(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームホイールと、ウォーム軸と、弾性体とを備え、この弾性体は、このウォーム軸にこのウォームホイールに向かう方向の弾力を付与する弾力付与手段であり、このウォーム軸は、ギヤハウジングに対し回転及び揺動変位を可能に支持されると共に、中間部に設けたウォームを上記ウォームホイールと噛合させるものであり、上記ウォーム軸の揺動中心軸を、このウォーム軸のウォームと上記ウォームホイールとのピッチ円の交点と、このウォーム軸の中心軸との垂直距離の２倍未満の長さ分だけ、このウォーム軸の中心軸上から上記ウォームホイール側にずれた位置に、このウォームホイールの中心軸と平行に設けている、ウォーム減速機。
【請求項２】
ウォーム軸の揺動中心軸が、このウォーム軸の中心軸よりもウォームホイール側で、このウォーム軸のウォームとウォームホイールとのピッチ円の交点を含み、このウォーム軸の中心軸と平行な直線上までの範囲に位置している、請求項１に記載したウォーム減速機。
【請求項３】
ウォーム軸のウォームとウォームホイールとのピッチ円の交点を含み、このウォーム軸の中心軸と平行な直線上の１点を通る、このウォームホイールの中心軸と平行な軸を、上記ウォーム軸の揺動中心軸とした、請求項１〜２の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項４】
ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する１対の軸受のうちの少なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダを、ギヤハウジングに対し揺動変位を可能に支持した、請求項１〜３の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項５】
ウォーム軸の軸方向に関して、このウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する１対の軸受のうちの電動モータ側の軸受と、このウォーム軸のウォーム及びウォームホイールの噛合部との間に、このウォーム軸の揺動中心軸を設けた、請求項１〜４の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項６】
ウォーム軸のウォーム及びウォームホイールの噛合部に関して、このウォーム軸の揺動中心軸と反対側に、このウォーム軸にこのウォームホイールに向かう方向の弾力を付与する為の弾力付与手段を設けた、請求項１〜５の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項７】
ウォーム軸の一端寄り部分を回転自在に支持する軸受を支持する為の軸受ホルダを、このギヤハウジングに、揺動軸により揺動変位を可能に支持しており、これらギヤハウジングと揺動軸との間、又はこれら軸受ホルダと揺動軸との間に弾性材を設けた、請求項１〜６の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項８】
ウォーム軸の一端寄り部分を回転自在に支持する軸受を支持する為の軸受ホルダを、このギヤハウジングに、揺動軸により揺動変位を可能に支持しており、これらギヤハウジングと揺動軸との間、又はこれら軸受ホルダと揺動軸との間に少なくとも一部が弾性材である弾性リングを設けると共に、上記ウォーム軸の揺動中心軸の径方向に関するこの弾性リングの剛性を円周方向で異ならせた、請求項１〜６の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項９】
ウォーム軸と電動モータの回転軸との間に、この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する為の弾力付与手段を設けた、請求項１〜５の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項１０】
ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する１対の軸受のうちの少なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダとギヤハウジングとの間に、上記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する為の弾力付与手段を設けた、請求項１〜５の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項１１】
ウォーム軸の両端寄り部分を支持する１対の軸受のうちのこのウォーム軸の揺動中心軸から離れた一方の軸受と、ギヤハウジングとの間に弾性材を設ける事により、このギヤハウジングに対する上記ウォーム軸の揺動変位を可能とした、請求項１〜１０の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項１２】
ウォーム軸の両端寄り部分を支持する１対の軸受のうちの揺動中心軸から離れた一方の軸受とギヤハウジングとの間に、少なくとも一部が弾性材製である第二の弾性リングを設ける事により、このギヤハウジングに対する上記ウォーム軸の揺動変位を可能とすると共に、この第二の弾性リングの剛性を、このウォーム軸の揺動変位方向に関するものと、別の方向に関するものとで異ならせた、請求項１〜１０の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項１３】
一方の軸受とギヤハウジングとの間に設けた弾性材又は第二の弾性リングに、ウォーム軸の揺動変位を規制する為のストッパ部を設けた、請求項１１又は請求項１２に記載したウォーム減速機。
【請求項１４】
電動モータの回転軸とウォーム軸とを弾性材を介して連結した、請求項１〜１３の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項１５】
ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する１対の軸受のうちの少なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダと、ギヤハウジングとの間にグリースを充填した、請求項１〜１４の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項１６】
ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する１対の軸受のうちの少なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダをマグネシウム合金製とした、請求項１〜１５の何れかに記載したウォーム減速機。
【請求項１７】
後端部にステアリングホイールを設けるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトの前端側に設けられたピニオンと、このピニオン又はこのピニオンに支持した部材と噛合させたラックと、請求項１〜１６の何れかに記載したウォーム減速機と、ウォーム軸を回転駆動する為の電動モータと、上記ステアリングシャフト又はピニオンに加わるトルクの方向と大きさとを検出する為のトルクセンサと、このトルクセンサから入力された信号に基づき上記電動モータの駆動状態を制御する為の制御器とを備え、ウォームホイールを、上記ステアリングシャフトと、上記ピニオンと、このピニオンと離れた位置で上記ラックに噛合するサブピニオンとのうちの何れかの部材に固定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】
この発明に係るウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置は、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に利用する。又、この発明に係るウォーム減速機は、電動式パワーステアリング装置以外に、電動ベッド、電動テーブル、電動椅子、リフター等の各種機械装置に組み込むリニアアクチュエータ等に組み込んで使用する。
【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２３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を略示している。
【０００３】
ステアリングホイール１の操作に基づいて回転するステアリングシャフト２の中間部には、このステアリングホイール１からこの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するトルクセンサ３と、減速機４とを設けている。この減速機４の出力側は上記ステアリングシャフト２の中間部に結合し、同じく入力側は電動モータ５の回転軸に結合している。又、上記トルクセンサ３の検出信号は、車速を表す信号と共に、上記電動モータ５への通電を制御する為の制御器６に入力している。又、上記減速機４として従来から、大きなリード角を有し、動力の伝達方向に関して可逆性を有するウォーム減速機を、一般的に使用している。即ち、回転力受取部材であるウォームホイールを上記ステアリングシャフト２の中間部に固定すると共に、回転力付与部材であり上記電動モータ５の回転軸に結合固定したウォーム軸のウォームを、上記ウォームホイールと噛合させている。
【０００４】
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を操作し、上記ステアリングシャフト２が回転すると、上記トルクセンサ３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、その検出値を表す信号を上記制御器６に送る。するとこの制御器６は、上記電動モータ５に通電して、上記減速機４を介して上記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２３の下端部）は、上記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。
【０００５】
この様なステアリングシャフト２の先端部の回転は、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、上記ステアリングギヤ９を構成するピニオン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、操舵輪１４に所望の舵角を付与する。上述した説明から明らかな通り、上記ステアリングシャフト２の先端部から自在継手７を介して中間シャフト８に伝達されるトルクは、上記ステアリングホイール１から上記ステアリングシャフト２の基端部（図２３の上端部）に加えられるトルクよりも、上記電動モータ５から減速機４を介して加えられる補助動力分だけ大きい。従って、上記操舵輪１４に舵角を付与する為に運転者が上記ステアリングホイール１を操作する為に要する力は、上記補助動力分だけ小さくて済む様になる。
【０００６】
上述した様な従来から一般的に使用されている電動式パワーステアリング装置の場合、電動モータ５とステアリングシャフト２との間に設ける減速機４として、ウォーム減速機を使用している。但し、このウォーム減速機には不可避のバックラッシュが存在する。このバックラッシュは、上記ウォーム減速機の構成部材である、ウォーム軸と、ウォームホイールと、これら各部材を支持する為の軸受等の寸法誤差や、組み付け誤差が大きくなる程大きくなる。そして、大きなバックラッシュが存在すると、上記ウォームホイールとウォームとの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。
