JP4019936B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助力の発生源としてモータを用いてなる電動式パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動式パワーステアリング装置としては、例えば操舵輪に繋がる入力軸及び該入力軸にトーションバーを介して同軸的に繋がる出力軸の相対角変位量によって前記入力軸に加わる操舵トルクを検出し、検出したトルクに基づいて操舵補助用のモータを駆動し、該モータの回転力を減速歯車機構を介して舵取機構に伝動することにより操舵輪の回転に応じた舵取機構の動作を前記モータの回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。
【０００３】
減速歯車機構としては前記モータの駆動軸に結合されたウォームと、該ウォームに噛合するウォームホイールとを備え、該ウォームホイールが前記出力軸の途中に嵌合固定されている。
【０００４】
また、ウォームはその両端部を一対の転がり軸受で支持し、ウォームの回転性を高めてあるが、転がり軸受には複数の転動体、内輪及び外輪間にスラスト隙間があるため、このスラスト隙間をなくする必要がある。つまり、転がり軸受のスラスト隙間によってウォームが軸長方向へガタつき、このガタつきによって発生する異音が車室の内部に洩れることになり、運転者に不快感を与えることになるため、前記スラスト隙間をなくする必要がある。
【０００５】
ウォームの一端を支持する一方の転がり軸受の外輪の一端に当接するねじ環を回転操作することにより一方の転がり軸受の外輪及び内輪を軸長方向へ相対移動させ、さらにウォームを介して他方の転がり軸受の内輪及び外輪を軸長方向へ相対移動させることによりスラスト隙間をなくし、ウォームの軸長方向へのガタつきをなくするようにしてある（例えば、特許文献１。）。
【０００６】
ところで、以上のように構成された電動式パワーステアリング装置のウォームは、両端部を支持する転がり軸受に対して軸長方向への移動ができないように支持されているため、前記操舵輪が操舵中立位置から左又は右方向へ操舵されることにより、操舵初期から前記モータが回転し、操舵補助が行われるように構成された場合、車両の高速走行時に操舵角が例えば１°程度に小さいときにおいても操舵補助が行われることになり、操舵フィーリングの低下を来すことになる。このため、一般には操舵角が１°程度に小さいときはモータが駆動されず、適度の操舵角を超えたときにモータが駆動されるように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２１９４３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように適度の操舵角を超えるまでの間モータが駆動されないように構成された場合、モータが駆動されない操舵領域、即ち、操舵中立位置の近傍領域での操舵時、操舵輪の操舵力が前記入力軸、トーションバー、出力軸、ウォームホイール及びウォームを介してモータの駆動軸に伝動され、該駆動軸が回転されることになる。この結果、モータの駆動軸を回転させるための負荷がウォーム、ウォームホイール、出力軸、トーションバー及び入力軸を介して操舵輪に加わり、操舵負荷が大きくなる。
【０００９】
ところで、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減するには、例えば特開平１１−４３０６２号公報に記載されているように、モータの駆動軸に結合されたウォームを軸長方向に離間する２個の転がり軸受が軸長方向への移動を可能に支持し、この２個の転がり軸受の内輪と前記ウォームとの間に２個の皿ばねを設け、各皿ばねの弾性復元力により前記各内輪を外輪に対して軸長方向へ付勢し、転がり軸受のスラスト隙間をなくするとともに、ウォームの軸長方向両方への移動を抑制するように構成することにより達成することが可能である。
【００１０】
この構成にあっては、モータが駆動されない操舵領域で操舵されることによって操舵輪の操舵力がウォームホイールからウォームに伝動されたとき、該ウォームに加わる軸長方向への分力によってウォームが皿ばねの弾性復元力に打ち勝って軸長方向へ移動し、ウォームの回転角は小さくなり、ウォームからモータの駆動軸への伝動は緩和される。
【００１１】
しかしながら、特開平１１−４３０６２号公報に記載されているように構成された場合、転がり軸受のスラスト隙間をなくするために２個の転がり軸受と、２個の皿ばねとを必要とし、構造が複雑となる。
しかも、ウォームの軸長方向両方への移動を抑制するための皿ばねが転がり軸受のスラスト隙間をなくする機能を兼ねているため、皿ばねの弾性復元力を比較的高く設定する必要があり、それだけモータが駆動されない操舵領域での操舵負荷の低減効果が低下する。
【００１２】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、操舵補助用のモータによって回転されるウォームを支持する転がり軸受が１個の場合においても転がり軸受のスラスト隙間をなくし、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる電動式パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転されるウォームと、該ウォームを軸長方向へ移動可能に支持する軸受手段と、前記ウォームに噛合し舵取機構に繋がるウォームホイールとを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記軸受手段は前記ウォームの一端がその内輪に挿入される転がり軸受を有しており、前記内輪を軸長方向へ付勢する付勢手段と、該付勢手段による前記内輪の移動を止めた状態で前記ウォームの軸長方向両方への移動を抑制する弾性体とを有することを特徴とする。
【００１６】
第１発明にあっては、付勢手段が内輪を軸長方向へ付勢しているため、転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができる。また、ウォームの軸長方向両方への移動を抑制する弾性体が、前記付勢手段による前記内輪の移動を止めた状態でウォームの軸長方向への移動を抑制しているため、ウォームを支持する転がり軸受のスラスト隙間をなくし、さらに、弾性体の弾性復元力を前記付勢手段と関係なく設定することができ、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる。しかも、操舵中立位置から左右方向への一定の操舵角に対する弾性体の撓み量を等しくすることができ、操舵フィーリングを良好にできる。
【００１７】
第２発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記軸受手段は前記ウォームの他端が挿入されるすべり軸受を有することを特徴とする。
【００１８】
第２発明にあっては、転がり軸受のスラスト隙間をなくし、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができるにも拘らず、２個の転がり軸受を用いた場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【００１９】
第３発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記弾性体は、前記ウォームの一端又は他端が挿入されている貫通孔を有する環部材と前記ウォームとに接して設けられていることを特徴とする。
【００２０】
第３発明にあっては、転がり軸受の位置に影響されることなく、弾性体を配置することができ、設計の自由度を増すことができ、ユーザの要望に対応し易い。
【００２１】
第４発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記環部材は前記内輪であることを特徴とする。
【００２２】
第４発明にあっては、ウォームの一端を支持する１個の転がり軸受の内輪によって弾性体の位置を維持することができるため、より一層構造を簡単にでき、より一層コストを低減できる。
【００２３】
第５発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記弾性体は前記すべり軸受の両端部及び／又はすべり軸受を支持する環部材の両端部に位置させるように前記ウォーム、すべり軸受及び環部材の何れかに保持されていることを特徴とする。
【００２４】
第５発明にあっては、ウォームの他端を支持する１個のすべり軸受によって弾性体の位置を維持することができるため、より一層構造を簡単にでき、より一層コストを低減できる。
【００２５】
第６発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記ウォームは前記転がり軸受での支持部を中心として傾き可能としてあり、該ウォームを前記ウォームホイールに向けて押付ける押付手段を備えていることを特徴とする。
【００２６】
第６発明にあっては、押付手段によってウォームをウォームホイールに向けて押付けることにより、ウォームとウォームホイールとの回転中心間距離を調整することができ、ウォーム及びウォームホイールの噛合部のバックラッシュ量を少なくすることができる。
【００２７】
第７発明に係る電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転され、支持部材に軸受手段を介して軸長方向へ移動可能に支持されたウォームと、該ウォームに噛合し舵取機構に繋がるウォームホイールとを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記軸受手段は前記ウォームの一端部がその内輪に圧入され、その外輪が前記支持部材に移動可能に内嵌された転がり軸受を有しており、前記ウォームを軸長方向一方へ押付け、ウォームの軸長方向他方への移動を抑制する第１弾性体と、ウォームの軸長方向一方への移動を抑制する第２弾性体とを有することを特徴とする。
【００２８】
第７発明にあっては、第１弾性体がウォームを軸長方向一方へ押付けているため、転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができる。また、第１弾性体がウォームの軸長方向他方への移動を抑制し、第２弾性体がウォームの軸長方向一方への移動を抑制しているため、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる。しかも、転がり軸受の内輪がウォームの一端部に圧入され、外輪が支持部材に移動可能に内嵌されているため、ウォームが内輪に移動可能に挿入されているものに比べてウォームの回転性を良好にできる。また、ウォームを支持する転がり軸受を１つにでき、モータが駆動されない操舵領域で１つの転がり軸受をウォームとともに移動させるように構成することができるため、２個の転がり軸受を用いる必要がある場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【００２９】
