CN100476241C - 蜗轮减速器及电动式动力转向装置 - Google Patents

Abstract

由受扭螺旋弹簧(30)通过一个预负荷垫(70)向蜗杆轴(29)施加指向涡轮方向的弹性力。预负荷垫(70)借助固定在齿轮箱(22)上的保持器(61)的一部分侧面限制沿宽度方向的位移。由于上述受扭螺旋弹簧(30)的弹性力引起的该预负荷垫(70)本身的弹性变形，所述预负荷垫(70)的侧面与保持器(61)的侧面的一部分接触，借此，缩小该预负荷垫(70)与所述侧面的一部分之间的间隙。从而抑制涡轮减速器(16)中的打齿噪音的产生。

Description

蜗轮减速器及电动式动力转向装置

技术领域

本发明涉及蜗轮减速器及电动式动力转向装置，例如，通过装入汽车的转向装置、以电动机的输出作为辅助动力，以期减轻驾驶员操作方向盘所需要的力。另外，本发明的所涉及蜗轮减速器，除电动式动力转向装置之外，还可以装入到安装在电动床、电动桌子、电动椅子、升降机等各种机械装置中的线性执行机构中使用。

背景技术

在赋予转向轮(除叉式起重车等特殊的车辆之外，通常为前轮)以转向角时，作为减轻驾驶员操作方向盘所需的力用的装置，广泛使用动力转向装置。另外，在这种动力转向装置中，作为辅助动力源使用电动机的电动式动力转向装置，近年来也开始普及。电动式动力转向装置，与油压式动力转向装置相比，具有可以小型化、轻量化，容易进行辅助动力的大小(转矩)的控制，而且，发动机的动力损失小等优点。图46简略地表示这种电动式动力转向装置的过去已知的基本结构。

在根据方向盘1的操作的旋转的转向轴2的中间部上，设置转矩传感器3和减速器4，其中，所述转矩传感器3用于检测出从该方向盘1施加到该转向轴2上的转矩的方向和大小。该减速器4的输出侧，结合到上述转向轴2的中间部上，其输入侧结合到电动机5的旋转轴上。另外，上述转矩传感器3的检测信号与表示车速的信号一起输入到控制向上述电动机5内通电用的控制器6内。另外，作为上述减速器4，过去，一般地使用具有大的导程角、相对于动力传动方向具有可逆性的蜗轮减速器。即，将作为旋转力接受构件的蜗轮，固定到上述转向轴2的中间部上，同时，将为旋转力赋予构件的结合固定到上述电动机5的旋转轴上的蜗杆轴的蜗杆，与上述蜗轮啮合。

当为了赋予转向轮14以转向角，操作上述方向盘1，上述转向轴2旋转时，上述转矩传感器3检测出该转向轴2的旋转方向及转矩，将表示该检测值的信号送往上述控制器6。这样，该控制器6将上述电动机5通电，经由上述减速器4，使上述转向轴2沿着和基于上述方向盘1的旋转方向相同的方向旋转。其结果是，上述转向轴2的前端部(图46的下端部)，以比基于由上述方向盘1所赋予的力的转矩更大的转矩旋转。

这种转向轴2的前端部的旋转，经由万向接头7及中间轴8，传递给转向齿轮机构9的输入轴10。该输入轴10，使构成上述转向齿轮机构9的小齿轮11旋转，经由齿条12推拉横拉杆13，赋予转向轮14以所需的转向角。如从上述说明中可以看出的，从上述转向轴2的前端部经由万向接头7传递到上述中间轴8上的转矩，比从上述方向盘1施加到上述转向轴2的基端部(图46的上端部)上的转矩大，所大出的程度相当于从上述电动机5经由减速器4施加的辅助动力的量。从而，为了赋予上述转向轮14以转向角，驾驶员为了操作上述方向盘1所需的力，缩小相当于上述辅助动力的量。

在上述这种现有的一般使用的电动式动力转向装置的情况下，作为设置在电动机5和转向轴2之间的减速器4，使用蜗轮减速器。但是，在该蜗轮减速器上，存在着不可避免的齿隙。当作为上述蜗轮减速器的结构构件的蜗杆轴和蜗轮，以及支承这些各个构件用的轴承等尺寸误差以及装配误差等越大时，这种齿隙越大。并且，当存在着大的齿隙时，上述蜗轮和蜗杆的齿面彼此剧烈碰撞，有可能发生刺耳的打齿音。

例如，由于路面粗糙等，当从车轮侧将振动负荷加到转向轴2上时，由于上述齿隙的存在，会发生刺耳的打齿音。另外，由于上述蜗轮和蜗杆的齿面彼此碰撞，在将方向盘转向时的转向感恶化。

与此相对，通过考虑到尺寸精度将上述蜗轮减速器的各个结构构件恰当地组合，可以缩小上述齿隙。但是，在这种缩小齿隙的情况下，尺寸精度的控制及装配作业变得很麻烦，成为导致成本增大的原因。

而且，近年来，由于有加大上述辅助动力的倾向，所以，上述蜗轮和蜗杆的齿面的摩擦增大，更容易发生上述齿隙。当这种基于齿隙的打齿音泄漏到汽车的车厢内的空间中时，会给予乘坐人员不快感。

另外，作为与本发明相关的现有技术的文献，有专利文献1～4。

首先，作为现有技术，在专利文献1中，记载了考虑到缩小蜗轮和蜗杆轴的啮合部处的齿隙的蜗轮减速器。这种蜗轮减速器，和电动机等一起装入到电动式动力转向装置中，利用蜗轮减速器将根据施加到转向轴上的转向转矩发生的电动机的旋转减速，从而获得辅助转矩，将该辅助转矩赋予上述转向轴。因此，将构成上述蜗轮减速器的蜗轮外嵌固定到该转向轴的一部分上，同时，使蜗杆轴啮合到该蜗轮上。该蜗杆轴的两个端部，利用一对滚动轴承可自由旋转地支承在齿轮箱的内侧。另外，将电动机结合到该齿轮箱上。在上述蜗杆轴的两个端部中，利用花键将该电动机侧的一个端部，结合到该电动机的旋转轴的一个端部上。

另外，在上述齿轮箱的一部分上，在与上述电动机相反侧的部分上，设置沿着与上述蜗杆轴正交的方向的螺纹孔，将螺母构件结合到该螺纹孔的外端部上。另外，在该螺纹孔的内侧，可以沿着轴向方向自由位移地设置弹簧保持构件，同时，上述弹簧保持构件的一个端面，与在上述一对滚动轴承中的、和上述电动机相反侧的一个滚动轴承的侧面相碰。并且，利用设置在该弹簧保持构件的另一个端面和上述螺母之间的螺旋弹簧、该弹簧保持构件、以及上述一个滚动轴承，向上述蜗杆轴的另一个端部上，赋予指向蜗轮方向的弹力。

根据这种专利文献1中记载的蜗轮减速器，由于可以将存在于蜗轮减速器的啮合部的齿隙缩小抑制到一定的程度，所以，可以将这种蜗轮减速器中发生的打齿音抑制到一定的程度。作为抑制在蜗轮减速器部分中发生打齿音的结构，除上述专利文献1所记载的结构之外，专利文献2中记载的结构也是已知的。

在上述专利文献1记载的蜗轮减速器的情况下，也如同专利文献2中记载的那样，弹簧保持构件在螺纹孔的内侧沿着蜗杆轴的径向方向可以自由位移，可是，该蜗杆轴的蜗杆和蜗轮的齿面，分别相对于旋转方向扭转。因此，当从该蜗杆轴向该蜗轮传递电动机的驱动力时，在该蜗轮和上述蜗杆的啮合部，从该蜗轮向上述蜗杆轴施加相对于该蜗杆轴的径向方向扭转的方向的反作用力。并且，基于该反作用力，借助从上述一个滚动轴承向上述弹簧保持构件施加的力，该弹簧保持构件向上述螺纹孔的径向方向位移，存在剧烈地碰撞该螺纹孔的内周面的可能性。这样，在弹簧保持构件剧烈地碰撞螺纹孔的情况下，容易发生刺耳的异常的声音(噪音)。

另外，这种异常的声音，在蜗轮沿着规定的方向旋转的情况下，更容易发生。其原因将在下面进行说明。考虑如图47、48所示的、在利用滚动轴承85相对于图中未示出的固定部分可自由旋转以及稍稍摆动位移地支承蜗杆轴29的一个端部{图47(a)、48(a)的左端部}时的情况。另外，使设置在上述蜗杆轴29的中间部的蜗杆，与蜗轮28啮合。在这种状态下，当通过旋转驱动该蜗杆轴29，从该蜗杆轴29向上述蜗轮28传递驱动力时，由该蜗轮28向该蜗杆轴29施加反作用力。另外，在图47所示的情况下和图48所示的情况下，沿着相互相反的方向赋予该蜗杆轴29大小相同的驱动力。因此，上述蜗轮28，在图47所示的情况下和在图48所示的情况下，相互反方向旋转。在这种状态下，在上述蜗轮28与蜗杆的啮合部，从该蜗轮28向上述蜗杆轴29施加表观上的反作用力，所述反作用力具有分别作为图47、48的x、y、z三个方向的成分的Fx、Fy、Fz的分力。这些分力Fx、Fy、Fz中，作为相对于上述蜗轮28的径向方向正交的方向的分力的Fx、Fz，在如图47所示的蜗轮28向一个方向{图47(a)的箭头イ所示的方向}旋转的情况下，以及在如图48所示的蜗轮28向另一个方向{图48(a)的箭头ロ所示的方向}旋转的情况下，相互变成相反的方向。

另一方面，在令上述啮合部和上述蜗杆轴29的摆动中心o的围绕该蜗杆轴29的径向方向的距离为d₂₉的情况下，大小为d₂₉·Fx的力矩M作用到上述蜗杆轴29上。因此，当令上述蜗杆轴29的摆动中心o的围绕该蜗杆轴29的轴向方向的距离为L₂₉的情况下，由于上述力矩M，大小为M/L₂₉的力Fr，作用到该蜗杆轴29的径向方向上。该力Fr，在图47所示的情况下和图48所示的情况下，方向相互相反。因此，在该蜗杆轴29的啮合部，从上述蜗轮28作用到上述蜗杆轴29上的、考虑到力矩M的y方向的实际的力Fy′的大小，在蜗轮28如图47所示的向一个方向旋转的情况下，变小，成为(Fy′＝Fy-Fr)，在如图48所示的向另一个方向旋转的情况下，变大，成为(Fy′＝Fy+Fr)。从而，作用到上述蜗杆轴29的啮合部上的实际的y、z方向的分力的合力F′的大小，在蜗轮28向一个方向旋转的情况下，如图49的箭头ハ所示的变小，当蜗轮28向另一个方向旋转时，如该图的箭头ニ所示地变大。这样，在蜗轮28向另一个方向旋转的情况下，当在上述啮合部从蜗轮28作用到蜗杆轴29上的力F′变大时，作用到图中未示出的弹簧保持构件上的力也变大，其中，该弹簧保持构件经由滚动轴承向该蜗杆轴29的另一个端部{图47(a)、图48(a)的右端部}赋予弹力。并且，该弹簧保持构件剧烈地碰撞到图中未示出的螺纹孔的内周面等、限制该弹簧保持构件的位移的部分上，容易发生异常的声音。

另外，在专利文献2中记载了通过在压紧体的外周面和外壳的内周面之间设置弹性体，抑制上述异常的声音的结构。但是，上述专利文献2中记载的结构，相对于上述压紧体的轴向方向的位移的阻力增大，由于啮合部的齿隙，有可能损害异常声音的抑制效果。

另外，在专利文献3中，记载了考虑到缩小在蜗轮和蜗杆轴的啮合部的齿隙的蜗轮减速器。如图50～51所示，该蜗轮减速器，和电动机114一起装入到电动式动力转向装置中，将辅助转矩赋予上述转向轴113，所述辅助转矩，是通过利用蜗轮减速器115将根据施加到转向轴113上的转向转矩发生的上述电动机114的旋转减速获得的。因此，将构成上述蜗轮减速器115的蜗轮116外嵌固定到该转向轴113的一部分上，同时，使蜗杆轴117的蜗杆118啮合到该蜗轮116上。该蜗杆轴117的两个端部，利用一对滚动轴承120a、120b可自由旋转地支承在齿轮箱119的内侧。另外，将上述蜗杆轴117的基部(图50的左端部)连结到上述电动机114的旋转轴121的一个端部(图50的右端部)上。

另外，在上述蜗杆轴117的前端(图50的右端部)的外周面和设置在上述齿轮箱119上的凹孔122的内周面之间，设置上述一对滚动轴承120a、120b中的一个滚动轴承120b和弹力赋予机构123。该弹力赋予机构123，由以下部分构成：分别由金属制的内径侧圆筒部124及外径侧圆筒部125、将所述两个圆筒部124、125连结的由橡胶或合成树脂制的圆环部126。另外，使上述内径侧圆筒部124相对于上述外径圆筒部125向上述蜗轮116侧偏心。并且，将上述弹力赋予机构123的外径侧圆筒部125内嵌固定到上述凹孔122内，同时，将上述蜗杆轴117的前端部内嵌固定到在上述内径侧圆筒部124的内侧固定的一个滚动轴承120b的内环127上。借助这种结构，向上述蜗杆轴117的前端部上赋予指向上述蜗轮116的方向(图50、51的向上的方向)的弹力，上述蜗杆轴117在该蜗轮116侧摆动位移。另外，将结合到上述齿轮箱119的螺纹孔128上的螺纹环129的前端面压紧到支承该蜗杆轴117的基端部的、上述一对滚动轴承120a、120b中的另一个滚动轴承120a的一个面(图50的左端面)上。并且，借助这种结构，缩小上述一对滚动轴承120a、120b的轴向方向的内部间隙，抑制所述各个滚动轴承120a、120b的晃动。

根据这种在专利文献3中记载的蜗轮减速器，由于可以在一定程度上抑制存在于蜗杆轴117的蜗杆118与蜗轮116的啮合部的齿隙，所以，可以在一定程度上抑制在该啮合部的打齿音。

在上述专利文献3记载的蜗轮减速器的情况下，将蜗杆轴相对于齿轮箱119可摆动位移地支承。但是，在将该蜗杆轴117的摆动位移的中心轴，设置在通过支承该蜗杆轴117的基端部用的滚动轴承120a的中心等的该蜗杆轴117的中心轴上的点的位置上的情况下，存在着会在图中未示出的方向盘的两个旋转方向上的返回过程中产生差异的问题。另外，存在着驾驶员操作方向盘所需要的力在两个旋转方向之差大等问题。下面，说明其原因。

首先，利用图52(a)(b)所示的简图，考虑利用电动机114旋转驱动蜗杆轴117，将驱动力从该蜗杆轴117传递给蜗轮116的情况。在图52的(a)和(b)中，向相反方向以相同的大小旋转驱动上述电动机114。另外，在图52(a)(b)中，令蜗杆轴117和蜗轮116的轴角为90度。在这种状态下，这些蜗杆轴117的蜗杆和蜗轮116的齿面，相对于这些蜗杆轴117和蜗轮116的中心轴扭转，同时，在这些齿面上存在着压力角。因此，从该蜗轮116向上述蜗杆轴117施加反作用力，该反作用力具有沿着该蜗杆轴117的轴向方向及径向方向和与上述蜗杆的节圆的切线方向的三个方向的成分的分力Fa₁、Fr₁、Fu₁。

另外，在这些分力Fa₁、Fr₁、Fu₁中，上述蜗杆轴117的轴向方向的分力Fa₁，与沿着该蜗轮116的节圆的切线方向从该蜗杆轴117施加到上述蜗轮116上的分力Fu₂方向相反，大小相同。另外，上述蜗杆轴117的径向方向的分力Fr₁，与从该蜗杆轴117沿着上述蜗轮116的径向方向施加到该蜗轮116上的分力Fr₂方向相反，大小相同。另外，上述蜗杆的切线方向的分力Fu₁，与从上述蜗杆轴117沿着上述蜗轮116的轴向方向施加到该蜗轮116上的分力Fa₂方向相反，大小相同。根据这种情况，在图50、51所示的结构的情况下，即使在上述径向方向的分力Fr₁施加到上述蜗杆轴117上时，由于该蜗杆轴117的蜗杆和蜗轮116的齿面彼此也不会分离，所以，借助弹力赋予机构123(图50、51)，向上述蜗杆轴117上赋予指向上述蜗轮116的方向的适当大小的弹力。

另外，从上述蜗轮116施加到上述蜗杆轴117上的反作用力，作用到从该蜗杆轴117的中心轴上向该蜗轮116侧偏移的、该蜗杆轴117的蜗杆与该蜗轮116的啮合部上。因此，在将该蜗杆轴117的摆动中心设置在通过该蜗杆轴117的中心轴的位置上的情况下，借助上述轴向方向的分力Fa₁，以该摆动中心作为其中心的力矩，作用到该蜗杆轴117上。另外，在上述蜗杆轴117向两个方向旋转的情况下，该力矩的方向，变成相反的方向。关于这一点，利用图53、54进一步详细地进行说明。

在图53、54中，利用滚动轴承120a，可旋转地以及能够以该滚动轴承120a的中心o作为其中心稍稍摆动位移地将蜗杆轴117的基端部(图53、54的左端部)支承在图中未示出的固定的部分上。另外，在图53所示的情况下和图54所示的情况下，以相反的方向、相同的大小旋转驱动上述蜗杆轴117。在这种状态下，在该蜗杆轴117的蜗杆与该蜗轮116的啮合部，在图53所示的情况下和图54所示的情况下，相对于该蜗杆轴117的轴向方向而言，方向相反的反作用力Fa₁，从该蜗轮116施加到该蜗杆轴117上。另外，在令上述啮合部和上述蜗杆轴117的摆动中心o的相对于该蜗杆轴117的径向方向的距离为d₁₁₇的情况下，大小为d₁₁₇·Fa₁的力矩M作用到上述蜗杆轴117上。该力矩M的方向，在图53所示的情况下和图54所示的情况下，相互相反。并且，在令上述啮合部与上述蜗杆轴117的摆动中心o的相对于该蜗杆轴117的轴向方向的距离为L₁₁₇的情况下，大小为M/L₁₁₇的力Fm，在上述啮合部作用到该蜗杆轴117的径向方向上。另外，该力Fm的作用方向，在图53所示的情况下和图54所示的情况下，相互相反。因此，在上述啮合部从上述蜗轮116沿径向方向作用到上述蜗杆轴117上的、考虑到上述力矩M的实际的力Fr₁′的大小，如图53所示，在蜗轮116向一个方向旋转的情况下变小，成为(Fr₁′＝Fr₁-Fm)，在图54所示的情况下，当蜗轮116向另一个方向旋转时，该实际的力Fr₁′的大小变大，成为(Fr₁′＝Fr₁+Fm)。

这样，在上述啮合部沿径向方向作用到上述蜗杆轴117上的实际的力Fr₁′变大、上述蜗轮116向另外一个方向旋转的情况下(图54所示的情况)，上述蜗杆轴117的蜗杆的齿面，容易从上述蜗轮116的齿面上分离。另一方面，当加大这些齿面彼此压紧的力时，上述蜗轮116及蜗杆轴117的旋转转矩增大。由于这种情况，当上述蜗轮116向另外的方向旋转时，考虑到同时满足不使上述齿面彼此分离、并且这些齿面彼此之间的压紧力不会过大的要求，有必要将利用弹力赋予机构赋予上述蜗杆轴117的弹力，设定成恰当的值。但是，即使在这样设定上述弹力时，在上述蜗轮116向一个方向旋转的情况下，也不能避免上述各个齿面彼此的压紧力变得过大。因此，在使汽车从转弯行驶返回到直线行驶时，方向盘返回空挡状态的返回性能在一个方向恶化，驾驶员使该方向盘旋转所需的力在一个方向变得过大，会产生返回性能以及力在该方向盘的两个旋转方向的差异变大等问题。