【０００７】
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、上記バックラッシュの存在により、耳障りな歯打ち音が発生する。又、上記ウォームホイールとウォームとの歯面同士が衝合する事により、ステアリングホイールを操舵する際の操舵感が悪化する。
【０００８】
これに対して、上記ウォーム減速機の各構成部材を、寸法精度を考慮しつつ適切に組み合わせる事により、上記バックラッシュを小さくする事も考えられる。但し、この様にしてバックラッシュを小さくする場合には、寸法精度の管理や組立作業が面倒になり、コストの増大を招く原因となる。しかも、近年は、上記補助動力を大きくする傾向にある為、上記ウォームホイールとウォームとの歯面の摩耗が増大して、上記バックラッシュがより発生し易くなっている。この様なバックラッシュに基づく歯打ち音は、自動車の車室内空間に漏れると、乗員に不快感を与える。
【０００９】
この様な事情に鑑みて、特許文献１、３、４には、ウォームホイールとウォーム軸との噛合部でのバックラッシュを小さくする事を考慮したウォーム減速機が、特許文献２には、歯打ち音の発生を抑える構造が、それぞれ記載されている。このうちの特許文献３に記載されたウォーム減速機は、図２４〜２５に示す様に、電動モータ１１４と共に、電動式パワーステアリング装置に組み込んで、ステアリングシャフト１１３に加わる操舵トルクに応じて発生させた上記電動モータ１１４の回転をウォーム減速機１１５で減速する事により得た補助トルクを、上記ステアリングシャフト１１３に付与する。この為に、このステアリングシャフト１１３の一部に上記ウォーム減速機１１５を構成するウォームホイール１１６を外嵌固定すると共に、このウォームホイール１１６にウォーム軸１１７のウォーム１１８を噛合させている。このウォーム軸１１７の両端部は、ギヤハウジング１１９の内側に、１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂにより、回転自在に支持している。又、上記ウォーム軸１１７の基端部（図２４の左端部）を、上記電動モータ１１４の回転軸１２１の一端部（図２４の右端部）に連結している。
【００１０】
又、上記ウォーム軸１１７の先端部（図２４の右端部）の外周面と、上記ギヤハウジング１１９に設けた凹孔１２２の内周面との間に、上記１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂのうちの一方の転がり軸受１２０ｂと弾力付与手段１２３とを設けている。この弾力付与手段１２３は、それぞれが金属製である内径側円筒部１２４及び外径側円筒部１２５と、これら両円筒部１２４、１２５同士を連結した、ゴム又は合成樹脂製の円輪部１２６とから成る。又、上記内径側円筒部１２４を、上記外径側円筒部１２５に対し、上記ウォームホイール１１６側に偏心させている。そして、上記凹孔１２２に、上記弾力付与手段１２３の外径側円筒部１２５を内嵌固定すると共に、上記内径側円筒部１２４の内側に固定した一方の転がり軸受１２０ｂの内輪１２７に、上記ウォーム軸１１７の先端部を内嵌固定している。この構成により、上記ウォーム軸１１７の先端部に、上記ウォームホイール１１６に向かう方向（図２４、２５の上向）の弾力が付与され、上記ウォーム軸１１７がこのウォームホイール１１６側に揺動変位する。尚、このウォーム軸１１７の基端部を支持する、上記１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂのうちの他方の転がり軸受１２０ａの片面（図２４の左端面）に、上記ギヤハウジング１１９のねじ孔１２８に結合したねじ環１２９の先端面を押し付けている。そして、この構成により、上記１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂの軸方向の内部隙間を小さくし、これら各転がり軸受１２０ａ、１２０ｂのがたつきを抑えている。
【００１１】
この様な特許文献３に記載されたウォーム減速機によれば、ウォーム軸１１７のウォーム１１８とウォームホイール１１６との噛合部に存在するバックラッシュを或る程度小さく抑える事ができる為、この噛合部での歯打ち音の発生を或る程度抑える事ができる。
【００１２】
上述の様な特許文献３に記載されたウォーム減速機の場合には、ウォーム軸１１７をギヤハウジング１１９に対し揺動変位を可能に支持している。但し、このウォーム軸１１７の揺動変位の中心軸を、このウォーム軸１１７の基端部を支持する為の転がり軸受１２０ａの中心等の、このウォーム軸１１７の中心軸上の点を通る位置に設けている場合には、図示しないステアリングホイールの両回転方向での戻りに差が生じると言った問題がある。又、運転者がこのステアリングホイールを操作するのに要する力の両回転方向での差が大きくなると言った問題もある。この理由に就いて、以下に説明する。
【００１３】
先ず、電動モータ１１４によりウォーム軸１１７を回転駆動し、このウォーム軸１１７からウォームホイール１１６に駆動力を伝達する場合を、図２６（ａ）（ｂ）に示した略図で考える。図２６の（ａ）と（ｂ）とでは、上記電動モータ１１４を、逆方向に同じ大きさで回転駆動する。又、図２６（ａ）（ｂ）では、ウォーム軸１１７とウォームホイール１１６との軸角を９０度とする。この状態では、これらウォーム軸１１７のウォームとウォームホイール１１６との歯面が、これらウォーム軸１１７とウォームホイール１１６との中心軸に対し捻れていると共に、これら歯面に圧力角が存在する。この為、このウォームホイール１１６から上記ウォーム軸１１７には、このウォーム軸１１７の軸方向及び径方向と、上記ウォームのピッチ円の接線方向との、３方向の成分の分力Ｆａ１、Ｆｒ１、Ｆｕ１を有する反力が加わる。
【００１４】
又、これら各分力Ｆａ１、Ｆｒ１、Ｆｕ１のうち、上記ウォーム軸１１７の軸方向の分力Ｆａ１は、このウォーム軸１１７から上記ウォームホイール１１６に、このウォームホイール１１６のピッチ円の接線方向に加わる分力Ｆｕ２と、逆方向で同じ大きさになる。又、上記ウォーム軸１１７の径方向の分力Ｆｒ１は、このウォーム軸１１７から上記ウォームホイール１１６に、このウォームホイール１１６の径方向に加わる分力Ｆｒ２と、逆方向で同じ大きさになる。又、上記ウォームの接線方向の分力Ｆｕ１は、上記ウォーム軸１１７から上記ウォームホイール１１６に、このウォームホイール１１６の軸方向に加わる分力Ｆａ２と、逆方向で同じ大きさになる。この様な事情から、図２４、２５に示す構造の場合には、上記ウォーム軸１１７に上記径方向の分力Ｆｒ１が加わった場合でも、このウォーム軸１１７のウォームとウォームホイール１１６との歯面同士が離隔しない様にする為に、弾力付与手段１２３（図２４、２５）により、上記ウォーム軸１１７に上記ウォームホイール１１６に向かう方向の適切な大きさの弾力を付与している。
【００１５】
又、上記ウォームホイール１１６から上記ウォーム軸１１７に加わる反力は、このウォーム軸１１７の中心軸上からこのウォームホイール１１６側へずれた、このウォーム軸１１７のウォームとこのウォームホイール１１６との噛合部で作用する。この為、このウォーム軸１１７の揺動中心をこのウォーム軸１１７の中心軸を通る位置に設けている場合には、上記軸方向の分力Ｆａ１により、このウォーム軸１１７に、この揺動中心をその中心とするモーメントが作用する。又、このモーメントの方向は、上記ウォーム軸１１７が両方向に回転する場合に逆になる。これに就いて、図２７、２８を用いて、更に詳しく説明する。
【００１６】
図２７、２８では、ウォーム軸１１７の基端部（図２７、２８の左端部）を転がり軸受１２０ａにより、図示しない固定の部分に、回転及びこの転がり軸受１２０ａの中心ｏをその中心とする若干の揺動変位を可能に支持している。又、上記ウォーム軸１１７を、図２７に示す場合と図２８に示す場合とで互いに逆方向に同じ大きさで回転駆動する。この様な状態では、このウォーム軸１１７のウォームとこのウォームホイール１１６との噛合部で、このウォーム軸１１７の軸方向に関して、図２７に示す場合と図２８に示す場合とで逆方向の反力Ｆａ１が、このウォームホイール１１６からこのウォーム軸１１７に加わる。又、上記噛合部と上記ウォーム軸１１７の揺動中心ｏとの、このウォーム軸１１７の径方向に関する距離をｄ１１７ とした場合に、ｄ１１７ ・Ｆａ１なる大きさのモーメントＭが、上記ウォーム軸１１７に作用する。このモーメントＭの方向は、図２７に示す場合と図２８に示す場合とで、互いに逆になる。そして、上記噛合部と上記ウォーム軸１１７の揺動中心ｏとの、このウォーム軸１１７の軸方向に関する距離をＬ１１７ とした場合に、Ｍ／Ｌ１１７ の大きさの力Ｆｍ が、上記噛合部でこのウォーム軸１１７の径方向に作用する。又、この力Ｆｍ の作用方向は、図２７に示す場合と図２８に示す場合とで、互いに逆になる。この為、上記噛合部で上記ウォームホイール１１６から上記ウォーム軸１１７に径方向に作用する、上記モーメントＭを考慮した実際の力Ｆｒ１´の大きさは、ウォームホイール１１６が、図２７に示す、一方向に回転する場合に小さく（Ｆｒ１´＝Ｆｒ１−Ｆｍ ）なり、図２８に示す、他方向に回転する場合に大きく（Ｆｒ１´＝Ｆｒ１＋Ｆｍ ）なる。
【００１７】
この様に、上記ウォーム軸１１７に上記噛合部で径方向に作用する実際の力Ｆｒ１´が大きくなる、上記ウォームホイール１１６が他方向に回転する場合（図２８に示す場合）には、上記ウォーム軸１１７のウォームの歯面が上記ウォームホイール１１６の歯面から離隔し易くなる。一方、これら歯面同士が押し付け合う力を大きくすると、上記ウォームホイール１１６及びウォーム軸１１７の回転トルクが増大する。この様な事情から、上記ウォームホイール１１６が他方向に回転する場合に、上記歯面同士を離隔させない事と、これら各歯面同士が押し付け合う力を過大にしない事との両立を図る事を考慮して、上記ウォーム軸１１７に弾力付与手段により付与する弾力は、適切な所定値に設定する必要がある。但し、この様に上記弾力を設定した場合でも、上記ウォームホイール１１６が一方向に回転する場合には、上記各歯面同士が押し付け合う力が過大になる事が避けられない。この為、自動車を旋回走行から直進走行に戻す際の、ステアリングホイールが中立状態に戻る、戻り性能が一方向で悪化したり、運転者がこのステアリングホイールを回転させるのに要する力が一方向で過大になり、これら戻り性能や力の、このステアリングホイールの両回転方向での差が大きくなると言った問題が生じる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０００−４３７３９号公報
【特許文献２】特開２００２−３７０９４号公報
【特許文献３】特開２００１−３２２５５４号公報
【特許文献４】特開２００２−６７９９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明は、この様な事情に鑑みて、ウォーム軸のウォームとウォームホイールとの噛合部での歯打ち音の発生を抑えるべく、このウォーム軸にこのウォームホイールに向かう方向の弾力を付与する構造で、このウォームホイールを固定した部材を回転させるのに要する力や、この部材が中立状態迄回転する戻り性能の、両回転方向での差を抑えるべく発明したものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明のウォーム減速機は、ウォームホイールと、ウォーム軸と、弾性体とを備え、この弾性体は、このウォーム軸にこのウォームホイールに向かう方向の弾力を付与する弾力付与手段である。
