(57)【要約】【課題】温度が変化しても、回転軸及び減速機構の入力軸に付与した予圧の変動が無く、負荷電流の増加を抑制した電動モータを有する電動式ステアリング装置を提供する。【解決手段】電動モータ６及びハウジング６５の温度が変化しても、モータケース６１、回転軸６４、ウォームギヤ６６は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されているため、お互いの熱変形量に差が無く、深みぞ形ラジアル玉軸受６８とすべりスラスト軸受６７３によって、ウォームギヤ６６及び回転軸６４に付与された予圧は増減しない。従って、温度が変化しても、電動モータの作動時に回転軸に加わる負荷の増加を抑制できるため、電動モータ６の負荷電流の増加を抑制できる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、
上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、
電動モータ、
上記電動モータのモータケースに回転可能に軸支された回転軸、
上記回転軸の回転を減速して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する減速機構を内蔵し、上記モータケースに結合されたハウジングを備えた電動式ステアリング装置において、
上記電動モータの回転軸と減速機構の入力軸は同一軸線上に形成され、
上記回転軸と入力軸は、入力軸よりも電動モータ側に設けられた軸受によって軸方向の両側に予圧が付与されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
【請求項２】
車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、
上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、
電動モータ、
上記電動モータのモータケースに回転可能に軸支された回転軸、
上記回転軸の回転を減速して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する減速機構を内蔵し、上記モータケースに結合されたハウジングを備えた電動式ステアリング装置において、
上記電動モータの回転軸と減速機構の入力軸は同一軸線上に形成され、
上記回転軸は軸方向の両端が各々軸受によって軸支され、
上記回転軸を軸支する軸受のうち入力軸側の軸受は、上記回転軸を軸方向に移動不能に軸支し、
上記回転軸を軸支する軸受のうち反入力軸側の軸受は、上記回転軸を軸支し、
上記回転軸の反入力軸側の端部には、入力軸側に向かって予圧が付与されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記減速機構の入力軸は、電動モータの反対側の端部が、上記減速機構のハウジングに軸方向に移動可能に軸支されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２のいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記回転軸と減速機構の入力軸は一体的に成形されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２のいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記回転軸と減速機構の入力軸は別体で形成され、回転軸から減速機構の入力軸に回転トルクを伝達可能に互いに連結されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
【請求項６】
請求項１または請求項２のいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記電動モータのモータケースと回転軸は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されていること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２のいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
【請求項８】
請求項３から請求項６までのいずれかに記載された電動式ステアリング装置において、
上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されること
を特徴とする電動式ステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動式ステアリング装置、特に、ステアリングホイールのチルト位置またはテレスコピック位置を、電動モータにより調整することができる電動式ステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
