JP2014101071A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】静粛で安価な電動パワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】ウォーム１８の第１端部１８ａ及び第２端部１８ｂを第１軸受２５及び第２軸受２６で支持する。第１軸受２５（正面組合せアンギュラ玉軸受）の一対のアンギュラ玉軸受２７，２８の一対の内輪の両側に配置された一対の第１付勢部材３２，３３が、ウォーム１８を軸方向Ｘ１の中立位置に弾性的に付勢する。ハウジング１７ａに支持された板ばね５０（第２付勢部材）が、第２軸受２６を介して第２端部１８ｂをウォームホイール１９側に付勢する。予圧付与部材３１が、一対のアンギュラ玉軸受２７，２８の一対の外輪を軸方向Ｘ１に押圧しつつハウジング１７ａに固定し、第１軸受２５に軸方向の予圧を付与する。
【選択図】図２

Description

本発明は電動パワーステアリング装置に関する。

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転舵機構に伝達することにより、ステアリング操作をトルクアシストしている。ウォームとウォームホイールとのバックラッシに起因した歯打ち音（ラトル音）を抑制するために、例えば、特許文献１の電動パワーステアリング装置が提案されている。

特許文献１の図６では、ウォームの第１端部（電動モータに近い側の端部）を支持する第１軸受の外輪が、ハウジングに固定され、また、第１軸受の内輪の両側に隣接した一対の弾性部材が、ウォームを軸方向にわずかに移動可能に支持している。一方、ウォームの第２端部（電動モータから遠い側の端部）を支持する第２軸受の外輪が、ハウジングに固定され、第２軸受の内輪とウォーム軸の第２端部との間に介在する弾性部材が、ウォームをウォームホイール側へ付勢し、ウォームとウォームホイールとの噛み合い部に弾性的な予圧を与えている。

一方、軸方向移動が規制されたウォームと電動モータの回転軸とを嵌合して同伴回転可能に連結する継手構造において、ウォームと回転軸との傾動を許容するために、ウォームおよび回転軸の何れか一方の太鼓状の軸部を、他方の筒状部に嵌合させる構造が提案されている（例えば特許文献２，３）。

特許第４１９６８３１号公報 特開２００１−１０５１２号公報 特開２００２−３２３０５９号公報

特許文献１では、第１軸受が、単列のラジアル玉軸受からなり、所定の内部隙間を有している。内部隙間が大きい場合、路面側からの逆入力による加振力を受けたときに、第１軸受が異音を発生するおそれがある。
逆に内部隙間が小さい場合、ウォームの傾動が第１軸受によって拘束されて、ウォームがスムーズに傾動できないおそれがある。このため、第１軸受の内部隙間や周辺部品の精度管理が厳格となり、製造コストが高くなる。

特許文献２，３では、継手構造の軸部としての例えば多角形断面部やスプライン部を太鼓状に形成するため、形状が複雑となり、製造コストが高くなる。
そこで、本発明の目的は、静粛で安価な電動パワーステアリング装置を提供することである。

前記目的を達成するため、請求項１の発明は、電動モータ（１６）の回転軸（２０）に継手（２１）を介して揺動可能に且つトルク伝達可能に連結された第１端部（１８ａ）および前記第１端部の反対側の第２端部（１８ｂ）を有するウォーム（１８）と、前記ウォームに噛み合うウォームホイール（１９）と、前記ウォームおよび前記ウォームホイールを収容したハウジング（１７ａ）と、前記ハウジングに保持され、前記ウォームの第１端部を回転可能に且つ軸方向（Ｘ１）に移動可能に支持し、一対のアンギュラ玉軸受（２７，２８；１２７，１２８；２２７，２２８）を正面組合せで配置してなる正面組合せアンギュラ玉軸受である第１軸受（２５；１２５；２２５）と、前記ウォームの第２端部を回転可能に支持する第２軸受（２６）と、前記ウォームの軸方向に関して前記一対のアンギュラ玉軸受の一対の内輪（２７ｂ，２８ｂ；１２７ｂ，１２８ｂ；２２７ｂ，２２８ｂ）の両側に配置され、前記一対の内輪に対して、前記ウォームを軸方向の中立位置に弾性的に付勢する一対の第１付勢部材（３２，３３）と、前記ハウジングに支持され、前記第２軸受を介して前記ウォームの第２端部を前記ウォームと前記ウォームホイールとの中心間距離（Ｄ１）が減少する方向（Ｙ２）へ弾性的に付勢する第２付勢部材（５０）と、前記一対のアンギュラ玉軸受の一対の外輪（２７ａ，２８ａ；１２７ａ，１２８ａ；２２７ａ，２２８ａ）を軸方向に押圧しつつ前記ハウジングに固定することにより前記第１軸受に軸方向の予圧を付与する予圧付与部材（３１）と、を備え、前記一対の内輪の内周（２７ｃ，２８ｃ）とこれに対向する前記ウォームの前記第１端部の外周との何れか一方の軸方向の中央部に、他方に向けて膨出する膨出部（４０ａ；１４０ａ；２６０ｃ）が設けられているステアリング装置（１）を提供する。

なお、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素等を表すが、このことは、むろん、本発明がそれらの実施形態に限定されるべきことを意味するものではない。以下、この項において同じ。
また、請求項２のように、前記一対の内輪が単一の部材で一体に形成された内輪ユニット（１６０；２６０）を形成していてもよい。

