JP2013107640A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明に係る電動式パワーステアリング装置は、自動車の操舵装置として利用するもので、電動モータを補助動力源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ものである。本発明は、この様な電動式パワーステアリング装置を構成する減速機のウォーム軸の基端部と、上記電動モータの出力軸の先端部との接続部に設けるトルク継手部で、回転方向のがたつきに伴う異音の発生を、長期に亙り十分に抑えるべく発明したものである。 The electric power steering apparatus according to the present invention is used as a steering apparatus for an automobile, and reduces the force required for the driver to operate the steering wheel by using an electric motor as an auxiliary power source. It is. The present invention is a torque coupling portion provided at a connection portion between a base end portion of a worm shaft of a reduction gear constituting such an electric power steering device and a distal end portion of an output shaft of the electric motor. The present invention was invented to sufficiently suppress the generation of abnormal noise accompanying rattling over a long period of time.
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。この様な電動式パワーステアリング装置の構造は、各種知られているが、何れの構造の場合でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸に電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。この減速機として一般的には、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、上記電動モータにより回転駆動されるウォームと、上記回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、上記電動モータの補助動力をこの回転軸に伝達自在とする。 A power steering device is widely used as a device to reduce the force required for the driver to operate the steering wheel when giving a steering angle to the steered wheels (usually the front wheels except for special vehicles such as forklifts) Has been. In addition, an electric power steering apparatus that uses an electric motor as an auxiliary power source in such a power steering apparatus has begun to spread in recent years. Various structures of such an electric power steering apparatus are known, but in any structure, a rotating shaft that is rotated by the operation of the steering wheel and gives a steered angle to the steered wheels as it rotates. Auxiliary power of the electric motor is applied through a speed reducer. In general, a worm reducer is used as the reducer. In the case of an electric power steering device using a worm speed reducer, a worm that is rotationally driven by the electric motor and a worm wheel that rotates together with the rotating shaft are engaged with each other, and auxiliary power of the electric motor is applied to the rotating shaft. Communicate freely.
例えば特許文献１には、図１１〜１２に示す様な電動式パワーステアリング装置が記載されている。ステアリングホイール１により所定方向に回転させられる、回転軸であるステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３の内側に回転自在に支持しており、この部分にウォームホイール４を固定している。このウォームホイール４と噛合するウォーム歯５をウォーム軸６の軸方向中間部に設け、電動モータ７により回転駆動されるウォーム８の両端部を、深溝型玉軸受等の１対の転がり軸受９ａ、９ｂにより、上記ハウジング３内に回転自在に支持している。
For example, Patent Document 1 describes an electric power steering device as shown in FIGS. A front end portion of a steering shaft 2 that is a rotating shaft that is rotated in a predetermined direction by the steering wheel 1 is rotatably supported inside the
上記ウォーム８を上記電動モータ７の出力軸１０により回転駆動する為に、上記ウォーム軸６の基端部にスプライン孔１１を、このウォーム軸６の基端面に開口する状態で形成している。又、上記出力軸１０の先端部にスプライン軸部１２を形成している。そして、このスプライン軸部１２と上記スプライン孔１１とをスプライン係合させる事で、上記出力軸１２と上記ウォーム軸６とを、回転力の伝達を自在に結合している。尚、本明細書で用いる「スプライン」の語には、ピッチの細かい、所謂「セレーション」と呼ばれるものも含むものとする。
In order to rotationally drive the worm 8 by the
更に、図１２に示した従来構造の場合、上記ウォームホイール４と上記ウォーム歯５との噛合部のバックラッシュをなくす為に、上記ウォーム軸６の先端部（図１２の右端部）を上記ウォームホイール４に向け弾性的に押圧する様にしている。即ち、上記ウォーム軸６の先端部で先端側の転がり軸受９ａよりも突出した部分に押圧駒１３を外嵌し、この押圧駒１３と上記ハウジング３との間にコイルばね１４等の弾性部材を設けている。そして、このコイルばね１４により、上記押圧駒１３を介して、上記ウォーム歯５を上記ウォームホイール４に向け押圧している。この様な構成により、これらウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを抑え、上記電動モータ７の回転方向の変換時に、上記ウォームホイール４と上記ウォーム歯５との噛合部での歯打ち音の発生を抑えている。
Further, in the case of the conventional structure shown in FIG. 12, in order to eliminate backlash at the meshing portion between the
ところで、上述の様な図１２に示した構造の場合、前記出力軸１０と前記ウォーム軸６とのトルク継手部、即ち、前記スプライン孔１１と前記スプライン軸部１２とのスプライン係合部で、これらスプライン孔１１とスプライン軸部１２とを円周方向の隙間なく（バックラッシュ無しで）スプライン係合させる事ができれば、このスプライン係合部（トルク継手部）で回転方向のがたつきは生じない。但し、実際の場合には、このスプライン係合部にはバックラッシュが存在する。このスプライン係合部のバックラッシュは、上記スプライン孔１１とスプライン軸部１２とをスプライン係合させる作業を容易に行なえる様にする為に必要である。
By the way, in the case of the structure shown in FIG. 12 as described above, a torque joint portion between the
又、上記出力軸１０の中心軸と上記ウォーム軸６の中心軸とが僅かにずれた程度では、上記スプライン係合部にコジリが発生しない様にして、上記出力軸１０を回転させる為に要するトルクが上昇する事を防止する為にも、上記バックラッシュは必要である。特に、前記コイルばね１４等の弾性部材により上記ウォーム軸６に設けたウォーム歯５を前記ウォームホイール４に向け押圧して、これらウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを解消する構造の場合には、上記スプライン係合部のバックラッシュを設ける事は必須となる。この様なバックラッシュ、即ち、円周方向の隙間は、トルク継手部として上記スプライン係合部に代え、例えば断面小判形の如き非円形嵌合部等の、他の機構のトルク継手部を採用した場合にも同様に必要になる。
Further, as long as the center axis of the
ところが、上記スプライン係合部にバックラッシュ（円周方向の隙間）が存在すると、即ち、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６との間に回転方向のがたつきがあると（出力軸１０とウォーム軸６とが微小に相対回転可能であると）、このがたつきに基づきスプライン係合部で異音が発生する可能性がある。即ち、例えば電動モータ７が起動し始める瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記スプライン軸部１２の外周面に設けられた雄スプライン歯の円周方向側面と、上記スプライン孔１１の内周面に設けられた雌スプライン歯の円周方向側面とが勢い良く衝突し、歯打ち音と呼ばれる異音が発生する可能性がある。
However, if backlash (circumferential clearance) exists in the spline engaging portion, that is, if there is a backlash in the rotational direction between the
この様な歯打ち音は、上記スプライン係合部のバックラッシュ（がたつき、相対回転量）が大きくなる程著しくなるので、従来は、このバックラッシュを、このスプライン係合部の組立が可能な範囲で、更には、上記ウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを解消できる範囲で、小さく抑える様にしていた。但し、上記スプライン係合部のバックラッシュを小さくすると、その分、上記スプライン軸部１２を上記スプライン孔１１に挿入しにくくなり、組立作業性が低下し、電動式パワーステアリング装置の製造コスト上昇の原因となる。又、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６との組み付け精度を高くしないと、上記コジリによるトルク上昇の問題が発生し易くなるので、やはり電動式パワーステアリング装置の製造コスト上昇の原因となる。
Such a rattling noise becomes more significant as the backlash (rattle, relative rotation) of the spline engaging portion increases. Conventionally, this backlash can be assembled into the spline engaging portion. In such a range, further, the backlash between the
上述の様な歯打ち音（回転方向のがたつき）の防止を図る為の技術として、例えば、特許文献２に記載された構造が知られている。この特許文献２に記載された構造の場合には、出力軸とウォーム軸とのトルク継手部に弾性部材を設け、この弾性部材の弾性力に基づいて、このトルク継手部で歯打ち音（回転方向のがたつき）が生じるのを防止している。但し、上記特許文献２に記載された構造の場合には、上記出力軸とウォーム軸との間でのトルクの伝達が、上記弾性部材を介して行われる。この為、トルク伝達時にこの弾性部材にそのトルクが常に加わり、長期の使用に伴いこの弾性部材が、所期の弾性力を付与できなくなる（初期の弾性力を長期に亙り付与できなくなる、へたり易くなる）可能性がある。そして、この様に所期の弾性力を付与できなくなると、上記歯打ち音（回転方向のがたつき）を十分に防止できなくなり、好ましくない。 For example, a structure described in Patent Document 2 is known as a technique for preventing the rattling noise (shaking in the rotation direction) as described above. In the case of the structure described in Patent Document 2, an elastic member is provided at the torque joint portion of the output shaft and the worm shaft, and the ratchet sound (rotation) is generated at the torque joint portion based on the elastic force of the elastic member. (Shaking of direction) is prevented from occurring. However, in the case of the structure described in Patent Document 2, torque is transmitted between the output shaft and the worm shaft through the elastic member. For this reason, the torque is always applied to the elastic member during torque transmission, and the elastic member cannot apply the desired elastic force with long-term use (the initial elastic force cannot be applied over a long period of time) It may be easier). If the desired elastic force cannot be applied in this manner, the above-mentioned rattling noise (shaking in the rotational direction) cannot be sufficiently prevented, which is not preferable.
一方、特許文献３には、上述の様な電動式パワーステアリング装置の作動時の動作を安定させるべく、電動モータの出力軸とウォーム軸とが軸方向にがたつくのを防止する為の構造が記載されている。即ち、この特許文献３に記載された構造の場合には、出力軸とウォーム軸との間にＯリングを、弾性的に圧縮した状態で挟持する。そして、これら出力軸とウォーム軸とに互いに離れる方向の弾力を付与し、これら出力軸とウォーム軸とが軸方向にがたつく事を防止する。但し、この様な特許文献３に記載された構造の場合には、上述した様な回転方向のがたつき（バックラッシュ）に伴う異音（歯打ち音）の発生を防止する事を意図してはいない。
On the other hand,
即ち、上記特許文献３に記載された構造の場合は、上述の様に出力軸とウォーム軸との間にＯリングを軸方向に圧縮した状態で挟持し、このＯリングにより軸方向の弾性力を付与する。この様にＯリングを軸方向に圧縮した状態で挟持した構造の場合、回転方向の抵抗力は、殆ど得られないか、仮に得られたとしても、摩擦力に基づく不安定なものとなる。従って、上記特許文献３に記載された様な、Ｏリングを組み込んだ構造では、上述の様な回転方向のがたつき（バックラッシュ）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期間に亙り安定して防止する事はできない。
That is, in the case of the structure described in
本発明は、上述の様な事情に鑑み、電動モータの出力軸とウォーム減速機のウォームとの間でトルク伝達を行なう為のトルク継手部で、必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期に亙り十分に防止できる構造を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention is a torque joint portion for transmitting torque between the output shaft of the electric motor and the worm of the worm speed reducer, while ensuring a necessary clearance (backlash), The present invention has been invented to realize a structure that can sufficiently prevent the generation of abnormal noise (tooth rattling sound) due to the rattling (relative rotation) in the rotational direction due to the existence of this gap over a long period of time.
本発明の電動式パワーステアリング装置は何れも、例えば前述した特許文献１等に記載されて従来から知られている電動式パワーステアリング装置と同様に、ハウジングと、回転軸と、ウォームホイールと、ウォームと、電動モータと、トルク継手部とを備える。
このうちのハウジングは、ステアリングコラム、ステアリングギヤユニットのケース等の固定の部分に支持されて、回転する事はない。
又、上記回転軸は、上記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。この様な回転軸としては、上記固定の部分が上記ステアリングコラムの場合には、ステアリングシャフト若しくはこのステアリングシャフトと同軸に設けられたシャフトが、上記固定の部分がステアリングギヤユニットのケースである場合にはピニオン軸が、それぞれ相当する。
又、上記ウォームホイールは、上記ハウジングの内部で上記回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転する。
Any of the electric power steering devices of the present invention is similar to the conventional electric power steering device described in, for example, Patent Document 1 described above, for example, a housing, a rotating shaft, a worm wheel, and a worm. And an electric motor and a torque coupling part.
