JP2014025553A - アクチュエータユニット及びこれを備えた車両用操舵装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォーム軸の円滑な軸方向移動を可能としつつ、ウォーム軸が停止する際の移動速度の急変を好適に抑制できるアクチュエータユニット及びこれを備えた車両用操舵装置を提供する。
【解決手段】ハウジング３１に固定された第１の軸受３７の両側に、ウォーム軸２４の大径部４５又はフランジボス５２の嵌合部５２ａと軸方向において対向するとともにこれらの間に隙間Ｓ１を介在させて配置されるストッパ６２、及びストッパ６２との間に弾性体６３を挟み込むとともにウォーム軸２４の軸方向移動によって弾性体６３を圧縮するプレート６４を有するダンパ６１をそれぞれ設けた。そして、ストッパ６２を弾性体６３よりも弾性係数の高い金属材料により構成するとともに、ストッパ６２の内周面６２ａにウォーム軸２４の周方向に延びる周溝６５を形成した。
【選択図】図３

Description

本発明は、アクチュエータユニット及びこれを備えた車両用操舵装置に関する。

従来、モータの回転をウォーム軸及びウォームホイールを噛合してなるウォーム減速機により減速して出力するアクチュエータユニットがある。こうしたアクチュエータユニットは、例えば車両用操舵装置において運転者のステアリング操作を補助するためのアシスト力を発生させる操舵力補助装置として用いられている。

ところで、上記のようなアクチュエータユニットが設けられた車両用操舵装置では、ウォーム減速機のバックラッシュに起因して、例えば操舵方向の切り替え時に歯打ち音が発生することがある。そこで、この種のアクチュエータユニットには、ウォーム軸の一端をモータ軸に対して傾動可能に連結するとともに、その他端を付勢してウォームホイールに近接するように該ウォーム軸を傾動させることにより、バックラッシュを除去するようにしたものがある（例えば、特許文献１）。

ここで、特許文献１の構成において、アシスト力が付与されない微小な範囲で操舵を行う際には、ウォーム軸がモータにより駆動されないため、運転者の操舵により回転するウォームホイールによってウォーム軸を回転させることになる。そのため、運転者は、操舵開始時において、ウォーム軸とウォームホイールとの間に作用する摩擦力（静止摩擦力）を超えるトルクを付与しなければ操舵することができず、これが所謂引っ掛かり感となることで微小操舵時における操舵フィーリングの低下を招く虞がある。

この点を踏まえ、近年では、ハウジング内においてウォーム軸をその軸方向に移動可能に支持した車両用操舵装置が提案されている（例えば、特許文献２）。この車両用操舵装置では、ウォーム軸が軸方向に移動することで、該ウォーム軸を回転させることなくウォームホイールが回転するようになるため、引っ掛かり感を低減することが可能になる。

また、特許文献２の構成では、図７に示すように、ウォーム軸８１の一端部８１ａを回転可能に支持する軸受８２の両側にダンパ８３がそれぞれ設けられている。各ダンパ８３は、軸受８２に隣接して配置されるストッパ８４と、ストッパ８４との間にゴム等の弾性体８５を挟み込んで配置されるプレート８６とを備えている。これらストッパ８４、弾性体８５及びプレート８６は、それぞれ円環状に形成されている。また、軸受８２の軸方向一端側（図７における右側）に配置されたプレート８６は、ウォーム軸８１に固定された止め輪８７によって軸方向一端側への移動が規制されており、軸受８２の軸方向他端側（図７における左側）に配置されたダンパ８３のプレート８６は、ウォーム軸８１の歯部８１ｂによって軸方向他端側への移動が規制されている。さらに、各プレート８６には、その外周縁からストッパ８４側に向かって延出される円筒状の突出部８８が形成されている。したがって、ウォーム軸８１は、弾性体８５を圧縮することで軸方向移動し、プレート８６の突出部８８がストッパ８４に当接することでその軸方向移動が規制されるようになっている。これにより、モータの駆動時等において、ウォーム軸８１が過大に軸方向移動することが防止されている。

