JP3376869B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は電動式パワーステア
リング装置に関し、特に歯車の騒音の低減を図ることの
でき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】車両の電動式パワーステアリング装置と
して、補助操舵トルクとなる電動モータの回転出力を歯
車装置により減速して操舵機構の出力軸に伝達し、ステ
アリングホイールに印加された操舵力を補助して、車輪
の操舵を行なうように構成したものが知られている。こ
のような電動式パワーステアリング装置においては、ハ
ウジング内に設けられた動力伝達機構を用いて、電動モ
ータの回転を減速しつつ出力軸に動力を伝達している。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】ところで、例えば動力
伝達機構としてウォームギヤ機構を用いた電動式パワー
ステアリング装置においては、ウォームとウォームホイ
ールの歯面間に適度なバックラッシュを設定する必要が
ある。即ち、かかるバックラッシュが小さすぎれば、噛
合する歯同士が競り合いを起こし、作動トルクが重くな
ってハンドル戻りが悪くなる。 【０００４】これに対し、バックラッシュをある程度大
きくすると、歯同士の競り合い等は生じなくなる。ま
た、バックラッシュをある程度大きくしても、ウォーム
ギヤ機構において一方向に動力が伝達されている場合に
は、特に大きな問題を生じさせることはない。ところ
が、電動式パワーステアリング装置においては、ステア
リングホイールの操舵に応じて、あるいは車輪を介して
路面から入力される振動等に基づき、動力の伝達方向が
変わりうる。 【０００５】このように動力の伝達方向が変化すると、
今まで当接していた歯面の裏側の歯面が、バックラッシ
ュ分だけ急に移動して、相手の歯面に衝接し、比較的大
きな叩き音が生ずる。かかる叩き音は、噛み合うギヤの
材質、剛性によっても音質が変化し、またバックラッシ
ュが大きいほど大きくなる傾向にある。特に鉄系のギヤ
同士では、叩き音は耳障りな衝撃音となって、運転者に
不快感を与えるものである。 【０００６】このような叩き音は、ウォーム及びウォー
ムホイールの一方を樹脂製にすることにより、ある程度
低減させることができるが、完全に消し去ることはでき
ず、またその場合にも低周波のこもり音が生ずる恐れも
ある。 【０００７】一方、ウォーム及びウォームホイールの歯
面間のバックラッシュを小さくすれば、かかる叩き音を
低減できるが、バックラッシュを小さくすると上述の問
題の他、ウォーム及びウォームホイールの加工精度を相
当向上させねばならずコストが増大する。 【０００８】そこで本願発明は、かかる問題点に鑑み、
簡素な構成であるにも関わらず、叩き音を減少させるこ
との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。 【０００９】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく、
本願発明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジン
グと、前記ハウジングに取り付けられ、補助操舵力を回
転軸に発生するモータと、車輪を操舵する為に操舵力を
伝達する出力軸と、前記回転軸を回転自在に支持する軸
受と、前記回転軸に連結されたウォームと、前記出力軸
に連結されたウォームホイールとを有し、前記モータの
補助操舵力を前記出力軸に伝達するウォームギヤ機構と
からなり、前記回転軸と前記軸受との間に、車輪から伝
達される振動とモータから伝達される振動とを吸収する
ために２段階の弾性係数を有する弾性体が設けられ、前
記ウォームと前記ウォームホイールの歯面同士が当接し
たときには、前記弾性体を変形させることにより前記ハ
ウジングに対して前記回転軸を移動させて歯打音を減少
させるようになっている。 【００１０】 【作用】本願発明の電動式パワーステアリング装置によ
れば、前記ウォームと前記ウォームホイールの歯面同士
が当接したときには、前記弾性体を変形させることによ
り前記ハウジングに対して前記回転軸を軸線方向及び半
径方向の少なくとも一方の方向に移動させるようになっ
ているので、車輪から伝達される振動に対しても、また
モータから伝達される振動に対しても歯面同士の衝突を