Of these, the housing is supported by fixed parts such as the steering column and the case of the steering gear unit and does not rotate.
The rotating shaft is rotatably provided with respect to the housing, and is rotated by an operation of a steering wheel, and gives a steering angle to the steered wheels in accordance with the rotation. As such a rotating shaft, when the fixed portion is the steering column, a steering shaft or a shaft provided coaxially with the steering shaft is used when the fixed portion is a case of a steering gear unit. Corresponds to the pinion axis.
The worm wheel is supported on a part of the rotating shaft inside the housing, concentrically with the rotating shaft, and rotates together with the rotating shaft.
又、上記ウォームは、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向端部を転がり軸受により、上記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
又、上記電動モータは、上記ウォームを回転駆動する為のものである。
又、上記トルク継手部は、上記電動モータの出力軸の先端部と上記ウォームの基端部との間に設けられて、この出力軸からこのウォームへのトルクの伝達を可能としたもので、継手受孔と継手軸部とにより構成される。
このうちの継手受孔は、上記出力軸と上記ウォームとのうちの一方の部材の軸方向端面に開口したもので、内周面の断面形状が非円形である。
又、上記継手軸部は、上記出力軸と上記ウォームとのうちの他方の部材の端部であって、上記継手受孔の内周面とトルク伝達を可能に継手係合すべく、外周面の断面形状が非円形である。
尚、これら継手受孔並びに継手軸部の断面形状は、欠円状、小判形、多角形等、非円形であれば、各種形状を採用できるが、好ましくは、これら継手受孔と継手軸部とをそれぞれ、スプライン孔とスプライン軸部とする。
The worm is formed by providing a worm tooth at an intermediate portion in the axial direction of the worm shaft. With the worm tooth meshed with the worm wheel, the axial end portion of the worm shaft is formed by a rolling bearing to form the housing. Is supported in a freely rotatable manner.
The electric motor is for rotationally driving the worm.
The torque coupling portion is provided between the distal end portion of the output shaft of the electric motor and the proximal end portion of the worm, and enables transmission of torque from the output shaft to the worm. It is comprised by a joint receiving hole and a joint axial part.
Among these, the joint receiving hole is opened at the axial end surface of one of the output shaft and the worm, and the cross-sectional shape of the inner peripheral surface is non-circular.
Further, the joint shaft portion is an end portion of the other member of the output shaft and the worm, and an outer peripheral surface for engaging the inner peripheral surface of the joint receiving hole with a joint so as to allow torque transmission. The cross-sectional shape is non-circular.
Various shapes can be adopted as long as the cross-sectional shapes of the joint receiving hole and the joint shaft portion are non-circular, such as a chip shape, an oval shape, a polygonal shape, etc. And a spline hole and a spline shaft portion, respectively.
特に、本発明の電動式パワーステアリング装置のうち、請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置に於いては、上記継手受孔と上記継手軸部との継手係合部から軸方向に外れた位置に、例えばニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材により造られた弾性部材を設けている。そして、この様な弾性部材を、上記出力軸（出力軸と共に回転する部材を含む）に設けた出力軸側突出部と上記ウォーム（ウォームと共に回転する部材を含む）に設けたウォーム側突出部とにそれぞれ係合させた状態で、且つ、この係合に基づき、上記出力軸と上記ウォームとの間に相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）を付与する方向に弾性変形させた状態で設けている。 Particularly, in the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention, the electric power steering apparatus according to claim 1 is axially disengaged from the joint engaging portion between the joint receiving hole and the joint shaft portion. An elastic member made of an elastic material such as rubber such as nitrile rubber, silicon rubber, urethane rubber, acrylic rubber, or an elastomer such as polyurethane or synthetic resin is provided at the position. And, such an elastic member includes an output shaft side protrusion provided on the output shaft (including a member rotating with the output shaft), and a worm side protrusion provided on the worm (including a member rotating with the worm). And based on this engagement, the output shaft and the worm are elastically deformed in a direction to apply a resistance force (torsional rigidity) against relative rotation. .
又、この様な請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置の発明を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、上記出力軸（出力軸と共に回転する部材を含む）に、少なくとも１個（より好ましくは複数個）の上記出力軸側突出部を設ける。又、これと共に、上記ウォーム（ウォームと共に回転する部材を含む）に、少なくとも１個（より好ましくは複数個）の上記ウォーム側突出部を設ける。そして、これら出力軸側突出部とウォーム側突出部との間に上記弾性部材を、これら弾性部材と出力軸側突出部及びウォーム側突出部とが、上記出力軸の径方向に重畳する状態で設ける。
又、好ましくは、請求項３に記載した発明の様に、上記出力軸側突出部を、上記出力軸（出力軸と共に回転する部材を含む）に一体に設けると共に、上記ウォーム側突出部を、上記ウォーム（ウォームと共に回転する部材を含む）に一体に設ける。
又、好ましくは、請求項４に記載した発明の様に、上記出力軸側突出部の径方向の一部と、上記ウォーム側突出部の径方向の一部とを、円周方向に重畳させる。
Further, when the invention of the electric power steering apparatus described in claim 1 is carried out, preferably, the output shaft (including a member that rotates together with the output shaft is included) as in the invention described in claim 2. ) Is provided with at least one (more preferably, a plurality of) output shaft side protrusions. At the same time, at least one (more preferably a plurality of) worm side protrusions are provided on the worm (including a member that rotates together with the worm). The elastic member is placed between the output shaft side protrusion and the worm side protrusion, and the elastic member, the output shaft side protrusion, and the worm side protrusion overlap with each other in the radial direction of the output shaft. Provide.
Preferably, as in the invention described in
Preferably, as in the invention described in
又、本発明の電動式パワーステアリング装置のうち、請求項５に記載した電動式パワーステアリング装置に於いては、前記継手受孔と前記継手軸部との継手係合部の径方向内側に、これら継手受孔及び継手軸部と径方向に重畳する状態で、且つ、前記出力軸と前記ウォームとにより軸方向に圧縮した状態で、例えばニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材により造られた第二の弾性部材を設ける。そして、この様な第二の弾性部材により、上記出力軸と上記ウォームとの間に互いに軸方向に離れる方向の力と、相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）とを付与する。尚、この様な力を付与する為に、例えば上記第二の弾性部材の自由状態での軸方向寸法を、組み付け状態での、この第二の弾性部材の軸方向両端面とそれぞれ当接する相手面同士の間隔よりも大きくする。
Moreover, in the electric power steering apparatus according to
又、この様な請求項５に記載した電動式パワーステアリング装置の発明を実施する場合に、好ましくは、請求項６に記載した発明の様に、上記継手軸部の端面に、この端面から凹入する状態で凹部を設けると共に、この凹部の底面と上記継手受孔の奥端面との間で、上記第二の弾性部材を軸方向に圧縮する。
又、この場合に、より好ましくは、請求項７に記載した発明の様に、外周面の断面形状を非円形とした円筒部材を、上記出力軸又は上記ウォームの端部に外嵌固定する事により上記継手軸部を構成する。そして、この円筒部材の内周面と上記出力軸又はウォームの端面とにより上記凹部を構成する。
Further, when the invention of the electric power steering apparatus described in
In this case, more preferably, as in the invention described in
上述の様な本発明の電動式パワーステアリング装置によれば、トルク継手部で、必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期に亙り十分に防止できる。
先ず、請求項１に記載した発明の場合には、電動モータの出力軸に設けた出力軸側突出部とウォームに設けたウォーム側突出部とにそれぞれ係合させた状態で設けた弾性部材により、これら出力軸とウォームとの間に相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）を付与する。この為、この抵抗力（捩り剛性）に基づいて、上記電動モータが起動し始めた瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸とウォーム軸との間のトルク継手部で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる（勢いを鈍らせる事ができる）。しかも、上記弾性部材を、継手受孔と継手軸部との継手係合部から軸方向に外れた位置に設けている為、これら継手受孔と継手軸部との直接の係合（当接）に基づいてトルクの伝達を行える（弾性部材を介してトルクの伝達が行われない）。この為、長期に亙る使用に拘らず、上記弾性部材により常に所期の弾性力を付与できる（初期の弾性力を長期に亙り付与できる、へたりにくくできる）。この結果、上記トルク継手部で必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期間に亙り十分に防止できる。
According to the electric power steering device of the present invention as described above, the torque joint portion secures a necessary gap (backlash), and the rotation in the rotational direction caused by the existence of the gap (relative rotation). ) Can be sufficiently prevented over a long period of time.
First, in the case of the invention described in claim 1, the elastic member provided in an engaged state with the output shaft side protrusion provided on the output shaft of the electric motor and the worm side protrusion provided on the worm. A resistance force (torsional rigidity) against relative rotation is applied between the output shaft and the worm. Therefore, based on this resistance force (torsional rigidity), at the moment when the electric motor starts to start or at the moment when the rotation direction is changed, the torque joint between the output shaft and the worm shaft Torque transmission surfaces can be prevented from colliding vigorously (momentum can be dulled). Moreover, since the elastic member is provided at a position that is axially disengaged from the joint engaging portion between the joint receiving hole and the joint shaft portion, direct engagement (contact) between the joint receiving hole and the joint shaft portion is provided. ) Can be transmitted based on (no torque is transmitted via the elastic member). For this reason, regardless of the use over a long period of time, the elastic member can always provide the desired elastic force (the initial elastic force can be applied over a long period of time and can be difficult to sag). As a result, while ensuring the necessary gap (backlash) at the torque joint part, the generation of abnormal noise (tooth rattling sound) due to rattling (relative rotation) in the rotational direction due to the existence of this gap. It can be sufficiently prevented over a long period of time.
