JP4517285B2

JP4517285B2 - 電動パワーステアリング装置

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Publication number: JP4517285B2
Application number: JP2004305562A
Authority: JP
Inventors: 昌宣井ノ上; 謹彰宮本
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2004-10-20
Filing date: 2004-10-20
Publication date: 2010-08-04
Anticipated expiration: 2024-10-20
Also published as: JP2006117049A

Description

本発明は、電動モータにより操舵補助力を発生する電動パワーステアリング装置に関するものである。

自動車用の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ：Electric Power Steering System) には減速機が用いられている。例えばコラム型ＥＰＳでは、電動モータの出力軸の回転をウォーム軸およびウォームホイールを介して減速することで、電動モータの出力を増幅して舵取り機構に伝達し、ステアリング操作をトルクアシストするようにしている。
上記のウォーム軸とウォームホイールとの噛み合いには適度なバックラッシが必要であるが、例えば悪路を走行した場合、路面からの逆入力によりバックラッシに起因した歯打ち音（ラトル音）が発生することがある。

歯打ち音が発生しないようにするためには、各部品の加工精度の範囲内でウォーム軸とウォームホイールとの間に生ずるバックラッシ量を厳密に調整しておく必要がある。従来、ウォーム軸およびウォームホイールを組み付けるときに、各部品を寸法精度のばらつき度合いに応じて選別し、互いの組合せ精度が適正になるもの同士を組み合わせるようにしている（いわゆるマッチング組立）が、この作業に非常に手間がかかり、製造コストが高くなっていた。

また、マッチング組立により初期にはバックラッシが適切な範囲に設定されていたとしても、経時変化による歯部の摩耗等によりバックラッシが増大し、異音を発生するおそれがある。
そこで、ウォーム軸の一端を支持する軸受を径方向ウォームホイール側に進退自在とし、上記軸受の外輪の周囲に被せられた湾曲板ばねによって、ウォーム軸の一端を径方向ウォームホイール側に付勢することで、ウォーム軸およびウォームホイールの回転中心間の距離（いわゆる芯間距離）を自動的に調整してバックラッシを少なくすることが提案されている（例えば特許文献１参照）。
特開２００４−２０３１５４公報

しかしながら、上記の湾曲板ばねによる予圧荷重が大き過ぎると、操舵時の回転抵抗が大きくなるとともに、湾曲板ばねの耐久性が低下する。逆に上記の予圧荷重が小さ過ぎると歯打ち音を低減することができなくなるという問題がある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、騒音が小さく、耐久性に優れ且つロストルクが小さい電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、操舵補助用の電動モータの動力を、駆動ギヤおよび駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを介して操舵機構に伝達するための伝動装置を備える電動パワーステアリング装置において、上記駆動ギヤの軸方向の一端を回転自在に支持する軸受と、上記軸受を駆動ギヤと従動ギヤの中心間距離が変化する方向に偏倚可能に支持するための支持孔を含むハウジングと、上記軸受を介して駆動ギヤを上記中心間距離が短くなる方向に弾性的に付勢する付勢手段とを備え、上記付勢手段は、複数段階の弾性係数を有する湾曲板ばねを含み、上記湾曲板ばねは、上記軸受の外輪の外周に嵌合する有端環状の主体部と、主体部の周方向の端部から延びハウジングの受け部により受けられて上記軸受を上記中心間距離が短くなる方向に付勢する弾性舌片とを含み、上記弾性舌片の長手方向の途中部に切欠きが形成されることで切欠きより先端側の部分を撓み易くし二段階の弾性係数を弾性舌片に持たせていることを特徴とするものである。

本発明では、板ばねの弾性復元力によって駆動ギヤを上記中心間距離が短くなる方向へ付勢することができ、駆動ギヤと従動ギヤの噛合部分のバックラッシ量を少なくすることができ、その結果、歯打ち音による騒音を低減することができる。通常時は、板ばねの弾性係数の小さい領域を利用して、軸受の偏倚に対する追従性を良くすることができるので、歯打ち音による騒音を確実に低減することができ、また、通常時の板ばねに働く応力を低減して耐久性を向上することができる。また、ウォーム軸の回転抵抗を少なくしてロストルクを低減することができる。さらに、大きな負荷を受けるときには、板ばねの弾性係数の大きい領域が働き、上記の負荷を充分に受けることができる。

