JP4882906B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明に係る電動式パワーステアリング装置は、自動車の操舵装置として利用するもので、電動モータを補助動力として利用する事により、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図るものである。本発明は、この様な電動式パワーステアリング装置を構成する減速機のウォーム軸の基端部と、上記電動モータの出力軸の先端部との接続部に設けるトルク継手部の特性を改良して、上記ステアリングホイールの操作感の向上を図るべく発明したものである。

操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する際に運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広く使用されている。又、この様なパワーステアリング装置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年普及し始めている。電動式パワーステアリング装置は、油圧式のパワーステアリング装置に比べて小型・軽量にでき、補助動力の大きさ（トルク）の制御が容易で、しかもエンジンの動力損失が少ない等の利点がある。

電動式パワーステアリング装置の構造は、各種知られているが、何れの構造の場合でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸に電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。この減速機として一般的には、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、上記電動モータにより回転駆動されるウォームと、上記回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、上記電動モータの補助動力をこの回転軸に伝達自在とする。

例えば特許文献１には、図７〜８に示す様な電動式パワーステアリング装置が記載されている。ステアリングホイール１により所定方向に回転させられる、回転軸であるステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３の内側に回転自在に支持しており、この部分にウォームホイール４を固定している。このウォームホイール４と噛合するウォーム歯５をウォーム軸６の軸方向中間部に設け、電動モータ７により回転駆動されるウォーム８の両端部は、深溝型玉軸受等の１対の転がり軸受９ａ、９ｂにより、上記ハウジング３内に回転自在に支持されている。

上記ウォーム８を上記電動モータ７の出力軸１０により回転駆動する為に、上記ウォーム軸６の基端部にスプライン孔１１を、このウォーム軸６の基端面に開口する状態で形成している。又、上記出力軸１０の先端部にスプライン軸部１２を形成している。そして、このスプライン軸部１２と上記スプライン孔１１とをスプライン係合させる事で、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６とを、回転力の伝達を自在に結合している。

更に、図８に示した従来構造の場合、上記ウォームホイール４と上記ウォーム歯５との噛合部のバックラッシュをなくす為に、上記ウォーム軸６の先端部（図８の右端部）を上記ウォームホイール４に向け弾性的に押圧する様にしている。即ち、上記ウォーム軸６の先端部で先端側の転がり軸受９ａよりも突出した部分に押圧駒１３を外嵌し、この押圧駒１３と上記ハウジング３との間にコイルばね１４等の弾性部材を設けている。そして、このコイルばね１４により、上記押圧駒１３を介して、上記ウォーム歯５を上記ウォームホイール４に向け押圧している。この様な構成により、これらウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを抑え、上記電動モータ７の起動時や回転方向の変換時に、上記ウォームホイール４と上記ウォーム歯５との噛合部での歯打ち音の発生を抑えている。尚、上記バックラッシュ解消の為の構造を設ける場合、上記ウォーム軸６の中心軸と上記出力軸１０の中心軸とはずれるが、このずれは極く僅かであり、これら両軸６、１０は、実質的には同心である。

上述の様な電動式パワーステアリング装置では、上記ウォームホイール４と上記ウォーム歯５との噛合部での歯打ち音の発生を抑えられるが、上記スプライン軸部１２と上記スプライン孔１１とのスプライン係合部での歯打ち音の発生は抑えられない。特に、このスプライン係合部には、或る程度隙間を設ける必要がある。この理由は、上記スプライン孔１１と上記スプライン軸部１２とをスプライン係合させる作業を容易に行なえる様にする必要上、更には上記ウォームホイール４と上記ウォーム歯５との間のバックラッシュを抑えるべく、上記ウォーム軸６の先端部を上記ウォームホイール４に向け揺動変位させる必要上である。この様な必要上設けられる、上記スプライン係合部の隙間に基づいて、上記電動モータ７の起動時や回転方向の変換時に、このスプライン係合部で、雄スプライン歯の側面と雌スプライン歯の側面との衝突に基づく、騒音や振動が発生する。