第８発明に係る電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転され、支持部材に軸受手段を介して軸長方向への移動を可能に支持されたウォームと、該ウォームに噛合し舵取機構に繋がるウォームホイールとを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記軸受手段は前記ウォームの一端部がその内輪に圧入され、その外輪が前記支持部材に移動可能に内嵌された転がり軸受を有しており、該転がり軸受の内輪及び外輪の相対移動を拘束する拘束手段と、前記外輪の両端部に配置され、前記転がり軸受を介してウォームの軸長方向両方への移動を抑制する弾性体とを有することを特徴とする。
【００３０】
第８発明にあっては、拘束手段が内輪及び外輪の相対移動を拘束しているため、転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができる。また、拘束手段とは別にウォームの軸長方向両方への移動を抑制する弾性体を有するため、弾性体による移動抑制力の設定の自由度を増すことができ、車種に対応して設計し易い。しかも、転がり軸受の内輪がウォームの一端部に圧入され、外輪が支持部材に移動可能に内嵌されているため、ウォームが内輪に移動可能に挿入されているものに比べてウォームの回転性を良好にできる。また、ウォームを支持する転がり軸受を１つにでき、モータが駆動されない操舵領域で１つの転がり軸受をウォームとともに移動させるように構成することができるため、２個の転がり軸受を用いる必要がある場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る電動式パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す断面図である。
電動式パワーステアリング装置は、上端が舵取りのための操舵輪Ａに繋がり、下端に筒部１ａを有する入力軸１と、前記筒部１ａ内に挿入されてその上端が前記入力軸１の筒部１ａに同軸的に連結され、前記操舵輪Ａに加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバー２と、下端が前記トーションバー２の下端に同軸的に連結される出力軸３と、前記トーションバー２の捩れに応じた入力軸１及び出力軸３の相対回転変位量によって前記操舵輪Ａに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ４と、該トルクセンサ４が検出したトルクに基づいて駆動される操舵補助用のモータ５と、該モータ５の回転に連動し、該回転を減速して出力軸３に伝動するウォーム６及びウォームホイール７を有する減速歯車機構Ｂと、前記トルクセンサ４及び前記減速歯車機構Ｂが収容されるハウジング８とを備えている。
【００３２】
このハウジング８は、前記トルクセンサ４を収容する第１の収容部８ａと、該収容部８ａに連なり、前記ウォームホイール７を収容する第２の収容部８ｂと、該収容部８ｂに連なり、前記ウォーム６を収容する第３の収容部８ｃとを備えている。
【００３３】
図２は実施の形態１の減速歯車機構部分の構成を示す断面図、図３は実施の形態１の要部の構成を示す拡大断面図である。
第３の収容部８ｃはウォーム６の軸長方向に長くなっており、その長手方向一端が開放され、他端が閉鎖されている。第３の収容部８ｃの一端には転がり軸受９が嵌合される嵌合孔８１と、該嵌合孔８１の一端に連なるねじ孔８２と、該ねじ孔８２に連なるモータ取付部８３と、前記嵌合孔８１の他端に連なり前記転がり軸受９の移動を規制する規制部８４とが設けられている。そして、前記嵌合孔８１に前記転がり軸受９の外輪９ａが嵌合され、該外輪９ａの一端に当接するねじ環１０が前記ねじ孔８２に螺着され、前記外輪９ａの他端を前記規制部８４に押付けている。また、前記モータ取付部８３には前記モータ５が取付けられている。
【００３４】
また、第３の収容部８ｃの他端には前記ウォーム６の他端に設けられた軸部６ｃが挿入される凹孔８５及び該凹孔８５の内面に臨み、ウォーム６のラジアル方向に向けて穿設された円柱形の案内孔８６を有する案内部材８７が一体に設けられており、該案内孔８６にすべり軸受１１を有する移動が可能な押付体１２と、該押付体１２を一方向へ付勢する付勢手段としての弾性体１３とが収容されており、さらに、案内孔８６の外部への開口縁側に前記弾性体１３を介して前記押付体１２を移動操作するための操作体１４が螺着されている。
【００３５】
減速歯車機構Ｂは、前記モータ５の駆動軸５０に筒形の軸継手１５を介して結合されるウォーム６と、前記出力軸３の途中に嵌合固定され、舵取機構に繋がるウォームホイール７との噛合により前記駆動軸５０の回転を減速して出力軸３に伝動し、該出力軸３からユニバーサルジョイントを経て例えばラックピニオン式の舵取機構（図示せず）へ伝達するようにしている。
【００３６】
ウォーム６は前記出力軸３の軸芯と交叉するように配置されており、複数条の歯を有する歯部６ａの両端に軸部６ｂ，６ｃが設けられている。一端の軸部６ｂは前記転がり軸受９の内輪９ｂに軸方向への移動を可能に挿入され、転がり軸受９を介して前記嵌合孔８１に回転可能に支持されている。他端の軸部６ｃは前記凹孔８５から前記すべり軸受１１に挿入され、該すべり軸受１１を介して前記押付体１２に回転可能に支持されている。
【００３７】
一端の軸部６ｂを支持する転がり軸受９の内輪９ｂは、該内輪９ｂの一端と前記軸継手１５との間に設けられた付勢手段としての弾性体１６によって軸長方向左方へ付勢され、内輪９ｂ及び外輪９ａの間の隙間、即ち、転がり軸受９のスラスト隙間をなくしてある。尚、前記外輪９ａと内輪９ｂとの間には複数の転動体９ｃが介在されている。また、前記弾性体１６による付勢力は、転動体９ｃを介して外輪９ａに加わり、内輪９ｂの軸長方向への移動が止められる。
【００３８】
このように転がり軸受９とすべり軸受１１とに軸方向移動可能に支持されたウォーム６の一端側では、ウォーム６と前記転がり軸受９の内輪９ｂの両端との間には、前記弾性体１６と離間した位置に配置され前記弾性体１６による前記内輪９ｂの移動を止めた状態で前記ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する２個の弾性体１７，１８が設けられている。
【００３９】
この弾性体１７，１８は例えば合成ゴム製のＯリングからなり、前記ウォーム６の外周面に保持されている。この弾性体１７，１８の保持は、前記歯部６ａの一端に凹設された環状の保持溝１９と、前記軸部６ｂの途中に設けられた環状溝に嵌合固定された保持環２０とに保持されており、前記内輪９ｂの両端に接触する（図３参照）。詳述すると、転がり軸受９が弾性体１６によりハウジング８に固定された状態において、弾性体１７，１８が弾性体１６の付勢力を受けない（付勢力を受けないので全く撓んでいない）状態となるようにしてウォーム６に対して組み込まれる。そして、ウォーム６が前記内輪９ｂに対して軸長方向一方及び他方へ移動することを抑制している。尚、付勢手段としての弾性体１６は、移動抑制用の弾性体１７，１８の弾性復元力よりも高い弾性復元力とし、モータ５が駆動されない操舵領域で前記操舵輪Ａが操舵されるとき、前記ウォームホイール７からウォーム６に加わる回転力の分力によって前記内輪９ｂが軸長方向へ移動しないようにしてある。
【００４０】
また、すべり軸受１１を介して前記軸部６ｃを支持する前記押付体１２は円柱形に形成されており、その軸長方向の中間位置、換言すれば前記案内孔８６に沿って移動する移動方向の途中に前記移動方向と直交するように貫通された嵌合孔１２ａに前記すべり軸受１１が嵌合固定されている。
【００４１】
また、押付体１２と前記操作体１４との間に介在された前記弾性体１３はコイルバネからなり、前記押付体１２をウォーム６のウォームホイール７との噛合部に予圧を加えるべく前記移動方向へ付勢している。また、前記押付体１２と前記操作体１４との間で、前記弾性体１３の周りには例えば合成ゴム製の環状の弾性板２１が介在されており、前記操作体１４の回転操作によって弾性体１３が所定寸法だけ撓んだ後、操作体１４の端面が弾性板２１の他面と接触し、弾性板２１が弾性体１３とともに撓むようにしてある。
【００４２】
以上のように構成された電動式パワーステアリング装置は、モータ５の駆動軸５０に軸継手１５を介して結合されたウォーム６の一端を転がり軸受９により、また、他端をすべり軸受１１により夫々軸長方向へ移動可能に支持している。しかし、前記転がり軸受９の内輪９ｂと前記軸継手１５との間に弾性体１６を設けて前記内輪９ｂを軸長方向左方へ付勢し、前記転がり軸受９のスラスト隙間をなくしてあるため、ウォーム６の軸長方向へのガタつきをなくすることができる。なお、内輪９ｂを付勢する弾性体１６は、ウォーム６及びモータ５の駆動軸５０と一体に回転する軸継手１５と前記内輪９ｂとの間に設けてあるため、弾性体１６によるウォーム６の回転負荷をなくし、ウォーム６の回転性を高めることができる。
【００４３】
しかも、スラスト隙間をなくした転がり軸受９の内輪９ｂとウォーム６との間に、前記弾性体１６による前記内輪９ｂの移動を止めた状態で、換言すれば前記弾性体１６と離間した位置で弾性体１６の付勢力を受けないようにしてウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する弾性体１７，１８が設けられているため、モータ５が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１°程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、操舵輪Ａの操舵力が前記入力軸１、トーションバー２、出力軸３及びウォームホイール７を介してウォーム６に伝達されたとき、該ウォーム６に加わる軸長方向への分力によってウォーム６は前記弾性体１７又は１８の弾性復元力に打ち勝って軸長方向一方、又は他方へ移動し、ウォーム６の回転角が小さくなり、ウォーム６からモータ５の駆動軸５０への伝動を緩和することができ、モータ５が駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる。また、前記転がり軸受９のスラスト隙間をなくするための弾性体１６の弾性復元力がウォーム６に加わらないため、操舵中立位置から左右方向への一定の操舵角に対する弾性体１７，１８の撓み量を等しくすることができ、操舵フィーリングを良好にできる。
【００４４】
また、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する弾性体１７，１８は、内輪９ｂを付勢する弾性体１６と離間した位置にあって該弾性体１６による内輪９ｂの移動を止めた状態で設けられているため、弾性体１６と関係なく弾性体１７，１８の弾性復元力を設定、換言すれば前記スラスト隙間をなくするために必要な弾性復元力よりも大幅に小さい弾性復元力に設定することができ、モータ５が駆動されない操舵領域での操舵負荷をより一層低減することができる。
【００４５】