特開２００４−２０３１５４号公報 特開２０１２−１０１６４９号公報 特開２００３−２６０１２号公報

ところで、上記特許文献２の構成では、通常、円滑な軸方向移動のために弾性体８５の弾性係数は低く設定されることから、例えばモータの出力が急増した場合には、ウォーム軸８１が素早く軸方向移動する。そのため、突出部８８がストッパ８４に接触してウォーム軸８１の軸方向移動が規制される（停止する）際に、急激にウォーム軸８１の移動速度が変化することになり、例えば異音が発生する等の問題が生じ得る。

ここで、特許文献３には、ハウジング内にウォーム軸が軸方向に移動可能に設けられた操舵力補助装置において、該ウォーム軸が軸方向移動した際にダンパで発生する弾性力が非線形となるものが開示されている。具体的には、図８に示すように、ダンパ９１は、ウォーム軸９２の一端部９２ａを支持する軸受９３に隣接して配置されるストッパ９４と、ストッパ９４との間に弾性体９５を挟み込んで配置されるとともにウォーム軸９２に形成されたフランジ部９７に隣接して配置されるプレート９６とを備えている。なお、ウォーム軸９２の他端部を支持する軸受にも対称な形状のダンパ（図示略）が設けられている。これらストッパ９４、弾性体９５及びプレート９６は、それぞれ円環状に形成されている。また、ストッパ９４には、その内周縁からプレート９６側に延出されるとともにフランジ部９７と対向する筒状の突出部９８が形成されている。そして、弾性体９５は、ストッパ９４とプレート９６との間に挟まれる本体部１０１、及び突出部９８の端面を覆う薄肉部１０２を一体的に有しており、この薄肉部１０２とフランジ部９７との間には所定の隙間Ｓ３が設定されている。したがって、隙間Ｓ３が存在する間はウォーム軸９２の軸方向移動に伴って弾性体９５の本体部１０１のみが圧縮され、隙間Ｓ３がなくなった後は本体部１０１及び薄肉部１０２の双方が圧縮される。これにより、隙間Ｓ３が存在する間はダンパ９１で発生する弾性力を小さくしてウォーム軸９２の円滑な軸方向移動を可能としつつ、隙間Ｓ３がなくなった後はダンパ９１で発生する弾性力を、本体部１０１のみを圧縮し続ける場合に比べて大きくしてウォーム軸９２が停止する前にその移動速度を大きく減少させることが可能になる。

しかし、特許文献３の構成では、隙間Ｓ３がなくなった後に本体部１０１と一体的に形成された薄肉部１０２をさらに変形させることで、ダンパ９１で発生させる弾性力を非線形的に増加させている。したがって、ウォーム軸９２の円滑な軸方向移動のために本体部１０１の弾性係数を低く設定すると併せて薄肉部１０２の弾性係数も低くなるため、隙間Ｓ３がなくなった後にダンパ９１で十分な弾性力を発生させることが困難になる。その結果、ウォーム軸を円滑に軸方向移動させつつ、ウォーム軸９２が停止する際の移動速度の急変を好適に抑制することができないという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ウォーム軸の円滑な軸方向移動を可能としつつ、ウォーム軸が停止する際の移動速度の急変を好適に抑制できるアクチュエータユニット及びこれを備えた車両用操舵装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、モータと、前記モータに軸継手を介して傾動可能に連結されるウォーム軸及び該ウォーム軸と噛合するウォームホイールを有するウォーム減速機と、前記ウォーム減速機を収容するハウジングと、前記ウォーム軸における前記モータに連結される一端部と反対側の他端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢部材と、を備え、前記一端部を回転可能に支持する軸受は、前記ハウジングに対して固定され、前記ウォーム軸は、前記一端部が前記軸受に対して該ウォーム軸の軸方向に移動可能に支持されることにより前記ハウジング内で軸方向に移動可能に収容されるアクチュエータユニットにおいて、前記軸受の両側には、前記ウォーム軸に設けられた段差部と軸方向において対向するとともに該段差部との間に隙間を介在させて配置されるストッパ、及び前記ストッパとの間に弾性体を挟み込むとともに前記ウォーム軸の軸方向移動によって該弾性体を圧縮するプレートを有するダンパがそれぞれ設けられたものであって、前記ストッパは、前記弾性体よりも弾性係数の高い材料からなるとともに、前記ストッパの前記ウォーム軸と径方向において対向する対向面には、前記ウォーム軸の周方向に延びる周溝が形成されたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、モータと、前記モータに軸継手を介して傾動可能に連結されるウォーム軸及び該ウォーム軸と噛合するウォームホイールを有するウォーム減速機と、前記ウォーム減速機を収容するハウジングと、前記ウォーム軸における前記モータに連結される一端部と反対側の他端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢部材と、を備え、前記一端部を回転可能に支持する軸受は、前記ハウジングに対して前記ウォーム軸の軸方向に移動可能に設けられ、前記ウォーム軸は、前記一端部が前記軸受と一体で該ウォーム軸の軸方向に移動可能に支持されることにより前記ハウジング内で軸方向に移動可能に収容されるアクチュエータユニットにおいて、前記軸受の両側には、前記ハウジングに設けられた段差部と軸方向において対向するとともに該段差部との間に隙間を介在させて配置されるストッパ、及び前記ストッパとの間に弾性体を挟み込むとともに前記ウォーム軸の軸方向移動によって該弾性体を圧縮するプレートを有するダンパがそれぞれ設けられたものであって、前記ストッパは、前記弾性体よりも弾性係数の高い材料からなるとともに、前記ストッパの前記ハウジングと径方向において対向する対向面には、前記ウォーム軸の周方向に延びる周溝が形成されたことを要旨とする。