電動モータの出力軸とウォーム減速機のウォーム軸との間でトルクを伝達する為のトルク継手部で、歯打ち音と呼ばれる騒音や振動が発生する事を防止する為の構造として従来から、特許文献２に記載されている様に、電動モータの出力軸とウォーム減速機のウォーム軸との互いに対向する端面に凹凸部を形成し、これら両凹凸係合部を、弾性部材を介して凹凸係合させる構造が知られている。この様に、金属材料製の上記出力軸と上記ウォーム軸とに設けた、上記両凹凸係合部の円周方向側面同士を上記弾性部材を介して噛合させれば、噛合部で歯打ち音の如き騒音や振動が発生する事を抑えられる。又、特許文献３には、電動モータの出力軸の先端面とウォーム減速機のウォーム軸の基端面との間に弾性部材を挟持し、これら両軸に軸方向の弾力を付与し、これら両軸の軸方向のがたつきをなくす事で、上記噛合部で歯打ち音の如き騒音や振動が発生する事を抑える為の構造が記載されている。上記特許文献２、３に記載された発明は、それぞれ上記騒音や振動を抑える面から効果があるが、これら騒音や振動をより確実に抑える為に、凹凸係合部での金属同士の当接を防止すると共に、上記両軸を軸方向に押圧する為には、別個独立した構造を組み込む必要がある。上記トルク継手部にこれら別個独立した構造を組み込む事は、スペース上難しい。又、組立作業が面倒になり、製造コストが嵩む。

これに対して、特許文献４、５には、凹凸係合部での金属同士の当接を防止する為の構造と、両軸を軸方向に押圧する為の構造とを一体とした構造が記載されている。例えば、特許文献４には、図９に示す様に、１対の連結部材１５ａ、１５ｂを、弾性部材１６を介して、凹凸係合させる構造が記載されている。この従来構造では、上記両連結部材１５ａ、１５ｂと弾性部材１６とをトルク伝達方向に関し凹凸係合させると共に、これら両連結部材１５ａ、１５ｂの間で弾性部材１６を軸方向に押圧する。この様な特許文献４に記載された構造によれば、単一の構造で、凹凸係合部での金属同士の当接を防止すると共に、１対の軸を軸方向に押圧できる。但し、この様な特許文献４に記載された構造の場合、トルク伝達方向に関する弾力と軸方向の弾力とを独立して調節できず、これら両方向の弾力を何れも最適な値に調節する事が難しい。

一方、特許文献５に記載された発明の構造の場合には、上記特許文献４に記載された構造と同様、図１０に示す様に、１対の連結部材１５ｃ、１５ｄを、弾性部材１６ａを介して、凹凸係合させる。但し、上記特許文献５に記載された構造の場合には、この弾性部材１６ａの軸方向端面に突起１７、１７を設け、１対の軸に対し軸方向の弾力を付与する様に構成している。この様な特許文献５に記載された構造の場合には、上記各突起１７、１７の数や大きさにより軸方向の弾力を、トルク伝達方向の弾力とは独立して調節できる。但し、上記各突起１７、１７の大きさ（断面積及び高さ）や数に限度がある為、軸方向の弾力を所望の大きさに規制する事が難しい。又、仮にこの弾力を所望の大きさに規制できても、上記各突起１７、１７の弾性変形量を多く取れない為、高い組み付け精度を要求される事になって、電動式パワーステアリング装置の製造コストが嵩む原因になる。

特開２００４−３０６８９８号公報 特表２００２−５１８２４２号公報 特開２００２−２５５０４７号公報 特開２００５−３０６１４１号公報 特開２００６−１７７５０５号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、出力軸の先端部とウォーム軸の基端部との間に設けるトルク継手部に組み込んだ弾性部材の形状及び構造を工夫する事により、上記両軸同士の間で歯打ち音と呼ばれる騒音や振動が発生する事を有効に防止できる構造を、低コストで実現すべく発明したものである。