また、上記湾曲板ばねは、上記軸受の外輪の外周に嵌合する有端環状の主体部と、主体部の周方向の端部から延びハウジングの受け部により受けられて上記軸受を上記中心間距離が短くなる方向に付勢する弾性舌片とを含み、上記弾性舌片の長手方向の途中部に切欠きが形成されることで切欠きより先端側の部分を撓み易くし二段階の弾性係数を弾性舌片に持たせている。したがって、切欠きを設ける簡単な構成により、湾曲板ばねの弾性舌片に複数段階の弾性係数を付与することができる。

本発明は、操舵補助用の電動モータの動力を、駆動ギヤおよび駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを介して操舵機構に伝達するための伝動装置を備える電動パワーステアリング装置において、上記駆動ギヤの軸方向の一端を回転自在に支持する軸受と、上記軸受を介して駆動ギヤを軸方向に弾性的に付勢する付勢手段とを備え、上記付勢手段は、複数段階の弾性係数を有する板ばねを含み、上記板ばねは、環状の主体部と、主体部の周縁部から延設された弾性舌片とを含み、上記弾性舌片の長手方向の途中部に切欠きが形成されることで切欠きより先端側の部分を撓み易くし二段階の弾性係数を弾性舌片に持たせていることを特徴とするものである。本発明では、板ばねの弾性復元力によって駆動ギヤを軸方向に付勢することにより、駆動ギヤと従動ギヤの噛合部分のバックラッシ量を少なくすることができ、その結果、歯打ち音による騒音を低減することができる。通常時は、板ばねの弾性係数の小さい領域を利用して、バックラッシ除去のためのウォーム軸の軸方向移動に対する追従性を良くすることができるので、歯打ち音による騒音を確実に低減することができ、また、通常時の板ばねに働く応力を低減して耐久性を向上することができる。また、ウォーム軸の回転抵抗を少なくしてロストルクを低減することができる。さらに、大きな負荷を受けるときには、板ばねの弾性係数の大きい領域が働き、上記の負荷を充分に受けることができる。

また、上記板ばねは、環状の主体部と、主体部の周縁部から延設された弾性舌片とを含み、上記弾性舌片の長手方向の途中部に切欠きが形成されることで切欠きより先端側の部分を撓み易くし二段階の弾性係数を弾性舌片に持たせている。したがって、切欠きを設ける簡単な構成により、板ばねの弾性舌片に複数段階の弾性係数を付与することができる。また、本発明において、上記主体部の周縁部から、弾性舌片の変形量を規制するための突起が折り曲げ形成されている場合がある。この場合、簡単な構成により弾性舌片の変形量を規制して、板ばねの耐久性を向上することができる。

本発明の好ましい実施の形態を添付図面を参照しつつ説明する。
以下、添付図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成図である。
図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結される中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されるピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン歯７ａに噛み合うラック歯８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８とを有している。ピニオン軸７およびラックバー８により、ラックアンドピニオン機構からなる操舵機構Ａが構成されている。

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

ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力側のアッパーシャフト３ａと、ピニオン軸７に連なる出力側のロアーシャフト３ｂとに分割されており、これらアッパーおよびロアーシャフト３ａ，３ｂはトーションバー１２を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。
トーションバー１２を介するアッパーおよびロアーシャフト３ａ，３ｂ間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が設けられており、このトルクセンサ１３のトルク検出結果は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１４に与えられる。ＥＣＵ１４では、トルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路１５を介して操舵補助用の電動モータ１６を駆動制御する。電動モータ１６の出力回転が伝動装置としての減速機１７を介して減速されてピニオン軸７に伝達され、ラックバー８の直線運動に変換されて、操舵が補助される。

減速機１７は、電動モータ１６により回転駆動される、駆動ギヤとしてのウォーム軸１８と、このウォーム軸１８に噛み合うと共にステアリングシャフト３のロアーシャフト３ｂに一体回転可能に連結される、従動ギヤとしてのウォームホイール１９を備える。
図２を参照して、ウォーム軸１８は電動モータ１６の出力軸２０と同軸上に配置される。ウォーム軸１８は、その軸長方向に離隔する第１および第２の端部１８ａ，１８ｂを有し、第１および第２の端部１８ａ，１８ｂ間の中間部に歯部１８ｃを有する。