另外，在专利文献4中，记载了考虑到缩小在蜗轮与蜗杆轴的蜗杆啮合部的齿隙的蜗轮减速器。该蜗轮减速器，如图55、56所示，利用一对滚动轴承120a、12b，相对于齿轮箱119可自由旋转地支承靠近蜗杆轴117的两端的部分。利用支承在齿轮箱119上的弹簧132，将压紧体131弹性地压紧到所述一对滚动轴承120a、120b中的一个(图55的右方)滚动轴承120b的外环130的外周面上。并且，借助该结构，向上述蜗杆轴117的前端部赋予指向蜗轮116的方向的弹力。另外，在上述一个滚动轴承120b的周围，设置圆筒状导向构件134，用于限制上述一个滚动轴承120b的径向方向即轴向方向的位移，其中，所述圆筒状导向构件134，在其内表面上设置有相互平行的一对侧壁面133、133。另外，通过将结合到形成在齿轮箱119上的螺纹孔128内的螺纹环129的前端面压紧到上述一对滚动轴承120a、120b中的另一个(图55的左方)滚动轴承120a的一个面上，缩小上述另一个滚动轴承120a的内部间隙，同时，将上述蜗杆轴117压紧到一个滚动轴承120b上，缩小所述一个滚动轴承120b的内部间隙。并且，借助这种结构，抑制所述一个滚动轴承120b即上述另一个滚动轴承120a的晃动。其它结构和前述的图48～49所示的专利文献3中记载的结构的情况相同。

在这种专利文献4中记载的蜗轮减速器的情况下，和上述专利文献3记载的结构一样，可以赋予蜗杆轴117的蜗杆118与蜗轮116的啮合部预负荷，可以将存在于该啮合部的齿隙缩小抑制到一定的程度，所以，可以将部啮合部发生的打齿音抑制到一定的程度。

在如上所述的专利文献4记载的结构的情况下，通过加大上述螺纹环129的紧固量，抑制上述各个滚动轴承120a、120b的晃动。但是，当加大上述螺纹环129的紧固量时，支承该蜗杆轴117的前端部用的、构成上述一个滚动轴承120b的外环130的端面，被牢固地压紧到导向构件134的底面上。并且，借此，在所述外环130的端面与导向构件134的底面之间产生大的摩擦力。该摩擦力的增大，成为通过将弹簧132压紧到该外环130的外周面，减少赋予上述啮合部的预负荷的原因。另外，该预负荷减少成为在该啮合部容易发生打齿音的原因。

与此相对，即使在通过加大利用上述弹簧132赋予上述外环130的弹力，作用在上述外环130的端面与上述导向构件134的端面之间的摩擦力增大的情况下，也希望确保赋予上述啮合部的预负荷在规定值以上。但是，当该预负荷过大时，上述方向盘的返回性能会恶化。即，上述预负荷，是为了抑制在上述啮合部的打齿音而施加的，但是，当该预负荷变为规定值以上时，在将汽车从转弯状态返回到直行状态时，使上述方向盘恢复到空挡状态的方向盘的返回性能恶化。因此，有必要将上述预负荷设定在有限的狭窄的范围内。从而，有必要对该预负荷影响大的、作用到上述外环130的端面与上述导向构件134的端面之间的摩擦力抑制得足够小。但是，为了将该摩擦力缩小到足够小，细微地调整上述螺纹环129的紧固量的作业很困难。

另外，在伴随着驾驶员将方向盘转向，电动机114旋转驱动的情况下，从蜗轮116向蜗杆轴117上施加沿着该蜗杆轴117的轴向方向的大的反作用力。并且，在由于该反作用力的作用，该蜗杆轴117相对于轴向方向向导向构件134侧位移的情况下，支承该蜗杆轴117的前端部用的上述一个滚动轴承120b的外环130，依然被用力地压紧到该导向构件134的底面上，发生在该外环130与该导向构件134的底面之间的摩擦力有可能增大。即，很难长时间将该摩擦力保持恒定值，在该摩擦力变大的情况下，在上述啮合部容易发生上述打齿音。反之，当该摩擦力变小时，上述方向盘的返回性能很容易恶化。

专利文献1：特开2000-43739号公报

专利文献2：特开2002-37094号公报

专利文献3：特开2001-322554号公报

专利文献4：特开2002-67992号公报

发明的内容

本发明，鉴于上述情况，是为了以廉价的结构，抑制在蜗轮和蜗杆轴的啮合部刺耳的打齿音而发明的。

本发明的蜗轮减速器，包括：蜗轮、蜗杆轴、弹性体，该弹性体赋予该蜗杆轴指向蜗轮方向的弹力。

在本发明的蜗轮减速器及装有该蜗轮减速器的电动式动力转向装置的情况下，如上所述，借助弹性体，赋予蜗杆轴指向蜗轮方向的弹力。因此，利用廉价的结构，可以向这些蜗轮和蜗杆轴的啮合部上赋予预负荷，可以抑制在该啮合部的刺耳的打齿音的发生。

附图说明

图1是将一部分剖开地表示本发明的实施例1的图示。

图2是省略一部分表示的图1的A-A剖视图。

图3是图2的左半部的放大剖视图。

图4是图2的右半部的放大剖视图。

图5是图4的右半部的放大剖视图。

图6是图5的B-B剖视图。

图7是将预负荷垫和蜗杆轴组合起来的组合体取出、从该蜗杆轴的前端侧看到的图示。

图8是将保持器和预负荷垫和受扭螺旋弹簧组合起来的组合体取出、以从图5的右方观察的状态表示的透视图。

图9是图8的分解透视图。

图10是表示本发明的实施例2的和图7同样的图示。

图11是表示在本发明的实施例3中使用的预负荷垫的图示。

图12是以分离的状态表示的实施例3的保持器和预负荷垫以及受扭螺旋弹簧透视图。

图13是表示本发明的实施例4的和图6同样的图示。

图14是将本发明的实施例4中使用的保持器和预负荷垫和受扭螺旋弹簧组合起来的组合体取出表示的图示。

图15是表示将电动机及蜗轮减速器设置在小齿轮的周边部的结构的一个例子的图示。

图16是表示将电动机及蜗轮减速器设置在副小齿轮的周边部的结构的一个例子的图示。

图17是表示无刷结构的电动机的一个例子的和图3同样的图示。

图18是将一部分剖开表示本发明的实施例5的图示。

图19是图18的C-C部分剖视图。

图20是图19的D-D剖视图。

图21是电动机的剖视图。

图22是图19的部分放大图。

图23是图22的E-E剖视图。

图24是图22的F-F剖视图。

图25是表示本发明的实施例6的和图23同样的图示。

图26是图25的G-G剖视图。

图27是表示本发明的实施例7的和图25同样的图示。

图28是表示本发明的实施例8的和图22同样的图示。

图29是图28的H-H剖视图。

图30是表示本发明的实施例9的、相当于图19的I部分的放大剖视图。

图31是表示本发明的实施例10的和图22同样的图示。

图32是表示本发明的实施例11的、相当于图31的J部分的放大剖视图。

图33是表示本发明的实施例12的和图32同样的图示。

图34是只取出弹性环表示的图33的K-K剖视图。

图35是表示本发明的实施例13的、相当于图31的L部分的放大剖视图。

图36是表示本发明的实施例14的与图35同样的图示。

图37是图36的M-M剖视图。

图38是表示将电动机设置在小齿轮周边部的结构的一个例子的图示。

图39是表示将电动机设置在副小齿轮周边部的结构的一个例子的图示。

图40是表示本发明的实施例15的、相当于图1的A-A剖面的图示。

图41是图40的N部分放大剖视图。

图42是图41的O-O剖视图。

图43是图41的P-P剖视图。

图44是表示将轴承保持器元件和第四球轴承和弹性环即将组合起来之前的状态的透视图。

图45(a)是表示图42的Q-Q剖面的图示、(b)是表示图42的R-R剖面的图示。

图46是表示成为本发明的对象的电动式动力转向装置的整体结构的简图。

图47是为了说明当电动机在规定的方向上旋转驱动时，从蜗轮向蜗杆轴上施加的反作用力的方向的图，(a)是简略剖视图，(b)是(a)的S-S剖视图。

图48是为了说明在电动机在与规定方向相反的方向上旋转驱动时，从蜗轮向蜗杆轴上施加的反作用力的方向的图，(a)是简略剖视图，(b)是(a)的T-T剖视图。

图49是表示电动机在两个方向旋转驱动时、从蜗轮施加到蜗杆轴上的两个方向的反作用力的、和图47(b)同样的图示。

图50是表示蜗轮减速器的现有结构的一个例子的剖视图。

图51是图50的U-U剖视图。

图52是表示在蜗杆轴和蜗轮之间传递驱动力时、施加到这两个构件上的分力的简略透视图。

图53是说明在电动机沿规定的方向旋转驱动时、从蜗轮施加到蜗杆轴上的反作用力的方向用的简略剖视图。

图54是说明在电动机沿着与规定的方向相反的方向旋转驱动时、从蜗轮施加到蜗杆轴上的反作用力的方向用的简略剖视图。

图55是表示蜗轮减速器的现有结构的另外的例子的剖视图。

图56是图55的V-V剖视图。

符号说明

1方向盘，2转向轴，3转矩传感器，4减速器，5电动机，6控制器，7万向接头，8中间轴，9转向齿轮机构，10输入轴，11小齿轮，12齿条，13横拉杆，14转向轮，15转向柱，16、16a、16b蜗轮减速器，17外轴，18内轴，19外柱，20内柱，22、22a  齿轮箱，23外壳，24支承托架，26车身，27蜗杆，28蜗轮，29、29a蜗杆轴，30、30a受扭螺旋弹簧，31电动机，32、32a旋转轴，33花键配合部，34第一球轴承，35第二球轴承，36第三球轴承，37第四球轴承，38、38a转子，39、39a定子，40底板部，41凹孔，42间隔壁，43铁心，44狭槽，45线圈，46转换器，47刷握，48电刷，49弹簧，50阴花键部，51阳花键部，52内环，53凸缘部，54阳螺纹部，55螺母，56蝶形弹簧，57外环，58阶梯差部，59支承孔，60外环，61保持器，62大直径部，63大直径部，64衬套，65内环，67外向凸缘部，68小直径部，70、70a预负荷垫，71、71a通孔，72凹孔，73、73a  固定部，75副小齿轮，76缓冲装置，77霍尔集成电路，78编码器，79内环，80外环，81球，82铁心，83线圈，84永磁铁，85滚动轴承，86外环轨道，87内环轨道，88固定环，89锥面，90不连续部，91平面部，92臂部，93a、93b锥面，94、94a接触部，95凹部，96通孔，97第一突出部，98第二突出部，99部分圆筒面部，100第一固定突出部，101第二固定突出部，104、104a第一部分圆筒面部，105、105a  第二部分圆筒面部，106、106a突出部，107、107a第三部分圆筒面部，108、108a固定突起部，109锥面，110a、110b元件，111凹部，112a、112b平面部，113转向轴，114电动机，115蜗轮减速器，116蜗轮，117蜗杆轴，118蜗杆，119齿轮箱，120a、120b滚动轴承，121旋转轴，122凹孔，123弹力赋予机构，124内径侧圆筒部，125外径侧圆筒部，126圆环部，127内环，128螺纹孔，129螺纹环，130外环，131压紧体，132弹簧，133侧壁面，134导向构件，135主体部，136罩，137弹力赋予机构，138第一内轴，139第二内轴，140扭力杆，141受扭螺旋弹簧，142预负荷垫，149、149a轴承保持器，150大直径筒部，151、151a小直径筒部，152圆环部，154固定环，155固定环，158第一通孔，159摆动轴，160凹孔，161第二通孔，162壁部，164第二轴承保持器，165筒部，166大直径部，167衬套，169外向凸缘部，171小直径部，172平面部，173臂部，174通孔，175固定部，176固定突出部，177第一部分圆筒面部，178第二部分圆筒面部，179弹性环，180内径侧圆筒部，181外径侧圆筒部，182连结部，183空间部，184凹部，185花键孔，186螺旋弹簧，187弹性环，188内径侧圆筒部，189外径侧圆筒部，190连结部，191止动部，192凹孔，193通孔，194弹性环，195贯通孔，196盖，197筒部，198突出部，199板部，200轴部，201弹性环，202外径侧圆筒部，203内径侧圆筒部，204连结部，205突出部，206通孔，207结合环，208通孔，209a、209b  突出部，210凹孔，211副小齿轮，212缓冲装置，213、213a预负荷垫，214凸缘部，215弹性环，216轴承保持器，217轴承保持器元件，218大直径圆筒部，219小直径圆筒部，220内向凸缘部，221固定槽，222切口，223半圆部，224弹簧环，225衬套，226大直径圆筒部，227小直径圆筒部，228间隙，229支承轴，230固定突出部，231通孔，232锥面，233平板部，234平面部，235弯折部。

具体实施方式

本发明的蜗轮减速器，包括：蜗轮、蜗杆、和弹性体，该弹性体向该蜗杆轴上赋予指向该蜗轮方向的弹力。

在实施本发明的蜗轮减速器时，优选地，用前述弹性体经由预负荷垫向蜗杆轴上赋予指向方向蜗轮的弹力。另外，将该蜗轮自由地固定到辅助轴上。另外，对于上述蜗杆轴，利用一对轴承将其靠近两端的部分支承在齿轮箱的内侧的同时，设置在中间部的蜗杆与上述蜗轮啮合。另外，对于上述预负荷垫，利用设置在齿轮箱或者固定在该齿轮箱上的构件上的导向面，限制其相对于规定方向的位移，同时，根据上述弹性体的弹力，借助预负荷垫本身的弹性变形，消除或者缩小该预负荷垫与上述导向面的间隙。

另外，在实施本发明的蜗轮减速器的情况下，优选地，用前述弹性体经由预负荷垫向蜗杆轴上赋予指向方向蜗轮的弹力。另外，将该蜗轮自由地固定到辅助轴上。另外，用一对元件构成上述预负荷垫，利用设置在齿轮箱或者固定在该齿轮箱上的构件上的导向面，限制其相对于规定方向的位移，同时，根据上述弹性体的弹力，通过使上述一对元件向相互离开的方向位移，消除或者缩小该预负荷垫与上述导向面的间隙。

根据上述结构，在电动机驱动时，借助从蜗轮施加到蜗杆轴上的反作用力，在不损坏上述打齿音的抑制效果的情况下，能够抑制由于预负荷垫与导向面的碰撞引起的刺耳的异常的声音(噪音)发生。

鉴于现有技术中的情况，为了抑制蜗轮减速器的打齿音的发生，并利用和弹性构件不同的另外的构件向蜗杆轴上赋予弹力的结构，抑制由于所述另外的构件与限制该另外的构件的位移的部分碰撞引起的异常声音的发生，发明了根据本发明的上述结构的蜗轮减速器及装有该减速器的电动式动力转向装置。

并且，根据本发明的上述结构，相对于从上述蜗轮向上述蜗杆轴上施加的反作用力中，垂直于该蜗杆轴的中心轴的作用方向而言，将该蜗杆轴和预负荷垫设置在对称的位置上的情况下，在施加上述反作用力时，可以很容易使该预负荷垫产生大的弹性变形。因此，可以缓和从该预负荷垫施加到导向面上的冲击力。从而，可以更有效地抑制由于该预负荷垫碰撞该导向面引起的上述异常声音的发生。

另外，在实施根据本发明的上述结构的蜗轮减速器所情况下，更优选地，使上述预负荷垫能够沿着上述导向面位移的方向，相对于包含上述蜗杆轴的中心轴、以及设置在该蜗杆轴上的蜗杆与上述蜗轮的啮合部的假想的平面倾斜。

根据这种更优选的结构，通过使因蜗轮的旋转方向不同而异的、在电动机驱动时从该蜗轮施加到蜗杆轴上的反作用力的方向和预负荷垫沿着导向面的位移方向所构成的角度，与这些反作用力的方向无关且基本上相等，可以很容易地缩小由该反作用力引起的预负荷垫的弹性变形量因该方向的不同造成的差异。因此，可以很容易缩小该预负荷垫碰撞上述导向面时的冲击力因上述方向的不同引起的差异，更有效地抑制上述异常声音的发生。

另外，本发明的电动式动力转向装置，包括：在后端部设置方向盘的转向轴、设置在该转向轴的前端侧的小齿轮、与该小齿轮或者支承在该小齿轮上的构件啮合的齿条、根据上述的本发明的任何一种结构的蜗轮减速器、旋转驱动蜗杆轴用的电动机、检测出施加到上述转向轴或者小齿轮上的转矩的方向和大小用的转矩传感器、根据从该转矩传感器输入的信号控制上述电动机的驱动状态用的控制器。另外，上述辅助轴，是上述转向轴、上述小齿轮、在远离该小齿轮的位置处的啮合到上述齿条上的副小齿轮中的任何一个构件。

另外，在实施本发明的蜗轮减速器的情况下，优选地，将弹性体作为弹力赋予机构，将蜗杆轴相对于齿轮箱可旋转及摆动位移地支承，同时，将设置在中间部的蜗杆与蜗轮啮合，在从该蜗杆轴的中心轴向上述蜗轮侧偏移的位置上，与该蜗轮的中心轴平行地设置上述蜗杆轴的摆动中心轴。

根据这种优选的结构，在装入上述蜗轮减速器的电动式动力转向装置中，可以抑制使方向盘旋转所需要的力以及该方向盘的返回性能在两个旋转方向上的差异。

另外，鉴于现有技术中的情况，为了抑制在蜗杆轴的蜗杆与蜗轮的啮合部的打齿音的发生，并且为了利用向该蜗杆轴上赋予指向该蜗轮方向的弹力的结构，抑制使固定该蜗轮的构件旋转所需要的力以及该构件旋转返回到空挡状态的返回性能在两个旋转方向的差异，发明了根据本发明的上述结构的蜗轮减速器及装有该减速器的电动式动力转向装置。

在上述结构的蜗轮减速器的情况下，将蜗杆轴的摆动中心轴，在从该蜗杆轴的中心轴向蜗轮侧偏移的位置上，与该蜗轮的中心轴平行地设置。因此，在从该蜗杆轴向蜗轮传递驱动力时，虽然从该蜗轮向该蜗杆轴上施加沿着该蜗杆轴的轴向方向的反作用力，但是，可以将由于该轴向方向的反作用力造成的在该蜗杆轴上发生的力矩缩小或者使之为0。从而，可以抑制由于该力矩的影响所造成的从上述蜗轮施加到上述蜗杆轴上的径向方向的反作用力的变化。并且，借此，可以抑制使固定上述蜗轮的构件旋转所需要的力以及该构件旋转到空挡状态的返回性能在两个旋转方向上的差异。其结果是，在如上所述的装入本发明的蜗轮减速器的电动式动力转向装置的情况下，可以抑制使方向盘旋转所需要的力以及方向盘的返回性能在两个旋转方向上的差异。

另外，在实施上述结构的蜗轮减速器的情况下，更优选地，将通过与上述蜗杆轴的中心轴平行的直线上的1个点、并且与该蜗轮的中心轴平行的轴，作为上述蜗杆轴的摆动轴，其中，所述直线包含上述蜗杆轴的蜗杆与上述蜗轮的节圆的交点。

根据这种优选的结构，在将驱动力从上述蜗杆轴传递给上述蜗轮时，尽管从该蜗轮上向该蜗杆轴上施加沿着该蜗杆轴的轴向方向的反作用力，但是，可以消除(使之为0)由于该轴向方向的反作用力造成的在该蜗杆轴上发生力矩的问题。因此，可以消除使固定上述蜗轮的构件旋转所需的力以及该构件旋转到空挡状态的返回性能在两个旋转方向上的差异。