また、請求項３の発明は、電動モータの回転軸に継手を介して揺動可能に且つトルク伝達可能に連結された第１端部および前記第１端部の反対側の第２端部を有するウォームと、前記ウォームに噛み合うウォームホイールと、前記ウォームおよび前記ウォームホイールを収容したハウジングと、前記ハウジングに軸方向に移動可能に支持され、前記ウォームの第１端部を回転可能に支持し、一対のアンギュラ玉軸受（３２７，３２８；５２７，５２８；６２７，６２８）を背面組合せで配置してなる背面組合せアンギュラ玉軸受である第１軸受（３２５；５２５；６２５）と、前記ウォームの第２端部を回転可能に支持する第２軸受と、前記ウォームの軸方向に関して前記一対のアンギュラ玉軸受の一対の外輪（３２７ａ，３２８ａ；５２７ａ，５２８ａ；６２７ａ，６２８ａ）の両側に配置され、前記ハウジングに対して、前記一対の外輪を軸方向の中立位置に弾性的に付勢する一対の第１付勢部材（３３２，３３３）と、前記ハウジングに支持され、前記第２軸受を介して前記ウォームの第２端部を前記ウォームと前記ウォームホイールとの中心間距離が減少する方向へ弾性的に付勢する第２付勢部材と、前記一対のアンギュラ玉軸受の一対の内輪（３２７ｂ，３２８ｂ；５２７ｂ，５２８ｂ；６２７ｂ，６２８ｂ）を軸方向に押圧しつつ前記ウォームに固定することにより前記第１軸受に軸方向の予圧を付与する予圧付与部材（３３１）と、を備え、前記一対の外輪の外周とこれに対向する前記ハウジングの軸受保持孔（３２９）の内周との何れか一方の軸方向の中央部に、他方に向けて膨出する膨出部（３７７ａ；４７７ａ；６６０ｃ）が設けられている電動パワーステアリング装置を提供する。

また、請求項４のように、前記一対の外輪が単一の部材で一体に形成された外輪ユニット（５６０；６６０）を形成していてもよい。

請求項１の発明によれば、予圧付与部材が、正面組合せの一対のアンギュラ玉軸受の一対の外輪を軸方向に押圧しつつハウジングに固定することにより、第１軸受（正面組合せアンギュラ玉軸受）に軸方向の予圧を付与する。したがって、第１軸受の一対の内輪が一対の第１付勢部材を介してウォームを軸方向に弾性支持する構造であっても、第１軸受の一対の外輪のみへの軸方向予圧によって、第１軸受の内部隙間を除去できる。したがって、周辺部品等の精度を厳格に管理する必要がなく、製造コストを安くすることができ、また、路面側からの逆入力による加振力を受けたときに、第１軸受での異音の発生を抑制することができる。

予圧付与部材による軸方向予圧は、第１軸受のみに負荷されて、ウォームには及ぼされないことに加えて、一対の内輪の内周およびウォームの第１端部の外周の何れか一方の軸方向の中央部に、他方に向けて膨出する膨出部が設けられているので、第１軸受の内部隙間が除去されているにも拘らず、バックラッシ調整のために第２付勢部材がウォームを傾動させるときに、ウォームをスムーズに傾動させることができる。しかも、特許文献２，３のように継手構造部分に太鼓状部を設ける構成ではないので、膨出部を簡単な形状にでき、製造コストを安くすることができる。

請求項２の発明によれば、一対の内輪を単一の材料で一体に形成することにより、構造を簡素化することができる。
請求項３の発明によれば、予圧付与部材が、背面組合せの一対のアンギュラ玉軸受の一対の内輪を軸方向に押圧しつつウォームに固定することにより、背面組合せアンギュラ玉軸受である第１軸受に軸方向の予圧を付与する。したがって、ハウジングが第１軸受の一対の外輪を一対の第１付勢部材を介して弾性支持する構造であっても、第１軸受の内部隙間を除去できる。その結果、路面側からの逆入力による加振力を受けたときに、第１軸受での異音の発生を抑制することができる。

また、予圧付与部材による予圧は、第１軸受のみに負荷されて、ウォームには及ぼされないことに加えて、一対の外輪の外周およびハウジングの内周の何れか一方の軸方向の中央部に、他方に向けて膨出する膨出部が設けられているので、バックラッシ調整のために第２付勢部材がウォームを傾動させるときに、ウォームをスムーズに傾動させることができる。しかも、特許文献２，３のように継手構造部分に太鼓状部を設ける構成ではないので、膨出部を簡単な形状にでき、製造コストを安くすることができる。

請求項４の発明によれば、一対の外輪を単一の材料で一体に形成することにより、構造を簡素化することができる。

本発明の第１実施形態の電動パワーステアリング装置の模式図であり、電動パワーステアリング装置の概略構成を示している。 図１の電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。 図２の電動パワーステアリング装置の要部の拡大断面図であり、ウォームの第１端部の周辺を示している。 図２のＶ−Ｖ線に沿う断面図であり、ウォームの第１端部の断面を示している。 付勢部材としての板ばねの斜視図である。 本発明の第２実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の拡大断面図であり、ウォームの第１端部の周辺を示している。 本発明の第３実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の拡大断面図であり、ウォームの第１端部の周辺を示している。 本発明の第４実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の拡大断面図であり、ウォームの第１端部の周辺を示している。 本発明の第５実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。 図９の電動パワーステアリング装置の一部を拡大した断面図であり、ウォームの第１端部の断面を示している。 本発明の第６実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の拡大断面図であり、ウォームの第１端部の周辺を示している。 本発明の第７実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の拡大断面図であり、ウォームの第１端部の周辺を示している。 本発明の第８実施形態の電動パワーステアリング装置の要部の拡大断面図であり、ウォームの第１端部の周辺を示している。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結される中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されるピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８とを有している。ピニオン軸７およびラックバー８により、ラックアンドピニオン機構からなる転舵機構Ａが構成されている。

