(57)【要約】【課題】異音の発生を抑制できて動力伝達効率が高い減速機および電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】本電動パワーステアリング装置１は、操舵補助用の電動モータ１８の出力回転を、減速機１９を介してステアリングシャフト４に伝達する。減速機１９は、平行軸伝達機構として、入力ギヤ２９および入力プーリ３３が同行回転する入力軸２７と、出力ギヤ３２および出力プーリ３４が同行回転する出力軸２３とを有している。入力ギヤ２９および出力ギヤ３２は、互いに一体に回転する第１および第２の中間ギヤ３０，３１を介して間接的に噛み合う。第１および第２の中間ギヤ３０，３１は、所定の位相差で相対回動できて、互いに逆向きの回転方向に付勢部材３７により付勢されている。入力プーリ３３および出力プーリ３４は、ベルト３５を介して連結されている。【選択図】図２
2009008122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの出力回転を減速するための平行軸伝達機構を備え、
この平行軸伝達機構は、互いに平行に配置された入力軸、中間軸および出力軸を含み、  入力軸には、入力ギヤおよび入力プーリが同行回転するように連結され、
出力軸には、出力ギヤおよび出力プーリが同行回転するように連結され、
中間軸には、入力ギヤと噛み合う第１の中間ギヤと、出力ギヤと噛み合う第２の中間ギヤとが設けられ、
これら第１および第２の中間ギヤの間には、両ギヤの間に所定の位相差を許容する状態でトルク伝達可能に連結する連結機構が介在し、
この連結機構は、第１および第２の中間ギヤを互いに逆の回転方向に付勢する付勢部材を含み、
入力プーリおよび出力プーリは、ベルトを介して連結されていることを特徴とする減速機。
【請求項２】
請求項１において、上記ベルトは、歯付きベルトを含み、上記入力プーリおよび出力プーリは、歯付きプーリを含むことを特徴とする減速機。
【請求項３】
操舵補助用の電動モータの出力回転を請求項１または２の減速機を用いて減速することを特徴とす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、減速機、およびこれを備える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は、操舵補助用の電動モータと、この電動モータの出力回転を減速する減速機とを有している（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１には、互いにかみあう一対の歯車を有した減速機が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−１３０４２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、歯車で動力伝達する減速機では、一対の歯車の互いに噛み合う歯面間に遊びがあるので、操舵補助力が作用していない状態で、路面から車輪への突き上げ力（逆入力）が作用すると、互いに噛み合う歯車の歯面同士が衝突して、異音（歯打ち音）が生じる。また、特許文献１では、ウォームギヤが用いられるので、動力の伝達効率が低い。
そこで、本発明の目的は、異音の発生を抑制できて動力伝達効率が高い減速機および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】
【０００４】
本発明の減速機（１９）は、電動モータ（１８）の出力回転を減速するための平行軸伝達機構（２６）を備え、この平行軸伝達機構は、互いに平行に配置された入力軸（２７）、中間軸（２８）および出力軸（２３）を含み、入力軸には、入力ギヤ（２９）および入力プーリ（３３）が同行回転するように連結され、出力軸には、出力ギヤ（３２）および出力プーリ（３４）が同行回転するように連結され、中間軸には、入力ギヤと噛み合う第１の中間ギヤ（３０）と、出力ギヤと噛み合う第２の中間ギヤ（３１）とが設けられ、これら第１および第２の中間ギヤの間には、両ギヤの間に所定の位相差を許容する状態でトルク伝達可能に連結する連結機構（３６）が介在し、この連結機構は、第１および第２の中間ギヤを互いに逆の回転方向（ＣＷ２，ＣＣＷ２）に付勢する付勢部材（３７）を含み、入力プーリおよび出力プーリは、ベルト（３５）を介して連結されていることを特徴とする。
