JP4888281B2

JP4888281B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP4888281B2
Application number: JP2007221969A
Authority: JP
Inventors: 晴彦清田
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2007-08-29
Filing date: 2007-08-29
Publication date: 2012-02-29
Anticipated expiration: 2027-08-29
Also published as: JP2009051441A

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源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電動モータの出力軸と、減速機のウォーム軸とのスプライン係合部で、歯打ち音と呼ばれる不快な異音が発生する事を抑えられると共に、操舵時に運転者に違和感を与える事を防止できる構造の実現を意図して発明したものである。 The electric power steering apparatus according to the present invention is used as a steering apparatus for an automobile, and reduces the force required for the driver to operate the steering wheel by using an electric motor as an auxiliary power source. It is. The present invention suppresses the generation of unpleasant noise called rattling noise at the spline engaging portion between the output shaft of the electric motor and the worm shaft of the speed reducer constituting such an electric power steering apparatus. Invented with the intention of realizing a structure capable of preventing the driver from feeling uncomfortable during steering.

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。この様な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。但し、ウォーム減速機の場合、何らの対策も施さないと、上記ウォームと上記ウォームホイールとの噛合部に存在するバックラッシュに基づき、上記回転軸の回転方向を変える際に、歯打ち音と呼ばれる不快な異音が発生する場合がある。 A power steering device is widely used as a device to reduce the force required for the driver to operate the steering wheel when giving a steering angle to the steered wheels (usually the front wheels except for special vehicles such as forklifts) Has been. In addition, an electric power steering apparatus that uses an electric motor as an auxiliary power source in such a power steering apparatus has begun to spread in recent years. Various structures of such an electric power steering apparatus are known, but in any structure, a rotating shaft that is rotated by the operation of the steering wheel and gives a steered angle to the steered wheels as it rotates. Auxiliary power of the electric motor is applied through a speed reducer. In general, a worm reducer is used as the reducer. In the case of an electric power steering device using a worm speed reducer, a worm that is rotationally driven by the electric motor and a worm wheel that rotates together with the rotating shaft are engaged with each other, and auxiliary power of the electric motor is applied to the rotating shaft. Communicate freely. However, in the case of a worm reducer, if no measures are taken, it is called a rattling sound when changing the rotation direction of the rotating shaft based on the backlash existing in the meshing portion of the worm and the worm wheel. Unpleasant noise may occur.

この様な歯打ち音の発生を抑えられる構造として従来から、特許文献１〜３に記載されている様に、ばね等の弾性部材によりウォームをウォームホイールに向け弾性的に押圧する事が考えられている。図１２〜１３は、このうちの特許文献２に記載された電動式パワーステアリング装置の１例を示している。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。更に、上記ウォーム軸６の先端部で上記転がり軸受９ａよりも突出した部分に押圧駒１０を外嵌し、この押圧駒１０と上記ハウジング３との間に、コイルばね１１等の弾性部材を設けている。そして、このコイルばね１１により、上記押圧駒１０を介して、上記ウォーム軸６に設けたウォーム歯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、上記歯打ち音の発生を抑えている。 Conventionally, as described in Patent Documents 1 to 3, it is considered that the worm is elastically pressed toward the worm wheel by an elastic member such as a spring as a structure that can suppress the generation of such rattling noise. ing. 12 to 13 show an example of the electric power steering apparatus described in Patent Document 2 among them. A front end portion of a steering shaft 2 that is a rotating shaft that is rotated in a predetermined direction by the steering wheel 1 is rotatably supported inside the housing 3, and the worm wheel 4 is fixed to this portion. Worm teeth 5 meshing with the worm wheel 4 are provided in the axial direction intermediate portion of the worm shaft 6, and both ends of the worm 8 driven to rotate by the electric motor 7 are paired with a pair of rolling bearings 9 a such as a deep groove ball bearing, 9b is rotatably supported in the housing 3. Further, a pressing piece 10 is externally fitted to a portion protruding from the rolling bearing 9 a at the tip of the worm shaft 6, and an elastic member such as a coil spring 11 is provided between the pressing piece 10 and the housing 3. ing. The coil spring 11 presses the worm teeth 5 provided on the worm shaft 6 toward the worm wheel 4 through the pressing piece 10. With such a configuration, backlash between the worm teeth 5 and the worm wheel 4 is suppressed, and generation of the rattling noise is suppressed.