上記各構成によれば、ストッパと段差部とが互いに接触するまでの間、すなわち隙間が存在する間は、ウォーム軸は弾性体を圧縮させることで軸方向移動する。そして、ストッパと段差部とが互いに接触した後、すなわち隙間がなくなった後は、ウォーム軸はストッパを弾性変形させて周溝の幅を小さくすることで軸方向移動する。ここで、ストッパは弾性体よりも弾性係数の高い材料により構成されるため、隙間がなくなった後に、弾性体のみを圧縮し続けた場合に比べて大きな弾性力がダンパで発生するようになる。このように上記構成では、ウォーム軸の軸方向移動に伴って弾性体とは別部材のストッパがさらに弾性変形するようになる。そのため、弾性体の弾性係数を低く設定しても、隙間がなくなった後にダンパで十分に大きな弾性力を発生させることが可能になり、ウォーム軸が停止する前にその移動速度を十分に大きく減少させることができる。これにより、ウォーム軸を円滑に軸方向移動させつつ、ウォーム軸が停止する際の移動速度の急変を好適に抑制できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のアクチュエータユニットにより、ステアリング操作を補助するためのアシスト力を発生させる車両用操舵装置であることを要旨とする。

上記構成によれば、ウォーム軸の円滑な軸方向移動が可能となるため、引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現できる。また、ウォーム軸が停止する際の移動速度の急変を抑制できるため、例えば異音の発生を抑制でき、静粛性に優れた車両用操舵装置を提供できる。

本発明によれば、ウォーム軸の円滑な軸方向移動を可能としつつ、ウォーム軸が停止する際の移動速度の急変を好適に抑制できるアクチュエータユニット及びこれを備えた車両用操舵装置を提供できる。

第１実施形態の車両用操舵装置の概略構成図。 第１実施形態の操舵力補助装置の部分断面図。 第１実施形態のダンパ近傍を示す拡大断面図。 第１実施形態の軸継手の断面図（図３のＡ−Ａ断面図）。 第２実施形態のダンパ近傍を示す拡大断面図。 別例のダンパ近傍を示す拡大断面図。 従来のダンパ近傍を示す拡大断面図。 従来のダンパ近傍を示す拡大断面図。

（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、車両用操舵装置１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラム軸８、中間軸９、及びピニオン軸１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。