本発明の電動式パワーステアリング装置は、ハウジングと、回転軸と、ウォームホイールと、ウォームと、電動モータと、トルク継手部とを備える。
このうちのハウジングは、固定の部分に支持されて回転する事がない。
又、上記回転軸は、このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。尚、この様な回転軸としては、前述の図７に示したステアリングシャフト２の他、中間シャフト１８、ステアリングギヤユニット１９の入力軸（ピニオン軸）等が採用可能である。勿論、上記回転軸が何れであるかにより、上記ハウジングを支持する為の固定の部分は異なる。
又、上記ウォームホイールは、上記ハウジングの内部で上記回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されており、この回転軸と共に回転する。
又、上記ウォームは、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成る。そして、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向端部を軸受により上記ハウジングに対し回転自在に支持している。
又、上記電動モータは、上記ウォームを回転駆動する為、その出力軸をこのウォームと同心に配置している。

又、上記トルク継手部は、上記出力軸の先端部と上記ウォームの基端部との間に設けられて、この出力軸からこのウォームへのトルクの伝達を自在としている。そして、上記トルク継手部は、この出力軸の先端部と上記ウォーム軸の基端部とのうちの一方の端部に、当該端部の端面に開口する状態で設けられた有底のスプライン孔と、上記出力軸の先端部と上記ウォーム軸の基端部とのうちの他方の端部に設けられた、上記スプライン孔とトルク伝達可能にスプライン係合するスプライン軸部とから成る。

特に、本発明の電動式パワーステアリング装置に於いては、緩衝部材を備える。この緩衝部材は、全体を弾性材により一体に造られたもので、上記スプライン軸部に外嵌可能な緩衝筒部と、この緩衝筒部の先端側に、結合部を介して軸方向に突出する状態で設けられた突っ張り軸部とを備える。
そして、上記緩衝部材を、上記緩衝筒部を上記スプライン軸部の外周面と上記スプライン孔の内周面との間に挟持すると共に、上記突っ張り軸部を、このスプライン軸部の先端面と上記スプライン孔の奥端面との間で軸方向に弾性的に圧縮した状態で、これらスプライン軸部とスプライン孔との間に組み付けている。

上述の様な構成を有する本発明の電動式パワーステアリング装置によれば、出力軸の先端部とウォーム軸の基端部との間に設けたトルク継手部で、歯打ち音と呼ばれる騒音や振動が発生する事を有効に防止できる構造を、低コストで実現できる。
先ず、弾性部材のうちの緩衝筒部が、上記トルク継手部で、トルク伝達方向に関して金属同士が突き当たる事を防止する。この為、電動モータの起動時や回転方向の変換時に、上記トルク継手部で、金属同士の衝突に基づく騒音や振動が発生する事を防止できる。
又、上記弾性部材のうちの突っ張り軸部が、上記出力軸と上記ウォーム軸とを互いに離れる方向に、弾性的に押圧する。この為、これら出力軸及びウォーム軸が、軸方向にがたつく事がなく、これら両軸の軸方向のがたつきに伴って騒音や振動が発生する事を防止できる。

又、本発明の場合には、上記緩衝筒部と上記突っ張り軸部とを一体の緩衝部材として構成している為、これら緩衝筒部及び突っ張り軸部を、上記出力軸と上記ウォーム軸との間に組み付け易い。即ち、上記緩衝部材を組み付ける為のスペースが小さくて済むだけでなく、この緩衝部材を組み付ける作業を容易に行なえる。
更に、本発明の場合には、上記突っ張り軸部の軸方向に関する弾性変形の特性を、上記緩衝筒部の特性に影響されず、自由に設定できる。即ち、上記突っ張り軸部の弾性を自由に設定できる他、所望の弾力を得る為に必要とする弾性変形量（軸方向の圧縮量）も自由に設定できる。この為、高い組み付け精度を要求する事なく、上記突っ張り軸部の弾性を所望値に規制できて、トルク継手部で、歯打ち音と呼ばれる騒音や振動が発生する事を有効に防止できる構造を、低コストで実現できる。

