(57)【要約】      （修正有）【課題】歯打ち音の発生を抑制しつつコストダウンを図る上で有利な操舵補助装置のウォーム支持構造を提供する。【解決手段】ウォーム１０の軸部１００６にはインナーブッシュ２２が嵌合され、このインナーブッシュ２２がベアリング２４およびアウターブッシュ２６を介してハウジング１４のブッシュ装着部で回転可能に支持されている。アウターブッシュ２６は弾性材料からなり、同芯的関係にある外周円筒面と内周円筒面を有している。外周円筒面に溝３０が形成され、溝３０によりアウターブッシュ２６は、溝３０が形成されていない略々半周部分である高剛性部分２６Ａと、溝３０が形成されている略々半周部分である低剛性部分２６Ｂとを有している。アウターブッシュ２６は、低剛性部分２６Ｂがウォームホイール１２の側に向けられブッシュ装着用円筒面に嵌合されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォームホイールに噛合するウォームの両端の軸部がハウジング内に支持された操舵補助装置のウォーム支持構造において、
前記両端の軸部のうちの一方の軸部は、前記ハウジングに形成されたブッシュ装着部に装着された第１のブッシュと、前記第１のブッシュと前記一方の軸部との間に介装されたベアリングとを介して支持され、
前記第１のブッシュは弾性材料で形成され、
前記ブッシュ装着部は、ブッシュ装着用円筒面を有し、
前記第１のブッシュは、前記ブッシュ装着用円筒面に嵌合する外周円筒面と、前記ベアリングを支持する内周円筒面とを有し、前記外周円筒面と前記内周円筒面とは同芯的関係にあり、
前記第１のブッシュは、前記外周円筒面の略々半周にわたって溝が延在形成されることにより、該溝が形成されていない略々半周部分である高剛性部分と、該溝が形成されている略々半周部分である低剛性部分とを有しており、
前記第１のブッシュは、前記低剛性部分が前記ウォームホイールの側に向けられて前記ブッシュ装着用円筒面に嵌合されている、
ことを特徴とする操舵補助装置のウォーム支持構造。
【請求項２】
前記外周円筒面は、前記第１のブッシュの軸方向に沿った幅を有し、
前記溝部は、前記外周円筒面の幅方向の中央に形成され周方向に延在している、
ことを特徴とする請求項１記載の操舵補助装置のウォーム支持構造。
【請求項３】
前記第１のブッシュと前記ブッシュ装着部とに、互いに係合可能で係合することで前記第１のブッシュの周方向の回転を阻止する回転阻止用係合部が設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の操舵補助装置のウォーム支持構造。
【請求項４】
前記第１のブッシュの軸方向の両端にそれぞれ端面が位置しており、
前記一方の軸部の端部寄りに位置する前記端面側の前記内周円筒面の端部に、半径方向内側に突出しつつ周方向に延在する鍔部が設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の操舵補助装置のウォーム支持構造。
【請求項５】
前記第１のブッシュの軸方向の両端にそれぞれ端面が位置しており、
前記一方の軸部の端部寄りに位置する前記端面側の前記内周円筒面の端部に、半径方向内側に突出しつつ周方向に延在する第１鍔部が設けられ、
前記第１鍔部が設けられた箇所と反対に位置する前記端面側の前記内周円筒面の端部に、前記第１鍔部よりも小さい突出寸法で半径方向内側に突出しつつ周方向に延在する第２鍔部が設けられている、
ことを特徴とする請求項１記載の操舵補助装置のウォーム支持構造。
【請求項６】
前記第２鍔部が設けられた箇所に位置する前記端面の内周部に、半径方向内側に至るにつれて前記第１鍔部側に変位する傾斜面が設けられている、
ことを特徴とする請求項５記載の操舵補助装置のウォーム支持構造。
【請求項７】
前記ウォームは、前記両端の軸部の間に歯部を有し、
前記ウォームの両端の軸部にそれぞれ第２のブッシュと第３のブッシュとが嵌合され、
前記第２のブッシュは前記ベアリングにより支持されており、
前記第３のブッシュは前記ベアリングとは別のベアリングにより支持されており、
前記第２のブッシュと前記第３のブッシュの前記歯部寄りの箇所に半径方向外方に環状に拡がる鍔部が形成され、