また、車両用操舵装置１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するアクチュエータユニットとしての操舵力補助装置２１を備えている。操舵力補助装置２１は、駆動源となるモータ２２と、モータ２２に連結されたウォーム軸２４及びコラム軸８に連結されたウォームホイール２５を噛合してなるウォーム減速機２６とを備えている。つまり、本実施形態の車両用操舵装置１は、所謂コラムアシスト型の電動パワーステアリング装置として構成されている。そして、車両用操舵装置１は、モータ２２の回転をウォーム減速機２６により減速してコラム軸８に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成になっている。

次に、操舵力補助装置の構成について詳細に説明する。
図２に示すように、操舵力補助装置２１は、ウォーム減速機２６を収容するハウジング３１を備えている。ハウジング３１は、ウォーム軸２４が収容されるウォーム軸収容部３２、及び同ウォーム軸収容部３２に連続して形成されるとともにウォームホイール２５が収容されるウォームホイール収容部３３を有している。ウォーム軸収容部３２は、ウォーム軸２４の軸方向（図２における左右方向）に延びる円柱状の空間であり、その一端側（図２における右側）は、モータ２２が固定されるモータ固定孔３４に連通している。また、ウォーム軸収容部３２の他端側（図２における左側）は外部に開口しており、エンドカバー３５によって閉塞されている。

モータ２２は、ハウジング３１に貫設されたコラム軸８（ステアリングシャフト３）の軸方向に対して、そのモータ軸３６の軸方向が直交するようにモータ固定孔３４に固定されている。そして、モータ軸３６に連結されたウォーム軸２４は、その両端がハウジング３１内に設けられた第１及び第２の軸受３７，３８により回転可能に支持されるとともに、ステアリングシャフト３に連結されたウォームホイール２５に噛合されている。これにより、モータ２２の回転は、ウォーム軸２４及びウォームホイール２５により減速されてコラム軸８に伝達されるようになっている。なお、本実施形態では、第１及び第２の軸受３７，３８には、ボール軸受が採用されており、それぞれ外輪３７ａ，３８ａ、内輪３７ｂ，３８ｂ及びこれらの間に介在されるボール３７ｃ，３８ｃにより構成されている。

ここで、本実施形態の操舵力補助装置２１には、ウォーム減速機２６を構成するウォーム軸２４とウォームホイール２５との間の軸間距離を調整してバックラッシュを除去するバックラッシュ調整機構が組み込まれている。すなわち、ウォーム軸２４は、その一端部（図２における右側端部）２４ａが軸継手４１によりモータ軸３６に対して傾動可能に連結されるとともに、その他端部（図２における左側端部）２４ｂが付勢部材としての湾曲板バネ４２によりウォームホイール２５に近接する方向（図２における略下方向）に付勢されている。また、ウォーム軸２４は、ウォーム軸収容部３２内においてウォーム軸２４の軸方向に移動可能に収容されている。

詳述すると、図２及び図３に示すように、ウォーム軸２４の一端部２４ａを支持する軸受としての第１の軸受３７は、その内部隙間が比較的大きく設定されており、この第１の軸受３７の外周には、その外輪３７ａを径方向内側に押圧する筒状部材４３が嵌合されている。これにより、第１の軸受３７において異音が発生することを抑制しつつ、ウォーム軸２４の一端部２４ａの傾動が許容されている。そして、第１の軸受３７は、筒状部材４３とともに固定部材４４によってウォーム軸収容部３２における一端側の開口部３２ａ内に固定されている。なお、開口部３２ａの内径は、筒状部材４３の外径と略等しく形成されている。また、ウォーム軸２４の一端部２４ａは、歯部（ウォーム）２４ｃの一端側に連続して形成される大径部４５、大径部４５の軸方向一端側に連続して形成される中径部４６、及び中径部４６の軸方向一端側に連続して形成される小径部４７を有している。そして、ウォーム軸２４は、中径部４６が第１の軸受３７の内輪３７ｂに対して隙間嵌めされることにより、第１の軸受３７（ハウジング３１）に対して軸方向に移動可能に支持されている。