又、請求項５に記載した発明の場合には、電動モータの出力軸とウォーム軸との間に軸方向に圧縮された状態で設けた第二の弾性部材により、これら出力軸とウォーム軸との間に互いに離れる方向の弾性力（軸方向の弾性力）を付与しつつ、相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）も付与する。この為、この抵抗力（捩り剛性）に基づいて、上記電動モータが起動し始めた瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸とウォーム軸との間のトルク継手部で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる（勢いを鈍らせる事ができる）。しかも、上記第二の弾性部材を、上記継手受孔と上記継手軸部との継手係合部の径方向内側に、これら継手受孔及び継手軸部と径方向に重畳する状態で設けている為、これら継手受孔と継手軸部との直接の係合（当接）に基づいてトルクの伝達を行える（第二の弾性部材を介してトルクの伝達が行われない）。この為、長期に亙る使用に拘らず、上記第二の弾性部材により常に所期の弾性力を付与できる（初期の弾性力を長期に亙り付与できる、へたりにくくできる）。この結果、上記トルク継手部で必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期間に亙り十分に防止できる。
Further, in the case of the invention described in
［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の電動式パワーステアリング装置の特徴は、ウォーム軸６の基端面に開口したスプライン孔１１と電動モータ７の出力軸１０の先端部に形成したスプライン軸部１２とのスプライン係合部の隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を防止する為の構造にある。その他、電動式パワーステアリング装置全体の構造及び作用に就いては、前述した従来構造と同様であるから、この従来構造と同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。尚、前述の図１１〜１２と図１とでは、ハウジング３に対する電動モータ７の取付方向が異なっているが、この点は、設置する自動車に応じ適宜設計的に変更するものであって、本発明の特徴部分とは関係がない。
[First example of embodiment]
1 to 3 show a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 3. The electric power steering device of this example is characterized in that a spline engaging portion between a
本例の場合は、上記ウォーム軸６の基端部に、特許請求の範囲に記載した継手受孔に相当するスプライン孔１１を、このウォーム軸６の基端面に開口する状態で、このウォーム軸６と同心に形成している。又、電動モータ７の出力軸１０の先端部に、特許請求の範囲に記載した継手軸部であるスプライン軸部１２を、この出力軸１０と同心に形成している。そして、このスプライン軸部１２と上記スプライン孔１１とを、特許請求の範囲に記載した継手係合であるスプライン係合させる事で、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６とを、回転力の伝達を可能に結合している。上記スプライン軸部１２と上記スプライン孔１１とのスプライン係合部には隙間（バックラッシュ）を介在させて、これらスプライン孔１１とスプライン軸部１２とをスプライン係合させる作業を容易に行なえる様にすると共に、上記出力軸１０の中心軸に対し上記ウォーム軸６の中心軸が、多少傾斜する事を許容できる様にしている。
In the case of this example, a
又、本例の場合は、上記ウォーム軸６の基端部外周面で、このウォーム軸６を回転自在に支持する転がり軸受９ｂよりも軸方向基端側に突出した部分に、この転がり軸受９ｂを構成する内輪１５がこのウォーム軸６から抜け出るのを防止する為の、抑え部材１６を外嵌固定している。そして、この抑え部材１６の軸方向片側面（図１、２の右側面、スプライン孔１１と反対側の面）に、この片側面から軸方向片側に向けて突出する状態で、且つ、円周方向に関して等間隔に離隔した状態で、複数個（図示の例の場合は３個）のウォーム側突出部１７、１７を、上記抑え部材１６と一体に設けている。
In the case of this example, the rolling
又、上記出力軸１０の先端部で、上記スプライン軸部１２よりも基端側に、この出力軸１０の外周面から径方向外方に突出する状態で、且つ、円周方向に関して等間隔に離隔した状態で、複数個（図示の例の場合は３個）の出力軸側突出部１８、１８を、上記出力軸１０と一体に設けている。即ち、本例の場合には、これら各出力軸側突出部１８、１８と上記各ウォーム側突出部１７、１７とを、上記スプライン軸部１２及び上記スプライン孔１１から軸方向に外れた位置に設けている。そして、これら各出力軸側突出部１８、１８と上記各ウォーム側突出部１７、１７との間に弾性部材１９を、これら弾性部材１９と、出力軸側突出部１８、１８及びウォーム側突出部１７、１７とが、上記出力軸１０の径方向に（但し、各突出部１８、１７毎に周方向に外れた位置で）重畳する状態で設けている。
Further, at the distal end portion of the
本例の場合、上記弾性部材１９は、例えばニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等のうちから選択される、耐油性を有する弾性材により、全体を円環状（略円筒状）に造られたもので、少なくとも円周方向に関して拡縮自在な弾性を有する。そして、この様な弾性部材１９の外周面に、この外周面から径方向内方に凹入する状態で、上記各ウォーム側突出部１７、１７と係合する外径側係合凹部２０、２０を設けている。又、同じく上記弾性部材１９の内周面に、この内周面から径方向外方に凹入する状態で、上記各出力軸側突出部１８、１８と係合する内径側係合凹部２１、２１を設けている。
In the case of this example, the
そして、この様な各内径側係合凹部２１、２１を、上記出力軸１０の各出力軸側突出部１８、１８に係合させると共に、上記各外径側係合凹部２０、２０を、上記ウォーム軸６に結合固定された上記抑え部材１６の各ウォーム側突出部１７、１７に係合させた状態で、上記弾性部材１９を上記出力軸１０とウォーム軸６との間に組み付けている。又、この様に組み付けた状態で、上記外径側、内径側各係合凹部２０、２１とウォーム側、出力軸側各突出部１７、１８との係合に基づき上記弾性部材１９を、上記出力軸１０とウォーム８との間に相対回転に対する抵抗力を付与する方向に弾性変形させて（上記各係合凹部２０、２１内に上記各突出部１７、１８を圧入して）いる。この為に、本例の場合には、上記弾性部材１９の自由状態での、円周方向に関する、上記内径側、外径側各係合凹部２０、２１の内側面同士の間隔を、上記ウォーム側、出力軸側各突出部１７、１８の円周方向に関する側面同士の間隔よりも大きくしている。そして、これらウォーム側、出力軸側各突出部１７、１８と上記内径側、外径側各係合凹部２０、２１とを係合させた状態で、上記スプライン軸部１２とスプライン孔１１との関係が中立状態（回転方向両側に同大のバックラッシュが存在する状態）となる様に、且つ、上記出力軸１０とウォーム８との間に（両方向の）相対回転に対する抵抗力が付与される様にしている。
The inner diameter
この様な本例の電動式パワーステアリング装置の場合には、ウォーム軸６の基端面に開口したスプライン孔１１と電動モータ７の出力軸１０の先端部に形成したスプライン軸部１２とのスプライン係合部で、必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期に亙り十分に防止できる。
即ち、本例の場合には、上記出力軸１０に設けた各出力軸側突出部１８、１８とウォーム８（を構成するウォーム軸６の基端部に結合固定した抑え部材１６）に設けた各ウォーム側突出部１７、１７とにそれぞれ係合させた状態で設けられた弾性部材１９により、上記出力軸１０とウォーム８との間に相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）を付与する。この為、この抵抗力（捩り剛性）に基づいて、上記電動モータ７が起動する瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸１０とウォーム軸６との間のトルク継手部（スプライン係合部）で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる（勢いを鈍らせる事ができる）。
In the case of such an electric power steering device of this example, the spline engagement between the
That is, in the case of this example, the output
しかも、上記弾性部材１９を、上記スプライン孔１１と上記スプライン軸部１２とのスプライン係合部から軸方向に外れた位置に設けている為、これらスプライン孔１１とスプライン軸部１２との直接の係合（スプライン歯の側面同士の直接の当接）に基づいてトルクの伝達を行える。即ち、中立状態からスプライン歯の側面同士が当接するまでの瞬間は、上記弾性部材１９が弾性変形しつつ極く僅かのトルク伝達が行われるにしても、それ以外は、この弾性部材１９を介してトルクの伝達が（この極く僅かのトルクに相当する分を除き）行われない様にできる。この為、長期に亙る使用に拘らず、上記弾性部材１９により常に所期の弾性力を付与できる（初期の弾性力を長期に亙り付与できる、へたりにくくできる）。この結果、上記スプライン係合部で必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期間に亙り十分に防止できる。
In addition, since the
しかも、本例の場合には、上記弾性部材１９を、空間（特に径方向の空間）に余裕のある部分である、ウォーム軸６の基端部のうちのより出力軸１０に近い部分（ウォーム軸６の基端部に結合固定した抑え部材１６と隣り合う部分）に配置している為、この弾性部材１９として大型のもの（容積の大きなもの、径方向寸法の大きなもの）を組み込み易くでき、この弾性部材１９による弾性力を確保し易くできる。又、各出力軸側突部１８、１８を出力軸１０と一体に設けると共に、各ウォーム側突出部１７、１７を、ウォーム軸６の基端部に結合固定した抑え部材１６と一体に設けている為、部品点数の低減による製造コストの低減も図れる。
In addition, in the case of this example, the
［実施の形態の第２例］
図４は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。上述した実施の形態の第１例の場合は、外径側係合凹部２０、２０と内径側各係合凹部２１、２１との数（ウォーム側突出部１７、１７と出力軸側突出部１８、１８との数）を同じとしている（図１〜３参照）のに対して、本例の場合には、その数を異ならせている。即ち、本例の場合には、弾性部材１９ａの内周面の径方向反対側２個所位置に内径側係合凹部２１ａ、２１ａを設けると共に、同じく外周面の円周方向等間隔４個所位置に各外径側係合凹部２０ａ、２０ａを設けている。これに合わせて、ウォーム軸６の基端部に結合固定した抑え部材１６の片側面の円周方向等間隔４個所位置にウォーム側突出部１７、１７を、出力軸１０の中間部外周面の径方向反対側２個所位置に出力軸側突出部１８、１８（図１〜２参照）を、それぞれ設ける。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
[Second Example of Embodiment]
FIG. 4 shows a second example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 3. In the case of the first example of the embodiment described above, the number of the outer diameter
Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the first example of the embodiment described above, overlapping illustrations and descriptions are omitted.
［実施の形態の第３例］
図５〜８は、請求項１〜４に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合は、出力軸１０の先端部に円筒部材２２を外嵌固定すると共に、この円筒部材２２の基端部に出力軸側突出部１８ａ、１８ａを設けている。そして、本例の場合には、これら各出力軸側突出部１８ａ、１８ａの径方向の一部と、ウォーム軸６の基端部に結合固定した抑え部材１６の片側面に設けた各ウォーム側突出部１７ａ、１７ａの径方向の一部とを、円周方向に重畳させている。
[Third example of embodiment]
FIGS. 5-8 has shown the 3rd example of embodiment of this invention corresponding to Claims 1-4. In the case of this example, the
この様な本例の場合には、弾性部材１９ｂのうちで、円周方向に関し各内径側係合凹部２１ｂ、２１ｂと各外径側係合凹部２０ｂ、２０ｂとの間部分が、上記各出力軸側突出部１８ａ、１８ａの各側面と上記各ウォーム側突出部１７ａ、１７ａの各側面とにより円周方向に圧縮される（図８に斜格子で示す部分に圧縮荷重が加わる）。この為、例えば、前述の図３に示した様な、各出力軸側突出部１８、１８の径方向の一部と各ウォーム側突出部１７、１７の径方向の一部とが円周方向に重畳しない構造の場合の様に、各内径側係合凹部２１、２１と各外径側係合凹部２０、２０との間部分に剪断力（図３の矢印α、α）が加わる事を防止できる。この為、この様な図３に示した構造に比べ、弾性部材１９ｂの耐久性や弾性力をより確保し易くできる。
In the case of this example, in the
又、本例の場合には、上記円筒部材２２の基端部で、上記各出力軸側突出部１８ａ、１８ａを設けた部分よりも基端側に、全周に亙り径方向外方に突出する状態で鍔部２５を設けている。そして、互いに対向する、この鍔部２５の側面と、抑え部材１６の側面とにより、上記弾性部材１９ｂを軸方向に圧縮している。この様な本例の場合には、電動モータ７の出力軸１０とウォーム軸６との間に、互いに離れる方向の弾性力（軸方向の弾性力）を付与できる。この為、これら出力軸１０とウォーム軸６とが軸方向にがたつく事を防止できると共に、スプライン係合部での異音の発生をより確実に防止できる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１、２例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
Further, in the case of this example, at the base end portion of the
Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the first and second examples of the above-described embodiment, overlapping illustrations and descriptions are omitted.
