(57)【要約】【課題】回転軸２９とウォーム軸２７との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸２９、２７の中心軸同士のずれを生じ易くする。【解決手段】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４８ａとの間に、弾性歯付リング４９ａをスプライン係合させる。上記両スプライン部４７ｂ、４８ａの間に弾性歯付リング４９ａを設けた状態で、これら各スプライン部４７ｂ、４８ａの各歯を円周方向に重畳させる。上記雄スプライン部４７ｂの各歯と弾性歯付リング４９ａに設けた内歯５１ａとの、互いに対向する歯面の断面形状の外形を異ならせる事により、これら互いに対向する歯面同士の間に隙間６３、６３を設ける。【選択図】図１
2007161165.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、
上記雌スプライン部の各歯と上記雄スプライン部の各歯とを、これら雄、雌両スプライン部の円周方向に重畳させており、且つ、これら雄、雌両スプライン部のうちの少なくとも一方の各歯と、この一方の各歯とスプライン係合する、上記弾性歯付リングに設けた内歯又は外歯との、互いに対向する歯面の中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせる事により、これら互いに対向する歯面同士の間に隙間を設けている事を特徴とする動力伝達機構。
【請求項２】
雄、雌両スプライン部のうちの少なくとも一方の各歯と、この一方の各歯とスプライン係合する、弾性歯付リングに設けた内歯又は外歯との、互いに対向する歯面同士のうち、一方を曲面とし、他方を平坦面とした、請求項１に記載した動力伝達機構。
【請求項３】
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又は請求項２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４】
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又は請求項２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。
【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並びにこ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１３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１３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１３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】
［先発明の説明］
この様な事情に鑑みて、本発明の発明者らは、先に、図１４〜１９に示す様な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先発明の第１例を発明した（特願２００４−３５３５５８号）。この図１４〜１９に示す先発明の第１例の動力伝達機構と、これを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、ウォーム軸２７の端部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、一部が弾性材製である弾性歯付リング４９を設け、この弾性歯付リング４９を介して上記両軸２７、２９同士の間での動力の伝達を可能としている。次に、この構造に就いて詳しく説明する。
【０００８】
上記電動式パワーステアリング装置は、後端部（図１４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１４の右側）に設けるアウターシャフト１７と、同じく前端側（図１４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１５）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１４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１４の右端面）に結合固定している。上記インナーシャフト１８の前端部は、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とステアリングギヤ９の入力軸１０とを、自在継手７、７、中間シャフト８を介して、動力の伝達を可能に連結している。又、上記入力軸１０にはピニオン１１（図１３参照）を固定しており、このピニオン１１をラック１２（図１３参照）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】
前記アシスト装置１６は、図１５〜１９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１３参照）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】
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１５〜１７の右端部）と、上記ウォーム軸２７の基端部（図１５〜１７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１５〜１７）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１５〜１７）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１９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、それぞれ有する略円筒状である。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。又、図示の例の場合には、各外歯素子部５４、５４と各内歯素子部５５、５５との円周方向に関する位置及び数を、これら各外歯素子部５４、５４及び各内歯素子部５５、５５同士で一致させている。
【００１５】
上述の様に構成する弾性歯付リング４９のうち、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により、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１５〜１７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１５〜１７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、先発明の第１例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により或る程度吸収し易くできて、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或る程度抑える事ができる。