又、上記ウォーム軸は、ギヤハウジングに対し回転及び揺動変位を可能に支持されると共に、中間部に設けたウォームを上記ウォームホイールと噛合させるものである。
又、上記ウォーム軸の揺動中心軸は、このウォーム軸のウォームと上記ウォームホイールとのピッチ円の交点と、このウォーム軸の中心軸との垂直距離の２倍未満の長さ分だけ、このウォーム軸の中心軸上から上記ウォームホイール側にずれた位置に、このウォームホイールの中心軸と平行に設けている。
【００２１】
又、本発明のウォーム減速機を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、上記ウォーム軸の揺動中心軸を、このウォーム軸の中心軸よりも上記ウォームホイール側で、このウォーム軸のウォームとこのウォームホイールとのピッチ円の交点を含み、このウォーム軸の中心軸と平行な直線上までの範囲に位置させる。
又、本発明のウォーム減速機を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、上記ウォーム軸のウォームと上記ウォームホイールとのピッチ円の交点を含み、このウォーム軸の中心軸と平行な直線上の１点を通る、このウォームホイールの中心軸と平行な軸を、上記ウォーム軸の揺動中心軸とする。
【００２２】
又、より好ましくは、請求項４に記載した様に、上記ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する１対の軸受のうちの少なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダを、上記ギヤハウジングに対し揺動変位を可能に支持する。
【００２３】
更に好ましくは、請求項５に記載した様に、上記ウォーム軸の軸方向に関して、このウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する１対の軸受のうちの電動モータ側の軸受と、このウォーム軸のウォーム及びウォームホイールの噛合部との間に、このウォーム軸の揺動中心軸を設ける。
【００２４】
更に好ましくは、請求項６に記載した様に、上述の請求項１〜５の何れかに記載したウォーム減速機に於いて、上記ウォーム軸のウォーム及びウォームホイールの噛合部に関して、このウォーム軸の揺動中心軸と反対側に、このウォーム軸にこのウォームホイールに向かう方向の弾力を付与する為の弾力付与手段を設ける。
【００２５】
更に好ましくは、請求項７に記載した様に、上述の請求項１〜６の何れかに記載したウォーム減速機に於いて、上記ウォーム軸の一端寄り部分を回転自在に支持する軸受を支持する為の軸受ホルダを、上記ギヤハウジングに、揺動軸により揺動変位を可能に支持すると共に、これらギヤハウジングと揺動軸との間、又はこれら軸受ホルダと揺動軸との間に弾性材を設ける。
【００２６】
又、上述の請求項１〜６に記載したウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、請求項８に記載した様に、上記ウォーム軸の一端寄り部分を回転自在に支持する軸受を支持する為の軸受ホルダを、上記ギヤハウジングに、揺動軸により揺動変位を可能に支持しており、これらギヤハウジングと揺動軸との間、又はこれら軸受ホルダと揺動軸との間に少なくとも一部が弾性材である弾性リングを設けると共に、上記ウォーム軸の揺動中心軸の径方向に関する上記弾性リングの剛性を、円周方向で異ならせる。
【００２７】
又、上述の請求項１〜５の何れかに記載したウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、請求項９に記載した様に、上記ウォーム軸と電動モータの回転軸との間に、このウォーム軸に上記ウォームホイールに向かう方向の弾力を付与する為の弾力付与手段を設ける。
【００２８】
又、上述の請求項１〜５の何れかに記載したウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、請求項１０に記載した様に、上記ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する１対の軸受のうちの少なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダと上記ギヤハウジングとの間に、上記ウォーム軸に上記ウォームホイールに向かう方向の弾力を付与する為の弾力付与手段を設ける。
【００２９】
又、上述の請求項１〜１０の何れかに記載したウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、請求項１１に記載した様に、上記ウォーム軸の両端寄り部分を支持する１対の軸受のうちの上記揺動中心軸から離れた一方の軸受と、上記ギヤハウジングとの間に弾性材を設ける事により、このギヤハウジングに対する上記ウォーム軸の揺動変位を可能とする。
【００３０】
又、上述の請求項１〜１０の何れかに記載したウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、請求項１２に記載した様に、上記ウォーム軸の両端寄り部分を支持する１対の軸受のうちのこのウォーム軸の揺動中心軸から離れた一方の軸受と上記ギヤハウジングとの間に、少なくとも一部が弾性材製である第二の弾性リングを設ける事により、このギヤハウジングに対する上記ウォーム軸の揺動変位を可能とすると共に、この第二の弾性リングの剛性を、このウォーム軸の揺動変位方向に関するものと、別の方向に関するものとで異ならせる。
【００３１】
又、上述の請求項１１又は請求項１２に記載したウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、請求項１３に記載した様に、上記一方の軸受とギヤハウジングとの間に設けた弾性材又は第二の弾性リングに、上記ウォーム軸の揺動変位を規制する為のストッパ部を設ける。
【００３２】
又、上述の請求項１〜１３の何れかに記載したウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、請求項１４に記載した様に、上記電動モータの回転軸とウォーム軸とを弾性材を介して連結する。
【００３３】
又、上述の請求項１〜１４の何れかに記載したウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、請求項１５に記載した様に、上記ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する１対の軸受のうちの少なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダと、上記ギヤハウジングとの間にグリースを充填する。
【００３４】
又、上述の請求項１〜１５の何れかに記載したウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、請求項１６に記載した様に、上記ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する１対の軸受のうちの少なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダを、マグネシウム合金製とする。
【００３５】
又、請求項１７に記載した本発明の電動式パワーステアリング装置は、後端部にステアリングホイールを設けるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトの前端側に設けられたピニオンと、このピニオン又はこのピニオンに支持した部材と噛合させたラックと、上述の請求項１〜１６の何れかに記載したウォーム減速機と、ウォーム軸を回転駆動する為の電動モータと、上記ステアリングシャフト又はピニオンに加わるトルクの方向と大きさとを検出する為のトルクセンサと、このトルクセンサから入力された信号に基づき上記電動モータの駆動状態を制御する為の制御器とを備える。又、上記ウォームホイールを、上記ステアリングシャフトと、上記ピニオンと、このピニオンと離れた位置で上記ラックに噛合するサブピニオンとのうちの何れかの部材に固定する。
【発明の効果】
【００３６】
本発明のウォーム減速機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、上述の様に、弾性体により、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ている。この為、安価な構造で、これらウォームホイールとウォーム軸との噛合部に予圧を付与する事ができ、この噛合部での耳障りな歯打ち音の発生を抑える事ができる。
【００３７】
しかも、本発明によれば、ウォーム減速機を組み込んだ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を回転させるのに要する力やこのステアリングホイールの戻り性能の、両回転方向での差を抑える事ができる。
【００３８】
即ち、本発明のウォーム減速機の場合には、ウォーム軸の揺動中心軸を、このウォーム軸のウォームとウォームホイールとのピッチ円の交点と、このウォーム軸の中心軸との垂直距離の２倍未満の長さ分だけ、このウォーム軸の中心軸上からウォームホイール側にずれた位置に、このウォームホイールの中心軸と平行に設けている。この為、上記ウォーム軸からこのウォームホイールに駆動力を伝達する際に、このウォームホイールからこのウォーム軸に、このウォーム軸の軸方向に反力が加わるのにも拘らず、この軸方向の反力に基づいてこのウォーム軸に発生するモーメントを小さく若しくは０にできる。従って、上記ウォームホイールから上記ウォーム軸に加わる径方向の反力が、このモーメントの影響により変動するのを抑える事ができる。そして、この事により、上記ウォームホイールを固定した部材を回転させるのに要する力や、この部材が中立状態迄回転する戻り性能の、両回転方向での差を抑える事ができる。この結果、上述の様な本発明のウォーム減速機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、ステアリングホイールを回転させるのに要する力やこのステアリングホイールの戻り性能の、両回転方向での差を抑える事ができる。
【００３９】
又、前述した請求項３に記載した発明によれば、ウォーム軸からウォームホイールに駆動力を伝達する際に、このウォームホイールからこのウォーム軸に、このウォーム軸の軸方向に反力が加わるのにも拘らず、この軸方向の反力に基づきこのウォーム軸にモーメントが発生する事をなくす（０にする）事ができる。この為、上記ウォームホイールを固定した部材を回転させるのに要する力や、この部材が中立状態迄回転する戻り性能の、両回転方向での差をなくす事ができる。
【００４０】
又、前述した請求項４に記載した発明によれば、一方の軸受として、従来から一般的に使用しているものを使用しつつ、この一方の軸受をギヤハウジングに対し揺動変位を可能に支持でき、コストの上昇を抑える事ができる。
【００４１】
又、前述した請求項５に記載した発明によれば、ウォーム軸の電動モータ側の端部の揺動変位量を少なくしつつ、このウォーム軸のウォームとウォームホイールとの噛合部に大きな予圧を付与する事ができ、この噛合部での耳障りな歯打ち音の発生を、より効果的に抑える事ができる。