ウォームホイール１９は、ステアリングシャフト３のロアーシャフト３ｂの軸方向中間部に一体回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されている。ウォームホイール１９は、ロアーシャフト３ｂに一体回転可能に結合される環状の芯金１９ａと、芯金１９ａの周囲を取り囲み外周に歯部１９ｃを形成した合成樹脂部材１９ｂとを備える。芯金１９ａは、例えば合成樹脂部材１９ｂの樹脂成形時に金型内にインサートされるものである。

ウォーム軸１８の第１の端部１８ａと電動モータ１６の出力軸２０の対向端部とは、動力伝達継手２１を介して同軸上に動力伝達可能に連結されている。
ウォーム軸１８の第１および第２の端部１８ａ，１８ｂは、対応する第１および第２の軸受２２，２３をそれぞれ介して減速機１７のハウジング１７ａに回転自在に支持されている。第１および第２の軸受２２，２３は例えば玉軸受からなる。

第１および第２の軸受２２，２３の内輪２４，２５が、ウォーム軸１８の第１および第２の端部１８ａ，１８ｂに一体回転可能に嵌合されている。各内輪２４，２５はそれぞれウォーム軸１８の対応する互いに逆向きの位置決め段部１８ｄ，１８ｅに当接している。第１および第２の軸受２２，２３の外輪２６，２７は、減速機１７のハウジング１７ａの対応する軸受保持孔２８，２９に保持されている。

第２の軸受２３のための軸受保持孔２９（支持孔）は、第２の軸受２３を、ウォーム軸１８とウォームホイール１９の中心間距離Ｄ１（ウォーム軸１８の回転中心Ｃ１とウォームホイールの回転中心Ｃ２との距離に相当）が長短する方向Ｘ１，Ｘ２に偏倚可能に保持することのできる偏倚孔に形成されている。軸受保持孔２９の内周面と第２の軸受２３の外輪２７の外周面との間に、環状の付勢部材としての湾曲板ばね３０が介在している。湾曲板ばね３０は、第２の軸受２３を上記中心間距離Ｄ１が短くなる方向Ｘ２に付勢する。

湾曲板ばね３０は、例えば板金により形成される薄板状の部材である。図２のIII −III に沿う断面図である図３および図４を参照して、湾曲板ばね３０は、第２の軸受２３の外輪２７の外周を包囲する有端環状をなす主体部３１と、主体部３１の周方向の端部である第１および第２の端部３１ａ，３１ｂにそれぞれ形成される一対の回転規制部３２とを含む。

また、湾曲板ばね３０は、各回転規制部３２からそれぞれ延びる一対の片持ち状の弾性舌片３３と、主体部３１の第１の側縁３１ｃから回転中心Ｃ１に直交する方向に対して傾斜状に延設された規制部としての少なくとも１つの弾性爪３４とを含む。
各回転規制部３２の幅は主体部３１の幅よりも細くされている。一対の弾性舌片３３の一方は第１の側縁３１ｃ側に配置され、他方の弾性舌片３３は第２の側縁３１ｄ側に配置されて、互い違いとされている。各弾性舌片３３の一対の側縁の相対向する位置には、切欠きとしての切欠き溝３５が形成され、これにより、弾性舌片３３の切欠き溝３５より先端側の部分が撓み易くなっている。

その結果、各弾性舌片３３が図５に示すような二段階の弾性係数を持つようになっている。すなわち、撓み変位が相対的に少ない領域Ｂ１での弾性係数Ｋ１を相対的に小さくし、撓み変位が相対的に多い領域Ｂ２での弾性係数Ｋ２を相対的に大きくしている。領域Ｂ１が常用域として機能する。
再び図３を参照して、湾曲板ばね３０の各弾性舌片３３は、軸受保持孔２９の内周面の一部に形成された受け凹部３６の底によって受けられ、各弾性舌片３３の付勢力が、第２の軸受２３を介してウォーム軸１８の第２の端部１８ｂを上記中心間距離Ｄ１が短くなる方向Ｘ２に付勢している。