【０００５】
本発明によれば、付勢力によって、第１の中間ギヤの歯面が入力ギヤの対応する歯面に加圧されるように所定の回転方向に付勢されるとともに、第２の中間ギヤの歯面が出力ギヤの対応する歯面に加圧されるように所定の回転方向に付勢されている。従って、減速機が動力伝達していないときに、出力軸からの逆入力を受けても、各ギヤ間に歯打ち音を生じさせるような振動が発生し難い。また、電動モータの回転方向が切り換えられるときに、各ギヤの回転方向が切り換わるに際して、対応するギヤが、互いの歯が噛み合わない遊び領域を通過する場合がある。しかし、入力ギヤおよび出力ギヤが、プーリおよびベルトを介して互いに連結されている。従って、対応するギヤが上記遊び領域を通過するときに、両ギヤ間の相対速度が低減される。その結果、歯面間の衝突が緩和される結果、歯打ち音による異音の発生を防止することができる。また、電動モータの回転方向が切り換えられるときには、対応するギヤが上記遊び領域を通過するときであっても、トルクが、連結機構、プーリおよびベルトを介して伝達されるので、トルク伝達がスムーズになされる。さらに、平行軸伝達機構のギヤとして、動力伝達効率の高い平歯車や斜歯歯車を採用することが可能となる。
【０００６】
また、本発明において、上記ベルトは、歯付きベルトを含み、上記入力プーリおよび出力プーリは、歯付きプーリを含む場合がある。この場合、入力プーリおよび出力プーリを介して、入力ギヤおよび出力ギヤを確実に連結できるので、相対向し対をなす歯面同士が当接した状態が確実に維持され、異音の発生が確実に防止される。
また、本発明の電動パワーステアリング装置（１）は、操舵補助用の電動モータの出力回転を上記本発明の減速機を用いて減速することを特徴とする。本発明によれば、例えば、悪路を直進走行するときに異音の発生を抑制できる。また、操舵方向を切り換えるときには、電動モータの回転方向の切り換えに伴う歯面間の衝突が緩和されるので、歯打ち音による異音の発生を防止することができる。また、操舵方向を切り換えるときには、上述のように、対応するギヤの歯面同士が互いに当接していないときであっても、トルクがプーリおよびベルトを介して伝達されるので、操舵補助力の応答性が向上し、ひいては操舵感が向上する。従って、低騒音で快適な操舵補助を実現することができる。
【０００７】
なお、上記括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を示すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。本実施形態では、減速機を電動パワーステアリング装置に適用する場合に則して説明するが、減速機を電動パワーステアリング装置以外の装置に適用することもできる。
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模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、操向輪２を操舵するために操舵部材としてのステアリングホイール３に加えられる操舵トルクを伝達するステアリングシャフト４と、ステアリングシャフト４からの操舵トルクにより操向輪２を操舵するための例えばラックアンドピニオン機構からなる操舵機構５と、ステアリングシャフト４および操舵機構５の間に設けられてこの間において回転を伝達するための軸継手としての中間軸ユニット６とを有している。
【０００９】
ステアリングシャフト４は、ステアリングコラム７の内部を挿通して、ステアリングコラム７により回転自在に支持されている。ステアリングコラム７はブラケット８を介して車体９に支持されている。ステアリングシャフト４の一方の端部にステアリングホイール３が連結されていて、回転自在に支持されている。ステアリングシャフト４の他方の端部に中間軸ユニット６が連結されている。中間軸ユニット６は、中間軸としての動力伝達軸１０と、中間軸ユニット６の両端部に設けられた自在継手１１，１２とを有している。
【００１０】
操舵機構５は、ピニオン軸１３と、自動車の左右方向（直進方向と直交する方向である。）に延びる転舵軸としてのラックバー１４と、ピニオン軸１３およびラックバー１４を支持するラックハウジング１５とを有している。ピニオン軸１３は、ピニオンを有し、このピニオンのピニオン歯１３ａと、ラックバー１４のラック歯１４ａとが互いに噛み合っている。ラックバー１４の各端部はそれぞれ、タイロッドおよびナックルアーム（図示せず）を介して対応する操向輪２に連結されている。