【００４２】
又、前述した請求項６に記載した発明によれば、弾力付与手段を構成する弾性体の弾性変形量を大きくでき、ウォーム軸に付与する弾力の大きさを調節し易くできる。
【００４３】
又、前述した請求項７に記載した発明によれば、ウォーム軸の回転トルクを徒に増大させる事なく、上記噛合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。即ち、ウォーム軸をギヤハウジングに対し軸方向に対する変位を不能として支持している場合には、ウォームホイールに回転振動が入力された場合に、上記ウォーム軸が回転運動し易くなる。又、このウォーム軸には慣性モーメントが大きい電動モータの回転軸を連結する為、上記ウォームホイールの回転振動に基づき、このウォーム軸のウォームと上記ウォームホイールとの歯面同士の間で伝達される力が大きくなる。従って、この力が加わった場合でも、これら両歯面同士が離れない様にする為には、上記弾力付与手段により付与する弾力を大きくする必要があるが、この弾力が過大になった場合には、上記ウォーム軸の回転トルクが徒に増大する。これに対して、請求項７に記載したウォーム減速機によれば、上記ウォームホイールに回転振動が入力された場合に、上記ウォーム軸を軸方向に変位し易くでき、このウォーム軸を回転運動しにくくできる。この為、上記両歯面同士の間で伝達される力を小さくできる。この結果、上記ウォーム軸の回転トルクを徒に増大させる事なく、これら両歯面同士が離れる事を防止でき、上記歯打ち音の発生を抑える事ができる。更に、これら両歯面同士の衝合に基づく振動を、上記ギヤハウジングに迄伝達しにくくでき、この振動に基づく異音の発生を抑える事ができる。
【００４４】
又、前述した請求項８に記載した発明によれば、ウォーム軸の軸方向に関する弾性リングの剛性を低くする事により、この弾性リング全体の必要とする剛性を確保しつつギヤハウジングに対し上記ウォーム軸を軸方向に変位し易くできる。従って、このウォーム軸の回転トルクが増大するのを、より効果的に抑える事ができる。
【００４５】
又、前述した請求項９に記載した発明によれば、異音の発生を抑えつつ、ウォーム軸の電動モータ側の端部を支持する為の一方の軸受として、軸方向の内部隙間が比較的大きい、深溝型の玉軸受を使用でき、コストの低減を図れる。
【００４６】
又、前述した請求項１０に記載した発明によれば、ウォーム軸と電動モータの回転軸とを連結して成る部分の全長を大きくする事なく、このウォーム軸のウォームとウォームホイールとの噛合部に予圧を付与できる。
【００４７】
又、前述した請求項１１に記載した発明によれば、ウォーム軸のウォームとウォームホイールとの噛合部での歯打ち音の発生抑制効果を損なう事なく、このウォーム軸の電動モータと反対側の端部と、この端部を支持する一方の軸受とが衝合する事による異音の発生を防止できる。
【００４８】
又、前述した請求項１２に記載した発明によれば、ウォーム軸が意図しない方向に変位する事を防止しつつ、ウォームホイール側へのこのウォーム軸の変位をより行ない易くして、このウォーム軸のウォームとこのウォームホイールとの噛合部での歯打ち音の発生を、より効果的に抑える事ができる。
【００４９】
又、前述した請求項１３に記載した発明によれば、ウォーム軸が過度に揺動変位するのを防止できる。
【００５０】
又、前述した請求項１４に記載した発明によれば、電動モータの回転軸とウォーム軸との間で、回転振動を伝達しにくくできる。
【００５１】
又、前述した請求項１５に記載した発明によれば、ウォーム軸とウォームホイールとの間で駆動力を伝達する際に、このウォームホイールからこのウォーム軸に加わる反力に基づいて、このウォーム軸がこのウォームホイールから離れる傾向となった場合に、軸受ホルダを揺動変位しにくくできる。しかも、上記駆動力が大きくなり、上記反力が大きくなると、上記ウォーム軸が上記ウォームホイールから離れる速度が大きくなる傾向となるが、この場合には、グリースの粘性抵抗も大きくなる為、上記軸受ホルダの揺動変位を抑える事ができる。この為、上記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が離れる事を防止し易くできる。
【００５２】
又、前述した請求項１６に記載した発明によれば、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衝合によりこのウォーム軸に発生する振動を、軸受ホルダで吸収し易くできる為、ギヤハウジングに迄この振動を伝達しにくくできる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の実施の形態の第１例を、一部を切断して示す図。
【図２】図１のＣ−Ｃ部分の部分切断面図。
【図３】図２のＤ−Ｄ断面図。
【図４】電動モータの断面図。
【図５】図２の部分拡大図。
【図６】図５のＥ−Ｅ断面図。
【図７】同Ｆ−Ｆ断面図。
【図８】本発明の実施の形態の第２例を示す、図６と同様の図。
【図９】図８のＧ−Ｇ断面図。
【図１０】本発明の実施の形態の第３例を示す、図８と同様の図。
【図１１】同第４例を示す、図５と同様の図。
【図１２】図１１のＨ−Ｈ断面図。
【図１３】本発明の実施の形態の第５例を示す、図２のＩ部に相当する拡大断面図。
【図１４】同第６例を示す、図５と同様の図。
【図１５】同第７例を示す、図１４のＪ部に相当する拡大断面図。
【図１６】同第８例を示す、図１５と同様の図。
【図１７】弾性リングのみを取り出して示す、図１６のＫ−Ｋ断面図。
【図１８】本発明の実施の形態の第９例を示す、図１４のＬ部に相当する拡大断面図。
【図１９】同第１０例を示す、図１８と同様の図。
【図２０】図１９のＭ−Ｍ断面図。
【図２１】電動モータをピニオンの周辺部に設けた構造の１例を示す図。
【図２２】電動モータをサブピニオンの周辺部に設けた構造の１例を示す図。
【図２３】本発明の対象となる電動式パワーステアリング装置の全体構造を示す略図。
【図２４】ウォーム減速機の従来構造の１例を示す断面図。
【図２５】図２４のＵ−Ｕ断面図。
【図２６】ウォーム軸とウォームホイールとの間で駆動力を伝達する際に、これら両部材に加わる力の分力を示す略斜視図。
【図２７】電動モータの所定方向の回転駆動時にウォームホイールからウォーム軸に加わる反力の方向を説明する為の略断面図。
【図２８】電動モータの上記所定方向とは逆方向の回転駆動時にウォームホイールからウォーム軸に加わる反力の方向を説明する為の略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００５４】
［実施の形態の第１例］
図１〜７は、請求項１〜６、１７に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。本例の電動式パワーステアリング装置は、後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ウォーム減速機１６ａと、このステアリングシャフト２の前端側に設けたピニオン１１（図２３参照）と、このピニオン１１又はこのピニオン１１に支持した部材と噛合させたラック１２（図２３参照）と、トルクセンサ３（図２３参照）と、電動モータ３１と、制御器６（図２３参照）とを備える。
【００５５】
このうちのステアリングシャフト２は、アウターシャフト１７と、インナーシャフト１８とを、スプライン係合部により、回転力の伝達自在に、且つ軸方向に関する変位を可能に組み合わせて成る。又、本例の場合には、上記アウターシャフト１７の前端部とインナーシャフト１８の後端部とをスプライン係合させると共に、合成樹脂を介して結合している。従って、上記アウターシャフト１７とインナーシャフト１８とは、衝突時にはこの合成樹脂を破断させて、全長を縮める事ができる。
【００５６】
又、上記ステアリングシャフト２を挿通した筒状のステアリングコラム１５は、アウターコラム１９とインナーコラム２０とをテレスコープ状に組み合わせて成り、軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプシブル構造としている。そして、上記インナーコラム２０の前端部を、ギヤハウジング２２ａを構成する本体部１３５とカバー１３６とのうち、本体部１３５の後端面に結合固定している。このギヤハウジング２２ａは、この本体部１３５の前端部に上記カバー１３６を、図示しないボルト等により結合して成る。又、上記インナーシャフト１８を上記ギヤハウジング２２ａの内側に挿通し、このインナーシャフト１８の前端部を、上記カバー１３６の前端面から突出させている。
【００５７】
又、上記ステアリングコラム１５は、その中間部を支持ブラケット２４により、ダッシュボードの下面等、車体２６の一部に支承している。又、この支持ブラケット２４と車体２６との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット２４に前方に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット２４が上記係止部から外れる様にしている。又、上記ギヤハウジング２２ａの上端部も、上記車体２６の一部に支承している。更に、チルト機構及びテレスコピック機構を設ける事により、前記ステアリングホイール１の前後位置及び高さ位置の調節を自在としている。この様なチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本例の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。
【００５８】
又、上記インナーシャフト１８を、第一のインナーシャフト１３８と、第二のインナーシャフト１３９とを、トーションバー１４０（図２、３）により連結する事により構成している。このトーションバー１４０は、この第二のインナーシャフト１３９の内側に挿通しており、このトーションバー１４０の後端部（図３の右端部）を上記第一のインナーシャフト１３８の前端部（図３の左端部）に、このトーションバー１４０の前端部（図３の左端部）を上記第二のインナーシャフト１３９の前端部（図３の左端部）に、それぞれ結合している。前記トルクセンサ３は、上記トーションバー１４０の捩れに基づく上記第一、第二の両インナーシャフト１３８、１３９の相対回転方向と相対回転量とから、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、前記制御器６に送る。そして、この制御器６は、この検出信号に応じて、前記電動モータ３１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。
【００５９】
又、上記第二のインナーシャフト１３９の前端部で、上記ギヤハウジング２２ａを構成するカバー１３６の前端面から突出した部分は、自在継手７を介して、中間シャフト８（図１）の後端部に連結している。又、この中間シャフト８の前端部に、別の自在継手７を介して、ステアリングギヤ９の入力軸１０（図１）を連結している。前記ピニオン１１は、この入力軸１０に結合している。又、前記ラック１２は、このピニオン１１に噛合させている。尚、地面から車輪を介して中間シャフト８に加わった振動が上記ステアリングホイール１に迄伝達されるのを防止する為、上記各自在継手７、７に振動吸収装置を設ける事もできる。
【００６０】
又、前記ウォーム減速機１６ａは、上記第二のインナーシャフト１３９の一部に外嵌固定自在なウォームホイール２８と、ウォーム軸２９と、弾力付与手段１３７とを備える。又、この弾力付与手段１３７は、捩りコイルばね１４１と、予圧パッド１４２とを備える。