ラックバー８は車体に固定されるハウジング９内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動可能に支持されている。ラックバー８の両端部はハウジング９の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１１に連結されている。
操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転がピニオン７ａおよびラック８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１１の転舵が達成される。

ステアリングシャフト３は、一端に操舵部材２が連結された入力側の第１操舵軸３ａと、ピニオン軸７に連なる出力側の第２操舵軸３ｂと、第１操舵軸３ａと第２操舵軸３ｂとを同一軸線上で相対回転可能に連結したトーションバー１２とを備えている。
トーションバー１２を介する第１操舵軸３ａと第２操舵軸３ｂとの間の相対回転変位量に基づいて操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が設けられている。トルクセンサ１３のトルク検出結果は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１４に与えられる。ＥＣＵ１４では、トルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路１５を介して操舵補助用の電動モータ１６を駆動制御する。

電動モータ１６の出力回転が伝動装置としての減速機１７を介して減速されてピニオン軸７に伝達され、ラックバー８の直線運動に変換されて、操舵が補助される。減速機１７は、電動モータ１６により回転駆動される駆動ギヤとしてのウォーム１８と、このウォーム１８に噛み合うと共にステアリングシャフト３の第２操舵軸３ｂに一体回転可能に連結された被動ギヤとしてのウォームホイール１９とを備えている。

図２に示すように、ウォーム１８は電動モータ１６の回転軸２０と同軸上に配置される。ウォーム１８は、その軸長方向に離隔する第１端部１８ａおよび第２端部１８ｂと、第１端部１８ａおよび第２端部１８ｂ間の中間部に歯部１８ｃとを有する。
ウォームホイール１９は、ステアリングシャフト３の第２操舵軸３ｂの軸方向中間部に一体回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されている。ウォームホイール１９は、第２操舵軸３ｂに一体回転可能に結合された環状の芯金１９ａと、芯金１９ａの周囲を取り囲み外周に歯部１９ｃを形成した合成樹脂部材１９ｂとを備える。芯金１９ａは、例えば合成樹脂部材１９ｂの樹脂成形時に金型内にインサートされるものである。

ウォーム１８の第１端部１８ａとこれに対向する電動モータ１６の回転軸２０（出力軸）の端部とは、継手２１を介してトルク伝達可能に且つ互いに揺動可能に連結されている。具体的には、継手２１は、電動モータ１６の回転軸２０に一体回転可能に且つ軸方向移動不能に連結された第１係合部材２２と、ウォーム１８の第１端部１８ａに一体回転可能に且つ軸方向移動不能に連結された第２係合部材２３と、第１係合部材２２と第２係合部材２３との間に介在し、両係合部材２２，２３間にトルクを伝達する弾性部材２４とを備えている。

第１係合部材２２および第２係合部材２３は、互いの係合突起２２１，２３１を周方向の交互に配置している。図示していないが、弾性部材２４は、環状の主体部から放射状に延びる複数の係合腕を有している。両係合部材２２，２３の周方向に隣接する係合突起２２１，２３１間に、弾性部材２４の対応する係合腕が挟持されている。継手２１の弾性部材２４が弾性変形することにより、回転軸２０に対するウォーム１８の揺動が許容されている。

図２の一部を拡大した図３に示すように、第２係合部材２３は、ウォーム１８の第１端部１８ａに一体回転可能に且つ軸方向移動不能に嵌合されたボス２３ａと、ボス２３ａから径方向外方に延びる環状フランジ２３ｂとを備えている。係合突起２３１は、環状フランジ２３ｂから軸方向に延びている。
再び図２を参照して、ウォーム１８の第１端部１８ａは、減速機１７のハウジング１７ａに固定された第１軸受２５によって、回転可能に且つ軸方向Ｘ１に移動可能に支持されている。ウォーム１８の第２端部１８ｂは、ハウジング１７ａに保持された第２軸受２６によって回転可能に支持されている。第２軸受２６は、ラジアル玉軸受により構成されている。

図３を参照して、第１軸受２５は、一対のアンギュラ玉軸受２７，２８を正面組合わせで配置してなる正面組合せアンギュラ玉軸受により構成されている。一対のアンギュラ玉軸受２７，２８の一対の外輪２７ａ，２８ａは、ハウジング１７ａの軸受保持孔２９に固定されている。すなわち、ハウジング１７ａの軸受保持孔２９に設けられた位置決め段部３０と、軸受保持孔２９の入口拡径部のねじ部２９ａにねじ嵌合された固定ねじとしても機能する予圧付与部材３１との間で、一対の外輪２７ａ，２８ａが軸方向Ｘ１に押圧された状態で、一対の外輪２７ａ，２８ａが、ハウジング１７ａに固定されている。これにより、予圧付与部材３１は、第１軸受２５（正面組合せアンギュラ玉軸受）に軸方向Ｘ１に予圧を付与し、第１軸受２５の内部隙間を除去している。