另外，更优选地，可以将可自由旋转地支承上述蜗杆轴的靠近两端附近的部分的一对轴承中的至少一个轴承保持器，相对于上述齿轮箱可摆动位移地支承。

根据这种优选的结构，作为上述的其中一个轴承，可以使用现有技术中一般地使用的轴承，可以将所述的其中一个轴承相对于齿轮箱可摆动位移地支承，可以抑制成本的上升。

更优选地，相对于上述蜗杆轴的轴向方向而言，将该蜗杆轴的摆动中心轴设置在可自由旋转地支承该蜗杆轴的靠近两端部分的一对轴承中的电动机侧的轴承与该蜗杆轴的蜗杆及蜗轮的啮合部之间。

根据这种更优选的结构，虽然减少了蜗杆轴的电动机侧的端部的摆动位移量，但却可以赋予该蜗杆轴的蜗杆与蜗轮啮合部以大的预负荷，可以更有效地抑制在该啮合部的刺耳的打齿音的发生。

更优选地，在上述结构的任何一种蜗轮减速器中，相对于上述蜗杆轴的蜗杆及蜗轮的啮合部，在该蜗杆轴的摆动中心轴的相反侧，设置赋予该蜗杆轴以指向该蜗轮方向的弹力用的弹力赋予机构。

根据这种更优选的结构，可以加大构成弹力赋予机构的弹性体的弹性变形量，可以很容易调节赋予上述蜗杆轴的弹力的大小。

更优选地，在上述结构的任何一种蜗轮减速器中，将支承可自由旋转地支承靠近上述蜗杆轴的一端的部分用的轴承保持器，利用摆动轴可摆动位移地支承在上述齿轮箱上，同时，在所述齿轮箱与摆动轴之间、或者在所述轴承保持器与摆动轴之间，设置弹性材料。

根据这种更优选的结构，不会使蜗杆轴的旋转转矩无益地增大，可以抑制在上述啮合部的打齿音。即，在蜗杆轴相对于齿轮箱不能相对于轴向方向位移地支承的情况下，在旋转振动输入到蜗轮上时，上述蜗杆轴容易进行旋转运动。另外，由于在该蜗杆轴上连结有惯性矩大的电动机的旋转轴，所以，由于上述蜗轮的旋转振动，在该蜗杆轴的蜗杆和上述蜗轮的齿面之间传递的力变大。从而，即使在施加该力的情况下，为了所述两个齿面彼此不分离，有必要加大利用上述弹力赋予机构赋予的弹力，但是，在该弹力过大的情况下，上述蜗杆轴的旋转转矩无益地增大。与此相对，根据本发明的上述结构的蜗轮减速器，在向上述蜗轮输入旋转振动的情况下，可以很容易将上述蜗杆轴向轴向方向位移，可以使该蜗杆轴难以进行旋转运动。因此，可以缩小在上述两个齿面之间传递的力。其结果是，不会无益地增大上述蜗杆轴的旋转转矩，可以防止所述两个齿面彼此分离，可以抑制上述打齿音的发生。进而，可以使由所述两个齿面的碰撞引起的振动，难以传递到上述齿轮箱上，可以抑制由于这种振动引起的异常声音的发生。

另外，在实施根据本发明的上述结构的蜗轮减速器的情况下，优选地，将支承可自由地支承靠近上述蜗杆轴的一端的部分的轴承用的轴承保持器，利用摆动轴可进行摆动位移地支承在上述齿轮箱上，在所述齿轮箱与摆动轴之间，或者在所述轴承保持器与摆动轴之间设置至少一部分是弹性材料的弹性环，同时，使得与上述蜗杆轴的径向方向相关的上述弹性环的刚性，在圆周方向上不同。

根据这种优选的结构，通过降低与上述蜗杆轴的轴向方向相关的上述弹性环的刚性，在确保该弹性环的整体的必要的刚性的情况下，可以很容易使上述蜗杆轴沿着轴向方向相对于齿轮箱位移。从而，可以更有效地抑制该蜗杆轴的旋转转矩的增大。

另外，在实施上述根据本发明的结构的任何一种蜗轮减速器的情况下，优选地，在上述蜗杆轴与电动机的旋转轴之间，设置向该蜗杆轴上赋予指向上述蜗轮的方向的弹力用的弹力赋予机构。

根据这种优选的结构，在抑制异常声音的发生的同时，作为支承蜗杆轴的电动机侧的端部用的一个轴承，可以使用轴向方向的内部间隙比较大的、深槽型的球轴承，以期降低成本。

另外，在实施根据上述本发明的结构的任何一种蜗轮减速器的情况下，优选地，在轴承保持器与上述齿轮箱之间，设置赋予该蜗杆轴以指向上述蜗轮方向的弹力用的弹力赋予机构，其中，所述轴承保持器，用于支承可自由旋转地支承靠近上述蜗杆轴的两端部分的一对轴承中的至少一个轴承。

根据这种优选的结构，不必加大能够连结上述蜗杆轴与电动机的旋转轴的部分的总长度，就可以赋予该蜗杆轴的蜗杆与上述蜗轮的啮合部以预负荷。

另外，在实施上述根据本发明的结构的任何一种蜗轮减速器的情况下，优选地，通过在支承靠近上述蜗杆轴两端的部分的一对轴承中的远离上述摆动中心轴的一个轴承与上述齿轮箱之间，设置弹性材料，可以使上述蜗杆轴相对于该齿轮箱摆动位移。

根据这种优选的结构，在不会损坏抑制上述蜗杆轴和蜗轮的啮合部处的发生打齿音的效果的情况下，可以防止由于该蜗杆轴在电动机的相反侧的端部与支承该端部的一个轴承的碰撞引起的异常声音的发生。

另外，在实施根据上述本发明的结构的任何一种蜗轮减速器的情况下，优选地，通过在远离支承靠近上述蜗杆轴的两端的部分的一对轴承中的远离该蜗杆轴的摆动中心轴的一个轴承与上述齿轮箱之间设置至少一部分是弹性材料制造的第二弹性环，可以使上述蜗杆轴相对于该齿轮箱摆动位移，同时，使该第二弹性环的刚性，相对于该蜗杆轴的摆动位移方向的刚性和相对于其它的方向的刚性不同。

根据这种优选的结构，在防止上述蜗杆轴向不希望的方向位移的同时，可以更容易地使该蜗杆轴向上述蜗轮侧位移，可以更有效地抑制该蜗杆轴的蜗杆与该蜗轮的啮合部的打齿音。

另外，在实施上述结构的蜗轮减速器的情况下，优选地，在设于前述一个轴承与齿轮箱之间的弹性材料或者第二弹性环上，设置限制上述蜗杆轴的摆动位移用的止动部。根据这种优选的结构，可以防止上述蜗杆轴的过分位移。

另外，在实施根据上述本发明的结构的任何抑制蜗轮减速器的情况下，优选地，经由弹性材料连结上述电动机的旋转轴和蜗杆轴。根据这种优选的结构，在上述电动机的旋转轴与蜗杆轴之间，不容易传递旋转振动。

另外，在实施根据上述本发明的结构的任何抑制蜗轮减速器的情况下，优选地，在轴承保持器与上述齿轮箱之间，填充润滑脂，其中，所述轴承保持器，用于支承可自由旋转地支承靠近上述蜗杆轴的两端的部分的一对轴承中的至少一个轴承。

根据这种优选的结构，在上述蜗杆轴与蜗轮之间传递驱动力时，由于从该蜗轮施加到该蜗杆轴上的反作用力，该蜗杆轴具有脱离该蜗轮的倾向的情况下，难以将上述轴承保持器摆动位移。而且，当上述驱动力增大、上述反作用力变大时，上述蜗杆轴脱离上述蜗轮的速度有增大的倾向，但是，在这种情况下，由于上述润滑脂的粘性阻力也变大，所以，可以抑制上述轴承保持器的摆动位移。因此，可以很容易防止上述蜗杆轴与蜗轮的齿面彼此分离。

另外，在实施根据上述本发明的结构的任何抑制蜗轮减速器的情况下，优选地，支承可自由旋转地支承靠近上述蜗杆轴的两端部分的一对轴承中的至少一个轴承用的轴承保持器，用镁合金制造。

根据这种优选的结构，由于可以利用上述轴承保持器很容易吸收因上述蜗杆轴的蜗杆与蜗轮的齿面彼此的碰撞在该蜗杆轴上发生的振动，所以，不容易将该振动传递到上述齿轮箱上。

另外，根据本发明的上述电动式动力转向装置，包括：在后端部设置方向盘的转向轴、设置在该转向轴的前端侧的小齿轮、与该小齿轮或者支承在该小齿轮上的构件啮合的齿条、根据上述本发明的结构的任何一种蜗轮减速器、旋转驱动蜗杆轴用的电动机、检测施加到上述转向轴或者小齿轮上的转矩的方向和大小用的转矩传感器、根据从该转矩传感器输入的信号控制上述电动机的驱动状态用的控制器。另外，将上述蜗轮，固定到上述转向轴、上述小齿轮、或者在离开该小齿轮的位置上啮合到上述齿条上的副小齿轮中任何一个上。

另外，在实施本发明的蜗轮减速器的情况下，优选地，令弹性体经由预负荷垫赋予蜗杆轴指向蜗轮的方向的弹力。另外，该蜗轮自由地固定到辅助轴上。另外，利用第一轴承将上述蜗杆轴的靠近一端的部分支承在齿轮箱的内侧，利用第二轴承将上述蜗杆轴的靠近另一端的部分支承在齿轮箱的内侧，同时，设置在中间部的蜗杆与上述蜗轮啮合，并且，能够以上述第一轴承作为中心进行摆动。另外，利用固定到上述齿轮箱上的合成树脂制的缓冲构件覆盖上述第二轴承的外周面及轴向方向的两个侧面的至少一部分，限制第二轴承相对于该缓冲构件沿轴向方向的位移。另外，允许上述蜗杆轴相对于上述预负荷垫及第二轴承的轴向方向的位移。

根据这种优选的结构，虽然从蜗轮向蜗杆轴施加轴向方向的力，但是，可以将赋予该蜗杆轴的蜗杆与蜗轮的啮合部的预负荷很容易地维持在狭窄的范围内。因此，可以有效地抑制在该啮合部的打齿音的发生。

另外，鉴于现有技术中的情况，上述蜗轮减速器及装有该减速器的电动式动力转向装置是为了如下目的而发明的，即，通过虽然从蜗轮向蜗杆轴上施加轴向方向的力，但是仍然将赋予上述啮合部的预负荷很容易地稳定地维持有限的狭窄的范围内，有效地抑制在该啮合部的打齿音的发生。

在上述结构的情况下，相对于赋予蜗杆轴以弹力用的预负荷垫及支承该蜗杆轴的前端部用的第二轴承而言，允许该蜗杆轴沿着轴向方向位移。因此，即使在从蜗轮向该蜗杆轴上施加轴向方向的大的反作用力的情况下，上述预负荷垫及第二轴承也不会由于该反作用力而用力地压紧到该蜗杆轴的轴向方向上。从而，通过利用弹性体经由上述预负荷垫赋予该蜗杆轴以弹力，可以防止赋予上述蜗轮与蜗杆轴的蜗杆啮合部的预负荷受到上述反作用力的影响而发生大的变动。其结果是，可以很容易将该预负荷长时间稳定地维持在有限的狭窄的范围内，可以有效地抑制在上述啮合部的打齿音的发生。另外，由于限制第二轴承位移的缓冲构件是用合成树脂制作的，所以，缩小作用在所述第二轴承和缓冲构件之间的摩擦力，可以容易地使该第二轴承进行径向方向的位移。因此，可以更有效地抑制在上述啮合部发生的打齿音。另外，该第二轴承，利用上述缓冲构件覆盖其外周面及轴向方向的两个侧面的至少一部分，限制上述第二轴承沿轴向方向相对于该缓冲构件的位移，所以，不会将上述蜗杆轴沿着轴向方向压紧到该第二轴承上，可以抑制该第二轴承的晃动。

另外，在实施上述蜗轮减速器的情况下，更优选地，将缓冲构件制成在圆周方向的一部分上，设置遍及轴向方向的整个长度的切口的构件。

在这种更优选的结构情况下，可以弹性地扩大缓冲构件的直径，能够容易地以限制该第二轴承沿着轴向方向的位移的方式，进行将第二轴组装到该缓冲构件内侧的作业。另外，利用上述缓冲构件可以很容易吸收设置在该缓冲构件的周围的部件的尺寸误差及组装误差。另外，即使在周围的温度变化的情况下，也能够吸收设置在该缓冲构件上的切开部分的尺寸变化，可以抑制该缓冲构件的切口以外的尺寸变化。

另外，更优选地，在阻止第二轴承相对于缓冲构件在该第二轴承的轴向方向上的位移的同时，允许第二轴承相对于该缓冲构件沿着该第二轴承的径向方向的位移。

根据这种更优选的结构，在蜗杆轴与第二轴承一面沿轴向方向相对位移、该蜗杆轴一面摆动位移的情况下，可以很容易缩小所述蜗杆轴与第二轴承之间的滑动摩擦，可以很顺滑地进行这种摆动位移。因此，缩小整体的摩擦损失，可以赋予该蜗杆轴的蜗杆与蜗轮的啮合部以恰当的预负荷。

另外，更优选地，在缓冲构件和齿轮箱之间，或者在该缓冲构件与第二轴承之间，设置弹性构件。

根据这种更优选的结构，可以很容易抑制缓冲构件相对于齿轮箱的晃动，或者抑制第二轴承相对于该缓冲构件的晃动。因此，可以很容易进行各部分的尺寸控制，同时，可以很容易将蜗杆轴的蜗杆与蜗轮的啮合部的啮合维持在恰当的状态。进而，在将缓冲构件组装到齿轮箱上、或者将第二轴承组装到该缓冲构件上时，可以在所述各个构件彼此之间压缩弹性构件。因此，可以一面防止该缓冲构件或第二轴承相对于齿轮箱或者缓冲构件的脱落，一面进行该缓冲构件或者第二轴承的组装作业，可以很容易进行该组装作业。

另外，更优选地，利用一对元件构成缓冲构件，所述一对元件具有由包含该缓冲构件的中心轴的假想平面分割成两个所获得的形状。根据这种更优选的结构，可以使为了获得缓冲构件的成形作业更加容易，同时，更容易进行将第二轴承组装到该缓冲构件的内侧的作业。

另外，在实施上述结构的情况下，优选地，使一对元件彼此的对接面的平面方向与利用弹性体赋予蜗杆轴弹力的方向一致。根据这种更优选的结构，可以更容易进行蜗杆轴的摆动位移。

另外，在上述电动式动力转向装置的情况下，包括：在后部设置方向盘的转向轴，设置在该转向轴的前端侧的小齿轮，与该小齿轮或者支承在该小齿轮上的构件啮合的齿条，根据本发明的上述结构的任何一种蜗轮减速器，旋转驱动蜗杆轴用的电动机，检测施加到上述转向轴或者小齿轮上的转矩的方向和大小用的转矩传感器，根据从该转矩传感器输入的信号控制上述电动机的驱动状态用的控制器，其中，辅助轴是上述转向轴、上述小齿轮、在离开该小齿轮的位置上啮合到上述齿条上的副小齿轮中的任何一个。

实施例1

图1～9表示本发明的实施例1。本实施例的电动式动力转向装置，包括：作为将方向盘1固定到后端部上的辅助轴的转向轴2，可以插入贯通该转向轴2的转向柱15，赋予转向轴2以辅助转矩用的蜗轮减速器16，设置在该转向轴2的前端侧的小齿轮11(参照图46)，与该小齿轮11或者支承在该小齿轮11上的构件啮合的齿条12(参照图46)，转矩传感器3(参照图46)，电动机31，控制器6(参照图46)。

其中的转向轴2，利用花键配合部，可自由传动旋转力并且能够相对于轴向方向位移地将外轴17和内轴18组合起来构成。另外，在本实施例的情况下，将上述外轴17的前端部和内轴18的后端部花键配合，同时，经由合成树脂将所述端部结合起来。从而，上述外轴17和内轴18在碰撞时，使该合成树脂断裂，可以缩短总长度。

另外，插入贯通有上述转向轴2的筒状转向柱15，将外柱19和内柱20组合成望远镜状构成，形成在施加轴向方向的冲击的情况下，一面吸收由该冲击产生的能量，一面缩短总长度的所谓的可伸缩式的结构。并且，将上述内柱20的前端部结合固定到齿轮箱22的后端面上。另外，将上述内轴18插入贯通该齿轮箱22的内侧，使该内轴18的前端部从该齿轮箱22的前端面上突出。

上述转向柱15，利用支承托架24将其中间部支承在前围板的下面等车身26的一部分上。另外，在该支承托架24与车身26之间，设置图中未示出的固定部，在向该支承托架24上施加指向前方的方向的冲击的情况下，该支承托架24从上述固定部上脱落。另外，上述齿轮箱22的上端部，也支承在上述车身26的一部分上。另外，通过设置倾斜机构及望远镜式机构，可自由地调节前述方向盘1的前后位置及高度位置。这种倾斜机构及望远镜式机构，在现有技术中是公知，不是本实施例的特征部分，所以省略其详细说明。

另外，在上述内轴20的前端部，从上述齿轮箱22的前端面上突出的部分，经由万向接头7，连结到中间轴8的后端部上。另外，将转向齿轮机构9的输入轴10经由另外的万向接头7连结到该中间轴8的前端部上。前述小齿轮11结合到该输入轴10上。另外，前述齿条12啮合到该小齿轮11上。此外，为了防止从地面经由车轮施加到中间轴8上的振动传递到方向盘1上，也可以在上述各个万向接头7上设置振动吸收装置。

另外，前述蜗轮减速器16，包括：可自由外嵌固定在上述内轴18的一部分上的蜗轮28，蜗杆轴29，受扭螺旋弹簧30，预负荷垫70。进而，上述蜗轮减速器16，包括分别为单列深槽型的第一～第四球轴承34～37。

另外，前述转矩传感器3，设置在前述转向轴2的中间部的周围，检测出从前述方向盘1施加到该转向轴2的转矩的方向和大小，将表示检测值的信号(检测信号)送往前述控制器6。然后，该控制器6，根据该检测信号，向前述电动机送出驱动用的信号，沿规定方向以规定的大小发生辅助转矩。

另外，上述蜗轮28和蜗杆轴29设置在上述齿轮箱22的内侧，使该蜗轮28和设置在该蜗杆轴29的中间部的蜗杆27啮合。另外，上述电动机31，包括：结合固定到该齿轮箱22上的外壳23，设置在该外壳23的内周面上的由永磁铁制成的定子39，设置在该外壳23的内侧的旋转轴32，在该旋转轴32的中间部以与该定子39对向的状态设置的转子38。

另外，前述第一球轴承34，设置在设于构成上述外壳23的底板部40的中心部的凹孔41的内周面与上述旋转轴32的基端部外周面之间，相对于上述外壳23，可自由旋转地支承该旋转轴32的基端部(图2、3的左端部)。另外，前述第二球轴承35，设置在设于上述外壳23的中间部内周面上的间隔壁42的内周缘与上述旋转轴32的中间部外周面之间，可相对于该间隔壁42自由旋转地支承该旋转轴32的中间部。另外，上述转子38，通过将线圈45卷绕到设置在叠层钢板制的铁心43的外周面的圆周方向的多个部位处的狭槽44上构成，其中，所述铁心43设置在该旋转轴32的中间部。另外，在靠近上述旋转轴32的前端的部分(图2、3的右端部分)处，在上述转子38与上述间隔壁42之间的部分上，设置向上述线圈45上通电用的转换器46。

另一方面，将刷握47固定到上述外壳23的内周面上的与该转换器46对向的部分上。并且，在该刷握47内，可在上述外壳23的径向方向自由位移地收藏电刷48。该电刷48，与设置的该外壳23的外周面上的图中未示出的连接器的端子导通。另外，利用支承在上述刷握47内的弹簧49，赋予上述电刷48指向上述外壳23的内径侧的弹力。从而，该电刷48的内端面与上述转换器46的外周面弹性滑动接触。并且，利用该转换器46和上述电刷48，构成切换流向上述线圈45的励磁电流的方向用的转子相位检测器。

