(57)【要約】【課題】組み立て易く、また、ウォームと回転軸との偏心を確実に許容して電動モータの作動音を確実に低減できる電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】電動モータ１６の回転軸２０とウォーム１８とを連結する継手３０が、第１部材３１と、第２部材３２と、両部材３１，３２間に介在した中間部材３３とを含む。中間部材３３は、剛性部材３４と、剛性部材３４に接着された第１弾性部材３５と第２弾性部材３６とを含む。周方向Ｚ１に関して、第１弾性部材３５が、第１部材３１の第１爪３８と剛性部材３４の第１中間爪４２との間に介在し、第２弾性部材３６が、第２部材３２の第２爪４０と剛性部材３４の第２中間爪４３との間に介在している。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームおよびウォームホイールを含み、電動モータの出力回転を減速する減速機と、  前記ウォームをウォームホイール側へ付勢する付勢部材と、
前記電動モータの回転軸に取り付けられた第１部材本体及び前記第１部材本体から軸方向に突出し周方向に離隔した複数の第１爪を含む第１部材と、前記ウォームに取り付けられた第２部材本体及び前記第２部材本体から軸方向に突出し周方向に離隔した複数の第２爪を含む第２部材と、前記第１部材と前記第２部材との間に介在した中間部材と、を含む継手と、
を備えた電動パワーステアリング装置において、
前記中間部材は、
前記第１部材と前記第２部材との間に配置された剛性部材本体と、前記剛性部材本体から軸方向に突出し周方向に相隣接する前記第１爪間に配置された第１中間爪と、前記剛性部材本体から軸方向に突出し周方向に相隣接する前記第２爪間に配置された第２中間爪と、を含む剛性部材と、
周方向に関して前記第１爪と前記第１中間爪との間に介在し、前記剛性部材に接合された第１弾性部材と、
周方向に関して前記第２爪と前記第２中間爪との間に介在し、前記剛性部材に接合された第２弾性部材と、
を含む電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記ウォームと前記回転軸とが同軸上に配置された状態で、前記第１部材本体および中間部材の互いに対向する軸方向端面の間に、第１隙間が設けられ、前記第２部材本体および中間部材の互いに対向する軸方向端面の間に、第２隙間が設けられている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】
本発明は電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置では、電動モータの動力を減速機を介して減速している。電動モータの回転軸と減速機の駆動ギヤとの間を、弾性軸継手で連結する技術が提案されている（特許文献１を参照）。
また、センターディスクと両側のエンドディスクのそれぞれとの間を、各２個のリンク機構を介して接続したダブルリンク式の軸継手が提案されている（例えば特許文献２を参照）。特許文献２では、組立後の軸継手の分解を阻止するべく、両エンドディスクの外周間に跨がる弾性スリーブを嵌合している。
【０００３】
また、一方向クラッチのハウジングとその両側の一対の連結部材との間に、それぞれ弾性部材製のスパイダを配置した一方向たわみ継手が提案されている（例えば特許文献３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−７７１３号公報
【特許文献２】特開平７−２７９９８７号公報
【特許文献３】特開平１１−２１８１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電動モータとしてブラシレスモータが使用される場合、回転軸に負荷される軸直力（軸直方向の力）やこじれ力が大きいと、電動モータの作動音や振動が大きくなる。
これに対して、特許文献１では、駆動ギヤと回転軸との偏心を許容できないので、軸直力に起因して、作動音、振動が大きくなる。
また、特許文献２では、４個のリンク機構を有しているので、組立が困難である。
【０００６】