上述の様な従来構造の場合、上記ウォーム歯５と上記ウォームホイール４との噛合部で上記歯打ち音が発生する事を抑えられるが、上記電動モータ７の出力軸１２の先端部と上記ウォーム軸６の基端部との結合部で発生する歯打ち音を抑える事はできない。この点に就いて、以下に説明する。上記電動モータ７の出力軸１２の先端部と上記ウォーム軸６の基端部とを回転力の伝達を自在に結合する為に、このウォーム軸６の基端部にスプライン孔１３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１２の先端部にスプライン軸部１４を形成している。そして、このスプライン軸部１４と上記スプライン孔１３とをスプライン係合させる事で、上記出力軸１２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。尚、本明細書及び特許請求の範囲に於ける「スプライン」には、ピッチの細かい、所謂「セレーション」と呼ばれるものも含む。 In the case of the conventional structure as described above, it is possible to suppress the occurrence of the rattling noise at the meshing portion between the worm tooth 5 and the worm wheel 4, but the tip of the output shaft 12 of the electric motor 7 and the worm The rattling noise generated at the joint with the base end of the shaft 6 cannot be suppressed. This point will be described below. A spline hole 13 is formed in the base end portion of the worm shaft 6 so that the tip end portion of the output shaft 12 of the electric motor 7 and the base end portion of the worm shaft 6 can be freely transmitted. It forms in the state opened to the base end surface of the axis | shaft 6. FIG. A spline shaft portion 14 is formed at the tip of the output shaft 12. The spline shaft portion 14 and the spline hole 13 are spline-engaged so that the output shaft 12 and the worm shaft 6 are freely coupled to transmit rotational force. The “spline” in the present specification and claims includes what is called “serration” with a fine pitch.

上記スプライン軸部１４と上記スプライン孔１３とが円周方向の隙間なく（バックラッシュ無しで）スプライン係合していれば、上記出力軸１２の先端部と上記ウォーム軸６の基端部との結合部（スプライン係合部）で歯打ち音が発生する事はない。但し、実際の場合には、このスプライン係合部にはバックラッシュが存在する。このスプライン係合部のバックラッシュは、上記スプライン軸部１４と上記スプライン孔１３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為に必要である。又、上記出力軸１２の中心軸と上記ウォーム軸６の中心軸とが僅かにずれた程度では、上記スプライン係合部にコジリが発生しない様にして、上記出力軸１２を回転させる為に要するトルクが上昇する事を防止する為にも、上記バックラッシュは必要である。特に、前記コイルばね１１等の弾性部材により上記ウォーム軸６に設けたウォーム歯５を前記ウォームホイール４に向け押圧して、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解消する構造の場合には、上記スプライン係合部のバックラッシュを設ける事は必須となる。 If the spline shaft portion 14 and the spline hole 13 are in spline engagement with no circumferential clearance (without backlash), the distal end portion of the output shaft 12 and the proximal end portion of the worm shaft 6 No rattling noise is generated at the coupling part (spline engaging part). However, in the actual case, a backlash exists in the spline engaging portion. The backlash of the spline engaging portion is necessary so that the work of spline engaging the spline shaft portion 14 and the spline hole 13 can be easily performed. Further, as long as the center axis of the output shaft 12 and the center axis of the worm shaft 6 are slightly deviated from each other, it is necessary to rotate the output shaft 12 so that the spline engaging portion is not distorted. The backlash is also necessary to prevent the torque from increasing. In particular, a structure that eliminates backlash between the worm teeth 5 and the worm wheel 4 by pressing the worm teeth 5 provided on the worm shaft 6 against the worm wheel 4 by an elastic member such as the coil spring 11. In this case, it is essential to provide a backlash for the spline engaging portion.