緩和し、それにより歯面の叩き音を減少させることがで
きる。 【００１１】 【発明の実施の形態】以下、本願発明の参考例及び実施
の形態を図面を参照して以下に詳細に説明する。図１
は、本願発明の第１の参考例である電動式パワーステア
リング装置１００の一部断面図である。 【００１２】図１において、電動式パワーステアリング
装置１００は、水平に延在するチューブ１０１と、チュ
ーブ１０１の左端に配置されたハウジング１とを有して
いる。チューブ１０１は、ブラケット１０１ａにより不
図示の車体に固定されている。 【００１３】ハウジング１内を、不図示のステアリング
ホイールに連結された入力軸２が右方から延在し、チュ
ーブ１０１内で不図示のトーションバーを介して出力軸
３の右端（不図示）に連結されている。出力軸３の左端
は不図示の操舵機構に連結されている。出力軸３の中央
は、２つの軸受４ａ、４ｂにより回転自在に支持されて
いる。軸受４ａ、４ｂの外輪は、軸受ホルダ５により支
持されており、軸受ホルダ５は、ボルト７によりハウジ
ング１に対して固定されている。なお、軸受４ａの内輪
を押さえるべく、ロックナット６が出力軸３に螺合取り
付けされている。 【００１４】出力軸３の右端（不図示）近傍の外周に
は、樹脂製のウォームホイール１３が固着されている。 【００１５】ウォームホイール１３はウォーム３０ａと
噛合しており、ウォーム３０ａは、ハウジング１に固定
された電動モータ２１の回転子２１ａ（図２）に連結さ
れた回転軸３０上に形成されている。この電動モータ２
１は、不図示のＣＰＵに連結されているが、このＣＰＵ
は、トルクセンサ（不図示）の出力や車速等の情報を入
力し、所定の電力を電動モータ２１に供給して適切な補
助トルクを発生させるものである。 【００１６】図２は、図１の電動式パワーステアリング
装置１００を、ＩＩ−ＩＩ線に沿って切断して矢印方向
に見た図である。図２において、電力供給線２１ｃによ
り駆動用電力を供給される電動モータ２１の回転子２１
ａには、その中央にセレーション孔２１ｂが形成されて
いる。一方、回転子２１ａと同軸に配置された回転軸３
０は、その左端にセレーション部３０ｂを形成してお
り、セレーション孔２１ｂにセレーション部３０ｂを係
合させることにより、回転軸３０は、回転子２１ａに対
して軸線方向に相対移動可能であるが、それと一体的に
回転するようになっている。 【００１７】回転軸３０は、その中央にウォーム３０ａ
を形成している。更に、ウォーム３０ａの両側には、フ
ランジ部３０ｃと３０ｄとを形成している。更に、左方
のフランジ部３０ｃの左方において、軸受８ａが設けら
れ、ハウジング１に対して回転軸３０を回転自在に支持
している。一方、右方のフランジ部３０ｄの右方におい
て、軸受８ｂが設けられ、同様にハウジング１に対して
回転軸３０の右端を回転自在に支持している。 【００１８】軸受８ａの外輪は、その左方をハウジング
１に取り付けられた止め環９に当接させている。一方、
軸受８ａの内輪とフランジ部３０ｃとの間には、弾性体
である一対の皿ばね１０ａが、互いに周縁をつきあわせ
るようにして配置されている。 【００１９】軸受８ｂの右方において、環状の押さえ板
１１が配置され、押さえ板１１は、ボルト部材１２によ
り右方から押されて、その周縁を軸受８ｂの外輪に当接
させている。ボルト部材１２の抜け防止のため、ロック
ナット１４が設けられており、更にその外方にはカバー
部材１５が設けられている。軸受８ｂの内輪とフランジ
部３０ｄとの間には、弾性体である一対の皿ばね１０ｂ
が、互いに外周をつきあわせるようにして配置されてい
る。 【００２０】なお、皿ばね１０ａ、１０ｂは、ある程度
撓んだ状態で軸受８ａ、８ｂとフランジ部３０ｃ、３０
ｄとの間に配置されているので、軸受８ａ、８ｂには所
定の予圧が与えられ、それにより回転軸３０は、軸線方
向にガタがないように支持されている。更に、ウォーム
３０ａからウォームホイール１３に通常の操舵補助力が
伝達された場合に、一方の皿ばねが撓んで回転軸３０が
一方向に最大限移動しても、他方の皿ばねの撓みが残存
するように、その撓み量が設定されている。 【００２１】次に、本参考例の動作につき以下に説明す
る。車両が直進状態にあり、図示しないステアリングホ
イールを介して、入力軸２に操舵力が入力されていない
とすると、不図示のトルクセンサは出力信号を発生せ