［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の第１例を示している。尚、本例の電動式パワーステアリング装置の特徴は、電動モータ７の出力軸１０の先端部とウォーム８のウォーム軸６の基端部との間に設けたトルク継手部２０で、歯打ち音と呼ばれる騒音や振動が発生する事を有効に防止できる構造を低コストで実現すべく、スプライン孔１１ａの内周面及び奥端面とスプライン軸部１２ａの外周面及び先端部との間に、適正な形状及び構造を有する緩衝部材２１を組み込んだ点にある。その他、電動式パワーステアリング装置全体の構造及び作用に就いては、前述した従来構造と同様であるから、この従来構造と同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。尚、前述の図７〜８と図１とで、ハウジング３に対する電動モータ７の取付方向が異なっているが、この点は、設置する自動車に応じ適宜設計的に変更するものであって、本発明の特徴部分とは関係がない。

本例の構造の場合には、図１〜２に示す様に、ウォーム軸６の基端部にスプライン孔１１ａを、このウォーム軸６の基端面に開口する状態で、このウォーム軸６と同心に形成している。又、上記電動モータ７の出力軸１０の先端部にスプライン軸部１２ａを、この出力軸１０と同心に形成している。そして、このスプライン軸部１２ａと上記スプライン孔１１ａとをスプライン係合させる事で、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６とを、回転力の伝達を可能に結合している。但し、上記スプライン軸部１２ａの外周面に形成した雄スプライン歯のピッチ、並びに、上記スプライン孔１１ａの内周面に形成した雌スプライン歯のピッチは、通常のスプライン歯のピッチよりも粗くしている。図示の例では、これら各スプライン歯の中心角ピッチを、それぞれ６０度としている。又、上記両軸１２ａ、６の中心軸に直交する仮想平面に関する、上記各スプライン歯の断面形状は、頂部を丸めた、略二等辺三角形乃至は等脚台形としている。尚、これら各スプライン歯の断面形状は、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６との間でトルク伝達を行なえる形状であれば良く、図示のものに限らず、インボリュート曲線（インボリュートスプライン）等、各種形状を採用できる。

上記スプライン軸部１２ａの外周面に形成した雄スプライン歯と、上記スプライン孔１１ａの内周面に形成した雌スプライン歯とは、相似形であるが、上記スプライン軸部１２ａの外周面の大きさに比べて、上記スプライン孔１１ａの内周面の形状を十分に大きくしている。そして、これらスプライン軸部１２ａの外周面とスプライン孔１１ａの内周面との間、及び、このスプライン軸部１２ａの先端面とスプライン孔１１ａの奥端面との間に、前記緩衝部材２１を設置している。

この緩衝部材２１は、図３に詳示する様に、全体を、ニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、エチレンアクリルゴム、水素添加ニトリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如き熱可塑性エラストマー、合成樹脂等の弾性材により一体に造られたもので、緩衝筒部２２と、結合部２３と、突っ張り軸部２４とから成る。このうちの緩衝筒部２２は、上記スプライン軸部１２ａに外嵌可能なもので、このスプライン軸部１２ａの外周面形状に合わせて、六つ星筒状に形成している。又、上記緩衝筒部２２の内周面の自由状態での大きさは、好ましくは、上記スプライン軸部１２ａの外周面の大きさよりも僅かに小さくして、上記緩衝筒部２２をこのスプライン軸部１２ａに、軽い締り嵌めで外嵌できる様にしている。又、この緩衝筒部２２の外周面の大きさは、上記スプライン孔１１ａの内周面の大きさと同じかこれよりも僅かに小さくして、上記緩衝筒部２２をこのスプライン孔１１ａに、軽い締り嵌め乃至は隙間嵌により内嵌できる様にしている。電動式パワーステアリング装置を組み立てた状態で、この様な緩衝筒部２２は、上記スプライン軸部１２ａの外周面と上記スプライン孔１１ａの内周面との間に設置される。