また、ウォーム６の他端は弾性体１３によって付勢された押付体１２にすべり軸受１１を介して支持されているため、弾性体１３がウォーム６をウォームホイール７に向けて付勢し、ウォーム６とウォームホイール７との回転中心間距離を調整することができ、ウォーム６及びウォームホイール７の噛合部のバックラッシュ量を低減できる。
【００４６】
実施の形態２
図４は実施の形態２の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
この実施の形態２の電動式パワーステアリング装置は、ウォーム６とウォームホイール７との回転中心間距離を調整するための前記押付体１２、弾性体１３及び操作体１４をなくし、前記ハウジング８の収容部８ｃに嵌合孔８８を設け、該嵌合孔８８にすべり軸受２２を嵌合固定し、該すべり軸受２２に前記ウォーム６の軸部６ｃを挿入支持したものである。
【００４７】
この実施の形態２においても、ウォーム６の一端を支持する転がり軸受９、該転がり軸受９の内輪９ｂを付勢する弾性体１６、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する弾性体１７，１８は実施の形態１と同様に設けられている。
【００４８】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００４９】
実施の形態３
図５は実施の形態３の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
この実施の形態３の電動式パワーステアリング装置は、実施の形態１、２のようにウォーム６の一端を支持する転がり軸受９の内輪９ｂとウォーム６との間に前記弾性体１７，１８を設ける代わりに、ウォーム６の他端の軸部６ｃを支持する前記すべり軸受２２の両端と前記軸部６ｃとの間に、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する前記弾性体１７，１８を設けたものである。
【００５０】
この実施の形態３において、前記ハウジング８の収容部８ｃの他端はすべり軸受２２が嵌合された前記嵌合孔８８を有し、ハウジング８と一体に形成された環部材８９と、該環部材８９に連なり前記嵌合孔８８よりも大径で外部に開放された凹所８０とを備えており、前記すべり軸受２２に前記軸部６ｃが軸長方向へ移動可能に挿入されている。また、前記凹所８０には蓋体２３が取外し可能に取付けられている。
【００５１】
ウォーム６の一端の軸部６ｂは前記転がり軸受９の内輪９ｂに挿入支持され、内輪９ｂと前記軸継手１５との間にはコイルバネからなる前記弾性体１６が設けられており、また、軸部６ｂの途中には前記内輪９ｂの軸長方向への移動を規制する止め輪２４が設けられている。他端の軸部６ｃは軸長方向の途中に止め輪２５が設けられている。
【００５２】
また、合成ゴム製のＯリングからなる前記弾性体１７，１８は前記軸部６ｃに保持されている。この弾性体１７，１８の保持は、軸部６ｃに軸長方向への移動を可能に嵌合され前記すべり軸受２２の両端と向き合う２つの保持環２６，２７に保持されており、該保持環２６，２７が前記すべり軸受２２の両端又は前記環部材８９の両端と接触し、弾性体１７，１８が前記歯部６ａの他端と前記止め輪２５とに接触することによりウォーム６が前記すべり軸受２２に対して軸長方向一方及び他方へ移動することを抑制し、ウォーム６に軸長方向への力が加わったとき、保持環２６，２７を介して弾性体１７，１８が撓むようにしてある。尚、保持環２６，２７は弾性体１７，１８よりも摩擦係数が低くすべり性が高い合成樹脂等の材料からなり、弾性体１７，１８との接触抵抗によって保持環２６，２７がウォーム６と一体に回転するとき、該保持環２６，２７とすべり軸受２２及び環部材８９との接触抵抗を小さくし、ウォーム６の回転性を高めている。
【００５３】
また、前記すべり軸受２２は前記環部材８９の軸長方向長さとほぼ等しい長さとしてあり、該すべり軸受２２の両端及び環部材８９の両端に前記保持環２６，２７を接触させることにより弾性体１７，１８をすべり軸受２２及び環部材８９の両端部に位置させてあるが、その他、前記すべり軸受２２と環部材８９との軸長方向長さが異なり、すべり軸受２２の長さが環部材８９の長さよりも長い場合は、すべり軸受２２の両端に前記保持環２６，２７を接触させ、弾性体１７，１８をすべり軸受２２の両端部に位置させるのであり、また、環部材８９の長さがすべり軸受２２の長さよりも長い場合は、環部材８９の両端に前記保持環２６，２７を接触させ、弾性体１７，１８を環部材８９の両端部に位置させる。
【００５４】
実施の形態３にあっては、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する弾性体１７，１８を、転がり軸受９及び該転がり軸受９の内輪９ｂを付勢する弾性体１６に影響されることなく配置することができるため、減速歯車機構Ｂ部分が小形化された場合においても容易に対応することができる。
【００５５】
その他の構成及び作用は実施の形態１、２と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００５６】
尚、以上説明した実施の形態２、３ではウォーム６の一端を転がり軸受９で支持し、他端をすべり軸受１１又は２２で支持したが、その他、ウォーム６の両端を転がり軸受によって軸長方向へ移動可能に支持してもよい。この場合、ウォーム６の一端側は実施の形態１と同様に構成し、他端側は図示していないが転がり軸受の内輪と前記ハウジング８又はウォーム６の軸長方向への移動を規制された規制部材との間に前記内輪を軸長方向へ付勢するコイルバネ等の付勢手段を設け、転がり軸受のスラスト隙間をなくする。尚、前記規制部材としては図示していないが例えば前記ウォーム６の回転中心を貫通して前記モータ５の駆動軸５０に結合される回転軸と、該回転軸の先端に設けられたフランジ部とを有する回転体を用い、前記フランジと前記内輪９ｂとの間に前記付勢手段を設けてもよい。この回転体を有する構成とすることにより前記付勢手段をウォームと一体的に回転させることができるため、付勢手段と規制部材との相対回転抵抗を低減でき、ウォーム６に回転負荷を加えることなく両側の転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができる。
【００５７】
また、以上説明した実施の形態１、２、３では、ウォームに弾性体１７，１８を保持したが、その他、この弾性体１７，１８は前記内輪９ｂの両端、前記すべり軸受２２の両端及び前記環部材８９の両端の何れかに保持してもよい。
【００５８】
また、前記弾性体１７，１８の間に配置して弾性体１７，１８とともにウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する環部材は、前記転がり軸受９の内輪９ｂ、又は、すべり軸受２２を含む環部材８９である構成としたが、その他、前記内輪９ｂ及び環部材８９と別の位置に、前記ウォーム６の軸部が挿入される貫通孔を有する環部材を設けた構成としてもよいし、また、実施の形態１における押付体１２を環部材としてもよい。この押付体１２が環部材である場合、押付体１２における嵌合孔１２ａの両端部と前記軸部６ｃとの間に弾性体１７，１８を設ける。
【００５９】
実施の形態４
図６は実施の形態４の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
この実施の形態４の電動式パワーステアリング装置は、実施の形態１〜３のようにウォーム６の軸部６ｂを内輪９ｂに移動可能に挿入する代わりに、内輪９ｂを軸部６ｂに圧入し、外輪９ａを嵌合孔８１に軸長方向へ移動可能に内嵌するとともに、ウォーム６の軸部６ｂ端面と駆動軸５０の端面との間に介装されてウォーム６を反モータ側へ押付け、ウォーム６のモータ５側への移動を抑制する第１弾性体２８と、ウォーム６の反モータ側への移動を抑制する第２弾性体２９とを設けたものである。
【００６０】
この実施の形態４において、ウォーム６は軸部６ｂを転がり軸受９により支持し、軸部６ｃをすべり軸受２２により支持してある。軸部６ｂは軸継手１５に軸長方向への移動を可能にセレーション嵌合してある。さらに、軸部６ｂの途中には歯部６ａの端面との間で内輪９ｂのウォーム６に対する軸長方向への移動を規制するＣ形リング等の規制環３０が着脱可能に取付けられている。また、軸部６ｂの端面には軸長方向へ窪んだ凹所６１が設けられている。この凹所６１には駆動軸５０の端面にその一端が当接してウォーム６を反モータ側へ押付ける例えばコイルバネからなる第１弾性体２８が収容されている。
【００６１】
この第１弾性体２８は操舵中立位置のウォーム６に、内輪９ｂ及び外輪９ａ間の隙間、即ち、転がり軸受９のスラスト隙間をなくするだけの押付力を加えている。従って、第１弾性体２８は僅かに撓んでおり、この撓み状態で第２弾性体２９との弾性復元力がほぼバランスし、ウォーム６のモータ５側への移動を抑制している。
【００６２】
転がり軸受９の外輪９ａと嵌合孔８１に連なる規制部８４との間には例えば合成ゴム製のＯリング、皿ばねからなる環状の第２弾性体２９を介してある。この第２弾性体２９はウォーム６が操舵中立位置にある場合に非撓み状態であり、ウォーム６の反モータ側への移動を抑制している。
【００６３】
また、嵌合孔８１の周面には環状溝８１ａを設け、該環状溝８１ａに外輪の周面に接触するＯリングからなる弾性環３１が設けられており、該弾性環３１が転がり軸受９のラジアル方向への移動を規制している。
【００６４】
実施の形態４にあっては、ウォーム６を支持する転がり軸受９が１つであり、この転がり軸受９のスラスト隙間を第１弾性体２８によりなくしてあるため、ウォーム６の軸長方向へのガタつきをなくすることができる。この場合においても、第１弾性体２８は軸部６ｂ及び駆動軸５０の端面間に設けてあるため、第１弾性体２８によるウォーム６の回転負荷をなくすることができ、ウォーム６の回転性を高めることができる。さらに、転がり軸受９は内輪９ｂが外輪９ａとの間でウォーム６とともに回転するため、ウォーム６が内輪９ｂに対して回転する場合に比べてウォーム６の回転性をより一層高めることができる。
【００６５】
そして、モータ５が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１°程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、ウォーム６が軸長方向一方（反モータ側）へ移動する場合、第２弾性体２９が撓み、ウォーム６の反モータ側への移動を抑制することができ、また、ウォーム６が軸長方向他方（モータ側）へ移動する場合、該ウォーム６とともに転がり軸受９が移動し、第１弾性体２８が撓み、ウォーム６の反モータ側への移動を抑制することができる。しかも、ウォーム６を支持する転がり軸受９が１個であり、モータ５が駆動されない操舵領域で１個の転がり軸受９をウォーム６とともに移動させる構成であるため、２個の転がり軸受を用いた場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができ、さらに、ウォームの組込作業性を向上できる。