【００２１】
この結果、上述の図１４〜１９に示した先発明の第１例の構造によれば、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１４〜１９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】
但し、上述の先発明の第１例の構造の場合には、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大きくする面から未だ改良の余地がある。この様な事情から本発明の発明者は、本発明に先立って、図２０に示す様な、動力伝達機構の先発明の第２例を発明した。次に、この先発明の第２例に就いて説明する。尚、この先発明の第２例に於いて、動力伝達機構３０ａ以外の電動式パワーステアリング装置の構造は、上述の図１４〜１９に示した先発明の第１例の場合と同様である。この先発明の第２例の動力伝達機構３０ａの場合には、弾性歯付リング４９ａの外歯５０ａと内歯５１ａとの円周方向に関する位置を互いに異ならせている（位相をずらしている）。即ち、この弾性歯付リング４９ａは、合成ゴム等の弾性材により全体を筒状に一体成形した本体部６２と、１対のナイロン帆布等の織布５６ａ、５６ｂとから成る。このうちの本体部６２は、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（図示の例の場合は６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６１、６１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。又、上記弾性歯付リング４９ａの外周面及び内周面に、それぞれ上記織布５６ａ、５６ｂを全周に亙り貼着している。そして、上記各外歯素子部５４ａ、５４ａと、上記各連結部６１、６１の外周面寄り部分とにより、ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部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６１、６１の内周面寄り部分とにより、電動モータ２８の回転軸２９に設けた雄スプライン部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（歯先面）と内歯５１ａの頂部（歯先面）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。
【００２３】
又、この外歯５０ａの頂部を上記内歯５１ａの歯底面に、この内歯５１ａの頂部を上記外歯５０ａの歯底面に、それぞれ弾性歯付リング４９ａの直径方向に近付けている。そして、上記内歯５１ａの歯底部を、この外歯５０ａの歯底部よりも、弾性歯付リング４９ａの外径側に位置させている。又、上記回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ａと、上記ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８ａとの間に上記弾性歯付リング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（オーバーラップさせている）。例えば、図２０に二点鎖線イで示す、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。
【００２４】
この様な図２０に示した先発明の第２例の構造の場合、上述の様に、上記回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ａと、上記ウォーム軸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１９に示した先発明の第１例の構造の場合には、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。この様な従来構造の場合、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、上記弾性歯付リング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。
【００２５】
これに対して、上述の図２０に示した先発明の第２例の構造の場合には、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、回転軸２９とウォーム軸２７と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、上記先発明の第２例の構造の場合には、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、主に圧縮力が加わる弾性歯付リング４９ａは、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（耐久性を確保し易い）。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、上記先発明の第２例の構造の場合には、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。
【００２６】
但し、上述の図２０に示した先発明の第２例の動力伝達機構３０ａの場合には、少なくとも、ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８ａと電動モータ２８の回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ａとの間に弾性歯付リング４９ａを設けた状態で、上記雌スプライン部４８ａの各歯とこれとスプライン係合する弾性歯付リング４９ａの外歯５０ａとの、互いに対向する（接触する）歯面の断面形状の外形を互いに同じとしている。そして、これらの互いに対向する歯面同士の間に隙間が生じない様にしている。又、上記雄スプライン部４７ａの各歯とこれとスプライン係合する弾性歯付リング４９ａの内歯５１ａとの、互いに対向する（接触する）歯面の断面形状の外形も互いに同じとし、互いに対向する歯面同士の間に隙間が生じない様にもしている。この様な先発明の第２例の場合には、弾性歯付リング４９ａが上記雌スプライン部４８ａと雄スプライン部４７ａとの間で弾性変形する際の逃げ部（隙間部分）が、この間部分に存在しない。この為、ウォーム軸２７と回転軸２９との中心軸同士のずれ（径方向の不一致又は傾斜）を、上記弾性歯付リング４９ａの弾性変形により十分に吸収する事が難しくなる。即ち、この弾性歯付リング４９ａの剛性が非常に高くなってしまい、上記両軸２７、２９の中心軸同士のずれに対する許容量が非常に少なくなってしまうと言う問題がある。この様に、上記両軸２７、２９の中心軸同士のずれに対する許容量が非常に少なくなる場合には、ウォーム減速機２０を構成するウォームホイール２６（図１５、１６参照）とウォーム軸２７のウォーム（図１５参照）との間のバックラッシを抑えるべく、上記ウォームホイール２６に、このウォーム軸２７を介して弾力を付与する際に、この弾力を十分に付与する事ができなくなる。この事は、耳障りな異音（歯打ち音）が発生したり、ステアリングホイール１（図１３、１４参照）の操舵感が悪化する事に繋がる。
