(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動機で操舵トルクに応じた補助トルクを発生し、この補助トルクをウォームギヤ機構を介してステアリング系に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構を収納するハウジングと前記電動機のケースとで収納空間を形成し、この収納空間に電動機の軸とウォーム軸とを一体に形成した出力軸の先端部を第１軸受で支持した状態で収納し、出力軸の後端部を第２軸受で前記ケース内に支持することで、出力軸を２点のみで支持し、出力軸を軸方向に押す弾性部材を前記第１軸受とハウジングとの間に配置し、前記弾性部材のみで出力軸を押すようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、非線形ばね特性を有することを特徴とした請求項１記載のする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電動パワーステアリング装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ステアリングハンドルの操舵力を軽減して快適な操舵感を与えるために、電動パワーステアリング装置が多用されてきた。この種の電動パワーステアリング装置は、電動機で操舵トルクに応じた補助トルクを発生し、この補助トルクをウォームギヤ機構及び摩擦係合伝達手段を介してステアリング系に伝達するものであって、例えば実開昭６０−１８８０６４号「モータ駆動型ステアリング装置のロック解除装置」の技術がある。
【０００３】
この技術は、その公報の図１〜図３によれば、電動モータ２１（番号は公報に記載されたものを引用した。以下同じ。）の出力軸の先端にウォームギヤ機構のウォームシャフト２７を嵌合し、このウォームシャフト２７にフリーホイールクラッチを介してウォームギヤ２２を連結し、このウォームギヤ２２にウォームホイール２３を噛み合わせ、このウォームホイール２３にピニオンシャフト２４を連結したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の技術は、モータ２１の出力軸並びにウォームシャフト２７を単に軸受で回転可能に支持するだけのものであり、軸並びに軸受に不可避的に備っている寸法誤差が累積して、ウォームのバックラッシュの増幅などの要因となり、機構の寿命に影響がでる。そこで、その対策として、次の構成が考えられる。
【０００５】
図１１は従来の電動パワーステアリング装置の電動機及びウォームギヤ機構の組立図であり、電動機１０１の出力軸１０２の先端にウォームギヤ機構１０３のウォームシャフト１０４を軸方向に嵌合し、このウォームシャフト１０４のウォーム１０５にホイール１０６を噛み合わせたことを示す。出力軸１０２は後端を軸受１０７で支持し、ウォームシャフト１０４は先端及び後端を軸受１０８，１０９で支持したものである。
【０００６】
そして、ウォームギヤ機構用ハウジング１１１にねじ込んだ調整ボルト１１２にて、ボール１１３を介してウォームシャフト１０４の先端を軸方向に押すことで、出力軸１０２並びにウォームシャフト１０４の軸方向の遊びがないように予圧調整作業（ガタ取り）をする。予圧調整作業が完了した後、調整ボルト１１２をロックナット１１４でロックし、キャップ１１５を被せて防水する。キャップ１１５を被せるので、ハウジング１１１のねじ部と調整ボルト１１２との隙間から水が侵入しない。
【０００７】
しかし、上記図１１に示す従来の技術は、予圧調整のための部品が多く必要であるとともに、予圧調整作業が必要であり、生産性を高めることは難しい。
また、キャップ１１５が破損したり脱落すると、ねじ部の隙間から内部へ水が侵入する虞れがあり、水が侵入すると、電動機１０１やウォームギヤ機構１０３の寿命に影響を及ぼす。
【０００８】
