歯素子部５４、５４である外歯５０を設けると共に、上記弾性歯付リング４９の内径側に、一部が合成ゴム製の内歯素子部５５、５５である内歯５１を設けている。この為、上記雄、雌両スプライン部４７、４８の歯面と上記弾性歯付リング４９の内歯５１及び外歯５０の歯面とが衝合する事による耳障りな異音を小さくできるか、又はなくせる。又、この耳障りな異音の発生を抑える為に、電動モータ２８の回転軸２９とウォーム軸２７との曲げ剛性を低くする必要がない。
【００２０】
しかも、上記各内歯素子部５５、５５と各外歯素子部５４、５４とが弾性材である、合成ゴム製である為、上記雄、雌両スプライン部４７、４８に存在する不可避な寸法誤差を上記内歯５１及び外歯５０により吸収し易くできて、寸法管理及び組立作業を容易に行なえる。この為、動力伝達機構及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置のコストの上昇を抑える事ができる。更に、上記雄、雌両スプライン部４７、４８に偏心誤差や偏角誤差が存在する場合でも、これらの誤差を吸収しつつ、電動モータ２８の回転軸２９とウォーム軸２７とを、動力の伝達を可能に連結する事が可能になる。
【００２１】
この結果、上述の図１１〜１７に示した特許文献１に記載された従来構造によれば、徒にコストを上昇させたり、上記回転軸２９とウォーム軸２７との曲げ剛性を低くする事なく、耳障りな異音の発生を抑える事ができる。尚、上述の図１１〜１７に示した構造の場合には、上記弾性歯付リング４９の本体部５２を構成する弾性材として、合成ゴムを使用しているが、この合成ゴムの代わりに、合成ゴム以外のエラストマー、合成樹脂等を使用する事もできる。
【００２２】
［先発明の説明］
上述の図１１〜１７に示した従来構造によれば、この様な作用・効果を得られるが、この従来構造の動力伝達機構の場合には、駆動軸である回転軸２９と被駆動軸であるウォーム軸２７との間での伝達可能な動力を高くする面と、動力伝達機構３０の小型化を図る面とから、未だ改良の余地がある。この様な事情に鑑みて、本発明の発明者は、本発明に先立って、電動式パワーステアリング装置に組み込む動力伝達機構を発明した。次に、この動力伝達機構を、図１８〜２０を用いて説明する。
【００２３】
この動力伝達機構３０ａは、電動モータ２８の回転軸２９とウォーム軸２７とを動力の伝達可能に結合する。尚、動力伝達機構３０ａ部分以外の構造は、上述の図１１〜１７に示した特許文献１に記載された従来構造の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下先発明の特徴部分を中心に説明する。上記動力伝達機構３０ａの場合、上記回転軸２９の先端部（図１８の右端部）に設けた雄スプライン部４７ａと、上記ウォーム軸２７の基端部（図１８の左端部）に設けた雌スプライン部４８ａとの間に、合成ゴム等の弾性材製の弾性歯付リング４９ａを設けている。
【００２４】
この弾性歯付リング４９ａは、図２０に詳示する様に、外径側端部に位置する円周方向等間隔複数個所に設けた断面円弧形の外歯素子部５４ａ、５４ａと、内径側端部に位置する円周方向等間隔複数個所に設けた断面円弧形の内歯素子部５５ａ、５５ａとを、径方向中央部に設けた複数の連結部６４、６４を介して、円周方向に関して交互に連続させている。そして、上記弾性歯付リング４９ａの全体を円筒状に形成している。上記各外歯素子部５４ａ、５４ａと各内歯素子部５５ａ、５５ａと各連結部６４、６４とは、何れも弾性材製であって、一体成形している。又、上記弾性歯付リング４９ａの内周面及び外周面には織布５６ａ、５６ｂ（図１６、１７参照）を貼着していない。そして、上記各外歯素子部５４ａ、５４ａと、上記各連結部６４、６４の外周面寄り部分とにより、上記雌スプライン部４８ａとスプライン係合する、外歯５０ａを構成している。又、上記各内歯素子部５５ａ、５５ａと、上記各連結部６４、６４の内周面寄り部分とにより、上記雄スプライン部４７ａとスプライン係合する、内歯５１ａを構成している。この様に構成する為、弾性歯付リング４９ａの外歯５０ａの頂部と内歯５１ａの頂部とは、円周方向に関して互いにずれており、上記外歯５０ａの頂部は上記内歯５１ａの歯底部に、この内歯５１ａの頂部は上記外歯５０ａの歯底部に、それぞれ径方向に対向している。
【００２５】
又、上記弾性歯付リング４９ａの径方向に関して、上記外歯５０ａの歯底部を、上記内歯５１ａの頂部（歯先面）に近付けている。又、上記径方向に関して、この内歯５１ａの歯底部を、上記外歯５０ａの頂部（歯先面）に近付けている。そして、この内歯５１ａの歯底部を、上記外歯５０ａの歯底部よりも、上記弾性歯付リング４９ａの直径方向外側に位置させている。この様な弾性歯付リング４９ａを、上記雄スプライン部４７ａと雌スプライン部４８ａとの間に設けた状態で、上記雄スプライン部４７ａの各歯と、上記雌スプライン部４８ａの各歯とを、これら雄、雌両スプライン部４７ａ、４８ａの円周方向に重畳させている。例えば、図２０に二点鎖線ａで示す、弾性歯付リング４９ａと同心の仮想円を考えた場合に、この仮想円の円周上に、上記雄スプライン部４７ａの各歯と雌スプライン部４８ａの各歯とが存在する。
【００２６】
上述の図１８〜２０に示した先発明の構造の場合、電動モータ２８の回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ａと、ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８ａとの間に弾性歯付リング４９ａを設けた状態で、上記雄スプライン部４７ａの各歯と、上記雌スプライン部４８ａの各歯とを、これら雄、雌両スプライン部４７ａ、４８ａの円周方向に重畳させている。これに対して、前述の図１１〜１７に示した従来構造の場合には、外歯５０の歯底部を内歯５１の歯底部よりも直径方向外側に位置させている。この様な従来構造で、しかも、内、外両周面に織布５６ｂ、５６ａ（図１６、１７参照）を貼着しない構造の場合には、電動モータ２８の回転軸２９とウォーム軸２７との間で動力を伝達する際に、弾性歯付リング４９の内径側部分と外径側部分とに、円周方向に関して互いに逆方向の力が加わる事により、上記弾性歯付リング４９に大きな剪断力が加わる可能性がある。これに対して、上記先発明の構造の場合には、上述の様に、雄、雌各スプライン部４７ａ、４８ａの各歯を、これら両スプライン部４７ａ、４８ａの円周方向に重畳させている為、上記両軸２９、２７の間で動力を伝達する場合でも、弾性歯付リング４９ａに大きな剪断力が加わる事を防止できる。又、上記先発明の構造の場合には、上記両軸２９、２７の間で動力を伝達する際に、上記弾性歯付リング４９ａを構成する弾性材が、上記雄、雌両スプライン部４７ａ、４８ａの円周方向に隣り合う歯同士の間で圧縮される様にはなるが、使用時に主に圧縮力が加わる弾性歯付リング４９ａは、使用時に主に剪断力が加わる弾性歯付リングよりも破損しにくい。この為、上記両軸２９、２７の間での伝達可能な動力を大きくできる。しかも、上記先発明の構造の場合には、上記外歯５０ａの頂部と内歯５１ａの頂部とが円周方向にずれており、しかも、この内歯５１ａの歯底部が上記外歯５０ａの歯底部よりも、直径方向外側に位置している。この為、弾性歯付リング４９ａの径方向の寸法を或る程度小さくできて、動力伝達機構３０ａの小型化を図れる。