【００２７】
尚、前述の図１１〜１９に示した先発明の第１例の場合も、上記先発明の第２例の場合と同様に、弾性歯付リング４９の内歯５１及び外歯５０の歯面の断面形状の外形を、雄スプライン部４７及び雌スプライン部４８の歯面の断面形状の外形とそれぞれ同じにしてはいる。但し、この先発明の第１例の場合には、弾性歯付リング４９の外歯５０と内歯５１との円周方向の位置を互いに一致させており、しかも、雌スプライン部４８の各歯と雄スプライン部４７の各歯とを、円周方向に重畳させていない（オーバーラップさせていない）。この様な先発明の第１例の場合には、弾性歯付リング４９の径方向の厚さを、円周方向に関して外歯５０及び内歯５１の頂部と一致する部分で大きくできる為、ウォーム軸２７と回転軸２９との中心軸同士のずれを、上記弾性歯付リング４９の弾性変形により或る程度吸収できる。この為、上述の様な異音の発生やステアリングホイール１の操舵感の悪化と言った問題は、上記先発明の第２例の場合よりも生じにくい。これに対して、上述の図２０に示した先発明の第２例の場合には、上記先発明の第１例の場合と異なり、弾性歯付リング４９ａの径方向の厚さが円周方向の多くの部分で小さく（薄く）なってしまう。この為、ウォーム軸２７と回転軸２９との中心軸同士のずれを、上記弾性歯付リング４９ａの弾性変形により十分に吸収する事が難しくなる。この様な先発明の第２例の場合には、上記先発明の第１例の場合に比べて、耳障りな異音がより発生し易く、ステアリングホイール１の操舵感がより悪化し易くなり、改良の余地が大きい。
尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献１〜３がある。
【００２８】
【特許文献１】特開２００２−２１１４１８号公報
【特許文献２】特開２００５−６９４７０号公報
【特許文献３】国際公開第２００５／０１２７４８号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】
本発明は、この様な事情に鑑みて、雄、雌両スプライン部の各歯を円周方向に重畳させる事で、駆動軸と被駆動軸との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸の中心軸同士のずれを生じ易くできる構造を実現すべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
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のうち、請求項１に記載した動力伝達機構は、前述の図１４〜２０に示した先発明の各例の動力伝達機構と同様に、
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動力伝達機構であって、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。又、弾性歯付リングは、全体を弾性材製としたものの他、弾性材製の本体部の内、外両周面のうちの少なくとも一方の周面に織布を貼着して成るものも含む。
【００３１】
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、
上記雌スプライン部の各歯と上記雄スプライン部の各歯とを、これら雄、雌両スプライン部の円周方向に重畳させており、且つ、これら雄、雌両スプライン部のうちの少なくとも一方の各歯と、この一方の各歯とスプライン係合する、上記弾性歯付リングに設けた内歯又は外歯との、互いに対向する歯面の中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせる事により、これら互いに対向する歯面同士の間に隙間を設けている。
【００３２】
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、上記雄、雌両スプライン部のうちの少なくとも一方の各歯と、この一方の各歯とスプライン係合する、弾性歯付リングに設けた内歯又は外歯との、互いに対向する歯面同士のうち、一方を曲面とし、他方を平坦面とする。
【００３３】
又、請求項３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。
【００３４】
更に、請求項４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。
【発明の効果】
【００３５】
上述の様な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１４〜２０に示した先発明の各例と同様に、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。
【００３６】
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。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。
【００３７】
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（耐久性を確保し易い）。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。
【００３８】
しかも本発明の場合には、上記雄、雌両スプライン部のうちの少なくとも一方の各歯と、この一方の各歯とスプライン係合する、弾性歯付リングに設けた内歯又は外歯との、互いに対向する歯面の中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせる事により、これら互いに対向する歯面同士の間に隙間を設けている。この為、上記雄、雌両スプライン部同士の間で弾性歯付リングが弾性変形する際のこの弾性歯付リングの逃げ部をこの間部分に設ける事ができる。従って、駆動軸と被駆動軸との中心軸同士のずれ（径方向の不一致及び傾斜）に対する許容量を多くできる。この結果、本発明によれば、駆動軸と被駆動軸との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸の中心軸同士のずれを生じ易くできる。例えば、被駆動軸をウォーム軸とすると共に、駆動軸を電動モータの回転軸とし、このウォーム軸をウォームホイールに、弾力付与手段により弾性的に押し付ける事により、異音の発生を抑える様にする場合でも、上記ウォーム軸を駆動軸に対し傾斜し易くする事で、異音の発生をより有効に抑える事ができると共に、ステアリングホイールの操舵感をより有効に向上させる事ができる。
【００３９】
尚、駆動軸から被駆動軸に動力を伝達する際には、弾性歯付リングにこれら両軸から回転方向両側からの力が加わるが、この弾性歯付リングが雄、雌両スプライン部により円周方向に押圧され、弾性変形する事により、この弾性歯付リングの内歯及び外歯の歯面と、雄、雌両スプライン部の歯面とは十分に大きな面積で接触する。この為、上記弾性歯付リングに加わる面圧を十分に低く抑える事ができ、この弾性歯付リングの耐久性を十分に確保できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