前記ウォームの組み付け時に前記第２ブッシュと前記第３のブッシュの前記鍔部は、前記ハウジングと前記ベアリングを介して前記ウォームの軸方向に締め付けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至６に何れか１項記載の操舵補助装置のウォーム支持構造。
【請求項８】
前記ウォームは、前記両端の軸部の間に歯部を有し、
前記ウォームの両端の軸部にそれぞれ第２のブッシュと第３のブッシュとが嵌合され、
前記第２のブッシュは前記ベアリングにより支持されており、
前記第３のブッシュは前記ベアリングとは別のベアリングにより支持されており、
前記第２のブッシュの前記歯部寄りの箇所に半径方向外方に環状に拡がる鍔部が形成され、
前記第３のブッシュは筒状を呈し、前記第３のブッシュの前記歯部寄りの箇所に、前記第３のブッシュの半径方向外側で環状に拡がる前記第３のブッシュとは別の部材で構成された環板状のばね部材が配置され、
前記ウォームの組み付け時に前記第２のブッシュの前記鍔部および前記ばね部材は、前記ハウジングと前記ベアリングを介して前記ウォームの軸方向に締め付けられている、
ことを特徴とする請求項１乃至６に何れか１項記載の操舵補助装置のウォーム支持構造。
【請求項９】
弾性材料で形成され、
互いに同芯的関係にある外周円筒面と内周円筒面とを有し、
前記外周円筒面の略々半周にわたって溝が延在形成されることにより、該溝が形成されていない略々半周部分である高剛性部分と、該溝が形成されている略々半周部分である低剛性部分とを有している、
ことを特徴とするブッシュ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車の操舵補助装置に関し、より詳細には操舵補助装置のウォーム支持構造およびそれに用いるブッシュに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の操舵補助装置として、例えば、電動パワーステアリング装置が従来から提供されている。
この種の電動パワーステアリング装置では、電動モータの出力をウォームおよびウォームホイールを介して減速して操舵機構に伝達し、ステアリング操作をトルクアシストするようにしている。
一方、ウォームとウォームホイールとの噛み合いにはバックラッシが必要となるが、走行時にこのバックラッシに起因した歯打ち音（ラトル音）が発生する。
【０００３】
そこで従来では、ウォームを回転可能支持するベアリングを、板ばねを介してハウジングで支持し、板ばねによりウォームをウォームホイール方向に付勢し、歯打ち音の発生を抑制するようにしている（特許文献１〜４参照）。
【特許文献１】特開２００６−１７５８９１
【特許文献２】特許第３７８８５７６
【特許文献３】特許第３９５１９１３
【特許文献４】特開２００２−９６７４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成では、ベアリングとして高い精度のものが必要となり、また、板ばねには特殊な材料を必要とするため、自動車の操舵補助装置のコストダウンを図る上で不利があった。
本発明はかかる事情に鑑み成されたものであり、本発明の目的は、歯打ち音の発生を抑制しつつコストダウンを図る上で有利な操舵補助装置のウォーム支持構造およびそれに用いるブッシュを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明は、ウォームホイールに噛合するウォームの両端の軸部がハウジング内に支持された操舵補助装置のウォーム支持構造において、前記両端の軸部のうちの一方の軸部は、前記ハウジングに形成されたブッシュ装着部に装着された第１のブッシュと、前記第１のブッシュと前記一方の軸部との間に介装されたベアリングとを介して支持され、前記第１のブッシュは弾性材料で形成され、前記ブッシュ装着部は、ブッシュ装着用円筒面を有し、前記第１のブッシュは、前記ブッシュ装着用円筒面に嵌合する外周円筒面と、前記ベアリングを支持する内周円筒面とを有し、前記外周円筒面と前記内周円筒面とは同芯的関係にあり、前記第１のブッシュは、前記外周円筒面の略々半周にわたって溝が延在形成されることにより、該溝が形成されていない略々半周部分である高剛性部分と、該溝が形成されている略々半周部分である低剛性部分とを有しており、前記第１のブッシュは、前記低剛性部分が前記ウォームホイールの側に向けられて前記ブッシュ装着用円筒面に嵌合されていることを特徴とする。