进而，利用花键配合部33将上述两个轴29、32的端部彼此连结，其中，花键配合部33，是通过使设置在前述蜗杆轴29的基端部(图2、4的左端部)的内周面上的阴花键部50，与设置在前述旋转轴32的前端部的阳花键部51进行花键配合构成的。借助这种结构，蜗杆轴29和旋转轴32一起旋转。

另外，前述第三球轴承36，可自由旋转地将上述蜗杆轴29的基端部支承在前述齿轮箱22的内侧。为此，将构成该第三球轴承36的外环57，内嵌固定到设于前述齿轮箱22的一部分上的支承孔59的内周面上。另外，令该外环57的轴向方向的一个端面(图2、4的右端面)，碰到设置在该支承孔59的内周面上的阶梯部58，同时，利用固定到该内周面上的固定环88，压制上述外环57的轴向方向的另一个端面(图2、4的左端面)。另外，将构成上述第三球轴承36的内环52，在靠近上述蜗杆轴29的基端部分的外周面上，相对于轴向方向，外嵌到与上述花键配合部33一致的部分上。并且，使该花键配合部33的轴向方向的中央位置与第三球轴承36的轴向方向中央位置基本上一致。另外，通过在上述内环52的内周面与上述蜗杆轴29的外周面之间设置微小的间隙，能够将上述蜗杆轴29在规定的范围内相对于上述第三球轴承36倾斜。另外，在上述内环52的轴向方向的两个端面和螺纹固定于阳螺纹54上的螺母55的内端面之间，分别各设置多个蝶形弹簧56，其中阳螺纹54，设置在设于靠近该蜗杆轴29的基端部分的外周面上的凸缘部53的侧面及该蜗杆轴29的基端部上。并且，将上述内环52弹性地夹持在上述凸缘部53的侧面与螺母55的内端面(图2、4的左端面)之间。借助这种结构，可以使上述蜗杆轴29相对于上述第三球轴承36在轴向方向的规定范围内进行弹性位移。另外，优选地，作为上述第三球轴承36，使用4点接触型的球轴承。

另一方面，前述第四球轴承37，可自由旋转地将上述蜗杆轴29的前端部(图2、4、5的右端部)支承在上述齿轮箱22的内侧。为此，将构成上述第四球轴承37的外环60固定到固定于上述齿轮箱22的内侧的保持器61上。该保持器61，其截面为L形，将其整体形成圆环状，上述外环60内嵌固定到设置在该保持器61的一个半部(图2、4、5的左半部)的内周面上的大直径部62上。另外，在靠近上述蜗杆轴29的前端部分的外周面上，将弹性材料制成的衬套64外嵌到设置在脱离前述蜗杆27的部分上的大直径部63上。该衬套64，其截面为L形，将其整体形成圆筒状。并且，将上述蜗杆轴29的大直径部63松弛地插入贯通到该衬套64的内侧，同时，使上述蜗杆轴29的前端部从该衬套64的轴向方向的一个端面(图2、4、5的右端面)上突出。并且，将构成上述第四球轴承37的内环65外嵌固定到上述衬套64的轴向方向的中间部上。另外，通过令该内环65的轴向方向的一个端面(图2、4、5的左端面)碰到设置在上述衬套64的轴向方向的另一个端部(图2、4、5的左端部)上的外向凸缘部67的内侧面，以便进行该内环65的轴向方向的定位。并且，通过在上述衬套64的内周面与上述大直径部63的外周面之间设置微微小的间隙，可以使上述蜗杆轴29相对于该衬套64在规定的范围内进行倾斜(径向方向的位移)。

另外，在设置在该蜗杆轴29上的大直径部63与设置在比该大直径部63更靠近前端侧的部分上的小直径部68之间，设置锥面89。另外，在该小直径部68与上述蜗杆轴29的前端面的连续部上，设置锥面109。并且，将上述小直径部68没有晃动地插入到预负荷垫70的一部分内，所述预负荷垫，配置在前述齿轮箱22上的保持器61的另一个端面(图2、4、5的右端面)和设置在该齿轮箱22上的凹孔72的底面之间。该预负荷垫70，如图7～9详细地表示的那样，通过将混入固体润滑材料的合成树脂注塑成形的等制成将靠近缺圆圆筒的外周部分的径向方向的相反侧的两个位置处的单侧部分除去的形状。另外，在设于该预负荷垫70的外周面的径向相反侧的平面部91中、在靠近长度方向的一个端部(图7～9的下端部)的单侧的部分(图7～9的靠近里侧的部分)上，设置臂部92。另外，将上述蜗杆轴29的小直径部68，没有晃动地可自由插入到通孔71的内侧，所述通孔71，以沿轴向方向贯通该预负荷垫70的宽度方向(图6～9的左右方向)的中央部的状态设置。

另外，在靠近上述通孔71的轴向方向的两端的部分上，分别设置越靠近开口端直径变得越大的锥面93a、93b。另外，将该通孔71的轴向方向中间部在自由状态下的内周面的截面形状，制成大致为正三角形、分别用曲线部使相互邻接的两条直线部彼此连接的形状。并且，将所述各个直线部的中间部所处的位置上的、上述通孔71的中间部内周面的圆周方向的等间隔的3个位置，作为上述蜗杆轴29的小直径部68的外周面弹性接触的接触部94。在本实施例的情况下，所述各个接触部94，相对于包含上述预负荷垫70的中心轴、通过宽度方向的中央部的假想平面α(图7)而言，处在对称的位置上。另外，在上述通孔71的轴向方向的中间部的内周面上，在相对于该通孔71的中心轴而言，与位于上述预负荷垫70的宽度方向中央部的一个接触部94处在相反侧的部分上，形成凹部95。借助这种结构，在上述预负荷垫70的圆周方向的一部分上，对应于该凹部95的部分的刚性降低，该部分容易进行弹性变形。另外，将使上述预负荷垫70的内外两个周面彼此连通的不连续部90，设置在相对于上述假想平面α而言，向一侧(图7～9的右侧)偏移的位置。

另一方面，在上述预负荷垫70的外周面上，在与前述蜗轮28的相反侧(图7～9的下侧)的部分上，设置第一部分圆筒面部104，在该蜗轮28侧(图7～9的s上侧)的部分上，设置和该第一圆筒面部104同心的第二部分圆筒面部105。另外，在该第一部分圆筒面部104的圆周方向的中间部上，设置宽度小的突出部106，同时，将该突出部106的前端面，作为与该第一部分圆筒面部104同心的第三部分圆筒面面107。另外，在上述预负荷垫70的外周面上，在与上述蜗轮28相反侧部分的、与前述保持器61相反侧的轴向方向的一个端部(图5的右端部，图7～9的表面侧端部)上，设置突出到外径侧的固定突出部108。

这种预负荷垫70，按照图8、9所示的方式，组合到自由内嵌固定到前述齿轮箱22(图2、4～6)上的前述保持器61上。另外，在该保持器61的轴向方向的另一个面(图9的表面侧的面)上，分开在上述通孔96的开口周边部的4个位置上，每一种形成两个、共计4个第一、第二突出部97、98。其中的各个第一突出部97，存在于蜗轮28侧(图2、4、5的上侧)，各个第二突出部98，存在于该蜗轮28的相反侧(图2、4、5的上下侧)。另外，在上述各个第一、第二突出部97、98的外径侧的侧面上，分别相互同心地设置部分圆筒面部99。另外，在靠近所述各个第二突出部98的前端部分，在与上述蜗轮28相反侧的侧面上，设置第一固定突出部100。

并且，将分别如上所述构成的保持器61和预负荷垫70组合，同时，在所述两个构件61、70的周围，设置受扭螺旋弹簧30。即，将上述预负荷垫70配置在设于该保持器61上的各个第一部、第二突出部97、98的内侧，同时，将设置在该预负荷垫70上的各个臂部92固定到所述各个第二突出部98的一侧(图8、9的下侧)。另外，使设置在上述各个第二突出部98上的第一固定突出部100的一个侧面(图8、9的里侧面)与上述各个臂部92，经由微小的间隙对向。另外，在上述受扭螺旋弹簧30的两个端部，一面将设置在径向方向相反侧的2个位置上的一对固定部73配置在设于上述保持器61的一部分上的相互邻接的第一、第二突出部97、98中间的部分上，一面将上述受扭螺旋弹簧30的主体部分(螺旋部分)外嵌在第一、第二突出部97、98的外径侧的侧面和上述预负荷垫70的外周面上。另外，将该受扭螺旋弹簧30的固定部73，固定到设于上述保持器61上的各个第二突出部98的另一个侧面(图6、8、9的上侧面)上。另外，利用设置在所述各个第二突出部98的另一个侧面的前端部上的第二固定突起部101，防止上述各个固定部73的松脱。并且，将上述受扭螺旋弹簧30的主体部分的内周缘，弹性地压紧到设置在与前述蜗轮28相反侧(图2、4～9的下侧)上的第三部分圆筒面部107上。

另外，在本实施例的情况下，经由微小的间隙，使设置在上述预负荷垫70上的各个平面部91与设置在上述保持器61上的各个第一、第二突出部97、98的内径侧的侧面对向。根据这种结构，借助这些内径侧侧面，限制上述预负荷垫70相对于该预负荷垫70的宽度方向(图2、4、5的表面和里面方向)的位移。在本实施例的情况下，上述各个第一第二突出部97、98的内径侧侧面，相当于导向面。

并且，这样，在将保持器61和预负荷垫70及受扭螺旋弹簧30组合起来的状态下，将该保持器61内嵌固定到前述齿轮箱22的一部分上。另外，在将该保持器61内嵌固定到前述齿轮箱22上之后，将设置在前述蜗杆轴29的前端部上的小直径部68插入到设置在上述预负荷垫70上的通孔71内。根据这种结构，经由上述预负荷垫70，从上述受扭螺旋弹簧30向上述蜗杆轴29的前端部，赋予指向前述前轮28的方向(图2、4、5的向上的方向)弹力。即，在将上述蜗杆轴29的前端部插入到设置在该预负荷垫70的通孔71之前的状态下，该通孔71的中心轴，相对于上述保持器61的中心轴而言偏向一侧(图4～9的上侧)。并且，当把上述蜗杆轴29的前端部插入到设置在上述预负荷垫70上的通孔71的内侧时，借助设置在该预负荷垫70上的第三部分圆筒面部107，将上述受扭螺旋弹簧30的直径弹性地扩张。并且，变成向该受扭螺旋弹簧30的向绕回(缩小直径)的方向弹性复位的倾向，从该受扭螺旋弹簧30，经由上述预负荷垫70向上述蜗杆轴29的前端部上赋予指向上述蜗轮28的方向的弹力。根据这种结构，外嵌固定到该蜗轮28上的前述内轴18与上述蜗杆轴29的中心轴彼此之间的距离，弹性收缩。其结果是，上述蜗杆轴29的蜗杆27与上述蜗轮28的齿面彼此之间，以赋予预负荷的状态接触。

进而，通过基于上述受扭螺旋弹簧30的弹力，上述蜗杆轴29的前端部在设于上述预负荷垫70上的通孔71的内侧向前述凹部95侧位移，该预负荷垫70本身，如图6所示，以扩展夹持该预负荷垫70中的上述凹部95的两侧部分彼此之间的间隔的方式，弹性变形。并且，上述各个预负荷垫70的各个平面部91弹性地扩大成ハ字形，所述各个平面部91与设于前述保持器61上的各个第一、第二突出部97、98的内径侧侧面弹性接触，所述各个平面部91与内径侧侧面的间隙缩小。

另外，在本实施例的情况下，将上述预负荷垫70的外周面与上述受扭螺旋弹簧30的内周缘的接触部部分，制成部分的圆弧状，同时，令该接触部的长度，相对于该受扭螺旋弹簧30的一圈的长度足够小。另外，在上述预负荷垫70的周围设置该受扭螺旋弹簧30的状态下，在构成该受扭螺旋弹簧30的各个一圈的线材部件的表面与所述各个线材部件相邻的另外的线材部件的表面之间(线之间)，设置轴向方向的间隙。

如上所述，在本实施例的蜗轮减速器及装有该减速器的电动式动力转向装置的情况下，利用受扭螺旋弹簧30，经由预负荷垫70向蜗杆轴29上赋予指向蜗轮28的方向的弹力。因此，可以利用廉价的结构，赋予所述蜗轮28和蜗杆轴29的啮合部以预负荷，可以抑制在该啮合部打齿音的发生。而且，在本实施例情况下，利用设于固定在齿轮箱22上的保持器61上的第一、第二各个突出部97、98的内径侧侧面，限制上述预负荷垫70相对于宽度方向的位移。另外，基于上述受螺旋弹簧30的弹力，使上述蜗杆轴29的前端部在设于预负荷垫70上的通孔的内侧，向凹部95侧位移，使该预负荷垫70本身弹性变形。并且，通过使该预负荷垫70的各个平面部91与内径侧侧面弹性接触，缩小所述各个平面部91与内径侧侧面之间的间隙。从而，在电动机31(图1～4)驱动时，尽管从上述蜗轮28上向上述蜗杆轴29施加如7的箭头イ、ロ所示的方向反作用力，但是，可以防止预负荷垫70剧烈地碰撞上述各个第一、第二突出部97、98，可以抑制刺耳的异常声音(噪音)。另外，不会由于抑制这种异常声音的发生，损及上述打齿音的抑制效果。

另外，在本实施例的情况下，由于上述预负荷垫70是用合成树脂制成的，所以，在将上述蜗杆轴29的端部插入到设于该预负荷垫70上的通孔71的内侧时，可以使该预负荷垫70容易发生弹性变形，容易进行该插入作业。另外，在构成上述受扭螺旋弹簧30的一圈的线材部件的表面与所述各个线材部件相邻的另外的线材部件的表面沿着轴向方向接触(紧密卷绕的弹簧)的情况下，在该接触部发生摩擦，成为利用上述受扭螺旋弹簧30赋予上述蜗杆轴29的弹力不恰当地变化的原因。与此相对，在本实施例的情况下，由于在上述各个一圈的线材部件的表面与所述各个线材部件相邻的另外的线材部件的表面彼此之间，设置轴向方向的间隙(受扭螺旋弹簧30不是紧密卷绕的弹簧)，所以，可以更稳定地赋予上述蜗杆轴29以规定的弹力。

另外，在本实施例的情况下，由于在上述预负荷垫70的端部的的外周面上，设置突出到外径侧的固定突出部108，所以，可以防止受扭螺旋弹性30从该预负荷垫70的外周上脱落，同时，可以限制该受扭螺旋弹簧30相对于预负荷垫70轴向方向的位移。

实施例2

其次，图10表示本发明的实施例2。在本实施例的情况下，使设置在预负荷垫70上的通孔71a的内周面与设置在蜗杆轴29的前端部的小直径68的外周面的接触部94a的位置，与上述第一个例子的情况不同。即，在本实施例的情况下，将上述蜗杆轴29和预负荷垫70的接触部94a设置在相对于图10的箭头イ的方向对称的圆周方向等间隔的3个位置上，所述箭头イ的方向是从蜗轮28(参照如4～5)施加到该蜗杆轴29上的反作用力具有变大的倾向、该蜗轮28向规定的方向旋转方向的、相对于该蜗杆轴29的中心轴正交的方向的上述反作用力的方向。

在这种本实施例的情况下，在电动机31(参照图1～3)驱动时，在从上述蜗轮28向上述蜗杆轴施加上述箭头イ的方向的反作用力的情况下，在相对于该箭头イ的方向的两侧，可以很容易基本上均匀地使上述预负荷垫70进行大的弹性变形。因此，即使在该预负荷垫70的各个平面部91与设置在保持器61上的第一、第二各个突出部97、98(参照图6、8、9)的内径侧的侧面之间存在着间隙的情况下，也可以加大上述预负荷垫70的弹性变形量，可以防止上述预负荷垫70由于施加到上述蜗杆轴29上的反作用力向上述箭头イ侧产生大的位移。从而，防止该预负荷垫70的一部分剧烈地碰撞上述第一、第二各个突出部97、98的内径侧侧面，可以缓和从该预负荷垫70施加到内径侧侧面上的冲击力，可以更有效地抑制由于该预负荷垫70碰撞这些内径侧侧面引起的异常声音。关于其它结构及作用，由于和上述实施例1的情况下相同，所以，对于同等部分赋予相同的标号，省略重复的说明。

实施例3

其次，图11～12表示本发明的实施例3。在本实施例的情况下，通过将相互独立的两个元件110a、110b组合起来构成预负荷垫70a。所述两个元件110a、110b，将构成前述图1～9所示的实施例1的结构的预负荷垫70的不连续部90，设置在宽度方向的中央部，同时，具有在相对于通孔71(参照图7等)的中心轴而言与该不连续部90相反的位置上将该预负荷垫70切断所获得的形状。即，上述各个元件110a、110b，在相互对向的一个侧面的长度方向(图11～12的上下方向)的中间部，设置大致为半圆筒面状的凹部111，在靠近该长度方向的两端的部分上，设置平面部112a、112b。另外，在所述这些元件110a、110b的相互相反侧的另一个侧面上，分别设置平面部91和臂部92。并且，在一面将设置在上述各一个侧面上的平面部112a、112b彼此对接、一面将所述各个元件110a、110b组合起来的状态下，通过使上述各个凹部111彼此对向，形成和设置在构成前述实施例1的结构的预负荷垫70上的通孔71具有同样形状的通孔。

另外，在上述各个元件110a、110b的外周面上，在与蜗轮28(参照图2、4、5)相反侧(图11、12的下侧)的部分上，设置第一部分圆筒面部104a，在上述蜗轮28侧(图11、12的上侧)的部分上，设置与第一圆筒面部104a同心的圆弧状的第二部分圆筒面部105a。另外，在上述各个第一部分圆筒面部104a中、在相互对向的宽度方向的一个端部上，设置宽度小的突出部106a，将所述各个突出部106a的前端面，作为与上述各个第一部分圆筒面部104a同心的第三部分圆筒面部107a。另外，在上述各个元件110a、110b的外周面上，在与上述蜗轮28相反侧部分的、与保持器61相反侧的轴向方向的一个端部(图11、12的表面侧端部)上，设置突出到外径侧的固定突出部108a。

并且，将分别如上所述构成的一对元件110a、110b，和上述保持器61组合起来，同时，在所述各个构件110a、110b、61的周围，设置受扭螺旋弹簧30。即，将上述一对元件110a、110b配置在设于上述保持器61上的各个第一、第二突出部97、98的内侧，同时，将设置在上述各元件110a、110b上的臂部92，固定到所述各个第二突出部98的一侧(图12的下侧)。另外，经由微小的间隙，使设置在所述各第二突出部98上的第一固定突出部100的一个侧面(图12的里侧面)与上述各臂部92对向。

另外，在上述受扭螺旋弹簧30的两个端部，在将设于径向方向相反侧的两个部位的位置上的一对固定部73配置在设于上述保持器61上的相互邻接的第一、第二突出部97、98之间的部分上的状态下，将上述受扭螺旋弹簧30的主体部分外嵌到所述各个第一、第二突出部97、98的外径侧侧面和上述各个元件110a、110b的外周面上。另外，将该受扭螺旋弹簧30的固定部73固定到设于上述保持器61上的各个第二突出部98的另一个侧面(图12的上侧面)上。并且，将上述受扭螺旋弹簧30的主体部分的内周缘，弹性地压紧到设于上述各个元件110a、110b上的第三部分圆筒面部107a上。

另外，在本实施例的情况下，使设于上述各个元件110a、110b上的平面部91，经由微小的间隙与设于上述保持器61上的各个第一、第二突出部97、98的内径侧侧面对向。借助这种结构，上述各个元件110a、110b，利用它们的内径侧侧面，限制所述各个元件110a、110b相对于宽度方向(图11、12的左右方向)的位移。