【００６１】
更に、上記ウォームホイール２８とウォーム軸２９とは、前記ギヤハウジング２２ａの内側に設けて、このウォームホイール２８と、このウォーム軸２９の中間部に設けたウォーム２７とを噛合させている。又、上記電動モータ３１は、上記ギヤハウジング２２ａに結合固定したケース２３と、このケース２３の内周面に設けた、永久磁石製のステータ３９（図４）と、このケース２３の内側に設けた回転軸３２と、この回転軸３２の中間部に上記ステータ３９と対向させる状態で設けたロータ３８（図４）とを備える。
【００６２】
又、上記ケース２３を構成する底板部４０の中心部に設けた凹孔４１の内周面と、上記回転軸３２の基端部外周面との間に、第一の玉軸受３４を設けて、上記ケース２３に対しこの回転軸３２の基端部（図２、４の左端部）を、回転自在に支持している。又、上記ケース２３の中間部内周縁に設けた隔壁部４２の内周縁と、上記回転軸３２の中間部外周面との間に、第二の玉軸受３５を設けて、この隔壁部４２に対しこの回転軸３２の中間部を回転自在に支持している。
【００６３】
更に、前記ウォーム軸２９の基端部（図２、５の左端部）内周面に設けた雌スプライン部５０を、前記電動モータ３１の回転軸３２の先端部に設けた雄スプライン部５１とスプライン係合させて成るスプライン係合部３３により、上記両軸２９、３２の端部同士を連結している。この構成により、上記ウォーム軸２９は、上記回転軸３２と共に回転する。
【００６４】
又、前記ギヤハウジング２２ａの内側に軸受ホルダ１４９を設けると共に、この軸受ホルダ１４９に、上記ウォーム軸２９を回転自在に支持している。この軸受ホルダ１４９は、大径筒部１５０と小径筒部１５１とを、円輪部１５２により連結している。そして、この大径筒部１５０の内側に、第三の玉軸受３６を構成する外輪５７を内嵌固定している。又、この外輪５７の軸方向一端面（図２、５の右端面）を上記円輪部１５２の片面（図２、５の左側面）に突き当てると共に、この外輪５７の軸方向他端面（図２、５の左端面）を、上記大径筒部１５０の内周面に係止した係止リング１５４により抑え付けている。又、上記第三の玉軸受３６を構成する内輪５２を、上記ウォーム軸２９の基端寄り部分外周面で、軸方向に関して上記スプライン係合部３３と一致する部分に外嵌固定している。更に、上記内輪５２の軸方向一端面（図２、５の右端面）を、上記ウォーム軸２９の基端寄り部分外周面に設けた鍔部５３の側面に突き当てると共に、上記内輪５２の軸方向他端面（図２、５の左端面）を、上記ウォーム軸２９の基端部内周面に係止した係止リング１５５により抑え付けている。尚、上記第三の玉軸受３６として、好ましくは、４点接触型の玉軸受を使用する。
【００６５】
更に、本例の場合には、上記軸受ホルダ１４９を、上記ギヤハウジング２２ａの内側に、揺動変位を自在に支持している。この為に、この軸受ホルダ１４９を構成する小径筒部１５１の一部で前記ウォームホイール２８側（図２、５の上側）の径方向反対側２個所位置に、１対の第一の通孔１５８、１５８を形成している。そして、図６に示す様に、上記軸受ホルダ１４９の内側に揺動軸１５９を、これら各第一の通孔１５８、１５８を通じて、上記ウォーム軸２９を避けつつ挿入すると共に、これら各第一の通孔１５８、１５８に上記揺動軸１５９の両端寄り部分を、隙間嵌めにより内嵌している。更に、この揺動軸１５９の両端部で、上記各第一の通孔１５８、１５８から、上記軸受ホルダ１４９の外側に突出させた部分を、上記ギヤハウジング２２ａを構成する本体部１３５に設けた凹孔１６０と第二の通孔１６１とに、それぞれ隙間嵌めにより内嵌している。
【００６６】
又、上記本体部１３５のうちで上記第二の通孔１６１を設けた部分の外周面に、上記ギヤハウジング２２ａのカバー１３６を構成する壁部１６２を重ね合わせて、上記第二の通孔１６１からの上記揺動軸１５９の抜け止めを図っている。この構成により、上記軸受ホルダ１４９は、上記ギヤハウジング２２ａに対し、上記揺動軸１５９を中心とする揺動変位を自在に支持される。尚、本例の場合と異なり、上記各第一の通孔１５８、１５８と、上記凹孔１６０及び第二の通孔１６１とのうちの一方に、上記揺動軸１５９の両端寄り部分を締り嵌めにより内嵌固定する事もできる。
【００６７】
又、本例の場合には、上記ウォーム軸２９の中心軸ｏ１ （図２、３、５）上から前記ウォームホイール２８側にずれた位置である、このウォーム軸２９のウォーム２７とこのウォームホイール２８とのピッチ円Ｐ１ 、Ｐ２ の交点ｘ（図２、３、５）を含み、上記ウォーム軸２９の中心軸ｏ１ と平行な直線Ｌ上の１点Ｑ（図２、５）を通る、このウォームホイール２８の中心軸ｏ２ （図２、３）と平行な軸を、上記揺動軸１５９の中心軸としている。
【００６８】
一方、上記ウォーム軸２９の先端部（図２、５の右端部）は、上記ギヤハウジング２２ａの内側に、第四の玉軸受３７により、回転自在に支持している。この為に、この第四の玉軸受３７を構成する外輪６０を、上記ギヤハウジング２２ａの内側に固定した第二軸受ホルダ１６４に固定している。この第二軸受ホルダ１６４は、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成しており、この第二軸受ホルダ１６４の片側（図２、５の左側）に設けた筒部１６５の内側に、上記外輪６０を内嵌固定している。又、上記ウォーム軸２９の先端寄り部分の外周面で、前記ウォーム２７から外れた部分に設けた大径部１６６に、弾性材製で略円筒状のブッシュ１６７を緩く外嵌している。そして、このブッシュ１６７の内側を通じて、上記ウォーム軸２９の先端部を、このブッシュ１６７の軸方向一端面（図２、５の右端面）から突出させている。又、このブッシュ１６７の軸方向中間部に、上記第四の玉軸受３７を構成する内輪６５を外嵌固定している。又、この内輪６５の軸方向一端面（図２、５の左端面）を、上記ブッシュ１６７の軸方向他端部（図２、５の左端部）に設けた外向鍔部１６９の内側面に突き当てる事により、上記内輪６５の軸方向の位置決めを図っている。そして、上記ブッシュ１６７の内周面と上記大径部１６６の外周面との間に微小隙間を設ける事により、このブッシュ１６７に対する上記ウォーム軸２９の所定の範囲での傾き（径方向の変位）を可能としている。
【００６９】
又、上記第二軸受ホルダ１６４の他端面（図２、５の右端面）と上記ギヤハウジング２２ａに設けた凹孔７２の底面との間に、前記弾力付与手段１３７を構成する予圧パッド１４２を設けており、この予圧パッド１４２の一部に、上記ウォーム軸２９の先端部に設けた小径部１７１をがたつきなく挿入している。この予圧パッド１４２は、図７に詳示する様に、固体潤滑材を混入した合成樹脂を射出成形する等により、円筒の外周面の径方向反対側２個所の片側部分を除去した如き形状に造っている。又、上記予圧パッド１４２の外周面の径方向反対側２個所位置に、平面部１７２、１７２と腕部１７３、１７３とを、それぞれウォームホイール２８側（図７の上側）の半部と、このウォームホイール２８と反対側（図７の下側）の端部とに設けている。そして、上記予圧パッド１４２の中心部に軸方向に貫通する状態で形成した通孔１７４に、上記ウォーム軸２９の小径部１７１を挿入している。この通孔１７４の内周面は、この小径部１７１を支持する滑り軸受としての機能を有する。又、この通孔１７４の両端部内周面を、開口端に向かう程直径が大きくなったテーパ面としている。この様な予圧パッド１４２は、上記ギヤハウジング２２ａに設けた凹孔７２の内側に、所定の範囲での変位を可能に支持している。
【００７０】
又、上記予圧パッド１４２の周囲に、前記捩りコイルばね１４１を設けている。そして、この捩りコイルばね１４１の両端部で、径方向反対側２個所位置に設けた１対の係止部１７５、１７５を、前記第二軸受ホルダ１６４の他端面で径方向反対側２個所位置に軸方向に突出する状態で設けた１対の係止突部１７６、１７６の片側に係止している。又、これら各係止突部１７６、１７６の先端部を、上記凹孔７２の底面の２個所位置に設けた図示しない孔部に内嵌している。この構成により、前記ギヤハウジング２２ａに対する上記各係止突部１７６、１７６の位置が規制される。そして、上記予圧パッド１４２の外周面のうち、上記ウォームホイール２８と反対側に設けた第一部分円筒面部１７７に、上記捩りコイルばね１４１の内周縁を弾性的に押し付ける事により、上記ウォーム軸２９の先端部に、上記予圧パッド１４２を介して、前記ウォームホイール２８に向かう方向の弾力を付与している。
【００７１】
即ち、上記予圧パッド１４２に設けた通孔１７４に上記ウォーム軸２９の先端部を挿入する以前の状態で、この通孔１７４の中心軸は、上記第二軸受ホルダ１６４の中心軸に対し、片側（図２、３、５、７の上側）に片寄っている。この為、上記予圧パッド１４２に設けた通孔１７４の内側に上記ウォーム軸２９の先端部を挿入すると、この予圧パッド１４２に設けた第一部分円筒面部１７７により、上記捩りコイルばね１４１の直径が弾性的に押し広げられる。そして、この捩りコイルばね１４１が巻き戻る（直径を縮める）方向に弾性復帰する傾向となり、この捩りコイルばね１４１から上記ウォーム軸２９の先端部に、上記ウォームホイール２８に向かう方向の弾力が付与される。この構成により、このウォームホイール２８を外嵌固定した前記第二のインナーシャフト１３９と上記ウォーム軸２９との、中心軸同士の間の距離は弾性的に縮まる。この結果、上記ウォーム軸２９のウォーム２７と上記ウォームホイール２８との歯面同士が、予圧を付与された状態で当接する。
【００７２】
又、本例の場合には、上記予圧パッド１４２の外周面のうち、上記ウォームホイール２８側に設けた第二部分円筒面部１７８の曲率半径を、上記第一部分円筒面部１７７の曲率半径よりも小さくしている。又、上記予圧パッド１４２の周囲に上記捩りコイルばね１４１を設けた状態で、この捩りコイルばね１４１を構成する各１巻きずつの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素の表面との間（線間）に、軸方向の隙間を設けている。
【００７３】
一方、上記ウォーム軸２９と前記第三の玉軸受３６及び軸受ホルダ１４９とを、前記ギヤハウジング２２ａの内側に組み付けるのには、先ず、このウォーム軸２９の基端部の周囲に、上記第三の玉軸受３６及び軸受ホルダ１４９を組み付ける。次いで、これらウォーム軸２９と第三の玉軸受３６と軸受ホルダ１４９とを、上記ギヤハウジング２２ａの内側に配置する。そして、この軸受ホルダ１４９に設けた各第一の通孔１５８、１５８と、このギヤハウジング２２ａを構成する本体部１３５の一部で互いに対向する２個所位置に設けた凹孔１６０及び第二の通孔１６１とを整合させた状態で、これら各第一、第二の通孔１５８、１６１及び凹孔１６０に、前記揺動軸１５９を挿通支持する。又、上記本体部１３５のうちでこの第二の通孔１６１を設けた部分に、上記ギヤハウジング２２ａのカバー１３６を構成する壁部１６２を重ね合わせた状態で、上記本体部１３５とこのカバー１３６とを、図示しないボルト等により結合する。
【００７４】