また、本発明のブッシュは、弾性材料で形成され、互いに同芯的関係にある外周円筒面と内周円筒面とを有し、前記外周円筒面の略々半周にわたって溝が延在形成されることにより、該溝が形成されていない略々半周部分である高剛性部分と、該溝が形成されている略々半周部分である低剛性部分とを有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の操舵補助装置のウォーム支持構造およびブッシュによれば、ウォームの一端を支持するベアリングとハウジングとの間に介装したブッシュの弾性変形を利用してウォームの軸心の微小移動を可能にしている。
そしてこのブッシュは、ベアリングとハウジングとの間の空間を充填するようにして装着されるため、ウォームの軸心をウォームホイールに対して相対的に移動させることに伴う異音の発生が確実に防止される。
また、操舵補助装置の作動中にウォームホイールの歯面からウォームの歯面へ作用する衝撃力がアウターブッシュの変形によって緩衝されるため、ウォームホイールの歯面とウォームの歯面との衝突による歯打ち音も小さく抑えられると共に、ウォームを支持するベアリングには、ウォームの軸方向に予圧が与えられているので、ベアリングのガタをなくし得、ガタに起因する異音の発生を防止することができる。
また、ハウジングに形成するブッシュ装着部は円筒形状の孔であり、ブッシュは同心的な円筒形状の外周面及び内周面を有するものであるため、より高精度の構成部品をより低コストで製造することができ、低コストで高精度の組立てを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下に本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図１は操舵補助装置の要部断面図、図２はモータの動力が入力される側のウォームの一端の支持構造の説明図、図３は本発明が適用されたウォームの他端の支持構造の説明図、図４はインナーブッシュ、ベアリング、アウターブッシュの説明図、図５はアウターブッシュの側面図を示す。
自動車の操舵補助装置８である電動パワーステアリング装置では、操舵補助用のモータの動力が、ウォーム１０およびウォームホイール１２を介して減速され操舵機構に伝達される。
操舵補助装置８はウォーム１０を回転可能に支持するハウジング１４を有している。
ウォーム１０は、歯部１００２と、歯部１００２の両端の軸部１００４、１００６とを有している。
図２に示すように、モータの動力が入力される側のウォーム１０の軸部１００４には、その外周面に第３のブッシュとしての、例えばポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの合成樹脂製のインナーブッシュ１６が嵌合されており、該ウォーム１０は、このインナーブッシュ１６の外周面に圧入嵌合されるとともにハウジング１４の軸受部２０に固定されたベアリング１８に回転可能に支持されている。
インナーブッシュ１６は、筒部１６０２と該筒部１６０２の一方の端部に半径方向外方に環状に拡がるように形成された鍔部１６０４とを有しており、鍔部１６０４は、該インナーブッシュ１６が軸部１００４の外周面に嵌合された際、軸部１００４に設けられたフランジ１０１０に当接して配されている。
ベアリング１８のインナーレースは、インナーブッシュ１６の筒部１６０２の外周面に圧入嵌合され、ベアリング１８のアウターレースは、ハウジング１４の軸受部２０に嵌合固定されている。
【０００８】
図３及び図４に示すように、ウォーム１０の他方の軸部１００６には、その外周面に嵌合固定された第２のブッシュとしての例えばポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの合成樹脂製あるいは天然ゴム、合成ゴム、ポリウレタンゴム、アクリルゴム、ポリエステルエラストマーなどの弾性材料製のインナーブッシュ２２と、該インナーブッシュ２２の外周面に嵌合されたベアリング２４と、該ベアリング２４の外周面を囲繞してハウジング１４のブッシュ装着部２８に固定された第１のブッシュとしての例えば、天然ゴム、合成ゴム、ポリウレタンゴム、アクリルゴム、ポリエステルエラストマーなどの弾性材料製のアウターブッシュ２６とが配されており、該ウォーム１０は、該インナーブッシュ２２とアウターブッシュ２６との間に嵌合されたベアリング２４に回転可能に支持されている。