本発明の目的は、（１）電動機の軸とウォーム軸の軸方向の予圧調整のための部品を少なくするとともに、予圧調整作業が不要な構成とすること、（２）電動機やウォームギヤ機構の内部に水が侵入する虞れのない電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、電動機で操舵トルクに応じた補助トルクを発生し、この補助トルクをウォームギヤ機構を介してステアリング系に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構を収納するハウジングと前記電動機のケースとで収納空間を形成し、この収納空間に電動機の軸とウォーム軸とを一体に形成した出力軸の先端部を第１軸受で支持した状態で収納し、出力軸の後端部を第２軸受で前記ケース内に支持することで、出力軸を２点のみで支持し、出力軸を軸方向に押す弾性部材を前記第１軸受とハウジングとの間に配置し、前記弾性部材のみで出力軸を押すようにしたことを特徴とする。
【００１０】
（１）ウォームギヤ機構を収納するハウジングと電動機のケースとで形成した収納空間に出力軸並びに弾性部材を組込むだけで、出力軸へ軸方向の予圧を与えることができる。このため、予圧調整用ボルトやねじ孔が不要であり、部品数が少なく機械加工も少なくなるので、組立工数を削減でき、生産性が高まる。また、予圧調整作業や予圧調整後の検査作業が不要になる。さらに、予圧調整用ボルトのためのねじ孔がないので、ケースやハウジングに水が侵入する虞れはなく、このため、電動パワーステアリング装置の信頼性が高まる。
【００１１】
（２）操舵トルクに応じた補助トルクを発生するための電動機の軸と、補助トルクをステアリング系に伝達するためのウォームギヤ機構のウォーム軸とを、一体に形成して出力軸とし、この出力軸の両端部を回転可能に支持したことにより、従来技術のように電動機の軸にウォームギヤ機構のウォーム軸を嵌合連結する必要がないので隙間が発生せず、この隙間によるステアリングハンドルの回転に余分な遊びがなくなり、操舵フィーリングが高まる。
【００１２】
（３）出力軸は軸受間距離が長いので従来技術よりも撓み易い。このため、ホイールが熱膨張してウォームを押圧した際に出力軸が撓むので、歯圧が過大にならず摩擦抵抗を軽減でき、操舵フィーリングが高まる。
（４）軸受の数量を２個に減少できるので部品数が少なくなり、電動機とウォームギヤ機構の組立工数が減るので生産性が向上し、また、コストダウンを図れる。
（５）電動機のロータとウォームとを備えた出力軸を両端部の２点だけで支持する構成なので、出力軸の組付け精度が高く、組付性も良い。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記弾性部材が非線形ばね特性を有したことを特徴とする。
【００１４】
圧縮荷重が一定又は微小量変化する場合にたわみ量が大きく変化するという、非線形ばね特性を有した弾性部材を使用するので、出力軸並びに出力軸を組付ける各部の軸方向寸法誤差（加工誤差、組立誤差など）を、充分に吸収することができる。
その結果、出力軸へ軸方向の予圧を与えた際に、軸方向寸法誤差に伴う予圧の変動は小さいので、出力軸回りの寸法公差を大きく設定した場合でも、適切な予圧設定をすることができる。また、出力軸回りの寸法公差が大きいので、加工が容易であり、生産性が高い。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図であり、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングハンドル２で発生したステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段３と、この操舵トルク検出手段３の検出信号に基づいて制御信号を発生する制御手段４と、この制御手段４の制御信号に基づいて操舵トルクに応じた補助トルクを発生する電動機５と、この電動機５の補助トルクをステアリング系に伝達するトルク伝達手段６及び機械式クラッチ４０とからなり、ピニオン７、ラック８ａを介して車輪（操舵輪）９，９を転舵するものである。
【００１６】