受け凹部３６はそれぞれ軸受保持孔２９の周方向に対向する一対の内壁３６ａ，３６ｂを有しており、湾曲板ばね３０の各回転規制部３２は、対応する内壁３６ａ，３６ｂに当接することにより、軸受保持孔２９の周方向への、湾曲板ばね３０の回転を規制する。
図２を参照して、湾曲板ばね３０の弾性爪３４は、ハウジング１７ａの端壁１７ｂとこれに対向する第２の軸受２３の外輪２７の端面との間に介在し、端壁１７ｂにより受けられて弾性変形している。この弾性変形の復元力により、弾性爪３４は、第２の軸受２３を介してウォーム軸１８を軸方向の電動モータ１６側に弾性的に付勢している。

一方、第１の軸受２２の外輪２６は、対応する軸受保持孔２８に連なるねじ孔３７にねじ込まれた予圧調整用およびバックラッシ調整用のねじ部材３８によって、ハウジング１７の位置決め段部１７ｃに押し当てられて軸方向に位置決めされている。これにより、弾性爪３４の付勢力が第１および第２の軸受２２，２３に一括して予圧を与えることに寄与すると共に、ウォーム軸１８とウォームホイール１９との間のバックラッシの除去にも寄与することになる。

また、弾性爪３４が外輪２７の第１の端面２７ａに係合することで、第２の軸受２３と湾曲板ばね３０との軸方向相対移動が規制されている。
次いで、図２、図２のVI−VI線に沿う断面図である図６および分解斜視図である図７を参照して、動力伝達継手２１について詳述する。まず、図２を参照して、動力伝達継手２１は、電動モータ１６の出力軸２０に一体回転可能に連結された第１の係合部材４１と、減速機１７の入力軸としてのウォーム軸１８の第１の端部１８ａに一体回転可能に連結された第２の係合部材４２と、第１および第２の係合部材４１，４２の間に介在し両係合部材４１，４２間にトルクを伝達する弾性部材４３とを備える。

第１および第２の係合部材４１，４２は例えば金属製である。弾性部材４３は例えば合成ゴム製又はポリウレタン等の合成樹脂製である。
次いで、図６および図７を参照して、弾性部材４３は、環状をなす主体部４４と、主体部４４から放射方向に延びる複数の係合腕４５とを含む。複数の係合腕４５は主体部４４の周方向Ｒに等間隔で配置される。各係合腕４５はそれぞれ周方向Ｒに対向する一対の動力伝達面４６を有している。

図７を参照して、第１および第２の係合部材４１，４２は、それぞれ出力軸２０およびウォーム軸１８を嵌合させるための嵌合孔４９，５０を形成する環状の主体部５１，５２と、主体部５１，５２の互いの対向面５３，５４にそれぞれ突出形成された複数の第１および第２の係合突起５５，５６とを備えている。
第１および第２の係合部材４１，４２の第１および第２の係合突起５５，５６は、それぞれ対応する主体部５１，５２の周方向に等間隔に配置されている。

動力伝達継手２１の組立状態で、図６に示すように、第１および第２の係合部材４１，４２の第１および第２の係合突起５５，５６が周方向に交互に配置され、周方向に相隣接する第１および第２の係合突起５５，５６間に、弾性部材４３の対応する係合腕４５が挟持される。換言すると、周方向に隣接する第１および第２の係合突起５５，５６が弾性部材４３の対応する係合腕４５を周方向に挟んで互いに噛み合わされる。

また、図６および図７に示すように、第１および第２の係合突起５５，５６は、弾性部材４３の対応する係合腕４５への動力伝達面５７，５８をそれぞれ含む。
本実施の形態によれば、湾曲板ばね３０の弾性復元力によってウォーム軸１８を上記中心間距離Ｄ１が短くなる方向へ付勢することができ、ウォーム軸１８とウォームホイール１９の噛合部分のバックラッシ量を少なくすることができる。その結果、歯打ち音による騒音を低減することができる。

通常時は、湾曲板ばね３０の弾性舌片３３の相対的に小さい弾性係数Ｋ１の領域Ｂ１を利用して、第２の軸受２３の偏倚に対する追従性を良くすることができるので、歯打ち音による騒音を確実に低減することができ、また、通常時の湾曲板ばね３０の弾性舌片３３に働く応力を低減して耐久性を向上することができる。また、ウォーム軸１８の回転抵抗を少なくしてロストルクを低減することができる。さらに、大きな負荷を受けるときには、湾曲板ばね３０の相対的に大きい弾性係数Ｋ２の領域Ｂ２が働き、上記の負荷を充分に受けることができる。