一方、図２に示すように、ウォーム軸２４の他端部２４ｂを支持する第２の軸受３８は、その径方向及び軸方向へ移動可能に設けられている。具体的には、ウォーム軸収容部３２における他端側の開口部３２ｂは、その内径が第２の軸受３８の外径よりも大きく形成されている。そして、第２の軸受３８は、エンドカバー３５との間に間隔を空けて開口部３２ｂ内に配置されることで径方向及び軸方向へ移動可能に設けられている。また、ウォーム軸２４の他端部２４ｂは、第２の軸受３８の内輪３８ｂに対して圧入されている。これにより、ウォーム軸２４は第２の軸受３８と一体で軸方向に移動可能に支持されている。このようにウォーム軸２４は、第１及び第２の軸受３７，３８によってモータ軸３６に対する傾動及び軸方向移動が許容された状態で回転可能に支持されている。

なお、第２の軸受３８の外輪３８ａの外周には、自己潤滑性を有する円筒状の樹脂製部材（図示略）が設けられている。そして、湾曲板バネ４２は、この樹脂製部材を介して第２の軸受３８を囲むような円弧状に形成されており、他端部２４ｂをウォームホイール２５側に付勢している。

図３に示すように、軸継手４１は、一対のフランジボス５１，５２、及びこれらの間に介在された弾性材料からなるラバースプリング５３を備えている。フランジボス５１，５２は、それぞれ略円環状に形成されている。フランジボス５１は、その嵌合部５１ａがモータ軸３６に嵌合することにより該モータ軸３６と一体回転可能に固定され、フランジボス５２は、その嵌合部５２ａがウォーム軸２４の小径部４７に嵌合することにより該ウォーム軸２４と一体回転可能に固定されている。そして、フランジボス５１，５２には、互いに対向する方向に突出する複数の係合爪５１ｂ，５２ｂがそれぞれ形成されている。また、図４に示すように、ラバースプリング５３は、円環状の本体部５３ａと、本体部５３ａからその径方向外側に延出される係合部５３ｂとを有している。そして、フランジボス５１，５２は、係合爪５１ｂ，５２ｂが周方向に交互に配置されるように組み付けられるとともに、ラバースプリング５３は、隣接する係合爪５１ｂ，５２ｂの間に係合部５３ｂが挟持されるように組み付けられている。したがって、軸継手４１は、ラバースプリング５３の弾性変形によりフランジボス５２のフランジボス５１に対する傾動、すなわちウォーム軸２４のモータ軸３６に対する傾動を許容する構成となっている。

図３に示すように、第１の軸受３７の両端には、ダンパ６１がそれぞれ設けられている。各ダンパ６１は、第１の軸受３７に隣接して配置されるストッパ６２と、ストッパ６２との間に弾性材料（例えば、ゴム等）からなる弾性体６３を挟み込んで配置されるプレート６４とを備えている。ストッパ６２は、弾性体６３よりも弾性係数の高い金属材料（例えば鉄等）により構成されている。また、ストッパ６２は、円環状に形成されるとともに、その内周縁がウォーム軸２４の大径部４５及び軸継手４１のフランジボス５２の嵌合部５２ａと軸方向において対向するように形成されている。また、第１の軸受３７の一端側に配置されたストッパ６２と嵌合部５２ａとの間、及び他端側に配置されたストッパ６２と大径部４５との間には隙間Ｓ１がそれぞれ設けられている。すなわち、本実施形態では、大径部４５及び嵌合部５２ａが段差部に相当する。そして、ストッパ６２における一端部２４ａ（ウォーム軸２４）の外周面と径方向において対向する対向面としての内周面６２ａには、ウォーム軸２４の周方向に延びる円環状の周溝６５が形成されている。周溝６５の幅は、この周溝６５の壁を構成する一方の周壁部６６が弾性変形することにより他方の周壁部６６に対して接触可能な大きさに設定されている。なお、本実施形態では、周溝６５は、ストッパ６２の径方向外側に向かうにつれてその幅が徐々に小さくなるように形成されている。また、周溝６５は切削加工により形成されている。

弾性体６３及びプレート６４は、それぞれ円環状に形成されるとともに、嵌合部５２ａ又は大径部４５の外周に嵌合している。そして、プレート６４は、ウォーム軸２４の軸方向移動によって歯部２４ｃ又はフランジボス５２の係合爪５２ｂによって押圧されることで、弾性体６３を軸方向に圧縮するようになっている。