［実施の形態の第４例］
図９〜１０は、請求項1〜７に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。上述した実施の形態の第３例の場合には、出力軸１０の先端部に外嵌固定した円筒部材２２の基端部にのみ、（第一の）弾性部材１９ｂを設けている（例えば図５参照）。これに対して、本例の場合には、この様な（第一の）弾性部材１９ｂの他、この（第一の）弾性部材１９ｂとは別に、第二の弾性部材２３を設けている。即ち、本例の場合には、スプライン孔１１とスプライン軸部１２とのスプライン係合部の径方向内側に、これらスプライン孔１１及びスプライン軸部１２と径方向に重畳する状態で、且つ、このスプライン孔１１の奥端面と上記スプライン軸部１２の内径側に設けられた凹部２４の底面（出力軸１０の先端面）とにより軸方向に圧縮した状態で、上記第二の弾性部材２３を設けている。この第二の弾性部材２３は、例えばニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等のうちから選択される、耐油性を有する弾性材により、全体を充実円柱状に造られたもので、軸方向寸法を拡縮自在な弾性を有する。そして、この様な第二の弾性部材２３により、上記出力軸１０とウォーム８との間に互いに軸方向に離れる方向の力と、相対回転に対する抵抗力とを付与している。
[Fourth Example of Embodiment]
9 to 10 show a fourth example of the embodiment of the invention corresponding to claims 1 to 7. FIG. In the case of the third example of the above-described embodiment, the (first)
この為に、本例の場合には、上記スプライン軸部１２の端面に、この端面から凹入する状態で上記凹部２４を設けている。この様な凹部２４を構成する為に、本例の場合には、外周面に上記スプライン軸部１２を形成した円筒部材２２を、上記出力軸１０の先端部に外嵌固定している。そして、この円筒部材２２の内周面と上記出力軸１０の先端面とにより上記凹部２４を構成している。そして、この凹部２４の底面（出力軸１０の先端面）と上記スプライン孔１１の奥端面との間で、上記第二の弾性部材２３を軸方向に圧縮している。尚、この様に第二の弾性部材２３を軸方向に圧縮した状態で設ける為に、本例の場合には、この第二の弾性部材２３の自由状態での軸方向寸法を、組み付け状態での、上記スプライン孔１１の奥端面と上記凹部２４の底面（出力軸１０の先端面）との間隔よりも大きくしている。
For this reason, in the case of this example, the
又、この様に組み付け状態で、上記第二の弾性部材２３の軸方向両側面は、全体に亙り、上記スプライン孔１１の奥端面と上記凹部２４の底面（出力軸１０の先端面）とに、それぞれ当接する様にしている。又、この凹部２４の内面（内周面）に、上記第二の弾性部材の出力軸１０側の端部外周面を全周に亙り当接する様にする事も好ましい。又、上記スプライン軸部１２と上記スプライン孔１１との関係が中立状態（回転方向両側に同大のバックラッシュが存在する状態）で、上記第二の弾性部材２３も中立状態（捩れていない状態）となる様にしている。そして、この様な第二の弾性部材２３により、上記スプライン軸部１２を設けた上記出力軸１０と上記スプライン孔１１を設けた上記ウォーム軸６との間に、軸方向に離れる方向の力と、相対回転に対する抵抗力とを付与している。
Also, in this assembled state, both side surfaces of the second
尚、必要に応じて、上記スプライン孔１１の奥端面と、上記凹部２４の内面又は底面（出力軸１０の先端面）と、上記第二の弾性部材２３の軸方向端面又は外周面とのうちの少なくとも何れかの表面を、静止摩擦係数を大きくすべく、粗くする。そして、この様に粗くする事により、上記第二の弾性部材２３の軸方向側面と相手面｛スプライン孔１１の奥端面、凹部２４の内面及び底面（出力軸１０の先端面）｝とを互いに滑りにくくし、この滑りに伴う上記抵抗力（捩り剛性）の低減や喪失を防止する。又、上記第二の弾性部材２３の軸方向両側面又は外周面を、上記スプライン孔１１の奥端面と、上記凹部２４の内面又は底面（出力軸１０の先端面）とのそれぞれに、回転方向の相対変位を阻止した状態で係合させる事もできる。この為に、例えばこれら第二の弾性部材２３の軸方向側面又は外周面と相手面｛スプライン孔１１の奥端面、凹部２４の内面又は底面（出力軸１０の先端面）｝とに互いに係合自在な、非円形若しくは偏心等の凹部と凸部とをそれぞれに分けて設け、これら凹部と凸部とを凹凸係合させる事で、上記回転方向の相対変位を阻止する事ができる。又、必要に応じて、スプライン孔１１の奥端面と上記凹部２４の内面又は底面（出力軸１０の先端面）とのうちの少なくとも一方の面に、上記第二の弾性部材２３を、例えば接着、焼き付き等により不離に接合する事もできる。
If necessary, among the back end surface of the
何れにしても、本例の電動式パワーステアリング装置の場合には、ウォーム軸６の基端面に開口したスプライン孔１１と電動モータ７の出力軸１０の先端部に形成したスプライン軸部１２とのスプライン係合部で、必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期に亙り十分に防止できる。
即ち、本例の場合には、スプライン孔１１の奥端面と、電動モータ７の出力軸１０の先端面である、凹部２４の底面との間に設けた第二の弾性部材２３により、この出力軸１０とウォーム軸６との間に、互いに離れる方向の弾性力（軸方向の弾性力）を付与しつつ、相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）も付与できる。この為、この抵抗力（捩り剛性）に基づいて、上記電動モータ７が起動する瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸１０とウォーム軸６との間のトルク継手部（スプライン係合部）で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる（勢いを鈍らせる事ができる）。
In any case, in the case of the electric power steering device of this example, the
That is, in the case of this example, this output is provided by the second
しかも、上記第二の弾性部材２３を、上記スプライン孔１１とスプライン軸部１２とのスプライン係合部の径方向内側に、これらスプライン孔１１及びスプライン軸部１２と径方向に重畳する状態で設けている為、これらスプライン孔１１とスプライン軸部１２との直接の係合（スプライン歯の側面同士の直接の当接）に基づいてトルクの伝達を行える。即ち、中立状態からスプライン歯の側面同士が当接するまでの瞬間は、上記第二の弾性部材２３が弾性変形しつつ極く僅かのトルク伝達が行われるにしても、それ以外は、この第二の弾性部材２３を介してトルクの伝達が（上記極く僅かのトルクに担当する分を除き）行われない様にできる。この為、長期に亙る使用に拘らず、上記第二の弾性部材２３により常に所期の弾性力を付与できる（初期の弾性力を長期に亙り付与できる、へたりにくくできる）。この結果、上記スプライン係合部で必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期間に亙り十分に防止できる。
In addition, the second
又、本例の場合には、スプライン孔１１及びスプライン軸部１２の径方向に内側に、これらスプライン孔１１及びスプライン軸部１２と径方向に重畳する状態で第二の弾性部材２３を設けている為、装置全体としての軸方向寸法を増大させる事なく、この第二の弾性部材２３を組み込む部分を確保できる。又、この第二の弾性部材２３として軸方向寸法が大きいものも組み込み易くできる。又、本例の場合には、上記出力軸１０の先端部に、スプライン軸部１２を形成した円筒部材２２を外嵌固定する事により、上記第二の弾性部材２３を組み付ける為の凹部２４を構成している為、この凹部２４の形成作業を容易に行える。即ち、上記出力軸１０の先端面に穿孔加工等を施す事により凹部２４を形成する場合に比べ、加工を容易に行え、製造コストの低減を図れる。しかも、上記スプライン孔１１の深さを深くしなくても（必要以上に深くする事なく）、上記第二の弾性部材２３を組み込む部分を確保できる為、この面からも、製造コストの低減を図れる。又、この様にスプライン孔１１の深さを深くしなくて済む分、このスプライン孔１１の深さ（奥端面の位置）を精度良く規制できる。この為、組み付け状態での上記第二の弾性部材２３の寸法（圧縮された状態での寸法）を精度良く規制でき、この第二の弾性部材２３が付与する軸方向弾性力並びに抵抗力を所定の値に規制し易くできる。この為、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生をより確実に防止できる。
In the case of this example, a second
尚、本例の場合には、（第一の）弾性部材１９ｂと第二の弾性部材２３との２つの弾性部材を設けている。但し、このうちの（第一の）弾性部材１９ｂを省略し、この第二の弾性部材２３のみの弾性力に基づいて、上記電動モータ７の出力軸１０とウォーム軸６との間に相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）を付与する事もできる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１〜３例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
In the case of this example, two elastic members, the (first)
Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the first to third examples of the embodiment described above, overlapping illustrations and descriptions are omitted.
尚、前述した実施の形態の各例の何れもが、ウォーム６側にスプライン孔１１を設けると共に、出力軸１０側にスプライン軸部１２を設けているが、逆にする事もできる。即ち、図示は省略するが、ウォーム側にスプライン軸部を設けると共に、出力軸側にスプライン孔を設ける事もできる。
In each of the above-described embodiments, the
１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ ハウジング
４ ウォームホイール
５ ウォーム歯
６ ウォーム軸
７ 電動モータ
８ ウォーム
９ａ、９ｂ 転がり軸受
１０ 出力軸
１１ スプライン孔
１２ スプライン軸部
１３ 押圧駒
１４ コイルばね
１５ 内輪
１６ 抑え部材
１７、１７ａ ウォーム側突出部
１８、１８ａ 出力軸側突出部
１９、１９ａ、１９ｂ 弾性部材
２０、２０ａ、２０ｂ 外径側係合凹部
２１、２１ａ、２１ｂ 内径側係合凹部
２２ 円筒部材
２３ 第二の弾性部材
２４ 凹部
２５ 鍔部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2
この発明に係る電動式パワーステアリング装置は、自動車の操舵装置として利用するもので、電動モータを補助動力源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ものである。本発明は、この様な電動式パワーステアリング装置を構成する減速機のウォーム軸の基端部と、上記電動モータの出力軸の先端部との接続部に設けるトルク継手部で、回転方向のがたつきに伴う異音の発生を、長期に亙り十分に抑えるべく発明したものである。 The electric power steering apparatus according to the present invention is used as a steering apparatus for an automobile, and reduces the force required for the driver to operate the steering wheel by using an electric motor as an auxiliary power source. It is. The present invention is a torque coupling portion provided at a connection portion between a base end portion of a worm shaft of a reduction gear constituting such an electric power steering device and a distal end portion of an output shaft of the electric motor. The present invention was invented to sufficiently suppress the generation of abnormal noise accompanying rattling over a long period of time.
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。この様な電動式パワーステアリング装置の構造は、各種知られているが、何れの構造の場合でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸に電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。この減速機として一般的には、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、上記電動モータにより回転駆動されるウォームと、上記回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、上記電動モータの補助動力をこの回転軸に伝達自在とする。 A power steering device is widely used as a device to reduce the force required for the driver to operate the steering wheel when giving a steering angle to the steered wheels (usually the front wheels except for special vehicles such as forklifts) Has been. In addition, an electric power steering apparatus that uses an electric motor as an auxiliary power source in such a power steering apparatus has begun to spread in recent years. Various structures of such an electric power steering apparatus are known, but in any structure, a rotating shaft that is rotated by the operation of the steering wheel and gives a steered angle to the steered wheels as it rotates. Auxiliary power of the electric motor is applied through a speed reducer. In general, a worm reducer is used as the reducer. In the case of an electric power steering device using a worm speed reducer, a worm that is rotationally driven by the electric motor and a worm wheel that rotates together with the rotating shaft are engaged with each other, and auxiliary power of the electric motor is applied to the rotating shaft. Communicate freely.