その他の構成及び作用は実施の形態１、２と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００６６】
実施の形態５
図７は実施の形態５の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
この実施の形態５の電動式パワーステアリング装置は、実施の形態４のすべり軸受２２に代えて、実施の形態１と同様、前記回転中心間距離を調整することができるように軸部６ｃを支持する押付体１２、該押付体１２を付勢する付勢手段としての弾性体１３、該弾性体１３を介して押付体１２を移動操作するための操作体１４とを備える構成としたものである。
その他の構成及び作用は実施の形態１、２、４と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００６７】
実施の形態６
図８は実施の形態６の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
この実施の形態６の電動式パワーステアリング装置は、実施の形態１〜３のようにウォーム６の軸部６ｂを内輪９ｂに移動可能に挿入する代わりに、実施の形態４のように内輪９ｂを軸部６ｂに圧入し、外輪９ａを嵌合孔８１に軸長方向へ移動可能に内嵌するとともに、ウォーム６の軸部６ｂ端面と駆動軸５０の端面との間に介されて転がり軸受９の内輪９ｂ及び外輪９ａの相対移動を拘束する拘束手段としてのコイルバネ３２と、外輪９ａの両端部に配置され、転がり軸受９を介してウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する２つの弾性体３３，３４とを備える構成としたものである。
【００６８】
この実施の形態６において、ウォーム６は軸部６ｂを転がり軸受９により支持し、軸部６ｃを押付体１２により前記回転中心間距離を調整することができるように支持してある。さらに、軸部６ｂの端面に設けられた凹所６１にはコイルバネ３２が収容されている。
【００６９】
このコイルバネ３２は操舵中立位置のウォーム６に、内輪９ｂ及び外輪９ａ間の隙間、即ち、転がり軸受９のスラスト隙間をなくするだけの押付力を加えている。従って、コイルバネ３２は僅かに撓んでおり、この撓み状態で２つの弾性体３３，３４の弾性復元力がバランスし、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制している。
【００７０】
転がり軸受９の外輪９ａと嵌合孔８１に連なる規制部８４との間、及び外輪９ａと嵌合孔８１の近傍に係止された規制環３５との間に例えば合成ゴム製の環部材からなる弾性体３３，３４を介してある。各弾性体３３，３４はウォーム６が操舵中立位置にある場合に非撓み状態であり、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制している。
規制環３５はＣ形リング等からなり、嵌合孔８１の近傍に設けられた環状溝８１ｂに着脱可能に係止されている。
【００７１】
実施の形態６にあっては、コイルバネ３２により転がり軸受９のスラスト隙間をなくしてあるため、ウォーム６の軸長方向へのガタつきをなくすることができる。この場合においても、コイルバネ３２は軸部６ｂ及び駆動軸５０の端面間に設けてあるため、コイルバネ３２によるウォーム６の回転負荷をなくすることができ、ウォーム６の回転性を高めることができる。さらに、転がり軸受９は内輪９ｂが外輪９ａとの間でウォーム６とともに回転するため、ウォーム６が内輪９ｂに対して回転する場合に比べてウォーム６の回転性をより一層高めることができる。
【００７２】
そして、モータ５が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１°程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、ウォーム６が軸長方向一方（反モータ側）へ移動する場合、該ウォーム６とともに転がり軸受９が移動し、一方の弾性体３３が撓み、ウォーム６の反モータ側への移動を抑制することができ、また、ウォーム６が軸長方向他方（モータ側）へ移動する場合、該ウォーム６とともに転がり軸受９が移動し、他方の弾性体３４が撓み、ウォーム６のモータ側への移動を抑制することができる。
しかも、ウォーム６を支持する転がり軸受９が１個であり、モータ５が駆動されない操舵領域で１個の転がり軸受９をウォーム６とともに移動させる構成であるため、２個の転がり軸受を用いた場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができ、さらに、ウォームの組込作業性を向上できる。
その他の構成及び作用は実施の形態１、２、４と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００７３】
尚、以上説明した実施の形態４〜６にあっては、ウォーム６が軸長方向他方（モータ側）へ移動する場合、転がり軸受のスラスト隙間をなくするための第１弾性体２８又はコイルバネ３２を撓ませることになるため、ウォーム６が軸長方向一方、他方へ移動する場合の操舵負荷が異なることになるが、この操舵負荷が均等化されるように第１弾性体及び第２弾性体の弾性復元力、弾性体の弾性復元力を設定してもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述したように第１発明によれば、ウォームを支持する転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができ、しかも、ウォームの軸長方向両方への移動を抑制するための弾性体の弾性復元力を付勢手段と関係なく設定することができ、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができるとともに、操舵フィーリングを良好にできる。
【００７６】
第２発明によれば、２個の転がり軸受を用いてウォームを支持したものに比べて構造を簡単にでき、電動式パワーステアリング装置のコストを低減できるとともに、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【００７７】
第３発明によれば、転がり軸受の位置に影響されることなく、弾性体を配置することができ、設計の自由度を増すこができる。
【００７８】
第４発明及び第５発明によれば、より一層構造を簡単にでき、より一層コストを低減できる。
【００７９】
第６発明によれば、ウォームとウォームホイールとの回転中心間距離を調整することができ、ウォーム及びウォームホイールの噛合部のバックラッシュ量を少なくすることができる。
【００８０】
第７発明によれば、ウォームを支持する転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができるとともに、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができ、しかも、ウォームが内輪に軸長方向移動可能に挿入されているものに比べてウォームの回転性を良好にできる。また、ウォームを支持する転がり軸受を１個にできるため、２個の転がり軸受を用いる必要がある場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減できるとともに、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【００８１】
第８発明によれば、ウォームを支持する転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができるとともに、ウォームの軸長方向への移動を抑制するための弾性体による移動抑制力の設定の自由度を増すことができ、車種に対応して設計し易いのであり、しかも、ウォームが内輪に移動可能に挿入されているものに比べてウォームの回転性を良好にできる。また、ウォームを支持する転がり軸受を１個にできるため、２個の転がり軸受を用いる必要がある場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減できるとともに、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動式パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態１の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１の要部の構成を示す拡大断面図である。
【図４】実施の形態２の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態３の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【図６】実施の形態４の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態５の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【図８】実施の形態６の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
５ モータ
６ ウォーム
７ ウォームホイール
９ 転がり軸受（軸受手段）
９ａ 外輪
９ｂ 内輪（環部材）
１１，２２ すべり軸受
１２ 押付体
１６ 弾性体（付勢手段，拘束手段）
１７，１８ 弾性体
２８ 第１弾性体（拘束手段）
２９ 第２弾性体
３２ コイルバネ（拘束手段）
３３，３４ 弾性体
８９ 環部材
【発明の属する技術分野】
本発明は操舵補助力の発生源としてモータを用いてなる電動式パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両用の電動式パワーステアリング装置としては、例えば操舵輪に繋がる入力軸及び該入力軸にトーションバーを介して同軸的に繋がる出力軸の相対角変位量によって前記入力軸に加わる操舵トルクを検出し、検出したトルクに基づいて操舵補助用のモータを駆動し、該モータの回転力を減速歯車機構を介して舵取機構に伝動することにより操舵輪の回転に応じた舵取機構の動作を前記モータの回転により補助し、舵取りのための運転者の労力負担を軽減するように構成されている。
【０００３】
減速歯車機構としては前記モータの駆動軸に結合されたウォームと、該ウォームに噛合するウォームホイールとを備え、該ウォームホイールが前記出力軸の途中に嵌合固定されている。
【０００４】
また、ウォームはその両端部を一対の転がり軸受で支持し、ウォームの回転性を高めてあるが、転がり軸受には複数の転動体、内輪及び外輪間にスラスト隙間があるため、このスラスト隙間をなくする必要がある。つまり、転がり軸受のスラスト隙間によってウォームが軸長方向へガタつき、このガタつきによって発生する異音が車室の内部に洩れることになり、運転者に不快感を与えることになるため、前記スラスト隙間をなくする必要がある。
【０００５】