次に、本実施形態の車両用操舵装置（操舵力補助装置）の作用について説明する。
ウォーム軸２４は、その他端部２４ｂが湾曲板バネ４２によって付勢されることで傾動する。これにより、ウォーム軸２４がウォームホイール２５に近接し、バックラッシュが除去される。また、運転者が操舵した際において、ダンパ６１のストッパ６２と大径部４５又は嵌合部５２ａが互いに接触するまでの間、すなわち隙間Ｓ１が存在する間は、ウォーム軸２４は弾性体６３を圧縮させることで軸方向移動する。そして、ストッパ６２と大径部４５又は嵌合部５２ａとが互いに接触した後、すなわち隙間Ｓ１がなくなった後は、ウォーム軸２４はストッパ６２の周壁部６６をさらに弾性変形させて周溝６５の幅を小さくすることで軸方向移動する。このように弾性係数の高いストッパ６２が弾性変形することにより、ダンパ６１で発生する弾性力は、ウォーム軸２４の軸方向移動に伴って弾性体６３のみを圧縮し続けた場合に比べて大きくなる。なお、ウォーム軸２４の軸方向移動は、周壁部６６同士が接触することで規制されるようになっており、ウォーム軸２４の過大な軸方向移動が防止されている。

したがって、アシスト力が付与されない微小な範囲（不感帯）で操舵を行う際には、ウォーム軸２４が、弾性体６３を圧縮させて軸方向移動することにより、ウォームホイール２５の歯部２５ａとウォーム軸２４の歯部２４ｃとが摺動することなく、ウォームホイール２５が回転する。これにより、操舵開始時において、引っ掛かり感が低減される。また、例えばモータ２２の出力が急増した場合において、隙間Ｓ１が存在する間にウォーム軸２４が素早く軸方向移動しても、隙間Ｓ１がなくなった後に周壁部６６（ストッパ６２）が弾性変形することにより、ダンパ６１で十分に大きな弾性力が発生する。これにより、ウォーム軸２４が停止する前にその移動速度が十分に減少されることで、ウォーム軸２４が停止する際の移動速度の急変が抑制され、例えば異音の発生を抑制できる。

以上記述したように、本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）金属材料からなるストッパ６２の内周面６２ａにウォーム軸２４の周方向に延びる周溝６５を形成することにより、ダンパ６１で発生する弾性力が非線形的に増加するようにしたため、弾性体６３の弾性係数を低く設定しても、隙間Ｓ１がなくなった後にダンパ６１で十分に大きな弾性力を発生させることが可能になる。そのため、ウォーム軸２４を円滑に軸方向移動させつつ、ウォーム軸２４が停止する前にその移動速度を大きく減少させることができ、ウォーム軸２４が停止する際の移動速度の急変を好適に抑制できる。これにより、引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現できるとともに、静粛性に優れた車両用操舵装置１を提供できる。

（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図面に従って説明する。なお、本実施形態と上記第１実施形態との主たる相違点は、第１の軸受がハウジングに対して軸方向に移動可能に設けられている点である。このため、説明の便宜上、同一の構成については上記第１実施形態と同一の符号を付してその説明を省略する。

図５に示すように、ウォーム軸２４の一端部２４ａは、歯部２４ｃの一端側に連続して形成される大径部４５、及び大径部４５の軸方向一端側に連続して形成される小径部４７を有している。そして、ウォーム軸２４は、大径部４５が第１の軸受３７の内輪３７ｂに対して圧入されることにより、第１の軸受３７（ハウジング３１）と一体的に軸方向に移動可能に支持されている。なお、大径部４５が圧入されることより、第１の軸受３７の内部隙間が詰められて異音が発生することが抑制されている。また、小径部４７には、上記第１実施形態と同様に、軸継手４１のフランジボス５２が固定されている。