運転者の体格や運転姿勢に応じて、ステアリングホイールのチルト位置やテレスコピック位置を調整する必要があり、このチルト位置、または、テレスコピック位置の調整を、電動モータを使用して楽に行うようにした電動式ステアリング装置がある。
【０００３】
このような電動式ステアリング装置の電動モータは、電動モータの回転をウォームギヤとウォームホイールで構成される減速機構で減速して、コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達しているが、電動モータの正転時と逆転時で、ウォームギヤに作用する軸方向のスラスト力の方向が変化するため、ウォームギヤが軸方向に移動して異音を発生することがある。
【０００４】
このようなウォームギヤの異音を解消するために、ウォームギヤに予圧を付与して、ウォームギヤの軸方向のガタを排除するようにした電動モータとして、特許文献１、特許文献２に開示された電動モータがある。
【０００５】
図８は、特許文献１、特許文献２に開示されている電動モータの断面図である。図８に示すように、従来の電動モータ６は、有底円筒状のモータケース６１を有し、モータケース６１の内周面６１１には、マグネット６２が固定されている。マグネット６２の内側には、ロータコアとロータコイルを有する電機子６３が回転可能に収容されている。
【０００６】
電機子６３はその軸心に回転軸６４を有している。モータケース６１はマグネット６２のヨークを兼ねており、モータケース６１の左端のフランジ部６１２には、ハウジング６５のフランジ部６５１が、図示しないボルトにより結合されている。ハウジング６５はアルミニウム製で、内部に減速機構を内蔵している。
【０００７】
回転軸６４の左端（図８の左側）には、ウォームギヤ（減速機構の入力軸）６６が回転軸６４と同一軸線上に一体的に成形され、ウォームギヤ６６はハウジング６５内（図８の左側）へ延出している。このウォームギヤ６６がウォームホイール７２に噛み合って減速機構を構成し、電動モータ６の回転軸６４の回転を減速して、送りねじ７１に伝達する。モータケース６１、回転軸６４（回転軸６４と一体のウォームギヤ６６）は、熱膨張係数が略等しい鉄系の材料で形成されている。
【０００８】
回転軸６４はその右端外周が、すべり軸受（ラジアル荷重だけを軸支するジャーナル軸受）６７１によって回転可能に軸支されている。すべり軸受６７１の外周は、モータケース６１の右端に圧入されると共に、回転軸６４の外周とすべり軸受６７１の内周の嵌合は、すきまばめになっている。
【０００９】
回転軸６４の左端（回転軸６４がモータケース６１のフランジ部６１２から突出した位置であって、回転軸６４がウォームギヤ６６に接続する位置の近傍）は、深みぞ形ラジアル玉軸受６８によって回転可能に軸支されている。回転軸６４の外周と深みぞ形ラジアル玉軸受６８の内輪６８１の内周の嵌合は、すきまばめになっている。
【００１０】
深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の外周は、ハウジング６５のフランジ部６５１に形成された環状凹部６５２に内嵌している。深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の左端面は、環状凹部６５２の底面６５３に当接している。深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２と環状凹部６５２との嵌合は、しまりばめになっている。
【００１１】
ウォームギヤ６６はその左端部６６１の外周が、すべり軸受（ラジアル荷重だけを軸支するジャーナル軸受）６７２によって回転可能に軸支されている。すべり軸受６７２の外周は、ハウジング６５の左端に形成された環状凹部６５４に圧入されると共に、ウォームギヤ６６の左端部６６１の外周とすべり軸受６７２の内周の嵌合は、すきまばめになっている。
【００１２】
ハウジング６５の左端には、予圧調整ねじ６９がねじ込まれており、予圧調整ねじ６９の端面６９１とウォームギヤ６６の左端部６６１の左端面６６２との間には、すべりスラスト軸受６７３が介挿されている。また、モータケース６１の右端と回転軸６４の右端面６４１との間には、すべりスラスト軸受６７４が介挿されている。すべりスラスト軸受６７３及び６７４は、摩擦係数が小さく、耐摩耗性に優れた樹脂材料で成形されている。
【００１３】
予圧調整ねじ６９を適度にねじ込み、すべりスラスト軸受６７３を介してウォームギヤ６６を右方に押圧した後、ロックナット６９２を締め付けて、予圧調整ねじ６９をハウジング６５の左端に固定すると、回転軸６４の右端面６４１がすべりスラスト軸受６７４に強く押圧される。従って、ウォームギヤ６６及び回転軸６４は、すべりスラスト軸受６７４とすべりスラスト軸受６７３によって、図８の左右両方向のスラスト力に対して予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。
【００１４】