【００２７】
但し、上述の図１８〜２０に示した先発明の構造の場合、弾性歯付リング４９ａの径方向の寸法をより小さくし、動力伝達機構３０ａの小型化を図る面から、未だ改良の余地がある。
一方、電動モータ２８の回転軸２９とウォーム軸２７との雄、雌両スプライン部４７ａ、４８ａは、量産性を高くする為に、鍛造加工で成形する事が考えられている。即ち、これら両スプライン部４７ａ、４８ａを、焼結金属を用いて、上記回転軸２９及びウォーム軸２７に対して別体に造る場合には、部品点数が増大するだけでなく、組立工数が増える為、コストが上昇する原因となる。又、上記両スプライン部４７ａ、４８ａを切削加工により成形する場合も、コストが上昇する原因となる。この為、従来から、電動モータの回転軸とウォーム軸とに設けた雄、雌両スプライン部を、これら両軸と一体の部分に鍛造加工により成形する事が行なわれており、上記先発明の場合も、コストを低く抑える事を考慮すると、上記各スプライン部４７ａ、４８ａを鍛造加工により成形する必要がある。
【００２８】
但し、上記雄、雌両スプライン部４７ａ、４８ａを鍛造加工により成形する場合、これら雄、雌両スプライン部４７ａ、４８ａの各歯の高さ（歯丈）ｈ1 、ｈ2 （図２０）が大きいものは造れず、各歯の高さｈ1 、ｈ2 が製造上、制限されると言った問題が生じる。これに対して、雄、雌両スプライン部４７ａ、４８ａを鍛造加工により成形すべく、各歯の高さｈ1 、ｈ2 を小さくした場合には、これら両スプライン部４７ａ、４８ａの各歯の円周方向に重畳する部分である、オーバーラップ部の径方向寸法Ｔ（図２０）が小さくなってしまう。この径方向寸法Ｔが小さくなり過ぎると、上記両スプライン部４７ａ、４８ａの間での動力（トルク）伝達部に存在する、弾性歯付リング４９ａの径方向中央部に加わる負荷が大きくなり、この弾性歯付リング４９ａの耐久性が低下してしまう。尚、上記オーバーラップ部の径方向寸法Ｔは、雄スプライン部４７ａの歯先円の直径ｄ1 の１／２と、雌スプライン部４８ａの歯先円の直径ｄ2 の１／２との差分と等しい｛Ｔ＝（ｄ1 −ｄ2 ）／２｝。又、この様な動力伝達機構３０ａの耐久性試験を行なったところ、弾性歯付リング４９ａのうち、上記両スプライン部４７ａ、４８ａの各歯が円周方向に重畳する部分（オーバーラップ部）同士の間に存在する部分が最も破損し易い事が分かった。この様な事情から明らかな様に、上記オーバーラップ部の寸法Ｔが過度に小さくなったり、上記弾性歯付リング４９ａのうち、上記オーバーラップ部同士の間に存在する部分の厚さＷ（図２０）が小さくなる事は、動力伝達機構３０ａの耐久性が低下する原因となる。
【００２９】
又、本発明者は、弾性歯付リングの量産性の向上を図るべく、長さ方向に山部と谷部とを交互に連続させた弾性材製の板状素材を、円筒状に丸め成形する事により弾性歯付リングとし、この弾性歯付リングを、雄、雌両スプライン部４７ａ、４８ａ同士の間に組み付ける（セットする）事も考えた。但し、上記板状素材の厚さが、全長に亙り一様に大きいと、この板状素材を円筒状に丸め成形する事が難しく、上記両スプライン部４７ａ、４８ａ同士の間にセットする事が困難になると言った問題もある。
尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１の他に特許文献２がある。
【００３０】
【特許文献１】特開２００５−６９４７０号公報
【特許文献２】特開２００２−２１１４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３１】
本発明は、この様な事情に鑑みて、駆動軸と被駆動軸とに設けた雄、雌両スプライン部の各歯の高さを小さくできる、安価な構造で、耐久性を十分に確保すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
本発明の動力伝達機構とこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置及び弾性歯付リングとその製造方法のうち、請求項１に記載した動力伝達機構は、前述の図１８〜２０に示した先発明の構造と同様に、
駆動軸と被駆動軸との間に設けられて、これら両軸の間で動力を伝達する為のものであって、雌スプライン部と、雄スプライン部と、弾性歯付リングとを備える。
このうちの雌スプライン部は、上記両軸のうちの一方の軸の端部内周面に設けられている。
又、上記雄スプライン部は、上記両軸のうちの他方の軸の端部外周面に設けられている。
又、上記弾性歯付リングは、上記雌スプライン部とスプライン係合する外歯をその外周面に、上記雄スプライン部とスプライン係合する内歯をその内周面に、それぞれ有する。  又、上記弾性歯付リングは、外径側と内径側とに、それぞれが弾性材製である複数ずつの外歯素子部と内歯素子部とを一体的に設けている。
尚、上記弾性歯付リングは、全体を円筒状としているものの他、全体を欠円筒状としているものも含む。
【００３３】
特に、本発明の動力伝達機構のうち、請求項１に記載した動力伝達機構に於いては、
上記駆動軸と被駆動軸とのうちの一方の軸に設けられた雌スプライン部の各歯と、他方の軸に設けられた雄スプライン部の各歯とを、これら両スプライン部の円周方向に重畳させている（オーバーラップさせている）。そして、これら両スプライン部の各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する弾性歯付リングの厚さを、これら各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた弾性歯付リングの厚さよりも大きくしている。
【００３４】
又、好ましくは、請求項２に記載した様に、上述の請求項１に記載した構成に於いて、上記弾性歯付リングを、弾性材製の本体部と、この本体部の外径側及び内径側の少なくとも一方に一体に貼着する状態で設けられた織布とを備えたものとし、上記雄、雌両スプライン部の各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する弾性歯付リングの厚さを、これら各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた弾性歯付リングの厚さよりも大きくする。