第１の軸受３７は、ハウジング３１に対してウォーム軸２４の軸方向に移動可能に設けられている。詳しくは、ウォーム軸収容部３２の一端側の開口部３２ａ内は、ウォーム軸収容部３２の中央部に連続して形成される小口部７１、及び小口部７１の軸方向一端側に連続して形成されるとともに小口部７１よりも大きな内径を有する大口部７２を有している。そして、第１の軸受３７の外輪３７ａの外径は、小口部７１の内径よりも大きく形成されるとともに大口部７２の内径よりも僅かに小さく形成されており、第１の軸受３７は、大口部７２内に隙間嵌めされることにより、ハウジング３１に対して軸方向に移動可能に設けられている。

また、大口部７２には、固定部材４４が固定されるとともに、第１の軸受３７の両端には、ダンパ７３がそれぞれ設けられている。固定部材４４の一端部には、径方向内側に延出される円環状のフランジ部４４ａが形成されている。各ダンパ７３は、第１の軸受３７に隣接して配置されるストッパ７４と、ストッパ７４との間に弾性材料からなる弾性体７５を挟み込んで配置されるプレート７６とを備えている。ストッパ７４は、弾性体７５よりも弾性係数の高い金属材料により構成されている。また、ストッパ７４は、円環状に形成されるとともに、その外周縁が開口部３２ａの小口部７１及び固定部材４４の先端部４４ｂと軸方向において対向するように形成されている。また、第１の軸受３７の一端側に配置されたストッパ７４と先端部４４ｂとの間、及び他端側に配置されたストッパ７４と小口部７１との間には隙間Ｓ２がそれぞれ設けられている。すなわち、本実施形態では、小口部７１及び先端部４４ｂが段差部に相当する。そして、ストッパ７４における開口部３２ａ（ハウジング３１）と径方向において対向する対向面としての外周面７４ａには、ウォーム軸２４の周方向に延びる円環状の周溝７７が形成されている。周溝７７の幅は、この周溝７７の壁を構成する一方の周壁部７８が弾性変形することにより他方の周壁部７８に対して接触可能な大きさに設定されている。なお、本実施形態では、周溝７７は、ストッパ７４の径方向内側に向かうにつれてその幅が徐々に小さくなるように形成されている。

弾性体７５及びプレート７６は、それぞれ円環状に形成されるとともに、小口部７１又は固定部材４４の外周に嵌合している。そして、プレート７６は、ウォーム軸２４の軸方向移動によってウォーム軸収容部３２又はフランジ部４４ａによって押圧されることで、弾性体７５を軸方向に圧縮するようになっている。

このように構成された操舵力補助装置２１では、運転者が操舵した際において、ダンパ７３のストッパ７４と小口部７１又は先端部４４ｂが互いに接触するまでの間、すなわち隙間Ｓ２が存在する間は、ウォーム軸２４は隙間Ｓ２の範囲で弾性体７５を圧縮させることで軸方向移動する。そして、ストッパ７４と小口部７１又は先端部４４ｂとが互いに接触した後、すなわち隙間Ｓ２がなくなった後は、ウォーム軸２４はストッパ７４の周壁部７８を弾性変形させて周溝７７の幅を小さくすることで軸方向移動する。これにより、ダンパ７３で発生する弾性力は、上記第１実施形態と同様に、ウォーム軸２４の軸方向移動に伴って非線形的に増加するようになっている。

以上記述したように、本実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。
なお、上記各実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。

・上記第１実施形態では、周溝６５をストッパ６２の径方向外側に向かうにつれてその幅が徐々に小さくなるよう形成したが、これに限らず、例えば図６に示すように、いずれか一方の周壁部６６に他方の周壁部６６に向かって突出する突起６６ａを形成してもよく、周溝６５の形状は適宜変更可能である。同様に、上記第２実施形態において、周溝７７の形状は適宜変更可能である。

・上記各実施形態では、周溝６５，７７を切削加工により形成したが、これに限らず、例えばプレス加工等により形成してもよい。
・上記各実施形態では、ストッパ６２，７４、弾性体６３，７５及びプレート６４，７６をそれぞれ円環状に形成したが、これに限らず、例えば円弧状や矩形状に形成してもよい。