［本発明の実施の形態の第１例］
図１〜２は、請求項１、３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３０ａの構造を工夫した点にある。本例に於いて、動力伝達機構３０ａ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１４〜１９に示した先発明の第１例、及び、図２０に示した先発明の第２例の場合と同様である。この為、これら先発明の第１、２例と、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。
【００４１】
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４８ａと、これら雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ａ同士の間に設けた弾性歯付リング４９ａとにより、動力伝達機構３０ａを構成している。本例の場合、上記雄スプライン部４７ｂの各歯の歯面の形状以外は、前述の図２０に示した先発明の第２例の構造と同様としている。
【００４２】
即ち、本例の場合、上記弾性歯付リング４９ｂは、前述の図２０に示した先発明の第２例の場合と同様に、合成ゴムの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材により全体を筒状に一体成形した本体部６２と、この本体部６２の外周面及び内周面にそれぞれ全周に亙り貼着した１対の織布５６ａ、５６ｂ（図２０参照）とを備える。尚、図１〜２では、簡略化の為に織布５６ａ、５６ｂの図を省略するが、本発明の実施の形態の第１例では実際には、前述の図２０に示した先発明の第２例の場合と同様に織布５６ａ、５６ｂを設けている（後述する図３〜１０で表す本発明の実施の形態の第２〜８例でも同様）。これら各織布５６ａ、５６ｂのうち、外径側の織布５６ａの実際の外周面の断面形状の外形は、図１〜２に表す弾性歯付リング４９ｂの外周面の断面形状の外形と一致している。又、内径側の織布５６ｂの実際の内周面の断面形状の外形は、図１〜２に表す弾性歯付リング４９ｂの内周面の断面形状の外形と一致している。
【００４３】
上記本体部６２は、前述の図２０に示した先発明の第２例の場合と同様に、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）に軸方向全長に亙る状態で設けた、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（図示の例の場合は６個所）に軸方向全長に亙る状態で設けた、断面円弧形の内歯素子部５５ａ、５５ａとを備える。そして、上記各外歯素子部５４ａ、５４ａと、各内歯素子部５５ａ、５５ａとを、径方向中央部に設けた複数の連結部６１、６１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。又、上記外径側の織布５６ａと、この織布５６ａを貼着した、各外歯素子部５４ａ、５４ａと、各連結部６１、６１の外周面寄り部分とにより、外歯５０ａを構成している。又、上記内径側の織布５６ｂと、この織布５６ｂを貼着した、各内歯素子部５５ａ、５５ａと、各連結部６１、６１の内周面寄り部分とにより、内歯５１ａを構成している。
【００４４】
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、この内歯５１ａの歯底部を上記外歯５０ａの頂部（歯先面）に、それぞれ近付けている。そして、上記内歯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。従って、上記内歯５１ａの各歯底部を通るピッチ円の直径ｄ1 は、上記外歯５０ａ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 ）。
【００４５】
上述の様に構成する弾性歯付リング４９ａは、上記外歯５０ａを前記雌スプライン部４８ａに、上記内歯５１ａ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、４８ａ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４９ａ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。
【００４６】
又、上記雄スプライン部４７ｂと雌スプライン部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４７ｂ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４７ｂ、４８ａ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１（ａ）に二点鎖線イ´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４７ｂの各歯と上記雌スプライン部４８ａの各歯とが存在する。
【００４７】
更に、本例の場合には、上記雄スプライン部４７ｂの各歯と、これら各歯とスプライン係合する、上記弾性歯付リング４９ａに設けた内歯５１ａの各歯との、この弾性歯付リング４９ａの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状のうち、互いに対向する歯面の断面形状の外形（歯面形状）を互いに異ならせている。即ち、本例の場合には、上記弾性歯付リング４９ａに設けた内歯５１ａの各歯の歯面の圧力角α2 を、歯先部から歯元部に亙るほぼ総ての部分で同じとしているのに対して、この内歯５１ａの歯面と対向する、上記雄スプライン部４７ｂの各歯の歯面の歯先寄り部分の圧力角α1 を、歯元寄り部分の圧力角α2 に対して大きくしている（α1 ＞α2 ）。そして、上記内歯５１ａと雄スプライン部４７ｂとに関して、互いに対向する歯面の断面形状の外形を互いに異ならせている。そしてこれにより、互いに対向する内歯５１ａの各歯の歯元寄り部分の歯面と、雄スプライン部４７ｂの各歯の歯先寄り部分の歯面との間に、隙間６３、６３（図１（ｂ））を設けている。
【００４８】
上述の様に構成する本例の動力伝達機構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１４〜２０に示した先発明の各例の場合と同様に、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。
【００４９】