【００３５】
又、好ましくは、請求項３に記載した様に、上述の請求項１に記載した構成に於いて、上記弾性歯付リングを、円周方向複数個所に設けられた弾性材製の素子部と、これら素子部の少なくとも片側に一体に貼着する状態で設けられた織布とを備えたものとし、上記雄、雌両スプライン部の各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する弾性歯付リングの厚さを、これら各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた、織布のみから成る弾性歯付リングの厚さよりも大きくする。
【００３６】
又、より好ましくは、請求項４に記載した様に、上記弾性歯付リングを、外径側及び内径側に１対の織布を設けたものとし、これら両織布のうち、駆動軸と係合する一方の織布の厚さを、被駆動軸と係合する他方の織布の厚さよりも大きくする。
【００３７】
又、請求項５に記載した電動式パワーステアリング装置は、
電動モータの回転軸と減速機を構成する入力軸とを、上述の様な動力伝達機構により、動力の伝達を可能に結合している。
【００３８】
更に、請求項６に記載した電動式パワーステアリング装置は、
減速機の出力軸又は電動モータの回転軸と、ボールナットとを、上述の様な動力伝達機構により、動力の伝達を可能に結合している。
【００３９】
又、請求項７に記載した弾性歯付リングは、
上述の請求項１に記載した動力伝達機構に使用する弾性歯付リングであって、外周面に外歯を、内周面に内歯を、それぞれ有しており、外径側と内径側とに、それぞれが弾性材製である、複数ずつの外歯素子部と内歯素子部とを一体的に設けており、径方向中央部の厚さを径方向端部の厚さよりも大きくしている。
【００４０】
又、請求項８に記載した弾性歯付リングの製造方法は、
上述の請求項７に記載した弾性歯付リングの製造方法であって、少なくとも一部が弾性材製で、長さ方向に山部と谷部とが交互に連続しており、且つ、山部の頂部と谷部の底部との間に存在する部分の厚さが、これら山部の頂部と谷部の底部とのうちの少なくとも一方の厚さよりも大きい板状素子を円筒状に曲げる事により、弾性歯付リングを造る。
【発明の効果】
【００４１】
上述の様な本発明の弾性歯付リング等を使用する本発明の動力伝達機構及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、雌スプライン部と雄スプライン部との間に弾性歯付リングを設けている。この為、前述の図１０〜２０に示した従来構造及び先発明と同様に、上記雄、雌両スプライン部の歯面同士が直接衝合する事を防止でき、これら歯面同士が衝合する事による異音の発生を防止できる。又、上記弾性歯付リングの外径側に複数の弾性材製の外歯素子部を、この弾性歯付リングの内径側に複数の弾性材製の内歯素子部を、それぞれ設けている。この為、上記雄、雌両スプライン部の歯面と上記弾性歯付リングの内歯及び外歯の歯面とが衝合する事による耳障りな異音を小さくできるか、又はなくせる。又、この耳障りな異音の発生を抑える為に、駆動軸及び被駆動軸の曲げ剛性を低くする必要がない。
【００４２】
しかも、上記各内歯素子部と各外歯素子部とが弾性材製である為、上記雄、雌両スプライン部に存在する不可避な寸法誤差を上記弾性歯付リングにより吸収し易くできて、寸法管理及び組立作業を容易に行なえる。この為、動力伝達機構及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置のコストの上昇を抑える事ができる。従って、徒にコストを上昇させたり、上記駆動軸及び被駆動軸の曲げ剛性を低くする事なく、耳障りな異音の発生を抑える事ができる。
【００４３】
更に、上記雄、雌両スプライン部に偏心誤差や偏角誤差が存在する場合でも、これらの誤差を吸収しつつ、上記駆動軸と被駆動軸とを、動力の伝達を可能に連結する事が可能になる。又、上記弾性歯付リングの外周面と内周面とに、それぞれ織布を貼着した場合には、弾性材のちぎれや、歯面のむしれを有効に防止できる。
【００４４】
特に、本発明の場合には、上記駆動軸と被駆動軸とのうちの一方の軸に設けられた雌スプライン部の各歯と、他方の軸に設けられた雄スプライン部の各歯とを、これら両スプライン部の円周方向に重畳させている（オーバーラップさせている）為、動力伝達機構の小型化を図れる。又、上記駆動軸と被駆動軸との間で動力を伝達する際に、弾性歯付リングに大きな剪断力が加わる事を防止できる。上記両軸の間で動力を伝達する際には、雄、雌両スプライン部の円周方向に隣り合う歯同士の間に存在する、弾性歯付リングの一部に圧縮力が加わる様にはなるが、主に圧縮力が加わる弾性歯付リングは、主に剪断力が加わる弾性歯付リングに比べて破損しにくい。この為、上記駆動軸と被駆動軸との間で伝達可能な動力（許容伝達動力）を大きくできる。又、この為に構造を大型化せずに済む。
【００４５】
しかも本発明の場合には、上記雄、雌両スプライン部の各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する弾性歯付リングの厚さを、これら各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた弾性歯付リングの厚さよりも大きくしている。この為、上記雄、雌各スプライン部の各歯の歯底部と径方向に対向する、弾性歯付リングの厚さを小さくしつつ、上記両軸の間で伝達可能な動力を大きくでき、耐久性を高くできる。又、上記雄、雌各スプライン部の各歯の歯底部と対向する、弾性歯付リングの厚さを小さくできる為、これら雄、雌各スプライン部の各歯の高さ（歯丈）を小さくし易くできる。この為、これら雄、雌各スプライン部を鍛造加工で成形する事を容易に行なえ、量産性を高くでき、製造コストの低減を図れる。しかも、上記雄、雌各スプライン部の各歯の高さが小さくなるのにも拘らず、これら各歯の円周方向に重畳する部分である、オーバーラップ部の径方向寸法を十分に確保できる。この為、耐久性を十分に確保できる。又、上記雄、雌両スプライン部の各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた、弾性歯付リングの厚さを小さくできる為、材料費を低減させる事ができ、製造コストの低減を図れる。
この結果、本発明によれば、駆動軸と被駆動軸とに設けた雄、雌両スプライン部の各歯の高さを小さくできる、安価で、且つ、耐久性を十分に確保できる構造を得られる。
【００４６】