・上記各実施形態では、湾曲板バネ４２によりウォーム軸２４を付勢したが、これに限らず、例えばコイルバネやゴム等の弾性体により付勢してもよい。
・上記各実施形態では、本発明のアクチュエータユニットを車両用操舵装置に搭載されてアシスト力を発生させる操舵力補助装置に適用したが、これに限らず、他の用途に用いられる駆動源に適用してもよい。

１…車両用操舵装置、２１…操舵力補助装置、２２…モータ、２４…ウォーム軸、２４ａ…一端部、２４ｂ…他端部、２５…ウォームホイール、２６…ウォーム減速機、３１…ハウジング、３２…ウォーム軸収容部、３２ａ，３２ｂ…開口部、３７…第１の軸受、３８…第２の軸受、４１…軸継手、４４…固定部材、４４ａ…フランジ部、４４ｂ…先端部４５…大径部、４６…中径部、４７…小径部、５１，５２…フランジボス、５１ａ，５２ａ…嵌合部、５１ｂ，５２ｂ…係合爪、５３…ラバースプリング、６１，７３…ダンパ、６２，７４…ストッパ、６２ａ…内周面、６３，７５…弾性体、６４，７６…プレート、６５，７７…周溝、６６，７８…周壁部、７１…小口部、７２…大口部、７４ａ、外周面、Ｓ１，Ｓ２…隙間。

Claims (3)

1. モータと、前記モータに軸継手を介して傾動可能に連結されるウォーム軸及び該ウォーム軸と噛合するウォームホイールを有するウォーム減速機と、前記ウォーム減速機を収容するハウジングと、前記ウォーム軸における前記モータに連結される一端部と反対側の他端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢部材と、を備え、
   前記一端部を回転可能に支持する軸受は、前記ハウジングに対して固定され、
   前記ウォーム軸は、前記一端部が前記軸受に対して該ウォーム軸の軸方向に移動可能に支持されることにより前記ハウジング内で軸方向に移動可能に収容されるアクチュエータユニットにおいて、
   前記軸受の両側には、前記ウォーム軸に設けられた段差部と軸方向において対向するとともに該段差部との間に隙間を介在させて配置されるストッパ、及び前記ストッパとの間に弾性体を挟み込むとともに前記ウォーム軸の軸方向移動によって該弾性体を圧縮するプレートを有するダンパがそれぞれ設けられたものであって、
   前記ストッパは、前記弾性体よりも弾性係数の高い材料からなるとともに、前記ストッパの前記ウォーム軸と径方向において対向する対向面には、前記ウォーム軸の周方向に延びる周溝が形成されたことを特徴とするアクチュエータユニット。
2. モータと、前記モータに軸継手を介して傾動可能に連結されるウォーム軸及び該ウォーム軸と噛合するウォームホイールを有するウォーム減速機と、前記ウォーム減速機を収容するハウジングと、前記ウォーム軸における前記モータに連結される一端部と反対側の他端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢部材と、を備え、
   前記一端部を回転可能に支持する軸受は、前記ハウジングに対して前記ウォーム軸の軸方向に移動可能に設けられ、
   前記ウォーム軸は、前記一端部が前記軸受と一体で該ウォーム軸の軸方向に移動可能に支持されることにより前記ハウジング内で軸方向に移動可能に収容されるアクチュエータユニットにおいて、
   前記軸受の両側には、前記ハウジングに設けられた段差部と軸方向において対向するとともに該段差部との間に隙間を介在させて配置されるストッパ、及び前記ストッパとの間に弾性体を挟み込むとともに前記ウォーム軸の軸方向移動によって該弾性体を圧縮するプレートを有するダンパがそれぞれ設けられたものであって、
   前記ストッパは、前記弾性体よりも弾性係数の高い材料からなるとともに、前記ストッパの前記ハウジングと径方向において対向する対向面には、前記ウォーム軸の周方向に延びる周溝が形成されたことを特徴とするアクチュエータユニット。
3. 請求項１又は２に記載のアクチュエータユニットにより、ステアリング操作を補助するためのアシスト力を発生させることを特徴とする車両用操舵装置。