ず、従って電動モータ２１は補助操舵力を発生しない。 【００２２】車両がカーブを曲がろうとするときに運転
者が不図示のステアリングホイールを操舵すると、操舵
力に応じてトーションバー（不図示）がねじれ入力軸２
と出力軸３との間で相対回動が発生する。トルクセンサ
は、この相対回動の方向および量に応じて信号をＣＰＵ
（不図示）に出力する。この信号に基づきＣＰＵに制御
され、電動モータ２１は回転して補助操舵力を発生す
る。かかる電動モータ２１の回転は、ウォームギヤ機構
により減速されて出力軸３に伝達される。 【００２３】ところで、車両の幅寄せ等を行う際にステ
アリングホイールを一方向に切った後、直ちに逆方向に
切るような場合があるが、かかる場合、動力伝達の方向
が急激に逆転し、バックラッシュ分だけ離隔しているウ
ォーム３０ａとウォームホイール１３の歯面同士が衝接
する。また、走行時に車輪から伝わる振動により歯面同
士が衝接する場合もある。しかるに、本参考例によれ
ば、その歯面間に生ずる衝撃力を、皿ばね１０ａ又は１
０ｂを更に撓ませて、回転軸３０を軸線方向に移動させ
ることにより緩和させ、それにより叩き音を低減させる
ことができる。なお、電動モータ２１の回転子２１ａと
出力軸３０との間はセレーション結合となっているの
で、出力軸３０は回転子２１ａに対して軸線方向に相対
移動可能となっている。 【００２４】次に、本願発明の第２の参考例を図面を参
照して説明する。図３は、本願発明の第２の参考例であ
る電動式パワーステアリング装置２００の、図２と同様
な断面図である。なお、かかる第２の参考例について
は、図２に示す第１の参考例と異なる点を中心に説明
し、共通する部分については説明を省略する。 【００２５】図３に示す第２の参考例が、第１の参考例
と異なるのは、皿ばね１１０ａ、１１０ｂの取り付けら
れている位置である。即ち、図３においては、皿ばね１
１０ａは、止め環９と軸受８ａの外輪との間に配置され
ている。一方、皿ばね１１０ｂは、押さえ板１１と軸受
８ｂの外輪との間に配置されている。その他の構成及び
動作については、第１の参考例と同様であるので、その
説明を省略する。 【００２６】次に、本願発明の第３の参考例を図面を参
照して説明する。図４は、本願発明の第３の参考例であ
る電動式パワーステアリング装置３００の、図２と同様
な断面図である。なお、かかる第３の参考例について
は、図２に示す第１の参考例と異なる点を中心に説明
し、共通する部分については説明を省略する。 【００２７】図４に示す第３の参考例が、第１の参考例
と異なるのは、回転軸１３０の支持態様である。即ち、
図４においては、回転軸１３０の左方端近傍が、直列す
る２つの軸受８ａ、８ｂによって支持されている。軸受
８ａ、８ｂは、止め環９によりハウジング１に対して軸
線方向移動不能に取り付けられている。軸受８ａ、８ｂ
の右方側には、フランジ部１３０ｃが形成され、一方そ
の左方側には、外周溝１３０ｅが形成されている。 【００２８】外周溝１３０ｅには、他方のフランジ部を
形成するＣ字状クリップ１３０ｆが嵌着されている。一
方、回転軸１３０の右方端１３０ｇの周囲には、滑り軸
受１ａが形成され、ハウジング１に対して出力軸１３０
を軸線方向に相対移動可能かつ回転自在に支持してい
る。 【００２９】図４においては、１枚の皿ばね２１０ａ
が、クリップ１３０ｆと軸受８ａの内輪との間に配置さ
れている。一方、１枚の皿ばね２１０ｂは、フランジ部
１３０ｃと軸受８ｂの内輪との間に配置されている。そ
の他の構成及び動作については、第１の参考例と同様で
あるので、その説明を省略する。本参考例によれば、上
述した参考例に比較し、滑り軸受１ａの周囲の構成をコ
ンパクトにすることができ、それにより電動式パワース
テアリング装置３００の周囲における設計の自由度が高
まる。 【００３０】次に、本願発明の第４の参考例を図面を参
照して説明する。図５は、本願発明の第４の参考例であ
る電動式パワーステアリング装置４００を示す図であ
り、図５（ａ）は、図２と同様なその断面図であり、図
５（ｂ）は、図５（ａ）のＶＢ部分の拡大図であり、図
５（ｃ）は、図５（ａ）のＶＣ部分の拡大図である。な
お、かかる第４の参考例については、図２に示す第１の
参考例と異なる点を中心に説明し、共通する部分につい
ては説明を省略する。 【００３１】図５に示す第４の参考例が、第１の参考例
と異なるのは、弾性体の構成である。より具体的には、
軸受８ａ及び軸受８ｂの内周と回転軸３０の外周との間