図２は本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部拡大断面図であり、電動パワーステアリング装置１は、上記ステアリングハンドル２（図１参照）に連結した管状の入力軸１１と、この入力軸１１内に挿通し且つ入力軸１１に上部をピン１２で結合したトーションバー（弾性部材）１３と、このトーションバー１３の下部にピン１４で結合し下部に上記ピニオン７を設けた出力軸１５とで、主たるステアリング系をなすものである。
トーションバー１３は、文字通りトルクに対して正確にねじれ角が発生するメンバーであって、入力軸１１と出力軸１５との間での相対ねじり変位を発生する。ラック８ａは、この図の表裏方向に延びるラック軸８に設けたものである。入力軸１１とトーションバー１３と出力軸１５とは、同心上にある。
図中、１６，１７，１８は軸受、１９はダストカバーである。
【００１７】
操舵トルク検出手段３は、入・出力軸１１，１５間の相対ねじれ角を検出することによりステアリング系の操舵トルクを検出するものであり、本実施の形態ではポテンショメータを用いた。
このポテンショメータは、図示せぬ抵抗素子及び抵抗素子に沿って移動する摺動接点を内蔵した検出本体部２１と、この検出本体部２１内の摺動接点を作動するべく回転する棒状の作動子２２とからなる。そして、ポテンショメータは、入力軸１１の外周面に検出本体部２１をボルト止めし、出力軸１５の外周面の係合溝１５ａに作動子２２の先端部を係合し、さらに、この作動子２２をねじりばね２３にて係合溝１５ａの一方の側壁側に弾発するものである。
【００１８】
前記検出本体部２１は、ハウジング２４側のコネクタ２５に電気ケーブル２６を介して接続したものであり、この電気ケーブル２６は、入力軸１１へ取付けたケーブルリール２７に複数巻回（例えば、３巻き程度）したものである。
【００１９】
後述するトルク伝達手段６のホイール３６は、出力軸１５の上部にブッシュ３６ａを介して回転自在に取付けた厚肉の円筒部材であり、この円筒部材に、ギヤ部３６ｂと入力部材３６ｃとを軸方向に下から順に形成したものである。
前記入力部材３６ｃは、内部に機械式クラッチ４０を配置したものであり、この機械式クラッチ４０の断面構成については、図５にて詳述する。
【００２０】
図３は図２の３−３線断面図であり、電動機５とトルク伝達手段６の断面構造を示す。
電動機５はケース３１と、ステータ３２と、ロータ３３と、このロータ３３を取付けた金属製の補助トルク出力軸３４（以下「出力軸３４」と称する。）とからなる。
前記トルク伝達手段６は、前記ハウジング２４に収納したウォームギヤ機構であり、ウォーム３５とホイール３６とからなる。
ハウジング２４とケース３１とは、互いにボルト結合することにより密閉した収納空間Ｓを形成する。
【００２１】
ところで、前記出力軸３４は、電動機５の軸とトルク伝達手段（ウォームギヤ機構）６のウォーム軸とを一体化した長い軸であり、この軸は、両端部を玉軸受等からなる第１軸受３７及び第２軸受３８で回転可能に支持された状態で、収納空間Ｓに収納したものである。
詳しくは、出力軸３４は両端部を小径とした段付き軸である。ハウジング２４内に軸方向移動可能に嵌合した第１軸受３７は、出力軸３４の先端部を支持し、ケース３１内に軸方向移動不能に嵌合した第２軸受３８は、出力軸３４の後端部を支持する。
【００２２】
また、ハウジング２４の内端面と第１軸受３７のアウタリングの軸方向端面との間に、非線形ばね特性弾性部材としての皿ばね３９を設けたことにより、出力軸３４は、皿ばね３９の弾発力で軸方向に押された状態である。
【００２３】
図４は本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部分解斜視図であり、入力軸１１の下端に、機械式クラッチ４０の一構成部品である三脚付き環状の位置制御手段６４をセレーション嵌合し、この位置制御手段６４の下部に３つの位置制御部材６５…（…は複数を示す。以下同じ。）を備えたことを示す。このため、位置制御部材６５…は、図１に示すステアリングハンドル２に連結したことになる。
一方、ピニオン７を設けた出力軸１５は、基部上端に出力部材６１を備える。