また、特許文献３では、各スパイダが、それぞれ対応する連結部材と一方向クラッチのハウジングとの間に、単に嵌め合わされて保持されている。したがって、各スパイダと対応する連結部材との結合力が高い場合には、両連結部材に対して、一方向クラッチのハウジングが傾倒し難い。このため、両連結部材間の偏心を許容し難い。このため、前記作動音等を低減できないおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、組み立て易く、また、ウォームと回転軸との偏心を確実に許容して電動モータの作動音を確実に低減す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である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、ウォーム（１８）およびウォームホイール（１９）を含み、電動モータ（１６）の出力回転を減速する減速機（１７）と、前記ウォームをウォームホイール側へ付勢する付勢部材（５０）と、前記電動モータの回転軸（２０）に取り付けられた第１部材本体（３７）及び前記第１部材本体から軸方向（Ｘ１）に突出し周方向（Ｚ１）に離隔した複数の第１爪（３８）を含む第１部材（３１）と、前記ウォームに取り付けられた第２部材本体（３９）及び前記第２部材本体から軸方向に突出し周方向に離隔した複数の第２爪（４０）を含む第２部材（３２）と、前記第１部材と前記第２部材との間に介在した中間部材（３３）と、を含む継手（３０）と、を備えた電動パワーステアリング装置（１）において、前記中間部材は、前記第１部材と前記第２部材との間に配置された剛性部材本体（４１）と、前記剛性部材本体から軸方向に突出し周方向に相隣接する前記第１爪間に配置された第１中間爪（４２）と、前記剛性部材本体から軸方向に突出し周方向に相隣接する前記第２爪間に配置された第２中間爪（４３）と、を含む剛性部材（３４）と、周方向に関して前記第１爪と前記第１中間爪との間に介在し、前記剛性部材に接合された第１弾性部材（３５）と、周方向に関して前記第２爪と前記第２中間爪との間に介在し、前記剛性部材に接合された第２弾性部材（３６）と、を含む電動パワーステアリング装置を提供する。
【０００９】
なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
請求項２のように、前記ウォームと前記回転軸とが同軸上に配置された状態で、前記第１部材本体および中間部材の互いに対向する軸方向端面（３７１，３３１）の間に、第１隙間（Ｓ１）が設けられ、前記第２部材本体および中間部材の互いに対向する軸方向端面（３９１，３３２）の間に、第２隙間（Ｓ２）が設けられていてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１の発明によれば、剛性部材に第１弾性部材と第２弾性部材とを接合して一体化することにより、中間部材を構成している。したがって、ウォームと回転軸とに偏心が生じようとたときに、一体化されている中間部材が、ウォームおよび回転軸の双方に対して容易に傾いて、ウォームおよび回転軸の双方に対する中間部材の偏角が確実に許容される。これにより、ウォームと回転軸との偏心（軸直方向の相対移動）が確実に許容される。その結果、電動モータの作動音（異音）を確実に低減することができる。また、電動モータによるアシストトルクの変動を抑制することもできる。また、中間部材が一体化されているので、組み立て易い。
【００１１】
請求項２の発明によれば、回転軸とウォームとが偏心しようとするときに、中間部材が容易に傾くことができる。可及的に継手が確実に偏心を許容することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の模式図であり、電動パワーステアリング装置の概略構成を示している。
【図２】電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。
【図３】ウォームの第２端部を支持する構造の断面図である。
【図４】バックラッシを除去するためにウォームの第２端部を付勢する付勢部材の概略斜視図である。
【図５】継手の分解斜視図である。
【図６】電動モータの回転軸とウォームとが同軸上に配置されているときの継手の側面図である。
【図７】電動モータの回転軸とウォームとの偏角を許容するときの継手の側面図である。