しかしながら、電動モータ６及びハウジング６５の温度が変化すると、アルミニウム製のハウジング６５は、鉄系の材料で形成されたモータケース６１、回転軸６４、ウォームギヤ６６よりも熱膨張係数が大きいため、熱変形量が大きい。従って、低温時には、ウォームギヤ６６及び回転軸６４に作用する予圧が増加し、高温時には、ウォームギヤ６６及び回転軸６４に作用する予圧が減少する。
【００１５】
従って、高温時には、ウォームギヤ６６及び回転軸６４の軸方向のガタによって、ウォームギヤ６６及び回転軸６４が軸方向に移動して異音を発生する。また、低温時には、予圧の増加によって、電動モータ６の作動時に回転軸６４に加わる負荷が大きくなるため、電動モータ６の負荷電流が増加する問題が生じることがあった。
【００１６】
【特許文献１】特開平１０−２７１７５３号公報
【特許文献２】特開２００１−６９７１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、温度が変化しても、回転軸及び減速機構の入力軸に付与した予圧の変動が無く、負荷電流の増加を抑制した電動モータを有する電動式ステアリング装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題は以下の手段によって解決される。すなわち、第１番目の発明は、車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、電動モータ、上記電動モータのモータケースに回転可能に軸支された回転軸、上記回転軸の回転を減速して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する減速機構を内蔵し、上記モータケースに結合されたハウジングを備えた電動式ステアリング装置において、上記電動モータの回転軸と減速機構の入力軸は同一軸線上に形成され、上記回転軸と入力軸は、入力軸よりも電動モータ側に設けられた軸受によって軸方向の両側に予圧が付与されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。
【００１９】
第２番目の発明は、車体後方側にステアリングホイールが装着されるステアリングシャフト、上記ステアリングシャフトを回転可能に軸支するとともに、チルト中心軸を支点とするチルト位置調整、または、上記ステアリングシャフトの中心軸線に沿ったテレスコピック位置調整が可能なコラム、電動モータ、上記電動モータのモータケースに回転可能に軸支された回転軸、上記回転軸の回転を減速して、上記コラムのチルト運動、または、テレスコピック運動として伝達する減速機構を内蔵し、上記モータケースに結合されたハウジングを備えた電動式ステアリング装置において、上記電動モータの回転軸と減速機構の入力軸は同一軸線上に形成され、上記回転軸は軸方向の両端が各々軸受によって軸支され、上記回転軸を軸支する軸受のうち入力軸側の軸受は、上記回転軸を軸方向に移動不能に軸支し、上記回転軸を軸支する軸受のうち反入力軸側の軸受は、上記回転軸を軸支し、上記回転軸の反入力軸側の端部には、入力軸側に向かって予圧が付与されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。
【００２０】
第３番目の発明は、第１番目または第２番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記減速機構の入力軸は、電動モータの反対側の端部が、上記減速機構のハウジングに軸方向に移動可能に軸支されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。
【００２１】
第４番目の発明は、第１番目または第２番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記回転軸と減速機構の入力軸は一体的に成形されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。
【００２２】
第５番目の発明は、第１番目または第２番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記回転軸と減速機構の入力軸は別体で形成され、回転軸から減速機構の入力軸に回転トルクを伝達可能に互いに連結されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。
【００２３】
第６番目の発明は、第１番目または第２番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記電動モータのモータケースと回転軸は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されていることを特徴とする電動式ステアリング装置である。
【００２４】
第７番目の発明は、第１番目または第２番目のいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されることを特徴とする電動式ステアリング装置である。
【００２５】