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４８ａ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、４８ａ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４９ａ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、４８ａ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４９ａ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４９ａ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（耐久性を確保し易い）。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。
【００５０】
しかも本例の場合には、上記雄スプライン部４７ｂの各歯と、上記弾性歯付リング４９ａに設けた内歯５１ａとの、互いに対向する歯面の、この弾性歯付リング４９ａの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形（歯面形状）を互いに異ならせる事により、互いに対向する内歯５１ａの各歯の歯面と、雄スプライン部４７ｂの各歯の歯面との間に隙間６３、６３を設けている。この為、上記雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ａ同士の間で弾性歯付リング４９ａが弾性変形する際のこの弾性歯付リング４９ａの逃げ部をこの間部分に設ける事ができる。従って、電動モータ２８の回転軸２９と、ウォーム軸２７との中心軸同士のずれ（径方向の不一致及び傾斜）に対する許容量を多くできる。この結果、本例によれば、上記回転軸２９とウォーム軸２７との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸２９、２７の中心軸同士のずれを生じ易くできる。従って、本例の様に、ウォーム軸２７をウォームホイール２６に、弾力付与手段３１（図１５、１６参照）により弾性的に押し付ける事により、バックラッシを小さく抑えて、耳障りな異音の発生を抑える様にする場合でも、上記ウォーム軸２７を上記回転軸２９に対し傾斜し易くする事で、異音の発生をより有効に抑える事ができると共に、ステアリングホイール１（図１３、１４参照）の操舵感をより有効に向上させる事ができる。
【００５１】
尚、図２に示す様に、上記回転軸２９から上記ウォーム軸２７に動力を伝達する際には、弾性歯付リング４９ａにこれら両軸２９、２７から回転方向（図２の矢印ロ方向）両側からの力が加わるが、この弾性歯付リング４９ａが雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ａにより円周方向に押圧され、弾性変形する事により、この弾性歯付リング４９ａの内歯５１ａ及び外歯５０ａの歯面と、雄、雌両スプライン部４７ｂ、４８ａの歯面とは、円周方向に対向する部分で十分に大きな面積で接触する。この為、上記弾性歯付リング４９ａに加わる面圧を十分に低く抑える事ができ、この弾性歯付リング４９ａの耐久性を十分に確保できる。
【００５２】
［本発明の実施の形態の第２例］
次に、図３は、やはり請求項１、３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、電動モータ２８の回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ａの各歯の歯面の圧力角β2 を、歯元部から歯先部に亙るほぼ総ての範囲で同じとするのに対して、弾性歯付リング４９ｂの内歯５１ｂの歯面の歯先寄り部分の圧力角β1 を、歯元寄り部分の圧力角β2 に対して大きくしている（β1 ＞β2 ）。そして、上記雄スプライン部４７ａの各歯と、上記弾性歯付リング４９ｂに設けた内歯５１ｂとの、互いに対向する歯面の、この弾性歯付リング４９ｂの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせる事により、互いに対向する内歯５１ｂの各歯の歯先寄り部分の歯面と、雄スプライン部４７ａの各歯の歯元寄り部分の歯面との間に、隙間６４、６４を設けている。
【００５３】
この様に構成する本例の場合も、上述の第１例の場合と同様に、電動モータ２８の回転軸２９とウォーム軸２７との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸２９、２７の中心軸同士のずれを生じ易くできる。
その他の構成及び作用に就いては、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。
【００５４】
［本発明の実施の形態の第３例］
次に、図４は、やはり請求項１、３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、上述した各例の場合と異なり、電動モータ２８の回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ａの各歯と、弾性歯付リング４９ａに設けた内歯５１ａとの、互いに対向する歯面の、この弾性歯付リング４９ａの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに同じとしている。その代わりに、本例の場合には、ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８ｂの各歯と、弾性歯付リング４９ａに設けた外歯５０ａの各歯との、互いに対向する歯面の、この弾性歯付リング４９ａの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせている。この為に、本例の場合には、上記雌スプライン部４８ｂの各歯の歯面の歯先寄り部分の圧力角γ1 を、歯元寄り部分の圧力角γ2 に対して大きくしている（γ1 ＞γ2 ）。これに対して、上記弾性歯付リング４９ａの外歯５０ａの各歯の歯面の圧力角γ1 は、歯元部から歯先部に亙るほぼ総ての範囲で同じとしている。そしてこれにより、互いに対向する外歯５０ａの歯先寄り部分の歯面と、雌スプライン部４８ｂの各歯の歯元寄り部分の歯面との間に隙間６５、６５を設けている。即ち、上述した第１〜２例の場合には、弾性歯付リング４９ａ、４９ｂの内周面と回転軸２９の雄スプライン部４７ｂ、４７ａとの間に隙間６３、６４（図１〜３参照）を設けていたのに対し、本例の場合には、弾性歯付リング４９ａの外周面とウォーム軸２７の雌スプライン部４８ｂとの間に、隙間６５、６５を設けている。
【００５５】
上述の様に構成する本例の場合も、上記雄、雌両スプライン部４７ａ、４８ｂ同士の間で弾性歯付リング４９ａが弾性変形する際のこの弾性歯付リング４９ａの逃げ部を、この間部分に設ける事ができる。従って、上述した第１〜２例の場合と同様に、電動モータ２８の回転軸２９と、ウォーム軸２７との中心軸同士のずれに対する許容量を多くできる。従って、本例によれば、上記回転軸２９とウォーム軸２７との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸２９、２７の中心軸同士のずれを生じ易くできる。この結果、本例の様に、ウォーム軸２７をウォームホイール２６（図１５、１６参照）に弾性的に押し付ける事により、バックラッシを小さく抑えて、耳障りな異音の発生を抑える様にする場合でも、上記ウォーム軸２７を上記回転軸２９に対し傾斜し易くする事で、異音の発生をより有効に抑える事ができると共に、ステアリングホイール１（図１３〜１４参照）の操舵感をより有効に向上させる事ができる。