例えば特許文献１には、図１１〜１２に示す様な電動式パワーステアリング装置が記載されている。ステアリングホイール１により所定方向に回転させられる、回転軸であるステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３の内側に回転自在に支持しており、この部分にウォームホイール４を固定している。このウォームホイール４と噛合するウォーム歯５をウォーム軸６の軸方向中間部に設け、電動モータ７により回転駆動されるウォーム８の両端部を、深溝型玉軸受等の１対の転がり軸受９ａ、９ｂにより、上記ハウジング３内に回転自在に支持している。
For example, Patent Document 1 describes an electric power steering device as shown in FIGS. A front end portion of a steering shaft 2 that is a rotating shaft that is rotated in a predetermined direction by the steering wheel 1 is rotatably supported inside the
上記ウォーム８を上記電動モータ７の出力軸１０により回転駆動する為に、上記ウォーム軸６の基端部にスプライン孔１１を、このウォーム軸６の基端面に開口する状態で形成している。又、上記出力軸１０の先端部にスプライン軸部１２を形成している。そして、このスプライン軸部１２と上記スプライン孔１１とをスプライン係合させる事で、上記出力軸１２と上記ウォーム軸６とを、回転力の伝達を自在に結合している。尚、本明細書で用いる「スプライン」の語には、ピッチの細かい、所謂「セレーション」と呼ばれるものも含むものとする。
In order to rotationally drive the worm 8 by the
更に、図１２に示した従来構造の場合、上記ウォームホイール４と上記ウォーム歯５との噛合部のバックラッシュをなくす為に、上記ウォーム軸６の先端部（図１２の右端部）を上記ウォームホイール４に向け弾性的に押圧する様にしている。即ち、上記ウォーム軸６の先端部で先端側の転がり軸受９ａよりも突出した部分に押圧駒１３を外嵌し、この押圧駒１３と上記ハウジング３との間にコイルばね１４等の弾性部材を設けている。そして、このコイルばね１４により、上記押圧駒１３を介して、上記ウォーム歯５を上記ウォームホイール４に向け押圧している。この様な構成により、これらウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを抑え、上記電動モータ７の回転方向の変換時に、上記ウォームホイール４と上記ウォーム歯５との噛合部での歯打ち音の発生を抑えている。
Further, in the case of the conventional structure shown in FIG. 12, in order to eliminate backlash at the meshing portion between the
ところで、上述の様な図１２に示した構造の場合、前記出力軸１０と前記ウォーム軸６とのトルク継手部、即ち、前記スプライン孔１１と前記スプライン軸部１２とのスプライン係合部で、これらスプライン孔１１とスプライン軸部１２とを円周方向の隙間なく（バックラッシュ無しで）スプライン係合させる事ができれば、このスプライン係合部（トルク継手部）で回転方向のがたつきは生じない。但し、実際の場合には、このスプライン係合部にはバックラッシュが存在する。このスプライン係合部のバックラッシュは、上記スプライン孔１１とスプライン軸部１２とをスプライン係合させる作業を容易に行なえる様にする為に必要である。
By the way, in the case of the structure shown in FIG. 12 as described above, a torque joint portion between the
又、上記出力軸１０の中心軸と上記ウォーム軸６の中心軸とが僅かにずれた程度では、上記スプライン係合部にコジリが発生しない様にして、上記出力軸１０を回転させる為に要するトルクが上昇する事を防止する為にも、上記バックラッシュは必要である。特に、前記コイルばね１４等の弾性部材により上記ウォーム軸６に設けたウォーム歯５を前記ウォームホイール４に向け押圧して、これらウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを解消する構造の場合には、上記スプライン係合部のバックラッシュを設ける事は必須となる。この様なバックラッシュ、即ち、円周方向の隙間は、トルク継手部として上記スプライン係合部に代え、例えば断面小判形の如き非円形嵌合部等の、他の機構のトルク継手部を採用した場合にも同様に必要になる。
Further, as long as the center axis of the
ところが、上記スプライン係合部にバックラッシュ（円周方向の隙間）が存在すると、即ち、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６との間に回転方向のがたつきがあると（出力軸１０とウォーム軸６とが微小に相対回転可能であると）、このがたつきに基づきスプライン係合部で異音が発生する可能性がある。即ち、例えば電動モータ７が起動し始める瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記スプライン軸部１２の外周面に設けられた雄スプライン歯の円周方向側面と、上記スプライン孔１１の内周面に設けられた雌スプライン歯の円周方向側面とが勢い良く衝突し、歯打ち音と呼ばれる異音が発生する可能性がある。
However, if backlash (circumferential clearance) exists in the spline engaging portion, that is, if there is a backlash in the rotational direction between the
この様な歯打ち音は、上記スプライン係合部のバックラッシュ（がたつき、相対回転量）が大きくなる程著しくなるので、従来は、このバックラッシュを、このスプライン係合部の組立が可能な範囲で、更には、上記ウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを解消できる範囲で、小さく抑える様にしていた。但し、上記スプライン係合部のバックラッシュを小さくすると、その分、上記スプライン軸部１２を上記スプライン孔１１に挿入しにくくなり、組立作業性が低下し、電動式パワーステアリング装置の製造コスト上昇の原因となる。又、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６との組み付け精度を高くしないと、上記コジリによるトルク上昇の問題が発生し易くなるので、やはり電動式パワーステアリング装置の製造コスト上昇の原因となる。
Such a rattling noise becomes more significant as the backlash (rattle, relative rotation) of the spline engaging portion increases. Conventionally, this backlash can be assembled into the spline engaging portion. In such a range, further, the backlash between the
上述の様な歯打ち音（回転方向のがたつき）の防止を図る為の技術として、例えば、特許文献２に記載された構造が知られている。この特許文献２に記載された構造の場合には、出力軸とウォーム軸とのトルク継手部に弾性部材を設け、この弾性部材の弾性力に基づいて、このトルク継手部で歯打ち音（回転方向のがたつき）が生じるのを防止している。但し、上記特許文献２に記載された構造の場合には、上記出力軸とウォーム軸との間でのトルクの伝達が、上記弾性部材を介して行われる。この為、トルク伝達時にこの弾性部材にそのトルクが常に加わり、長期の使用に伴いこの弾性部材が、所期の弾性力を付与できなくなる（初期の弾性力を長期に亙り付与できなくなる、へたり易くなる）可能性がある。そして、この様に所期の弾性力を付与できなくなると、上記歯打ち音（回転方向のがたつき）を十分に防止できなくなり、好ましくない。 For example, a structure described in Patent Document 2 is known as a technique for preventing the rattling noise (shaking in the rotation direction) as described above. In the case of the structure described in Patent Document 2, an elastic member is provided at the torque joint portion of the output shaft and the worm shaft, and the ratchet sound (rotation) is generated at the torque joint portion based on the elastic force of the elastic member. (Shaking of direction) is prevented from occurring. However, in the case of the structure described in Patent Document 2, torque is transmitted between the output shaft and the worm shaft through the elastic member. For this reason, the torque is always applied to the elastic member during torque transmission, and the elastic member cannot apply the desired elastic force with long-term use (the initial elastic force cannot be applied over a long period of time) It may be easier). If the desired elastic force cannot be applied in this manner, the above-mentioned rattling noise (shaking in the rotational direction) cannot be sufficiently prevented, which is not preferable.
一方、特許文献３には、上述の様な電動式パワーステアリング装置の作動時の動作を安定させるべく、電動モータの出力軸とウォーム軸とが軸方向にがたつくのを防止する為の構造が記載されている。即ち、この特許文献３に記載された構造の場合には、出力軸とウォーム軸との間にＯリングを、弾性的に圧縮した状態で挟持する。そして、これら出力軸とウォーム軸とに互いに離れる方向の弾力を付与し、これら出力軸とウォーム軸とが軸方向にがたつく事を防止する。但し、この様な特許文献３に記載された構造の場合には、上述した様な回転方向のがたつき（バックラッシュ）に伴う異音（歯打ち音）の発生を防止する事を意図してはいない。
On the other hand,
即ち、上記特許文献３に記載された構造の場合は、上述の様に出力軸とウォーム軸との間にＯリングを軸方向に圧縮した状態で挟持し、このＯリングにより軸方向の弾性力を付与する。この様にＯリングを軸方向に圧縮した状態で挟持した構造の場合、回転方向の抵抗力は、殆ど得られないか、仮に得られたとしても、摩擦力に基づく不安定なものとなる。従って、上記特許文献３に記載された様な、Ｏリングを組み込んだ構造では、上述の様な回転方向のがたつき（バックラッシュ）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期間に亙り安定して防止する事はできない。
That is, in the case of the structure described in
本発明は、上述の様な事情に鑑み、電動モータの出力軸とウォーム減速機のウォームとの間でトルク伝達を行なう為のトルク継手部で、必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期に亙り十分に防止できる構造を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention is a torque joint portion for transmitting torque between the output shaft of the electric motor and the worm of the worm speed reducer, while ensuring a necessary clearance (backlash), The present invention has been invented to realize a structure that can sufficiently prevent the generation of abnormal noise (tooth rattling sound) due to the rattling (relative rotation) in the rotational direction due to the existence of this gap over a long period of time.
本発明の電動式パワーステアリング装置は、例えば前述した特許文献１等に記載されて従来から知られている電動式パワーステアリング装置と同様に、ハウジングと、回転軸と、ウォームホイールと、ウォームと、電動モータと、トルク継手部とを備える。
このうちのハウジングは、ステアリングコラム、ステアリングギヤユニットのケース等の固定の部分に支持されて、回転する事はない。
又、上記回転軸は、上記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。この様な回転軸としては、上記固定の部分が上記ステアリングコラムの場合には、ステアリングシャフト若しくはこのステアリングシャフトと同軸に設けられたシャフトが、上記固定の部分がステアリングギヤユニットのケースである場合にはピニオン軸が、それぞれ相当する。
又、上記ウォームホイールは、上記ハウジングの内部で上記回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転する。
The electric power steering device of the present invention is similar to the electric power steering device described in the above-mentioned Patent Document 1 or the like and has been conventionally known , for example , a housing, a rotating shaft, a worm wheel, a worm, An electric motor and a torque coupling part are provided.
Of these, the housing is supported by fixed parts such as the steering column and the case of the steering gear unit and does not rotate.
The rotating shaft is rotatably provided with respect to the housing, and is rotated by an operation of a steering wheel, and gives a steering angle to the steered wheels in accordance with the rotation. As such a rotating shaft, when the fixed portion is the steering column, a steering shaft or a shaft provided coaxially with the steering shaft is used when the fixed portion is a case of a steering gear unit. Corresponds to the pinion axis.
The worm wheel is supported on a part of the rotating shaft inside the housing, concentrically with the rotating shaft, and rotates together with the rotating shaft.
又、上記ウォームは、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向端部を転がり軸受により、上記ハウジングに対し回転自在に支持されている。
又、上記電動モータは、上記ウォームを回転駆動する為のものである。
又、上記トルク継手部は、上記電動モータの出力軸の先端部と上記ウォームの基端部との間に設けられて、この出力軸からこのウォームへのトルクの伝達を可能としたもので、継手受孔と継手軸部とにより構成される。
このうちの継手受孔は、上記出力軸と上記ウォームとのうちの一方の部材の軸方向端面に開口したもので、内周面の断面形状が非円形である。
又、上記継手軸部は、上記出力軸と上記ウォームとのうちの他方の部材の端部であって、上記継手受孔の内周面とトルク伝達を可能に継手係合すべく、外周面の断面形状が非円形である。
尚、これら継手受孔並びに継手軸部の断面形状は、欠円状、小判形、多角形等、非円形であれば、各種形状を採用できるが、好ましくは、これら継手受孔と継手軸部とをそれぞれ、スプライン孔とスプライン軸部とする。
The worm is formed by providing a worm tooth at an intermediate portion in the axial direction of the worm shaft. With the worm tooth meshed with the worm wheel, the axial end portion of the worm shaft is formed by a rolling bearing to form the housing. Is supported in a freely rotatable manner.
The electric motor is for rotationally driving the worm.
The torque coupling portion is provided between the distal end portion of the output shaft of the electric motor and the proximal end portion of the worm, and enables transmission of torque from the output shaft to the worm. It is comprised by a joint receiving hole and a joint axial part.
Among these, the joint receiving hole is opened at the axial end surface of one of the output shaft and the worm, and the cross-sectional shape of the inner peripheral surface is non-circular.
Further, the joint shaft portion is an end portion of the other member of the output shaft and the worm, and an outer peripheral surface for engaging the inner peripheral surface of the joint receiving hole with a joint so as to allow torque transmission. The cross-sectional shape is non-circular.
Various shapes can be adopted as long as the cross-sectional shapes of the joint receiving hole and the joint shaft portion are non-circular, such as a chip shape, an oval shape, a polygonal shape, etc. And a spline hole and a spline shaft portion, respectively.