又、上記結合部２３は、上記緩衝筒部２２の先端側開口を塞ぐ状態で設けられており、上記突っ張り軸部２４は、この様な結合部２３の内周縁部から、上記緩衝筒部２２と軸方向反対側に突出する状態で形成している。本例の場合、上記突っ張り軸部２４を、先端側が塞がれた、有底円筒状としている。電動式パワーステアリング装置を組み立てた状態で、この様な突っ張り軸部２４は、上記スプライン軸部１２ａの先端面と上記スプライン孔１１ａの奥端面との間に、軸方向に弾性的に圧縮された状態で設置される。尚、上記突っ張り軸部２４は、中心部まで弾性材が詰まった、円柱状（充実体）とする事もできる。中空円筒状とするか、充実円柱状とするかは、必要とする弾性の大きさ等に応じて設計的配慮で選択する。

前記電動モータ７の出力軸１０の先端部と、前記ウォーム軸６の基端部との間に、上述の様な、スプライン孔１１ａとスプライン軸部１２ａと緩衝部材２１とを備えたトルク継手部２０を設けた電動式パワーステアリング装置は、使用時に、次の様にして、このトルク継手部２０で、金属同士の衝突に基づく騒音や振動が発生する事を防止する。
先ず、トルク伝達方向に関して、上記スプライン孔１１ａの内周面に設けた雌スプライン歯の円周方向側面と、上記スプライン軸部１２ａの外周面に設けた雄スプライン歯の円周方向側面とが金属同士で衝突する事は、これら各スプライン歯同士の間に存在する、上記緩衝筒部２２により防止される。この為、上記電動モータ７の起動時や回転方向の変換時に、上記各スプライン歯の円周方向側面同士の係合部で、上記騒音や振動が発生する事がなくなる。
又、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６とが軸方向にがたつく事は、上記突っ張り軸部２４がこれら両軸１０、６を、互いに離れる方向に弾性的に押圧する事により防止される。この為、これら両軸１０、６のがたつきに伴う騒音や振動の発生が防止される。

上記緩衝筒部２２と上記突っ張り軸部２４とは、前記連結部２３を介して結合された一体の緩衝部材２１として構成している為、これら緩衝筒部２２及び突っ張り軸部２４を、上記出力軸１０と上記ウォーム軸６との間に組み付け易い。即ち、上記緩衝部材２１を組み付ける為のスペースが小さくて済むだけでなく、この緩衝部材２１を組み付ける作業を容易に行なえる。

更に、緩衝筒部２２のトルク伝達方向に関する弾性変形の特性と、上記突っ張り軸部２４の軸方向に関する弾性変形の特性とを、互いに影響される事なく、自由に設定できる。例えば、上記突っ張り軸部２４の弾性変形の特性を、上記緩衝筒部２２の弾性変形の特性に影響されず、自由に設定できる。上記突っ張り軸部２４の弾性変形の特性は、この突っ張り軸部２４の直径、厚さ（外径と内径との差）、軸方向長さ、形状等に応じて広範囲に調節できるし、この調節をするに当たり、上記緩衝筒部２２の弾性変形の特性に就いて考慮する必要はない。この為、上記突っ張り軸部２４に関して、所望の弾力を得る為に必要とする弾性変形量（軸方向の圧縮量）に就いても、自由に設定できる。例えば、前記スプライン軸部１２ａの先端面と前記スプライン孔１１ａの奥端面との距離を十分に確保できれば、上記突っ張り軸部２４の外径を大きくすると共に、その軸方向長さを大きくする事により、この突っ張り軸部２４の軸方向寸法変化に伴う、上記両軸１０、６に互いに離れる方向に加える弾性の大きさの変化を小さく抑えられる。この為、高い組み付け精度を要求する事なく、上記突っ張り軸部２４の弾性を所望値に規制できて、前記トルク継手部２０で、歯打ち音と呼ばれる騒音や振動が発生する事を有効に防止できる構造を、低コストで実現できる。

［実施の形態の第２例］
図４は、請求項１〜３に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合には、緩衝部材２１ａに設けた突っ張り軸部２４ａの形状を、先端に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜した、円すい台状としている。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