【００２４】
図５は図２の５−５線断面図であり、本発明に係る機械式クラッチ４０の断面構成を示す。なお、ハウジング２４は省略した。
機械式クラッチ４０は、上記電動機５の補助トルクの作用方向がステアリング系の操舵方向と一致した場合のみ、電動機５の補助トルクをステアリング系に伝達するものであり（ワンウエイクラッチの集合体）、すなわち、複数組の摩擦係合式クラッチ機構の集合体である。
これらの摩擦係合式クラッチ機構は、入力部材３６ｃの矢印Ｘ方向（図反時計回り方向）に係合する３組の第１クラッチ機構４１…と、矢印Ｘと逆廻り方向に係合する３組の第２クラッチ機構５１…である。第１クラッチ機構４１…と第２クラッチ機構５１…とは、同一円上に交互に並んでいる。
【００２５】
詳しくは、第１・第２クラッチ機構４１…，５１…は、上記入力・出力部材３６ｃ，６１間に形成したテーパ状空間部６２…と、これらのテーパ状空間部６２…に介在して入力部材３６ｃと出力部材６１とを係合する円柱状の係合部材６３…と、これらの係合部材６３…の位置決めをなす位置制御部材６５…と、これらの位置制御部材６５…に向って係合部材６３…を弾発する弾性部材としての圧縮ばね６６…とからなる。
【００２６】
出力部材６１は、概ねおむすび形断面形状（角部を切り落とした２等辺三角形断面の３つの辺を円弧状とした形状）を呈する。
テーパ状空間部６２…は、入力部材３６ｃの円形内周面と出力部材６１の係合面（多角形外周面）との間に形成した、いわゆる周方向端部がテーパ形状を呈する空間部である。位置制御部材６５…は、互いに離間しつつ、入力部材３６ｃと出力部材６１との間の同一円上に等ピッチで、回転可能に配置した部材である。
このような構成の機械式クラッチ４０は、位置制御部材６５…の移動にともなって、入力部材３６ｃと出力部材６１とを係合・非係合に選択的に切換えるものである。
【００２７】
ところで、第１・第２クラッチ機構４１…，５１…のうち、特定の各１組（以下、「特定第１・第２クラッチ機構４１Ａ，５１Ａ」と称する。）は、他の組よりも早いタイミングで非係合状態になるものである。
具体的には、特定第１・第２クラッチ機構４１Ａ，５１Ａの係合部材６３…の位置決めをなす位置制御部材６５（以下、「特定位置制御部材６５Ａ」と称する。）の円弧長Ｌ1が、他の位置制御部材６５…の円弧長Ｌ2よりも大きい。そして、断面略２等辺三角形である出力部材６１において、１つの角部に特定位置制御部材６５Ａを配置し、互いに等角度の２つの角部に他の位置制御部材６５…を配置したものである。
【００２８】
一方、上記出力部材６１は、出力軸１５の径方向に移動可能である。
具体的には、出力部材６１に長円若しくは楕円の貫通孔６１ａを開け、この貫通孔６１ａに円形の出力軸１５を嵌合し、且つ、貫通孔６１ａの長手軸上にピン１４を通し、このピン１４に弾性部材としての圧縮ばね６７を通し、この圧縮ばね６７で出力部材６１を貫通孔６１ａの長手軸方向に弾発するようにした。
【００２９】
次に、上記構成の電動パワーステアリング装置１の組立手順を、図２及び図３に基づき説明する。なお、組立手順は上記構成の理解を容易にするために説明したものであり、この手順に限定するものではない。
▲１▼図３に示すように、ハウジング２４内に皿ばね３９をセットする。
▲２▼出力軸３４の両端部に第１・第２軸受３７，３８を組付ける。
▲３▼ケース３１にロータ３３付き出力軸３４を挿入し、第２軸受３８を組付ける。
▲４▼ハウジング２４に出力軸３４を挿入しつつ、ハウジング２４とケース３１を合せ、その後、ボルト止めする。
▲５▼この時点で、ハウジング２４の内端面と第１軸受３７のアウタリングの軸方向端面との間に、皿ばね３９が圧縮されつつセットされる。
▲６▼その後、ホイール３６を回転しつつウォーム３５に噛み合わせながら、図２に示す操舵トルク検出手段３、入・出力軸１１，１５、ホイール３６、機械式クラッチ４０からなる部分組立品を、ハウジング２４内にセットする。
▲７▼ハウジング２４内にラック軸８を挿入し、ピニオン７にラック８ａを噛み合わせて、組立作業を完了する。
【００３０】