第８番目の発明は、第３番目から第６番目までのいずれかの発明の電動式ステアリング装置において、上記入力軸にはウォームギヤが形成され、該ウォームギヤに噛み合うウォームホイールを介して上記コラムにチルト運動、または、テレスコピック運動が伝達されることを特徴とする電動式ステアリング装置である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の電動式ステアリング装置では、同一軸線上に形成された電動モータの回転軸と減速機構の入力軸に対して、入力軸よりも電動モータ側に設けられた軸受によって軸方向の両側に予圧を付与している。従って、温度が変化しても、電動モータの回転軸及び減速機構の入力軸に付与した予圧の変動が無く、電動モータの作動時に回転軸に加わる負荷の増加を抑制できるため、電動モータの負荷電流の増加を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１は、本発明の電動式ステアリング装置１を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。図１に示すように、電動式ステアリング装置１は、ステアリングシャフト２を回動自在に軸支している。ステアリングシャフト２には、その右端（車体後方側）にステアリングホイール３が装着され、ステアリングシャフト２の左端（車体前方側）には、ユニバーサルジョイント１０１を介して中間シャフト１０２が連結されている。
【００２８】
中間シャフト１０２には、その左端にユニバーサルジョイント１０３が連結され、ユニバーサルジョイント１０３には、ラックアンドピニオン機構等からなるステアリングギヤ１０４が連結されている。
【００２９】
運転者がステアリングホイール３を回転操作すると、ステアリングシャフト２、ユニバーサルジョイント１０１、中間シャフト１０２、ユニバーサルジョイント１０３を介して、その回転力がステアリングギヤ１０４に伝達され、ラックアンドピニオン機構を介してタイロッド１０５を移動し、車輪の操舵角を変えることができる。
【００３０】
図２は、ステアリングホイール３のチルト位置調整を電動モータで行う電動チルト式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。
【００３１】
図２の左側（車体前方側）には、Ｔ字状の下部車体取付けブラケット５１の上部に形成された取付け部５１１が、車体５３に固定されており、取付け部５１１からピボット部５１２が下方に延びている。コラム４の左端は、ピボット部５１２に軸支されたピボットピン５１３を支点として、下部車体取付けブラケット５１に揺動可能に支持されている。
【００３２】
図２の右側（車体後方側）には、Ｌ字状の上部車体取付けブラケット５２の上部に形成された取付け部５２１が、車体５３に固定されており、取付け部５２１からコラム支持部５２２が下方に延びている。コラム支持部５２２には、コラム４の右端の左右の側面がチルト位置調整可能に挟持されている。コラム４には、ステアリングシャフト２が回動自在に軸支され、ステアリングシャフト２には、その右端（車体後方側）にステアリングホイール３が装着されている。
【００３３】
コラム４にはブラケット４１が一体的に形成され、このブラケット４１に、電動アクチュエータとしての電動モータ６が固定されている。また、ブラケット４１の上軸支部４１Ａと下軸支部４１Ｂには、図示しないころがり軸受を介して、送りねじ７１の上下両端が各々軸支されている。
【００３４】
電動モータ６の回転軸６４には、ウォームギヤ６６が一体的に形成され、送りねじ７１に固定されたウォームホイール７２がウォームギヤ６６に噛み合っている。ウォームホイール７２とウォームギヤ６６で減速機構が構成され、電動モータ６の回転が送りねじ７１に減速して伝達される。
【００３５】
送りねじ７１には、送りねじ７１の回転を直線運動に変換するナット７３が螺合している。送りねじ７１とナット７３で構成される送り機構は、送りねじ７１の回転をナット７３の直線運動に変換する送り機構である。
【００３６】
ナット７３には図２の右側に、球面状の突起を有するボール７４が一体的に形成されている。コラム支持部５２２の左端面５２２Ａ（図２から見て）には円筒状のスリーブ７５が一体的に形成され、ボール７４の外周がスリーブ７５の内周７５Ａに摺動可能に嵌入することで、球面継手を構成している。
【００３７】
ステアリングホイール３のチルト位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチを操作すると、電動モータ６の回転軸６４が正逆いずれかの方向に回転駆動される。すると、電動モータ６の回転軸６４の回転が、ウォームギヤ６６からウォームホイール７２に減速して伝達され、ウォームホイール７２と一体の送りねじ７１が回転することにより、例えば、ナット７３が送りねじ７１に沿って軸方向に下降する。
【００３８】