上述の様に、本例のウォーム減速機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、捩りコイルばね１４１と予圧パッド１４２とから成る弾力付与手段１３７により、ウォーム軸２９の先端部に、ウォームホイール２８に向かう方向の弾力を付与している。この為、安価な構造で、これらウォームホイール２８とウォーム軸２９のウォーム２７との噛合部に予圧を付与する事ができ、この噛合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。しかも、本例の場合には、上記ウォーム軸２９の揺動中心軸となる、揺動軸１５９を、このウォーム軸２９のウォーム２７と上記ウォームホイール２８とのピッチ円Ｐ１ 、Ｐ２ の交点ｘと、このウォーム軸２９の中心軸ｏ１ との垂直距離の２倍未満の長さ分だけ、このウォーム軸２９の中心軸ｏ１ 上から上記ウォームホイール２８側にずれた位置に、このウォームホイール２８の中心軸ｏ２ と平行に設けている。この為、上記ウォーム軸２９からこのウォームホイール２８に、電動モータ３１の駆動力を伝達する際に、このウォームホイール２８からこのウォーム軸２９にこのウォーム軸２９の軸方向に反力が加わるのにも拘らず、この軸方向の反力に基づいてこのウォーム軸２９に発生するモーメントを小さく若しくは０にできる。従って、上記ウォームホイール２８から上記ウォーム軸２９に加わる径方向の反力が、上記モーメントの影響により変動するのを抑える事ができる。従って、ステアリングホイール１を回転させるのに要する力やこのステアリングホイール１の戻り性能の、両回転方向での差を抑える事ができる。
【００７５】
特に、本例の場合には、上記ウォーム軸２９の中心軸ｏ１ 上から上記ウォームホイール２８側にずれた位置である、このウォーム軸２９のウォーム２７とこのウォームホイール２８とのピッチ円Ｐ１ 、Ｐ２ の交点ｘを含み、このウォーム軸２９の中心軸ｏ１ と平行な直線Ｌ上の１点Ｑを通る、このウォームホイール２８の中心軸ｏ２ と平行な軸を、上記揺動軸１５９の中心軸としている。この為、上記ウォームホイール２８から上記ウォーム軸２９に、このウォーム軸２９の軸方向に反力が加わるのにも拘らず、この軸方向の反力に基づきこのウォーム軸２９にモーメントが発生する事をなくす（０にする）事ができる。従って、上記ステアリングホイール１を回転させるのに要する力やこのステアリングホイール１の戻り性能の、両回転方向での差をなくす事ができる。
【００７６】
又、本例の場合には、第三の玉軸受３６を支持した軸受ホルダ１４９をギヤハウジング２２ａに対し、揺動変位可能に支持している。この為、この第三の玉軸受３６として、外輪の一部に揺動軸を固設したものでない、従来から一般的に使用しているものを使用しつつ、この第三の玉軸受３６を上記ギヤハウジング２２ａに対し揺動変位を可能に支持でき、コストの上昇を抑える事ができる。
【００７７】
更に、本例の場合には、上記ウォーム軸２９の軸方向に関して、このウォーム軸２９の両端部を支持する第三、第四の玉軸受３６、３７のうち、電動モータ３１側の第三の玉軸受３６と、上記ウォーム軸２９のウォーム２７とウォームホイール２８との噛合部との間に上記揺動軸１５９を設けている。この為、このウォーム軸２９の電動モータ３１側の基端部の揺動変位量を少なくしつつ、上記噛合部に大きな予圧を付与する事ができ、この噛合部での耳障りな歯打ち音の発生を、より効果的に抑える事ができる。尚、本例の場合と異なり、揺動軸を、上記噛合部に関して電動モータ３１と反対側に設けた場合には、上記ウォーム軸２９の基端部の揺動変位が大きくなる。
【００７８】
又、上記噛合部に関して、上記揺動軸１５９と反対側に前記弾力付与手段１３７を設けている。この為、この弾力付与手段１３７を構成する捩りコイルばね１４１の弾性変形量を大きくでき、上記ウォーム軸２９に付与する弾力の大きさを調節し易くできる。
【００７９】
又、本例の場合には、上記予圧パッド１４２が合成樹脂製である為、上記ウォーム軸２９の先端部を、この予圧パッド１４２に設けた通孔１７４の内側に挿入し易くできる。又、上記捩りコイルばね１４１を構成する各１巻きの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素の表面とが軸方向に接触している場合には、この接触部で摩擦が生じる事が、上記捩りコイルばね１４１により上記ウォーム軸２９に付与する弾力が不適切に変化する原因となる。これに対して、本例の場合には、上記各１巻きの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素との表面同士の間に軸方向の隙間を設けている為、上記ウォーム軸２９に所定の弾力を、より安定して付与できる。
【００８０】
［実施の形態の第２例］
図８〜９は、請求項１〜８、１７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、ギヤハウジング２２ａに対し軸受ホルダ１４９を揺動変位を自在に支持する為の揺動軸１５９の両端寄り部分外周面と、この軸受ホルダ１４９に設けた各第一の通孔１５８、１５８の内周面との間に弾性リング１７９、１７９を、それぞれ設けている。これら各弾性リング１７９、１７９は、それぞれが金属製である内径側円筒部１８０と外径側円筒部１８１とを、弾性材であるゴム製の連結部１８２、１８２により、互いに同心に連結している。即ち、これら各連結部１８２、１８２を、上記両円筒部１８０、１８１に加硫接着して、これら両円筒部１８０、１８１同士を連結している。又、これら各連結部１８２、１８２は、これら両円筒部１８０、１８１の間部分の径方向反対側２個所位置に互いに離隔した状態で設けている。具体的には、この間部分のうちのウォームホイール２８（図２、３、５参照）側と反対側との端部の２個所位置（図８、９の上下方向両端部の２個所位置）に上記各連結部１８２、１８２を設けており、これら各連結部１８２、１８２を設けた部分と位相が９０度異なる、ウォーム軸２９の軸方向に関して両端部（図２の表裏方向両端部、図３の左右方向両端部）を、空間部１８３、１８３としている。この構成により、上記揺動軸１５９の径方向に関する上記各弾性リング１７９、１７９の剛性が、円周方向で異なる。又、上記ウォーム軸２９の軸方向に関する、これら各弾性リング１７９、１７９の剛性が低くなる。
【００８１】
この様な本例のウォーム減速機によれば、ウォーム軸２９の回転トルクを徒に増大させる事なく、このウォーム軸２９のウォーム２７とウォームホイール２８との噛合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。即ち、このウォーム軸２９をギヤハウジング２２ａに対し軸方向に対する変位を不能として支持している場合には、上記ウォームホイール２８に回転振動が入力された場合に、上記ウォーム軸２９が回転運動し易くなる。又、このウォーム軸２９には慣性モーメントが大きい電動モータ３１の回転軸３２（図２、４、５参照）を連結している為、上記ウォームホイール２８の回転振動に基づき、このウォーム軸２９のウォーム２７と上記ウォームホイール２８との歯面同士の間で伝達される力が大きくなる。従って、この力が加わった場合でもこれら両歯面同士が離れない様にする為には、上記ウォーム軸２９に弾力付与手段１３７（図２等参照）により付与する弾力を大きくする必要があるが、この弾力が過大になった場合には、このウォーム軸２９の回転トルクを徒に増大させる事となる。これに対して、本例の場合には、軸受ホルダ１４９と揺動軸１５９との間に、一部が弾性材製である弾性リング１７９、１７９を設けている。この為、上記ウォームホイール２８に回転振動が入力された場合に、上記ウォーム軸２９を軸方向に変位し易くでき、このウォーム軸２９を回転運動しにくくできる。この為、上記各歯面同士の間で伝達される力を小さくできる。この結果、このウォーム軸２９の回転トルクを徒に増大させる事なく、これら各歯面同士が離れる事を防止でき、上記噛合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。更に、これら両歯面同士の衝合に基づく振動を、上記ギヤハウジング２２ａに迄伝達しにくくでき、この振動に基づく異音の発生を抑える事ができる。
【００８２】
又、本例の場合には、上記各弾性リング１７９、１７９の剛性を円周方向で異ならせると共に、ウォーム軸２９の軸方向に関する各弾性リング１７９、１７９の剛性を低くしている。この為、これら各弾性リング１７９、１７９全体の必要とする剛性を確保しつつ、ギヤハウジング２２ａに対し上記ウォーム軸２９を軸方向に変位し易くできる。従って、このウォーム軸２９の回転トルクが増大するのを、より効果的に抑える事ができる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図１〜７に示した実施の形態の第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は省略する。
【００８３】
［実施の形態の第３例］
図１０は、やはり請求項１〜８、１７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、上述の図８〜９に示した実施の形態の第２例で使用した弾性リング１７９、１７９を、ギヤハウジング２２ａに設けた凹孔１６０及び第二の通孔１６１の内周面と、揺動軸１５９の両端部外周面との間に設けている。その他の構造及び作用に就いては、上述した実施の形態の第２例と同様である。尚、上述の図８〜１０に示した実施の形態の第２、３例の構造で、弾性リング１７９の連結部１８２を構成する弾性材として、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。又、弾性リング１７９の全体を、合成樹脂等の弾性材製とする事もできる。
【００８４】
［実施の形態の第４例］
図１１〜１２は、請求項１〜５、９、１１〜１３、１７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、前述の図１〜７に示した実施の形態の第１例の構造で、弾力付与手段であるコイルばね１８６を、電動モータ３１の回転軸３２と、ウォーム軸２９との間に設けている。即ち、本例の場合には、この回転軸３２の一端面（図１１の右端面）に凹部１８４を設けると共に、この凹部１８４の底面と、上記ウォーム軸２９の基端面（図１１の左端面）に設けたスプライン孔１８５の底面との間に、上記コイルばね１８６を設けている。そして、このコイルばね１８６により、上記ウォーム軸２９に上記回転軸３２から離れる方向の弾力を付与している。又、本例の場合も、上述した実施の形態の第１〜３例の場合と同様に、上記ウォーム軸２９の揺動中心となる揺動軸１５９を、このウォーム軸２９の中心軸ｏ１ 上からウォームホイール２８側（図１１の上側）にずれた位置である、このウォーム軸２９のウォーム２７とこのウォームホイール２８とのピッチ円Ｐ１ 、Ｐ２ の交点ｘを含み、このウォーム軸２９の中心軸ｏ１ と平行な直線Ｌ上の１点Ｑを通る、このウォームホイール２８の中心軸ｏ２ と平行な軸を、上記揺動軸１５９の中心軸としている。この構成により、上記ウォーム軸２９は、上記揺動軸１５９を中心として、上記ウォームホイール２８側に弾性的に揺動変位する。
【００８５】
又、本例の場合には、上記ウォーム軸２９の先端部外周面を、段付でない単なる円筒面とすると共に、この先端部を、ギヤハウジング２２ａに設けた凹孔７２の内側に配置している。そして、この凹孔７２の内周面と上記ウォーム軸２９の先端部外周面との間に、請求項１２、１３に記載した第二の弾性リングに相当する、弾性リング１８７と、第四の玉軸受３７とを設けている。このうちの第四の玉軸受３７は、内輪６５を上記ウォーム軸２９の先端部に外嵌固定する事により、この先端部の周囲に設けている。
【００８６】