また、一対のアンギュラ玉軸受２７，２８の一対の内輪２７ｂ，２８ｂは、ウォーム１８の第１端部１８ａの外周に一体回転可能に嵌合されている。第１端部１８ａの外周の軸方向Ｘ１の中央部（後述する第２部分４０の軸方向Ｘ１の中央部）には、一対の内輪２７ｂ，２８ｂの円筒面からなる内周２７ｃ，２８ｃに向けて太鼓状に膨出された膨出部４０ａが設けられている。膨出部４０ａが一対の内輪２７ｂ，２８ｂの円筒面からなる内周２７ｃ，２８ｃに当接している。これにより、ウォーム１８が第１軸受２５に対して傾動し易くされている。膨出部４０ａは、第１端部１８ａの第２部分４０に軸方向のクラウニングを施すことにより形成されていてもよい。

また、一対の内輪２７ｂ，２８ｂを挟んだ両側には、第１軸受２５に対して、ウォーム１８を軸方向Ｘ１の中立位置に付勢する一対の第１付勢部材３２，３３が配置されている。第１付勢部材３２，３３は、例えばゴム、熱可塑性エラストマーなどの弾性材料で形成されたブッシュ等の弾性部材で構成されている。
一方の第１付勢部材３２は、ウォーム１８の外周の位置決め段部３４に当接した環状の受け板３５と、一方の内輪２７ｂの一方の端面に当接した環状の受け板３６との間に介在している。他方の第１付勢部材３３は、他方の内輪２８ｂの他方の端面に当接した環状の受け板３７と、継手２１の第２係合部材２３の環状フランジ２３ｂに当接した環状の受け板３８との間に介在している。各受け板３５，３６，３７，３８は、例えば金属製である。

第１端部１８ａの外周には、受け板３５および一方の第１付勢部材３２が嵌合された第１部分３９と、一対の内輪２７ｂ，２８ｂおよび受け板３６，３７が嵌合された第２部分４０と、第２係合部材２３のボス２３ａが嵌合された第３部分４１とが、軸端側に向けてこの順で設けられている。
図２に示すように、第２軸受２６の内輪４２は、ウォーム１８の第２端部１８ｂの外周に設けられた環状凹部４３に一体回転可能に嵌合されている。内輪４２の一方の端面が、第２端部１８ｂの外周に設けられた位置決め段部４４に当接しており、これにより、ウォーム１８に対する内輪４２の軸方向移動が規制されている。

ハウジング１７ａには、第２軸受２６を保持するための軸受保持孔４５が設けられている。軸受保持孔４５は、第２軸受２６を、ウォーム１８とウォームホイール１９の中心間距離Ｄ１（ウォーム１８の回転中心Ｃ１とウォームホイール１９の回転中心Ｃ２との距離に相当）が増減する方向Ｙ１，Ｙ２（増加する方向Ｙ１および減少する方向Ｙ２）に偏倚可能に保持することのできる偏倚孔に形成されている。

軸受保持孔４５の内周と、第２軸受２６の外輪４６の外周４６ａとの間に、第２付勢部材としての環状の板ばね５０が介在している。板ばね５０は、第２軸受２６を中心間距離Ｄ１が減少する方向Ｙ２に付勢する。
板ばね５０（第２付勢部材）は、例えば板金により形成される薄板状の部材である。図２のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である図４および斜視図である図５を参照して、板ばね５０は、第２軸受２６の外輪４６の外周４６ａを包囲する有端環状をなす主体部５１と、主体部５１の周方向の端部である第１端部５１ａおよび第２端部５１ｂからそれぞれ折り曲げ状に延設された一対の回転規制部５２と、各回転規制部５２からそれぞれ折り曲げ状に延びる一対の片持ち状の弾性舌片５３とを含む。各回転規制部５２の幅は主体部５１の幅よりも細くされている。主体部５１は、摩擦係合によりハウジング１７ａの軸受保持孔４５の内周に保持されている。

図５に示すように、一対の弾性舌片５３の一方は第１の側縁５１ｃ側に配置され、他方の弾性舌片５３は第２の側縁５１ｄ側に配置されて、互い違いとされている。
再び図４を参照して、ハウジング１７ａの軸受保持孔４５は、その内周の一部に、第２軸受２６に対してウォームホイール１９側（中心間距離が減少する方向Ｙ２）とは反対の方向（中心間距離が増加する方向Ｙ１）に窪む受け凹部５４を形成している。板ばね５０の各弾性舌片５３の先端は、軸受保持孔４５の受け凹部５４の底５４ｃによって受けられ、各弾性舌片５３の付勢力が、第２軸受２６を介してウォーム１８の第２端部１８ｂを、上記中心間距離Ｄ１が減少する方向Ｙ２に付勢している。

受け凹部５４はそれぞれ軸受保持孔４５の周方向Ｚ１に対向する一対の内壁５４ａ，５４ｂを有しており、板ばね５０の各回転規制部５２は、対応する内壁５４ａ，５４ｂに当接することにより、軸受保持孔４５の周方向Ｚ１への、板ばね５０の回転を規制する。
板ばね５０（第２付勢部材）によって、ウォーム１８の第２端部１８ｂが、ウォーム１８とウォームホイール１９との中心間距離Ｄ１を減少する方向Ｙ２へ付勢されることで、ウォーム１８とウォームホイール１９とのバックラッシが概ねゼロに抑制されている。このようにバックラッシが概ねゼロの状態では、操舵開始時等にギヤの始動が遅れて応答性が悪くなるおそれがある。