【図８】電動モータの回転軸とウォームとの偏心を許容するときの継手の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結される中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されるピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン歯７ａに噛み合うラック歯８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８とを有している。ピニオン軸７およびラックバー８により、ラックアンドピニオン機構からなる操舵機構Ａが構成されている。
【００１４】
ラックバー８は車体に固定されるハウジング９内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラックバー８の両端部はハウジング９の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１１に連結されている。
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン歯７ａおよびラック歯８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１１の転舵が達成される。
【００１５】
ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力側の第１操舵軸３ａと、ピニオン軸７に連なる出力側の第２操舵軸３ｂとに分割されており、これら第１操舵軸３ａおよび第２操舵軸３ｂはトーションバー１２を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。
トーションバー１２を介する第１操舵軸３ａおよび第２操舵軸３ｂ間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が設けられており、このトルクセンサ１３のトルク検出結果は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１４に与えられる。ＥＣＵ１４では、トルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路１５を介して操舵補助用の電動モータ１６を駆動制御する。電動モータ１６の出力回転が伝動装置としての減速機１７を介して減速されてピニオン軸７に伝達され、ラックバー８の直線運動に変換されて、操舵が補助される。
【００１６】
減速機１７は、電動モータ１６により回転駆動される、駆動ギヤとしてのウォーム１８と、ウォーム１８に噛み合うと共にステアリングシャフト３の第２操舵軸３ｂに一体回転可能に連結される、従動ギヤとしてのウォームホイール１９を備える。
図２を参照して、ウォーム１８は電動モータ１６の回転軸２０と同軸上に配置される。ウォーム１８は、その軸長方向に離隔する第１端部１８ａおよび第２端部１８ｂを有し、両端部１８ａ，１８ｂ間の中間部に歯部１８ｃを有する。
【００１７】
ウォームホイール１９は、ステアリングシャフト３の第２操舵軸ｂの軸方向中間部に一体回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されている。ウォームホイール１９は、第２操舵軸３ｂに一体回転可能に結合される環状の芯金１９ａと、芯金１９ａの周囲を取り囲み外周に歯部１９ｃを形成した合成樹脂部材１９ｂとを備える。芯金１９ａは、例えば合成樹脂部材１９ｂの樹脂成形時に金型内にインサートされている。
【００１８】
ウォーム１８の第１端部１８ａと電動モータ１６の回転軸２０の対向端部とは、継手３０を介して、同軸的に動力伝達可能に連結されている。継手３０は、ウォーム１８の第１端部１８ａに一体回転可能に取り付けられた第１部材３１と、回転軸２０の端部に一体回転可能に取り付けられた第２部材３２と、第１部材３１と第２部材３２との間に介在する中間部材３３とを備えている。
【００１９】
中間部材３３は、鉄、高剛性の合成樹脂などから構成される剛性部材３４と、剛性部材３４を挟んで配置され、剛性部材３４にそれぞれ接合された第１弾性部材３５と第２弾性部材３６とを備えている。第１弾性部材３５および第２弾性部材３６は、ゴム、ポリウレタンなどの弾性材料で構成されている。
ウォーム１８の第１端部１８ａおよび第２端部１８ｂは、それぞれ対応する第１軸受２３および第２の軸受２２，２３を介して減速機１７のハウジング１７ａに回転自在に支持されている。第１軸受２２および第２軸受２３は例えば玉軸受からなる。
【００２０】