ところが、このスプライン係合部にバックラッシュが存在すると、上記電動モータ７が起動する瞬間や、その回転方向が変換される瞬間に、上記スプライン軸部１４の外周面に設けられた雄スプライン歯の円周方向側面と、上記スプライン孔１３の内周面に設けられた雌スプライン歯の円周方向側面とが勢い良く衝突し、上記歯打ち音が発生する。この様な歯打ち音は、上記スプライン係合部のバックラッシュが大きくなる程著しくなるので、従来は、このバックラッシュを、このスプライン係合部の組立が可能な範囲で、更には、上記ウォーム歯５とウォームホイール４との間のバックラッシュを解消できる範囲で、小さく抑える様にしていた。但し、上記スプライン係合部のバックラッシュを小さくすると、その分、上記スプライン軸部１４を上記スプライン孔１３に挿入しにくくなり、組立作業性が低下し、電動式パワーステアリング装置の製造コスト上昇の原因となる。又、上記出力軸１２と上記ウォーム軸６との組み付け精度を高くしないと、上記コジリによるトルク上昇の問題が発生し易くなるので、やはり電動式パワーステアリング装置の製造コスト上昇の原因となる。 However, if there is backlash in the spline engaging portion, the male spline teeth provided on the outer peripheral surface of the spline shaft portion 14 at the moment when the electric motor 7 is started or when the rotation direction is changed. The circumferential side surface and the circumferential side surface of the female spline teeth provided on the inner circumferential surface of the spline hole 13 collide with force, and the rattling noise is generated. Such a rattling noise becomes more prominent as the backlash of the spline engaging portion becomes larger. Conventionally, this backlash is within the range in which the spline engaging portion can be assembled, and further, the worm The backlash between the teeth 5 and the worm wheel 4 is reduced to the extent that the backlash can be eliminated. However, if the backlash of the spline engaging portion is reduced, the spline shaft portion 14 is less likely to be inserted into the spline hole 13 and the assembling workability is reduced, which increases the manufacturing cost of the electric power steering device. Cause. Further, unless the assembly accuracy between the output shaft 12 and the worm shaft 6 is increased, the problem of the torque increase due to the galling is likely to occur, which also increases the manufacturing cost of the electric power steering apparatus.

一方、特許文献４には、スプライン軸部の外周面とスプライン孔の内周面との間にＯリング等の弾性体を設けて、スプライン歯の歯先と歯底とが勢い良く衝突する事を防止する発明が記載されている。但し、上記特許文献４に記載された発明の構造では、上述した様な、電動モータの回転方向が変換される瞬間に生じる歯打ち音を抑える事はできない。更に、特許文献５には、電動式パワーステアリング装置に適用可能な、バックラッシュを解消できる継手の構造が記載されている。但し、上記特許文献５に記載された構造は、部品点数が多く、コストが嵩むだけでなく、外径が大きく、重量が嵩む等の不利益がある。 On the other hand, in Patent Document 4, an elastic body such as an O-ring is provided between the outer peripheral surface of the spline shaft portion and the inner peripheral surface of the spline hole, and the tip of the spline teeth and the tooth bottom collide with force. An invention for preventing this is described. However, the structure of the invention described in Patent Document 4 cannot suppress the rattling noise that occurs at the moment when the rotation direction of the electric motor is changed as described above. Furthermore, Patent Document 5 describes a joint structure that can be applied to an electric power steering apparatus and can eliminate backlash. However, the structure described in Patent Document 5 has disadvantages such as a large number of parts and high cost, but also a large outer diameter and high weight.