ウォームの一端を支持する一方の転がり軸受の外輪の一端に当接するねじ環を回転操作することにより一方の転がり軸受の外輪及び内輪を軸長方向へ相対移動させ、さらにウォームを介して他方の転がり軸受の内輪及び外輪を軸長方向へ相対移動させることによりスラスト隙間をなくし、ウォームの軸長方向へのガタつきをなくするようにしてある（例えば、特許文献１。）。
【０００６】
ところで、以上のように構成された電動式パワーステアリング装置のウォームは、両端部を支持する転がり軸受に対して軸長方向への移動ができないように支持されているため、前記操舵輪が操舵中立位置から左又は右方向へ操舵されることにより、操舵初期から前記モータが回転し、操舵補助が行われるように構成された場合、車両の高速走行時に操舵角が例えば１°程度に小さいときにおいても操舵補助が行われることになり、操舵フィーリングの低下を来すことになる。このため、一般には操舵角が１°程度に小さいときはモータが駆動されず、適度の操舵角を超えたときにモータが駆動されるように構成されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−２１９４３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、このように適度の操舵角を超えるまでの間モータが駆動されないように構成された場合、モータが駆動されない操舵領域、即ち、操舵中立位置の近傍領域での操舵時、操舵輪の操舵力が前記入力軸、トーションバー、出力軸、ウォームホイール及びウォームを介してモータの駆動軸に伝動され、該駆動軸が回転されることになる。この結果、モータの駆動軸を回転させるための負荷がウォーム、ウォームホイール、出力軸、トーションバー及び入力軸を介して操舵輪に加わり、操舵負荷が大きくなる。
【０００９】
ところで、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減するには、例えば特開平１１−４３０６２号公報に記載されているように、モータの駆動軸に結合されたウォームを軸長方向に離間する２個の転がり軸受が軸長方向への移動を可能に支持し、この２個の転がり軸受の内輪と前記ウォームとの間に２個の皿ばねを設け、各皿ばねの弾性復元力により前記各内輪を外輪に対して軸長方向へ付勢し、転がり軸受のスラスト隙間をなくするとともに、ウォームの軸長方向両方への移動を抑制するように構成することにより達成することが可能である。
【００１０】
この構成にあっては、モータが駆動されない操舵領域で操舵されることによって操舵輪の操舵力がウォームホイールからウォームに伝動されたとき、該ウォームに加わる軸長方向への分力によってウォームが皿ばねの弾性復元力に打ち勝って軸長方向へ移動し、ウォームの回転角は小さくなり、ウォームからモータの駆動軸への伝動は緩和される。
【００１１】
しかしながら、特開平１１−４３０６２号公報に記載されているように構成された場合、転がり軸受のスラスト隙間をなくするために２個の転がり軸受と、２個の皿ばねとを必要とし、構造が複雑となる。
しかも、ウォームの軸長方向両方への移動を抑制するための皿ばねが転がり軸受のスラスト隙間をなくする機能を兼ねているため、皿ばねの弾性復元力を比較的高く設定する必要があり、それだけモータが駆動されない操舵領域での操舵負荷の低減効果が低下する。
【００１２】
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、操舵補助用のモータによって回転されるウォームを支持する転がり軸受が１個の場合においても転がり軸受のスラスト隙間をなくし、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる電動式パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転されるウォームと、該ウォームを軸長方向へ移動可能に支持する軸受手段と、前記ウォームに噛合し舵取機構に繋がるウォームホイールとを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記軸受手段は前記ウォームの一端がその内輪に挿入される転がり軸受を有しており、前記内輪を軸長方向へ付勢する付勢手段と、該付勢手段による前記内輪の移動を止めた状態で前記ウォームの軸長方向両方への移動を抑制する弾性体とを有することを特徴とする。
【００１６】
第１発明にあっては、付勢手段が内輪を軸長方向へ付勢しているため、転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができる。また、ウォームの軸長方向両方への移動を抑制する弾性体が、前記付勢手段による前記内輪の移動を止めた状態でウォームの軸長方向への移動を抑制しているため、ウォームを支持する転がり軸受のスラスト隙間をなくし、さらに、弾性体の弾性復元力を前記付勢手段と関係なく設定することができ、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる。しかも、操舵中立位置から左右方向への一定の操舵角に対する弾性体の撓み量を等しくすることができ、操舵フィーリングを良好にできる。
【００１７】
第２発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記軸受手段は前記ウォームの他端が挿入されるすべり軸受を有することを特徴とする。
【００１８】
第２発明にあっては、転がり軸受のスラスト隙間をなくし、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができるにも拘らず、２個の転がり軸受を用いた場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【００１９】
第３発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記弾性体は、前記ウォームの一端又は他端が挿入されている貫通孔を有する環部材と前記ウォームとに接して設けられていることを特徴とする。
【００２０】
第３発明にあっては、転がり軸受の位置に影響されることなく、弾性体を配置することができ、設計の自由度を増すことができ、ユーザの要望に対応し易い。
【００２１】
第４発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記環部材は前記内輪であることを特徴とする。
【００２２】
第４発明にあっては、ウォームの一端を支持する１個の転がり軸受の内輪によって弾性体の位置を維持することができるため、より一層構造を簡単にでき、より一層コストを低減できる。
【００２３】
第５発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記弾性体は前記すべり軸受の両端部及び／又はすべり軸受を支持する環部材の両端部に位置させるように前記ウォーム、すべり軸受及び環部材の何れかに保持されていることを特徴とする。
【００２４】
第５発明にあっては、ウォームの他端を支持する１個のすべり軸受によって弾性体の位置を維持することができるため、より一層構造を簡単にでき、より一層コストを低減できる。
【００２５】
第６発明に係る電動式パワーステアリング装置は、前記ウォームは前記転がり軸受での支持部を中心として傾き可能としてあり、該ウォームを前記ウォームホイールに向けて押付ける押付手段を備えていることを特徴とする。
【００２６】
第６発明にあっては、押付手段によってウォームをウォームホイールに向けて押付けることにより、ウォームとウォームホイールとの回転中心間距離を調整することができ、ウォーム及びウォームホイールの噛合部のバックラッシュ量を少なくすることができる。
【００２７】
第７発明に係る電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転され、支持部材に軸受手段を介して軸長方向へ移動可能に支持されたウォームと、該ウォームに噛合し舵取機構に繋がるウォームホイールとを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記軸受手段は前記ウォームの一端部がその内輪に圧入され、その外輪が前記支持部材に移動可能に内嵌された転がり軸受を有しており、前記ウォームを軸長方向一方へ押付け、ウォームの軸長方向他方への移動を抑制する第１弾性体と、ウォームの軸長方向一方への移動を抑制する第２弾性体とを有することを特徴とする。
【００２８】
第７発明にあっては、第１弾性体がウォームを軸長方向一方へ押付けているため、転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができる。また、第１弾性体がウォームの軸長方向他方への移動を抑制し、第２弾性体がウォームの軸長方向一方への移動を抑制しているため、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる。しかも、転がり軸受の内輪がウォームの一端部に圧入され、外輪が支持部材に移動可能に内嵌されているため、ウォームが内輪に移動可能に挿入されているものに比べてウォームの回転性を良好にできる。また、ウォームを支持する転がり軸受を１つにでき、モータが駆動されない操舵領域で１つの転がり軸受をウォームとともに移動させるように構成することができるため、２個の転がり軸受を用いる必要がある場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【００２９】
第８発明に係る電動式パワーステアリング装置は、操舵補助用のモータによって回転され、支持部材に軸受手段を介して軸長方向への移動を可能に支持されたウォームと、該ウォームに噛合し舵取機構に繋がるウォームホイールとを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記軸受手段は前記ウォームの一端部がその内輪に圧入され、その外輪が前記支持部材に移動可能に内嵌された転がり軸受を有しており、該転がり軸受の内輪及び外輪の相対移動を拘束する拘束手段と、前記外輪の両端部に配置され、前記転がり軸受を介してウォームの軸長方向両方への移動を抑制する弾性体とを有することを特徴とする。
【００３０】
第８発明にあっては、拘束手段が内輪及び外輪の相対移動を拘束しているため、転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができる。また、拘束手段とは別にウォームの軸長方向両方への移動を抑制する弾性体を有するため、弾性体による移動抑制力の設定の自由度を増すことができ、車種に対応して設計し易い。しかも、転がり軸受の内輪がウォームの一端部に圧入され、外輪が支持部材に移動可能に内嵌されているため、ウォームが内輪に移動可能に挿入されているものに比べてウォームの回転性を良好にできる。また、ウォームを支持する転がり軸受を１つにでき、モータが駆動されない操舵領域で１つの転がり軸受をウォームとともに移動させるように構成することができるため、２個の転がり軸受を用いる必要がある場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
実施の形態１