【００１１】
ステアリングホイール３が操舵されると、その操舵トルクがステアリングシャフト４等を介して操舵機構５に伝達される。これにより操向輪２が操舵される。
電動パワーステアリング装置１は、操舵トルクに応じて操舵補助力を得られるようになっている。すなわち、電動パワーステアリング装置１は、操舵トルクを検出するトルクセンサ１６と、制御部としてのＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１７と、操舵補助用の電動モータ１８と、歯車伝達装置としての減速機１９とを有している。本実施形態では、電動モータ１８および減速機１９は、ステアリングコラム７に関連して設けられている。
【００１２】
ステアリングコラム７は、コラムチューブ２０と、センサハウジング２１Ａと、減速機ハウジング２１Ｂとを有している。コラムチューブ２０の端部と、センサハウジング２１Ａと、減速機ハウジング２１Ｂとは、互いに固定されている。センサハウジング２１Ａがトルクセンサ１６を収容して支持している。減速機ハウジング２１Ｂは、電動モータ１８を支持し、減速機１９の後述する複数のギヤ２９，３０，３１，３２を収容している。
【００１３】
ステアリングシャフト４は、軸方向下部として、入力軸２２と、出力軸２３と、トーションバー２４とを有し、軸方向上部としての連結軸２５を有している。入力軸２２および出力軸２３は、トーションバー２４を介して同一の軸線上で互いに連結されている。入力軸２２は、操舵トルク入力軸であり、連結軸２５を介してステアリングホイール３に連なっている。出力軸２３は、中間軸ユニット６に連なっている。入力軸２２に操舵トルクが入力されたときに、トーションバー２４が弾性ねじり変形し、これにより、入力軸２２および出力軸２３が相対回転する。
【００１４】
トルクセンサ１６は、トーションバー２４を介する入力軸２２および出力軸２３間の相対回転変位量に基づいてトルクを検出し、トルク検出結果をＥＣＵ１７へ出力する。
ＥＣＵ１７は、上述の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、電動モータ１８を制御する。
ステアリングホイール３が操作されると、操舵トルクがトルクセンサ１６により検出され、トルク検出結果および車速検出結果等に応じて電動モータ１８が操舵補助力を発生させる。操舵補助力は、減速機１９を介して操舵機構５に伝達される。これとともに、ステアリングホイール３の動きも、操舵機構５に伝わる。その結果、車輪２が操舵されるとともに、操舵が補助される。
【００１５】
図２は、図１の減速機１９の正面図である。図１と図２を参照して、減速機１９は、平行軸伝達機構２６と、この平行軸伝達機構２６を収容する上述の減速機ハウジング２１Ｂとを備えている。減速機１９は、操舵補助用の電動モータ１８の出力回転を減速する。
平行軸伝達機構２６は、第１の軸であり且つ動力入力軸としての入力軸２７と、第２の軸としての中間軸２８と、第３の軸としての上述の出力軸２３と、これらの軸２７，２８，２３を支持する複数の軸受（図示せず）とを有している。平行軸伝達機構２６は、第１のギヤとしての入力ギヤ２９と、第２のギヤであり且つ中間ギヤとしての第１および第２の中間ギヤ３０，３１と、第３のギヤとしての出力ギヤ３２とを有している。平行軸伝達機構２６は、入力プーリ３３と、出力プーリ３４と、ベルト３５とを有している。
【００１６】
入力軸２７は、減速機ハウジング２１Ｂに軸受を介して回動自在に支持されている。中間軸２８および出力軸２３も、入力軸２７と同様に回動自在に支持されている。
入力軸２７には、入力ギヤ２９および入力プーリ３３が同行回転するように連結されている。具体的には、入力ギヤ２９と、入力プーリ３３と、入力軸２７とは、互いに別体で形成され、入力ギヤ２９および入力プーリ３３が、入力軸２７と一体回転するように、入力軸２７に固定されている。また、入力軸２７と、入力ギヤ２９と、入力プーリ３３との少なくとも２つが、一体に形成されていてもよい。入力軸２７は、軸継手（図示せず）を介して電動モータ１８の出力軸１８ａに、連動できるように連結されており、電動モータ１８により駆動される。
【００１７】