これに対して、操舵開始時等に、ウォーム１８が、操舵方向に応じた、一対の第１付勢部材３２，３３の何れか一方を圧縮しつつ、操舵方向に応じた軸方向Ｘ１の一方側へ微小移動することで、操舵開始時のギヤ始動を早くして応答性を高めることができる。
しかしながら、一対の第１付勢部材３２，３３を、仮に従来のラジアル玉軸受で構成された第１軸受の内輪の両側に配置して用いた場合、その従来のラジアル玉軸受に対して、予圧を付与できないので、従来のラジアル軸受の内部隙間を除去できない。このため、路面からの逆入力による加振力を受けた場合に、内部隙間に起因して、従来のラジアル玉軸受が異音を発生するおそれがある。

そこで、第１実施形態によれば、予圧付与部材３１が、正面組合せの一対のアンギュラ玉軸受２７，２８の一対の外輪２７ａ，２８ａを軸方向Ｘ１に押圧しつつハウジング１７ａに固定することにより、第１軸受２５としての正面組合せアンギュラ玉軸受に軸方向Ｘ１の予圧を付与する。したがって、第１軸受２５の一対の内輪２７ｂ，２８ｂが一対の第１付勢部材３２，３３を介してウォーム１８を軸方向Ｘ１に弾性支持する構造であっても、予圧付与部材３１による、第１軸受２５の一対の外輪２７ａ，２８ａのみへの軸方向予圧によって、第１軸受２５の内部隙間を除去できる。したがって、周辺部品等の精度を厳格に管理する必要がなく、製造コストを安くすることができ、また、路面側からの逆入力による加振力を受けたときに、第１軸受２５での異音の発生を抑制することができる。

また、予圧付与部材３１による軸方向予圧は、第１軸受２５のみに負荷されて、ウォーム１８には及ぼされないことに加えて、一対の内輪２７ｂ，２８ｂの内周に対向するウォーム１８の第１端部１８ａの外周（具体的には第２部分４０）軸方向の中央部に、一対の内輪２７ｂ，２８ｂの内周２７ｃ，２８ｃに向けて膨出する膨出部４０ａが設けられている。したがって、第１軸受２５の内部隙間が除去されているにも拘らず、バックラッシ調整のために第２付勢部材（板ばね５０）がウォーム１８を傾動させるときに、スムーズにウォーム１８を傾動させることができる。しかも、特許文献２，３のように継手構造部分に太鼓状部を設ける構成ではないので、膨出部４０ａを簡単な形状にでき、製造コストを安くすることができる。
（第２実施形態）
次いで、図６は本発明の第２実施形態を示している。図６の第２実施形態が図３の第１実施形態と異なるのは、下記である。すなわち、図３の第１実施形態では、ウォーム１８の第１端部１８ａの外周の第２部分４０に、軸方向のクラウニングにより形成された膨出部４０ａが設けられている。これに対して、図６の第２実施形態では、ウォーム１８の第１端部１８ａの第２部分１４０に、軸方向Ｘ１の中央部の円筒面部により形成された膨出部１４０ａと、軸方向Ｘ１に関して膨出部１４０ａの両側に配置された互いに逆向きの一対の円錐状テーパ面部１４０ｂ，１４０ｃとを設けている。

第２実施形態の構成要素において、第１実施形態と同じ構成要素には、第１実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。第２実施形態においても、第１実施形態と同じ作用効果を奏することができ、静粛で安価な電動パワーステアリング装置を実現することができる。
（第３実施形態）
次いで、図７は本発明の第３実施形態を示している。図７の第３実施形態が図３の第１実施形態と異なるのは、下記である。すなわち、図３の第１実施形態では、第１軸受２５として、一対のアンギュラ玉軸受２７，２８を正面組合わせで配置してなる正面組合せアンギュラ玉軸受を用いている。これに対して、図７の第３実施形態の第１軸受１２５としての正面組合せアンギュラ玉軸受では、一対のアンギュラ玉軸受１２７，１２８の内輪１２７ｂ，１２８ｂが単一の材料で一体で形成された内輪ユニット１６０を構成しており、内輪ユニット１６０の外周１６０ａに複列の軌道溝１６１，１６２が設けられている。

内輪ユニット１６０の内周１６０ｂは円筒面で形成され、ウォーム１８の第１端部１８ａの外周の膨出部４０ａが当接している。第１軸受１２５（正面組合せアンギュラ玉軸受）の一対の外輪１２７ａ，１２８ａは、第２実施形態と同じく分離形である。内輪ユニット１６０が複列であるので、第１軸受１２５としての正面組合せアンギュラ玉軸受を複列アンギュラ玉軸受と呼称してもよい。

第３実施形態の構成要素において、第１実施形態と同じ構成要素には、第１実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。第３実施形態においても、第１実施形態と同じ作用効果を奏することができ、静粛で安価な電動パワーステアリング装置を実現することができる。
（第４実施形態）
次いで、図８は本発明の第４実施形態を示している。図８の第４実施形態が、図７の第１実施形態と異なるのは下記である。すなわち、図７の第１実施形態では、内輪ユニット１６０の内周１６０ｂが円筒面で形成され、ウォーム１８の第１端部１８ａの外周の第２部分４０に、膨出部４０ａが設けられている。これに対して、図８の第４実施形態では、ウォーム１８の第１端部１８ａの外周の第２部分２４０が円筒面で形成され、第１軸受２２５としての正面組合せアンギュラ玉軸受の内輪ユニット２６０の内周２６０ｂの軸方向中央部に、膨出部２６０ｃが設けられている。