図１は本発明に係る電動式パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す断面図である。
電動式パワーステアリング装置は、上端が舵取りのための操舵輪Ａに繋がり、下端に筒部１ａを有する入力軸１と、前記筒部１ａ内に挿入されてその上端が前記入力軸１の筒部１ａに同軸的に連結され、前記操舵輪Ａに加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバー２と、下端が前記トーションバー２の下端に同軸的に連結される出力軸３と、前記トーションバー２の捩れに応じた入力軸１及び出力軸３の相対回転変位量によって前記操舵輪Ａに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ４と、該トルクセンサ４が検出したトルクに基づいて駆動される操舵補助用のモータ５と、該モータ５の回転に連動し、該回転を減速して出力軸３に伝動するウォーム６及びウォームホイール７を有する減速歯車機構Ｂと、前記トルクセンサ４及び前記減速歯車機構Ｂが収容されるハウジング８とを備えている。
【００３２】
このハウジング８は、前記トルクセンサ４を収容する第１の収容部８ａと、該収容部８ａに連なり、前記ウォームホイール７を収容する第２の収容部８ｂと、該収容部８ｂに連なり、前記ウォーム６を収容する第３の収容部８ｃとを備えている。
【００３３】
図２は実施の形態１の減速歯車機構部分の構成を示す断面図、図３は実施の形態１の要部の構成を示す拡大断面図である。
第３の収容部８ｃはウォーム６の軸長方向に長くなっており、その長手方向一端が開放され、他端が閉鎖されている。第３の収容部８ｃの一端には転がり軸受９が嵌合される嵌合孔８１と、該嵌合孔８１の一端に連なるねじ孔８２と、該ねじ孔８２に連なるモータ取付部８３と、前記嵌合孔８１の他端に連なり前記転がり軸受９の移動を規制する規制部８４とが設けられている。そして、前記嵌合孔８１に前記転がり軸受９の外輪９ａが嵌合され、該外輪９ａの一端に当接するねじ環１０が前記ねじ孔８２に螺着され、前記外輪９ａの他端を前記規制部８４に押付けている。また、前記モータ取付部８３には前記モータ５が取付けられている。
【００３４】
また、第３の収容部８ｃの他端には前記ウォーム６の他端に設けられた軸部６ｃが挿入される凹孔８５及び該凹孔８５の内面に臨み、ウォーム６のラジアル方向に向けて穿設された円柱形の案内孔８６を有する案内部材８７が一体に設けられており、該案内孔８６にすべり軸受１１を有する移動が可能な押付体１２と、該押付体１２を一方向へ付勢する付勢手段としての弾性体１３とが収容されており、さらに、案内孔８６の外部への開口縁側に前記弾性体１３を介して前記押付体１２を移動操作するための操作体１４が螺着されている。
【００３５】
減速歯車機構Ｂは、前記モータ５の駆動軸５０に筒形の軸継手１５を介して結合されるウォーム６と、前記出力軸３の途中に嵌合固定され、舵取機構に繋がるウォームホイール７との噛合により前記駆動軸５０の回転を減速して出力軸３に伝動し、該出力軸３からユニバーサルジョイントを経て例えばラックピニオン式の舵取機構（図示せず）へ伝達するようにしている。
【００３６】
ウォーム６は前記出力軸３の軸芯と交叉するように配置されており、複数条の歯を有する歯部６ａの両端に軸部６ｂ，６ｃが設けられている。一端の軸部６ｂは前記転がり軸受９の内輪９ｂに軸方向への移動を可能に挿入され、転がり軸受９を介して前記嵌合孔８１に回転可能に支持されている。他端の軸部６ｃは前記凹孔８５から前記すべり軸受１１に挿入され、該すべり軸受１１を介して前記押付体１２に回転可能に支持されている。
【００３７】
一端の軸部６ｂを支持する転がり軸受９の内輪９ｂは、該内輪９ｂの一端と前記軸継手１５との間に設けられた付勢手段としての弾性体１６によって軸長方向左方へ付勢され、内輪９ｂ及び外輪９ａの間の隙間、即ち、転がり軸受９のスラスト隙間をなくしてある。尚、前記外輪９ａと内輪９ｂとの間には複数の転動体９ｃが介在されている。また、前記弾性体１６による付勢力は、転動体９ｃを介して外輪９ａに加わり、内輪９ｂの軸長方向への移動が止められる。
【００３８】
このように転がり軸受９とすべり軸受１１とに軸方向移動可能に支持されたウォーム６の一端側では、ウォーム６と前記転がり軸受９の内輪９ｂの両端との間には、前記弾性体１６と離間した位置に配置され前記弾性体１６による前記内輪９ｂの移動を止めた状態で前記ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する２個の弾性体１７，１８が設けられている。
【００３９】
この弾性体１７，１８は例えば合成ゴム製のＯリングからなり、前記ウォーム６の外周面に保持されている。この弾性体１７，１８の保持は、前記歯部６ａの一端に凹設された環状の保持溝１９と、前記軸部６ｂの途中に設けられた環状溝に嵌合固定された保持環２０とに保持されており、前記内輪９ｂの両端に接触する（図３参照）。詳述すると、転がり軸受９が弾性体１６によりハウジング８に固定された状態において、弾性体１７，１８が弾性体１６の付勢力を受けない（付勢力を受けないので全く撓んでいない）状態となるようにしてウォーム６に対して組み込まれる。そして、ウォーム６が前記内輪９ｂに対して軸長方向一方及び他方へ移動することを抑制している。尚、付勢手段としての弾性体１６は、移動抑制用の弾性体１７，１８の弾性復元力よりも高い弾性復元力とし、モータ５が駆動されない操舵領域で前記操舵輪Ａが操舵されるとき、前記ウォームホイール７からウォーム６に加わる回転力の分力によって前記内輪９ｂが軸長方向へ移動しないようにしてある。
【００４０】
また、すべり軸受１１を介して前記軸部６ｃを支持する前記押付体１２は円柱形に形成されており、その軸長方向の中間位置、換言すれば前記案内孔８６に沿って移動する移動方向の途中に前記移動方向と直交するように貫通された嵌合孔１２ａに前記すべり軸受１１が嵌合固定されている。
【００４１】
また、押付体１２と前記操作体１４との間に介在された前記弾性体１３はコイルバネからなり、前記押付体１２をウォーム６のウォームホイール７との噛合部に予圧を加えるべく前記移動方向へ付勢している。また、前記押付体１２と前記操作体１４との間で、前記弾性体１３の周りには例えば合成ゴム製の環状の弾性板２１が介在されており、前記操作体１４の回転操作によって弾性体１３が所定寸法だけ撓んだ後、操作体１４の端面が弾性板２１の他面と接触し、弾性板２１が弾性体１３とともに撓むようにしてある。
【００４２】
以上のように構成された電動式パワーステアリング装置は、モータ５の駆動軸５０に軸継手１５を介して結合されたウォーム６の一端を転がり軸受９により、また、他端をすべり軸受１１により夫々軸長方向へ移動可能に支持している。しかし、前記転がり軸受９の内輪９ｂと前記軸継手１５との間に弾性体１６を設けて前記内輪９ｂを軸長方向左方へ付勢し、前記転がり軸受９のスラスト隙間をなくしてあるため、ウォーム６の軸長方向へのガタつきをなくすることができる。なお、内輪９ｂを付勢する弾性体１６は、ウォーム６及びモータ５の駆動軸５０と一体に回転する軸継手１５と前記内輪９ｂとの間に設けてあるため、弾性体１６によるウォーム６の回転負荷をなくし、ウォーム６の回転性を高めることができる。
【００４３】
しかも、スラスト隙間をなくした転がり軸受９の内輪９ｂとウォーム６との間に、前記弾性体１６による前記内輪９ｂの移動を止めた状態で、換言すれば前記弾性体１６と離間した位置で弾性体１６の付勢力を受けないようにしてウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する弾性体１７，１８が設けられているため、モータ５が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１°程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、操舵輪Ａの操舵力が前記入力軸１、トーションバー２、出力軸３及びウォームホイール７を介してウォーム６に伝達されたとき、該ウォーム６に加わる軸長方向への分力によってウォーム６は前記弾性体１７又は１８の弾性復元力に打ち勝って軸長方向一方、又は他方へ移動し、ウォーム６の回転角が小さくなり、ウォーム６からモータ５の駆動軸５０への伝動を緩和することができ、モータ５が駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができる。また、前記転がり軸受９のスラスト隙間をなくするための弾性体１６の弾性復元力がウォーム６に加わらないため、操舵中立位置から左右方向への一定の操舵角に対する弾性体１７，１８の撓み量を等しくすることができ、操舵フィーリングを良好にできる。
【００４４】
また、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する弾性体１７，１８は、内輪９ｂを付勢する弾性体１６と離間した位置にあって該弾性体１６による内輪９ｂの移動を止めた状態で設けられているため、弾性体１６と関係なく弾性体１７，１８の弾性復元力を設定、換言すれば前記スラスト隙間をなくするために必要な弾性復元力よりも大幅に小さい弾性復元力に設定することができ、モータ５が駆動されない操舵領域での操舵負荷をより一層低減することができる。
【００４５】
また、ウォーム６の他端は弾性体１３によって付勢された押付体１２にすべり軸受１１を介して支持されているため、弾性体１３がウォーム６をウォームホイール７に向けて付勢し、ウォーム６とウォームホイール７との回転中心間距離を調整することができ、ウォーム６及びウォームホイール７の噛合部のバックラッシュ量を低減できる。
【００４６】
実施の形態２
図４は実施の形態２の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
この実施の形態２の電動式パワーステアリング装置は、ウォーム６とウォームホイール７との回転中心間距離を調整するための前記押付体１２、弾性体１３及び操作体１４をなくし、前記ハウジング８の収容部８ｃに嵌合孔８８を設け、該嵌合孔８８にすべり軸受２２を嵌合固定し、該すべり軸受２２に前記ウォーム６の軸部６ｃを挿入支持したものである。
【００４７】
この実施の形態２においても、ウォーム６の一端を支持する転がり軸受９、該転がり軸受９の内輪９ｂを付勢する弾性体１６、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する弾性体１７，１８は実施の形態１と同様に設けられている。
【００４８】
その他の構成及び作用は実施の形態１と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００４９】
実施の形態３
図５は実施の形態３の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