次に、上記構成の電動機５とトルク伝達手段６の作用を、図３及び図６に基づき説明する。
図３に示すように、ハウジング２４とケース３１とを合せてボルト止めした時点で、収納空間Ｓ内の皿ばね３９は、ハウジング２４の内端面と第１軸受３７のアウタリングの軸方向端面との間で圧縮される。
その結果、皿ばね３９は第１軸受３７、出力軸３４、第２軸受３８をこの順に軸方向に押すように弾発する。このため、出力軸３４や第１・第２軸受３７，３８は、皿ばね３９の弾発力により予圧を与えられるので、軸方向の遊びがない。
【００３１】
また、電動機５の軸とウォーム軸とを一体化した出力軸３４の両端部を支持したので、上記従来の技術のように、電動機５の軸にウォームギヤ機構６のウォーム軸を嵌合にて連結する必要がなく、このため隙間が発生せず、この隙間によるステアリングハンドル２の回転に、余分な遊びがない。
【００３２】
さらに、出力軸３４は、両端部だけを第１・第２軸受３７，３８で支持された長い軸であり、軸受間距離が長いので曲げ剛性が小さく撓み易い。このため、ホイール３６が径方向に熱膨張してウォーム３５を押圧した際に、歯圧が過大にならず摩擦抵抗を軽減できる。
さらにまた、出力軸３４は、皿ばね３９の弾性力により軸方向の熱膨張等を吸収される。
【００３３】
図６は本発明に係る皿ばねのばね特性図であり、縦軸を皿ばねに作用する圧縮荷重Ｐとし、横軸を皿ばねのたわみ量（圧縮寸法）δとしたものである。
一般に皿ばねは、圧縮荷重がある程度になると、その圧縮荷重のまま、たわみδだけが増すという「定荷重ばね」の性質、すなわち、非線形ばね特性を有する。
本実施の形態では、非線形ばね特性弾性部材として、前記のような特性を有する皿ばね３９を用いたものであり、この図に示すばね特性を有する。詳しくは、皿ばね３９の「定荷重ばね」の性質の部分において、圧縮荷重ＰがＰ1からＰ2まで微小量変化（荷重変化量ΔＰ）する場合に、たわみ量δはδ1からδ2まで大きく変化する（たわみ変化量Δδ）。
【００３４】
このばね特性を利用して、たわみ量δがδ1からδ2までの範囲になるように、皿ばね３９を圧縮しつつセットするものである。たわみ変化量Δδの大きい部分で皿ばね３９を使用するので、出力軸３４並びに出力軸３４を組付ける各部（以下「出力軸回り」と称する。）の軸方向寸法誤差を、充分に吸収することができる。
その結果、出力軸３４へ軸方向の予圧を与えた際に、軸方向寸法誤差に伴う予圧の変動は小さいので、出力軸回りの寸法公差を大きく設定した場合でも、適切な予圧設定をすることができる。また、出力軸回りの寸法公差が大きいので、加工が容易である。
【００３５】
さらに、収納空間Ｓに出力軸３４並びに皿ばね３９を組込むだけで、出力軸３４へ軸方向の予圧を与えることができる。収納空間Ｓに出力軸３４並びに皿ばね３９を組込んだ後に、予圧を調整する必要がないので、予圧調整用ボルトやねじ孔が不要であり、しかも、予圧調整作業や予圧調整後の検査作業が不要である。また、予圧調整用ボルトのためのねじ孔がないので、ハウジング２４やケース３１に水が侵入する虞れはない。
【００３６】
次に、上記構成の機械式クラッチ４０の作用を、図１、図７〜図１０に基づき説明する。
図７〜図１０は本発明に係る機械式クラッチの作用図である。
図１において、ステアリングハンドル２を操舵しない場合、操舵トルク検出手段３の信号が無いので、制御手段４はアシスト命令信号を出力しない。このため、電動機５は補助トルクを発生しない状態であり、図７に示すように各第１・第２クラッチ機構４１…、５１…は、全て解除状態（中立状態）にある。
【００３７】
次に、ステアリングハンドル２の操舵トルクが小さく、電動機５が補助トルクを発生しない場合、入力軸１１（図２参照）に連結した位置制御部材６５…と出力部材６１との間の位相は、ほとんど変化しない。この場合には、各位置制御部材６５…が、例えば、この図の反時計回り方向に若干移動するものの、第１クラッチ機構４１…は係合するには至らない。このため、出力部材６１は、電動機５のフリクションやイナーシャの影響を受けず、図２に示すステアリング系（入力軸１１→トーションバー１３→出力軸１５）の操舵トルクで回転し、出力軸１５を駆動する。