第１軸受２２５（正面組合せアンギュラ玉軸受）では、一対のアンギュラ玉軸受２２７，２２８の内輪２２７ｂ，２２８ｂが単一の材料で一体で形成された内輪ユニット２６０を構成しており、内輪ユニット２６０の外周２６０ａに複列の軌道溝２６１，２６２が設けられている。内輪ユニット２６０が複列であるので、第１軸受２２５としての正面組合せアンギュラ玉軸受を複列アンギュラ玉軸受と呼称してもよい。

第４実施形態の構成要素において、第３実施形態と同じ構成要素には、第３実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。第４実施形態においても、第３実施形態と同じ作用効果を奏することができ、静粛で安価な電動パワーステアリング装置を実現することができる。
（第５実施形態）
次いで、図９は本発明の第５実施形態を示している。図９の第５実施形態が図２の第１実施形態と異なるのは、下記である。すなわち、図２の実施形態では、第１軸受２５（正面組合せアンギュラ）に対してウォーム１８を軸方向Ｘ１に弾性支持しており、ウォーム１８の第１端部１８ａに、膨出部４０ａが設けられている。

これに対して、第５実施形態では、ハウジング１７ａに対して第１軸受３２５（背面組合せアンギュラ玉軸受）が軸方向に弾性支持され、第１軸受３２５（正面組合せアンギュラ玉軸受）とウォーム１８とは軸方向Ｘ１に一体移動可能である。また、ハウジング１７ａの軸受保持孔３２９の内周に、軸方向のクラウニングにより形成された膨出部３７７ａが設けられている。

軸方向Ｘ１に関して、第１軸受３２５（正面組合せアンギュラ玉軸受）の一対のアンギュラ玉軸受３２７，３２８の一対の外輪３２７ａ，３２８ａの両側に、一対の外輪３２７ａ，３２８ａを軸方向Ｘ１の中立位置に付勢する一対の第１付勢部材３３２，３３３が配置されている。一対の第１付勢部材３３２，３３３は、第１軸受３２５（正面組合せアンギュラ玉軸受）を介してウォーム１８を軸方向Ｘ１の中立位置に付勢する。第１付勢部材３３２，３３３は、例えばゴム、熱可塑性エラストマーなどの弾性材料で形成されたブッシュ等の弾性部材で構成されている。

図９の一部を拡大した図１０に示すように、一方の第１付勢部材３３２は、ハウジング１７ａの内周の位置決め段部３７０に当接した環状の受け板３７１と、一方の外輪３２７ａの一方（継手２１側とは反対側）の端面に当接した環状の受け板３７２との間に介在している。他方の第１付勢部材３３３は、他方の外輪３２８ａの他方（継手２１側）の端面に当接した環状の受け板３７３と、ハウジング１７ａの軸受保持孔３２９のねじ部３２９ａに螺合されたねじ部材３７４の環状フランジ３７４ａに当接した受け板３７５との間に介在している。各受け板３７１，３７２，３７３，３７５は、例えば金属製である。

ハウジング１７ａの軸受保持孔３２９の内周には、受け板３７１および一方の第１付勢部材３３２が嵌合された第１部分３７６と、受け板３７２および一対の外輪３２７ａ，３２８ａが嵌合された第２部分３７７と、受け板３７３およびねじ部材３７４の筒状突起３７４ｂが嵌合された第３部分３７８とが設けられている。
膨出部３７７ａは、軸受保持孔３２９の内周の第２部分３７７の軸方向Ｘ１の中央部に設けられ、一対の外輪３２７ａ，３２８ａの外周３２７ｄ，３２８ｄに向けて膨出して当接している。

一対の内輪３２７ｂ，３２８ｂの内周３２７ｃ，３２８ｃは、ウォーム１８の第１端部１８ａの外周の円筒面からなる軸受保持部３８０に一体回転可能に嵌合している。また、一方の内輪３２７ｂの一方（継手２１側とは反対側）の端面が、軸受保持部３８０の一端の位置決め段部３８１に当接し、他方の内輪３２８ｂの他方（継手２１側）の端面が、第１端部１８ａのねじ部３８２に螺合した例えばねじ部材からなる予圧付与部材３３１に当接している。

予圧付与部材３３１は、一対の内輪３２７ｂ，３２８ｂを軸方向Ｘ１（位置決め段部３８１側）に押圧しつつウォーム１８に固定することにより、第１軸受３２５（正面組合せアンギュラ玉軸受）に軸方向Ｘ１の予圧を付与している。
第５実施形態の構成要素において、図３の第１実施形態と同じ構成要素には、第１実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。

第５実施形態によれば、予圧付与部材３３１が、背面組合せの一対のアンギュラ玉軸受３２７，３２８の一対の内輪３２７ｂ，３２８ｂを軸方向Ｘ１に押圧しつつウォーム１８に固定することにより、背面組合せアンギュラ玉軸受である第１軸受３２５に軸方向Ｘ１の予圧を付与する。したがって、ハウジング１７ａが第１軸受３２５の一対の外輪３２７ａ，３２８ａを一対の第１付勢部材３３２，３３３を介して弾性支持する構造であっても、第１軸受３２５の内部隙間を除去できる。その結果、路面側からの逆入力による加振力を受けたときに、第１軸受３２５での異音の発生を抑制することができる。