又、特許文献６には、スプライン軸部の外周面とスプライン孔の内周面との間に弾性体を設けた構造が、特許文献７には、電動モータの出力軸と減速機を構成するウォーム軸とを弾性体を介して結合した構造が、それぞれ記載されている。但し、これら特許文献６、７に記載された構造は、トルクの伝達を常に弾性体を介して行なう為、大きなトルクが負荷された場合に、この弾性体がへたり易く、この弾性体の耐久性の確保を図りにくい。尚耐久性を確保すべく、上記弾性体の圧縮率を下げる事が考えられるが、この弾性体の寸法が大きくなり、レイアウト（配置）の自由度が低下する等、好ましくない。 Patent Document 6 discloses a structure in which an elastic body is provided between the outer peripheral surface of the spline shaft portion and the inner peripheral surface of the spline hole, and Patent Document 7 configures an output shaft of the electric motor and a speed reducer. A structure in which a worm shaft is coupled via an elastic body is described. However, since the structures described in these Patent Documents 6 and 7 always transmit torque via an elastic body, the elastic body is easy to sag when a large torque is applied. It is difficult to secure the sex. Although it is conceivable to reduce the compressibility of the elastic body in order to ensure durability, it is not preferable because the size of the elastic body increases and the degree of freedom in layout (arrangement) decreases.

特開２０００−４３７３９号公報JP 2000-43739 A 特開２００４−３０６８９８号公報JP 2004-306898 A 特表２００６−５１３９０６号公報JP-T-2006-513906 特開２００４−１２２８５２号公報JP 2004-122852 A 特開２００６−１８３６７６号公報JP 2006-183676 A 実開昭６２−１１８７８３号公報Japanese Utility Model Publication No. 62-118783 特開２００２−１４５０８３号公報JP 2002-145083 A

［先発明の説明］
上述の様な事情に鑑みて本発明者は先に、小型・軽量な構造で、且つ、組立作業を容易にでき、しかも電動モータの回転方向が変換される瞬間に生じる歯打ち音を抑えられる電動式パワーステアリング装置に関する発明を行なった（先発明：特願２００７−９０６８０）。図１４〜１９は、この先発明の電動式パワーステアリング装置を示している。この先発明の構造の場合は、図１４〜１５に示す様に、ウォーム軸６の基端部にスプライン孔１３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、図１４、１５、１７に示す様に、電動モータ７の出力軸１２の先端部にスプライン軸部１４ａを、この出力軸１２と同心に形成している。そして、このスプライン軸部１４ａと上記スプライン孔１３とをスプライン係合させる事で、上記出力軸１２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。 [Description of Prior Invention]
In view of the circumstances as described above, the present inventor can first reduce the rattling noise generated at the moment when the rotation direction of the electric motor is changed with a small and lightweight structure and easy assembly work. An invention relating to an electric power steering apparatus was made (prior invention: Japanese Patent Application No. 2007-90680). 14 to 19 show the electric power steering apparatus of the present invention. In the case of the structure of the prior invention, as shown in FIGS. 14 to 15, the spline hole 13 is opened at the base end surface of the worm shaft 6 and concentrically with the worm shaft 6 as shown in FIGS. Forming. 14, 15, and 17, a spline shaft portion 14 a is formed concentrically with the output shaft 12 at the tip of the output shaft 12 of the electric motor 7. The spline shaft portion 14a and the spline hole 13 are spline-engaged so that the output shaft 12 and the worm shaft 6 are coupled so as to be able to transmit rotational force.

上記スプライン軸部１４ａは、第一スプライン軸部１５と、第二スプライン軸部１６とを、図１４、１５及び図１７の（Ｂ）に示す様に、軸方向に関して互いに直列に配置して成る。このうちの第一スプライン軸部１５は、上記出力軸１２の先端部のうちの中間寄り（図１４〜１５の右寄り）部分に、この出力軸１２と一体に設けている。従って、上記第一スプライン軸部１５は、剛体である金属製（一般的には、炭素鋼、ステンレス鋼等の鉄系合金製）であり、上記出力軸１２と同期して回転する。上記第一スプライン軸部１５の外周面に設けた第一雄スプライン歯１７のピッチ円直径は、上記スプライン孔１３の内周面に設けた雌スプライン歯１８のピッチ円直径よりも少しだけ小さくしている。この為、上記第一スプライン軸部１５は上記スプライン孔１３に、緩く（隙間嵌で）挿入可能である。 The spline shaft portion 14a is formed by arranging a first spline shaft portion 15 and a second spline shaft portion 16 in series with each other in the axial direction as shown in FIGS. 14, 15 and 17B. . Of these, the first spline shaft portion 15 is provided integrally with the output shaft 12 at the middle portion (rightward in FIGS. 14 to 15) of the distal end portion of the output shaft 12. Therefore, the first spline shaft portion 15 is made of a rigid metal (generally made of an iron-based alloy such as carbon steel or stainless steel), and rotates in synchronization with the output shaft 12. The pitch circle diameter of the first male spline teeth 17 provided on the outer peripheral surface of the first spline shaft portion 15 is slightly smaller than the pitch circle diameter of the female spline teeth 18 provided on the inner peripheral surface of the spline hole 13. ing. Therefore, the first spline shaft portion 15 can be inserted loosely (with a gap fit) into the spline hole 13.