更に、本発明によれば、少なくとも一部が弾性材製である板状素子を円筒状に曲げる事により弾性歯付リングを造る場合でも、この弾性歯付リングの円周方向複数個所の径方向端部の厚さを小さくできる為、上記板状素子を円筒状に丸める事を容易に行なえる。又、この円筒状に丸める事により造った弾性歯付リングを、雄スプライン部と雌スプライン部との間に組み付ける（セットする）作業を行ない易くできる。この為、弾性歯付リングの成形性及び組み付け性の向上を図れる。
【００４７】
又、請求項２、３に記載した構成によれば、弾性材製の本体部又は素子部に織布を一体に貼着する状態で設けている為、弾性材のちぎれや歯面のむしれを有効に防止できる。又、各外歯素子部及び各内歯素子部を変形しにくくできる為、駆動軸と被駆動軸との間で伝達可能な動力を更に大きくでき、耐久性の更なる向上を図れる。しかも請求項３に記載した構成によれば、耐久性の向上と、雄、雌各スプライン部の各歯の高さの短縮とを、より高度に両立できる。この為、これら各スプライン部の各歯の鍛造加工による成形性を、より向上させる事ができる。又、上記板状素子を円筒状に曲げる事により弾性歯付リングを造る場合の、この弾性歯付リングの成形性及び組み付け性の更なる向上を図れる。
【００４８】
又、請求項４に記載した構成によれば、コスト低減を図りつつ、耐久性を十分に確保できる。又、上記雄、雌各スプライン部の各歯の高さをより有効に短くできる。即ち、弾性歯付リングの外径側及び内径側に設けた１対の織布のうち、駆動軸と係合する一方の織布には、この駆動軸に設けた雄スプライン部（又は雌スプライン部）から弾性材を介さず直接駆動力が加わる為、一方の織布に加わる負担が大きい。これに対して、被駆動軸と係合する他方の織布には、上記駆動力が弾性歯付リングの弾性材を介して上記駆動力に基づく力が作用する為、上記他方の織布に加わる負担は小さい。この為、この他方の織布の厚さを小さくしても、耐久性を十分に確保でき、しかも、雄、雌各スプライン部の各歯の高さをより有効に短くできると共に、他方の織布の材料費を抑える事ができ、コスト低減を図れる。
【００４９】
又、請求項８に記載した弾性歯付リングの製造方法によれば、弾性歯付リングの量産性を高くでき、コストをより低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５０】
［発明の実施の形態の第１例］
図１〜２は、請求項１、５、７に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の弾性歯付リングを使用する動力伝達機構及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の特徴は、駆動軸である電動モータ２８の回転軸２９と、被駆動軸であるウォーム軸２７との間での動力伝達を可能とする動力伝達機構３０ｂの構造を工夫した点にある。本例に於いて、動力伝達機構３０ｂを除く、電動式パワーステアリング装置の構造及び作用は、前述の図１１〜１７に示した従来構造、及び、図１８〜２０に示した先発明の場合と同様である。この為、この従来構造及び先発明の構造と、同等部分に関する図示並びに説明は省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。
【００５１】
本例の場合、駆動軸である、電動モータ２８の回転軸２９の先端部外周面に設けた雄スプライン部４７ｂと、被駆動軸である、ウォーム軸２７の基端部内周面に設けた雌スプライン部４８ｂと、これら雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂ同士の間に設けた弾性歯付リング４９ｂとにより、動力伝達機構３０ｂを構成している。
【００５２】
この弾性歯付リング４９ｂは、前述の図１８〜２０に示した先発明の場合と同様に、合成ゴム等の弾性材製で、外径側端部に位置する円周方向等間隔複数個所（図示の例の場合は６個所）に、断面円弧形の外歯素子部５４ｂ、５４ｂを、それぞれ軸方向（図１、２の表裏方向）全長に亙り設けている。又、上記弾性歯付リング４９ｂの内径側端部に位置する円周方向等間隔複数個所（図示の例の場合は６個所）に、断面円弧形の内歯素子部５５ｂ、５５ｂを、それぞれ軸方向全長に亙り設けている。そして、上記各外歯素子部５４ｂ、５４ｂと、上記各内歯素子部５５ｂ、５５ｂとを、径方向中央部に設けた複数の連結部６４ａ、６４ａを介して、円周方向に関して交互に連続する状態で一体成形している。そして、上記各外歯素子部５４ｂ、５４ｂと、各連結部６４ａ、６４ａの外周面寄り部分とにより、外歯５０ｂを、上記各内歯素子部５５ａ、５５ａと、各連結部６４ａ、６４ａの内周面寄り部分とにより、内歯５１ｂを、それぞれ構成している。
【００５３】
更に、上記弾性歯付リング４９ｂの径方向に関して、上記外歯５０ｂの歯底部を、上記内歯５１ｂの頂部（歯先面）に近付けている。又、上記径方向に関して、この内歯５１ｂの歯底部を、上記外歯５０ｂの頂部（歯先面）に近付けている。そして、上記内歯５１ｂの歯底部を、上記外歯５０ｂの歯底部よりも、上記弾性歯付リング４９ｂの直径方向外側に位置させている。従って、上記内歯５１ｂの各歯底部を通るピッチ円の直径ｄ1 ′は、上記外歯５０ｂの各歯底部を通るピッチ円の直径ｄ2 ′よりも大きくなる（ｄ1 ′＞ｄ2 ′）。又、上記弾性歯付リング４９ｂの直径方向中央部で、直径方向に関して各外歯素子部５４ｂ、５４ｂと各内歯素子部５５ｂ、５５ｂとの間に存在する、各連結部６４ａ、６４ａの厚さＴ1 を、上記弾性歯付リング４９ｂの内径側端部及び外径側端部に存在する、各外歯素子部５４ｂ、５４ｂ及び各内歯素子部５５ｂ、５５ｂの円周方向中央部の厚さＴ2 、Ｔ3 よりも大きく（厚く）している（Ｔ1 ＞Ｔ2 、且つ、Ｔ1 ＞Ｔ3 ）。
【００５４】
上述の様に構成する弾性歯付リング４９ｂは、図２に示す様に、上記外歯５０ｂを前記雌スプライン部４８ｂに、上記内歯５１ｂを前記雄スプライン部４７ｂに、それぞれスプライン係合させる事で、上記雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの間に設けている。そして、前記電動モータ２８の回転軸２９の先端部とウォーム軸２７の基端部とを、上記弾性歯付リング４９ｂにより、これら両軸２９、２７の相対回転を不能に連結している。この為、上記ウォーム軸２７は、上記回転軸２９と共に回転する。
【００５５】