特に、本発明の電動式パワーステアリング装置に於いては、前記継手受孔と前記継手軸部との継手係合部の径方向内側に、これら継手受孔及び継手軸部と径方向に重畳する状態で、且つ、前記出力軸と前記ウォームとにより軸方向に圧縮した状態で、例えばニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材により造られた弾性部材を設ける。そして、この様な弾性部材により、上記出力軸と上記ウォームとの間に互いに軸方向に離れる方向の力と、相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）とを付与する。尚、この様な力を付与する為に、例えば上記弾性部材の自由状態での軸方向寸法を、組み付け状態での、この弾性部材の軸方向両端面とそれぞれ当接する相手面同士の間隔よりも大きくする。 In particular , in the electric power steering apparatus of the present invention, the joint receiving hole and the joint shaft portion are overlapped in the radial direction on the radially inner side of the joint engaging portion between the joint receiving hole and the joint shaft portion. In a state and compressed in the axial direction by the output shaft and the worm, for example, rubber such as nitrile rubber, silicon rubber, urethane rubber, acrylic rubber, or an elastic material such as elastomer such as polyurethane or synthetic resin Produced elastic members are provided. By such an elastic member , a force in a direction away from each other in the axial direction and a resistance force (torsional rigidity) against relative rotation are applied between the output shaft and the worm. In order to apply such a force, for example, the axial dimension of the elastic member in the free state is set to be larger than the interval between the opposing surfaces in contact with both axial end surfaces of the elastic member in the assembled state. Enlarge.
又、この様な本発明の電動式パワーステアリング装置の発明を実施する場合に、好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、上記継手軸部の端面に、この端面から凹入する状態で凹部を設けると共に、この凹部の底面と上記継手受孔の奥端面との間で、上記弾性部材を軸方向に圧縮する。
又、この場合に、より好ましくは、請求項３に記載した発明の様に、外周面の断面形状を非円形とした円筒部材を、上記出力軸又は上記ウォームの端部に外嵌固定する事により上記継手軸部を構成する。そして、この円筒部材の内周面と上記出力軸又はウォームの端面とにより上記凹部を構成する。
Further, when the invention of the electric power steering apparatus of the present invention is carried out, it is preferable that the end face of the joint shaft portion is recessed from the end face as in the invention described in claim 2. In addition to providing a recess, the elastic member is compressed in the axial direction between the bottom surface of the recess and the back end surface of the joint receiving hole.
In this case, more preferably, as in the invention described in
又、本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合には、例えば請求項４に記載した発明の様に、上記継手受孔と上記継手軸部との継手係合部から軸方向に外れた位置に、例えばニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材により造られた第二の弾性部材を設ける。そして、この様な第二の弾性部材を、上記出力軸（出力軸と共に回転する部材を含む）に設けた出力軸側突出部と上記ウォーム（ウォームと共に回転する部材を含む）に設けたウォーム側突出部とにそれぞれ係合させた状態で、且つ、この係合に基づき、上記出力軸と上記ウォームとの間に相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）を付与する方向に弾性変形させた状態で設ける。
When the electric power steering apparatus according to the present invention is implemented, for example, as in the invention described in
又、この様な請求項４に記載した電動式パワーステアリング装置の発明を実施する場合に、好ましくは、請求項５に記載した発明の様に、上記出力軸（出力軸と共に回転する部材を含む）に、少なくとも１個（より好ましくは複数個）の上記出力軸側突出部を設ける。又、これと共に、上記ウォーム（ウォームと共に回転する部材を含む）に、少なくとも１個（より好ましくは複数個）の上記ウォーム側突出部を設ける。そして、これら出力軸側突出部とウォーム側突出部との間に上記第二の弾性部材を、これら第二の弾性部材と出力軸側突出部及びウォーム側突出部とが、上記出力軸の径方向に重畳する状態で設ける。
又、好ましくは、請求項６に記載した発明の様に、上記出力軸側突出部を、上記出力軸（出力軸と共に回転する部材を含む）に一体に設けると共に、上記ウォーム側突出部を、上記ウォーム（ウォームと共に回転する部材を含む）に一体に設ける。
又、好ましくは、請求項７に記載した発明の様に、上記出力軸側突出部の径方向の一部と、上記ウォーム側突出部の径方向の一部とを、円周方向に重畳させる。
Further, when the invention of the electric power steering apparatus described in
Preferably, as in the invention described in
Preferably, as in the invention described in
上述の様な本発明の電動式パワーステアリング装置によれば、トルク継手部で、必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期に亙り十分に防止できる。
即ち、本発明の場合には、電動モータの出力軸とウォーム軸との間に軸方向に圧縮された状態で設けた弾性部材により、これら出力軸とウォーム軸との間に互いに離れる方向の弾性力（軸方向の弾性力）を付与しつつ、相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）も付与する。この為、この抵抗力（捩り剛性）に基づいて、上記電動モータが起動し始めた瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸とウォーム軸との間のトルク継手部で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる（勢いを鈍らせる事ができる）。しかも、上記弾性部材を、上記継手受孔と上記継手軸部との継手係合部の径方向内側に、これら継手受孔及び継手軸部と径方向に重畳する状態で設けている為、これら継手受孔と継手軸部との直接の係合（当接）に基づいてトルクの伝達を行える（弾性部材を介してトルクの伝達が行われない）。この為、長期に亙る使用に拘らず、上記弾性部材により常に所期の弾性力を付与できる（初期の弾性力を長期に亙り付与できる、へたりにくくできる）。この結果、上記トルク継手部で必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期間に亙り十分に防止できる。
According to the electric power steering device of the present invention as described above, the torque joint portion secures a necessary gap (backlash), and the rotation in the rotational direction caused by the existence of the gap (relative rotation). ) Can be sufficiently prevented over a long period of time.
That is , in the case of the present invention , the elastic member provided in an axially compressed state between the output shaft of the electric motor and the worm shaft causes the elastic force in the direction away from each other between the output shaft and the worm shaft. A resistance force (torsional rigidity) against relative rotation is also applied while applying a force (elastic force in the axial direction). Therefore, based on this resistance force (torsional rigidity), at the moment when the electric motor starts to start or at the moment when the rotation direction is changed, the torque joint between the output shaft and the worm shaft Torque transmission surfaces can be prevented from colliding vigorously (momentum can be dulled). In addition, since the elastic member is provided on the radially inner side of the joint engaging portion between the joint receiving hole and the joint shaft portion so as to overlap the joint receiving hole and the joint shaft portion in the radial direction, Torque can be transmitted based on the direct engagement (contact) between the joint receiving hole and the joint shaft portion (the torque is not transmitted via the elastic member ). For this reason, regardless of the use over a long period of time, the elastic member can always provide the desired elastic force (the initial elastic force can be applied over a long period of time and can be difficult to sag). As a result, while ensuring the necessary gap (backlash) at the torque joint part, the generation of abnormal noise (tooth rattling sound) due to rattling (relative rotation) in the rotational direction due to the existence of this gap. It can be sufficiently prevented over a long period of time.
又、請求項４に記載した発明の場合には、電動モータの出力軸に設けた出力軸側突出部とウォームに設けたウォーム側突出部とにそれぞれ係合させた状態で設けた第二の弾性部材により、これら出力軸とウォームとの間に相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）を付与する。この為、この抵抗力（捩り剛性）に基づいて、上記電動モータが起動し始めた瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸とウォーム軸との間のトルク継手部で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる（勢いを鈍らせる事ができる）。しかも、上記第二の弾性部材を、継手受孔と継手軸部との継手係合部から軸方向に外れた位置に設けている為、これら継手受孔と継手軸部との直接の係合（当接）に基づいてトルクの伝達を行える（第二の弾性部材を介してトルクの伝達が行われない）。この為、長期に亙る使用に拘らず、上記第二の弾性部材により常に所期の弾性力を付与できる（初期の弾性力を長期に亙り付与できる、へたりにくくできる）。この結果、上記トルク継手部で必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期間に亙り十分に防止できる。
In the case of the invention described in
［本発明に関する参考例の第１例］