また、湾曲板ばね３０の弾性舌片３３に切欠き溝３５を設ける簡単な構成により、湾曲板ばね３０の弾性舌片３３に複数段階の弾性係数を付与することができ、予圧荷重を容易に調整することが可能となる。
なお、上記の実施の形態では、切欠きとして弾性舌片３３の側縁に切欠き溝３５を設けたが、これに代えて、図８に示すような切欠き孔３５Ａを設けてもよい。

次いで、図９は本発明の別の実施の形態を示している。図９を参照して、本実施の形態が図２の実施の形態と主に異なるのは、図２の実施の形態では、バックラッシ低減のためにウォーム軸１８を径方向に付勢したが、本実施の形態では、ウォーム軸１８を軸方向に付勢してバックラッシを低減するようにした点である。
具体的には、ウォーム軸１８の第１および第２の端部１８ａ，１８ｂにそれぞれ対応して、ウォーム軸１８を第１および第２の軸方向Ｙ１，Ｙ２にそれぞれ付勢するための付勢手段としての第１および第２の板ばね６１，６２が配置されている。

第１の板ばね６１は、第１の軸受２２の外輪２６の端面とウォーム軸１８の対応する位置決め段部１８ｄとの間に介在し、ウォーム軸１８を第１の軸方向Ｙ１に付勢する。第２の板ばね６２は、第２の軸受２３の外輪２７の端面とウォーム軸１８の対応する位置決め段部１８ｅとの間に介在し、ウォーム軸１８を第２の軸方向Ｙ２に付勢する。
第１の板ばね６１は、例えば図１０に示すような、複数段階の弾性係数を有する皿ばねからなる。第２の板ばね６２についても同様であるので、第１の板ばね６１に則して説明する。

第１の板ばね６１は、環状の主体部６３と、主体部６３の内周縁部６３ａから延設された１ないし複数の弾性舌片６４とを含む。弾性舌片６４は、その幅が弾性舌片６４の先端側へ向かうにしたがって狭くされている。これにより、弾性舌片６４が曲がり易くなっている。また、弾性舌片６４の長手方向の途中部には、その一対の側縁の対応する位置にそれぞれ切欠き溝６５が形成されており、これにより、弾性舌片６４が、図５に示したと同様の二段階の弾性係数を持つようにしてある。

再び図９を参照して、ウォーム軸１８の第１の端部１８ａと電動モータ１６の出力軸２０とが、筒状をなす動力伝達継手２１Ａの対応する端部から嵌め入れられて動力伝達継手２１Ａに結合している。具体的には、ウォーム軸１８の第１の端部１８ａに設けられたスプライン部１８ｆが動力伝達継手２１Ａにスプライン結合される一方、電動モータ１６の出力軸２０が例えば圧入により動力伝達継手２１Ａに結合されている。

また、第１の軸受２２の外輪２６の軸方向位置を決めるためのねじ部材３８は、ロックナット３９を用いて止定されている。第２の軸受２３の外輪２７は軸受保持孔２９に固定されている。一方、第１および第２の軸受２２，２３の内輪２４，２５は、それぞれウォーム軸１８の対応する端部１８ａ，１８ｂに対して、すきま嵌めとされ、これにより、ウォーム軸１８が軸方向に変位できるように支持されている。

本実施の形態によれば、各板ばね６１，６２の弾性復元力によってウォーム軸１８を軸方向Ｙ１，Ｙ２に付勢することにより、ウォーム軸１８とウォームホイール１９の噛合部分のバックラッシ量を少なくすることができ、その結果、歯打ち音による騒音を低減することができる。
通常時は、各板ばね６１，６２の弾性係数の小さい領域を利用して、バックラッシ除去のためのウォーム軸１８の軸方向移動の追従性を良くすることができるので、歯打ち音による騒音を確実に低減することができ、また、通常時の各板ばね６１，６２に働く応力を低減して耐久性を向上することができる。また、ウォーム軸１８の回転抵抗を少なくしてロストルクを低減することができる。さらに、大きな負荷を受けるときには、各板ばね６１，６２の弾性係数の大きい領域が働き、上記の負荷を充分に受けることができる。