中間軸２８には、第１の中間ギヤ３０と、第２の中間ギヤ３１とがそれぞれ、中間軸２８に対して相対回転できるように嵌合されて、止め輪により中間軸２８の軸方向に係止されている。具体的には、中間軸２８と、第１の中間ギヤ３０と、第２の中間ギヤ３１とは、互いに別体で形成され、第１の中間ギヤ３０は、中間軸２８に相対回転自在に嵌合されている。また、第２の中間ギヤ３１は、中間軸２８に相対回転自在に嵌合されている。なお、中間軸２８と第１の中間ギヤ３０とが一体回転するように固定されることや、中間軸２８と第２の中間ギヤ３１とが一体回転するように固定されることも考えられる。
【００１８】
また、第１の中間ギヤ３０と第２の中間ギヤ３１とは、連結機構３６を介して互いに連結されている。連結機構３６は、両ギヤ３０，３１の間に所定の位相差を許容する状態でトルク伝達可能に連結している。
出力軸２３には、出力ギヤ３２および出力プーリ３４が同行回転するように連結されている。具体的には、出力軸２３と、出力ギヤ３２と、出力プーリ３４とは、互いに別体で形成され、出力ギヤ３２および出力プーリ３４が、出力軸２３と一体回転するように、出力軸２３に固定されている。また、出力軸２３と、出力ギヤ３２と、出力プーリ３４との少なくとも２つが、一体に形成されていてもよい。
【００１９】
入力ギヤ２９と、第１および第２の中間ギヤ３０，３１と、出力ギヤ３２とは、それぞれ金属、例えば鋼製の斜歯歯車からなる。入力ギヤ２９は、第１の中間ギヤ３０よりも小径である。第１の中間ギヤ３０は、第２の中間ギヤ３１よりも大径である。第２の中間ギヤ３１は、出力ギヤ３２よりも小径である。なお、互いに噛み合う少なくとも一対のギヤが平歯車である場合も考えられる。また、入力ギヤ２９と、第１の中間ギヤ３０と、第２の中間ギヤ３１と、出力ギヤ３２との少なくとも一部が、金属以外の材料、例えば合成樹脂材料により形成される場合も考えられる。また、第１および第２の中間ギヤ３０，３１が同径である場合も考えられる。
【００２０】
入力軸２７と、中間軸２８と、出力軸２３とは、互いに所定距離を隔てて、互いに平行に配置されている。駆動ギヤとしての入力ギヤ２９と、従動ギヤとしての第１の中間ギヤ３０とが、互いに噛み合っている。また、駆動ギヤとしての第２の中間ギヤ３１と、従動ギヤとしての出力ギヤ３２とが、互いに噛み合っている。このように、入力ギヤ２９および出力ギヤ３２は、第１および第２の中間ギヤ３０，３１を介して間接的に噛み合っている。入力ギヤ２９および出力ギヤ３２は、第１および第２の中間ギヤ３０，３１を介して連結されており、入力ギヤ２９および出力ギヤ３２が同じ回転方向に連動するようになっている。例えば入力ギヤ２９が時計回りＣＷ１に回転すると、第１および第２の中間ギヤ３０，３１は反時計回りＣＣＷ２に回転し、出力ギヤ３２は時計回りＣＷ３に回転する。逆に、入力ギヤ２９が反時計回りＣＣＷ１に回転すると、第１および第２の中間ギヤ３０，３１は時計回りＣＷ２に回転し、出力ギヤ３２も反時計回りＣＣＷ３に回転する。
【００２１】
入力プーリ３３と、出力プーリ３４とが、入力軸２７の軸方向に関して、互いに同じ位置に配置されており、ベルト３５を巻き掛けられている。
ベルト３５は、無端状の歯付きベルトである。これに伴い、入力プーリ３３および出力プーリ３４は、歯付きプーリとされている。ベルト３５が各プーリ３３，３４に巻き掛けられた状態で、ベルト３５と各プーリ３３，３４との歯同士が互いに噛み合っている。
【００２２】
入力プーリ３３は、相対的に小径である。出力プーリ３４は、相対的に大径である。入力プーリ３３と出力プーリ３４との間の減速比の値は、入力ギヤ２９と出力ギヤ３２との間の全体的な減速比と等しい値とされている。ここで、入力ギヤ２９と出力ギヤ３２との間の全体的な減速比としては、例えば、入力ギヤ２９および第１の中間ギヤ３０による減速比の値と、第２の中間ギヤ３１および出力ギヤ３２による減速比の値との積である。
【００２３】
入力プーリ３３と出力プーリ３４との回転中心軸線同士は、互いに平行に配置されている。ベルト３５は、入力プーリ３３および出力プーリ３４に順掛けで巻き掛けられている。これら両プーリ３３，３４はベルト３５を介して互いに連結され、同じ回転方向に連動するようになっている。例えば入力プーリ３３が時計回りＣＷ１に回転すると、出力プーリ３４も時計回りＣＷ３に回転する。逆に、入力プーリ３３が反時計回りＣＣＷ１に回転すると、出力プーリ３４も反時計回りＣＣＷ３に回転する。
【００２４】