【００３８】
一方、ステアリングハンドル２の操舵トルクが大きく、電動機５が補助トルクを発生している場合、入力軸１１に連結した位置制御部材６５…（特定位置制御部材６５Ａを含む）と出力部材６１との間の位相が大きく変化する。例えば図８に示すように、位置制御部材６５…が矢印Ｘ方向に大きく移動すると、全ての第１クラッチ機構４１…の係合部材６３…は、圧縮ばね６６…の弾発力で、テーパ状空間部６２…の周方向端部に移動し、摩擦力にて入力・出力部材３６ｃ，６１間を係合状態に切換える。その結果、全ての第１クラッチ機構４１…は係合状態になる。
電動機５が回転することで、入力部材３６ｃは矢印Ｘ方向に回転し、第１クラッチ機構４１…を介して出力部材６１に補助トルクを伝達する。このため、出力部材６１は、ステアリング系（入力軸１１→トーションバー１３→出力軸１５）の操舵トルクに、電動機５が発生した補助トルクを付加した複合トルクで矢印Ｘ方向に回転し、出力軸１５を駆動する。
【００３９】
その後、何等かの理由で電動機５による補助トルクの伝達が継続している場合に、第１クラッチ機構４１…は次のようにして解除になる。
ステアリングハンドル２を逆方向に操舵すると、図８に示すように全ての位置制御部材６５…は入力部材３６ｃの回転方向と反対方向（矢印Ｙ方向）に回る。そして、特定位置制御部材６５Ａは、他の位置制御部材６５…よりも先に、矢印Ｙ方向右隣の係合部材６３（便宜的に「係合部材６３Ａ」と称する。）に当接し、摩擦力及び弾発力に抗して押出す。
【００４０】
このため、係合部材６３Ａは特定第１クラッチ機構４１Ａの係合を解除する。
この時点で、他の位置制御部材６５…は係合部材６３…と当接していない。従って、他の係合部材６３…から出力部材６１に継続して、図中の矢印Ｚ1，Ｚ2で示すベクトルが作用しており、これらのベクトルの合力に基づき、出力部材６１に図中の矢印Ｚ3で示す偏荷重が作用する。その結果、出力部材６１は圧縮ばね６７の弾発力に抗し、ピン１４を案内として特定位置制御部材６５Ａ側に僅かに移動する。従って、他の係合部材６３…の係合力が弱まる。
【００４１】
その直後に、他の位置制御部材６５…も係合部材６３…と当接して、図１０に示すように元の中立位置に戻す。その結果、他の第１クラッチ機構４１…も解除される。出力部材６１は圧縮ばね６６の弾発力により、中立位置に自動復帰する。
この場合、係合部材６３…には摩擦力が発生しないので、他の位置制御部材６５…で押圧する解除力は、圧縮ばね６６…の弾発力に抗するだけの小さいものですむ。
このように、入力部材３６ｃの回転が持続しているにもかかわらず、３組の第１クラッチ機構４１…の係合を解除するのに、最大１組分の小さい解除力ですみ、しかも、確実に解除できる。
【００４２】
一方、第２クラッチ機構５１…は、上記第１クラッチ機構４１…と逆作動をするものであり、ステアリングハンドル２を逆方向に操舵した場合に、上記図７〜図１０にて説明した作用と同様の操作で、係合・非係合に切換えることができる。
【００４３】
なお、上記本発明の実施の形態において、非線形ばね特性弾性部材は出力軸３４を軸方向に押すことができれば、取付け位置は自由であり、例えば、第１軸受３７を軸方向移動不能に取付け、第２軸受３８を軸方向移動可能に取付け、この第２軸受３８のアウタリングの軸方向端面とケース３１の内端面との間に、非線形ばね特性弾性部材を設けたものでもよい。
また、非線形ばね特性弾性部材は、皿ばね３９に限定するものではない。
さらに、上記弾性部材６６，６７は、圧縮ばねに限定するものではない。
【００４４】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１記載の発明は、電動機で操舵トルクに応じた補助トルクを発生し、この補助トルクをウォームギヤ機構を介してステアリング系に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構を収納するハウジングと前記電動機のケースとで収納空間を形成し、この収納空間に電動機の軸とウォーム軸とを一体に形成した出力軸の先端部を第１軸受で支持した状態で収納し、出力軸の後端部を第２軸受で前記ケース内に支持することで、出力軸を２点のみで支持し、出力軸を軸方向に押す弾性部材を前記第１軸受とハウジングとの間に配置し、前記弾性部材のみで出力軸を押すようにしたことを特徴とする。