第１軸受２２の内輪２４および第２軸受２３の内輪２５が、それぞれ、ウォーム１８の第１端部１８ａおよび第２端部１８ｂに一体回転可能に嵌合されている。各内輪２４，２５はそれぞれウォーム１８の対応する互いに逆向きの位置決め段部１８ｄ，１８ｅに当接している。第１軸受２２の外輪２６および第２軸受２３の外輪２７は、減速機１７のハウジング１７ａの、それぞれ対応する軸受保持孔２８，２９に保持されている。
【００２１】
第２軸受２３のための軸受保持孔２９（支持孔）は、第２軸受２３を、ウォーム１８とウォームホイール１９の中心間距離Ｄ１（ウォーム１８の回転中心Ｃ１とウォームホイールの回転中心Ｃ２との距離に相当）が長短する方向Ｙ１，Ｙ２に偏倚可能に保持することのできる偏倚孔に形成されている。軸受保持孔２９の内周と第２軸受２３の外輪２７の外周との間に、ウォーム１８とウォームホイール１９のバックラッシを除去するための湾曲板ばねからなる環状の付勢部材５０が介在している。
【００２２】
付勢部材５０は、第２軸受２３を中心間距離Ｄ１が短くなる方向Ｙ２に付勢する。付勢部材５０を構成する湾曲板ばねは、例えば板金により形成される薄板状の部材である。
図２のIII −III 線に沿う断面図である図３および斜視図である図４を参照して、付勢部材５０は、第２軸受２３の外輪２７の外周を包囲する有端の円筒状をなす主体部５１と、主体部５１の周方向の一対の端部５１ａ，５１ｂからそれぞれ折り曲げ状に延設された一対の回転規制部５２と、各回転規制部５２からそれぞれ延びる一対の片持ち状の弾性舌片５３とを含む。各回転規制部５２の幅は主体部５１の幅よりも細くされている。主体部５１は、摩擦係合によりハウジング１７ａの軸受保持孔２９の内周に保持されている。
【００２３】
図４に示すように、一対の弾性舌片５３の一方は第１側縁５１ｃ側に配置され、他方の弾性舌片５３は第２側縁５１ｄ側に配置されて、互い違いとされている。
再び図３を参照して、付勢部材５０の各弾性舌片５３は、軸受保持孔２９の内周の一部に形成された受け凹部５４の底によって受けられ、各弾性舌片５３の付勢力が、第２軸受２３を介してウォーム１８の第２端部１８ｂを中心間距離Ｄ１が減少する方向Ｙ２に付勢している。
【００２４】
受け凹部５４はそれぞれ軸受保持孔２９の周方向に対向する一対の内壁５４ａ，５４ｂを有しており、付勢部材５０の各回転規制部５２は、対応する内壁５４ａ，５４ｂに当接することにより、軸受保持孔２９の周方向への、第２弾性部材５０の回転を規制する。
分解斜視図である図５および、ウォーム１８および回転軸２０が同軸上に配置されている（すなわち、ウォーム１８の回転中心Ｃ１と回転軸２０の回転中心Ｃ３とが同一軸線上に配置されている）ときの継手の側面図である図６に示すように、継手３０の第１部材３１は、ウォーム１８の第１端部１８ａと連結される環状の第１部材本体３７と、第１部材本体３７から中間部材３３に向けて軸方向Ｘ１に突出し、周方向Ｚ１に等間隔に離隔した複数の第１爪３８とを備えている。第２部材３２は、回転軸２０と連結される環状の第２部材本体３９と、第２部材本体３９から軸方向Ｘ１に突出し、周方向Ｚ１に等間隔に離隔した複数の第２爪４０とを備えている。
【００２５】
前述したように、中間部材３３は、剛性部材３４と、剛性部材３４に接合された第１弾性部材３５と第２弾性部材３６とを備えている。剛性部材３４は、第１部材３１と第２部材３２との間に配置された例えば円板状の剛性部材本体４１と、剛性部材本体４１から軸方向Ｘ１の両側に突出する第１中間爪４２および第２中間爪４３とを備えている。第１中間爪４２は、第１部材３１の周方向Ｚ１に相隣接する第１爪３８間に配置されている。第２中間爪４３は、第２部材３２の周方向Ｚ１に相隣接する第２爪４０間に配置されている。
【００２６】
第１弾性部材３５は、複数設けられ、それぞれ周方向Ｚ１に関して第１部材３１の第１爪３８と剛性部材３４の第１中間爪４２との間に介在している。各第１弾性部材３５は、周方向Ｚ１から見て矩形をなし、軸方向Ｘ１から見て扇形状をなしている。各第１弾性部材３５は、剛性部材３４の第１中間爪４２の周方向の一対の端面に、例えば加硫接着により接着されている。
【００２７】
第２弾性部材３６は、複数設けられ、それぞれ周方向Ｚ１に関して第２部材３２の第２爪４０と剛性部材３４の第２中間爪４３との間に介在している。各第２弾性部材３６は、周方向Ｚ１から見て矩形をなし、軸方向Ｘ１から見て扇形状をなしている。各第２弾性部材３６は、剛性部材３４の第２中間爪４３の周方向Ｚ１の一対の端面に、例えば加硫接着により接着されている。