図３は、図２の連結機構３６の断面図であり、図４のＳ３−Ｓ３断面を示す。図４は、図３のＳ４−Ｓ４断面を示す連結機構３６の断面図である。図５は、図３の連結機構３６の分解斜視図である。連結機構３６は、第１および第２の中間ギヤ３０，３１を互いに逆の回転方向に付勢する付勢部材３７と、第１および第２の中間ギヤ３０，３１の相対回動角度を規制する規制部材としての第１および第２の規制部材３８，３９とを有している。第１の規制部材３８は、第１の中間ギヤ３０に設けられている。第２の規制部材３９は、第２の中間ギヤ３１に設けられている。
【００２５】
付勢部材３７は、リングばねからなる。リングばねは、鋼製の線材が渦巻き状に巻かれた主体部３７ａと、第１の中間ギヤ３０に係止するための第１の係止部３７ｂと、第２の中間ギヤ３１に係止するための第２の係止部３７ｃとを有している。
第１の係止部３７ｂは、主体部３７ａの径方向内方側にある線材の端部が屈曲されてなり、主体部３７ａの渦巻きの中心軸線３７ｄが延びる方向の一方の向きに延びている。第２の係止部３７ｃは、主体部３７ａの径方向外方側にある線材の端部が屈曲されてなり、主体部３７ａの渦巻きの中心軸線３７ｄが延びる方向の上記一方の向きとは反対側となる他方の向きに延びている。
【００２６】
第１の中間ギヤ３０の側面３０ａには、付勢部材３７が収容される収容凹部３０ｂが形成されている。収容凹部３０ｂは、環状をなしている。収容凹部３０ｂ内には、係止部としての係止孔３０ｃが形成されている。この係止孔３０ｃに、第１の係止部３７ｂが嵌合状態で係止されている。また、第２の中間ギヤ３１の側面３１ａには、係止部としての係止孔３１ｃが形成されている。この係止孔３１ｃに、第２の係止部３７ｃが嵌合状態で係止されている。付勢部材３７の主体部３７ａが、弾性変形を受けた状態で、第１および第２の係止部３７ｂ，３７ｃが、対応する係止孔３０ｃ，３１ｃに係止されている。これにより、第１および第２の係止部３７ｂ，３７ｃを介して、付勢部材３７の弾性付勢力が第１および第２の中間ギヤ３０，３１へ作用している。その結果、第１および第２の中間ギヤ３０，３１が、互いに逆向きに相対回動するような付勢力を受けている。例えば、第１の係止部３７ｂは、時計回りＣＷ２へ第１の中間ギヤ３０を付勢する。第２の係止部３７ｃは、反時計回りＣＣＷ２へ第２の中間ギヤ３１を付勢する。
【００２７】
第１の規制部材３８は、第１の中間ギヤ３０の側面３０ａに設けられた起伏部としての凸部を形成している。側面３０ａには、固定孔３０ｄが形成されている。この固定孔３０ｄには、柱状部材としての第１の規制部材３８が圧入状態で固定されている。第１の規制部材３８は、側面３０ａから所定長さで突出している。第１の規制部材３８は、第２の規制部材３９と係合可能な第１および第２の係合部３８ａ，３８ｂを有している。第１および第２の係合部３８ａ，３８ｂは、第１の規制部材３８における、中間軸２８の周方向に関して互いに反対側にある両端に配置されている。
【００２８】
第２の規制部材３９は、第２の中間ギヤ３１の側面３１ａに設けられた起伏部としての凹部をなしている。この凹部に、第１の規制部材３８が嵌合し、凹部の周縁部に当接状態で係合するようになっている。凹部は、第２の中間ギヤ３１の側面３１ａに形成されており、第２の中間ギヤ３１の中心軸線を中心とした円弧状に延びる長孔からなる。なお、凹部は、長孔に代えて、第１の規制部材３８よりも大径の円形孔であってもよい。第２の規制部材３９は、第１の規制部材３８と係合可能な第１および第２の係合部３９ａ，３９ｂとを有している。第１および第２の係合部３９ａ，３９ｂは、第２の規制部材３９における、中間軸２８の周方向に関して互いに反対側にある両端に配置されている。
【００２９】
第１および第２の規制部材３８，３９が互いに係合することにより、第１および第２の中間ギヤ３０，３１の相対回動角度が所定範囲内に規制されるとともに、付勢部材３７の弾性変形量が規制され、また、動力伝達していないときの第１および第２の中間ギヤ３０，３１の相対角度位置が所定範囲内に規制されている。ここで、第１および第２の中間ギヤ３０，３１の相対回動角度が規制される所定範囲としては、第１および第２の規制部材３８，３９の第１の係合部３８ａ，３９ａ同士が互いに当接した状態と、第１および第２の規制部材３８，３９の第２の係合部３８ｂ，３９ｂ同士が互いに当接した状態との間の第１および第２の中間ギヤ３０，３１の相対移動の角度量として決まる。
【００３０】