これに対して、上記第二スプライン軸部１６は、上記出力軸１２の先端部で上記第一スプライン軸部１５よりも先端面寄り部分に、ニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材製のスリーブ１９を、図１７の（Ａ）→（Ｂ）に示す様に外嵌する事で構成している。このスリーブ１９を外嵌する為に、上記出力軸１２の先端部で上記第一スプライン軸部１５よりも先端面寄り部分に、外周面の断面形状が非円形（図示の場合には正方形）の支持軸部２０を設けている。そして、この支持軸部２０に上記スリーブ１９を、締り嵌めで外嵌している。即ち、このスリーブ１９の中心孔２１の内周面の輪郭は、自由状態で上記支持軸部２０の外周面の輪郭よりも少し小さく、上記スリーブ１９は、上記中心孔２１を弾性的に押し広げつつ、上記支持軸部２０に外嵌している。従って上記スリーブ１９は、上記出力軸１２の回転に伴って回転する。又、このスリーブ１９の外周面に設けた、特許請求の範囲に記載した雄スプライン歯に相当する第二雄スプライン歯２２のピッチ円直径は、このスリーブ１９の自由状態で、上記雌スプライン歯１８のピッチ円直径と同じか、この雌スプライン歯１８のピッチ円直径よりも少しだけ大きくしている。 On the other hand, the second spline shaft portion 16 is made of nitrile rubber, silicon rubber, urethane rubber, acrylic rubber, etc. at the tip portion of the output shaft 12 and closer to the tip surface than the first spline shaft portion 15. A sleeve 19 made of an elastic material such as rubber or an elastomer such as polyurethane or synthetic resin is externally fitted as shown in FIGS. In order to fit the sleeve 19, the outer peripheral surface of the distal end portion of the output shaft 12 is non-circular (square in the case of illustration) at a portion closer to the distal end surface than the first spline shaft portion 15. A support shaft portion 20 is provided. The sleeve 19 is externally fitted to the support shaft portion 20 by an interference fit. That is, the contour of the inner peripheral surface of the center hole 21 of the sleeve 19 is slightly smaller than the contour of the outer peripheral surface of the support shaft portion 20 in a free state, and the sleeve 19 elastically expands the center hole 21. However, it is externally fitted to the support shaft portion 20. Therefore, the sleeve 19 rotates as the output shaft 12 rotates. Further, the pitch circle diameter of the second male spline teeth 22 provided on the outer peripheral surface of the sleeve 19 and corresponding to the male spline teeth described in the claims is such that the female spline teeth 18 are in the free state of the sleeve 19. The pitch circle diameter is the same as or slightly larger than the pitch circle diameter of the female spline teeth 18.