并且，在这样将保持器61和各个元件110a、110b及受扭螺旋弹簧30组合起来的状态下，将该保持器61内嵌固定到齿轮箱22(参照图1、2等)的一部分上。另外，在将上述保持器61固定到上述齿轮箱22上之后，将设于蜗杆轴29的前端部上的小直径部68(参照图4～7)插入到将上述各个元件110a、110b的凹部111彼此组合起来构成的通孔内。借助这种结构，从上述受扭螺旋弹簧30经由上述各个元件110a、110b向上述蜗杆轴29的前端部赋予指向上述蜗轮28的方向的弹力。并且，上述蜗杆轴29的蜗杆27(参照图2、4、5)和该蜗轮28的齿面，彼此在赋予预负荷的状态下接触。

进而，通过借助上述受扭螺旋弹簧30的弹力，上述蜗杆轴29的前端部在上述通孔71的内侧向与上述蜗轮28的相反侧位移，设于上述各个元件110a、110b的另一个侧面上的平面部91，弹性地扩展成ハ子形。并且，通过所述各个平面部91弹性地与设置在前述保持器61上的各个第一、第二突出部97、98的内径侧侧面接触，缩小所述各个平面部91与内径侧侧面的间隙。

在如上所述构成的本实施例的情况下，在电动机31(参照图1～3)驱动时，尽管从上述蜗轮28向上述蜗杆轴29施加反作用力，但是，可以防止上述各个元件110a、110b剧烈地碰撞上述各个第一、第二突出部97、98的内径侧侧面，可以抑制刺耳的异常声音(噪音)。关于其它结构及作用，由于和前述图1～9所示的实施例1的切开同样，所以对于同等的部分赋予相同的标号，省略其重复的说明。

实施例4

其次，图13～14表示本发明的实施例4。在本实施例的情况下，使保持器61和预负荷垫70及受扭螺旋弹簧30的设置方向，相对于前述图1～9所示所实施例1的情况下而言，偏移相当于图13的角度θ。即，使作为预负荷垫70能够沿着设于该保持器61上的各个第一、第二突出部97、98的内径侧侧面位移的方向的、图13中箭头ハ所示的方向，相对于包含蜗杆轴29的中心轴、以及设置在该蜗杆轴29上的蜗杆与蜗轮28(参照图2、4、5)的啮合部的假想平面α，倾斜一个角度θ。另外，在本实施例的情况下，令图13中箭头イ、ロ所示的方向与图13中箭头ハ所示的方向构成的角度β₁、β₂基本上相等(

)，其中，箭头イ、ロ所示的方向是因该蜗轮28的旋转方向而异的、在利用电动机31(参照图1～3)驱动时从该蜗轮28施加到上述蜗杆轴29上的反作用力的方向，箭头ハ所示的方向，是预负荷垫70沿着上述各个第一、第二突出部97、98的内径侧侧面的位移方向。换句话说，由作为预负荷垫70沿着上述各个第一、第二突出部97、98的内径侧侧面位移的方向的、上述箭头ハ所示的方向，将上述箭头イ、ロ所示的方向彼此构成的角度γ(图13)基本上二等分。

在如上所述构成的本实施例的情况下，在利用电动机31进行驱动时，可以很容易缩小由于从上述蜗轮28施加到上述蜗杆轴上的、图13的箭头イ、ロ所示方向的反作用力引起的上述预负荷垫70的弹性变形量因该方向的不同所造成的差异。因此，即使在该预负荷垫70的各个平面部91与设置在保持器61上的第一、第二各个突出部97、98的内径侧侧面之间存在有间隙的情况下，也可以很容易缩小因上述方向的不同造成的上述预负荷垫70碰撞这些内径侧侧面时的冲击力的差异。关于其它结构及作用，由于和上述图1～9所示的实施例1的情况一样，所以，对于相同的部分赋予同样的标号，省略其重复说明。

另外，虽然图中省略，但与本实施例的情况不同，在前述图1～9所示的实施例1的结构中，在假定电动机31的驱动力相同的情况下，通过使从蜗轮28施加到蜗杆轴29上的反作用力的大小与该反作用力的方向无关而基本上相等，也可以缩小由于该反作用力引起的预负荷垫70的弹性变形量因该反作用力的方向不同造成的差异。另外，在采用这种结构的情况下，这些反作用力的方向(图7中箭头イ、ロ所示的方向)、与包含蜗杆轴29的中心轴、以及设于该蜗杆轴29上的蜗杆与蜗轮28的啮合部的假想平面α(图7)构成的角度基本上相等。因此，与上述图13、14所示的实施例4的情况不同，没有必要使预负荷垫70能够沿着设置在保持器61上的第一、第二各个突出部97、98的内径侧侧面位移的方向，相对于连结上述蜗杆轴29的中心轴和上述啮合部假想平面α倾斜。例如，在前述图47、48所示的情况下，如果将该啮合部和蜗杆轴29的摆动中心o的沿着该蜗杆轴29的径向方向的距离d₂₉与该啮合部和该摆动中心o的沿着轴向方向的距离L₂₉之比d₂₉/L₂₉缩小到足够小的话，可以将Fr的大小缩小得足够小。因此，与从蜗轮28向蜗杆轴29上施加的反作用力的方向无关，可以使这些反作用力的大小基本上相等。从而，在前述图1～9所示的实施例1的结构中，与从蜗轮28向蜗杆轴29上施加的反作用力的方向无关，通过使这些反作用力的大小基本上相等，可以缩小预负荷垫70碰撞第一、第二各个突出部97、98的内径侧侧面上的冲击力因这些反作用力的方向的不同引起的差异。反过来说，通过采用上述图13所示的结构，即使为了小型化缩短上述蜗杆轴29的轴向方向的尺寸、增大上述比值d₂₉/L₂₉，也可以与反作用力的方向无关，有效地进行上述冲击力的缓和。

另外，在上述各个实施例的情况下，使固定到小齿轮轴10(参照图1、46)的端部上的小齿轮11与齿条12(参照图46)直接啮合，但是，本发明并不局限于这种结构。例如，也可以将装有所谓车速随动可变齿轮速比机构(VGS)的结构与本实施例的结构组合起来，其中所述车速随动可变齿轮速比机构(VGS)，将设置在小齿轮轴的下端部上的销可以沿着该长孔的长度方向自由位移地配合在与该小齿轮轴分开设置的小齿轮的长孔内，同时，使该小齿轮与齿条啮合，根据车速使齿条的位移量相对于转向轴的旋转角度的比变化。

另外，本发明，并不局限于将电动机设置在转向轴2的周围的结构。例如，如图15所示，也可以制成将电动机31设置在与齿条12啮合的小齿轮11(参照图46)的周边部的结构。并且，在这种图15所示的结构的情况下，将构成蜗轮减速器16的蜗轮，固定到上述小齿轮11或者支承在该小齿轮11上的构件的一部分上。在这种图15所示的结构的情况下，也可以不将转矩传感器3(参照图46)设置在转向轴2的周围，而是设置在上述小齿轮11的周边部。

另外，如图16所示，也可以在齿轮12的一部分中，将电动机31设置于啮合到离开与小齿轮11的配合部的位置上副小齿轮75的周边部。在这种图16所示的结构的情况下，使固定到该副小齿轮75上的蜗轮与蜗杆轴29啮合。在这种图16所示的结构情况下，也可以将转矩传感器3(参照图46)设置在上述小齿轮11的周边部。另外，在图16所示的结构的情况下，在中间轴8的中间部设置缓冲装置76，用于防止将由地面经由车轮传递给上述小齿轮11的振动，传递到方向盘1上。例如，该缓冲装置76，将内轴和外轴组合成望远镜状，通过将弹性材料结合到所述两个轴的端部周面彼此之间而构成。

这样，上述本发明的各个辅助轴，可以是转向轴、小齿轮、在离开该小齿轮的位置处啮合到齿条上的副小齿轮中的任何一个构件等。

另外，在上述各个实施例的情况下，利用电刷48和转换器46(参照图2、3)构成对送往构成电动机31的线圈45的励磁电流的方向进行切换用的转子相位检测器。但是，本发明并不局限于这种结构，也可以如图17所示，利用固定到旋转轴32上的永磁铁制的编码器78和霍尔集成电路77构成转子相位检测器，将电动机31制成所谓无刷结构。另外，在图17所示的结构的情况下，利用固定到外壳23的内周面上的叠层钢板制的铁心82和卷绕到该铁心82的多个部位处的线圈83构成定子39a，同时，利用固定在上述旋转轴32的中间部外周面上的永磁铁84构成转子38a。另外，在采用这种结构的情况下，也可以通过设置控制送往上述定子39a的电流大小的增减的矢量控制装置，切换该定子39a的磁力。

另外，在上述各个实施例的情况下，对于将蜗轮减速器装入到电动式动力转向装置中的情况进行了说明。但是，本发明的蜗轮减速器，并不局限于用于这种用途，也可以装入到安装在电动床、电动桌子、电动椅子、升降机等各种机械装置中的电动式线性执行机构中使用。例如，在将蜗轮减速器装入到这种电动式线性执行机构中的情况下，在用该蜗轮减速器将电动机的旋转减速之后，提取到旋转轴上，经由滚珠丝杠等使设置在该旋转轴的周围的输出轴伸缩。本发明也可以适用于这种装入到电动式线性执行机构中的蜗轮减速器。

本发明的蜗轮减速器及电动式动力转向装置，由于按以上所述的方式构成并起作用，所以，为了抑制在蜗轮减速器上打齿音的发生，利用由弹性构件并经由另外的构件赋予构成蜗轮减速器的蜗杆轴以弹力的结构，可以抑制该另外的构件与限制该另外的构件的位移的部分的碰撞引起的异常音的发生。

实施例5

图18～24表示本发明的实施例5。本实施例的电动式动力转向装置，包括：将方向盘1固定到后端部上的转向轴2，可自由插入贯通该转向轴2的转向柱15，赋予该转向轴2以辅助转矩用的蜗轮减速器16a，设置在该转向轴2的前端侧的小齿轮11(参照图46)，与该小齿轮或者支承在该小齿轮上的构件啮合的副小齿轮12(参照图46)，转矩传感器3(参照图46)，电动机31，控制器6(参照图46)。

其中的转向轴2，利用花键配合部将外轴17和内轴18可自由传递旋转力、并且能够相对于轴向方向位移地组合起来。另外，在本实施例的情况下，将上述外轴17的前端部和内轴18的后端部花键配合，同时，经由合成树脂将它们结合。从而，上述外轴17和内轴18在碰撞时，使该合成树脂断裂，可以缩短整个长度。

另外，上述转向轴2插入贯通的筒状的转向柱15，将外柱19和内柱20组合成望远镜状构成，形成所谓的在施加轴向方向的冲击的情况下、一面吸收由该冲击产生的能量一面缩短其整个长度的伸缩式的结构。并且，将上述内柱20的前端部，结合固定到构成齿轮箱22a的主体部135和罩136中的主体部135的后端面上。该齿轮箱22a，利用图中未示出的螺栓等将上述罩136结合到该主体部135的前端部上构成。另外，将上述内轴18插入贯通上述齿轮箱22a的内侧，使该内轴18的前端部从上述罩136的前端面突出。

另外，上述转向柱15，利用支承托架24将其中间部支承在减震器的下面等车身26的一部分上。另外，在该支承托架24与车身26之间，设置图中未示出的固定部，在指向前方的冲击施加到该支承托架24上的情况下，该支承托架24从上述固定部上脱离。另外，上述齿轮箱22a的上端部，也支承在上述车身26的一部分上。进而，通过设置倾斜机构和望远镜式机构，可以自由地调节前述方向盘1的前后位置及高度位置。由于这种倾斜机构和望远镜式机构是过去公知的，不是本实施例的特征部分，所以，省略其详细说明。

另外，通过利用扭力杆140(图19、20)将第一内轴138和第二内轴139连结，构成上述内轴18。该扭力杆140插入贯通该第二内轴139的内侧，将该扭力杆140的后端部(图20的右端部)结合到上述第一内轴138的前端部(图20的左端部)上，将该扭力杆140的前端部(图20的左端部)结合到上述第二内轴139的前端部(图20的左端部)上。前述转矩传感器3，根据因上述扭力杆140的扭转引起的上述第一、第二两个内轴138、139的相对旋转方向及相对旋转量，检测出从方向盘1施加到转向轴2上的转矩的方向和大小，将表示检测值的信号(检测信号)送往前述控制器6。并且，该控制器6根据该检测信号，将驱动用的信号送往前述电动机31，沿着规定的方向以规定的大小产生辅助转矩。

另外，在上述第二内轴139的前端部，从构成上述齿轮箱22a的罩136的前端面突出的部分，经由万向接头7，连结到中间轴8(图18)的后端部上。另外，将转向齿轮机构9的输入轴10(图18)经由另外的万向接头7连结到该中间轴8的前端部上。前述小齿轮11结合到该输入轴10上。另外，使前述齿条12啮合到该小齿轮11上。另外，为了防止从地面经由车轮施加到中间轴8上的振动传递到上述方向盘1上，也可以在上述各个万向接头7上设置振动吸收装置。

另外，前述蜗轮减速器16a，包括：自由外嵌固定到上述第二内轴39的一部分上的蜗轮28，蜗杆轴29，弹力赋予机构137。另外，该弹力赋予机构137包括受扭螺旋弹簧141，预负荷垫142。

进而，上述蜗轮28和蜗杆轴29，设置在上述齿轮箱22a的内侧，使该蜗轮28与设置在该蜗杆轴29的中间部的蜗杆27啮合。另外，上述电动机31包括：结合固定到上述齿轮箱22a上的外壳23，设置在该外壳23的内周面上的永磁铁制的定子39(图21)，设置在该外壳23的内侧的旋转轴32，以与上述定子39对向的状态设置在该旋转轴32的中间部的转子38(图21)。

另外，在设于构成上述外壳23的的底板部40的中心部上的凹孔41的内周面与上述旋转轴32的基端部外周面之间，设置第一球轴承34，将该旋转轴32的基端部(图19、21的左端部)相对于上述外壳23可自由旋转地支承。另外，在设于上述外壳23的中间部内周缘上的间隔壁部42的内周缘与上述旋转轴32的中间部外周面之间，设置第二球轴承35，将该旋转轴32的中间部相对于该间隔壁部42可自由旋转地支承。

进而，利用花键配合部33将上述两个轴29、32的端部彼此连结，其中，所述花键配合部33，通过使设于前述蜗杆轴29的基端部(图19、22的左端部)的内周面上的阴花键部50与设置在前述电动机31的旋转轴32的前端部上的阳花键部51花键配合而构成。根据这种结构，上述蜗杆轴29与上述旋转轴32一起旋转。

另外，在前述齿轮箱22a的内侧设置轴承保持器149，同时，将上述蜗杆轴19可自由旋转地轴承在该轴承保持器149上。该轴承保持器149，利用圆环部152将大直径筒部150和小直径筒部151连结。并且，将构成第三球轴承36的外环57内嵌固定到该大直径筒部150的内侧。另外，使该外环57的轴向方向的一个端面(图19、22的右端面)碰到上述圆环部152的一个面(图19、22的左侧面)，同时，利用固定到上述大直径筒部150的内周面上的固定环154压住该外环57的轴向方向的另一个端面(图2、5的左端面)。另外，将构成上述第三球轴承36的内环52，在靠近上述蜗杆轴29的基端部分的外周面上，外嵌固定到相对于轴向方向与上述花键配合部33一致的部分上。进而，使上述内环52的轴向方向的一个端面(图19、22的右端面)碰到设置在靠近上述蜗杆轴29的基端部分的外周面上的凸缘部53的侧面，同时，利用固定到上述蜗杆轴29的基端部内周面上的固定环155压住上述内环52的轴向方向的另一个端面(图19、22的左端面)。另外，作为上述第三个球轴承36，优选地，使用4点接触型的球轴承。

进而，在本实施例的情况下，将上述轴承保持器149可自由摆动位移地支承在上述齿轮箱22a的内侧。为此，在构成该轴承保持器149的小直径筒部151的一部分上，前述蜗轮28侧(图19、22的上侧)的径向方向的相反侧的两个位置上，形成一对第一通孔158。并且，如图23所示，将摆动轴159通过所述各个第一通孔158避开上述蜗杆轴29插入到上述轴承保持器149的内侧，同时，通过间隙配合，将上述摆动轴159靠近两端的部分内嵌到所述各个第一通孔158内。进而，在该摆动轴159的两个端部，从上述各个第一通孔158，将突出到上述轴承保持器149的外侧的部分，分别通过间隙配合内嵌到设置在构成上述齿轮箱22a的主体部135上的凹孔160和第二通孔161内。

另外，使构成上述齿轮箱22a的罩136的壁部162，重合到在上述主体部135中设有上述第二通孔161部分的外周面上，以便防止上述摆动轴159从上述第二通孔161中松脱。利用该结构，上述轴承保持器149以上述摆动轴159为中心，相对于上述齿轮箱22a可自由摆动位移地支承。另外，与本实施例的情况不同，也可以通过静配合，将靠近上述摆动轴159的两端的部分内嵌固定到上述各个第一通孔158和上述凹孔160及第二通孔161中之一上。

另外，在本实施例的情况下，将与通过点Q(图19、20)且与蜗轮28的中心轴o₂(图19、22)平行的轴作为上述摆动轴159的中心轴，其中，点Q位于包含点x且平行于蜗轮轴29的中心轴o₁的直线L上，点x位于从蜗杆轴29的中心轴o₁(图19、20、22)向蜗轮28侧偏离的位置，是蜗杆轴29的蜗杆27和蜗轮28的节圆P₁、P₂的交点(图19、20、22)。

另一方面，上述蜗杆轴29的前端部(图19、22的右端部)，利用第四球轴承37可自由旋转地支承在上述齿轮箱22a的内侧。为此，将构成该第四球轴承37的外环60固定到第二轴承保持器164上，该轴承保持器164固定在上述齿轮箱22a的内侧。该第二轴承保持器164，截面呈L形，将其整体形成圆环状，将上述外环60内嵌固定到设置在该第二轴承保持器164的一侧(图19、22的左侧)的筒部165的内侧。另外，在靠近上述蜗杆轴29的前端部分的外周面上，将弹性材料制的大致圆筒状的衬套167，松弛地外嵌在设于离开前述蜗杆27的部分上的大直径部166上。并且，通过该衬套167的内侧，使上述蜗杆轴29的前端部从该衬套167的轴向方向的一个端面(图19、22的右端面)突出。另外，将构成上述第四球轴承37的内环65外嵌固定到该衬套167的轴向方向的中间部上。另外，通过使该内环65的轴向方向的一个端面(图19、22的左端面)，碰到设置在上述衬套167的轴向方向的另一个端部上的外向凸缘部169的内侧面，进行上述内环65的轴向方向的定位。并且，通过在上述衬套167的内周面与上述大直径部166的外周面之间设置微小的间隙，能够使上述蜗杆轴29在规定的范围内相对于该衬套167倾斜(径向方向位移)。

另外，在上述第二轴承保持器164的另一个端面(图19、22的右端面)与设置在上述齿轮箱22a上的凹孔72的底面之间，设置构成前述弹力赋予机构137的预负荷垫142，将设置在上述蜗杆轴29的前端部上的小直径部171没有晃动地插入到该预负荷垫142的一部分上。该预负荷垫142，如图24所详细地表示的，通过将混入固体润滑材料的合成树脂注塑成形等，制成将圆筒的外周面的径向方向相反侧的两个部位处的一侧部分除去的形状。另外，在上述预负荷垫142的外周面的径向方向相反侧的两个位置上，将平面部172和臂部173分别设置在蜗轮28侧(图24的上侧)的半部上和与该蜗轮28相反侧(图24的下侧)的端部上。并且，将上述蜗杆轴29的小直径部171，插入到上述预负荷垫142的中心部以贯通轴向方向的状态形成的通孔174内。该通孔171的内周面具有作为支承该小直径部171的滑动轴的功能。另外，将该通孔174的两个端部的内周面制成越靠近开口端直径越大的锥面。这样的预负荷垫142，能够在规定的范围内位移地支承在设于上述齿轮箱22a上的凹孔72的内侧。