インナーブッシュ２２は、筒部２２０２と該筒部２２０２の一方の端部に半径方向外方に環状に拡がるように形成された鍔部２２０４とを有しており、該鍔部２２０４は、該インナーブッシュ２２が軸部１００６の外周面に嵌合された際、軸部１００６に設けられたフランジ１０１２に当接して配されている。
ウォーム１０がハウジング１４に組み付けられると、ウォーム１０の両端の軸部１００４及び１００６の外周面に夫々嵌合固定されたインナーブッシュ１６及び２２の鍔部１６０４及び２２０４は、それぞれウォーム１０の軸方向に締め代を有しているので、ベアリング１８及び２４に鍔部１６０４及び２２０４とフランジ１０１０及び１０１２との間で予圧を与えることができ、結果としてベアリング１８及び２４のガタをなくし得、ガタに起因する異音の発生を防止することができる。
なお、本実施の形態においては、インナーブッシュ１６の鍔部１６０４にウォーム１０の軸方向の締め代を有している例を説明したが、図６に示すように、インナーブッシュ１６の筒部１６０２と鍔部１６０４を夫々別体にて形成し、鍔部１６０４にウェーブワッシャ（波座金）、スプリングワッシャ（ばね座金）、皿バネ等のバネ部材を使用することもできる。
【０００９】
ブッシュ装着部２８は、ブッシュ装着用円筒面２８０２と、環状の端面２８０４とを有している。
ウォームホイール１２と反対に位置するブッシュ装着用円筒面２８０２の箇所には、アウターブッシュ２６の周方向の回転を阻止するための回転阻止用係合部（係合凹部）２８０６が設けられている。
【００１０】
アウターブッシュ２６は、ブッシュ装着用円筒面２８０２に嵌合する外周円筒面２６０２と、ベアリング２４を支持する内周円筒面２６０４とを有し、外周円筒面２６０２と内周円筒面２６０４とは同芯的関係にある。
なお、より詳細には、ベアリング２４のインナレースはインナーブッシュ２２の筒部２２０２に嵌合され、ベアリング２４のアウタレースがアウターブッシュ２６の内周円筒面２６０４に嵌合されて配設されている。
【００１１】
アウターブッシュ２６の外周円筒面２６０２には、その略々半周にわたって溝３０が延在形成されている。
この溝３０によりアウターブッシュ２６は、溝３０が形成されていない略々半周部分である高剛性部分２６Ａと、溝３０が形成されている略々半周部分である低剛性部分２６Ｂとを有している。
本実施の形態では、アウターブッシュ２６は均一寸法の厚さ（ここでいう厚さとは、ウォームの軸心方向における寸法のことである）を有し、外周円筒面２６０２は、アウターブッシュ２６の厚さと同じ均一寸法の幅を有し、言い換えると、外周円筒面２６０２はアウターブッシュ２６の軸方向に沿った幅を有し、溝３０は、外周円筒面２６０２の幅方向の中央で周方向に延在形成されている。
【００１２】
また、アウターブッシュ２６には、ブッシュ装着部２８の回転阻止用係合部（係合凹部）２８０６に係合し、係合することでアウターブッシュ２６の周方向の回転を阻止する回転阻止用係合部（係合凸部）２６０６が設けられている。
回転阻止用係合部（係合凸部）２６０６は、本実施の形態では、外周円筒面２６０２に形成されている。
【００１３】
また、アウターブッシュ２６の厚さ方向の両端にそれぞれ端面が位置しており、軸部１００６の端部寄りに位置する端面側の内周円筒面２６０４の端部に、半径方向内側に突出しつつ周方向に延在する第１鍔部２６１０が設けられている。
また、第１鍔部２６１０が設けられた箇所と反対に位置する端面側の内周円筒面２６０４の端部に、第１鍔部２６１０よりも小さい突出寸法で半径方向内側に突出しつつ周方向に延在する第２鍔部２６１２が設けられている。
さらに、第２鍔部２６１２が設けられた箇所に位置する端面の内周部に、半径方向内側に至るにつれて第１鍔部２６１０側に変位する傾斜面２６１４が設けられ、ベアリング２４のアウタレースの内周円筒面２６０４への装着が円滑になされるように図られている。
【００１４】
そして、アウターブッシュ２６は、低剛性部分２６Ｂがウォームホイール１２の側に向けられてブッシュ装着用円筒面２８０２に嵌合されて配設されている。
【００１５】
本実施の形態によれば、次のような効果が奏される。