更に、本例の場合には、上記雄スプライン部４７ｂと雌スプライン部４８ｂとの間に弾性歯付リング４９ｂを設けた状態で、上記雄スプライン部４７ｂの各歯と、上記雌スプライン部４８ｂの各歯とを、これら雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの円周方向に重畳させている（オーバーラップさせている）。従って、例えば、図２に二点鎖線ａ´で示す、弾性歯付リング４９ｂと同心の仮想円を考えた場合に、この仮想円の円周上に、上記雄スプライン部４７ｂの各歯と上記雌スプライン部４８ｂの各歯とが存在する。そして、これら雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する、弾性歯付リング４９ｂの径方向中央部である、前記各連結部６４ａ、６４ａの厚さＴ1 を、上記各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた、上記弾性歯付リング４９ｂの径方向両端部である、前記各外歯素子部５４ｂ、５４ｂ及び各内歯素子部５５ｂ、５５ｂの円周方向中央部の厚さＴ2 、Ｔ3 よりも大きく（厚く）している（Ｔ1 ＞Ｔ2 、且つ、Ｔ1 ＞Ｔ3 ）。
【００５６】
上述の様に構成する本例の弾性歯付リングを組み込んだ動力伝達機構３０ｂと、この動力伝達機構３０ｂを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、前述の図１０〜１７に示した従来構造、及び図１８〜２０に示した先発明の場合と同様に、徒にコストを上昇させたり、電動モータ２８の回転軸２９とウォーム軸２７との曲げ剛性を低くする事なく、耳障りな異音の発生を抑える事ができる。
【００５７】
特に、本例の場合には、上記ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８ｂの各歯と、上記回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ｂの各歯とを、これら雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの円周方向に重畳させている（オーバーラップさせている）。この為、動力伝達部の直径方向の寸法を小さくでき、動力伝達機構３０ｂの小型化を図れる。又、上記回転軸２９とウォーム軸２７との間で動力を伝達する際に、弾性歯付リング４９ｂに大きな剪断力が加わる事を防止できる。上記両軸２９、２７の間で動力を伝達する際には、雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの円周方向に隣り合う歯同士の間に存在する、弾性歯付リング４９ｂの円周方向複数個所に圧縮力が加わる様にはなるが、主に圧縮力が加わる弾性歯付リング４９ｂは、主に剪断力が加わる弾性歯付リングに比べて破損しにくい。この為、上記回転軸２９とウォーム軸２７との間で伝達可能な動力（許容伝達動力）を大きくできる。又、この為に構造を大型化せずに済む。
【００５８】
しかも本例の場合には、上記雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する弾性歯付リング４９ｂの厚さＴ1 を、この部分同士の間から外れた弾性歯付リング４９ｂの厚さＴ2 、Ｔ3 よりも大きくしている（Ｔ1 ＞Ｔ2 、且つ、Ｔ1 ＞Ｔ3 ）。この為、上記雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の歯底部と径方向に対向する、弾性歯付リング４９ｂの径方向両端部の厚さＴ2 、Ｔ3 を小さくしつつ、上記両軸２９、２７の間で伝達可能な動力を大きくでき、耐久性を高くできる。
【００５９】
又、上記雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の歯底部と径方向に対向する弾性歯付リング４９ｂの径方向両端部の厚さＴ2 、Ｔ3 を小さくできる為、これら雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の高さ（歯丈）ｈ1 ´、ｈ2 ´（図２）を小さくし易くできる。この為、これら雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂを鍛造加工で成形する事を容易に行なえ、量産性を高くでき、製造コストの低減を図れる。しかも、上記雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の高さｈ1 ´、ｈ2 ´が小さくなるのにも拘らず、これら各歯の円周方向に重畳する部分である、オーバーラップ部の径方向寸法Ｔ´を十分に確保できる。この為、耐久性を十分に確保できる。又、上記雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた、弾性歯付リング４９ｂの径方向両端部の厚さＴ2 、Ｔ3 を小さくできる為、材料費を低減させる事ができ、製造コストの低減を図れる。
この結果、本例によれば、上記回転軸２９とウォーム軸２７とに設けた雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の高さｈ1 ´、ｈ2 ´を小さくできる、安価で、且つ、耐久性を十分に確保できる構造を得られる。
【００６０】
［本発明の実施の形態の第２例］
次に、図３は、請求項１、２、４、５、７に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、上述の図１、２に示した第１例の場合と異なり、弾性歯付リング４９ｃを構成する、合成ゴム等の弾性材製の本体部６１の外周面及び内周面に１対の織布５６ａ、５６ｂを、それぞれ全周に亙り一体に貼着する状態で設けている。そして、これら１対の織布５６ａ、５６ｂのうち、外径側の織布５６ａと、この織布５６ａを貼着した、各外歯素子部５４ｂ、５４ｂと、各連結部６４ａ、６４ａの外周面寄り部分とにより、外歯５０ｂを構成している。又、上記１対の織布５６ａ、５６ｂのうち、内径側の織布５６ｂと、この織布５６ｂを貼着した、各内歯素子部５５ｂ、５５ｂと、各連結部６４ａ、６４ａの内周面寄り部分とにより、内歯５１ｂを構成している。
【００６１】
