(57)【要約】【課題】歯打ち音や異音を低減することができる、簡単な構成の電動パワーステアリング装置を提供すること。【解決手段】補助操舵力用のモータ２と、２つの軸受４ａ，４ｂにより支持され、モータ軸にスプライン嵌合した回転軸３と、操舵力を伝達するための出力軸６と、回転軸３と一体的に形成されたウォーム５と該ウォームと噛み合うように出力軸６と一体的に形成されたウォームホイール７とを含む減速機構とから成り、モータ２の補助操舵力をウォームギヤ機構を介して出力軸６に伝達する電動パワーステアリング装置において、回転軸３には、モータ２から離れた側の軸受４ａに軸支される部分の軸周りに設けられた環状溝３ｂに弾性部材から成るＯ−リング９が、軸外周面から所定高さ突出する形で嵌め込まれている。【選択図】図１
2009286228.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに取り付けられ、補助操舵力用のモータと、
前記ハウジングに配設された２つの軸受により支持され、該モータの軸にスプライン嵌合した回転軸と、
前記ハウジングの所定位置に軸支され、操舵力を伝達するための出力軸と、
該回転軸と一体的に形成されたウォームと前記ウォームと噛み合うように前記出力軸と一体的に形成されたウォームホイールとを含む減速機構とから成り、
前記モータの補助操舵力を前記ウォームギヤ機構を介して前記出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、
前記回転軸には、前記モータから離れた側の前記軸受に軸支される部分の軸周りに環状溝が設けられ、この環状溝に、弾性部材から成るＯ−リングが、軸外周面から所定高さ突出する形で嵌め込まれてい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、ウォームに予圧機構を備えた電動パワーステアリング装置において、特に、この部分に発生する異音の低減を図った電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置のウォームホイール減速機構においては、通常、ウォームとウォームホイールの各々の噛み合い半径を加えた軸距離に対して、ハウジングのギヤ収納軸とモータの出力軸との軸距離は同距離に設定されている。
このため、設定されたバックラッシュ(遊び)に加えて各々の加工バラツキに起因するバックラッシュも発生する。
【０００３】
このバックラッシュは、車両が悪路を走行する際、歯打ち音による不快感を運転手に与え、商品価値を損なうものとなっていた。
【０００４】
この対策として、ギヤの精度を高めることにより、バックラッシュを極力小さく設定したり、あるいは、特許文献１に示されているように、ウォームとその軸受間に弾性体を設けて振動を吸収する等の方法が取られていた。
【０００５】
また、特許文献２においては、ウォーム軸を、ウォーム軸収容部に設けた長円形の軸孔（ウォームホイール側に偏心している）に、軸受を介して支持し、この軸孔の内周面に同心に形成した円形溝にＯ−リング状の弾性部材を設け、この弾性部材により軸受をウォームホイール側に付勢して、バックラッシュを除去する動力伝達装置が開示されている。
【０００６】
さらに、ウォームをウォームホイール方向に予圧し、バックラッシュをなくす方法としては、例えば、ウォーム軸端の軸受の外輪とギヤハウジング間に設けられた弾性体を変形させることにより予圧力を発生するもの等が知られている。
【特許文献１】特開平11−43062号公報
【特許文献２】特開平10−281235号公報
【特許文献３】再表2003−047948号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の上記電動パワーステアリング装置の内、特許文献２の構成においては、軸受が移動する際に、ウォーム軸収容部が磨耗し易いといった不具合や、弾性部材によってウォーム軸を付勢した際に、モータ軸に対してウォーム軸が芯ずれを起こし易い等の問題点があった。
【０００８】