に、それぞれ弾性体であるブッシュ３１０、３２０が配
置されている。 【００３２】図５（ｂ）、５（ｃ）に示すように、ブッ
シュ３１０、３２０は、円筒部の一端に鍔状部を形成し
た平板からなる芯金３１１、３２１の内周側から鍔状部
にわたって、ゴム３１２、３２２を溶着してなる。ブッ
シュ３１０、３２０は、その鍔状部側を回転軸３０のフ
ランジ部３０ｃ、３０ｄに当接させるようにして取り付
けられている。 【００３３】上述したように、ウォーム３０ａとウォー
ムホイール３０の歯面同士が衝接するような場合でも、
本参考例によれば、その歯面間に生ずる衝撃力を、ブッ
シュ３１０、３２０のゴム３１２、３２２を変形させ
て、回転軸３０を軸線方向にわずかに移動させることに
より緩和させ、それにより叩き音を低減させることがで
きる。 【００３４】次に、本願発明の第５の参考例を図面を参
照して説明する。図６は、本願発明の第５の参考例であ
る電動式パワーステアリング装置５００を示す図であ
り、図６（ａ）は、図２と同様なその断面図であり、図
６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩＢ部分の拡大図であり、
図６（ｃ）は、図６（ａ）のＶＩＣ部分の拡大図であ
る。一方、図７は、図６のブッシュの斜視図であり、外
側のゴムの一部を切り欠いて示している。なお、かかる
第５の参考例についても、図５に示す第４の参考例と異
なる点を中心に説明し、共通する部分については説明を
省略する。 【００３５】図６に示す第５の参考例が、第４の参考例
と異なるのは、ブッシュの構成である。より具体的に
は、図７に示すように、ブッシュ４１０は、一端に鍔状
部を形成した円筒金属製の網状芯金４１１の内外周側か
ら鍔状部にわたって、即ち全面にゴム４１２を溶着して
なる。ゴム４１２は、網状芯金４１１の空隙に入り込ん
で網状芯金４１１と一体化し、それによりブッシュ４１
０の剛性はより向上する。 【００３６】ブッシュ４１０には、その全長にわたって
軸線方向に切れ目４１０ａが形成されている。かかる切
れ目４１０ａを設けることにより、ブッシュ４１０は拡
径容易となり、それにより回転軸３０への取付けがより
容易となっている。ブッシュ４２０の構成も同様である
のでその説明を省略する。ブッシュ４１０、４２０も、
その鍔状部側を回転軸３０のフランジ部３０ｃ、３０ｄ
に当接させるようにして取り付けられている。その他の
構成及び動作については、上述した参考例と同様である
ので、その説明を省略する。 【００３７】次に、本願発明の第６の参考例を図面を参
照して説明する。図８は、本願発明の第６の参考例であ
る電動式パワーステアリング装置６００を示す図であ
り、図８（ａ）は、図２と同様なその断面図であり、図
８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＢ部分の拡大図であ
り、図８（ｃ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩＣ部分の拡大
図である。なお、かかる第６の参考例についても、上述
した参考例と異なる点を中心に説明し、共通する部分に
ついては説明を省略する。 【００３８】図８に示す第６の参考例が、上述した参考
例と異なるのは、ブッシュが配置される位置である。よ
り具体的には、図８（ｂ）、８（ｃ）に示すように、ブ
ッシュ５１０、５２０は、軸受８ａ、８ｂの外周とハウ
ジング１との間に配置されている。なお、ブッシュ５１
０、５２０も、網状芯金５１１、５２１の全面にゴム５
１２、５２２を溶着してなる。その他の構成及び動作に
ついては、上述した参考例と同様であるので、その説明
を省略する。 【００３９】以上、本願発明の参考例を詳細に説明して
きたが、弾性体として皿ばねやブッシュの例にこだわら
ず例えばＯ−リングを直接装着させたもの、あるいは端
面部やウォーム軸外径部もしくはハウジング内径部にＯ
−リング装着用溝などを設けて、かつＯ−リングを該溝
に装着したもの等も用いることができる。 【００４０】かかる構成をより具体的に図面を用いて説
明する。図９は、本願発明の第７の参考例である電動式
パワーステアリング装置７００を示す図であり、図９
（ａ）は、図２と同様なその断面図であり、図９（ｂ）
は、図９（ａ）のＩＸＢ部分の拡大図であり、図９
（ｃ）は、図９（ａ）のＩＸＣ部分の拡大図である。な
お、かかる第７の参考例についても、上述した参考例と