又、本例の場合には、上記１対の織布５６ａ、５６ｂのうち、電動モータ２８の回転軸２９の雄スプライン部４７ｂ（図２参照）と係合する、内径側の織布５６ｂの厚さｔ1 を、ウォーム軸２７の雌スプライン部４８ｂ（図２参照）と係合する、外径側の織布５６ａの厚さｔ2 よりも大きくしている（ｔ1 ＞ｔ2 ）。更に、上記回転軸２９とウォーム軸２７との間に上記弾性歯付リング４９ｃを設けた状態で、上記雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する、上記弾性歯付リング４９ｃの径方向中央部である、各連結部６４ａ、６４ａに１対の織布５６ａ、５６ｂを貼着して成る部分の厚さＴ1 ´を、上記各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた、上記弾性歯付リング４９ｃの外径側端部である、各外歯素子部５４ｂ、５４ｂに１対の織布５６ａ、５６ｂを貼着して成る部分の円周方向中央部の厚さＴ2 ´よりも大きくしている（Ｔ1 ´＞Ｔ2 ´）。又、上記各連結部６４ａ、６４ａに１対の織布５６ａ、５６ｂを貼着して成る部分の厚さＴ1 ´を、上記雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた、上記弾性歯付リング４９ｃの内径側端部である、各内歯素子部５５ｂ、５５ｂに１対の織布５６ａ、５６ｂを貼着して成る部分の円周方向中央部の厚さＴ3 ´よりも大きくしている（Ｔ1 ´＞Ｔ3 ´）。
【００６２】
上述の様に構成する本例の場合、弾性歯付リング４９ｃを構成する弾性材製の本体部６１に１対の織布５６ａ、５６ｂを一体に貼着する状態で設けている為、この弾性材のちぎれや歯面のむしれを有効に防止できる。又、上記各外歯素子部５４ｂ、５４ｂ及び各内歯素子部５５ｂ、５５ｂを変形しにくくできる為、上記回転軸２９とウォーム軸２７との間で伝達可能な動力を更に大きくでき、耐久性の更なる向上を図れる。
【００６３】
又、本例の構成によれば、コスト低減を図りつつ、耐久性を十分に確保できる。又、前記雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の高さをより有効に短くできる。即ち、弾性歯付リング４９ｃの外径側及び内径側に設けた１対の織布５６ａ、５６ｂのうち、駆動軸である、電動モータ２８の回転軸２９と係合する内径側の織布５６ｂには、この回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ｂから弾性材を介さず、直接駆動力が加わる為、上記内径側の織布５６ｂに加わる負担が大きい。これに対して、被駆動軸である、ウォーム軸２７と係合する外径側の織布５６ａには、上記駆動力が弾性歯付リング４９ｃの弾性材製の本体部６１を介して上記駆動力に基づく力が作用する為、上記内径側の織布５６ａに加わる負担は小さい。この為、この内径側の織布５６ａの厚さを小さくしても、耐久性を十分に確保でき、しかも、雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の高さをより有効に短くできると共に、外径側の織布５６ａの材料費を抑える事ができ、コスト低減を図れる。
【００６４】
これに対して、図４に示す様に、弾性歯付リング６２を構成する弾性材製の本体部６１の厚さを全周に亙り等しくすると共に、この本体部６１の内、外両周面に貼着した１対の織布５６ａ、５６ｂ同士の厚さｔ1 ´、ｔ2 ´を等しくし（ｔ1 ＝ｔ2 ）、雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂ（図２参照）の各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する、弾性歯付リング６２の径方向中央部の厚さＴ4 と、この部分同士の間から外れた、この弾性歯付リング６２の径方向両端部の厚さＴ5 、Ｔ6 とを等しくした（Ｔ4 ＝Ｔ5 ＝Ｔ6 ）、本発明から外れる構造を考える。この様な図４に示す構造の場合には、弾性歯付リング６２の径方向中央部の厚さＴ4 と、本例の場合の径方向中央部の厚さＴ1 ´（図３）とを同じにした（Ｔ4 ＝Ｔ1 ´）場合に、弾性歯付リング６２の直径が本例の場合よりも大きくなってしまう。又、雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の高さ（歯丈）も本例の場合よりも大きくなり、これら雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂを鍛造加工で成形する事が困難になる。この事は、製造コストが大きく上昇する原因となる。しかも、上記雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の円周方向に重畳する部分同士の間から外れた、弾性歯付リング６２の径方向両端部の厚さＴ5 、Ｔ6 が大きくなる為、材料費を低減させる事ができず、製造コストが更に上昇する原因となる。
本例の場合には、上述の様に、弾性歯付リング４９ｃの一部の厚さを他の部分の厚さとの関係で適切に規制している為、この様な図４に示した構造の場合に生じる不都合を何れも解消できる。本例に於いて、その他の構成及び作用は、上述の図１、２に示した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００６５】
［発明の実施の形態の第３例］
図５は、請求項１、３〜５、７に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、弾性歯付リング４９ｄを、円周方向複数個所に設けた合成ゴム等の弾性材製の素子部６３、６３と、これら素子部６３、６３の内径側及び外径側に径方向両側から挟持する状態で一体に貼着する状態で設けた１対の織布５６ａ、５６ｂとにより構成している。そして、これら１対の織布５６ａ、５６ｂのうち、外径側の織布５６ａと、上記各素子部６３、６３の、上記弾性歯付リング４９ｄの外周面寄り部分とにより、外歯５０ｂを構成している。又、上記１対の織布５６ａ、５６ｂのうち、内径側の織布５６ｂと、上記各素子部６３、６３の、上記弾性歯付リング４９ｄの内周面寄り部分とにより、内歯５１ｂを構成している。本例の場合、上記各素子部６３、６３の外周面寄り部分が、請求項１に記載した外歯素子部に対応し、上記各素子部６３、６３の内周面寄り部分が、請求項１に記載した内歯素子部に対応する。
【００６６】
そして、電動モータ２８の回転軸２９とウォーム軸２７（図２参照）との間に上記弾性歯付リング４９ｄを設けた状態で、雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ｂ（図２参照）の各歯の円周方向に重畳する部分同士の間に存在する、上記弾性歯付リング４９ｄの径方向中央部の厚さＴ1 ´を、この部分同士の間から外れた、上記弾性歯付リング４９ｄの外径側、内径側径方向両端部に存在する、１対の織布５６ａ、５６ｂのみから成る円周方向複数個所部分の厚さＴ7 、Ｔ8 よりも大きくしている（Ｔ1 ´＞Ｔ7 、且つ、Ｔ1 ´＞Ｔ8 ）。又、本例の場合も、上述の図３に示した第２例の場合と同様に、内径側の織布５６ａの厚さｔ1 を、外径側の織布５６ｂの厚さｔ2 よりも大きくしている（ｔ1 ＞ｔ2 ）。
【００６７】