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。
【００５６】
［本発明の実施の形態の第４例］
次に、図５は、やはり請求項１、３に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、上述の図４に示した第３例の場合と異なり、ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８ａの各歯の歯面の圧力角δ2 を、歯元部から歯先部に亙るほぼ総ての範囲で同じとしている。これに対して、弾性歯付リング４９ｃの外歯５０ｂの各歯の歯面の歯先寄り部分の圧力角δ1 を、歯元寄り部分の圧力角δ2 に対して大きくしている（δ1 ＞δ2 ）。そして、これにより、上記雌スプライン部４８ａの各歯と、上記弾性歯付リング４９ｃに設けた外歯５０ｂの各歯との、互いに対向する歯面の、この弾性歯付リング４９ｃの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせる事により、互いに対向する外歯５０ｂの歯先寄り部分の歯面と、雌スプライン部４８ａの各歯の歯元寄り部分の歯面との間に、隙間６６、６６を設けている。
【００５７】
上述の様に構成する本例の場合も、上述の図４に示した第３例の場合と同様に、電動モータ２８の回転軸２９とウォーム軸２７との間での伝達可能な動力を大きくでき、しかも、これら両軸２９、２７の中心軸同士のずれを生じ易くできる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図４に示した第３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。
【００５８】
［本発明の実施の形態の第５例］
次に、図６〜７は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合には、前述の図１〜２に示した第１例の構造で、電動モータ２８の回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ｃの各歯の歯面の、この回転軸２８の中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を、互いに曲率中心が異なる複数の曲線のみを連続させて成る複合曲線としている。又、上記雄スプライン部４７ｃの各歯の周方向両側の歯面の径方向中間部を、径方向両端寄り部分の歯面よりも周方向両側に向け、凸状に突出させている。これに対して、弾性歯付リング４９ａの自由状態で、この弾性歯付リング４９ａの内歯５１ａの各歯の周方向両側の歯面の、基端部から先端部に亙るほぼ総ての部分に、上記弾性歯付リング４９ａの中心軸を含む仮想平面に対し傾斜した平坦面部６７、６７を設けている。そして、これら各歯の平坦面部６７、６７での圧力角を、基端部から先端部に亙る総ての範囲で同じとしている。又、上記内歯５１ａの平坦面部６７、６７と、上記雄スプライン部４７ｃの各歯の周方向両側に突出した凸状の曲面とを対向させ、接触させている。これにより、互いに対向する内歯５１ａの各歯の径方向両端寄り部分の歯面と、雄スプライン部４７ｃの各歯の径方向両端寄り部分の歯面との間に、隙間６８、６８が設けられる。
【００５９】
又、本例の場合には、上記雄スプライン部４７ｃの各歯の先端面（頂部）と弾性歯付リング４９ａの内歯５１ａの歯底部との間に、径方向の隙間６９を設けている。但し、上記雄スプライン部４７ｃの各歯の先端面（頂部）と弾性歯付リング４９ａの内歯５１ａの歯底部とを、互いに接触させる事もできる。又、上記径方向の隙間６９を設けた状態で、上記雄スプライン部４７ｃの各歯の周方向両側の歯面と弾性歯付リング４９ａの内歯５１ａの周方向両側の歯面との間の隙間６８、６８をなくす事もできる。
【００６０】
上述の様に構成する本例の場合には、前述の図１〜３に示した第１〜２例の場合と同様に、上記雄スプライン部４７ｃの各歯と、上記弾性歯付リング４９ａに設けた内歯５１ａの各歯との、互いに対向する歯面同士の間に、隙間６８、６９を設けている。この為、上記雄スプライン部４７ｃと、ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８ａとの間で弾性歯付リング４９ａが弾性変形する際の、この弾性歯付リング４９ａの逃げ部をこの間部分に設ける事ができる。
【００６１】
尚、図７に示す様に、上記回転軸２９から上記ウォーム軸２７に動力を伝達する際には、弾性歯付リング４９ａにこれら両軸２９、２７から回転方向（図７の矢印ハ方向）両側からの力が加わるが、この弾性歯付リング４９ａが雄、雌両スプライン部４７ｃ、４８ａにより円周方向に押圧され、弾性変形する事により、この弾性歯付リング４９ａの内歯５１ａ及び外歯５０ａの歯面と、雄、雌両スプライン部４７ｃ、４８ａの歯面とは十分に大きな面積で接触する。この為、上記弾性歯付リング４９ａに加わる面圧を十分に低く抑える事ができ、この弾性歯付リング４９ａの耐久性を十分に確保できる。
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。
【００６２】
［本発明の実施の形態の第６例］
次に、図８は、やはり請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合には、上述の図６〜７に示した第５例の場合と異なり、電動モータ２８の回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ａの各歯の周方向両側の歯面の、基端部から先端部に亙るほぼ総ての部分に、上記弾性歯付リング４９ａの中心軸を含む仮想平面に対し傾斜した平坦面部７０、７０を設けている。そして、これら各歯の平坦面部７０、７０での圧力角を、基端部から先端部に亙る総ての範囲で同じとしている。又、弾性歯付リング４９ｄの自由状態で、この弾性歯付リング４９ｄの内歯５１ｃの各歯の周方向両側の歯面の、この弾性歯付リング４９ｄの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を、互いに曲率中心が異なる複数の曲線のみを連続させて成る複合曲線としている。又、上記内歯５１ｃの各歯の周方向両側の歯面の径方向中間部を、径方向両端寄り部分よりも周方向両側に向け、凸状に突出させている。そして、上記雄スプライン部４７ａの各歯に設けた平坦面部７０、７０と、上記内歯５１ｃの各歯の周方向両側に突出した凸状の曲面とを対向させ、接触させている。これにより、互いに対向する内歯５１ｃの各歯の径方向両端寄り部分の歯面と、雄スプライン部４７ａの各歯の径方向両端寄り部分の歯面との間に、隙間７１ａ、７１ｂが設けられる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図６〜７に示した第５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。