例えば、動力伝達するときに、第１および第２の規制部材３８，３９の第１の係合部３８ａ，３９ａ同士が係合することにより、または第２の係合部３８ｂ，３９ｂ同士が係合することにより、両中間ギヤ３０，３１の相対移動が規制されるので、両中間ギヤ３０，３１間における動力伝達が確実になされる。また、伝達トルクが大きくなったときに、第１および第２の規制部材３８，３９の第１の係合部３８ａ，３９ａ同士が係合することにより、付勢部材３７の弾性変形量が所定量を超えて過大になることを防止している。これにより、付勢部材３７が底付き状態になることを防止でき、付勢部材３７に無理な負荷がかかることを防止できる。また、例えば動力伝達していないときに、第１および第２の規制部材３８，３９の第２の係合部３８ｂ，３９ｂ同士が係合する場合には、第１および第２の中間ギヤ３０，３１の相対角度位置を規制している。
【００３１】
トルク伝達していない状態では、対応する各ギヤ２９〜３２が互いに噛み合った状態で、各ギヤ２９〜３２の互いに対向し対をなす歯面間には、所定量の隙間が確保されている。これにより、トルクが作用したときに、トルクの向きに応じて相対向する歯面同士が互いに相対移動できるようにされている。この状態で、付勢部材３７は、所定の弾性変形量を付与されて、第１および第２の中間ギヤ３０，３１の間に介在している。また、第１および第２の規制部材３８，３９の第１の係合部３８ａ，３９ａ同士は、隙間を介して対向するとともに、第２の係合部３８ｂ，３９ｂ同士は、隙間を介して対向している。なお、第１および第２の規制部材３８，３９の第２の係合部３８ｂ，３９ｂは、互いに当接していてもよい。本実施形態では、動力伝達しない状態で、第２の係合部３８ｂ，３９ｂが、互いに隙間を介して対向する場合に則して説明する。
【００３２】
上述のように、入力ギヤ２９および出力ギヤ３２が、入力プーリ３３、出力プーリ３４およびベルト３５を介して連結された状態で、付勢部材３７が、第１および第２の中間ギヤ３０，３１を互いに逆向きの回転方向に付勢しているので、例えば動力伝達しない状態で、第１の中間ギヤ３０と入力ギヤ２９との互いに対向し対をなす歯面同士が互いに当接し、これとともに、第２の中間ギヤ３１と出力ギヤ３２との互いに対向し対をなす歯面同士が互いに当接している。そして、このように歯面同士が当接した状態が維持される。
【００３３】
図２と図３とを参照して、動力伝達するときには、入力軸２７から出力軸２３への動力伝達は、複数のギヤ２９，３０，３１，３２および連結機構３６を介する第１の経路と、プーリ３３，３４おベルト３５を介する第２の経路との少なくとも第２の経路を介してなされる。例えば、入力軸２７が時計回りＣＷ１に回動して動力伝達するときであって、トルクが所定値以下のときには、入力ギヤ２９と第１の中間ギヤ３０との相対向し対をなす歯面同士は互いに当接し、第１および第２の中間ギヤ３０，３１は弾性変形した付勢部材３７を介して連結され、第２の中間ギヤ３１と出力ギヤ３２の相対向し対をなす歯面同士が互いに当接している。これとともに、プーリ３３，３４およびベルト３５を介しても動力が伝達される。トルクが所定値を超えて大きくなると、第１および第２の規制部材３８，３９の第１の係合部３８ａ，３９ａ同士が当接することにより、第１および第２の中間ギヤ３０，３１間の動力伝達がなされる。また、入力軸２７が反時計回りＣＣＷ１に回動するときであって、トルクが所定値以下のときには、入力ギヤ２９と出力ギヤ３２とは、上述の第２の経路のみを介して動力伝達がなされる。トルクが所定値を超えて大きくなると、第１および第２の規制部材３８，３９の第２の係合部３８ｂ，３９ｂ同士が互いに当接することにより、第１および第２の中間ギヤ３０，３１間の動力伝達がなされる。
【００３４】
図２を参照して、このように本実施形態の減速機１９は、電動モータ１８の出力回転を減速するための平行軸伝達機構２６を備えている。この平行軸伝達機構２６は、互いに平行に配置された入力軸２７、中間軸２８および出力軸２３を含んでいる。入力軸２７には、入力ギヤ２９および入力プーリ３３が同行回転するように連結されている。出力軸２３には、出力ギヤ３２および出力プーリ３４が同行回転するように連結されている。中間軸２８には、入力ギヤ２９と噛み合う第１の中間ギヤ３０と、出力ギヤ３２と噛み合う第２の中間ギヤ３１とが設けられている。これら第１および第２の中間ギヤ３０，３１の間には、両ギヤ３０，３１の間に所定の位相差を許容する状態でトルク伝達可能に連結する連結機構３６が介在している。この連結機構３６は、第１および第２の中間ギヤ３０，３１を互いに逆の回転方向ＣＷ２，ＣＣＷ２に付勢する付勢部材３７を含んでいる。入力プーリ３３および出力プーリ３４は、ベルト３５を介して連結されるようにしている。