また、予圧付与部材３３１による予圧は、第１軸受３２５のみに負荷されて、ウォーム１８には及ぼされないことに加えて、ハウジング１７ａの軸受保持孔３２９の内周の（第２部分３７７）の軸方向Ｘ１の中央部に、一対の外輪３２７ａ，３２８ａの外周に向けて膨出する膨出部３７７ａが設けられているので、バックラッシ調整のために皿ばね５０（第２付勢部材）がウォーム１８を傾動させるときに、ウォーム１８をスムーズに傾動させることができる。しかも、特許文献２，３のように継手構造部分に太鼓状部を設ける構成ではないので、膨出部３７７ａを簡単な形状にでき、製造コストを安くすることができる。
（第６実施形態）
次いで、図１１は本発明の第６実施形態を示している。図１１の第６実施形態が図１０の第５実施形態と異なるのは、下記である。すなわち、図１０の第５実施形態では、ハウジング１７ａの軸受保持孔３２９の第２部分３７７の内周に、軸方向のクラウニングにより形成された膨出部３７７ａが設けられている。これに対して、図１１の第６実施形態では、軸受保持孔３２９の第２部分４７７の内周に、軸方向Ｘ１の中央部の円筒面部により形成された膨出部４７７ａと、軸方向Ｘ１に関して膨出部４７７ａの両側に配置された互いに逆向きの一対の円錐状テーパ面部４７７ｂ，４７７ｃとを設けている。

第６実施形態の構成要素において、第５実施形態と同じ構成要素には、第５実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。第６実施形態においても、第５実施形態と同じ作用効果を奏することができ、静粛で安価な電動パワーステアリング装置を実現することができる。
（第７実施形態）
次いで、図１２は、本発明の第７実施形態を示している。図１２の第７実施形態が、図１０の第５実施形態と異なるのは、下記である。すなわち、図１０の第５実施形態では、第１軸受３２５として、一対のアンギュラ玉軸受３２７，３２８を背面組合わせで配置してなる背面組合せアンギュラ玉軸受を用いている。これに対して、図１２の第３実施形態の第１軸受５２５（背面組合せアンギュラ玉軸受）では、一対のアンギュラ玉軸受５２７，５２８の外輪５２７ａ，５２８ａが単一の材料で一体で形成された外輪ユニット５６０を構成しており、外輪ユニット５６０の内周５６０ｂに、複列の軌道溝５６１，５６２が設けられている。

外輪ユニット５６０の外周５６０ａは円筒面で形成され、ハウジング１７ａの軸受保持孔３２９の内周の第２部分３７７の膨出部３７７ａが当接している。第１軸受５２５（背面組合せアンギュラ玉軸受）の一対の内輪５２７ｂ，５２８ｂは、第５実施形態と同じく分離形であり、一対の内輪５２７ｂ，５２８ｂの内周５２７ｃ，５２８ｃは、ウォーム１８の第１端部１８ａの軸受保持部３８０に一体回転可能に嵌合している。外輪ユニット５６０が複列であるので、第１軸受５２５としての背面組合せアンギュラ玉軸受を複列アンギュラ玉軸受と呼称してもよい。

第７実施形態の構成要素において、第５実施形態と同じ構成要素には、第５実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。第７実施形態においても、第５実施形態と同じ作用効果を奏することができ、静粛で安価な電動パワーステアリング装置を実現することができる。
（第８実施形態）
次いで、図１３は本発明の第８実施形態を示している。図１３の第８実施形態が、図１２の第７実施形態と異なるのは下記である。すなわち、図１２の第７実施形態では、外輪ユニット５６０の外周５６０ａが円筒面で形成され、ハウジング１７ａの軸受保持孔３２９の内周の第２部分３７７に、膨出部３７７ａが設けられている。

これに対して、図１３の第８実施形態では、ハウジング１７ａの軸受保持孔３２９の内周の第２部分６７７が円筒面で形成され、第１軸受６２５（背面組合せアンギュラ玉軸受）の外輪ユニット６６０の外周６６０ａの軸方向中央部に、膨出部６６０ｃが設けられている。
第１軸受６２５（背面組合せアンギュラ玉軸受）では、一対のアンギュラ玉軸受６２７，６２８の外輪６２７ａ，６２８ａが単一の材料で一体で形成された外輪ユニット６６０を構成しており、外輪ユニット６６０の内周６６０ｂに複列の軌道溝６６１，６６２が設けられている。外輪ユニット６６０が複列であるので、第１軸受６２５としての背面組合せアンギュラ玉軸受を複列アンギュラ玉軸受と呼称してもよい。

第８実施形態の構成要素において、第７実施形態と同じ構成要素には、第７実施形態の構成要素の参照符号と同じ参照符号を付してある。第８実施形態においても、第７実施形態と同じ作用効果を奏することができ、静粛で安価な電動パワーステアリング装置を実現することができる。
本発明は各前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、図１２の膨出部３７７ａや図１３の膨出部６６０ｃに代えて、図６のように一対の円錐状テーパ部間に設けられた円筒面状の膨出部を用いてもよい。

また、予圧付与部材３１，３３１として、ねじ部材に代えて、ハウジング１７ａまたはウォーム１８の周溝に嵌合される止め輪を用いてもよい。その他、本発明の請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。