另外，在上述预负荷垫142的周围设置前述受扭螺旋弹簧141。并且，在该受扭螺旋弹簧141的两个端部，将设置在径向方向相反侧的两个位置上的一对固定部175，在前述第二轴承保持器164的另一个端面上，固定到在径向方向相反侧的两个位置上沿轴向方向突出的状态设置的一对固定突出部176的一侧。另外，将所述各个突出部176的前端部内嵌到设置在上述凹孔72的底面的两个位置上的图中未示出的孔部内。借助这种结构，限制上述各个固定突出部176相对于前述齿轮箱22a的位置。并且，通过将上述受扭螺旋弹簧141的内周缘弹性地压紧到上述预负荷垫142的外周面中、设置在与上述蜗轮28相反侧的第一部分圆筒面部177上，经由上述预负荷垫142向上述蜗杆轴29的前端部赋予指向前述蜗轮28的方向的弹力。

即，在将上述蜗杆轴29的前端部插入到设置在上述预负荷垫142上的通孔174内之前的状态下，该通孔174的中心轴相对于上述第二轴承保持器164的中心轴偏向一侧(图19、20、22、24的上侧)。因此，当将上述蜗杆轴29的前端部插入到设置在上述预负荷垫142上的通孔174的内侧时，借助设置在该预负荷垫142上的第一部分圆筒面部177，将上述受扭螺旋弹簧141的直径弹性地扩大。并且，变成向该受扭螺旋弹簧141的卷绕的(缩小直径)方向弹性地复位的倾向，从该受扭螺旋弹簧141向上述蜗杆轴29的前端部赋予指向上述蜗轮28的方向的弹力。根据这种结构，外嵌固定有该蜗轮28的前述第二内轴139与上述蜗杆轴29的中心轴彼此之间的距离弹性地缩短。其结果是，上述蜗杆轴29的蜗杆27与上述蜗轮28的齿面彼此以赋予预负荷的状态接触。

另外，在本实施例的情况下，在上述预负荷垫142的外周面中，令设置在上述蜗轮28侧的第二部分圆筒面部178的曲率半径比上述第一部分圆筒面部177的曲率半径小。另外，在上述预负荷垫142的周围设置上述受扭螺旋弹簧141的状态下，在构成该受扭螺旋弹簧141的各个一圈的线材构件的表面，与和这些各线材部件相邻的另外的线材部件的表面之间(线与线之间)设置轴向方向的间隙。

另一方面，为了上述蜗杆轴29和前述第三球轴承36及轴承保持器149装配到前述齿轮箱22a的内侧，首先，将上述第三球轴承36及轴承保持器149装配到该蜗杆轴29的基端部的周围。其次，将这些蜗杆轴29和第三球轴承36和轴承保持器149配置在上述齿轮箱22a的内侧。并且，在将设于该轴承保持器149上的各个第一通孔158和设置在于构成该齿轮箱22a的主体部135的一部分中相互对向的两个位置上的凹孔160及第二通孔161相互匹配的状态，将前述摆动轴159插入贯通并支承在这些各个第一、第二通孔158、161及凹孔160内。另外，在使构成上述齿轮箱22a的罩136的壁部162重合到上述主体部135中的设置该第二通孔161的部分上的状态下，利用图中未示出的螺栓等，将上述主体部135和该罩136结合起来。

如上所述，在本实施例的蜗轮减速器和装入该减速器的电动式动力转向装置的情况下，利用由受扭螺旋弹簧141和预负荷垫142构成弹性赋予机构137，将指向蜗轮28的方向的弹力赋予蜗杆轴29的前端部。因此，可以利用廉价的结构，赋予所述蜗轮28与蜗杆轴29的蜗杆27的啮合部以预负荷，可以抑制在该啮合部的打齿音的发生。而且，在本实施例的情况下，将成为上述蜗杆轴29的摆动中心轴的摆动轴159，与该蜗轮28的中心轴o₂平行地设置在从该蜗杆轴29的中心轴o₁向上述蜗轮28侧的位置上。因此，在从上述蜗杆轴29向该蜗轮28传递电动机31的驱动力时，虽然从该蜗轮28向该蜗杆轴29沿该蜗杆轴29的轴向方向施加反作用力，但是，可以将由于该轴向方向的反作用力引起的发生的该蜗杆轴29上的力矩缩小或者使之为0。从而，从上述蜗轮28施加到上述蜗杆轴29上的径向方向的反作用力，可以抑制由上述力矩的影响造成的变动。从而，可以抑制为了使方向盘1旋转所需要的力、或该方向盘1的返回性能在两个旋转方向上差异。

特别是，在本实施例的情况下，将与通过点Q且与蜗轮28的中心轴o₂平行的轴作为上述摆动轴159的中心轴，其中，点Q位于包含点x且平行于蜗轮轴29的中心轴o₁的直线L上，点x位于从蜗杆轴29的中心轴o₁向蜗轮28侧偏离的位置，是蜗杆轴29的蜗杆27和蜗轮28的节圆P₁、P₂的交点。因此，尽管从上述蜗轮28向上述蜗杆轴29沿着该蜗杆轴29的轴向方向施加反作用力，但是，可以使得不会由于该轴向方向的反作用力引起的在该蜗杆轴29上发生力矩(将该力矩变成0)。从而，可以消除使上述方向盘1旋转所需要的力以及该方向盘1的返回性能在两个旋转方向上的差异。

另外，在本实施例的情况下，将支承第三球轴承36的轴承保持器149，相对于齿轮箱22a可摆动位移地支承。因此，作为该第三球轴承36，使用不将摆动轴固定设置在外环的一部分上的过去一般所使用的球轴承，并且可以将该第三球轴承36相对于上述齿轮箱22a孔摆动位移地支承，可以抑制成本的上升。

进而，在本实施例的情况下，相对于上述蜗杆轴29的轴向方向而言，在支承该蜗杆轴29两端的第三、第四球轴承36、37中的电动机31侧的第三球轴承36和上述蜗杆轴29的蜗杆27和蜗轮28的啮合部之间，设置上述摆动轴159。因此，缩小该蜗杆轴29的电动机31侧的基端部的摆动位移量，并且可以赋予上述啮合部以大的预负荷，可以更有效地抑制在该啮合部的刺耳的打齿音的发生。另外，与本实施例的情况不同，在将摆动轴相对于上述啮合部而言设置在与电动机31的相反侧的情况下，上述蜗杆轴29的基端部的摆动位移变大。

另外，相对于上述啮合部而言，将前述弹力赋予机构137设置在与上述摆动轴159的相反侧。因此，可以增大构成该弹力赋予机构137的受扭螺旋弹簧141的弹性变形量，可以很容易调节赋予上述蜗杆轴29的弹力的大小。

另外，在本实施例的情况下，由于上述预负荷垫142是合成树脂制造的，所以，很容易将上述蜗杆轴29的前端部插入到设置在该预负荷垫142上的通孔174的内侧。另外，在构成上述受扭螺旋弹簧141的各个一圈的线材部件的表面与所述各个线材部件邻接的另外的线材部件的表面沿轴向方向接触的情况下，在该接触部产生摩擦，成为由上述受扭螺旋弹簧141赋予上述蜗杆轴29的弹力发生不恰当的变化的原因。与此相对，在本实施例的情况下，由于在上述各个一圈的线材部件的表面与这些各个线材部件邻接的另外的线材部件的表面彼此之间，设置轴向方向的间隙，所以，可以更稳定地赋予上述蜗杆轴29以规定的弹力。

实施例6

图25～26表示本发明的实施例6。在本实施例的情况下，在相对于齿轮箱22a可自由摆动位移地支承轴承保持器149用的摆动轴159的靠近两端部分的外周面、与设置在该支承保持器149上的各个第一通孔158的内周面之间，分别设置弹性环179。这些弹性环179，利用作为弹性材料的橡胶制造的连结部182，将分别为金属制造的内径侧圆筒部180与外径侧圆筒部181相互同心地连结起来。即，将这些各个连结部182硫化粘结到上述两个圆筒部180、181上，将所述两个圆筒部180、181彼此连结。另外，所述各个连结部182，以相互分离的状态设置在所述两个圆筒部180、181之间的部分的径向方向的相反侧的两个位置上。具体地说，将上述各个连结部182、182设置在该之间的部分中的蜗轮28侧(参照图19、20、22)和相反侧的端部的两个位置(图25、26的上下方向两端部的两个位置)上，将与设置所述各个连结部182的部分相位相差90的相对于蜗杆轴29的轴向方向的两个端部(图19的表面和背面方向的两个端部，图20的左右方向的两个端部)作为空间部183。根据这种结构，相对于上述摆动轴159的径向方向的上述各个弹性环179的刚性在圆周方向上是不同的。另外，相对于上述蜗杆轴29的轴向方向的所述各个弹性环179的刚性变低。

根据这种本实施例的蜗轮减速器，不会无益地使蜗杆轴29的旋转转矩增大，可以抑制在该蜗杆轴29的蜗杆27和蜗轮28的啮合部发生打齿音。即，在将蜗杆轴29相对于齿轮箱22a不能相对于轴向方向位移地支承的情况下，在旋转振动输入到上述蜗轮28上的情况下，上述蜗杆轴29容易旋转运动。另外，由于将惯性矩大的电动机31的旋转轴32(参照图19、21、22)连结到该蜗杆轴29上，所以，由于上述蜗轮28的旋转振动，在该蜗杆轴29的蜗杆27与上述蜗轮28的齿面彼此之间传递的力增大。从而，在施加该力的情况下，为了所述两个齿面彼此不会分离，有必要增大利用弹力赋予机构137(参照图19等)赋予上述蜗杆轴29的弹力，但是，在该弹力过大的情况下，会无益地使该蜗杆轴29的旋转转矩增大。与此相对，在本实施例的情况下，在轴承保持器149与摆动轴159之间，设置一部分为弹性材料制造的弹性环179。因此，在旋转振动输入到上述蜗轮28上的情况下，可以很容易使上述蜗杆轴29沿轴向方向位移，可以难以将该蜗杆轴29旋转运动。因此，可以缩小在上述各个齿面之间传递的力。其结果是，不会无益地使该蜗杆轴29的旋转转矩增大，可以防止所述各个齿面彼此的分离，可以抑制在上述啮合部发生打齿音。进而，由所述两个齿面彼此的碰撞引起的振动，难以传递到上述齿轮箱22a，可以抑制由该振动引起的异常声音的发生。

另外，在本实施例的情况下，使上述各个弹性环179的刚性在圆周方向不同，同时，降低相对于蜗杆轴29的轴向方向的各个弹簧环179的刚性。因此，既可以确保所述各个弹性环179的整体的必要的刚性，又可以很容易将上述蜗杆轴29沿着轴向方向相对于齿轮箱22a位移。从而，可以更有效地抑制该蜗杆轴29的旋转转矩的增大。关于其它结构和作用，由于和上述图18～24所述的实施例5的情况相同，所以，对于同等的部分赋予相同的标号，省略其重复说明。

实施例7

图27表示本发明的实施例7。在本实施例的情况下，将上述图25～26所示的实施例6中使用的弹性环179，设置在设于齿轮箱22a上的凹孔160及第二通孔161的内周面和摆动轴159的两个端部外周面之间。关于其它结构及作用，和上述实施例6一样。另外，在上述的图25～27所述的实施例6、7的结构中，作为构成弹性环179的连结部182的弹性材料，也可以使用除橡胶之外的弹性体，合成树脂等。另外，也可以用合成树脂等弹性材料制成整个弹性环179。

实施例8

图28～29表示本发明的实施例8。在本实施例的情况下，在前述图18～24所述的实施例5的结构中，将作为弹力赋予机构的螺旋弹簧186设置在电动机31的旋转轴32与蜗杆轴29之间。即，在本实施例的情况下，将凹部184设置该旋转轴32的一个端面(图28的右端面)上，同时，将上述螺旋弹簧186设置在该凹部184的底面与设于上述蜗杆轴29的基端部(图28的左端面)上的花键孔185的底面之间。并且，借助该螺旋弹簧186，赋予上述蜗杆轴29以离开上述旋转轴32的方向的弹力。另外，在本实施例的情况下，也和上述实施例5～7的情况一样，将成为上述蜗杆轴29的摆动中心轴的摆动轴159，设置在从该蜗杆轴29的中心轴o1向蜗轮28侧(图28的上侧)偏移的位置上。根据这种结构，该蜗杆轴29，以上述摆动轴159作为中心，弹性地向该蜗轮28侧摆动位移。

另外，在本实施例的情况下，将上述蜗杆轴29的前端部外周面制成不带阶梯的简单的圆筒面，同时，将其前端部配置在设于齿轮箱22a上的凹孔72的内侧。并且，在该凹孔72的内周面与上述蜗杆轴29的前端部外周面之间，设置相当于第二弹性环的弹性环187、和第四球轴承37。其中的第四球轴承37，通过将内环65外嵌固定到上述蜗杆轴29的前端部，设置在该前端部的周围。

另外，上述弹性环187，如图29所详细表示的那样，利用橡胶等弹性材料制造的连结部190，相互同心地将分别为金属制造的内径侧圆筒部188和外径侧圆筒部189连结起来。另外，所述各个连结部190，以相互分离的状态设置在上述两个圆筒部188、189之间的部分的径向方向的相反侧的两个位置上。具体地说，只在相对于该之间部分中的上述蜗杆轴29的摆动位移方向(图29的上下方向)而言相位相差90度的不同的方向(图29的左右方向)的两个端部的两个位置上，设置上述各连结部190。根据这种结构，上述弹性环187的刚性，沿着上述蜗杆轴29的摆动位移方向降低，沿着与该摆动位移方向相差90度的不同的方向增高。

另外，在本实施例的情况下，在上述各个内径侧、外径侧圆筒部188、189之间的部分，在位于上述蜗杆轴29的摆动位移方向的两个端部处的、上述外径侧圆筒部189的内周面的两个位置上，设置如橡胶等弹性体等弹性材料制造的截面为部分圆弧状的止动部191。另外，在所述各个止动部191的内周面与上述内径侧圆筒部188的外周面之间，设置微小的间隙。所述各个止动部191，在上述蜗杆轴29变成过度摆动位移的倾向的情况下，通过与上述内径侧圆筒部188的外周面接触，防止该蜗杆轴29的过度摆动位移。这种弹性环187，将上述内径侧圆筒部188外嵌固定到构成前述第四球轴承37的外环60上，同时，通过将上述外径侧圆筒部189内嵌固定到设于前述齿轮箱22a上的凹孔72内，而设置在上述蜗杆轴29与齿轮箱22a之间。

在上述构成的本实施例的情况下，由于将螺旋弹簧186设置在电动机31的旋转轴32的一个端面与蜗杆轴29的基端面之间，所以，可以经由固定到该蜗杆轴29的基端部上的固定环155，将由上述螺旋弹簧186的弹力产生的预负荷赋予第三球轴承36。因此，就可以抑制异常声音的发生，作为上述第三球轴承36，还可以使用轴向方向间隙比较大的深槽型的球轴承，可以降低成本。

另外，在本实施例的情况下，通过在支承上述蜗杆轴29的前端部的第四球轴承37与齿轮箱22a之间设置弹性环187，可以使上述蜗杆轴29相对于齿轮箱22a摆动位移。因此，不会损及在该蜗杆轴29的蜗杆27与蜗轮28的啮合部发生打齿音的抑制效果，可以防止由该蜗杆轴29的前端部与上述第四球轴承37的碰撞引起的异常声音的发生。

另外，在本实施例的情况下，设置在上述第四球轴承37与齿轮箱22a之间的弹性环187的刚性，在上述蜗杆轴29的摆动位移方向降低，同时，在与该摆动位移的方向以90的相位不同的方向上增高。因此，即可以防止上述蜗杆轴29向不希望的方向位移，又可以更容易地进行该蜗杆轴29向上述蜗轮28侧的摆动位移，可以更有效地抑制在上述啮合部的打齿音的发生。

另外，在本实施例的情况下，由于在上述弹性环187上设置限制上述蜗杆轴29的摆动位移用的止动部191，所以，可以防止该蜗杆轴29的过度摆动位移。关于其它结构和作用，由于和前述图18～24所示的实施例5的情况相同，所以，对于同等的部分赋予同样的标号，省略其重复说明。

实施例9

图30表示本发明的实施例9。在本实施例的情况下，在上述图28～29所示的实施例8的结构中，将作为弹力赋予机构的螺旋弹簧186设置在轴承保持器149与齿轮箱22a之间。即，在本实施例的情况下，在该齿轮箱22a的内表面与设置在构成上述轴承保持器149的大直径筒部150的外周面上的凹孔192的底部之间，设置上述螺旋弹簧186。并且，借助该螺旋弹簧186，赋予该蜗杆轴29的基端部以径向方向的弹力。另外，该螺旋弹簧186，相对于该蜗杆轴29的轴向方向而言，设置在从成为该蜗杆轴29的摆动中心的摆动轴159向该蜗杆轴29的基端侧偏移的位置上。根据这种结构，该蜗杆轴29以上述摆动轴159为中心，弹性地向上述蜗轮28侧摆动位移。

在这种本实施例的情况下，不必加大连结上述蜗杆轴29与电动机31的旋转轴32而形成的部分的全长，可以赋予上述啮合部以预负荷。关于其它结构及作用，由于和上述图28～29所示的实施例8的情况一样，所以，对于同等的部分赋予相同的标号，省略其重复说明。

实施例10

图31表示本发明的实施例10。在本实施例的情况下，在前述图28～29的结构中，支承蜗杆轴29的两个端部用的第三、第四两个球轴承36、37，由轴承保持器149a进行支承。为此，在本实施例的情况下，加大构成上述轴承保持器149a的小直径筒部151a的全长，同时，在该小直径筒部151a的轴向方向的中间部，在圆周方向的一部分上形成通孔193。并且，在上述轴承保持器149a的内侧设置上述蜗杆轴29，同时，在该蜗杆轴29的基端部外周面及构成上述轴承保持器149a的大直径筒部150的内周面之间，以及在该蜗杆轴29的前端部外周面及上述小直径筒部151a的前端部内周面之间，分别设置第三、第四各个球轴承36、37。另外，在上述小直径筒部151a的前端部外周面与设置在齿轮箱22a上的凹孔72的内周面之间，设置如橡胶等弹性体等弹性材料制造的弹性环194(相当于弹性材料)。进而，在上述蜗杆轴29的蜗杆27的一部分上，将从设于上述小直径筒部151a上的通孔193露出到该小直径筒部151a之外的部分，与蜗轮28啮合。

在这样的本实施例的情况下，与前述图28～29所示的实施例8的情况下一样，在不损及抑制在上述蜗杆轴29的蜗杆27与蜗轮28的啮合部发生打齿音的效果的情况下，可以防止由于该蜗杆轴29的前端部与第四球轴承37碰撞而引起的异常声音，进而，可以防止该蜗杆轴29的过度摆动位移。关于其它结构及作用，由于和前述图28～29所示的实施例8的情况一样，所以，对于同等的部分赋予相同的标号省略其重复说明。

实施例11

图32表示本发明的实施例11。在本实施例的情况下，在上述图31所示的实施例10的结构中，在齿轮箱22a的一部分上，在与蜗杆轴29的前端面对向的部分上，形成贯通该齿轮箱22a的内外两个面的贯通孔195。另外，将由如橡胶等弹性体、合成树脂等弹性材料制造的有底圆筒状的盖196，内嵌固定到该贯通孔195内。并且，将构成轴承保持器149a的小直径筒部151a的前端部，内嵌支承在设于构成该盖196的筒部197的前端部内周面上的突出部198上。在本实施例的情况下，上述盖196相当于弹性材料。关于其它结构及作用，由于和上述图31所示的实施例10的情况相同，所以，省略其重复说明。