この実施の形態３の電動式パワーステアリング装置は、実施の形態１、２のようにウォーム６の一端を支持する転がり軸受９の内輪９ｂとウォーム６との間に前記弾性体１７，１８を設ける代わりに、ウォーム６の他端の軸部６ｃを支持する前記すべり軸受２２の両端と前記軸部６ｃとの間に、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する前記弾性体１７，１８を設けたものである。
【００５０】
この実施の形態３において、前記ハウジング８の収容部８ｃの他端はすべり軸受２２が嵌合された前記嵌合孔８８を有し、ハウジング８と一体に形成された環部材８９と、該環部材８９に連なり前記嵌合孔８８よりも大径で外部に開放された凹所８０とを備えており、前記すべり軸受２２に前記軸部６ｃが軸長方向へ移動可能に挿入されている。また、前記凹所８０には蓋体２３が取外し可能に取付けられている。
【００５１】
ウォーム６の一端の軸部６ｂは前記転がり軸受９の内輪９ｂに挿入支持され、内輪９ｂと前記軸継手１５との間にはコイルバネからなる前記弾性体１６が設けられており、また、軸部６ｂの途中には前記内輪９ｂの軸長方向への移動を規制する止め輪２４が設けられている。他端の軸部６ｃは軸長方向の途中に止め輪２５が設けられている。
【００５２】
また、合成ゴム製のＯリングからなる前記弾性体１７，１８は前記軸部６ｃに保持されている。この弾性体１７，１８の保持は、軸部６ｃに軸長方向への移動を可能に嵌合され前記すべり軸受２２の両端と向き合う２つの保持環２６，２７に保持されており、該保持環２６，２７が前記すべり軸受２２の両端又は前記環部材８９の両端と接触し、弾性体１７，１８が前記歯部６ａの他端と前記止め輪２５とに接触することによりウォーム６が前記すべり軸受２２に対して軸長方向一方及び他方へ移動することを抑制し、ウォーム６に軸長方向への力が加わったとき、保持環２６，２７を介して弾性体１７，１８が撓むようにしてある。尚、保持環２６，２７は弾性体１７，１８よりも摩擦係数が低くすべり性が高い合成樹脂等の材料からなり、弾性体１７，１８との接触抵抗によって保持環２６，２７がウォーム６と一体に回転するとき、該保持環２６，２７とすべり軸受２２及び環部材８９との接触抵抗を小さくし、ウォーム６の回転性を高めている。
【００５３】
また、前記すべり軸受２２は前記環部材８９の軸長方向長さとほぼ等しい長さとしてあり、該すべり軸受２２の両端及び環部材８９の両端に前記保持環２６，２７を接触させることにより弾性体１７，１８をすべり軸受２２及び環部材８９の両端部に位置させてあるが、その他、前記すべり軸受２２と環部材８９との軸長方向長さが異なり、すべり軸受２２の長さが環部材８９の長さよりも長い場合は、すべり軸受２２の両端に前記保持環２６，２７を接触させ、弾性体１７，１８をすべり軸受２２の両端部に位置させるのであり、また、環部材８９の長さがすべり軸受２２の長さよりも長い場合は、環部材８９の両端に前記保持環２６，２７を接触させ、弾性体１７，１８を環部材８９の両端部に位置させる。
【００５４】
実施の形態３にあっては、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する弾性体１７，１８を、転がり軸受９及び該転がり軸受９の内輪９ｂを付勢する弾性体１６に影響されることなく配置することができるため、減速歯車機構Ｂ部分が小形化された場合においても容易に対応することができる。
【００５５】
その他の構成及び作用は実施の形態１、２と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００５６】
尚、以上説明した実施の形態２、３ではウォーム６の一端を転がり軸受９で支持し、他端をすべり軸受１１又は２２で支持したが、その他、ウォーム６の両端を転がり軸受によって軸長方向へ移動可能に支持してもよい。この場合、ウォーム６の一端側は実施の形態１と同様に構成し、他端側は図示していないが転がり軸受の内輪と前記ハウジング８又はウォーム６の軸長方向への移動を規制された規制部材との間に前記内輪を軸長方向へ付勢するコイルバネ等の付勢手段を設け、転がり軸受のスラスト隙間をなくする。尚、前記規制部材としては図示していないが例えば前記ウォーム６の回転中心を貫通して前記モータ５の駆動軸５０に結合される回転軸と、該回転軸の先端に設けられたフランジ部とを有する回転体を用い、前記フランジと前記内輪９ｂとの間に前記付勢手段を設けてもよい。この回転体を有する構成とすることにより前記付勢手段をウォームと一体的に回転させることができるため、付勢手段と規制部材との相対回転抵抗を低減でき、ウォーム６に回転負荷を加えることなく両側の転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができる。
【００５７】
また、以上説明した実施の形態１、２、３では、ウォームに弾性体１７，１８を保持したが、その他、この弾性体１７，１８は前記内輪９ｂの両端、前記すべり軸受２２の両端及び前記環部材８９の両端の何れかに保持してもよい。
【００５８】
また、前記弾性体１７，１８の間に配置して弾性体１７，１８とともにウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する環部材は、前記転がり軸受９の内輪９ｂ、又は、すべり軸受２２を含む環部材８９である構成としたが、その他、前記内輪９ｂ及び環部材８９と別の位置に、前記ウォーム６の軸部が挿入される貫通孔を有する環部材を設けた構成としてもよいし、また、実施の形態１における押付体１２を環部材としてもよい。この押付体１２が環部材である場合、押付体１２における嵌合孔１２ａの両端部と前記軸部６ｃとの間に弾性体１７，１８を設ける。
【００５９】
実施の形態４
図６は実施の形態４の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
この実施の形態４の電動式パワーステアリング装置は、実施の形態１〜３のようにウォーム６の軸部６ｂを内輪９ｂに移動可能に挿入する代わりに、内輪９ｂを軸部６ｂに圧入し、外輪９ａを嵌合孔８１に軸長方向へ移動可能に内嵌するとともに、ウォーム６の軸部６ｂ端面と駆動軸５０の端面との間に介装されてウォーム６を反モータ側へ押付け、ウォーム６のモータ５側への移動を抑制する第１弾性体２８と、ウォーム６の反モータ側への移動を抑制する第２弾性体２９とを設けたものである。
【００６０】
この実施の形態４において、ウォーム６は軸部６ｂを転がり軸受９により支持し、軸部６ｃをすべり軸受２２により支持してある。軸部６ｂは軸継手１５に軸長方向への移動を可能にセレーション嵌合してある。さらに、軸部６ｂの途中には歯部６ａの端面との間で内輪９ｂのウォーム６に対する軸長方向への移動を規制するＣ形リング等の規制環３０が着脱可能に取付けられている。また、軸部６ｂの端面には軸長方向へ窪んだ凹所６１が設けられている。この凹所６１には駆動軸５０の端面にその一端が当接してウォーム６を反モータ側へ押付ける例えばコイルバネからなる第１弾性体２８が収容されている。
【００６１】
この第１弾性体２８は操舵中立位置のウォーム６に、内輪９ｂ及び外輪９ａ間の隙間、即ち、転がり軸受９のスラスト隙間をなくするだけの押付力を加えている。従って、第１弾性体２８は僅かに撓んでおり、この撓み状態で第２弾性体２９との弾性復元力がほぼバランスし、ウォーム６のモータ５側への移動を抑制している。
【００６２】
転がり軸受９の外輪９ａと嵌合孔８１に連なる規制部８４との間には例えば合成ゴム製のＯリング、皿ばねからなる環状の第２弾性体２９を介してある。この第２弾性体２９はウォーム６が操舵中立位置にある場合に非撓み状態であり、ウォーム６の反モータ側への移動を抑制している。
【００６３】
また、嵌合孔８１の周面には環状溝８１ａを設け、該環状溝８１ａに外輪の周面に接触するＯリングからなる弾性環３１が設けられており、該弾性環３１が転がり軸受９のラジアル方向への移動を規制している。
【００６４】
実施の形態４にあっては、ウォーム６を支持する転がり軸受９が１つであり、この転がり軸受９のスラスト隙間を第１弾性体２８によりなくしてあるため、ウォーム６の軸長方向へのガタつきをなくすることができる。この場合においても、第１弾性体２８は軸部６ｂ及び駆動軸５０の端面間に設けてあるため、第１弾性体２８によるウォーム６の回転負荷をなくすることができ、ウォーム６の回転性を高めることができる。さらに、転がり軸受９は内輪９ｂが外輪９ａとの間でウォーム６とともに回転するため、ウォーム６が内輪９ｂに対して回転する場合に比べてウォーム６の回転性をより一層高めることができる。
【００６５】
そして、モータ５が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１°程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、ウォーム６が軸長方向一方（反モータ側）へ移動する場合、第２弾性体２９が撓み、ウォーム６の反モータ側への移動を抑制することができ、また、ウォーム６が軸長方向他方（モータ側）へ移動する場合、該ウォーム６とともに転がり軸受９が移動し、第１弾性体２８が撓み、ウォーム６の反モータ側への移動を抑制することができる。しかも、ウォーム６を支持する転がり軸受９が１個であり、モータ５が駆動されない操舵領域で１個の転がり軸受９をウォーム６とともに移動させる構成であるため、２個の転がり軸受を用いた場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができ、さらに、ウォームの組込作業性を向上できる。
その他の構成及び作用は実施の形態１、２と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００６６】
実施の形態５
図７は実施の形態５の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
この実施の形態５の電動式パワーステアリング装置は、実施の形態４のすべり軸受２２に代えて、実施の形態１と同様、前記回転中心間距離を調整することができるように軸部６ｃを支持する押付体１２、該押付体１２を付勢する付勢手段としての弾性体１３、該弾性体１３を介して押付体１２を移動操作するための操作体１４とを備える構成としたものである。
その他の構成及び作用は実施の形態１、２、４と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００６７】
実施の形態６
図８は実施の形態６の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
この実施の形態６の電動式パワーステアリング装置は、実施の形態１〜３のようにウォーム６の軸部６ｂを内輪９ｂに移動可能に挿入する代わりに、実施の形態４のように内輪９ｂを軸部６ｂに圧入し、外輪９ａを嵌合孔８１に軸長方向へ移動可能に内嵌するとともに、ウォーム６の軸部６ｂ端面と駆動軸５０の端面との間に介されて転がり軸受９の内輪９ｂ及び外輪９ａの相対移動を拘束する拘束手段としてのコイルバネ３２と、外輪９ａの両端部に配置され、転がり軸受９を介してウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制する２つの弾性体３３，３４とを備える構成としたものである。