切欠き溝６５を設ける簡単な構成により、各板ばね６１，６２の弾性舌片６４に複数段階の弾性係数を付与することができる。このため、ウォーム軸１８を軸方向に付勢するための付勢手段としてゴムブッシュ等を用いる場合と比較して、予圧荷重を容易に調整することができる。
板ばね６１，６２であれば、ウォーム軸１８を軸方向に付勢するための付勢手段としてゴムブッシュ等を用いる場合と比較して、格段に小型であり、ひいては電動パワーステアリング装置を小型にすることができる。

なお、板ばね６１，６２の通常時の使用域、すなわち常用域において、第１および第２の板ばね６１，６２の弾性係数が互いに異なっていてもよいし、等しくてもよい。
また、ウォーム軸１８に、そのウォームの右歯面リードと左歯面リードに差をつけた複リードウォームが採用されていることが好ましい。一般に、複リードウォームを用いる場合は、ウォーム軸１８の軸方向一方への移動に伴ってバックラッシが減少する傾向にある。したがって、複リードウォームを用い且つ第１および第２の板ばね６１，６２を用いる場合において、これらの板ばね６１，６２の常用域の弾性係数を互いに異ならせるときには、ウォーム軸１８の上記軸方向一方の側への付勢力が相対的に大きくなるように、ウォーム軸１８の上記軸方向一方の側の端部に配置される板ばね６１又は６２の弾性係数を相対的に小さくすることが好ましい。

また、上記の実施の形態では、切欠きとして弾性舌片６４の側縁に切欠き溝６５を設けたが、これに代えて、図１１に示すような切欠き孔６５Ａを設けた板ばね６１Ａを用いてもよい。また、主体部６３の内周縁部６３ａに弾性舌片６４の変形量を規制するための突起６６が折り曲げ形成されていてもよい。この場合、簡単な構成により弾性舌片６４の変形量を規制して、板ばね６１Ａの耐久性を向上することができる。

また、上記の板ばね６１では、主体部６３の内周縁部６３ａに弾性舌片６４を形成したが、これに代えて、図１２に示すように、主体部６３の外周縁部６３ｂに複数の弾性舌片６４Ａを形成した板ばね６１Ｂとしてもよい。
弾性舌片６４Ａは、図示していないが、第１の軸受２２の外輪２６の端面に弾性接触する。また、板ばね６１Ｂの内周縁部６３ａは、ウォーム軸１８の端部の外径部にプレスフィット状態で嵌合する。尚、弾性舌片６４Ａは内輪２４と弾性接触するようにしてもよい。

この皿ばねからなる板ばね６１Ｂを形成するには、下記の方法が用いられる。プレス成形により形成された図１３Ａに示すような、弾性舌片６４Ａおよび中心孔７１を有する平坦な製造用中間体７０の、上記中心孔７１の周縁部７２をローラその他の転動押圧工具７３によって、しごくように押圧しながら塑性変形させ、製造用中間体７０の全体を断面山形に傾斜させて、図１３Ｂに示すような山形状の皿ばねからなる板ばね６１Ｂを得る。

このようにして得られた板ばね６１Ｂの主体部６３の内周縁部６３ａは塑性硬化するが、弾性舌片６４Ａは、板ばね６１Ｂを山形にするための塑性加工の影響を受けないので、弾性舌片６４Ａの弾性係数として、ばらつきのない特性を得ることができる。したがって、焼き戻し等の後処理を施す必要がなく、母材の特性をそのまま活用することができる。また、塑性硬化した主体部６３の内周縁部６３ａは硬くなるので、ウォーム軸１８への固定支持部として利用する。板ばね６１Ｂのばね特性は、塑性硬化していない部位により得られることになる。

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、例えば、第２の軸受２３として、すべり軸受を用いてもよい。また、伝動装置としての減速機１７として、ベベルギヤやハイポイドギヤを用いてもよい。