（１）ウォーム１０の軸心がウォームホイール１２に接近離間する方向に微小移動可能であるようにウォーム１０を支持するための構造が、従来構造のように摺動部や間隙確保部を有するものではなく、ウォーム１０の一端１００６を支持するベアリング２４とハウジング１４との間に介装したアウターブッシュ２６の弾性変形を利用してウォーム１０の軸心の微小移動を可能にしている。
このアウターブッシュ２６は、ベアリング２４とハウジング１４との間の空間を充填するようにして装着されるため、ウォーム１０の軸心をウォームホイール１２に対して相対的に移動させることに伴う異音の発生が確実に防止される。
また、操舵補助装置８の作動中にウォームホイール１２の歯面からウォーム１０の歯面へ作用する衝撃力がアウターブッシュ２６の変形によって緩衝されるため、ウォームホイール１２の歯面とウォーム１０の歯面との衝突による歯打ち音も小さく抑えられる。
（２）ハウジング１４に形成するブッシュ装着部２８は円筒形状の孔部であり、アウターブッシュ２６は同心的な円筒形状の外周面２６０２及び内周面２６０４を有するものであるため、従来の構造のように非円筒形状の装着部や非円筒形状の部品を用いる場合と比べて、より高精度の構成部品をより低コストで製造することができる。
また、組立ては、円筒形状のベアリング２４のアウタレースをアウターブッシュ２６の円筒形状の内周面２６０４に嵌合し、そして、アウターブッシュ２６の円筒形状の外周面２６０２をハウジング１４の円筒形状のブッシュ装着部２８に嵌合することでなされるが、このような円筒面どうしの嵌合に際しては、自動的に高精度の芯出しが達成されるため、低コストで高精度の組立てを行うことができる。
（３）用いるアウターブッシュ２６は、略々半周の高剛性部分２６Ａと、略々半周の低剛性部分２６Ｂとを有する。
そのため、ウォーム１０の軸心がウォームホイール１２から離間する向きに移動しようとしたときに、アウターブッシュ２６の高剛性部分２６Ａによってその移動が確実に抑制される。
従って、ウォーム１０軸心の望ましくない方向への移動が確実に抑制され、一方、ウォーム１０軸心のウォームホイール１２に接近する向きの微小移動は滑らかに行われる。
（４）低剛性部分２６Ｂは、外周面２６０２に周方向に溝３０を設けることによって形成されており、この構成によれば、高い寸法精度を有すると共に、低剛性部分２６Ｂの剛性を高精度で設計値とすることのできるアウターブッシュ２６を、低コストで製造することができる。
（５）ウォーム１０を支持するベアリング１８及び２４には、ウォーム１０の軸方向に予圧が与えられているので、ベアリング１８及び２４のガタをなくし得、ガタに起因する異音の発生を防止することができる。
【００１６】
以上に説明したように、本実施の形態に係る操舵補助装置８のウォーム支持構造、本実施の形態のアウターブッシュ２６によれば、ウォーム１０とウォームホイール１２との間の芯間調整の機能を有し、低コストで高精度のウォーム支持構造を製造することが可能となり、そのウォーム支持構造は、高精度であるがゆえに高度の異音発生防止性能を有するものとなり、コストダウンを図りつつ歯打ち音（ラトル音）の発生を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】操舵補助装置の要部断面図である。
【図２】モータの動力が入力される側のウォームの一端の支持構造の説明図である。
【図３】本発明が適用されたウォームの他端の支持構造の説明図である。
【図４】インナーブッシュ、ベアリング、アウターブッシュの説明図である。
【図５】アウターブッシュの側面図である。
【図６】操舵補助装置の変形例の要部断面図である。
【符号の説明】
【００１８】
８……操舵補助装置、１０……ウォーム、１００４、１００６……軸部、１２……ウォームホイール、１４……ハウジング、１６……インナーブッシュ、１８……ベアリング、２２……インナーブッシュ、２４……ベアリング、２６……アウターブッシュ、２６Ａ……高剛性部分、２６Ｂ……低剛性部分、２８……ブッシュ装着部、３０……溝。
【図１】
2009262777.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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