異なる点を中心に説明し、共通する部分については説明
を省略する。 【００４１】図９に示す第５の参考例が、上述した参考
例と異なる点は、ブッシュと回転軸との間に、弾性体と
してのＯ−リングを配置した点である。より具体的に、
その構成を説明する。回転軸７３０は、右方のフランジ
７３０ｃの根本と左方のフランジ７３０ｄの根本に、図
９（ｂ）、９（ｃ）に示すように、周溝７３０ｅ、７３
０ｆをそれぞれ形成している。 【００４２】周溝７３０ｅ内には、Ｏ−リング７０１が
配置され、周溝７３０ｆには、Ｏ−リング７０２が配置
されている。軸受８ａ、８ｂの内輪と回転軸７３０との
間には、摩擦抵抗の低い金属材料からなるブッシュ７１
０、７２０がそれぞれ配置されている。 【００４３】ブッシュ７１０、７２０は、周溝７３０
ｅ、７３０ｆに対向するフランジ部７１０ａ、７２０ａ
を有し、かかるフランジ７１０ａ、７２０ａは、軸受８
ａ、８ｂの内輪とＯ−リング７０１、７０２との間に挟
持されている。 【００４４】なお、ブッシュ７１０とフランジ７３０ｃ
との間のギャップΔ１と、ブッシュ７２０とフランジ７
３０ｄとの間のギャップΔ２とは、ボルト部材１２によ
り押さえ板１１を介して軸受８ｂを押圧することにより
調整される。 【００４５】かかる参考例によれば、ウォームギヤの歯
面間に生ずる衝撃力を、Ｏ−リング７０１、７０２を撓
ませて、回転軸７３０を軸線方向に移動させることによ
り緩和させ、それにより叩き音を低減させることができ
る。なお、回転軸７３０はブッシュ７１０、７２０によ
り、軸受８ａ、８ｂに対して軸線方向に移動しやすく保
持されている。 【００４６】次に、本願発明による第８の参考例を図面
を参照して説明する。図１０は、本願発明の第８の参考
例である電動式パワーステアリング装置８００を示す図
であり、図１０（ａ）は、図２と同様なその断面図であ
り、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のＸＢ部分の拡大図
である。なお、かかる第８の参考例についても、上述し
た参考例と異なる点を中心に説明し、共通する部分につ
いては説明を省略する。 【００４７】図１０に示す第８の参考例が、上述した参
考例と異なるのは、弾性体としてのＯ−リングが配置さ
れる位置である。より具体的には、図１０（ａ）に示す
ように、回転軸７３０における、軸受８ａ、８ｂの内輪
対向面に周溝８３０ａ、８３０ｂを形成しており、一
方、ハウジング１における、軸受８ａ、８ｂの外輪対向
面に周溝８３０ｃ、８３０ｄを形成している。更に、周
溝８３０ａ内には、Ｏ−リング８０１が配置され、周溝
８３０ｂには、Ｏ−リング８０２が配置され、周溝８３
０ｃ内には、Ｏ−リング８０３が配置され、周溝８３０
ｄには、Ｏ−リング８０４が配置されている。 【００４８】かかる参考例によれば、ウォームギヤの歯
面間に生ずる衝撃力を、Ｏ−リング８０１、８０２、８
０３、８０４を撓ませて、回転軸８３０を軸線に直交す
る方向（ウォームホイール１３から離隔する方向）に移
動させることにより緩和させ、それにより叩き音を低減
させることができる。また、かかる参考例によれば、回
転軸８３０は軸線方向に剛性が高く保持されるため、ウ
ォーム３０ａとウォームホイール１３とのかみ合い位置
が変化しないという効果も得られる。なお、回転軸８３
０のＯ−リング８０１、８０２又はハウジング１のＯ−
リング８０３、８０４の内、何れか一方を設ければ、か
かる効果は十分奏される。 【００４９】ところで、車輪から入力される振動等によ
り発生するウォームギヤの歯打音は、ウォーム軸への入
力荷重が小さいため、弾性体の剛性は小さい方が歯打音
低減の効果が大きい。また、ウォームの軸線方向変位も
小さくてすむ。 【００５０】これに対し、モータ側から入力される荷重
は比較的大きいため、弾性体の剛性が小さいとウォーム
の軸線方向変位量が大きくなる。かかる変位量が大きく
なると、ウォーム軸と軸受間の摩擦量が増大し、モータ
の結合スプライン部の摩耗が増大する。さらにモータが
回転しても、ウォームが軸線方向に逃げることにより、
必要な回転がウォームホイールに伝達されず、制御応答
性の遅れを招く恐れもある。以下に述べる実施の形態
は、かかる問題点を解消するものである。 【００５１】図１１は、本願発明の第１の実施の形態で
ある電動式パワーステアリング装置９００を示す図であ
り、図１１（ａ）は、図２と同様なその断面図であり、