【００２８】
図６に示すように、ウォーム１８および回転軸２０が同軸上に配置された状態で（すなわち、ウォーム１８の回転中心Ｃ１および回転軸２０の回転中心Ｃ３が同一軸線上に配置された状態で）、互いに対向する、第１部材本体３７の軸方向端面３７１と中間部材３３の第１軸方向端面３３１との間に、第１隙間Ｓ１が設けられている。また、回転軸２０およびウォーム１８が同軸上に配置された状態で、互いに開口する、第２部材本体３９の軸方向端面３９１と中間部材３３の第２軸方向端面３３２との間に、第２隙間Ｓ２が設けられている。
【００２９】
本実施形態によれば、剛性部材３４に第１弾性部材３５と第２弾性部材３６とを接合して一体化することにより、中間部材３３を単一のユニットとして構成している。したがって、図７に示すように、ウォーム１８と回転軸２０に偏角が生じようとしたときに（すなわち、ウォーム１８の回転中心Ｃ１と回転軸２０の回転中心Ｃ３とが互いに傾斜しようとしたときに）、一体化されている中間部材３３が、ウォーム１８および回転軸２０の双方に対して容易に傾いて、ウォーム１８および回転軸２０の双方に対して、中間部材３３の大きな偏角が許容される。
【００３０】
また、図８に示すように、ウォーム１８と回転軸２０とに偏心が生じようとしたときに（すなわち、ウォーム１８の回転中心Ｃ１と回転軸２０の回転中心Ｃ３とが偏心しようとしたときに）、一体化されている中間部材３３が、ウォーム１８および回転軸２０の双方に対して容易に傾いて、ウォーム１８および回転軸２０の双方に対する中間部材３３の偏角が確実に許容される。これにより、ウォーム１８と回転軸２０との偏心（軸直方向の相対移動）が確実に許容される。その結果、電動モータ１６の作動音（異音）を確実に低減することができる。また、電動モータ１６によるアシストトルクの変動を抑制することもできる。また、中間部材３３が一体化されているので、組み立て易い。
【００３１】
また、前記の偏心の許容に際して、中間部材３３の傾きを許容するべく両弾性部材３５，３６が適度に弾性変形して、軸直方向の力に対しての比較的低い剛性を達成しつつ、回転方向の力に対しては剛性部材３４によって比較的高い剛性を達成して、高トルクを伝達することができる。
また、図６に示すように、回転軸２０とウォーム１８とが同軸上に配置されている状態で、中間部材３３の軸方向の両側に隙間Ｓ１，Ｓ２が形成されているので、回転軸２０とウォーム１８とが偏心しようとするときに、第１部材３１および第２部材３２の間で、中間部材３３が容易に傾くことができる。可及的に確実に偏心を許容することができる。
【００３２】
本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば複数の第１弾性部材３５を環状の本体（図示せず）と単一の部材で一体に形成してもよい。また、複数の第２弾性部材３６を環状の本体（図示せず）と単一の部材で一体に形成してもよい。その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００３３】
１…電動パワーステアリング装置、２…操舵部材、３…ステアリングシャフト、７…ピニオン軸、８…ラックバー、１１…転舵輪、１６…電動モータ、１７…減速機、１８…ウォーム、１８ａ…第１端部、１８ｂ…第２端部、１９…ウォームホイール、２０…回転軸、２２…第１軸受、２３…第２軸受、２９…軸受保持孔、３０…継手、３１…第１部材、３２…第２部材、３３…中間部材、３３１…第１軸方向端面、３３２…第２軸方向端面、３４…剛性部材、３５…第１弾性部材、３６…第２弾性部材、３７…第１部材本体、３７１…（第１部材本体の）軸方向端面、３８…第１爪、３９…第２弾性部材本体、３９１…（第２部材本体の）軸方向端面、４０…第２爪、４１…剛性部材本体、４２…第１中間爪、４３…第２中間爪、５０…付勢部材、Ａ…転舵機構、Ｃ１…（ウォームの）回転中心、Ｃ３…（回転軸の）回転中心、Ｄ１…中心間距離、Ｓ１…第１隙間、Ｓ２…第２隙間、Ｘ１…軸方向、Ｚ１…周方向
【図１】
2013185667.tif 000003
【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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