［実施の形態の第３例］
図５は、請求項１、２、４に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合には、緩衝部材２１ｂに設けた突っ張り軸部２４ｂの外周面の複数個所に、それぞれが軸方向に長いスリット（透溝）２５、２５を形成して、この突っ張り軸部２４ｂの外径を確保しつつ、この突っ張り軸部２４ｂの軸方向に関する弾性を低く抑えている。その他の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

［実施の形態の第４例］
図６は、請求項１、５に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合には、緩衝部材２１ｃに設けた突っ張り軸部２４ｃを、大径部（凸部）２６、２６と小径部（凹部）２７、２７とを、軸方向に関して交互に配置した、中空蛇腹状として、上記突っ張り軸部２４ｃの軸方向に関する弾性を低く抑えている。その他の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、同等部分に関する図示並びに説明は省略する。

図３に示した緩衝部材２１を使用して電動式パワーステアリング装置を構成する場合に於ける、好適な条件の第１例に就いて以下に示す。
材質 ： エチレンアクリルゴム（ＡＥＭ）、より好ましくは水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）
硬度 ： Ｈｓ（ＪＩＳスプリング式）６５
緩衝筒部２２の平均厚さ ： １mm
同軸方向長さ ： １０mm
突っ張り軸部２４の構造 ： 充実円柱状
同自由状態での外径 ： ６mm
同自由状態での軸方向長さ ： １０mm
同組み付け状態での軸方向長さ ： ８±１mm（圧縮率２０％以下）
これらの条件で、上記突っ張り軸部２４の圧縮剛性（単位変形量当りの反力）は、ＡＥＭを使用した場合で１６．２Ｎ／mm、ＨＮＢＲを使用した場合で２５．９Ｎ／mmとなる。組み付け状態での軸方向長さを８mm（圧縮量２mm）とすれば、ＡＥＭを使用した場合で３２．４Ｎ、ＨＮＢＲを使用した場合で５１．８Ｎの反力を得られ、この大きさで、出力軸１０とウォーム軸６とを、互いに離れる方向に弾性的に押圧できる。

図３に示した緩衝部材２１を使用して電動式パワーステアリング装置を構成する場合に於ける、好適な条件の第２例に就いて以下に示す。
材質 ： エチレンアクリルゴム（ＡＥＭ）、より好ましくは水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）
硬度 ： Ｈｓ（ＪＩＳスプリング式）６５
緩衝筒部２２の平均厚さ ： １mm
同軸方向長さ ： １０mm
突っ張り軸部２４の構造 ： 中空円筒状
同径方向肉厚（外径と内径との差の１／２） ： １mm
同自由状態での外径 ： ６mm
同自由状態での軸方向長さ ： １０mm
同組み付け状態での軸方向長さ ： ８±１mm（圧縮率２０％以下）
これらの条件で、上記突っ張り軸部２４の圧縮剛性（単位変形量当りの反力）は、ＡＥＭを使用した場合で８．７Ｎ／mm、ＨＮＢＲを使用した場合で１３．９Ｎ／mmとなる。組み付け状態での軸方向長さを８mm（圧縮量２mm）とすれば、ＡＥＭを使用した場合で１７．４Ｎ、ＨＮＢＲを使用した場合で２７．８Ｎの反力を得られ、この大きさで、出力軸１０とウォーム軸６とを、互いに離れる方向に弾性的に押圧できる。

図４に示した緩衝部材２１ａを使用して電動式パワーステアリング装置を構成する場合に於ける、好適な条件の１例に就いて以下に示す。
材質 ： エチレンアクリルゴム（ＡＥＭ）、より好ましくは水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）
硬度 ： Ｈｓ（ＪＩＳスプリング式）６５
緩衝筒部２２の平均厚さ ： １mm
同軸方向長さ ： １０mm
突っ張り軸部２４ａの構造 ： 充実円すい柱状
同自由状態での基端部の外径 ： ６mm
同自由状態での先端部の外径 ： ３mm
同自由状態での軸方向長さ ： １０mm
同組み付け状態での軸方向長さ ： ８±１mm（圧縮率２０％以下）
これらの条件で、上記突っ張り軸部２４ａの圧縮剛性（単位変形量当りの反力）は、ＡＥＭを使用した場合で８．１Ｎ／mm、ＨＮＢＲを使用した場合で１３．０Ｎ／mmとなる。組み付け状態での軸方向長さを８mm（圧縮量２mm）とすれば、ＡＥＭを使用した場合で１６．２Ｎ、ＨＮＢＲを使用した場合で２６．０Ｎの反力を得られ、この大きさで、出力軸１０とウォーム軸６とを、互いに離れる方向に弾性的に押圧できる。