【００４５】
（１）ウォームギヤ機構を収納するハウジングと電動機のケースとで形成した収納空間に出力軸並びに弾性部材を組込むだけで、出力軸へ軸方向の予圧を与えることができる。このため、予圧調整用ボルトやねじ孔が不要であり、部品数が少なく機械加工も少なくなるので、組立工数を削減でき、生産性が高まる。また、予圧調整作業や予圧調整後の検査作業が不要になる。さらに、予圧調整用ボルトのためのねじ孔がないので、ケースやハウジングに水が侵入する虞れはなく、このため、電動パワーステアリング装置の信頼性が高まる。
【００４６】
（２）操舵トルクに応じた補助トルクを発生するための電動機の軸と、補助トルクをステアリング系に伝達するためのウォームギヤ機構のウォーム軸とを、一体に形成して出力軸とし、この出力軸の両端部を回転可能に支持したことにより、従来技術のように電動機の軸にウォームギヤ機構のウォーム軸を嵌合連結する必要がないので隙間が発生せず、この隙間によるステアリングハンドルの回転に余分な遊びがなくなり、操舵フィーリングが高まる。
【００４７】
（３）出力軸は軸受間距離が長いので従来技術よりも撓み易い。このため、ホイールが熱膨張してウォームを押圧した際に出力軸が撓むので、歯圧が過大にならず摩擦抵抗を軽減でき、操舵フィーリングが高まる。
（４）軸受の数量を２個に減少できるので部品数が少なくなり、電動機とウォームギヤ機構の組立工数が減るので生産性が向上し、また、コストダウンを図れる。
（５）電動機のロータとウォームとを備えた出力軸を両端部の２点だけで支持する構成なので、出力軸の組付け精度が高く、組付性も良い。
【００４８】
請求項２記載の発明は、前記弾性部材が非線形ばね特性を有したことを特徴とする。
【００４９】
圧縮荷重が一定又は微小量変化する場合にたわみ量が大きく変化するという、非線形ばね特性を有した弾性部材を使用するので、出力軸並びに出力軸を組付ける各部の軸方向寸法誤差（加工誤差、組立誤差など）を、充分に吸収することができる。
その結果、出力軸へ軸方向の予圧を与えた際に、軸方向寸法誤差に伴う予圧の変動は小さいので、出力軸回りの寸法公差を大きく設定した場合でも、適切な予圧設定をすることができる。また、出力軸回りの寸法公差が大きいので、加工が容易であり、生産性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図
【図２】本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部拡大断面図
【図３】図２の３−３線断面図
【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部分解斜視図
【図５】図２の５−５線断面図
【図６】本発明に係る皿ばねのばね特性図
【図７】本発明に係る機械式クラッチの作用図
【図８】本発明に係る機械式クラッチの作用図
【図９】本発明に係る機械式クラッチの作用図
【図１０】本発明に係る機械式クラッチの作用図
【図１１】従来の電動パワーステアリング装置の電動機及びウォームギヤ機構の組立図
【符号の説明】
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングハンドル、３…操舵トルク検出手段、５…電動機、６…トルク伝達手段（ウォームギヤ機構）、３１…ケース、３２…ステータ、３３…ロータ、３４…出力軸、３５…ウォーム、３６…ホイール、３７…第１軸受、３８…第２軸受、３９…非線形ばね特性弾性部材（皿ばね）、４０…機械式クラッチ、Ｓ…収納空間。
【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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