従って、上記出力軸１２の先端部を上記スプライン孔１３内に挿入する以前の状態では、図１８に示す様に、上記第二スプライン軸部１６の外周面が上記第一スプライン軸部１５の外周面よりも径方向外方にはみ出した状態となる。上記スプライン孔１３の内周面の輪郭は、上記図１８に表れた、上記第二スプライン軸部１６の外周面の輪郭と上記第一スプライン軸部１５の外周面の輪郭との間の大きさとなる。この為、上記出力軸１２の先端部を上記スプライン孔１３内に挿入した状態では、上記第二スプライン軸部１６がこのスプライン孔１３に、上記スリーブ１９を弾性的に圧縮しつつ（締り嵌めで）押し込まれる。そして、押し込み後の状態では、図１６に示す様に、上記スリーブ１９の内外両周面が、上記支持軸部２０の外周面と上記スプライン孔１３の内周面とに、全周に亙り隙間なく当接する。これに対して、上記第一スプライン軸部１５は、上記スプライン孔１３内に緩く挿入される。従って、上記出力軸１２と前記ウォーム軸６との間でトルクを伝達しない、中立状態では、上記第一スプライン軸部１５の外周面と上記スプライン孔１３の内周面との間（雄、雌両スプライン歯１７、１８の側面同士の間）に微小隙間が、全周に亙って存在する。 Accordingly, in a state before the tip end portion of the output shaft 12 is inserted into the spline hole 13, the outer peripheral surface of the second spline shaft portion 16 is the outer periphery of the first spline shaft portion 15 as shown in FIG. It will be in the state which protruded radially outward rather than the surface. The contour of the inner peripheral surface of the spline hole 13 is the size between the contour of the outer peripheral surface of the second spline shaft portion 16 and the contour of the outer peripheral surface of the first spline shaft portion 15 shown in FIG. Become. Therefore, in a state where the tip end portion of the output shaft 12 is inserted into the spline hole 13, the second spline shaft portion 16 elastically compresses the sleeve 19 into the spline hole 13 (with an interference fit). ) Pushed in. In the state after being pushed in, as shown in FIG. 16, the inner and outer peripheral surfaces of the sleeve 19 span the entire periphery between the outer peripheral surface of the support shaft portion 20 and the inner peripheral surface of the spline hole 13. Abut without contact. On the other hand, the first spline shaft portion 15 is loosely inserted into the spline hole 13. Therefore, in a neutral state where no torque is transmitted between the output shaft 12 and the worm shaft 6, the space between the outer peripheral surface of the first spline shaft portion 15 and the inner peripheral surface of the spline hole 13 (male and female). Between the side surfaces of both spline teeth 17 and 18, there are minute gaps over the entire circumference.

上述の様な先発明の電動式パワーステアリング装置の作動時には、電動モータ７からステアリングシャフト２（図１２参照）に補助動力を付与すべく、この電動モータ７の出力軸１２により、上記ウォーム軸６を回転駆動する。この際、上記補助動力の大きさに応じて、上記第一スプライン軸部１５と上記第二スプライン軸部１６とのうちの一方又は双方のスプライン軸部を介して、上記ウォーム軸６を回転駆動する。 When the electric power steering apparatus according to the invention as described above is operated, the worm shaft 6 is driven by the output shaft 12 of the electric motor 7 so as to apply auxiliary power from the electric motor 7 to the steering shaft 2 (see FIG. 12). Is driven to rotate. At this time, the worm shaft 6 is rotationally driven through one or both of the first spline shaft portion 15 and the second spline shaft portion 16 according to the magnitude of the auxiliary power. To do.

先ず、上記補助動力が小さい場合には、上記スリーブ１９により構成される上記第二スプライン軸部１６と、上記スプライン孔１３とのスプライン係合部を介して、上記出力軸１２により上記ウォーム軸６を回転駆動する。この際、上記第一スプライン軸部１５と上記スプライン孔１３との間には隙間が存在する。これに対して、上記補助動力が大きくなると、上記スリーブ１９の円周方向に関する弾性変形量が増大し、上記第一スプライン軸部１５の外周面と上記スプライン孔１３の内周面と（雄、雌両スプライン歯１７、１８の側面同士）が当接する。この状態では、上記第一スプライン軸部１５と上記スプライン孔１３とのスプライン係合部が、上記第二スプライン軸部１６と上記スプライン孔１３とのスプライン係合部により伝達し切れないトルクを伝達する。 First, when the auxiliary power is small, the worm shaft 6 is driven by the output shaft 12 via the spline engaging portion between the second spline shaft portion 16 constituted by the sleeve 19 and the spline hole 13. Is driven to rotate. At this time, a gap exists between the first spline shaft portion 15 and the spline hole 13. In contrast, when the auxiliary power increases, the amount of elastic deformation in the circumferential direction of the sleeve 19 increases, and the outer peripheral surface of the first spline shaft portion 15 and the inner peripheral surface of the spline hole 13 (male, The side surfaces of the female spline teeth 17 and 18 are in contact with each other. In this state, the spline engaging portion between the first spline shaft portion 15 and the spline hole 13 transmits torque that cannot be transmitted by the spline engaging portion between the second spline shaft portion 16 and the spline hole 13. To do.