図５に示した緩衝部材２１ｂを使用して電動式パワーステアリング装置を構成する場合に於ける、好適な条件の１例に就いて以下に示す。
材質 ： エチレンアクリルゴム（ＡＥＭ）、より好ましくは水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）
硬度 ： Ｈｓ（ＪＩＳスプリング式）６５
緩衝筒部２２の平均厚さ ： １mm
同軸方向長さ ： １０mm
突っ張り軸部２４ｂの構造 ： 中空円筒状
同径方向肉厚（外径と内径との差の１／２） ： １mm
同自由状態での外径 ： ６mm
同自由状態での軸方向長さ ： １０mm
同組み付け状態での軸方向長さ ： ８±１mm（圧縮率２０％以下）
同外周面に形成したスリット２５の数 ： ６本
同円周方向の幅 ： ０．７mm
これらの条件で、上記突っ張り軸部２４ｂの圧縮剛性（単位変形量当りの反力）は、ＡＥＭを使用した場合で６．３Ｎ／mm、ＨＮＢＲを使用した場合で１０．１Ｎ／mmとなる。組み付け状態での軸方向長さを８mm（圧縮量２mm）とすれば、ＡＥＭを使用した場合で１２．６Ｎ、ＨＮＢＲを使用した場合で２０．２Ｎの反力を得られ、この大きさで、出力軸１０とウォーム軸６とを、互いに離れる方向に弾性的に押圧できる。
本実施例が、最も圧縮剛性を低く抑えられるが、この圧縮剛性は、他の実施例と同様、各部の寸法を変える事で調節できる他、上記スリット２５の数、幅、深さを変える事によっても調節できる。

図６に示した緩衝部材２１ｃを使用して電動式パワーステアリング装置を構成する場合に於ける、好適な条件の１例に就いて以下に示す。
材質 ： 水素添加ニトリルゴム（ＨＮＢＲ）
硬度 ： Ｈｓ（ＪＩＳスプリング式）６５
緩衝筒部２２の平均厚さ ： １mm
同軸方向長さ ： １０mm
突っ張り軸部２４ｃの構造 ： 中空蛇腹状
同径方向肉厚（外径と内径との差の１／２） ： １mm
同自由状態での大径部２６の外径 ： ８mm
同自由状態での小径部２７の外径 ： ６．５mm
同自由状態での軸方向長さ ： １０mm
同組み付け状態での軸方向長さ ： ８±１mm（圧縮率２０％以下）
同軸方向に配置した大径部２６及び小径部２７の数 ： 各３個
同軸方向に配置した大径部２６及び小径部２７のピッチ ： ３mm
これらの条件で、上記突っ張り軸部２４ｃの圧縮剛性（単位変形量当りの反力）は、１０．２Ｎ／mmとなる。組み付け状態での軸方向長さを８mm（圧縮量２mm）とすれば、２０．４Ｎの反力を得られ、この大きさで、出力軸１０とウォーム軸６とを、互いに離れる方向に弾性的に押圧できる。
本実施例に関しても、前述した実施例１〜４の場合と同様、各部の寸法を変える事で、上記圧縮剛性を調節できる。特に、上記突っ張り軸部２４ｃの厚さの変更が有効であり、例えば、この突っ張り軸部２４ｃの径方向肉厚を１mmから０．７５mmに低減する事により、この突っ張り軸部２４ｃの圧縮剛性を、上記１０．２Ｎ／mmから６．４Ｎ／mm迄低減できる。