又、上記弾性リング１８７は、図１２に詳示する様に、それぞれが金属製である内径側円筒部１８８と外径側円筒部１８９とを、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製の連結部１９０、１９０により、互いに同心に結合している。又、これら各連結部１９０、１９０は、上記両円筒部１８８、１８９の間部分の径方向反対側２個所位置に互いに離隔した状態で設けている。具体的には、この間部分のうちの上記ウォーム軸２９の揺動変位方向（図１２の上下方向）に関して位相が９０度異なる方向（図１２の左右方向）の両端部２個所位置にのみ、上記各連結部１９０、１９０を設けている。この構成により、上記弾性リング１８７の剛性が、上記ウォーム軸２９の揺動変位方向に関するもので低くなり、この揺動変位方向と９０度異なる方向に関するもので高くなる。
【００８７】
又、本例の場合には、上記各内径側、外径側円筒部１８８、１８９の間部分で、上記ウォーム軸２９の揺動変位方向の両端部に位置する、上記外径側円筒部１８９の内周面の２個所位置に、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製の断面部分円弧形のストッパ部１９１、１９１を設けている。又、これら各ストッパ部１９１、１９１の内周面と、上記内径側円筒部１８８の外周面との間に、微小隙間を設けている。これら各ストッパ部１９１、１９１は、上記ウォーム軸２９が過度に揺動変位する傾向となった場合に、上記内径側円筒部１８８の外周面と当接する事により、このウォーム軸２９の過度の揺動変位を防止する。この様な弾性リング１８７は、前記第四の玉軸受３７を構成する外輪６０に、上記内径側円筒部１８８を外嵌固定すると共に、前記ギヤハウジング２２ａに設けた凹孔７２に上記外径側円筒部１８９を内嵌固定する事で、上記ウォーム軸２９とギヤハウジング２２ａとの間に設けている。
【００８８】
上述の様に構成する本例の場合には、電動モータ３１の回転軸３２の一端面と、ウォーム軸２９の基端面との間にコイルばね１８６を設けている為、このウォーム軸２９の基端部に係止した係止リング１５５を介して、第三の玉軸受３６に、上記コイルばね１８６の弾力に基づく予圧を付与できる。この為、異音の発生を抑えつつ、上記第三の玉軸受３６として、軸方向隙間が比較的大きい、深溝型の玉軸受を使用でき、コストの低減を図れる。
【００８９】
又、本例の場合には、上記ウォーム軸２９の先端部を支持する第四の玉軸受３７とギヤハウジング２２ａとの間に弾性リング１８７を設ける事により、このギヤハウジング２２ａに対する上記ウォーム軸２９の揺動変位を可能としている。この為、このウォーム軸２９のウォーム２７とウォームホイール２８との噛合部での歯打ち音の発生抑制効果を損なう事なく、このウォーム軸２９の先端部と上記第四の玉軸受３７とが衝合する事による異音の発生を防止できる。
【００９０】
又、本例の場合には、上記第四の玉軸受３７とギヤハウジング２２ａとの間に設けた弾性リング１８７の剛性を、上記ウォーム軸２９の揺動変位方向に関するもので低くすると共に、この揺動変位方向と９０度位相が異なる方向に関するもので高くしている。この為、上記ウォーム軸２９が意図しない方向に変位する事を防止しつつ、上記ウォームホイール２８側へのこのウォーム軸２９の揺動変位をより行ない易くして、上記噛合部での歯打ち音の発生を、より効果的に抑える事ができる。
【００９１】
又、本例の場合には、上記弾性リング１８７に、上記ウォーム軸２９の揺動変位を規制する為のストッパ部１９１、１９１を設けている為、このウォーム軸２９が過度に揺動変位するのを防止できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜７に示した実施の形態の第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は省略する。
【００９２】
［実施の形態の第５例］
図１３は、請求項１〜５、１０〜１３、１７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、上述の図１１〜１２に示した実施の形態の第４例の構造で、弾力付与手段であるコイルばね１８６を、軸受ホルダ１４９とギヤハウジング２２ａとの間に設けている。即ち、本例の場合には、このギヤハウジング２２ａの内面と、上記軸受ホルダ１４９を構成する大径筒部１５０の外周面に設けた凹孔１９２の底部との間に、上記コイルばね１８６を設けている。そして、このコイルばね１８６により、上記ウォーム軸２９の基端部に径方向の弾力を付与している。又、このコイルばね１８６は、このウォーム軸２９の軸方向に関して、このウォーム軸２９の揺動中心となる揺動軸１５９よりも、このウォーム軸２９の基端側にずれた位置に設けている。この構成により、このウォーム軸２９は、上記揺動軸１５９を中心として、上記ウォームホイール２８側に弾性的に揺動変位する。
【００９３】
この様な本例の場合には、上記ウォーム軸２９と電動モータ３１の回転軸３２とを連結して成る部分の全長を大きくする事なく、上記噛合部に予圧を付与できる。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図１１〜１２に示した実施の形態の第４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は省略する。
【００９４】
［実施の形態の第６例］
図１４は、請求項１〜５、９、１１、１７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、前述の図１１〜１２に示した実施の形態の第４例の構造で、ウォーム軸２９の両端部を支持する為の第三、第四の両玉軸受３６、３７を、軸受ホルダ１４９ａにより支持している。この為に、本例の場合には、上記軸受ホルダ１４９ａを構成する小径筒部１５１ａの全長を大きくすると共に、この小径筒部１５１ａの軸方向中間部で円周方向一部に通孔１９３を形成している。そして、上記軸受ホルダ１４９ａの内側に上記ウォーム軸２９を設けると共に、このウォーム軸２９の基端部外周面及び上記軸受ホルダ１４９ａを構成する大径筒部１５０の内周面の間と、このウォーム軸２９の先端部外周面及び上記小径筒部１５１ａの先端部内周面の間とに、それぞれ第三、第四の各玉軸受３６、３７を設けている。又、上記小径筒部１５１ａの先端部外周面と、ギヤハウジング２２ａに設けた凹孔７２の内周面との間に、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製の弾性リング１９４（請求項１１に記載した弾性材に相当する。）を設けている。更に、上記ウォーム軸２９のウォーム２７の一部で、上記小径筒部１５１ａに設けた通孔１９３からこの小径筒部１５１ａ外に露出した部分を、ウォームホイール２８と噛合させている。
【００９５】
この様な本例の場合には、前述の図１１〜１２に示した実施の形態の第４例の場合と同様に、上記ウォーム軸２９のウォーム２７とウォームホイール２８との噛合部での歯打ち音の発生抑制効果を損なう事なく、このウォーム軸２９の先端部と第四の玉軸受３７とが衝合する事による異音の発生を防止でき、更に、このウォーム軸２９の過度の揺動変位を防止できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１１〜１２に示した実施の形態の第４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は省略する。
【００９６】
［実施の形態の第７例］
図１５は、やはり請求項１〜５、９、１１、１７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１４に示した実施の形態の第６例の構造で、ギヤハウジング２２ａの一部で、ウォーム軸２９の先端面と対向する部分に、このギヤハウジング２２ａの内外両面を貫通する貫通孔１９５を形成している。又、この貫通孔１９５に、ゴムの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材により造った、有底円筒状のキャップ１９６を内嵌固定している。そして、このキャップ１９６を構成する筒部１９７の先端部内周面に設けた突部１９８に、軸受ホルダ１４９ａを構成する小径筒部１５１ａの先端部を内嵌支持している。本例の場合、上記キャップ１９６が請求項１１に記載した弾性材に相当する。
その他の構成及び作用に就いては、上述の図１４に示した実施の形態の第６例の場合と同様である為、重複する説明は省略する。
【００９７】
［実施の形態の第８例］
図１６〜１７は、請求項１〜５、９、１１〜１３、１７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、前述の図１４に示した実施の形態の第６例の構造で、軸受ホルダ１４９ａの小径筒部１５１ａの先端開口を塞ぐ板部１９９を設けると共に、この板部１９９の先端面中心部に軸方向に突出する軸部２００を設けている。そして、この軸部２００の外周面と、ギヤハウジング２２ａに設けた凹孔７２の内周面との間に、請求項１２に記載した第二の弾性リングに相当する、弾性リング２０１を設けている。この弾性リング２０１は、図１７に詳示する様に、それぞれが金属製である外径側円筒部２０２と内径側円筒部２０３とを、ゴムの如きエラストマー等の弾性材製の連結部２０４により互いに同心に連結している。又、この外径側円筒部２０２の軸方向片半部（図１６の左半部）を、上記内径側円筒部２０３の軸方向一端面（図１６の左端面）よりも軸方向に突出させて、上記外径側円筒部２０２の全長をこの内径側円筒部２０３の全長よりも大きくしている。又、上記連結部２０４の軸方向一端面（図１６の左端面）の外周縁部に軸方向に突出した突部２０５を設けると共に、この突部２０５を、上記外径側円筒部２０２の軸方向片半部内周面に結合している。
【００９８】
更に、上記連結部２０４の一部で、ウォーム軸２９の揺動変位方向（図１６、１７の上下方向）両端部に位置する、径方向反対側２個所位置に、軸方向に貫通する通孔２０６、２０６を設けている。この構成により、上記弾性リング２０１の剛性は、上記ウォーム軸２９の揺動変位方向に関するもので低くなると共に、この揺動変位方向と９０度位相が異なる方向に関するもので高くなる。この様な弾性リング２０１は、上記ギヤハウジング２２ａに設けた凹孔７２に上記外径側円筒部２０２を内嵌固定すると共に、上記軸受ホルダ１４９ａの先端面に設けた軸部２００に上記内径側円筒部２０３を外嵌固定する事で、上記ギヤハウジング２２ａとこの軸部２００との間に設けている。又、上記連結部２０４に設けた突部２０５の内周面に、上記軸受ホルダ１４９ａを構成する小径筒部１５１ａの先端部外周面を、微小隙間を介して対向させている。本例の場合、この突部２０５が、ウォーム軸２９の揺動変位を規制する為のストッパ部に相当する。
【００９９】
この様な本例の場合には、弾性リング２０１の剛性が低い部分と、ウォーム軸２９の過度の揺動変位を防止するストッパ部としての機能を果たす突部２０５とを、上記弾性リング２０１の軸方向にずらせている。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１４に示した実施の形態の第６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は省略する。
【０１００】
［実施の形態の第９例］