すると、ナット７３と一体のボール７４もコラム４に対して下降し、ボール７４がスリーブ７５に嵌合しているため、コラム４が上方にチルト移動する。また、ボール７４が上昇した場合には、コラム４は下方にチルト移動する。コラム４がチルト移動すると、ボール７４はスリーブ７５の内周７５Ａ内で、自由に回転及び摺動するため、コラム４のチルト移動を阻害したり、ボール７４とスリーブ７５との間に、不要な応力や摩擦を生じさせることがない。
【００３９】
図３は、ステアリングホイール３のテレスコピック位置調整を電動モータで行う電動テレスコピック式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。図４は図３の下面図である。
【００４０】
中空円筒状のアウターコラム４２には、インナーコラム４３が軸方向（図３の左右方向）にテレスコピック摺動可能に嵌合している。アウターコラム４２の下部には、矩形形状の開口部４５が形成され、この開口部４５を通して、インナーコラム４３に固定したスリーブ７５が、下向きに外方に突出している。開口部４５は、テレスコピック位置調整時にスリーブ７５の外周が開口部４５の前端４５Ａ、後端４５Ｂに当接することで、ストッパとしての機能を果たし、また、インナーコラム４３の回転方向の回り止めの機能も果たしている。
【００４１】
インナーコラム４３には、ステアリングシャフト２が回動自在に軸支され、ステアリングシャフト２には、その右端（車体後方側）にステアリングホイール３が装着されている。アウターコラム４２の下面には、開口部４５を挟んで前後に、前軸支部４４Ａ、後軸支部４４Ｂが下向きに突出して一体に形成され、図示しないころがり軸受を介して、送りねじ７１の前後両端が各々軸支されている。また、アウターコラム４２の側面には、電動モータ６が固定されている。
【００４２】
電動モータ６の回転軸６４には、ウォームギヤ６６が一体的に形成され、送りねじ７１に固定されたウォームホイール７２がウォームギヤ６６に噛み合っている。ウォームホイール７２とウォームギヤ６６で減速機構が構成され、電動モータ６の回転が送りねじ７１に減速して伝達される。
【００４３】
送りねじ７１には、送りねじ７１の回転を直線運動に変換するナット７３が螺合している。ナット７３には、上方に球面状の突起を有するボール７４が一体的に形成されており、ボール７４の外周が上記スリーブ７５の内周７５Ａに摺動可能に嵌入することで、球面継手を構成している。
【００４４】
ステアリングホイール３のテレスコピック位置を調整する必要が生じた場合、図示しないスイッチを操作すると、電動モータ６が正逆いずれかの方向に回転駆動される。すると、電動モータ６の回転が、ウォームギヤ６６からウォームホイール７２に減速して伝達され、ウォームホイール７２と一体の送りねじ７１が回転することにより、例えば、ナット７３が送りねじ７１に沿って、左方向（車体前方側）に移動する。
【００４５】
すると、ナット７３と一体のボール７４も左方向に移動し、ボール７４がスリーブ７５に嵌合しているため、インナーコラム４３が左方向にテレスコピック移動する。また、ボール７４が右方向（車体後方側）に移動した場合には、インナーコラム４３は右方向にテレスコピック移動する。インナーコラム４３がテレスコピック移動すると、ボール７４はスリーブ７５の内周７５Ａ内で、自由に回転及び摺動するため、インナーコラム４３のテレスコピック移動を阻害したり、ボール７４とスリーブ７５との間に、不要な応力や摩擦を生じさせることがない。
【００４６】
次に、本発明の実施例１の電動モータ６の詳細な構造について説明する。
【実施例１】
【００４７】
図５は、本発明の実施例１の電動モータ６の断面図である。電動モータ６は、有底円筒状のモータケース６１を有し、モータケース６１の内周面６１１には、マグネット６２が固定されている。マグネット６２の内側には、ロータコアとロータコイルを有する電機子６３が回転可能に収容されている。
【００４８】
電機子６３はその軸心に回転軸６４を有している。モータケース６１はマグネット６２のヨークを兼ねており、モータケース６１の左端のフランジ部６１２には、ハウジング６５のフランジ部６５１が、図示しないボルトにより結合されている。ハウジング６５はアルミニウム製で、内部に減速機構を内蔵している。
【００４９】
回転軸６４の左端（図５の左側）には、ウォームギヤ（減速機構の入力軸）６６が回転軸６４と同一軸線上に一体的に成形され、ウォームギヤ６６はハウジング６５内（図５の左側）へ延出している。このウォームギヤ６６が、上記したウォームホイール（減速機構の出力軸）７２に噛み合って減速機構を構成し、電動モータ６の回転軸６４の回転を減速して、送りねじ７１に伝達する。モータケース６１、回転軸６４（回転軸６４と一体のウォームギヤ６６）は、熱膨張係数が略等しい鉄系の材料で形成されている。
【００５０】
回転軸６４はその右端外周が、すべり軸受（ラジアル荷重だけを軸支するジャーナル軸受）６７１によって回転可能に軸支されている。すべり軸受６７１の外周は、モータケース６１の右端に圧入されると共に、回転軸６４の外周とすべり軸受６７１の内周の嵌合は、すきまばめになっている。