实施例12

图33～34表示本发明的实施例12。在本实施例的情况下，在前述图31所示的实施例10的结构中，设置堵塞轴承保持器149a的小直径部151a的前端开口的板部199，同时，在该板部199的前端面中心部设置沿轴向方向突出的轴部200。并且，在该轴部200的外周面与设置在齿轮箱22a的凹孔72的内周面之间，设置相当于第二弹簧环的弹簧环201。该弹性环201，如图34所详细表示的，利用如橡胶等弹性体等弹性材料制造的连结部204，相互同心地将分别由金属制造的外径侧圆筒部202和内径侧圆筒部203连结起来。另外，使该外径侧圆筒部202的轴向方向的一个半部(图33的左半部)从上述内径侧圆筒部203的轴向方向的一个端面(图33的左端面)向轴向方向突出，使上述外径侧圆筒部202的全长大于该内径侧圆筒部203的全长。另外，在上述连结部204的轴向方向的一个端面(图33的左端面)的外周缘部设置向轴向方向突出的突出部205，同时，将该突出部205结合到上述外径侧圆筒部202的轴向方向一个半部的内周面上。

进而，在上述连结部204的一部分上，在位于蜗杆轴29的摆动位移方向(图16、17的上下方向)的两个端部处的径向方向相反侧的两个位置上，设置沿轴向方向贯通的贯通孔206。根据这种结构，上述弹簧环201的刚性，沿着上述蜗杆轴29的摆动位移方向变低，同时，沿着与该摆动位移方向相差90度相位的方向的刚性增高。通过将上述外径侧圆筒部202内嵌固定到设于上述齿轮箱22a上的的凹孔72内，同时，将上述内侧圆筒部203外嵌固定到设于上述轴承保持器149a的前端面上的轴部200上，将该弹性环201设置在上述齿轮箱22a与该轴部200之间。另外，使构成上述轴承保持器149a的小直径筒部151a的前端外周面经由微小的间隙与设置在上述连结部204上的突出部205的内周面对向。在本实施例的情况下，该突出部205，相当于限制蜗杆轴29的摆动位移用的止动部。

在这样的本实施例的情况下，使弹性环201的刚性低的部分，以及起着防止蜗杆轴29的过分摆动位移的止动部的作用的突出部205，沿着上述弹性环201的轴向方向错开。关于其它结构及作用，由于和前述图31所示的实施例10的情况同样，所以，对于同等的部分赋予相同的标号，省略其重复说明。

实施例13

图35表示本发明的实施例13。在本实施例的情况下，具有将前述图30所示的实施例9的结构和前述图31所示的实施例10的组合起来的结构。即，在本实施例的情况下，在图31所示的实施例10的结构中，在支承第三球轴承36与第四球轴承37(参照图31)的、构成轴承保持器149a的大直径筒部150的外周面与齿轮箱22a的内周面之间，沿着该轴承保持器149a的径向方向设置螺旋弹簧186。关于其它结构及作用，由于和前述图30所示的实施例9及图31所示的实施例10的结构同样，所以，对于同等的部分赋予相同的标号，省略其重复说明。

实施例14

其次，图34表示本发明的实施例14。在本实施例的情况下，在前述图31所示的实施例10的结构中，将电动机31的旋转轴32a的一个端部(图36的右端部)与蜗杆轴29a的基端部(图36的左端部)，经由弹性材料制造的结合环207，以阻止其相互相对旋转的状态连结起来。该结合环207，如图37所详细表示的，利用如橡胶那样的弹性体等弹性材料，制成圆筒状，在圆周方向的等间隔的多个部位处(在图中所示的情况下，8个部位处)，形成沿着轴向方向贯通的截面大致为三角形的通孔208。

另外，在上述蜗杆轴29a的基端面(图36所左端面)的靠近外径的部分，和靠近上述旋转轴32a的一个端面(图36的右端面)的外径部分的圆周方向的多个部位处(在图中所示的例子的情况下，4个部位)，在与设置在上述结合环207上的通孔208中的每隔一个通孔对准的位置上，分别设置沿轴向方向突出的突出部209a、209b。这些各个突出部209a、209b，分别没有晃动地自由地内嵌在设于上述结合环207上的各个通孔208内。并且，通过将设于上述蜗杆轴29a上的各个突出部209a以及设于上述旋转轴32a上的各个突出部299b，从上述结合环207的轴向方向的两侧沿着圆周方向交替地、没有晃动地内嵌到上述各个通孔208内，经由上述结合环207将上述蜗杆轴29a和旋转轴49a连结起来。另外，在本实施例的情况下，在设于上述蜗杆轴29a的基端面中心部的凹孔210的底面与上述旋转轴32a的一个端面中心部之间，设置螺旋弹簧186，赋予上述蜗杆轴29a沿着离开该旋转轴32a的方向的弹力。

在这样的本实施例的情况下，经由连结环207将上述蜗杆轴29a和旋转轴32a连结起来。因此，在这些旋转轴32a与蜗杆轴29a之间，很难传递振动。关于其它结构及作用，由于和前述图31所示的实施例10的情况同样，所以，对于同等的部分赋予相同的标号，省略其重复说明。

另外，图示省略，与本实施例的情况不同，在设于上述结合环207上的各个通孔208的形成位置上，代替各个通孔208，也可以沿着圆周方向交替地分别设置各为多个的第一、第二凹部。在这种情况下，可以将这些各个第一、第二凹部的底部，作为相对于上述结合环207的轴向方向而言的相反侧。并且，通过将设置在蜗杆轴的基端面上的各个突出部209a，和设置在上述旋转轴32a的一个端面上的各个突出部209b，分别内嵌到上述各个第一、第二凹部内，经由上述结合环207将上述蜗杆轴29a和旋转轴32a连结起来。

另外，在上述实施例5～14中，也可以在支承可自由旋转地支承蜗杆轴29、29a的靠近两端部分的第三、第四球支承36、37中的至少一个球轴承36(或者37)的轴承保持器149、149a与齿轮箱22a之间，填充润滑脂。在采用这种结构的情况下，在上述蜗杆轴29、29a与蜗轮28之间传递驱动力时，在由于从该蜗轮28向该蜗杆轴29、29a施加的反作用力，该蜗杆轴29、29a产生离开该蜗轮28的倾向的情况下，不容易使上述轴承保持器149、149a进行摆动位移。而且，当上述驱动力增大，上述反作用力变大时，具有上述蜗杆轴29、29a离开上述蜗轮28的速度变大的倾向，但是，在这种情况下，润滑脂的粘性也增大。因此，可以抑制上述轴承保持器149、149a的摆动位移，可以很容易防止上述蜗杆轴29、29a的蜗杆20与蜗轮28的齿面彼此分离。

另外，在上述实施例5～14中，可以利用镁合金制造用于支承可自由旋转支承靠近蜗杆轴29、29a的两端的部分的第三、第四球支承36、37中的至少其中的一个球轴承36(或者37)轴承保持器149、149a。在采用这种结构的情况下，由于可以利用上述轴承保持器149、149a很容易地吸收由于上述蜗杆轴29、29a的蜗杆20与蜗轮28的齿面彼此碰撞发生在蜗杆轴29、29a上的振动，所以，该振动很难传递到齿轮箱22a上。

另外，在上述情况下，使固定到小齿轮轴10(参照图5、46)的端部上的小齿轮11与齿条19(参照图46)直接啮合，但本发明并不局限于这种结构。例如，也可以将装有所谓车速随动可变齿轮速比机构(VGS)的结构与上述实施例5～14的结构组合起来，其中所述车速随动可变齿轮速比机构(VGS)，将设置在小齿轮轴的下端部上的销，在与该小齿轮轴分开设置的小齿轮的长孔内，可以沿着该长孔的长度方向自由位移地配合，同时，使该小齿轮与齿条啮合，根据车速使齿条的位移量相对于转向轴的旋转角度之比进行变化。

另外，本发明并不局限于将电动机31设置在转向轴2的周围的结构。例如，如图38所示，也可以将电动机31设置在与齿条12啮合的小齿轮11(参照图5、46)的周边部。并且，在这种图38所示的结构的情况下，将构成蜗轮减速器16a的蜗轮固定到上述小齿轮或者支承在该小齿轮上的构件的一部分上。在这种图38所示的结构的情况下，也可以不将转矩传感器3(参照图46)设置在转向轴2的周围，而是设置在上述小齿轮11的周边部。利用这种图38所示的结构，也可以实施本发明。

进而，如图39所示，也可以在齿条12的一部分上，在啮合到离开与小齿轮11的配合部的位置上的副小齿轮211的周边部，设置电动机31。在这种图39所示的结构的情况下，使固定到该副小齿轮211上的蜗轮和蜗杆轴29(29a)啮合。在这种图39所示的结构的情况下，也可以将转矩传感器3(参照图46)设置在上述小齿轮11的周边部。另外，在图39所示的结构的情况下，在中间轴8的中间部，设置缓冲装置212，用于防止从地面经由车轮传递到上述小齿轮11上的振动，被传递方向盘1上。例如，该缓冲装置212，通过将内轴和外轴组合成望远镜状，同时，将弹性材料结合到这两个轴的端部周面之间构成。利用这种图39所示的结构，也可以实施本发明。

实施例15

其次，图40～45表示本发明的实施例15。本实施例的电动式动力转向装置，包括：作为将方向盘1固定到后端部(参照图1、46等)的辅助轴的转向轴2(参照图1、46等)，可将该转向轴2自由插入贯通的轴向柱15(参照图1、46等)，赋予该转向轴2以辅助转矩用的蜗轮减速器16b，设置在该转向轴2的前端侧的小齿轮11(参照46)，与该小齿轮11或者支承在该小齿轮11上的构件啮合的齿条(参照46)，转矩传感器3(参照46)，电动机31，控制器6(参照46)。

上述蜗轮减速器16b，包括；可自由外嵌固定到构成上述转向轴2的内轴18(参照图1等)的一部分上的蜗轮28，蜗杆轴29，受扭螺旋弹簧30a，预负荷垫213a。

另外，上述转矩传感器3，设置在上述转向轴2的中间部的周围，检测出从上述方向盘1施加到该转向轴2上的转矩的方向和大小，将表示检测值的信号(检测信号)送往控制器6。并且，该控制器6根据该检测信号，送出驱动上述电动机31用的信号，使之发生沿着规定的方向的规定的大小的辅助转矩。

另外，上述蜗轮28和蜗杆轴29设置在齿轮箱22的内侧，使该蜗轮28与设置在该蜗杆轴29的中间部的蜗杆27啮合。另外，利用使设置在该蜗杆轴29的基端部(图40的左端部)的内周面上的阴花键部50与设置在构成上述电动机31的旋转轴32的前端部的阳花键部51花键配合构成的花键配合部33，将上述两个轴29、32的端部彼此连结起来。根据这种结构，上述蜗杆轴29和上述旋转轴32一起旋转。

另外，利用作为第一轴承的第三球轴承36，将上述蜗杆轴29的基端部可自由旋转地支承在上述齿轮箱22的内侧。另外，将构成该第三球轴承36的内环52，在靠近上述蜗杆轴29的基端部分的外周面上，外嵌到相对于轴向方向与上述花键配合部33一致的部分上。并且，使该花键配合部33的轴向方向中央位置与上述第三球轴承36的轴向方向中央位置基本上一致。另外，通过在上述内环52的内周面与上述蜗杆轴29的外周面之间，设置微小的间隙，上述蜗杆轴29能够在规定的范围内相对于上述第三球轴承36倾斜。另外，在上述内环52的轴向方向的两个端面，与凸缘部53的侧面以及凸缘部214的侧面之间，分别设置弹性环215，其中，所述凸缘部53设置在靠近上述蜗杆轴29的基端部分外周面上，所述凸缘部214，设置在螺纹配合固定到设于该蜗杆轴29的基端部上的阳螺纹部54上的螺母55的外周面上。并且，在上述各个凸缘部53、214的侧面彼此之间，弹性地夹持上述内环52。根据这种结构，可以在沿轴向方向的规定的范围内弹性位移地相对于上述第三球轴承36支承上述蜗杆轴29。另外，优选地，作为上述第三球轴承36，使用4点接触型的球轴承。

另一方面，利用作为第二轴承的第四球轴承37，将上述蜗杆轴29的前端部(图40、41的右端部)，可自由旋转地支承在上述齿轮箱22的内侧。为此，在本实施例的情况下，将作为缓冲构件的轴承保持器216内嵌固定到设于上述齿轮箱22上的凹孔72内。该轴承保持器216，如图41～45详细地表示的，分别是将合成树脂制造的一对轴承保持器元件217组合成一个整体构成的，将大直径圆筒部218和小直径圆筒部219相互同心地连结构成。在其中的大直径圆筒部218的内周面的直径方向相反侧的两个位置上，设置相互平行的一对平面部234(图43)。另外，在该大直径圆筒部218的、与上述小直径圆筒部219相反侧的端部(图40、41的左端部，图44的深处的端部)的内周面上，在与上述各个平面部234、234相差90的相位的位置上，分别以向内径侧突出的状态形成一对内向凸缘部220a、220b。并且，令这些内向凸缘部220a、220b的内侧面与上述小直径圆筒部219的内侧面(图40、41的左侧面)之间的间隔，与构成上述第四球轴承37的外环60的轴向方向的尺寸基本上相同。另外，令在上述大直径圆筒部218的内周面上离开各个平面部234的部分的内径，稍大于该外环60的外径。另一方面，令上述各个平面部234彼此之间的间隔d₂₃₄，与该外环60的外径大致相同。根据这种结构，在将该外环60内嵌支承在上述大直径圆筒部218上的状态下，阻止该外环60向轴向方向的位移，另一方面，在该外环60的径向方向上，只在沿着上述各个平面部234的方向的(直到外环60的外周面碰到大直径圆筒部218的内周面的)规定的范围内，能够进行位移。即，上述外环60沿着图43、44的左右方向的位移被阻止，进而，在上述大直径圆筒部218的外周面的轴向方向中间部，遍及整个圆周，形成固定槽221。这种轴承保持器216，通过使上述一对轴承保持器元件217的圆周方向的两个端面彼此对接构成，其中，所述轴承保持器元件217，具有通过利用包含中心轴在内的假想平面将该轴承保持器216分割为二获得的形状。

进而，在构成上述小直径圆筒部219用的设置在上述各个轴承保持器元件217上的半圆筒部223的圆周方向的中央部，分别设置与上述各个平面部234平行的平板部233。并且，在这些平板部233的中间部上，分别以其一端在上述各个平板部部233的端面上开口的状态形成贯通径向方向的切口部222a、222b(图42、44、45)。上述各个切口部222a、222b，用于固定后面描述的受扭螺旋弹簧30a的两个端部，如图45(a)(b)所详细表示的，具有相互不同的形状。即，这些各切口222a、222b，从上述各个平板部233的前端面一直到深部端为止的长度，相互不同。另外，在上述各个切口222a、222b的深部端，设置所述各个切口222a、222b彼此沿相同方向弯曲的弯曲部235。在使上述各个轴承保持器元件217组合、构成上述轴承保持器216的状态下，上述各个切口222a、222b，存在于该轴承保持器216的基本上径向方向相反侧的两个位置上。

并且，如图43所示，在将上述第四球轴承37组装起来的状态下，以利用上述轴承保持器216的大直径圆筒部218与内向凸缘部220a、220b和小直径圆筒部219(图41)覆盖构成该第四球轴承37的外环60的轴向方向的两个侧面与外周面的整个部分的方式，使上述一对轴承保持器元件217的圆周方向的两个端面彼此对接，形成上述轴承保持器216。并且，在这种状态下，将由如橡胶这样的弹性体等构成的弹性环224固定到上述固定槽221上。另外，在构成上述第四球轴承37的内环65的内径侧，内嵌允许蜗杆轴29沿轴向方向滑动用的衬套225。

另外，在构成上述轴承保持器216的小直径圆筒部219的内侧，配置预负荷垫213a。该预负荷垫213a，如图43详细地表示的，通过将混入固体润滑剂的合成树脂注塑成形等，制成大致的圆筒状，在该预负荷垫213a的两个端部的外周面上，分别以遍及整个圆周向外径侧突出的状态形成固定突出部230。另外，在该预负荷垫213a的中心部，将设于靠近蜗杆轴29的前端部上的小直径部68，没有晃动地自由地插入以贯通轴向方向的状态设置的通孔231的内侧。该通孔231的内周面，具有作为支承该小直径部68的滑动轴承的功能。另外，在该通孔231中，在上述蜗杆轴29的基端侧端部内周面上，设置越靠近开端直径越大的锥面232。

并且，将作为弹性体的上述受扭螺旋弹簧30a的主体部分(螺旋部分)外嵌在上述预负荷垫231a的周围的状态下，将该预负荷垫213a配置在构成上述轴承保持器216的小直径圆筒部219的内侧。另外，令在该小直径圆筒部219的内周面上，与各个平板部233对向的部分彼此的间隔d₂₃₃，比设置在上述预负荷垫213a上的各个固定突出部230的外径稍大。在这种状态下，该预负荷垫213a，在该小直径圆筒部219的内侧，上述各个固定突出部230的外周缘，能够进行一直碰到该小直径圆筒部219的内周面的位移。进而，将在上述受扭螺旋弹簧30a的两个端部、在径向方向相反侧的两个位置上、以向外径侧弯曲的状态设置的一对固定部73a，固定到形成在构成上述小直径圆筒部219的平板部233上的一对切口222a、222b上。另外，在将上述受扭螺旋弹簧30a固定到所述各个切口222a、222b上的状态下，使该受扭螺旋弹簧30a的主体部分的中心位置，偏向上述各个轴承保持器元件217的圆周方向的一端侧(图40～44的上端侧)。另外，设置在上述各切口222a、222b上的弯曲部235，具有防止上述各个固定部73a、73b从上述各个切口部222a、222b脱落的功能。

并且，这样，在将上述轴承保持器216和前述第四球轴承37和上述预负荷垫213a和受扭螺旋弹簧30a组合起来的状态下，将该轴承保持器216内嵌固定到设于前述齿轮箱22上的凹孔72(图40、41)内。即，将上述轴承保持器216的大直径圆筒部218内嵌固定到构成该通孔72的开口端侧的大直径圆筒部226上，同时，将上述弹性环224，弹性地压缩到该凹孔72的大直径圆筒部226的内周面与上述固定槽221的底面之间。另外，在构成上述凹孔72的底面侧的小直径圆筒部227的内周面与上述轴承保持器216的小直径圆筒部219的外周面之间，形成大致圆环状的间隙228。在这种状态下，上述第四球轴承37的外周面及轴向方向的两个侧面的一部分，被上述轴承保持器216覆盖，阻止上述第四球轴承37相对于该轴承保持器216沿轴向方向的位移，同时，允许该第四球轴承37在径向方向相对于该轴承保持器216沿着各平面部234在规定的范围内位移。

另外，这样，将设于靠近上述蜗杆轴29的前端部分的大直径部63，松弛地插入贯通衬套225的内侧，其中，所述衬套225内嵌到经由轴承保持器216支承在齿轮箱22中的第四球轴承37上。并且，大直径部63能够相对于该衬套225沿轴向方向位移。与此同时，将设置在上述蜗杆轴29的前端部上的小直径部68，没有晃动地插入到设于上述预负荷垫213a上的通孔231内。根据这种结构，从上述受扭螺旋弹簧30a经由该预负荷垫213a，向该蜗杆轴29的前端部上，赋予指向蜗轮28的方向的弹力。即，在将上述蜗杆轴29的前端部插入到设于该预负荷垫231a上的通孔231内之前的状态下，该通孔231的中心轴，相对于上述轴承保持器216及凹孔72的中心轴，偏向一侧(图40～42的上侧)。并且，伴随着将上述蜗杆轴29的前端部插入到该通孔231的内侧，上述受扭螺旋弹簧30a的直径，被上述预负荷垫213a的外周面弹性地扩展。并且，通过该受扭螺旋弹簧30a变成向卷绕的(缩小直径)的方向弹性复位的倾向，从该受扭螺旋弹簧30a经由上述预负荷垫213a赋予上述蜗杆轴29的前端部以指向蜗轮28的方向的弹力。根据这种结构，将该蜗杆轴28外嵌固定的前述内轴18，与上述蜗杆轴29的中心轴彼此间的距离弹性地收缩。其结果是，上述蜗杆轴29的蜗杆27与上述蜗轮28的齿面彼此以赋予预负荷的状态接触。