図１〜３は、本発明に関する参考例の第１例を示している。尚、本参考例の電動式パワーステアリング装置の特徴は、ウォーム軸６の基端面に開口したスプライン孔１１と電動モータ７の出力軸１０の先端部に形成したスプライン軸部１２とのスプライン係合部の隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を防止する為の構造にある。その他、電動式パワーステアリング装置全体の構造及び作用に就いては、前述した従来構造と同様であるから、この従来構造と同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本参考例の特徴部分を中心に説明する。尚、前述の図１１〜１２と図１とでは、ハウジング３に対する電動モータ７の取付方向が異なっているが、この点は、設置する自動車に応じ適宜設計的に変更するものであって、本発明の特徴部分とは関係がない。
[First example of reference example of the present invention ]
1-3 have shown the 1st example of the reference example regarding this invention . The electric power steering apparatus according to this embodiment is characterized by a spline engagement between a
本参考例の場合は、上記ウォーム軸６の基端部に、特許請求の範囲に記載した継手受孔に相当するスプライン孔１１を、このウォーム軸６の基端面に開口する状態で、このウォーム軸６と同心に形成している。又、電動モータ７の出力軸１０の先端部に、特許請求の範囲に記載した継手軸部であるスプライン軸部１２を、この出力軸１０と同心に形成している。そして、このスプライン軸部１２と上記スプライン孔１１とを、特許請求の範囲に記載した継手係合であるスプライン係合させる事で、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６とを、回転力の伝達を可能に結合している。上記スプライン軸部１２と上記スプライン孔１１とのスプライン係合部には隙間（バックラッシュ）を介在させて、これらスプライン孔１１とスプライン軸部１２とをスプライン係合させる作業を容易に行なえる様にすると共に、上記出力軸１０の中心軸に対し上記ウォーム軸６の中心軸が、多少傾斜する事を許容できる様にしている。
In the case of this reference example , a
又、本参考例の場合は、上記ウォーム軸６の基端部外周面で、このウォーム軸６を回転自在に支持する転がり軸受９ｂよりも軸方向基端側に突出した部分に、この転がり軸受９ｂを構成する内輪１５がこのウォーム軸６から抜け出るのを防止する為の、抑え部材１６を外嵌固定している。そして、この抑え部材１６の軸方向片側面（図１、２の右側面、スプライン孔１１と反対側の面）に、この片側面から軸方向片側に向けて突出する状態で、且つ、円周方向に関して等間隔に離隔した状態で、複数個（図示の例の場合は３個）のウォーム側突出部１７、１７を、上記抑え部材１６と一体に設けている。
Further, in the case of the present reference example , the rolling bearing is provided on the outer peripheral surface of the base end portion of the
又、上記出力軸１０の先端部で、上記スプライン軸部１２よりも基端側に、この出力軸１０の外周面から径方向外方に突出する状態で、且つ、円周方向に関して等間隔に離隔した状態で、複数個（図示の例の場合は３個）の出力軸側突出部１８、１８を、上記出力軸１０と一体に設けている。即ち、本参考例の場合には、これら各出力軸側突出部１８、１８と上記各ウォーム側突出部１７、１７とを、上記スプライン軸部１２及び上記スプライン孔１１から軸方向に外れた位置に設けている。そして、これら各出力軸側突出部１８、１８と上記各ウォーム側突出部１７、１７との間に第二の弾性部材１９を、これら第二の弾性部材１９と、出力軸側突出部１８、１８及びウォーム側突出部１７、１７とが、上記出力軸１０の径方向に（但し、各突出部１８、１７毎に周方向に外れた位置で）重畳する状態で設けている。
Further, at the distal end portion of the
本参考例の場合、上記第二の弾性部材１９は、例えばニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等のうちから選択される、耐油性を有する弾性材により、全体を円環状（略円筒状）に造られたもので、少なくとも円周方向に関して拡縮自在な弾性を有する。そして、この様な第二の弾性部材１９の外周面に、この外周面から径方向内方に凹入する状態で、上記各ウォーム側突出部１７、１７と係合する外径側係合凹部２０、２０を設けている。又、同じく上記第二の弾性部材１９の内周面に、この内周面から径方向外方に凹入する状態で、上記各出力軸側突出部１８、１８と係合する内径側係合凹部２１、２１を設けている。
In the case of this reference example , the second
そして、この様な各内径側係合凹部２１、２１を、上記出力軸１０の各出力軸側突出部１８、１８に係合させると共に、上記各外径側係合凹部２０、２０を、上記ウォーム軸６に結合固定された上記抑え部材１６の各ウォーム側突出部１７、１７に係合させた状態で、上記第二の弾性部材１９を上記出力軸１０とウォーム軸６との間に組み付けている。又、この様に組み付けた状態で、上記外径側、内径側各係合凹部２０、２１とウォーム側、出力軸側各突出部１７、１８との係合に基づき上記第二の弾性部材１９を、上記出力軸１０とウォーム８との間に相対回転に対する抵抗力を付与する方向に弾性変形させて（上記各係合凹部２０、２１内に上記各突出部１７、１８を圧入して）いる。この為に、本参考例の場合には、上記第二の弾性部材１９の自由状態での、円周方向に関する、上記内径側、外径側各係合凹部２０、２１の内側面同士の間隔を、上記ウォーム側、出力軸側各突出部１７、１８の円周方向に関する側面同士の間隔よりも大きくしている。そして、これらウォーム側、出力軸側各突出部１７、１８と上記内径側、外径側各係合凹部２０、２１とを係合させた状態で、上記スプライン軸部１２とスプライン孔１１との関係が中立状態（回転方向両側に同大のバックラッシュが存在する状態）となる様に、且つ、上記出力軸１０とウォーム８との間に（両方向の）相対回転に対する抵抗力が付与される様にしている。
The inner diameter
この様な本参考例の電動式パワーステアリング装置の場合には、ウォーム軸６の基端面に開口したスプライン孔１１と電動モータ７の出力軸１０の先端部に形成したスプライン軸部１２とのスプライン係合部で、必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期に亙り十分に防止できる。
即ち、本参考例の場合には、上記出力軸１０に設けた各出力軸側突出部１８、１８とウォーム８（を構成するウォーム軸６の基端部に結合固定した抑え部材１６）に設けた各ウォーム側突出部１７、１７とにそれぞれ係合させた状態で設けられた第二の弾性部材１９により、上記出力軸１０とウォーム８との間に相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）を付与する。この為、この抵抗力（捩り剛性）に基づいて、上記電動モータ７が起動する瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸１０とウォーム軸６との間のトルク継手部（スプライン係合部）で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる（勢いを鈍らせる事ができる）。
In the case of such an electric power steering device of this reference example , a spline is formed by a
In other words, in the case of this reference example, the output
しかも、上記第二の弾性部材１９を、上記スプライン孔１１と上記スプライン軸部１２とのスプライン係合部から軸方向に外れた位置に設けている為、これらスプライン孔１１とスプライン軸部１２との直接の係合（スプライン歯の側面同士の直接の当接）に基づいてトルクの伝達を行える。即ち、中立状態からスプライン歯の側面同士が当接するまでの瞬間は、上記第二の弾性部材１９が弾性変形しつつ極く僅かのトルク伝達が行われるにしても、それ以外は、この第二の弾性部材１９を介してトルクの伝達が（この極く僅かのトルクに相当する分を除き）行われない様にできる。この為、長期に亙る使用に拘らず、上記第二の弾性部材１９により常に所期の弾性力を付与できる（初期の弾性力を長期に亙り付与できる、へたりにくくできる）。この結果、上記スプライン係合部で必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期間に亙り十分に防止できる。
Moreover, since the second
しかも、本参考例の場合には、上記第二の弾性部材１９を、空間（特に径方向の空間）に余裕のある部分である、ウォーム軸６の基端部のうちのより出力軸１０に近い部分（ウォーム軸６の基端部に結合固定した抑え部材１６と隣り合う部分）に配置している為、この第二の弾性部材１９として大型のもの（容積の大きなもの、径方向寸法の大きなもの）を組み込み易くでき、この第二の弾性部材１９による弾性力を確保し易くできる。又、各出力軸側突部１８、１８を出力軸１０と一体に設けると共に、各ウォーム側突出部１７、１７を、ウォーム軸６の基端部に結合固定した抑え部材１６と一体に設けている為、部品点数の低減による製造コストの低減も図れる。
In addition, in the case of this reference example , the second
［本発明に関する参考例の第２例］
図４は、本発明に関する参考例の第２例を示している。上述した参考例の第１例の場合は、外径側係合凹部２０、２０と内径側各係合凹部２１、２１との数（ウォーム側突出部１７、１７と出力軸側突出部１８、１８との数）を同じとしている（図１〜３参照）のに対して、本参考例の場合には、その数を異ならせている。即ち、本参考例の場合には、弾性部材１９ａの内周面の径方向反対側２個所位置に内径側係合凹部２１ａ、２１ａを設けると共に、同じく外周面の円周方向等間隔４個所位置に各外径側係合凹部２０ａ、２０ａを設けている。これに合わせて、ウォーム軸６の基端部に結合固定した抑え部材１６の片側面の円周方向等間隔４個所位置にウォーム側突出部１７、１７を、出力軸１０の中間部外周面の径方向反対側２個所位置に出力軸側突出部１８、１８（図１〜２参照）を、それぞれ設ける。
その他の部分の構成及び作用は、上述した参考例の第１例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
[Second Example of Reference Example of the Present Invention ]
FIG. 4 shows a second example of a reference example relating to the present invention . In the case of the first example of the reference example described above, the number of the outer diameter
Since the configuration and operation of other parts are the same as those in the first example of the reference example described above, overlapping illustrations and descriptions are omitted.
［本発明に関する参考例の第３例］
図５〜８は、本発明に関する参考例の第３例を示している。本参考例の場合は、出力軸１０の先端部に円筒部材２２を外嵌固定すると共に、この円筒部材２２の基端部に出力軸側突出部１８ａ、１８ａを設けている。そして、本参考例の場合には、これら各出力軸側突出部１８ａ、１８ａの径方向の一部と、ウォーム軸６の基端部に結合固定した抑え部材１６の片側面に設けた各ウォーム側突出部１７ａ、１７ａの径方向の一部とを、円周方向に重畳させている。
[Third example of reference example of the present invention ]
FIGS. 5-8 has shown the 3rd example of the reference example regarding this invention . In the case of this reference example , the
この様な本参考例の場合には、第二の弾性部材１９ｂのうちで、円周方向に関し各内径側係合凹部２１ｂ、２１ｂと各外径側係合凹部２０ｂ、２０ｂとの間部分が、上記各出力軸側突出部１８ａ、１８ａの各側面と上記各ウォーム側突出部１７ａ、１７ａの各側面とにより円周方向に圧縮される（図８に斜格子で示す部分に圧縮荷重が加わる）。この為、例えば、前述の図３に示した様な、各出力軸側突出部１８、１８の径方向の一部と各ウォーム側突出部１７、１７の径方向の一部とが円周方向に重畳しない構造の場合の様に、各内径側係合凹部２１、２１と各外径側係合凹部２０、２０との間部分に剪断力（図３の矢印α、α）が加わる事を防止できる。この為、この様な図３に示した構造に比べ、第二の弾性部材１９ｂの耐久性や弾性力をより確保し易くできる。
In the case of this reference example , the portion between the inner diameter
又、本参考例の場合には、上記円筒部材２２の基端部で、上記各出力軸側突出部１８ａ、１８ａを設けた部分よりも基端側に、全周に亙り径方向外方に突出する状態で鍔部２５を設けている。そして、互いに対向する、この鍔部２５の側面と、抑え部材１６の側面とにより、上記第二の弾性部材１９ｂを軸方向に圧縮している。この様な本参考例の場合には、電動モータ７の出力軸１０とウォーム軸６との間に、互いに離れる方向の弾性力（軸方向の弾性力）を付与できる。この為、これら出力軸１０とウォーム軸６とが軸方向にがたつく事を防止できると共に、スプライン係合部での異音の発生をより確実に防止できる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した参考例の第１、２例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
Further, in the case of this reference example , at the base end portion of the
Since the configuration and operation of other parts are the same as those of the first and second examples of the reference example described above, overlapping illustrations and descriptions are omitted.