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）のＸＩＢ部分の拡大図で
ある。なお、かかる第１の実施の形態についても、上述
した参考例と異なる点を中心に説明し、共通する部分に
ついては説明を省略する。 【００５２】第１の実施の形態が、上述した参考例（例
えば図９の参考例）と異なる点は、弾性体の構成にあ
る。より具体的には、図１１に示す実施の形態において
は、軸受８ａと回転軸９３０のフランジ９３０ｃとの
間、及び軸受８ｂとフランジ９３０ｄとの間に、弾性体
として弾性部材９０１、９０２を介装させている。な
お、弾性部材９０１、９０２は同一物であって、その配
置方向を逆にしているにすぎないので、弾性部材９０１
のみを詳細に説明し、弾性部材９０２については詳細な
説明を省略する。 【００５３】図１１（ｂ）に示すように、弾性部材９０
１は、回転軸９３０の外周に嵌合する円筒部材９０１ａ
と、円筒部材９０１とは別部材である円板部材９０１ｃ
とを有する。更に、円筒部材９０１ａは、ブッシュ９１
０に当接するフランジ９０１ｂを有しており、フランジ
９０１ｂと円板部材９０１ｃとの間を、弾性部９０１ｄ
により連結してなる。弾性部９０１ｄの一部は、円筒部
材９０１ａの内面に沿って薄く軸線方向に延在し、円筒
部材９０１ａの端部において、軸線方向に厚さの薄い薄
厚部９０１ｅを形成している。 【００５４】なお、組み付けた状態における弾性部材９
０１は、回転軸９３０のフランジ９３０ｃに円板部９０
１ｃを当接させ、軸受８ａにブッシュ９１０を介して円
筒部材９０１ａのフランジ９０１ｂを当接させており、
軸受８ａとフランジ９３０ｃとを近接する方向に押圧す
ることにより、弾性部９０１ｄに一定の予圧を与えてい
る。組み付けた状態において、フランジ９３０ｃと薄厚
部９０１ｅとの間は、距離Ｌ２だけ離隔している。かか
る組み付け状態は、弾性部材９０２において同じであ
る。 【００５５】図１２は、弾性部材９０１、９０２を回転
軸９３０に組み込んで、軸線方向に荷重を与えた場合の
変位量を示す特性図である。図において、変位量及び荷
重が負の場合は、回転軸９３０が左方に向かう力を受
け、左方に変位したことを示し、変位量及び荷重が正の
場合は、回転軸９３０が右方に向かう力を受け、右方に
変位したことを示す。説明の都合上、回転軸９３０は左
方に変位するものとする。 【００５６】図において明らかなように、変位量がＬ２
を超えると荷重が極端に上昇する。この理由は、変位量
がＬ２までは、弾性部材９０１の弾性部９０１ｄのみが
弾性変形するようになっているが、変位量Ｌ２を超える
と、薄厚部９０１ｅがフランジ９３０ｃに当接し、それ
により単位変位量に対する荷重が急激に増加するためで
ある。即ち、弾性部材９０１、９０２は２段階の弾性係
数を有する。 【００５７】本実施の形態において、不図示の車輪から
入力される振動等に基づき、回転軸９３０へ入力された
荷重は比較的小さいため、図１２に示す領域Ｓの範囲で
回転軸９３０へ軸線方向に変位するに過ぎない。従っ
て、かかる状態では、弾性部材９０１（９０２）の薄厚
部９０１ｅは、フランジ９３０ｃに当接しないため、弾
性部材９０１の剛性は小さく、歯打音低減の効果が大き
い。 【００５８】これに対し、モータ側から入力される荷重
が大きくて、回転軸９３０の変位量がＬ２を超えると、
薄厚部９０１ｅがフランジ９３０ｃに当接し、それ以上
の回転軸９３０の変位を抑えようとする。従って、回転
軸９３０の変位を抑えることにより、ウォーム軸と軸受
間の摩擦量や、モータの結合スプライン部の摩耗を抑え
ることができる。また、ウォームが軸線方向に逃げるこ
とを防止して、制御応答性を向上させることもできる。 【００５９】図１３は、本願発明の第２の実施の形態で
ある電動式パワーステアリング装置１０００を示す図で
あり、図１３（ａ）は、図２と同様なその断面図であ
り、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＸＩＩＩＢ部分の
拡大図である。なお、かかる第２の実施の形態について
も、上述した参考例及び実施の形態と異なる点を中心に
説明し、共通する部分については説明を省略する。 【００６０】第２の実施の形態が、第１の実施の形態と
異なる点は、弾性体の構成にある。図１３に示すよう
に、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と