【００６３】
［本発明の実施の形態の第７例］
次に、図９は、やはり請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例の場合には、上述の図６〜８に示した第５〜６例の場合と異なり、電動モータ２８の回転軸２９に設けた雄スプライン部４７ａの各歯の歯面と、弾性歯付リング４９ａに設けた内歯５１ａの各歯の歯面との、この弾性歯付リング４９ａの中心軸に対し直交する方向に関する断面形状の外形を、互いに同じとしている。その代わりに、本例の場合には、ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８ｃの各歯の歯面の、このウォーム軸２７の中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を、互いに曲率中心が異なる複数の曲線のみを連続させて成る複合曲線としている。又、上記雌スプライン部４８ｃの各歯の周方向両側の歯面の径方向中間部を、径方向両端寄り部分よりも周方向両側に向け、凸状に突出させている。これに対して、上記弾性歯付リング４９ａに設けた外歯５０ａの各歯の周方向両側の歯面の、基端部から先端部に亙るほぼ総ての部分に、この弾性歯付リング４９ａの中心軸を含む仮想平面に対し傾斜した平坦面部７２、７２を設けている。そして、これら各歯の平坦面部７２、７２での圧力角を、基端部から先端部に亙る総ての範囲で同じとしている。又、上記外歯５０ａの平坦面部７２、７２と、上記雌スプライン部４８ｃの各歯の周方向両側に突出した凸状の曲面とを対向させ、接触させている。これにより、互いに対向する外歯５０ａの各歯の径方向両端寄り部分の歯面と、雌スプライン部４８ｃの各歯の径方向両端寄り部分の歯面との間に、隙間７３ａ、７３ｂが設けられる。
【００６４】
又、本例の場合には、上記雌スプライン部４８ｃの各歯の先端面（頂部）と弾性歯付リング４９ａの外歯５０ａの歯底部との間に径方向の隙間を設けている。但し、上記雌スプライン部４８ｃの各歯の先端面（頂部）と弾性歯付リング４９ａの外歯５１ａの歯底部とを、互いに接触させる事もできる。又、上記径方向の隙間を設けた状態で、上記雌スプライン部４８ｃの各歯の周方向両側の歯面と、弾性歯付リング４９ａの外歯５０ａの周方向両側の歯面との間の隙間７３ｂ、７３ｂをなくす事もできる。
【００６５】
上述の様に構成する本例の場合には、前述の図４に示した第３例の場合と同様に、上記雌スプライン部４８ｃの各歯と、上記弾性歯付リング４９ａに設けた外歯５０ａの各歯との、互いに対向する歯面同士の間に隙間７３ａ、７３ｂを設けている。この為、上記雄、雌両スプライン部４７ａ、４８ｃ同士の間で弾性歯付リング４９ａが弾性変形する際のこの弾性歯付リング４９ａの逃げ部をこの間部分に設ける事ができる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図４に示した第３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。
【００６６】
［本発明の実施の形態の第８例］
次に、図１０は、やはり請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第８例を示している。本例の場合には、上述の図９に示した第７例の場合と異なり、ウォーム軸２７に設けた雌スプライン部４８ａの各歯の周方向両側の歯面の、基端部から先端部に亙るほぼ総ての部分に、上記ウォーム軸２７の中心軸を含む仮想平面に対し傾斜した平坦面部７４、７４を設けている。そして、これら各歯の平坦面部７４、７４での圧力角を、基端部から先端部に亙る総ての範囲で同じとしている。これに対して、弾性歯付リング４９ｅに設けた外歯５０ｃの各歯の周方向両側の歯面の、この弾性歯付リング４９ｅの中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を、互いに曲率中心が異なる複数の曲線のみを連続させて成る複合曲線としている。又、上記外歯５０ｃの各歯の周方向両側の歯面の径方向中間部を、径方向両端寄り部分よりも周方向両側に向け、凸状に突出させている。そして、上記雌スプライン部４８ａの平坦面部７４、７４と、上記外歯５０ｃの各歯の歯面の、周方向両側に突出した凸状の曲面とを対向させ、接触させている。これにより、互いに対向する外歯５０ｃの各歯の径方向両端寄り部分の歯面と、雌スプライン部４８ａの各歯の径方向両端寄り部分の歯面との間に、隙間７５ａ、７５ｂが設けられる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図９に示した第７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。
【００６７】
［本発明の実施の形態の第９例］
次に、図１１〜１２は、請求項１、３、４に対応する、本発明の実施の形態の第９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１３〜１５参照）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。
【００６８】
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１３、１４参照）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１３参照）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。
【００６９】
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４８ｄと、上記減速機８０の入力軸８２の一端部（図１１〜１２の左端部）外周面に設けた雄スプライン部４７ｄ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４９ａを設けて、この弾性歯付リング４９ａ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。上記雄スプライン部４７ｄと雌スプライン部４８ｄとの各歯は、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。又、前述の図１〜２に示した実施の形態の第１例の場合と同様に、上記雄スプライン部４７ｄの各歯と、上記弾性歯付リング４９ａに設けた内歯５１ａとの、互いに対向する歯面の、中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせている。そしてこれにより、互いに対向する内歯５１ａの各歯の歯面と、雄スプライン部４７ｄの各歯の歯面との間に隙間を設けている。
【００７０】