【００３５】
本実施形態によれば、付勢部材３７の付勢力によって、第１の中間ギヤ３０の歯面が入力ギヤ２９の対応する歯面に加圧されるように所定の回転方向（例えば本実施形態では、時計回りＣＷ２）に付勢されるとともに、第２の中間ギヤ３１の歯面が出力ギヤ３２の対応する歯面に加圧されるように所定の回転方向（例えば本実施形態では、反時計回りＣＣＷ２）に付勢されている。従って、減速機１９が動力伝達していないときに、出力軸２３からの逆入力（例えば路面からの突き上げ力）を受けても、各ギヤ２９〜３２間に歯打ち音を生じさせるような振動が発生し難い。
【００３６】
また、電動モータ１８の回転方向が切り換えられるときに、各ギヤ２９〜３２の回転方向が切り換わるに際して、対応するギヤ２９，３０（またはギヤ３１，３２）の一方が、これらのギヤのうちの他方における領域であって、互いの歯が噛み合わない遊び領域（例えば、ギヤ２９，３０の歯面同士が接し合わない状態となるときのギヤ２９，３０の歯面同士の隙間）を通過する場合がある。しかし、入力ギヤ２９および出力ギヤ３２が、プーリ３３，３４およびベルト３５を介して互いに連結されている。従って、対応するギヤ２９，３０（またはギヤ３１，３２）が上記遊び領域を通過するときに、両ギヤ間の相対速度が低減される。その結果、歯面間の衝突が緩和される結果、歯打ち音による異音の発生を防止することができる。また、電動モータ１８の回転方向が切り換えられるときには、対応するギヤ２９，３１が上記遊び領域を通過するときであっても、トルクが、連結機構３６、プーリ３３，３４およびベルト３５を介して伝達されるので、トルク伝達がスムーズになされる。さらに、平行軸伝達機構２６のギヤ２９〜３２として、動力伝達効率の高い平歯車や斜歯歯車を採用することが可能となる。
【００３７】
また、ベルト３５は、歯付きベルト３５を含み、上記入力プーリ３３および出力プーリ３４は、歯付きプーリを含むようにしている。この場合、入力プーリ３３および出力プーリ３４を介して、入力ギヤ２９および出力ギヤ３２を確実に連結できるので、相対向する対をなす歯面同士が当接した状態が確実に維持され、異音の発生を確実に防止できる。
また、本発明の電動パワーステアリング装置１は、操舵補助用の電動モータ１８の出力回転を上記減速機１９を用いて減速するようにしている。これにより、例えば、悪路を直進走行するときに異音の発生を抑制できる。操舵方向を切り換えるときには、電動モータ１８の回転方向の切り換えに伴う歯打ち音による異音の発生を防止することができる。また、操舵方向を切り換えるときには、上述のように、対応するギヤ２９〜３２の歯面同士が互いに当接していないときであっても、トルクがプーリ３３，３４およびベルト３５を介して伝達されるので、操舵補助力の応答性が向上し、ひいては操舵感が向上する。従って、低騒音で快適な操舵補助を実現することができる。
【００３８】
また、本実施形態の減速機１９では、異音の抑制に付勢部材３７を利用するので、互いに対向し対をなす歯面間の隙間量を小さな値に厳密に管理する従来の方法を採用せずに済む。従って、歯面間の隙間量を十分に確保することができるので、従来の方法では低温や高温状態で歯面間の隙間がなくなったり、隙間が過大になることがあったが、このようなことは本実施形態では生じない。操舵補助動作と異音の抑制効果を、広い温度範囲で確実に得ることができる。また、歯面間の隙間量の管理を厳しくせずに済むので、製造コストを低減できる。歯面間の遊びが許容されるので、動力伝達時にスムーズに噛み合うことができる結果、動力伝達効率を高くでき、また、噛み合い音の発生を抑制できる。
【００３９】
また、本実施形態について、以下のような変形例を考えることができる。以下の説明では、上述の実施形態と異なる点を中心に説明し、同様の構成については同じ符号を付して説明を省略する。