また、後者の弾性体を変形させて予圧力を発生するものについては、弾性体の変形量は、ハウジングの内径と負荷荷重により決定する転がり軸受の外径から決まり、そのスペース上の制約から微小変形せざるを得ず、且つ、ハウジングの加工バラツキや噛み合いの振れによるウォーム端の微小変位によりウォームの予圧力が大きく変化してしまうので、期待される予圧力を確保することが困難という問題点があった。この予圧力が大き過ぎると、作動力が悪化して操舵中立時のフィーリングの悪化を招き、逆に小さ過ぎると、ギヤ打音が発生してしまう。
【０００９】
このように、従来の技術では、ギヤの磨耗等によりウォームとウォームホイールの軸芯間の距離が変化した場合にも、ウォームの微小変位により予圧力は変化し、安定した予圧力を確保するのは困難であった。
【００１０】
そこで、特許文献３においては、モータから離れた方の軸受に軸支される回転軸の軸端部に、ウォームを噛み合い方向へ付勢する弾性部を設け、且つ前記軸受は緩衝部材を介して回転軸をゆるく内嵌する構成が示されている。これにより、予圧を発生させる初期の偏芯量を大きく取ることができるので、ハウジングの加工バラツキや噛み合いの振れによるウォーム端の微小変位があってもウォームの予圧力を一定に保つ点で効果がある。
【００１１】
しかし、モータの補助操舵力をモータ軸とウォーム軸のスプライン嵌合により伝達する構成で、ウォームをウォームホイール側に押し付ける予圧機構を持つ場合は、ウォームの回転方向、予圧方向、及び軸方向の複合的な動きによって、スプライン部分で異音が発生するという問題点もあった。
【００１２】
そこで、本発明は、上述した従来の問題点を解消して、バックラッシュの存在を無くし、補助操舵力の伝達性能を損なうことなく、歯打ち音、特にスプライン嵌合部で発生する異音を低減することができる、簡単な構成の電動パワーステアリング装置を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を達成するために、本発明では、ハウジングに取り付けられ、補助操舵力用のモータと、前記ハウジングに配設された２つの軸受により支持され、該モータの軸にスプライン嵌合した回転軸と、前記ハウジングの所定位置に軸支され、操舵力を伝達するための出力軸と、該回転軸と一体的に形成されたウォームと前記ウォームと噛み合うように前記出力軸と一体的に形成されたウォームホイールとを含む減速機構とから成り、前記モータの補助操舵力を前記ウォームギヤ機構を介して前記出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記回転軸には、前記モータから離れた側の前記軸受に軸支される部分の軸周りに環状溝が設けられ、この環状溝に、弾性部材から成るＯ−リングが、軸外周面から所定高さ突出する形で嵌め込まれていることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
上記のように、回転軸の、モータから離れた側の軸受部分にＯ−リングを有するので、ウォームはウォームホイール方向へ予圧されて、バックラッシュが極力抑えられ、発生する歯打ち音を低減することができる。
【００１５】
それと共に、回転軸の予圧方向の動きや軸方向の動きもかなり抑制されたものとなるので、モータ駆動時にスプライン嵌合部で発生する異音を大幅に低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明の電動パワーステアリング装置を示す部分断面図、図２は、図１の電動パワーステアリング装置のＡ部分を示す部分拡大図である。
【００１８】
図１において、ハウジング１に固定されたモータ２のモータ軸２ａに回転軸３がスプライン嵌合されている。この回転軸３と一体的に樹脂製のウォーム(ギヤ部)５が形成されており、その軸両端部は軸受４ａ,４ｂに各々軸支されている。軸受４ａ,４ｂはハウジング１に内嵌・固定されている。モータ２側の軸受４ａの内輪の軸方向反モータ側には隣接して略リング形状の弾性部材１０ａが外嵌配置され、また軸受４ａの内輪の軸方向モータ側には隣接して略リング形状の弾性部材１０ｂが回転軸３に外嵌固定された止輪１１上に外嵌配置されている。これらの弾性部材１０ａ、１０ｂは回転軸３および止輪１１上に形成された肩部により拡がりを規制されていて弾性により軸受４ａを軸方向に挟持している。したがって、回転軸３は軸受４ａに対して軸方向に弾性により僅かに変位可能である。軸受４ａの内輪の径方向内側において、回転軸３に形成された環状溝内にはＯ−リングが配置されていて軸受４ａはこのＯ−リングを介して回転軸３を弾性支持している。