【００５１】
回転軸６４の左端（回転軸６４がモータケース６１のフランジ部６１２から突出した位置であって、回転軸６４がウォームギヤ６６に接続する位置の近傍）は、深みぞ形ラジアル玉軸受６８等のころがり軸受によって回転可能に軸支されている。深みぞ形ラジアル玉軸受６８は回転軸６４の外周に圧入されて、回転軸６４の外周と深みぞ形ラジアル玉軸受６８の内輪６８１の内周の嵌合は、しまりばめになっている。
【００５２】
深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の外周は、ハウジング６５のフランジ部６５１に形成された環状凹部６５２に内嵌している。深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の左端面は、環状凹部６５２の底面６５３に当接している。深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２と環状凹部６５２との嵌合は、しまりばめでもすきまばめでもよい。
【００５３】
ウォームギヤ６６はその左端部６６１の外周が、すべり軸受（ラジアル荷重だけを軸支するジャーナル軸受）６７２によって回転可能に軸支されている。すべり軸受６７２の外周は、ハウジング６５の左端に形成された環状凹部６５４に圧入されると共に、ウォームギヤ６６の左端部６６１の外周とすべり軸受６７２の内周の嵌合は、すきまばめになっている。また、環状凹部６５４の底面６５５と、ウォームギヤ６６の左端部６６１の左端面６６２との間には、隙間δが形成されている。
【００５４】
モータケース６１の右端には、予圧調整ねじ６９がねじ込まれており、予圧調整ねじ６９の端面６９１と回転軸６４の右端面６４１との間には、すべりスラスト軸受６７３が介挿されている。すべりスラスト軸受６７３は、摩擦係数が小さく、耐摩耗性に優れた樹脂材料で成形されている。
【００５５】
予圧調整ねじ６９を適度にねじ込み、すべりスラスト軸受６７３を介して回転軸６４を左方に押圧した後、ロックナット６９２を締め付けて、予圧調整ねじ６９をモータケース６１の右端に固定すると、深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の左端面が、ハウジング６５の環状凹部６５２の底面６５３に強く押圧される。
【００５６】
従って、ウォームギヤ６６及び回転軸６４は、深みぞ形ラジアル玉軸受６８とすべりスラスト軸受６７３によって、図５の左右両方向のスラスト力に対して予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。すなわち、ウォームギヤ６６及び回転軸６４に予圧を付与する深みぞ形ラジアル玉軸受６８、及び、すべりスラスト軸受６７３が、ウォームギヤ６６よりも電動モータ６側に配置されている。
【００５７】
この状態で、電動モータ６及びハウジング６５の温度が変化しても、モータケース６１、回転軸６４、ウォームギヤ６６は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されているため、お互いの熱変形量に差が無く、深みぞ形ラジアル玉軸受６８とすべりスラスト軸受６７３によって、ウォームギヤ６６及び回転軸６４に付与された予圧は増減しない。従って、温度が変化しても、電動モータの作動時に回転軸に加わる負荷の増加を抑制できるため、電動モータ６の負荷電流の増加を抑制できる。また、環状凹部６５４の底面６５５と、ウォームギヤ６６の左端面６６２との間には、隙間δが形成されているため、ウォームギヤ６６とハウジング６５の熱変形量の差を吸収することができる。
【００５８】
実施例１では、軸受６７１、６７２、６７３はすべり軸受であるが、玉軸受やころ軸受等のころがり軸受にしてもよい。また、深みぞ形ラジアル玉軸受６８は、アンギュラ形ラジアル玉軸受にしてもよい。
【実施例２】
【００５９】
次に本発明の実施例２を説明する。実施例２は実施例１の変形例であり、ウォームギヤ６６及び回転軸６４に予圧を付与する軸受を、全てモータケース６１側に配置した例である。以下の説明では、上記実施例１と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例１と同一部品には同一番号を付して説明する。
【００６０】
図６は、本発明の実施例２の電動モータ６の断面図である。図６に示すように、回転軸６４がウォームギヤ６６に接続する位置の近傍を軸支する深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の外周は、ハウジング６５のフランジ部６５１側では無く、モータケース６１のフランジ部６１２に形成された環状凹部６１３に内嵌している。そして、深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の左端面は、環状凹部６１３の底面６１４に当接している。深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２と環状凹部６１３との嵌合は、しまりばめでもすきまばめでもよい。