【００６８】
この実施の形態６において、ウォーム６は軸部６ｂを転がり軸受９により支持し、軸部６ｃを押付体１２により前記回転中心間距離を調整することができるように支持してある。さらに、軸部６ｂの端面に設けられた凹所６１にはコイルバネ３２が収容されている。
【００６９】
このコイルバネ３２は操舵中立位置のウォーム６に、内輪９ｂ及び外輪９ａ間の隙間、即ち、転がり軸受９のスラスト隙間をなくするだけの押付力を加えている。従って、コイルバネ３２は僅かに撓んでおり、この撓み状態で２つの弾性体３３，３４の弾性復元力がバランスし、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制している。
【００７０】
転がり軸受９の外輪９ａと嵌合孔８１に連なる規制部８４との間、及び外輪９ａと嵌合孔８１の近傍に係止された規制環３５との間に例えば合成ゴム製の環部材からなる弾性体３３，３４を介してある。各弾性体３３，３４はウォーム６が操舵中立位置にある場合に非撓み状態であり、ウォーム６の軸長方向両方への移動を抑制している。
規制環３５はＣ形リング等からなり、嵌合孔８１の近傍に設けられた環状溝８１ｂに着脱可能に係止されている。
【００７１】
実施の形態６にあっては、コイルバネ３２により転がり軸受９のスラスト隙間をなくしてあるため、ウォーム６の軸長方向へのガタつきをなくすることができる。この場合においても、コイルバネ３２は軸部６ｂ及び駆動軸５０の端面間に設けてあるため、コイルバネ３２によるウォーム６の回転負荷をなくすることができ、ウォーム６の回転性を高めることができる。さらに、転がり軸受９は内輪９ｂが外輪９ａとの間でウォーム６とともに回転するため、ウォーム６が内輪９ｂに対して回転する場合に比べてウォーム６の回転性をより一層高めることができる。
【００７２】
そして、モータ５が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１°程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、ウォーム６が軸長方向一方（反モータ側）へ移動する場合、該ウォーム６とともに転がり軸受９が移動し、一方の弾性体３３が撓み、ウォーム６の反モータ側への移動を抑制することができ、また、ウォーム６が軸長方向他方（モータ側）へ移動する場合、該ウォーム６とともに転がり軸受９が移動し、他方の弾性体３４が撓み、ウォーム６のモータ側への移動を抑制することができる。
しかも、ウォーム６を支持する転がり軸受９が１個であり、モータ５が駆動されない操舵領域で１個の転がり軸受９をウォーム６とともに移動させる構成であるため、２個の転がり軸受を用いた場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減でき、また、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができ、さらに、ウォームの組込作業性を向上できる。
その他の構成及び作用は実施の形態１、２、４と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
【００７３】
尚、以上説明した実施の形態４〜６にあっては、ウォーム６が軸長方向他方（モータ側）へ移動する場合、転がり軸受のスラスト隙間をなくするための第１弾性体２８又はコイルバネ３２を撓ませることになるため、ウォーム６が軸長方向一方、他方へ移動する場合の操舵負荷が異なることになるが、この操舵負荷が均等化されるように第１弾性体及び第２弾性体の弾性復元力、弾性体の弾性復元力を設定してもよい。
【００７４】
【発明の効果】
以上詳述したように第１発明によれば、ウォームを支持する転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができ、しかも、ウォームの軸長方向両方への移動を抑制するための弾性体の弾性復元力を付勢手段と関係なく設定することができ、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができるとともに、操舵フィーリングを良好にできる。
【００７６】
第２発明によれば、２個の転がり軸受を用いてウォームを支持したものに比べて構造を簡単にでき、電動式パワーステアリング装置のコストを低減できるとともに、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【００７７】
第３発明によれば、転がり軸受の位置に影響されることなく、弾性体を配置することができ、設計の自由度を増すこができる。
【００７８】
第４発明及び第５発明によれば、より一層構造を簡単にでき、より一層コストを低減できる。
【００７９】
第６発明によれば、ウォームとウォームホイールとの回転中心間距離を調整することができ、ウォーム及びウォームホイールの噛合部のバックラッシュ量を少なくすることができる。
【００８０】
第７発明によれば、ウォームを支持する転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができるとともに、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができ、しかも、ウォームが内輪に軸長方向移動可能に挿入されているものに比べてウォームの回転性を良好にできる。また、ウォームを支持する転がり軸受を１個にできるため、２個の転がり軸受を用いる必要がある場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減できるとともに、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【００８１】
第８発明によれば、ウォームを支持する転がり軸受のスラスト隙間をなくすることができるとともに、ウォームの軸長方向への移動を抑制するための弾性体による移動抑制力の設定の自由度を増すことができ、車種に対応して設計し易いのであり、しかも、ウォームが内輪に移動可能に挿入されているものに比べてウォームの回転性を良好にできる。また、ウォームを支持する転がり軸受を１個にできるため、２個の転がり軸受を用いる必要がある場合に比べて軸受手段のコスト、ひいては電動式パワーステアリング装置のコストを低減できるとともに、ウォーム支持部分の小形化及び軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電動式パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す断面図である。
【図２】実施の形態１の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【図３】実施の形態１の要部の構成を示す拡大断面図である。
【図４】実施の形態２の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【図５】実施の形態３の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【図６】実施の形態４の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【図７】実施の形態５の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【図８】実施の形態６の減速歯車機構部分の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
５ モータ
６ ウォーム
７ ウォームホイール
９ 転がり軸受（軸受手段）
９ａ 外輪
９ｂ 内輪（環部材）
１１，２２ すべり軸受
１２ 押付体
１６ 弾性体（付勢手段，拘束手段）
１７，１８ 弾性体
２８ 第１弾性体（拘束手段）
２９ 第２弾性体
３２ コイルバネ（拘束手段）
３３，３４ 弾性体
８９ 環部材
Claims (8)
- 操舵補助用のモータによって回転されるウォームと、該ウォームを軸長方向へ移動可能に支持する軸受手段と、前記ウォームに噛合し舵取機構に繋がるウォームホイールとを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記軸受手段は前記ウォームの一端がその内輪に挿入される転がり軸受を有しており、前記内輪を軸長方向へ付勢する付勢手段と、該付勢手段による前記内輪の移動を止めた状態で前記ウォームの軸長方向両方への移動を抑制する弾性体とを有することを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
- 前記軸受手段は前記ウォームの他端が挿入されるすべり軸受を有する請求項１記載の電動式パワーステアリング装置。
- 前記弾性体は、前記ウォームの一端又は他端が挿入されている貫通孔を有する環部材と前記ウォームとに接して設けられている請求項１又は２記載の電動式パワーステアリング装置。
- 前記環部材は前記内輪である請求項３記載の電動式パワーステアリング装置。
- 前記弾性体は前記すべり軸受の両端部及び／又はすべり軸受を支持する環部材の両端部に位置させるように前記ウォーム、すべり軸受及び環部材の何れかに保持されている請求項３記載の電動式パワーステアリング装置。
- 前記ウォームは前記転がり軸受での支持部を中心として傾き可能としてあり、該ウォームを前記ウォームホイールに向けて押付ける押付手段を備えている請求項１乃至５の何れかに記載の電動式パワーステアリング装置。
- 操舵補助用のモータによって回転され、支持部材に軸受手段を介して軸長方向への移動を可能に支持されたウォームと、該ウォームに噛合し舵取機構に繋がるウォームホイールとを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記軸受手段は前記ウォームの一端部がその内輪に圧入され、その外輪が前記支持部材に移動可能に内嵌された転がり軸受を有しており、前記ウォームを軸長方向一方へ押付け、ウォームの軸長方向他方への移動を抑制する第１弾性体と、ウォームの軸長方向一方への移動を抑制する第２弾性体とを有することを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
- 操舵補助用のモータによって回転され、支持部材に軸受手段を介して軸長方向への移動を可能に支持されたウォームと、該ウォームに噛合し舵取機構に繋がるウォームホイールとを備え、前記モータの回転によって操舵補助するようにした電動式パワーステアリング装置において、前記軸受手段は前記ウォームの一端部がその内輪に圧入され、その外輪が前記支持部材に移動可能に内嵌された転がり軸受を有しており、該転がり軸受の内輪及び外輪の相対移動を拘束する拘束手段と、前記外輪の両端部に配置され、前記転がり軸受を介してウォームの軸長方向両方への移動を抑制する弾性体とを有することを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
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