例えば、図６は、変形例としての連結機構３６の断面図であり、図７のＳ６−Ｓ６断面を示す。図７は、図６のＳ７−Ｓ７断面を示す連結機構３６の断面図である。図８は、図６の連結機構３６の分解斜視図である。連結機構３６の付勢部材３７は、コイルばねからなる。このコイルばねは、第１の中間ギヤ３０の側面３０ａに設けられた収容凹部３０ｂに収容されている。収容凹部３０ｂは、中間ギヤ３０と同心の円弧状に延びる長孔からなる。この長孔は、第１の中間ギヤ３０の径方向に関して、幅が広い第１の部分と、幅が狭い第２の部分とを有する。コイルばねは、第１の中間ギヤ３０の周方向に関して、収容凹部３０ｂの第２の部分の全体にわたって配置され、コイルばねの端部が収容凹部３０ｂの第１の部分へ延び出している。コイルばねは、収容凹部３０ｂ内で弾力的に伸縮できるようになっている。コイルばねの一方の端部の第１の係止部３７ｂは、収容凹部３０ｂの受け部としての第２の部分の端部であって第１の部分から遠い側の端部により受けられている。また、コイルばねの他方の端部にある第２の係止部３７ｃは、収容凹部３０ｂの第１の部分内において、受け部材としての第２の規制部材３９により受けられている。
【００４０】
付勢部材３７が、圧縮弾性変形を受けた状態で、第２の規制部材３９と収容凹部３０ｂの受け部との間に介在している。これにより、付勢部材３７の弾性付勢力が第１および第２の中間ギヤ３０，３１へ作用している。その結果、第１および第２の中間ギヤ３０，３１が、互いに逆向きに相対回動するような付勢力を受けている。例えば、第１の係止部３７ｂは、時計回りＣＷ２へ第１の中間ギヤ３０を付勢する。第２の係止部３７ｃは、反時計回りＣＣＷ２へ第２の中間ギヤ３１を付勢する。
【００４１】
第１の規制部材３８は、第１の中間ギヤ３０の側面３０ａに設けられた起伏部としての凹部としての上述の収容凹部３０ｂの第１の部分により形成されている。この第１の部分に、第２の規制部材３９が嵌合している。収容凹部３０ｂの長手方向の両端にある周縁部に、第２の規制部材３９が当接状態で係合するようになっている。
第２の規制部材３９は、第２の中間ギヤ３１の側面３１ａに設けられた起伏部としての凸部を形成している。側面３１ａには、固定孔３１ｄが形成されている。この固定孔３１ｄには、柱状部材としての第２の規制部材３９が圧入状態で固定されている。第２の規制部材３９は、側面３１ａから所定長さで突出している。第１の中間ギヤ３０（第２の中間ギヤ３１でもよい。）の径方向に関して、第２の規制部材は、収容凹部３０ｂの第１の部分の幅寸法よりも小さくされ、且つ収容凹部３０ｂの第２の部分の幅寸法よりも大きくされ、第２の部分の内部に進入できないようにされている。
【００４２】
また、電動パワーステアリング装置としては、上述のコラムタイプの電動パワーステアリング装置１の他、ピニオンタイプやラックタイプの電動パワーステアリング装置であってもよい。ここで、コラムタイプでは、減速機１９の出力ギヤ２３がステアリングコラム７に支持されたステアリングシャフト４と一体化される。また、ピニオンタイプでは、出力ギヤが操舵機構のピニオン軸に一体回転する。ラックタイプでは、出力ギヤがラックバーを直線移動するように駆動するためのねじ機構の雌ねじ部材と一体回転する。その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【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る。
【図２】図１の減速機の正面図である。
【図３】図２の連結機構の断面図であり、図４のＳ３−Ｓ３断面を示す。
【図４】図３のＳ４−Ｓ４断面を示す連結機構の断面図である。
【図５】図３の連結機構の分解斜視図である。
【図６】連結機構の変形例の断面図でありり、図７のＳ６−Ｓ６断面を示す。
【図７】図６のＳ７−Ｓ７断面を示す連結機構の断面図である。
【図８】図６の連結機構の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００４４】
１…電動パワーステアリング装置、１８…電動モータ、１９…減速機、２３…出力軸、２６…平行軸伝達機構、２７…入力軸、２８…中間軸、２９…入力ギヤ、３０…第１の中間ギヤ、３１…第２の中間ギヤ、３２…出力ギヤ、３３…入力プーリ（歯付きプーリ）、３４…出力プーリ（歯付きプーリ）、３５…ベルト（歯付きベルト）、３６…連結機構、３７…付勢部材、ＣＷ２，ＣＣＷ２…回転方向
【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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