上述の様に構成する本例の場合には、耐久性の向上と、雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の高さの短縮とを、より高度に両立できる。即ち、本例の場合には、上述の図３に示した第２例の場合と同程度に耐久性を向上できると共に、雄、雌各スプライン部４７ｂ、４８ｂの歯底部と対向する、弾性歯付リング４９ｄの内径側、外径側、径方向両端部に存在する円周方向複数個所の厚さを、上述の図３に示した第２例の場合よりも更に小さくできる。この為、上記各スプライン部４７ｂ、４８ｂの各歯の鍛造加工による成形性を、より向上させる事ができる。
その他の構成及び作用は、前述の図３に示した第２例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００６８】
［発明の実施の形態の第４例］                                                      次に、図６〜７は、請求項１、５、７、８に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の弾性歯付リング４９ｅの場合には、前述の図１〜２に示した第１例の合成ゴム等の弾性材製の弾性歯付リング４９ｂと同様の構造で、円周方向一部に、軸方向全長に亙る不連続部６５を設けている。この様な弾性歯付リング４９ｅを造る為に、本例の弾性歯付リングの製造方法の場合には、図７に示す様な、幅方向（図７のｘ方向）の寸法に対して長さ方向（図７のｙ方向）の寸法がかなり大きい、長尺な板状素子６６により造っている。
【００６９】
この板状素子６６は、弾性材製で、長さ方向に山部６７、６７と谷部６８、６８とが交互に連続している。又、各山部６７、６７の頂部と各谷部６８、６８の底部との間に存在する長さ方向複数個所の厚さＴ1 を、板状素子６６の他の部分である、各山部６７、６７の頂部の厚さＴ2 、及び、各谷部６８、６８の底部の厚さＴ3 よりも大きくしている（Ｔ1 ＞Ｔ2 、且つ、Ｔ1 ＞Ｔ3 ）。そして、この様な板状素子６６の長さ方向両端縁同士を突き合わせる、又は微小隙間を介して対向させる様に、各谷部６８、６８の底部（又は各山部６７、６７の頂部）を内側にした状態で円筒状に曲げる事により、図６に示す様な弾性歯付リング４９ｅを造り、円筒状に曲げた状態で、電動モータ２８の回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ｂと、ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８ｂ（図２参照）とに係合させつつ、これら両スプライン部４７ｂ、４８ｂ同士の間に上記弾性歯付リング４９ｅを組み付ける。
【００７０】
上述の様に構成する本例の場合には、弾性材製である板状素子６６を円筒状に曲げる事により弾性歯付リング４９ｅを造るのにも拘らず、この弾性歯付リング４９ｅの円周方向複数個所の内径側、外径側両端部となる、板状素子６６の長さ方向複数個所（谷部６８、６８の底部及び山部６７、６７の頂部）の厚さＴ3 、Ｔ2 を小さくできる。この為、上記板状素子６６を円筒状に丸める事を小さな力で容易に行なえる。又、この円筒状に丸める事により造った弾性歯付リング４９ｅを、雄スプライン部４７ｂと雌スプライン部４８ｂとの間に組み付ける（セットする）作業を行ない易くできる。この為、弾性歯付リング４９ｅの成形性及び組み付け性の向上を図れる。又、弾性歯付リング４９ｅを板状素子６６から造る為、量産性を高くでき、コストをより低減できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜２に示した第１例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００７１】
［発明の実施の形態の第５例］
次に、図８〜９は、請求項１、５、６、７に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の電動式パワーステアリング装置の場合には、上述した各例の場合と異なり、電動モータ２８の補助トルクを、ウォーム減速機を介してステアリングシャフト２（図１０〜１２参照）に付与していない。本例の場合には、電動モータ２８の補助トルクを、はすば歯車型の減速機８０とボールねじ機構８１とを介してラック１２に付与する、所謂ラックアシスト式の電動式パワーステアリング装置に本発明を適用している。即ち、本例の場合には、上記ラック１２の側方に電動モータ２８を設けている。又、この電動モータ２８の回転軸２９とはすば歯車型の減速機８０の入力軸８２とを連結すると共に、この減速機８０の出力軸となる出力歯車８３とボールナット８４とを連結している。これら出力歯車８３とボールナット８４とは、上記ラック１２の周囲に外嵌する状態で設けている。そして、このラック１２の一部外周面に設けた内径側ボールスクリュー溝８５と、上記ボールナット８４の内周面に設けた外径側ボールスクリュー溝８６との間に複数のボール８７、８７を転動自在に設けている。上記ボールナット８４は、ハウジング８８に対し回転のみ自在に支持している。又、上記ラック１２は、このハウジング８８に対し軸方向の変位のみを自在に支持している。
【００７２】
この様なラックアシスト式の電動式パワーステアリング装置で、ステアリングホイール１（図１０、１１参照）を操作すると、ステアリングシャフト２又はピニオン１１の周囲に設けられたトルクセンサ（図示せず）がこのステアリングシャフト２又はピニオン１１に加えられるトルクの方向と大きさとを検出する。すると、制御器６（図１０参照）がこのトルクセンサから入力された信号に基づき電動モータ２８に通電し、上記減速機８０を介して上記ボールナット８４を回転させる。そして、このボールナット８４の回転により、上記ラック１２が軸方向に変位する。
【００７３】
特に、本例の場合には、上記電動モータ２８の回転軸２９の先端部内周面に設けた雌スプライン部４８ｃと、上記減速機８０の入力軸８２の一端部（図８〜９の左端部）外周面に設けた雄スプライン部４７ｃとの間に、前述の図１〜２に示した実施の形態の第１例の場合と同様の弾性歯付リング４９ｂを設けて、この弾性歯付リング４９ｂにより、上記回転軸２９と入力軸８２とを、動力の伝達可能に結合している。又、上記雄スプライン部４７ｃと雌スプライン部４８ｃとの各歯を、これら両スプライン部４７ｃ、４８ｃの円周方向に重畳させている。
【００７４】