【００６１】
また、回転軸６４の外周と深みぞ形ラジアル玉軸受６８の内輪６８１の内周の嵌合は、実施例１と同様にしまりばめでもよいが、すきまばめでもよい。深みぞ形ラジアル玉軸受６８は、モータケース６１の内側で回転軸６４を軸支している。さらに、回転軸６４には段差面６４２が形成され、深みぞ形ラジアル玉軸受６８の内輪６８１の右端面に段差面６４２が当接している。
【００６２】
予圧調整ねじ６９を適度にねじ込み、すべりスラスト軸受６７３を介して回転軸６４を左方に押圧すると、回転軸６４の段差面６４２によって深みぞ形ラジアル玉軸受６８が左方に押圧され、深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の左端面が、環状凹部６１３の底面６１４に強く押圧される。
【００６３】
その後、ロックナット６９２を締め付けて、予圧調整ねじ６９をモータケース６１の右端に固定すると、ウォームギヤ６６及び回転軸６４は、深みぞ形ラジアル玉軸受６８とすべりスラスト軸受６７３によって、図６の左右両方向のスラスト力に対して予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。すなわち、ウォームギヤ６６及び回転軸６４に予圧を付与する深みぞ形ラジアル玉軸受６８、及び、すべりスラスト軸受６７３が、ウォームギヤ６６よりもモータケース６１側（電動モータ６側）に配置されている。
【００６４】
この状態で、電動モータ６及びハウジング６５の温度が変化しても、モータケース６１、回転軸６４、ウォームギヤ６６は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されているため、お互いの熱変形量に差が無く、深みぞ形ラジアル玉軸受６８とすべりスラスト軸受６７３によって、ウォームギヤ６６及び回転軸６４に付与された予圧は増減しない。従って、温度が変化しても、電動モータの作動時に回転軸に加わる負荷の増加を抑制できるため、電動モータ６の負荷電流の増加を抑制できる。
【実施例３】
【００６５】
次に本発明の実施例３を説明する。実施例３は実施例２の変形例であり、ウォームギヤ６６と回転軸６４を一体に成形するのでは無く、ウォームギヤ６６と回転軸６４を各々別体で成形した後、同一軸線上に連結した例である。以下の説明では、上記実施例と異なる構造部分と作用についてのみ説明し、重複する説明は省略する。また、上記実施例と同一部品には同一番号を付して説明する。
【００６６】
図７は、本発明の実施例３の電動モータ６の断面図である。図７に示すように、回転軸６４とウォームギヤ６６は各々別体で成形され、回転軸６４からウォームギヤ６６に回転トルクを伝達可能に、カップリング６４３によって同一軸線上に連結されている。モータケース６１、回転軸６４、ウォームギヤ６６は、熱膨張係数が略等しい鉄系の材料で形成されている。各々別体で成形された回転軸６４とウォームギヤ６６を連結する手段は、カップリング６４３に限定されるものではなく、セレーションやスプライン、ゴムカップリング等、回転トルクを伝達可能なものであればよい。
【００６７】
回転軸６４の左端（回転軸６４がカップリング６４３に連結する位置の近傍）は、深みぞ形ラジアル玉軸受６８によって軸支され、深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の外周は、実施例２と同様に、モータケース６１のフランジ部６１２に形成された環状凹部６１３に内嵌している。そして、深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の左端面は、環状凹部６１３の底面６１４に当接している。深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２と環状凹部６１３との嵌合は、しまりばめでもすきまばめでもよい。
【００６８】
また、回転軸６４の外周と深みぞ形ラジアル玉軸受６８の内輪６８１の内周の嵌合は、しまりばめでもすきまばめでもよい。深みぞ形ラジアル玉軸受６８は、モータケース６１の内側で回転軸６４を軸支している。さらに、実施例２と同様に、回転軸６４には段差面６４２が形成され、深みぞ形ラジアル玉軸受６８の内輪６８１の右端面に段差面６４２が当接している。
【００６９】
予圧調整ねじ６９を適度にねじ込み、すべりスラスト軸受６７３を介して回転軸６４を左方に押圧すると、回転軸６４の段差面６４２によって深みぞ形ラジアル玉軸受６８が左方に押圧され、深みぞ形ラジアル玉軸受６８の外輪６８２の左端面が、環状凹部６１３の底面６１４に強く押圧される。
【００７０】
その後、ロックナット６９２を締め付けて、予圧調整ねじ６９をモータケース６１の右端に固定すると、ウォームギヤ６６及び回転軸６４は、深みぞ形ラジアル玉軸受６８とすべりスラスト軸受６７３によって、図７の左右両方向のスラスト力に対して予圧が付与されて、ガタの無い状態になる。すなわち、ウォームギヤ６６及び回転軸６４に予圧を付与する深みぞ形ラジアル玉軸受６８、及び、すべりスラスト軸受６７３が、ウォームギヤ６６よりもモータケース６１側（電動モータ６側）に配置されている。