本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。図２のIII −III 線に沿う断面図である。ウォーム軸を径方向に付勢する湾曲板ばねの斜視図である。湾曲板ばねの弾性係数の特性を示すグラフ図である。図２のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。動力伝達継手の分解斜視図である。本発明の別の実施の形態の湾曲板ばねの弾性舌片の要部の斜視図である。本発明のさらに別の実施の形態の電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。図９の実施の形態においてウォーム軸を軸方向に付勢する板ばねの斜視図である。ウォーム軸を軸方向に付勢する板ばねの変更例の斜視図である。ウォーム軸を軸方向に付勢する板ばねのさらなる変更例の斜視図である。図１２の板ばねの製造工程を示す概略図である。

符号の説明

１電動パワーステアリング装置
２操舵部材
３ステアリングシャフト
５中間軸
７ピニオン軸
８ラックバー
Ａラックアンドピニオン機構（操舵機構）
１６電動モータ
１７減速機（伝動装置）
１７ａハウジング
１８ウォーム軸（駆動ギヤ）
１８ｂ第２の端部（一端）
１９ウォームホイール（従動ギヤ）
Ｃ１，Ｃ２回転中心
Ｄ１中心間距離
Ｘ２中心間距離が短くなる方向
２０出力軸
２１，２１Ａ動力伝達継手
２２第１の軸受
２３第２の軸受
２４，２５内輪
２６，２７外輪
２９軸受保持孔（支持孔）
３０湾曲板ばね
３１主体部
３１ａ第１の端部
３１ｂ第２の端部
３２回転規制部
３３弾性舌片
３４弾性爪
３５切欠き溝（切欠き）
３５Ａ切欠き孔（切欠き）
３６受け凹部（受け部）
６１，６１Ａ，６１Ｂ第１の板ばね（板ばね）
６２第２の板ばね（板ばね）
６３主体部
６３ａ内周縁部
６３ｂ外周縁部
６４，６４Ａ弾性舌片
６５切欠き溝
６５Ａ切欠き孔
６６突起（弾性舌片の変形量を規制するための突起）
７０製造用中間体
７１中心孔
７２周縁部
７３転動押圧工具
Ｄ１中心間距離
Ｘ２中心間距離が短くなる方向
Ｙ１第１軸方向
Ｙ２第２軸方向
Ｋ１（相対的に小さい）弾性係数
Ｋ２（相対的に大きい）弾性係数

Claims

操舵補助用の電動モータの動力を、駆動ギヤおよび駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを介して操舵機構に伝達するための伝動装置を備える電動パワーステアリング装置において、
上記駆動ギヤの軸方向の一端を回転自在に支持する軸受と、
上記軸受を駆動ギヤと従動ギヤの中心間距離が変化する方向に偏倚可能に支持するための支持孔を含むハウジングと、
上記軸受を介して駆動ギヤを上記中心間距離が短くなる方向に弾性的に付勢する付勢手段とを備え、
上記付勢手段は、複数段階の弾性係数を有する湾曲板ばねを含み、
上記湾曲板ばねは、上記軸受の外輪の外周に嵌合する有端環状の主体部と、主体部の周方向の端部から延びハウジングの受け部により受けられて上記軸受を上記中心間距離が短くなる方向に付勢する弾性舌片とを含み、
上記弾性舌片の長手方向の途中部に切欠きが形成されることで切欠きより先端側の部分を撓み易くし二段階の弾性係数を弾性舌片に持たせている電動パワーステアリング装置。
操舵補助用の電動モータの動力を、駆動ギヤおよび駆動ギヤに噛み合う従動ギヤを介して操舵機構に伝達するための伝動装置を備える電動パワーステアリング装置において、
上記駆動ギヤの軸方向の一端を回転自在に支持する軸受と、
上記軸受を介して駆動ギヤを軸方向に弾性的に付勢する付勢手段とを備え、
上記付勢手段は、複数段階の弾性係数を有する板ばねを含み、
上記板ばねは、環状の主体部と、主体部の周縁部から延設された弾性舌片とを含み、
上記弾性舌片の長手方向の途中部に切欠きが形成されることで切欠きより先端側の部分を撓み易くし二段階の弾性係数を弾性舌片に持たせている電動パワーステアリング装置。
請求項２において、上記主体部の周縁部から、弾性舌片の変形量を規制するための突起が折り曲げ形成されている電動パワーステアリング装置。