［実施の形態の１例］
図９〜１０は、請求項１〜７に対応する、本発明の実施の形態の１例を示している。上述した参考例の第３例の場合には、出力軸１０の先端部に外嵌固定した円筒部材２２の基端部にのみ、第二の弾性部材１９ｂを設けている（例えば図５参照）。これに対して、本例の場合には、この様な第二の弾性部材１９ｂの他、この第二の弾性部材１９ｂとは別に、特許請求の範囲の請求項１に記載した弾性部材に相当する、第一の弾性部材２３を設けている。即ち、本例の場合には、スプライン孔１１とスプライン軸部１２とのスプライン係合部の径方向内側に、これらスプライン孔１１及びスプライン軸部１２と径方向に重畳する状態で、且つ、このスプライン孔１１の奥端面と上記スプライン軸部１２の内径側に設けられた凹部２４の底面（出力軸１０の先端面）とにより軸方向に圧縮した状態で、上記第一の弾性部材２３を設けている。この第一の弾性部材２３は、例えばニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等のうちから選択される、耐油性を有する弾性材により、全体を充実円柱状に造られたもので、軸方向寸法を拡縮自在な弾性を有する。そして、この様な第一の弾性部材２３により、上記出力軸１０とウォーム８との間に互いに軸方向に離れる方向の力と、相対回転に対する抵抗力とを付与している。
[ Example of Embodiment]
9 to 10 show an example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1 to 7. In the case of the third example of the reference example described above, the second
この為に、本例の場合には、上記スプライン軸部１２の端面に、この端面から凹入する状態で上記凹部２４を設けている。この様な凹部２４を構成する為に、本例の場合には、外周面に上記スプライン軸部１２を形成した円筒部材２２を、上記出力軸１０の先端部に外嵌固定している。そして、この円筒部材２２の内周面と上記出力軸１０の先端面とにより上記凹部２４を構成している。そして、この凹部２４の底面（出力軸１０の先端面）と上記スプライン孔１１の奥端面との間で、上記第一の弾性部材２３を軸方向に圧縮している。尚、この様に第一の弾性部材２３を軸方向に圧縮した状態で設ける為に、本例の場合には、この第一の弾性部材２３の自由状態での軸方向寸法を、組み付け状態での、上記スプライン孔１１の奥端面と上記凹部２４の底面（出力軸１０の先端面）との間隔よりも大きくしている。
For this reason, in the case of this example, the
又、この様に組み付け状態で、上記第一の弾性部材２３の軸方向両側面は、全体に亙り、上記スプライン孔１１の奥端面と上記凹部２４の底面（出力軸１０の先端面）とに、それぞれ当接する様にしている。又、この凹部２４の内面（内周面）に、上記第一の弾性部材の出力軸１０側の端部外周面を全周に亙り当接する様にする事も好ましい。又、上記スプライン軸部１２と上記スプライン孔１１との関係が中立状態（回転方向両側に同大のバックラッシュが存在する状態）で、上記第一の弾性部材２３も中立状態（捩れていない状態）となる様にしている。そして、この様な第一の弾性部材２３により、上記スプライン軸部１２を設けた上記出力軸１０と上記スプライン孔１１を設けた上記ウォーム軸６との間に、軸方向に離れる方向の力と、相対回転に対する抵抗力とを付与している。
Also, in this assembled state, both side surfaces of the first
尚、必要に応じて、上記スプライン孔１１の奥端面と、上記凹部２４の内面又は底面（出力軸１０の先端面）と、上記第一の弾性部材２３の軸方向端面又は外周面とのうちの少なくとも何れかの表面を、静止摩擦係数を大きくすべく、粗くする。そして、この様に粗くする事により、上記第一の弾性部材２３の軸方向側面と相手面｛スプライン孔１１の奥端面、凹部２４の内面及び底面（出力軸１０の先端面）｝とを互いに滑りにくくし、この滑りに伴う上記抵抗力（捩り剛性）の低減や喪失を防止する。又、上記第一の弾性部材２３の軸方向両側面又は外周面を、上記スプライン孔１１の奥端面と、上記凹部２４の内面又は底面（出力軸１０の先端面）とのそれぞれに、回転方向の相対変位を阻止した状態で係合させる事もできる。この為に、例えばこれら第一の弾性部材２３の軸方向側面又は外周面と相手面｛スプライン孔１１の奥端面、凹部２４の内面又は底面（出力軸１０の先端面）｝とに互いに係合自在な、非円形若しくは偏心等の凹部と凸部とをそれぞれに分けて設け、これら凹部と凸部とを凹凸係合させる事で、上記回転方向の相対変位を阻止する事ができる。又、必要に応じて、スプライン孔１１の奥端面と上記凹部２４の内面又は底面（出力軸１０の先端面）とのうちの少なくとも一方の面に、上記第一の弾性部材２３を、例えば接着、焼き付き等により不離に接合する事もできる。
If necessary, among the back end surface of the
何れにしても、本例の電動式パワーステアリング装置の場合には、ウォーム軸６の基端面に開口したスプライン孔１１と電動モータ７の出力軸１０の先端部に形成したスプライン軸部１２とのスプライン係合部で、必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期に亙り十分に防止できる。
即ち、本例の場合には、スプライン孔１１の奥端面と、電動モータ７の出力軸１０の先端面である、凹部２４の底面との間に設けた第一の弾性部材２３により、この出力軸１０とウォーム軸６との間に、互いに離れる方向の弾性力（軸方向の弾性力）を付与しつつ、相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）も付与できる。この為、この抵抗力（捩り剛性）に基づいて、上記電動モータ７が起動する瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記出力軸１０とウォーム軸６との間のトルク継手部（スプライン係合部）で、トルク伝達面同士が勢い良く衝突する事を防止できる（勢いを鈍らせる事ができる）。
In any case, in the case of the electric power steering device of this example, the
That is, in the case of this example, this output is provided by the first
しかも、上記第一の弾性部材２３を、上記スプライン孔１１とスプライン軸部１２とのスプライン係合部の径方向内側に、これらスプライン孔１１及びスプライン軸部１２と径方向に重畳する状態で設けている為、これらスプライン孔１１とスプライン軸部１２との直接の係合（スプライン歯の側面同士の直接の当接）に基づいてトルクの伝達を行える。即ち、中立状態からスプライン歯の側面同士が当接するまでの瞬間は、上記第一の弾性部材２３が弾性変形しつつ極く僅かのトルク伝達が行われるにしても、それ以外は、この第一の弾性部材２３を介してトルクの伝達が（上記極く僅かのトルクに担当する分を除き）行われない様にできる。この為、長期に亙る使用に拘らず、上記第一の弾性部材２３により常に所期の弾性力を付与できる（初期の弾性力を長期に亙り付与できる、へたりにくくできる）。この結果、上記スプライン係合部で必要な隙間（バックラッシュ）を確保しつつ、この隙間の存在に起因する、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生を、長期間に亙り十分に防止できる。
In addition, the first
又、本例の場合には、スプライン孔１１及びスプライン軸部１２の径方向に内側に、これらスプライン孔１１及びスプライン軸部１２と径方向に重畳する状態で第一の弾性部材２３を設けている為、装置全体としての軸方向寸法を増大させる事なく、この第一の弾性部材２３を組み込む部分を確保できる。又、この第一の弾性部材２３として軸方向寸法が大きいものも組み込み易くできる。又、本例の場合には、上記出力軸１０の先端部に、スプライン軸部１２を形成した円筒部材２２を外嵌固定する事により、上記第一の弾性部材２３を組み付ける為の凹部２４を構成している為、この凹部２４の形成作業を容易に行える。即ち、上記出力軸１０の先端面に穿孔加工等を施す事により凹部２４を形成する場合に比べ、加工を容易に行え、製造コストの低減を図れる。しかも、上記スプライン孔１１の深さを深くしなくても（必要以上に深くする事なく）、上記第一の弾性部材２３を組み込む部分を確保できる為、この面からも、製造コストの低減を図れる。又、この様にスプライン孔１１の深さを深くしなくて済む分、このスプライン孔１１の深さ（奥端面の位置）を精度良く規制できる。この為、組み付け状態での上記第一の弾性部材２３の寸法（圧縮された状態での寸法）を精度良く規制でき、この第一の弾性部材２３が付与する軸方向弾性力並びに抵抗力を所定の値に規制し易くできる。この為、回転方向のがたつき（相対回転）に伴う異音（歯打ち音）の発生をより確実に防止できる。
In the case of this example, the first
尚、本例の場合には、第二の弾性部材１９ｂと第一の弾性部材２３との２つの弾性部材を設けている。但し、このうちの第二の弾性部材１９ｂを省略し、この第一の弾性部材２３のみの弾性力に基づいて、上記電動モータ７の出力軸１０とウォーム軸６との間に相対回転に対する抵抗力（捩り剛性）を付与する事もできる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した参考例の第１〜３例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
In the case of this example, two elastic members , the second
Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the first to third examples of the reference example described above, overlapping illustrations and descriptions are omitted.
尚、前述した実施の形態の１例及び参考例の何れもが、ウォーム６側にスプライン孔１１を設けると共に、出力軸１０側にスプライン軸部１２を設けているが、逆にする事もできる。即ち、図示は省略するが、ウォーム側にスプライン軸部を設けると共に、出力軸側にスプライン孔を設ける事もできる。
It should be noted that although both the above-described embodiment and the reference example are provided with the
１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ ハウジング
４ ウォームホイール
５ ウォーム歯
６ ウォーム軸
７ 電動モータ
８ ウォーム
９ａ、９ｂ 転がり軸受
１０ 出力軸
１１ スプライン孔
１２ スプライン軸部
１３ 押圧駒
１４ コイルばね
１５ 内輪
１６ 抑え部材
１７、１７ａ ウォーム側突出部
１８、１８ａ 出力軸側突出部
１９、１９ａ、１９ｂ 第二の弾性部材
２０、２０ａ、２０ｂ 外径側係合凹部
２１、２１ａ、２１ｂ 内径側係合凹部
２２ 円筒部材
２３ 第一の弾性部材
２４ 凹部
２５ 鍔部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2
Claims (7)
電動式パワーステアリング装置に於いて、
上記継手受孔と上記継手軸部との継手係合部から軸方向に外れた位置に弾性部材を、上記出力軸に設けた出力軸側突出部と上記ウォームに設けたウォーム側突出部とにそれぞれ係合させた状態で、且つ、この係合に基づき、上記出力軸と上記ウォームとの間に相対回転に対する抵抗力を付与する方向に弾性変形させた状態で設けた
事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。 A housing that is supported by a fixed portion and does not rotate; a rotating shaft that is rotatably provided to the housing and is rotated by an operation of a steering wheel; A worm wheel that is supported concentrically with the rotary shaft inside the housing and rotates together with the rotary shaft, and a worm tooth is provided at an axially intermediate portion of the worm shaft. In a state where the worm teeth are engaged with the worm wheel, the worm shaft is rotatably supported with respect to the housing by a rolling bearing at the axial end of the worm shaft, an electric motor for rotationally driving the worm, Installed between the tip of the output shaft of this electric motor and the base end of this worm, torque can be transmitted from this output shaft to this worm. A torque coupling portion, and the torque coupling portion is open to an axial end surface of one of the output shaft and the worm. A joint having a non-circular cross-sectional shape on the outer peripheral surface, which is an end of the other member of the output shaft and the worm and is engaged with the inner peripheral surface of the joint receiving hole so as to allow torque transmission. In the electric power steering device that is constituted by the shaft portion,
An elastic member is provided at a position deviated in the axial direction from a joint engaging portion between the joint receiving hole and the joint shaft portion, and an output shaft side projecting portion provided on the output shaft and a worm side projecting portion provided on the worm. Each of the electric motors is provided in an engaged state and elastically deformed in a direction in which a resistance force against relative rotation is applied between the output shaft and the worm based on the engagement. Power steering device.
請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置。 The output shaft is provided with at least one output shaft side protruding portion, the worm is provided with at least one worm side protruding portion, and an elastic member is provided between the output shaft side protruding portion and the worm side protruding portion. The member, the output shaft side protrusion and the worm side protrusion are provided so as to overlap in the radial direction of the output shaft.
The electric power steering apparatus according to claim 1.
請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。 The output shaft side protrusion is provided integrally with the output shaft, and the worm side protrusion is provided integrally with the worm.
The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 and 2.
請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。 A part in the radial direction of the output shaft side protrusion and a part in the radial direction of the worm side protrusion are overlapped in the circumferential direction.
The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3.
電動式パワーステアリング装置に於いて、
上記継手受孔と上記継手軸部との継手係合部の径方向内側に、これら継手受孔及び継手軸部と径方向に重畳する状態で、且つ、上記出力軸と上記ウォームとにより軸方向に圧縮した状態で第二の弾性部材を設け、この第二の弾性部材により、上記出力軸と上記ウォームとの間に互いに軸方向に離れる方向の力と、相対回転に対する抵抗力とを付与した
事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。 A housing that is supported by a fixed portion and does not rotate; a rotating shaft that is rotatably provided to the housing and is rotated by an operation of a steering wheel; A worm wheel that is supported concentrically with the rotary shaft inside the housing and rotates together with the rotary shaft, and a worm tooth is provided at an axially intermediate portion of the worm shaft. In a state where the worm teeth are engaged with the worm wheel, the worm shaft is rotatably supported with respect to the housing by a rolling bearing at the axial end of the worm shaft, an electric motor for rotationally driving the worm, Installed between the tip of the output shaft of this electric motor and the base end of this worm, torque can be transmitted from this output shaft to this worm. A torque coupling portion, and the torque coupling portion is open to an axial end surface of one of the output shaft and the worm. A joint having a non-circular cross-sectional shape on the outer peripheral surface, which is an end of the other member of the output shaft and the worm and is engaged with the inner peripheral surface of the joint receiving hole so as to allow torque transmission. In the electric power steering device that is constituted by the shaft portion,
The joint receiving hole and the joint shaft portion are radially overlapped with the joint receiving hole and the joint shaft portion in the radial direction inside the joint engaging portion, and are axially formed by the output shaft and the worm. A second elastic member is provided in a compressed state, and a force in a direction away from each other in the axial direction and a resistance force against relative rotation are applied between the output shaft and the worm by the second elastic member. Electric power steering device characterized by things.
請求項５に記載した電動式パワーステアリング装置。 In the end surface of the joint shaft portion, a recess is provided in a state of being recessed from the end surface, and the second elastic member is compressed in the axial direction between the bottom surface of the recess and the back end surface of the joint receiving hole.
The electric power steering apparatus according to claim 5.
請求項６に記載した電動式パワーステアリング装置。 A cylindrical member whose outer peripheral surface has a non-circular cross-section is fitted and fixed to the end of the output shaft or worm to form a joint shaft, and the inner peripheral surface of the cylindrical member and the output shaft or worm Constructed a recess with the end face,
The electric power steering apparatus according to claim 6.
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