【００７１】
この状態で、電動モータ６及びハウジング６５の温度が変化しても、モータケース６１、回転軸６４、ウォームギヤ６６は、熱膨張係数が略等しい材料で形成されているため、お互いの熱変形量に差が無く、深みぞ形ラジアル玉軸受６８とすべりスラスト軸受６７３によって、ウォームギヤ６６及び回転軸６４に付与された予圧は増減しない。従って、温度が変化しても、電動モータの作動時に回転軸に加わる負荷の増加を抑制できるため、電動モータ６の負荷電流の増加を抑制できる。
【００７２】
上記実施例においては、電動モータ６のモータケース６１の内周面６１１にマグネット６２が固定され、回転軸に電機子６３が取り付けられているが、モータケース６１の内周面６１１に電機子を固定し、回転軸にマグネットを取り付けたブラシレスモータに適用してもよい。
【００７３】
また、上記実施例において、下記のような構造を採用すれば、深みぞ形ラジアル玉軸受６８を中心にして、ウォームギヤ６６及び回転軸６４が振れ回りするのを防止することができるため、好ましい。すなわち、回転軸６４の右端面６４１の軸心に、右側に向かって拡径する円錐状の孔を形成し、すべりスラスト軸受６７３の左端面に、この円錐状の孔と相補助的に係合する円錐状の突起、または、球状の突起を形成する。つまり、回転軸と滑り軸受の接触部軸芯を凹凸嵌合させる。または、右側のすべり軸受６７１の内周と回転軸６４の外周との間、及び、左側のすべり軸受６７２の内周とウォームギヤ６６の左端部６６１の外周との間に、径方向内側に予圧をかけ、回転軸６４及びウォームギヤ６６が軸方向に移動可能で、かつ、径方向のガタが無いようにすればよい。
【００７４】
また、上記実施例においては、ウォームギヤとウォームホイールで構成される減速機構に適用した例を示したが、はすば歯車、平歯車、かさ歯車等で構成される減速機構に適用してもよい。また、上記実施例においては、テレスコピック位置調整またはチルト位置調整のどちらか一方のみを行うステアリング装置に適用した例を示したが、テレスコピック位置とチルト位置の両方を調整可能なステアリング装置に適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の電動式ステアリング装置を車両に取り付けた状態を示す全体斜視図である。
【図２】本発明の電動チルト式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。
【図３】本発明の電動テレスコピック式ステアリング装置を示す一部断面を含む要部概略構成図である。
【図４】図３の下面図である。
【図５】本発明の実施例１の電動モータの断面図である。
【図６】本発明の実施例２の電動モータの断面図である。
【図７】本発明の実施例３の電動モータの断面図である。
【図８】従来の電動式ステアリング装置に使用される電動モータの断面図である。
【符号の説明】
【００７６】
１  電動式ステアリング装置
１０１  ユニバーサルジョイント
１０２  中間シャフト
１０３  ユニバーサルジョイント
１０４  ステアリングギヤ
１０５  タイロッド
２  ステアリングシャフト
３  ステアリングホイール
４  コラム
４１  ブラケット
４１Ａ  上軸支部
４１Ｂ  下軸支部
４２  アウターコラム
４３  インナーコラム
４４Ａ  前軸支部
４４Ｂ  後軸支部
４５  開口部
４５Ａ  前端
４５Ｂ  後端
５１  下部車体取付けブラケット
５１１  取付け部
５１２  ピボット部
５１３  ピボットピン
５２  上部車体取付けブラケット
５２１  取付け部
５２２  コラム支持部
５２２Ａ  左端面
５３  車体
６  電動モータ
６１  モータケース
６１１  内周面
６１２  フランジ部
６１３    環状凹部
６１４  底面
６２  マグネット
６３  電機子
６４  回転軸
６４１  右端面
６４２  段差面
６４３  カップリング
６５  ハウジング
６５１  フランジ部
６５２  環状凹部
６５３  底面
６５４  環状凹部
６５５  底面
６６  ウォームギヤ
６６１  左端部
６６２  左端面
６７１、６７２  すべり軸受
６７３  すべりスラスト軸受
６７４  すべりスラスト軸受
６８  深みぞ形ラジアル玉軸受
６８１  内輪
６８２  外輪
６９  予圧調整ねじ
６９１  端面
６９２  ロックナット
７１  送りねじ
７２  ウォームホイール
７３  ナット
７４  ボール
７５  スリーブ
７５Ａ  内周
【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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【図８】
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