更に、上記減速機８０の出力歯車８３に設けた雌スプライン部４８ｄと、上記ボールナット８４の一端部（図８〜９の左端部）に設けた小径筒部９０に形成した雄スプライン部４７ｄとの間に、やはり前述の図１〜２に示した実施の形態の第１例の場合と同様の弾性歯付リング４９ｂを設けている。そして、この弾性歯付リング４９ｂにより、上記出力歯車８３とボールナット８４とを、動力の伝達可能に結合している。又、上記雄スプライン部４７ｄと雌スプライン部４８ｄとの各歯を、これら両スプライン部４７ｄ、４８ｄの円周方向に重畳させている。この様な本例の場合も、一部の動力伝達部に弾性歯付リング４９ｂ、４９ｂを設けており、これら弾性歯付リング４９ｂ、４９ｂの一部の厚さを他の部分の厚さとの関係で適切に規制している。この為、各動力伝達部での異音の発生を安価に抑える事ができると共に、上記回転軸２９と入力軸８２、及び、上記出力歯車８３及び小径筒部９０に設けた、雄、雌各スプライン部４７ｃ、４７ｄ、４８ｃ、４８ｄの各歯の高さを小さくできると共に、耐久性を十分に確保できる。尚、本発明の範囲で、上記弾性歯付リング４９ｂ、４９ｂの代わりに、上述の図３、５〜７に示した実施の形態の第２〜４例で使用した弾性歯付リング４９ｃ〜４９ｅを使用した構造を採用する事ができるのは勿論である。
【００７５】
又、図示は省略するが、ラックアシスト式の電動式パワーステアリング装置で、上述の図８〜９に示した構造以外に、電動モータを、この電動モータの回転軸とボールナットの回転軸とが同軸上に位置する様にラックの周囲に設けると共に、この電動モータの回転軸とこのボールナットとを、減速機を介さず直接連結する場合もある。この様な構造の電動式パワーステアリング装置でも、上記電動モータの回転軸とボールナットとの間の動力伝達部に、上述した第１〜４例の動力伝達機構と同様の構造を採用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の実施の形態の第１例の動力伝達機構に組み込む弾性歯付リングを示す断面図。
【図２】図１の弾性歯付リングを、回転軸に設けた雄スプライン部とウォーム軸に設けた雌スプライン部との間に組み込んだ動力伝達機構を示す、図２０に相当する図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例の動力伝達機構に組み込む弾性歯付リングを示す断面図。
【図４】全周に亙る厚さを等しくした、本発明からは外れる弾性歯付リングを示す断面図。
【図５】本発明の実施の形態の第３例の動力伝達機構に組み込む弾性歯付リングを示す断面図。
【図６】同第４例の動力伝達機構に組み込む弾性歯付リングを示す斜視図。
【図７】図６の弾性歯付リングを構成する板状素子を示す斜視図。
【図８】本発明の実施の形態の第５例のラックアシスト式の電動式パワーステアリング装置を示す部分切断面図。
【図９】図８のＡ部拡大断面図。
【図１０】本発明の対象となる電動式パワーステアリング装置の１例の全体構造を示す略図。
【図１１】電動式パワーステアリング装置の従来構造の１例を、一部を切断して示す図。
【図１２】図１１のＢ−Ｂ部分の部分切断面図。
【図１３】図１２の部分拡大図。
【図１４】図１３のＣ部拡大図。
【図１５】同Ｄ−Ｄ断面図。
【図１６】図１４の動力伝達機構に使用する弾性歯付リングの拡大斜視図。
【図１７】図１３のＥ−Ｅ断面を拡大して示す図。
【図１８】本発明に先立って発明した先発明の動力伝達機構を、一部を切断して示す分解斜視図。
【図１９】図１８の動力伝達機構を組み合わせた状態で、一部を切断して示す斜視図。
【図２０】図１９を仮想平面Ｆで切断した場合の図。
【符号の説明】
【００７７】
１    ステアリングホイール
２    ステアリングシャフト
３    電動モータ
４    減速機
５    トルクセンサ
６    制御器
７    自在継手
８    中間シャフト
９    ステアリングギヤ
１０    入力軸
１１    ピニオン
１２    ラック
１３    タイロッド
１４    操舵輪
１５    ステアリングコラム
１６    アシスト装置
１７    アウターシャフト
１８    インナーシャフト
１９    車体
２０    ウォーム減速機
２１    ギヤハウジング
２２    第一のインナーシャフト
２３    第二のインナーシャフト
２４    トーションバー
２６    ウォームホイール
２７    ウォーム軸
２８    電動モータ
２９    回転軸
３０、３０ａ、３０ｂ  動力伝達機構
３１    弾力付与手段
３２    軸受ホルダ
３３    第一の玉軸受
３４    第二の玉軸受
３５    揺動軸
３６    コイルばね
３７    ウォーム
３８    ケース
３９    大径筒部
４０    小径筒部
４１    段部
４２    凹孔
４３    弾性リング
４４    透孔
４５    凹孔
４７、４７ａ〜４７ｄ  雄スプライン部
４８、４８ａ〜４８ｄ  雌スプライン部
４９、４９ａ〜４９ｅ  弾性歯付リング
５０、５０ａ、５０ｂ  外歯
５１、５１ａ、５１ｂ  内歯
５２    本体部
５４、５４ａ、５４ｂ  外歯素子部
５５、５５ａ、５５ｂ  内歯素子部
５６ａ、５６ｂ  織布
６１    本体部
６２    弾性歯付リング
６３    素子部
６４、６４ａ  連結部
６５    不連続部
６６    板状素子
６７    山部
６８    谷部
８０    減速機
８１    ボールねじ機構
８２    入力軸
８３    出力歯車
８４    ボールナット
８５    内径側ボールスクリュー溝
８６    外径側ボールスクリュー溝
８７    ボール
８８    ハウジング
９０    小径筒部
【図１】
2007120592.tif 000003
【図２】
2007120592.tif 000004
【図３】
2007120592.tif 000005
【図４】
2007120592.tif 000006
【図５】
2007120592.tif 000007
【図６】
2007120592.tif 000008
【図７】
2007120592.tif 000009
【図８】
2007120592.tif 000010
【図９】
2007120592.tif 000011
【図１０】
2007120592.tif 000012
【図１１】
2007120592.tif 000013
【図１２】
2007120592.tif 000014
【図１３】
2007120592.tif 000015
【図１４】
2007120592.tif 000016
【図１５】
2007120592.tif 000017
【図１６】
2007120592.tif 000018
【図１７】
2007120592.tif 000019
【図１８】
2007120592.tif 000020
【図１９】
2007120592.tif 000021
【図２０】
2007120592.tif 000022