同様に、軸受８ａと回転軸１０３０のフランジ１０３０
ｃとの間、及び軸受８ｂとフランジ１０３０ｄとの間
に、弾性体として弾性部材１００１、１００２を介装さ
せている。しかしながら、その構成は以下に述べるよう
に第１の実施の形態と異なっている。なお、弾性部材１
００１、１００２は同一物であって、その配置方向を逆
にしているにすぎないので、弾性部材１００１のみを詳
細に説明し、弾性部材１００２については詳細な説明を
省略する。 【００６１】図１３（ａ）に示すように、回転軸１０３
０は、フランジ部１０３０ｃに隣接して大径部１０３０
ｅを形成し、フランジ部１０３０ｄに隣接して大径部１
０３０ｆを形成している。 【００６２】図１３（ｂ）において、弾性部材１００１
は、回転軸１０３０の外周に配置された小径孔円板部１
００１ａと、大径部１０３０ｅの外周に配置された大径
孔円板部１００１ｂとを有する。両円板部１００１ａ、
１００１ｂの間を、弾性部１００１ｃにより連結してな
る。弾性部１００１ｃの一部は、小径孔円板部１００１
ａの側面に沿って薄く半径方向に延在し、小径孔円板部
１００１ａと、大径部１０３０ｅとの間に厚さの薄い薄
厚部１００１ｄを形成している。 【００６３】なお、組み付けた状態における弾性部材１
００１は、回転軸１０３０のフランジ１０３０ｃに大径
孔円板部１００１ｂを当接させ、軸受８ａにブッシュ１
０１０を介して小径孔円板部１００１ａを当接させてお
り、軸受８ａとフランジ１０３０ｃとを近接する方向に
押圧することにより、弾性部１００１ｃに一定の予圧を
与えている。組み付けた状態において、フランジ１０３
０ｃと薄厚部１００１ｄとの間は、距離Ｌ３だけ離隔し
ている。かかる組み付け状態は、弾性部材１００２にお
いて同じである。 【００６４】第１の実施の形態と同様に、回転軸１０３
０の変位量がＬ３までは、弾性部材１００１の弾性部１
００１ｃのみが弾性変形するようになっているが、変位
量Ｌ３を超えると、薄厚部１００１ｄが大径部１０３０
ｅに当接し、それにより単位変位量に対する荷重が急激
に増加する。即ち、弾性部材１００１、１００２も２段
階の弾性係数を有する。 【００６５】本実施の形態において、不図示の車輪から
入力される振動等に基づき、回転軸１０３０へ入力され
た荷重は比較的小さいため、かかる状態では、弾性部材
１００１（１００２）の薄厚部１００１ｄは、大径部１
０３０ｅに当接しないため、弾性部材１００１の剛性は
小さく、歯打音低減の効果が大きい。 【００６６】これに対し、モータ側から入力される荷重
が大きくて、回転軸１０３０の変位量がＬ３を超える
と、薄厚部１００１ｄが大径部１０３０ｅに当接し、そ
れ以上の回転軸１０３０の変位を抑えようとする。従っ
て、回転軸１０３０の変位を抑えることにより、ウォー
ム軸と軸受間の摩擦量や、モータの結合スプライン部の
摩耗を抑えることができる。また、ウォームが軸線方向
に逃げることを防止して、制御応答性を向上させること
もできる。 【００６７】加えて、本実施の形態によれば、図１３
（ｂ）に示すように、弾性部材１００１（１００２）の
小径孔円板部１００１ａの有する孔は、大径部１０３０
ｅの外径より小径であるので、これを回転軸１０３０の
大径部１０３０ｅの外周に組み込むことは不可能となっ
ている。従って、かかる構成により、弾性部材１００
１，１００２の組込方向を誤って回転軸１０３０の外周
に配置する、いわゆる誤組を防止することができ、それ
により組み立て性の向上を図ることができる。 【００６８】 【発明の効果】以上述べたように、本願発明の電動式パ
ワーステアリング装置によれば、ウォームとウォームホ
イールの歯面同士が当接したときには、弾性体を変形さ
せることによりハウジングに対して回転軸を軸線方向及
び半径方向の少なくとも一方の方向に移動させるように
なっているので、車輪から伝達される振動に対しても、
またモータから伝達される振動に対しても歯面同士の衝
突を緩和し、それにより歯面の叩き音を減少させること
ができる。また、かかる構成により、バックラッシュの
許容されるバラツキの程度が緩和され、加工精度や組み
合わせるべきギヤの選定等における製造上の管理が容易
となって、コスト低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本願発明の第１の参考例である電動式パワース