更に、前記減速機８０の出力歯車８３に設けた雌スプライン部４８ｅと、前記ボールナット８４の一端部（図１１〜１２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４７ｅ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４９ａを設けている。そして、この弾性歯付リング４９ａ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４７ｅと雌スプライン部４８ｅとの各歯を、これら両スプライン部４７ｅ、４８ｅの円周方向に重畳させている。更に、前述の図１〜２に示した実施の形態の第１例の場合と同様に、上記雄スプライン部４７ｅの各歯と、上記弾性歯付リング４９ａに設けた内歯５１ａとの、互いに対向する歯面の、中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を互いに異ならせている。そしてこれにより、互いに対向する内歯５１ａの各歯の歯面と、雄スプライン部４７ｅの各歯の歯面との間に隙間を設けている。
【００７１】
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４９ａ、４９ａを設けており、これら弾性歯付リング４９ａ、４９ａの内歯５１ａの各歯の歯面と、この歯面と対向する雄スプライン部４７ｄ、４７ｅの歯面との、中心軸に対し直交する仮想平面に関する断面形状の外形を、互いに異ならせている。この為、各動力伝達部で伝達可能な動力を大きくでき、しかも、電動モータ２８の回転軸２９と入力軸８２との中心軸同士、及び、出力歯車８３とボールナット８４の中心軸同士のずれを生じ易くできる。この為、上記回転軸２９と入力軸８２、及び、出力歯車８３とボールナット８４に、製造誤差や組み付け誤差が生じた場合でも、これら回転軸２９と入力軸８２、及び、出力歯車８３とボールナット８４を、より容易に組み合わせる事ができ、組み付け性をより良好に確保できる。尚、本発明の範囲で、上記弾性歯付リング４９ａの代わりに、前述の図３、５、８、１０に示した実施の形態の第２、４、６、８例で使用した弾性歯付リング４９ｂ〜４９ｅを採用したり、又は、前述の図４、９に示した実施の形態の第３、７例と同様の雌スプライン部４８ｂ、４８ｃを有する構造を採用したり、又は、前述の図６〜７に示した実施の形態の第５例と同様の雄スプライン部４７ｃを有する構造を採用する事ができるのは勿論である。
【００７２】
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１１〜１２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１〜８例の動力伝達機構３０ａと同様の構造を採用できる。
【００７３】
尚、上述した各例の場合には、弾性歯付リング４９ａ〜４９ｅを、弾性材製の本体部６２の内、外両周面に１対の織布５６ａ、５６ｂ（図２０参照）を貼着して成るものとしている。但し、本発明の動力伝達機構は、これら織布５６ａ、５６ｂを設けた弾性歯付リング４９ａ〜４９ｅを使用した構造に限定するものではない。例えば、本発明は、弾性歯付リングとして、１対の織布５６ａ、５６ｂのうち、一方の織布５６ａ（又は５６ｂ）、又は両方の織布５６ａ、５６ｂを省略したものを使用した構造でも実施できる。例えば、弾性歯付リングは、合成ゴムの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材のみにより構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態の第１例の動力伝達機構を示す、図２０と同様の図。
【図２】（ａ）（ｂ）は、それぞれ図１（ａ）（ｂ）で、電動モータの回転軸からウォーム軸に動力を伝達する状態を示す図。
【図３】本発明の実施の形態の第２例の動力伝達機構を示す、図１と同様の図。
【図４】同第３例の動力伝達機構を示す、図１と同様の図。
【図５】同第４例の動力伝達機構を示す、図１と同様の図。
【図６】同第５例の動力伝達機構を示す、図１と同様の図。
【図７】（ａ）（ｂ）は、それぞれ図６（ａ）（ｂ）で、電動モータの回転軸からウォーム軸に動力を伝達する状態を示す図。
【図８】本発明の実施の形態の第６例の動力伝達機構を示す、図１と同様の図。
【図９】同第７例の動力伝達機構を示す、図１と同様の図。
【図１０】同第８例の動力伝達機構を示す、図１と同様の図。
【図１１】同第９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１２】図１１のＡ部拡大断面図。
【図１３】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１４】本発明に先立って発明した先発明の第１例の電動式パワーステアリング装置を、一部を切断して示す図。
【図１５】図１４のＢ−Ｂ部分の部分切断面図。
【図１６】図１５の部分拡大図。
【図１７】図１６のＣ部拡大図。
【図１８】同Ｄ−Ｄ断面図。
【図１９】本発明に先立って発明した先発明の第１例の動力伝達機構を、図１７のＥ−Ｅ断面を拡大して示す図。
【図２０】同第２例の動力伝達機構を示す、（ａ）は図１９と同様の図で、（ｂ）は（ａ）の部分拡大断面図。
【符号の説明】
【００７５】
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  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〜４７ｅ  雄スプライン部
４８、４８ａ〜４８ｅ  雌スプライン部
４９、４９ａ〜４９ｅ  弾性歯付リング
５０、５０ａ〜５０ｃ  外歯
５１、５１ａ〜５１ｃ  内歯
５２    本体部
５４、５４ａ  外歯素子部
５５、５５ａ  内歯素子部
５６ａ、５６ｂ  織布
６１    連結部
６２    本体部
６３    隙間
６４    隙間
６５    隙間
６６    隙間
６７    平坦面部
６８    隙間
６９    隙間
７０    平坦面部
７１ａ、７１ｂ  隙間
７２    平坦面部
７３ａ、７３ｂ  隙間
７４    平坦面部
７５ａ、７５ｂ  隙間
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】
2007161165.tif 000003
【図２】
2007161165.tif 000004
【図３】
2007161165.tif 000005
【図４】
2007161165.tif 000006
【図５】
2007161165.tif 000007
【図６】
2007161165.tif 000008
【図７】
2007161165.tif 000009
【図８】
2007161165.tif 000010
【図９】
2007161165.tif 000011
【図１０】
2007161165.tif 000012
【図１１】
2007161165.tif 000013
【図１２】
2007161165.tif 000014
【図１３】
2007161165.tif 000015
【図１４】
2007161165.tif 000016
【図１５】
2007161165.tif 000017
【図１６】
2007161165.tif 000018
【図１７】
2007161165.tif 000019
【図１８】
2007161165.tif 000020
【図１９】
2007161165.tif 000021
【図２０】
2007161165.tif 000022