本発明の実施の形態の第１例を示す、図７の拡大Ａ−Ａ断面に相当する図。 図１のＢ部拡大図。 第１例に組み込む緩衝部材を示しており、（ａ）は図２のＣ矢印方向から見た斜視図、（ｂ）は（ａ）と逆方向から見た斜視図、（ｃ）は（ａ）と同方向から見た半部切断斜視図。 本発明の実施の形態の第２例に組み込む緩衝部材を示す、図１の右上方から見た斜視図。 同第３例に組み込む緩衝部材を示す、図１の右上方から見た斜視図。 同第４例に組み込む緩衝部材を示す、図１の右上方から見た斜視図。 従来構造の第１例を示す、電動式パワーステアリング装置の全体構成の部分切断側面図。 図７の拡大Ａ−Ａ断面図。 従来構造の第２例を示す、継手部の分解斜視図。 同第３例を示す、継手部の分解斜視図。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３ ハウジング
４ ウォームホイール
５ ウォーム歯
６ ウォーム軸
７ 電動モータ
８ ウォーム
９ａ、９ｂ 転がり軸受
１０ 出力軸
１１、１１ａ スプライン孔
１２、１２ａ スプライン軸部
１３ 押圧駒
１４ コイルばね
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ 連結部材
１６、１６ａ 弾性部材
１７ 突起
１８ 中間シャフト
１９ ステアリングギヤユニット
２０ トルク継手部
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ 緩衝部材
２２ 緩衝筒部
２３ 結合部
２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ 突っ張り軸部
２５ スリット
２６ 大径部
２７ 小径部

Claims (5)

1. 固定の部分に支持されて回転する事のないハウジングと、このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作により回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸と、上記ハウジングの内部でこの回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転するウォームホイールと、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向端部を軸受により上記ハウジングに対し回転自在に支持された、外周面にウォーム歯を設けたウォーム軸と、上記ウォーム軸を回転駆動する為、その出力軸をこのウォーム軸と同心に配置した電動モータと、これら出力軸の先端部とウォーム軸の基端部との間に設けられて、この出力軸からこのウォームへのトルクの伝達を自在としたトルク継手部とを備え、このトルク継手部は、上記出力軸の先端部と上記ウォーム軸の基端部とのうちの一方の端部に、当該端部の端面に開口する状態で設けられた有底のスプライン孔と、上記出力軸の先端部と上記ウォーム軸の基端部とのうちの他方の端部に設けられた、上記スプライン孔とトルク伝達可能にスプライン係合するスプライン軸部とから成るものである電動式パワーステアリング装置に於いて、全体を弾性材により一体に造られ、上記スプライン軸部に外嵌可能な緩衝筒部と、この緩衝筒部の先端側に、結合部を介して軸方向に突出する状態で設けられた突っ張り軸部とを備えた緩衝部材を備え、この緩衝部材を、上記緩衝筒部を上記スプライン軸部の外周面と上記スプライン孔の内周面との間に挟持すると共に、上記突っ張り軸部を、このスプライン軸部の先端面と上記スプライン孔の奥端面との間で軸方向に弾性的に圧縮した状態で、これらスプライン軸部とスプライン孔との間に組み付けた事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
2. 突っ張り軸部を円筒状とする事により、この突っ張り軸部の外径を確保しつつ、この突っ張り軸部の軸方向に関する弾性を調節可能とした、請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置。
3. 突っ張り軸部の形状を、先端に向かう程外径が小さくなる方向に傾斜した、円すい台状とした、請求項１〜２のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
4. 突っ張り軸部の外周面の複数個所に、それぞれが軸方向に長いスリットを形成する事により、この突っ張り軸部の外径を確保しつつ、この突っ張り軸部の軸方向に関する弾性を調節可能とした、請求項１〜３のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
5. 突っ張り軸部を、大径部と小径部とを軸方向に関して交互に配置した中空蛇腹状とする事により、この突っ張り軸部の外径を確保しつつ、この突っ張り軸部の軸方向に関する弾性を調節可能とした、請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置。

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