【００１９】
一方、出力軸６は、これと一体的に樹脂製のウォームホイール７が形成され、ウォーム５と噛み合うように、ハウジング１の所定位置に回転自在に支持されている。
【００２０】
回転軸３のモータ２とは反対側の縮径端部３ａは、図２にも示すように、筒形状の軸受支持部材８を介して軸受４ｂに軸支されている。軸受支持部材８は軸受４ｂの内輪に内嵌・固定され、回転軸３の縮径端部３ａは弾性部材から成るＯ−リング９を介して軸受支持部材８にゆるく内嵌している。この軸受支持部材８にゆるく内嵌する回転軸３の外周面の一部には環状溝３ｂが形成され、この環状溝３ｂにＯ−リング９が前記外周面から所定高さ突出する形で嵌め込まれている。軸受支持部材８の軸方向幅は、軸受４ｂの軸方向幅よりも大きく設定されている。
【００２１】
なお、本実施形態において、回転軸３はモータ軸心よりもややウォームホイール側に偏心して配置されている。したがって、回転軸３ａは軸受支持部材８の内周面に対して、Ｏ−リング９を介して弾性的にゆるく内嵌する形になっており、ウォーム５をウォームホイール７側へ予圧すると共に、回転軸３のわずかな変位を弾性的に許容可能な構成になっている。この軸受４ｂ、軸受支持部材８、円形溝３ｂ、Ｏ−リング９により予圧機構が構成されている。
【００２２】
上記構成において、モータ２の駆動力がスプライン嵌合を介して回転軸３に伝達され、ウォーム５とウォームホイール７の噛み合いにより出力軸６が回転する。このようにして、モータ２の補助操舵力が出力軸に伝達され、図示しない前輪の操舵が行われる。
【００２３】
この時、ウォーム５は、ウォームホイール７に対してＯ−リング９の弾性力により予圧されているので、バックラッシュを低減することができるが、図２に示すように、回転軸３の予圧方向Ｂの変位可能量は、Ｏ−リング９の構造上微小範囲となっている。このため、回転軸３の予圧方向Ｂの動きは抑制されたものとなる。
【００２４】
同時に、Ｏ−リング９の弾性力と軸受支持部材８の内周面におけるＯ−リング９による摩擦力から、回転軸３の軸方向Ｃの動きもかなり抑制されたものとなる。
【００２５】
このため、モータ駆動時に、歯打ち音を低減することができると共に、スプライン嵌合部で生じる予圧方向Ｂ、軸方向Ｃ、及び回転方向Ｄの複合的な動きが抑制され、ここで発生する異音を低減することができる。
【００２６】
尚、上記実施形態においては、回転軸３の端部３ａを軸受４ｂで軸支するのに、軸受支持部材８を介在させた構成としているが、これは、設置スペースの関係上、モータ２から離れた側の軸受４ｂは小さなものを用いる必要があり、この軸受４ｂの軸方向幅より大きい軸方向幅を有する軸受支持部材を用いることにより、端部３ａを軸支した際の安定性を向上させるという役目を果たしている。
【００２７】
しかし、この構成に限らず、軸受支持部材８を介在させずに、軸受４ｂが回転軸３の端部３ａを直接支持する構成であっても良い。但し、この場合は、軸受４ｂの軸方向幅をやや大きめに設定するのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の電動パワーステアリング装置を示す部分断面図である。
【図２】図１の電動パワーステアリング装置のＡ部分を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    ハウジング
２    モータ
２ａ  モータ軸
３    回転軸
３ａ  縮径端部
３ｂ  環状溝
４ａ  軸受（モータ側）      
４ｂ  軸受（反モータ側）
５    ウォーム
６    出力軸
７    ウォームホイール
８    軸受支持部材
９    Ｏ−リング
１０  弾性部材
【図１】
2009286228.tif 000003
【図２】
2009286228.tif 000004