１…電動パワーステアリング装置、２…操舵部材、３…ステアリングシャフト、１６…電動モータ、１７…減速機、１７ａ…ハウジング、１８…ウォーム、１８ａ…第１端部、１８ｂ…第２端部、１９…ウォームホイール、２０…（電動モータの）回転軸、２１…継手、２５…第１軸受（正面組合せアンギュラ玉軸受）、２６…第２軸受、２７，２８…アンギュラ玉軸受、２９…軸受保持孔、３０…位置決め段部、３１…予圧付与部材、３２，３３…第１付勢部材、５０…板ばね（第２付勢部材）、１２５…第１軸受（正面組合せアンギュラ玉軸受）、１２７，１２８…アンギュラ玉軸受、１２７ａ，１２８ａ…外輪、１２７ｂ，１２８ｂ…内輪、１４０ａ…膨出部、１４０ｂ，１４０ｃ…円錐状テーパ部、１６０…内輪ユニット、２２５…第１軸受（正面組合せアンギュラ玉軸受）、２２７，２２８…アンギュラ玉軸受、２２７ａ，２２８ａ…外輪、２２７ｂ，２２８ｂ…内輪、２６０…内輪ユニット、２６０ｂ…内周、２６０ｃ…膨出部、３２５…第１軸受（背面組合わせアンギュラ玉軸受）、３２７，３２８…アンギュラ玉軸受、３２７ａ，３２８ａ…外輪、３２７ｂ，３２８ｂ…内輪、３３１…予圧付与部材、３３２，３３３…第１付勢部材、３７７ａ…膨出部、４７７ａ…膨出部、４７７ｂ，４７７ｃ…円錐状テーパ面部、５２５…第１軸受（背面組合わせアンギュラ玉軸受）、５２７，５２８…アンギュラ玉軸受、５２７ａ，５２８ａ…外輪、５２７ｂ，５２７ｂ…内輪、５６０…外輪ユニット、６２５…第１軸受（背面組合わせアンギュラ玉軸受）、６２７，６２８…アンギュラ玉軸受、６２７ａ，６２８ａ…外輪、６２７ｂ，６２８ｂ…内輪、６６０…外輪ユニット、６６０ａ…外周、６６０ｃ…膨出部、Ｃ１…（ウォームの）回転中心、Ｃ２…（ウォームホイールの）回転中心、Ｄ１…中心間距離、Ｙ１…中心間距離が増加する方向、Ｙ２…中心間距離が減少する方向

Claims (4)

1. 電動モータの回転軸に継手を介して揺動可能に且つトルク伝達可能に連結された第１端部および前記第１端部の反対側の第２端部を有するウォームと、
   前記ウォームに噛み合うウォームホイールと、
   前記ウォームおよび前記ウォームホイールを収容したハウジングと、
   前記ハウジングに保持され、前記ウォームの第１端部を回転可能に且つ軸方向に移動可能に支持し、一対のアンギュラ玉軸受を正面組合せで配置してなる正面組合せアンギュラ玉軸受である第１軸受と、
   前記ウォームの第２端部を回転可能に支持する第２軸受と、
   前記ウォームの軸方向に関して前記一対のアンギュラ玉軸受の一対の内輪の両側に配置され、前記一対の内輪に対して、前記ウォームを軸方向の中立位置に弾性的に付勢する一対の第１付勢部材と、
   前記ハウジングに支持され、前記第２軸受を介して前記ウォームの第２端部を前記ウォームと前記ウォームホイールとの中心間距離が減少する方向へ弾性的に付勢する第２付勢部材と、
   前記一対のアンギュラ玉軸受の一対の外輪を軸方向に押圧しつつ前記ハウジングに固定することにより前記第１軸受に軸方向の予圧を付与する予圧付与部材と、を備え、
   前記一対の内輪の内周とこれに対向する前記ウォームの前記第１端部の外周との何れか一方の軸方向の中央部に、他方に向けて膨出する膨出部が設けられている電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１において、前記一対の内輪が単一の部材で一体に形成された内輪ユニットを形成している電動パワーステアリング装置。
3. 電動モータの回転軸に継手を介して揺動可能に且つトルク伝達可能に連結された第１端部および前記第１端部の反対側の第２端部を有するウォームと、
   前記ウォームに噛み合うウォームホイールと、
   前記ウォームおよび前記ウォームホイールを収容したハウジングと、
   前記ハウジングに軸方向に移動可能に支持され、前記ウォームの第１端部を回転可能に支持し、一対のアンギュラ玉軸受を背面組合せで配置してなる背面組合せアンギュラ玉軸受である第１軸受と、
   前記ウォームの第２端部を回転可能に支持する第２軸受と、
   前記ウォームの軸方向に関して前記一対のアンギュラ玉軸受の一対の外輪の両側に配置され、前記ハウジングに対して、前記一対の外輪を軸方向の中立位置に弾性的に付勢する一対の第１付勢部材と、
   前記ハウジングに支持され、前記第２軸受を介して前記ウォームの第２端部を前記ウォームと前記ウォームホイールとの中心間距離が減少する方向へ弾性的に付勢する第２付勢部材と、
   前記一対のアンギュラ玉軸受の一対の内輪を軸方向に押圧しつつ前記ウォームに固定することにより前記第１軸受に軸方向の予圧を付与する予圧付与部材と、を備え、
   前記一対の外輪の外周とこれに対向する前記ハウジングの軸受保持孔の内周との何れか一方の軸方向の中央部に、他方に向けて膨出する膨出部が設けられている電動パワーステアリング装置。
4. 請求項３において、前記一対の外輪が単一の部材で一体に形成された外輪ユニットを形成している電動パワーステアリング装置。

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