テアリング装置１００の軸線方向一部断面図である。 【図２】図１の電動式パワーステアリング装置を、ＩＩ
−ＩＩ線に沿って切断して示す断面図である。 【図３】本願発明の第２の参考例である電動式パワース
テアリング装置２００の、図２と同様な断面図である。 【図４】本願発明の第３の参考例である電動式パワース
テアリング装置３００の、図２と同様な断面図である。 【図５】本願発明の第４の参考例である電動式パワース
テアリング装置４００を示す図であり、図５（ａ）は、
図２と同様なその断面図であり、図５（ｂ）は、図５
（ａ）のＶＢ部分の拡大図であり、図５（ｃ）は、図５
（ａ）のＶＣ部分の拡大図である。 【図６】本願発明の第５の参考例である電動式パワース
テアリング装置５００を示す図であり、図６（ａ）は、
図２と同様なその断面図であり、図６（ｂ）は、図６
（ａ）のＶＩＢ部分の拡大図であり、図６（ｃ）は、図
６（ａ）のＶＩＣ部分の拡大図である。 【図７】図６のブッシュの斜視図である。 【図８】本願発明の第６の参考例である電動式パワース
テアリング装置６００を示す図であり、図８（ａ）は、
図２と同様なその断面図であり、図８（ｂ）は、図８
（ａ）のＶＩＩＩＢ部分の拡大図であり、図８（ｃ）
は、図８（ａ）のＶＩＩＩＣ部分の拡大図である。 【図９】本願発明の第７の参考例である電動式パワース
テアリング装置７００を示す図であり、図９（ａ）は、
図２と同様なその断面図であり、図９（ｂ）は、図９
（ａ）のＩＸＢ部分の拡大図であり、図９（ｃ）は、図
９（ａ）のＩＸＣ部分の拡大図である。 【図１０】本願発明の第８の参考例である電動式パワー
ステアリング装置８００を示す図であり、図１０（ａ）
は、図２と同様なその断面図であり、図１０（ｂ）は、
図１０（ａ）のＸＢ部分の拡大図である。 【図１１】本願発明の第１の実施の形態である電動式パ
ワーステアリング装置９００を示す図であり、図１１
（ａ）は、図２と同様なその断面図であり、図１１
（ｂ）は、図１１（ａ）のＸＩＢ部分の拡大図である。 【図１２】弾性部材９０１、９０２を回転軸９３０に組
み込んで、軸線方向に荷重を与えた場合の変位量を示す
特性図である。 【図１３】本願発明の第２の実施の形態である電動式パ
ワーステアリング装置１０００を示す図であり、図１３
（ａ）は、図２と同様なその断面図であり、図１３
（ｂ）は、図１３（ａ）のＸＩＩＩＢ部分の拡大図であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平９−30432（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−281236（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−281235（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−220969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−214054（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−39665（ＪＰ，Ｕ) 実開 平７−44968（ＪＰ，Ｕ) 国際公開99／26831（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00 - 6/06 F16H 57/00 - 57/12

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】ハウジングと、 前記ハウジングに取り付けられ、補助操舵力を回転軸に
   発生するモータと、 車輪を操舵する為に操舵力を伝達する出力軸と、 前記回転軸を回転自在に支持する軸受と、 前記回転軸に連結されたウォームと、前記出力軸に連結
   されたウォームホイールとを有し、前記モータの補助操
   舵力を前記出力軸に伝達するウォームギヤ機構とからな
   り、前記回転軸と前記軸受との間に 、車輪から伝達される振
   動とモータから伝達される振動とを吸収するために２段
   階の弾性係数を有する弾性体が設けられ、前記ウォーム
   と前記ウォームホイールの歯面同士が当接したときに
   は、前記弾性体を変形させることにより前記ハウジング
   に対して前記回転軸を移動させて歯打音を減少させるよ
   うになっている電動式パワーステアリング装置。