另外，在本实施例的情况下，使构成上述轴承保持器216的上述各个轴承保持器元件217的圆周方向的两端对接面的平面方向(图40、41的与纸面平行的面的方向)与利用受扭螺旋弹簧30a赋予上述蜗杆轴29以弹力的方向一致。另外，与本实施例的情况不同，也可以不使上述各个轴承保持器元件217的圆周方向的两个端面碰到，在所述两个端面彼此之间形成间隙。另外，在这样构成的情况下，优选地，使通过该间隙部分的假想平面与赋予上述弹力的方向一致。

如上所述，在本实施例的蜗轮减速器及装有该减速器的电动式动力转向装置的情况下，利用受扭螺旋弹簧30a，经由预负荷垫213a赋予蜗杆轴29的前端部以指向蜗轮28的方向的弹力。因此，利用廉价的结构，可以赋予所述蜗轮28与蜗杆轴29的蜗杆27的啮合部以预负荷，可以抑制在该啮合部的打齿音。而且，在本实施例的情况下，尽管从蜗轮28向蜗杆轴29施加轴向方向的力，但仍然可以很容易地将赋予上述啮合部的预负荷稳定地维持在有限的狭窄的范围内。因此，可以有效地抑制在该啮合部打齿音的发生。

即，在本实施例的情况下，允许蜗杆轴29沿轴向方向相对于赋予上述蜗杆轴29以弹力用预负荷垫213a及支承该蜗杆轴29的前端部用的第四球轴承37进行位移。因此，在电动机31驱动时，即使在从蜗轮28向该蜗杆轴29上施加打轴向方向的反作用力的情况下，上述预负荷垫213a及第四球轴承37，也不会由于该反作用力沿着该蜗杆轴29的轴向方向用力地压迫到其它的构件上。从而，通过利用受扭螺旋弹簧30a经由上述预负荷垫213a赋予该蜗杆轴29以弹力，可以防止赋予上述蜗轮28与蜗杆轴29的蜗杆27的啮合部的预负荷因上述反作用力的影响产生大的变动。其结果是，可以很容易将该预负荷长时间稳定地维持在有限的狭窄的范围内，可以有效地抑制在上述啮合部的打齿音的发生。

另外，由于利用合成树脂制成限制上述第四球轴承37的位移的轴承保持器216，所以，可以缩小作用在所述第四球轴承37与轴承保持器216之间的摩擦力，可以很容易令第四球轴承37沿径向方向位移。

因此，可以更有效地抑制在上述啮合部的打齿音的发生。另外，利用上述轴承保持器216将该第四球轴承37的外周面及轴向方向的两个侧面的一部分覆盖，限制上述第四球轴承37相对于该轴承保持器216沿轴向方向的位移。因此，不会将上述蜗杆轴29沿轴向方向压紧到该第四球轴承37上，可以很容易抑制该打球轴承37的晃动。

另外，在本实施例的情况下，阻止该第四球轴承37相对于上述轴承保持器216沿轴向方向的位移，同时，允许该第四球轴承37相对于该轴承保持器216沿径向方向的规定方向位移。因此，在上述蜗杆轴29与第四球轴承37一面沿轴向方向相对位移，该蜗杆轴29一面摆动位移的情况下，可以很容易缩小该蜗杆轴29的外周面与上述第四球轴承37的内环65的内周面之间的滑动摩擦，可以很容易顺滑地进行该摆动位移。其结果是，缩小整体的摩擦损失，可以很容易地赋予上述啮合部以最佳的预负荷。

进而，在本实施例的情况下，由于在上述轴承保持器216与齿轮箱22之间，设置弹性环224，所以，可以很容易抑制该轴承保持器216相对于该齿轮箱22的晃动。因此，可以很容易进行各部分的尺寸控制，同时，可以很容易将上述啮合部的啮合保持在最佳的状态。进而，在将上述轴承保持器216装配到上述齿轮箱22内时，可以在该齿轮箱22的凹孔72的内周面与该轴承保持器216的固定槽221的底面之间，弹性地压缩上述弹性环224。因此，可以一面防止该轴承保持器216从上述凹孔72内脱落一面进行上述轴承保持器216的装配作业，可以很容易地进行该轴承保持器216的装配作业。

另外，在本实施例的情况下，由一对轴承保持器元件217构成上述轴承保持器216，其中，所述轴承保持器元件217，具有利用包含该轴承保持器216的中心轴的假想平面将上述轴承保持器分割为二获得的形状。因此，可以使为了获得该轴承保持器216所进行的各个轴承保持器元件217的成形作业更加容易，同时，更容易进行将第四球轴承37组装到该轴承保持器216的内侧的作业。进而，使上述各个轴承保持器元件217的圆周方向两端的对接面的平面方向与利用受扭螺旋弹簧30a赋予蜗杆轴29的弹力的方向一致。因此，在该蜗杆轴29摆动位移的情况下，第四球轴承37的径向方向的位移不容易受到上述轴承保持器216的妨碍，可以更容易进行该蜗杆轴29的摆动位移。

进而，在本实施例的情况下，在上述预负荷垫213a的轴向方向的两个端部的外周面上，设置向外侧突出的固定突出部230。因此，可以防止受扭螺旋弹簧30a从该预负荷垫213的外周面上脱落，同时，可以限制该受扭螺旋弹簧30a相对于该预负荷垫213轴向方向的位移。关于其它结构及作用，由于和前述图1～9所示的实施例的情况同样，所以，对于同等的部分赋予相同的标号，省略其说明及图示。

另外，与本实施例的情况不同，也可以不必通过将作为单独的构件的轴承保持器元件217对接构成上述轴承保持器216，而是利用单一的构件构成该轴承保持器，同时，在该单一构件的圆周方向的一部分上，设置遍及轴向方向的整个长度的切口。在这样构成的情况下，可以弹性地扩大上述轴承保持器216的直径，可以很容易进行将第四球轴承37以限制该第四球轴承37沿轴向方向位移的方式组装到该轴承保持器216的内侧的作业。另外，利用上述轴承保持器216，很容易吸收设置在该轴承保持器216的周围的部件的尺寸误差及组装误差。另外，在周围温度变化的情况下，也可以吸收设置在该轴承保持器216上的切口部分的尺寸变化，可以抑制该轴承保持器216的切口以外的尺寸变化。

另外，可以在上述轴承保持器216与第四球轴承37之间，设置弹性构件。在这种结构的情况下，可以很容易抑制上述第四球轴承37相对于该轴承保持器216的晃动。因此，可以很容易进行各部分的尺寸控制，同时，可以很容易将在上述啮合部的啮合维持在最佳的状态。进而，一面将上述弹性构件压缩到该轴承保持器216与该第四球轴承37之间，一面进行将上述第四球轴承37组装到上述轴承保持器216上的作业。因此，在进行上述作业时，可以防止该第四球轴承37从该轴承保持器216内脱落，很容易进行该第四球轴承37的组装作业。

另外，在上述实施例15的情况下，对于使固定到小齿轮轴10(参照图1、44)的端部上的小齿轮11和齿条12(参照图44)直接啮合的情况进行了说明。但是，本发明并不局限于这种结构。例如，也可以将装有所谓车速随动可变齿轮速比机构(VGS)的结构与本实施例的结构组合起来，其中所述车速随动可变齿轮速比机构(VGS)，将设置在小齿轮轴的下端部上的销，在与该小齿轮轴分开设置的小齿轮的长孔内，可以沿着该长孔的长度方向自由位移地配合，同时，使该小齿轮与齿条啮合，根据车速使齿条的位移量相对于转向轴的旋转角度之比进行变化。

另外，本发明并不局限于将电动机设置在转向轴2的周围的结构。例如，如前述图15所示，利用将电动机31设置在与齿条12啮合的小齿轮11(参照图44)的周边部的结构，也可以实施本发明。在这种如图15所示的结构的情况下，将构成蜗轮减速器16的蜗轮固定到上述小齿轮11或者支承在该小齿轮11上的构件的一部分上。在这种图15所示的结构的情况下，也可以不将转矩传感器3(参照图44)设置在转向轴2的周围，而是设置在小齿轮11的周边部。

另外，如前述图16所示，利用在齿条12的一部分上，在啮合到离开小齿轮11的配合部的位置上的副小齿轮75的周边部设置电动机31的结构，也可以实施本发明。在这种图16所示的结构的情况下，使固定到该副小齿轮75上的蜗轮与蜗杆轴29啮合。在这种图16所示的结构的情况下，也可以将转矩传感器3(参照图44)设置在上述小齿轮11的周边部。另外，在图44所示的结构的情况下，在中间轴8的中间部上，设置缓冲装置76，用于防止从地面经由车轮传递到上述小齿轮11上的振动传递给方向盘1。例如，该缓冲装置76，通过将内轴和外轴组合成望远镜状，同时，将弹性材料结合到所述两个轴的端部周面之间构成。

这样，本发明的辅助轴，可以是转向轴、小齿轮、在离开该小齿轮的位置处啮合到齿条上的副小齿轮中的任何一个构件等。

另外，本发明并不局限于利用电刷48和转换器46(参照图2、3)构成切换送往形成电动机31的线圈45的励磁电流的方向用的转子相位检测器的情况。例如，也可以如图17所示，利用固定到旋转轴32上的永磁铁制的编码器78和霍尔集成电路77构成转子相位检测器，将电动机31制成所谓无刷结构。另外，在前述图17所示的结构的情况下，利用固定到外壳23的内周面上的叠层钢板制的铁心82和卷绕到该铁心82的多个部位处的线圈83构成定子39a，同时，利用固定在上述旋转轴32的中间部外周面上的永磁铁84构成转子38a。另外，在采用这种结构的情况下，也可以通过设置控制送往上述定子39a的电流的大小的增减的矢量控制装置，切换该定子39a的磁力。

进而，在上述实施例15的情况下，对于将蜗轮减速器装入到电动式动力转向装置中的情况进行了说明。但是，本发明的蜗轮减速器，并不局限于用于这种用途，也可以装入到安装在电动床、电动桌子、电动椅子、升降机等各种机械装置中的线性执行机构中使用。例如，在将蜗轮减速器装入到这种电动式线性执行机构中的情况下，在用该蜗轮减速器将电动机的旋转减速之后，提取到旋转轴上，经由滚珠丝杠等使设置在该旋转轴的周围的输出轴伸缩。本发明也可以适用于这种装入到电动式线性执行机构中的蜗轮减速器。

Claims (27)

1.一种蜗轮减速器，包括蜗轮，蜗杆轴，弹性体，该弹性体赋予该蜗杆轴以指向该蜗轮方向的弹力；

上述弹性体经由预负荷垫赋予上述蜗杆轴以指向上述蜗轮方向的弹力，该蜗轮可自由地固定到辅助轴上，上述蜗杆轴，借助一对轴承将靠近其两端的部分支承在齿轮箱的内侧，同时，设置在该蜗杆轴中间部的蜗杆与上述蜗轮啮合，上述预负荷垫，利用设置在上述齿轮箱或者固定在该齿轮箱上的构件的导向面，限制其相对于规定方向的位移，并且，通过由上述弹性体的弹力引起的上述预负荷垫本身的弹性变形，消除或者缩小其与上述导向面的间隙。

2.一种蜗轮减速器，包括蜗轮，蜗杆轴，弹性体，该弹性体赋予该蜗杆轴以指向该蜗轮方向的弹力；上述弹性体经由预负荷垫赋予上述蜗杆轴以指向上述蜗轮方向的弹力，该蜗轮可自由地固定到辅助轴上，上述蜗杆轴，借助一对轴承将靠近其两端的部分支承在齿轮箱的内侧，同时，设置在该蜗杆轴中间部的蜗杆与上述蜗轮啮合，上述预负荷垫由一对元件构成，利用设置在上述齿轮箱或者固定在该齿轮箱上的构件的导向面，限制其相对于规定的方向的位移，并且，通过借助上述弹性体的弹力使上述一对元件向相互远离的方向位移，消除或者缩小其与上述导向面之间的间隙。

3.如权利要求1或2所述的蜗轮减速器，其特征在于，预负荷垫可以沿着导向面位移的方向，相对于包含蜗杆轴的中心轴、设置在该蜗杆轴上的蜗杆与蜗轮的啮合部在内的假想平面倾斜。

4.如权利要求1或2所述的蜗轮减速器，其特征在于，弹性体是弹力赋予机构，蜗杆轴，相对于齿轮箱被可旋转及摆动位移地支承，同时，设置在中间部的蜗杆与蜗轮啮合，在从该蜗杆轴的中心轴上向上述蜗轮侧偏移的位置处，与该蜗轮的中心轴平行地设置上述蜗杆轴的摆动中心轴。

5.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，将通过与蜗杆轴的中心轴平行的直线上的1个点、并且与该蜗轮的中心轴平行的轴，作为上述蜗杆轴的摆动中心轴，其中，所述直线包含上述蜗杆轴的蜗杆与上述蜗轮的节圆的交点。

6.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，相对于齿轮箱可摆动位移地支承轴承保持器，所述轴承保持器用于支承可自由旋转地支承蜗杆轴的靠近两端的部分的一对轴承中的至少一个轴承。

7.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，相对于蜗杆轴的轴向方向，在可自由旋转地支承该蜗杆轴的靠近两端部分的一对轴承中的电动机侧的轴承和该蜗杆轴的蜗杆及蜗轮的啮合部之间，设置该蜗杆轴的摆动中心轴。

8.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，相对于蜗杆轴的蜗杆及蜗轮的啮合部，在该蜗杆轴的摆动中心轴的相反侧，设置用于赋予该蜗杆轴以指向该蜗轮方向的弹力的弹力赋予机构。

9.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，将用于支承可自由旋转地支承蜗杆轴的靠近一端的部分的轴承保持器，可通过摆动轴摆动位移地支承在上述齿轮箱中，在所述齿轮箱和摆动轴之间、或者在所述轴承保持器和摆动轴之间，设置弹性材料。

10.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，将用于支承可自由旋转地支承蜗杆轴的靠近一端的部分的轴承的轴承保持器，可通过摆动轴进行摆动位移地支承在上述齿轮箱中，在所述齿轮箱和摆动轴之间、或者在所述轴承保持器和摆动轴之间，设置至少一部分是弹性材料的弹性环，同时，使得与上述蜗杆轴的摆动中心轴的径向方向相关的上述弹性环的刚性在圆周方向上不同。

11.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，在蜗杆轴与电动机的旋转轴之间，设置用于赋予该蜗杆轴以指向蜗轮方向的弹力的弹力赋予机构。

12.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，在轴承保持器与齿轮箱之间，设置赋予该蜗杆轴以指向蜗轮方向的弹力用的弹力赋予机构，其中，所述轴承保持器，用于支承可自由旋转地支承上述蜗杆轴的靠近两端的部分的一对轴承中的至少一个轴承。

13.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，通过在支承靠近蜗杆轴两端的部分的一对轴承中的远离上述蜗杆轴的摆动中心轴的一个轴承与齿轮箱之间设置弹性材料，可以使上述蜗杆轴相对于该齿轮箱摆动位移。

14.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，通过在支承蜗杆轴的靠近两端的部分的一对轴承中的远离摆动中心轴的一个轴承与齿轮箱之间设置至少一部分是弹性材料制造的第二弹性环，可以使上述蜗杆轴相对于该齿轮箱摆动位移，同时，使该第二弹性环的刚性中相对于该蜗杆轴的摆动位移方向的刚性和相对于其它方向的刚性不同。

15.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，经由弹性材料连结电动机的旋转轴与蜗杆轴。

16.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，在轴承保持器与齿轮箱之间填充润滑脂，其中，所述轴承保持器用于支承可自由旋转地支承蜗杆轴的靠近两端的部分的一对轴承中的至少一个轴承。

17.如权利要求4所述的蜗轮减速器，其特征在于，支承可自由旋转地支承蜗杆轴的靠近两端的部分的一对轴承中的至少一个轴承用的轴承保持器，是用镁合金制造的。

18.如权利要求13所述的蜗轮减速器，其特征在于，在设于一个轴承与齿轮箱之间的弹性材料或第二弹性环上，设置限制蜗杆轴的摆动位移用的止动部。

19.如权利要求14所述的蜗轮减速器，其特征在于，在设于一个轴承与齿轮箱之间的弹性材料或第二弹性环上，设置限制蜗杆轴的摆动位移用的止动部。

20.一种蜗轮减速器，包括蜗轮，蜗杆轴，弹性体，该弹性体赋予该蜗杆轴以指向该蜗轮方向的弹力；其特征在于，上述弹性体经由预负荷垫赋予上述蜗杆轴以指向上述蜗轮的方向的弹力，该蜗轮自由地固定到辅助轴上，上述蜗杆轴，利用第一轴承将其靠近一端的部分支承在齿轮箱的内侧，利用第二轴承将其靠近另一端的部分支承在齿轮箱的内侧，同时，设置在中间部的蜗杆与上述蜗轮啮合，并且，能够以上述第一轴承为中心进行摆动，上述第二轴承，由固定到上述齿轮箱上的合成树脂制的缓冲构件覆盖其外周面及轴向方向的两个侧面的至少一部分，限制该第二轴承相对于该缓冲构件沿轴向方向的位移，允许上述蜗杆轴相对于上述预负荷垫及第二轴承的轴向方向的位移。

21.如权利要求20所述的蜗轮减速器，其特征在于，缓冲构件沿着圆周方向的一部分遍及轴向方向的整个长度设置切口。

22.如权利要求20所述的蜗轮减速器，其特征在于，第二轴承相对于缓冲构件在该第二轴承的轴向方向的位移被阻止，同时，允许该第二轴承相对于该缓冲构件沿着该第二轴承的径向方向位移。

23.如权利要求20所述的蜗轮减速器，其特征在于，在缓冲构件与齿轮箱之间，或者在该缓冲构件与第二轴承之间，设置弹性构件。

24.如权利要求20所述的蜗轮减速器，其特征在于，缓冲构件由一对元件构成，所述一对元件具有由包含该缓冲构件的中心轴的假想平面一分为二获得的形状。

25.如权利要求24所述的蜗轮减速器，其特征在于，令使一对元件彼此对接的面的平面方向与由弹性体赋予蜗杆轴弹力的方向一致。

26.一种电动式动力转向装置，包括：在后端部设置方向盘的转向轴、设置在该转向轴的前端侧的小齿轮、与该小齿轮或者支承在该小齿轮上的构件啮合的齿条、根据权利要求1～3及权利要求20～25中任何一项所述的蜗轮减速器、旋转驱动蜗杆轴用的电动机、检测施加到上述转向轴或者小齿轮上的转矩的方向和大小用的转矩传感器、根据从该转矩传感器输入的信号控制上述电动机的驱动状态用的控制器，辅助轴是上述转向轴、上述小齿轮、在远离该小齿轮的位置啮合到上述齿条上的副小齿轮中的任何一个构件。

27.一种电动式动力转向装置，包括：在后端部设置方向盘的转向轴、设置在该转向轴的前端侧的小齿轮、与该小齿轮或者支承在该小齿轮上的构件啮合的齿条、根据权利要求4～19中任何一项所述的蜗轮减速器、旋转驱动蜗杆轴用的电动机、检测施加到上述转向轴或者小齿轮上的转矩的方向和大小用的转矩传感器、根据从该转矩传感器输入的信号控制上述电动机的驱动状态用的控制器，将蜗轮固定到上述转向轴、上述小齿轮、或者在离开该小齿轮的位置啮合到上述齿条上的副小齿轮中任何一个构件上。

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