図１８は、請求項１〜５、１０、１１、１７に対応する、本発明の実施の形態の第９例を示している。本例の場合には、前述の図１３に示した実施の形態の第５例の構造と、前述の図１４に示した実施の形態の第６例の構造とを組み合わせた如き構造を有する。即ち、本例の場合には、図１４に示した実施の形態の第６例の構造で、第三の玉軸受３６と第四の玉軸受３７（図１４参照）とを支持する、軸受ホルダ１４９ａを構成する大径筒部１５０の外周面と、ギヤハウジング２２ａの内面との間に、コイルばね１８６を、この軸受ホルダ１４９ａの径方向に設けている。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１３に示した実施の形態の第５例及び図１４に示した実施の形態の第６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は省略する。
【０１０１】
［実施の形態の第１０例］
次に、図１９〜２０は、請求項１〜５、１１、１４、１７に対応する、本発明の実施の形態の第１０例を示している。本例の場合には、前述の図１４に示した実施の形態の第６例の構造で、電動モータ３１の回転軸３２ａの一端部（図１９の右端部）と、ウォーム軸２９ａの基端部（図１９の左端部）とを、弾性材製の結合リング２０７を介して、互いの相対回転を阻止した状態で連結している。この結合リング２０７は、図２０に詳示する様に、ゴムの如きエラストマー等の弾性材により、円筒状に造っており、円周方向等間隔複数個所（図示の例の場合は８個所）に、軸方向に貫通する断面略三角形の通孔２０８、２０８を形成している。
【０１０２】
又、上記ウォーム軸２９ａの基端面（図１９の左端面）の外径寄り部分と、上記回転軸３２ａの一端面（図１９の右端面）の外径寄り部分との円周方向複数個所（図示の例の場合には４個所）で、上記結合リング２０７に設けた一つ置きの通孔２０８、２０８に整合する位置に、それぞれ軸方向に突出する突部２０９ａ、２０９ｂを設けている。これら各突部２０９ａ、２０９ｂは、上記結合リング２０７に設けた各通孔２０８、２０８に、それぞれがたつきなく内嵌自在としている。そして、上記ウォーム軸２９ａに設けた各突部２０９ａ、２０９ａと、上記回転軸３２ａに設けた各突部２０９ｂ、２０９ｂとを、上記結合リング２０７の軸方向両側から上記各通孔２０８、２０８に、円周方向に関して交互にがたつきなく内嵌する事により、上記ウォーム軸２９ａと回転軸３２ａとを、上記結合リング２０７を介して連結している。又、本例の場合には、上記ウォーム軸２９ａの基端面中心部に設けた凹孔２１０の底面と、上記回転軸３２ａの一端面中心部との間にコイルばね１８６を設けて、上記ウォーム軸２９ａに、この回転軸３２ａから離れる方向の弾力を付与している。
【０１０３】
この様な本例の場合には、上記ウォーム軸２９ａと回転軸３２ａとを、結合リング２０７を介して連結している。この為、これら回転軸３２ａとウォーム軸２９ａとの間で、回転振動を伝達しにくくできる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１４に示した実施の形態の第６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は省略する。
【０１０４】
尚、図示は省略するが、本例の場合と異なり、上記結合リング２０７に設けた各通孔２０８、２０８の形成位置に、これら各通孔２０８、２０８の代わりに、それぞれ複数ずつの第一、第二の凹部を、円周方向に交互に設ける事もできる。この場合には、これら各第一、第二の凹部の底部を、上記結合リング２０７の軸方向に関して反対側とする。そして、ウォーム軸２９ａの基端面に設けた各突部２０９ａ、２０９ａと、上記回転軸３２ａの一端面に設けた各突部２０９ｂ、２０９ｂとを、上記各第一、第二の凹部にそれぞれ内嵌する事により、上記ウォーム軸２９ａと回転軸３２ａとを上記結合リング２０７を介して連結する。
【０１０５】
又、請求項１５に対応する構成として、上述した実施の形態の第１〜１０例に於いて、ウォーム軸２９、２９ａの両端寄り部分を回転自在に支持する第三、第四の玉軸３６、３７のうちの少なくとも一方の玉軸受３６（又は３７）を支持する軸受ホルダ１４９、１４９ａと、ギヤハウジング２２ａとの間にグリースを充填する事もできる。この様な構成を採用した場合には、上記ウォーム軸２９、２９ａとウォームホイール２８との間で駆動力を伝達する際に、このウォームホイール２８からこのウォーム軸２９、２９ａに加わる反力に基づいて、このウォーム軸２９、２９ａがこのウォームホイール２８から離れる傾向となった場合に、上記軸受ホルダ１４９、１４９ａを揺動変位しにくくできる。しかも、上記駆動力が大きくなり、上記反力が大きくなると、上記ウォーム軸２９、２９ａが上記ウォームホイール２８から離れる速度が大きくなる傾向となるが、この場合には、グリースの粘性抵抗も大きくなる。この為、上記軸受ホルダ１４９、１４９ａの揺動変位を抑える事ができ、上記ウォーム軸２９、２９ａのウォーム２０とウォームホイール２８との歯面同士が離れる事を防止し易くできる。
【０１０６】
又、請求項１６に対応する構成として、上述した実施の形態の第１〜１０例に於いて、ウォーム軸２９、２９ａの両端寄り部分を回転自在に支持する第三、第四の玉軸受３６、３７のうちの少なくとも一方の玉軸受３６（又は３７）を支持する軸受ホルダ１４９、１４９ａを、マグネシウム合金製とする事もできる。この様な構成を採用した場合には、上記ウォーム軸２９、２９ａのウォーム２７とウォームホイール２８との歯面同士の衝合によりこのウォーム軸２９、２９ａに発生する振動を、上記軸受ホルダ１４９、１４９ａで吸収し易くできる為、ギヤハウジング２２ａに迄この振動を伝達しにくくできる。
【０１０７】
又、上述した実施の形態の第１〜１０例の場合には、ピニオン軸１０（図２３参照）の端部に固定したピニオン１１とラック１０（図２３参照）とを直接噛合させているが、請求項１〜１７に係る本発明はこの様な構造に限定するものではない。例えば、ピニオン軸の下端部に設けたピンを、このピニオン軸と別体に設けたピニオンギヤの長孔内に、この長孔の長さ方向の変位を自在として係合させると共に、このピニオンギヤとラックとを噛合させて、車速に応じてステアリングシャフトの回転角度に対するラックの変位量の比を変化させる、所謂車速応動可変ギヤレシオ機構（ＶＧＳ）を組み込んだ構造と、上述した実施の形態の第１〜１０例の構造とを組み合わせる事もできる。
【０１０８】
又、請求項１〜１７に係る本発明は、電動モータ３１を、ステアリングシャフト２の周囲に設ける構造に限定するものでもない。例えば、図２１に示す様に、ラック１２と噛合させるピニオン１１（図２３参照）の周辺部に、電動モータ３１を設ける事もできる。そして、この様な図２１に示す構造の場合には、上記ピニオン１１又はこのピニオン１１に支持した部材の一部に、ウォーム減速機１６ａを構成するウォームホイールを固定する。この様な図２１に示した構造の場合には、トルクセンサ３（図２３参照）を、ステアリングシャフト２の周囲ではなく、上記ピニオン１１の周辺部に設ける事もできる。この様な図２１に示した構造でも、請求項１〜１７に係る本発明を実施する事ができる。
【０１０９】
更に、図２２に示す様に、ラック１２の一部で、ピニオン１１との係合部から外れた位置に噛合させたサブピニオン２１１の周辺部に、電動モータ３１を設ける事もできる。この図２２に示す構造の場合には、このサブピニオン２１１に固定したウォームホイールと、ウォーム軸２９（２９ａ）とを噛合させる。この様な図２２に示した構造の場合にも、トルクセンサ３（図２３参照）を、上記ピニオン１１の周辺部に設ける事ができる。尚、図２２に示した構造の場合には、中間シャフト８の中間部に、地面から車輪を介して上記ピニオン１１に伝達された振動を、ステアリングホイール１に迄伝達されるのを防止する為の緩衝装置２１２を設けている。例えば、この緩衝装置２１２は、インナーシャフトとアウターシャフトとをテレスコープ状に組み合わせると共に、これら両シャフトの端部周面同士の間に弾性材を結合する事により構成する。この様な図２２に示した構造でも、請求項１〜１７に係る本発明を実施する事ができる。
【符号の説明】
【０１１０】
１    ステアリングホイール
２    ステアリングシャフト
３    トルクセンサ
４    減速機
５    電動モータ
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
１６ａ  ウォーム減速機
１７    アウターシャフト
１８    インナーシャフト
１９    アウターコラム
２０    インナーコラム
２２ａ  ギヤハウジング
２３    ケース
２４    支持ブラケット
２６    車体
２７    ウォーム
２８    ウォームホイール
２９    ウォーム軸
３１    電動モータ
３２、３２ａ  回転軸
３３    スプライン係合部
３４    第一の玉軸受
３５    第二の玉軸受
３６    第三の玉軸受
３７    第四の玉軸受
３８    ロータ
３９    ステータ
４０    底板部
４１    凹孔
４２    隔壁部
５０    雌スプライン部
５１    雄スプライン部
５２    内輪
５３    鍔部
５７    外輪
６０    外輪
６５    内輪
７２    凹孔
１１３    ステアリングシャフト
１１４    電動モータ
１１５    ウォーム減速機
１１６    ウォームホイール
１１７    ウォーム軸
１１８    ウォーム
１１９    ギヤハウジング
１２０ａ、１２０ｂ  転がり軸受
１２１    回転軸
１２２    凹孔
１２３    弾力付与手段
１２４    内径側円筒部
１２５    外径側円筒部
１２６    円輪部
１２７    内輪
１２８    ねじ孔
１２９    ねじ環
１３５    本体部
１３６    カバー
１３７    弾力付与手段
１３８    第一のインナーシャフト
１３９    第二のインナーシャフト
１４０    トーションバー
１４１    捩りコイルばね
１４２    予圧パッド
１４９、１４９ａ  軸受ホルダ
１５０    大径筒部
１５１、１５１ａ  小径筒部
１５２    円輪部
１５４    係止リング
１５５    係止リング
１５８    第一の通孔
１５９    揺動軸
１６０    凹孔
１６１    第二の通孔
１６２    壁部
１６４    第二軸受ホルダ
１６５    筒部
１６６    大径部
１６７    ブッシュ
１６９    外向鍔部
１７１    小径部
１７２    平面部
１７３    腕部
１７４    通孔
１７５    係止部
１７６    係止突部
１７７    第一部分円筒面部
１７８    第二部分円筒面部
１７９    弾性リング
１８０    内径側円筒部
１８１    外径側円筒部
１８２    連結部
１８３    空間部
１８４    凹部
１８５    スプライン孔
１８６    コイルばね
１８７    弾性リング
１８８    内径側円筒部
１８９    外径側円筒部
１９０    連結部
１９１    ストッパ部
１９２    凹孔
１９３    通孔
１９４    弾性リング
１９５    貫通孔
１９６    キャップ
１９７    筒部
１９８    突部
１９９    板部
２００    軸部
２０１    弾性リング
２０２    外径側円筒部
２０３    内径側円筒部
２０４    連結部
２０５    突部
２０６    通孔
２０７    結合リング
２０８    通孔
２０９ａ、２０９ｂ  突部
２１０    凹孔
２１１    サブピニオン
２１２    緩衝装置
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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