従って上記ウォーム軸６は上記出力軸１２により、十分に大きなトルクにより回転駆動される。上記補助動力が大きくなる過程で、前記第一雄スプライン歯１７と前記雌スプライン歯１８とが衝突するが、この衝突は、上記スリーブ１９の弾性に抗しつつ（このスリーブ１９が上記両スプライン歯１７、１８同士の動きを或る程度緩衝した後に）行なわれるので、前述した従来構造の場合に比べて緩徐に行なわれる。従って、上記補助動力の伝達方向が逆転する様な場合、或いは悪路走行等に伴って振動が加わる様な場合にも、上記第一雄スプライン歯１７と上記雌スプライン歯１８とのスプライン係合部で、歯打ち音等の耳障りな騒音や振動が発生する事はない。又、大きな補助動力を伝達する場合にも、上記スリーブ１９を介して伝達する補助動力は限られた値である為、このスリーブ１９が過度に弾性変形する事はなく、このスリーブ１９の耐久性が損なわれる事はない。 Therefore, the worm shaft 6 is rotationally driven by the output shaft 12 with a sufficiently large torque. In the process of increasing the auxiliary power, the first male spline teeth 17 and the female spline teeth 18 collide, while this collision resists the elasticity of the sleeve 19 (the sleeve 19 is in contact with the both spline teeth). Since the movement between 17 and 18 is buffered to some extent), the movement is performed more slowly than in the case of the conventional structure described above. Therefore, the spline engagement between the first male spline teeth 17 and the female spline teeth 18 is also possible when the transmission direction of the auxiliary power is reversed or when vibration is applied due to rough road traveling or the like. No harsh noises or vibrations such as rattling noises are generated in the section. Even when a large auxiliary power is transmitted, the auxiliary power transmitted through the sleeve 19 has a limited value. Therefore, the sleeve 19 is not excessively elastically deformed. Will not be damaged.

又、図示の構造の場合は、上記ウォーム軸６の基端部をハウジング３に対し回転自在に支持する為の転がり軸受９ｂの内径側に設置できる等、小型且つ軽量に構成できる。又、上記ウォーム軸６の基端部と上記出力軸１２の先端部とを結合する作業は、上記スリーブ１９を弾性変形させつつ、容易に行なえる。この為、組立作業性を向上させて、電動式パワーステアリング装置の製造コストを抑えられる。更に、上記ウォーム軸６の基端部と上記出力軸１２の先端部とは、上記スリーブ１９により、これらウォーム軸６と出力軸１２との相対変位を可能に結合している。従って、これらウォーム軸６と出力軸１２との位置関係が、トルク伝達に基づく弾性変形、摩耗、温度変化、吸水等により多少変化した場合でも、上記スリーブ１９の弾性変形に基づいてこの変化を吸収（補償）できる。この為、上記位置関係が多少変化しても、上記結合部で、コジリが発生する事はなく、コジリに基づく伝達効率の低下や耐久性の低下を招く事はない。又、上記出力軸１２と上記ウォーム軸６との組み付け精度を高くしなくても、上記コジリによるトルク上昇の問題が発生しにくくなるので、この面からも、電動式パワーステアリング装置の製造コストを抑えられる。 Further, in the case of the structure shown in the figure, it can be configured to be small and light, such as being installed on the inner diameter side of the rolling bearing 9b for rotatably supporting the base end portion of the worm shaft 6 with respect to the housing 3. Further, the operation of connecting the base end portion of the worm shaft 6 and the distal end portion of the output shaft 12 can be easily performed while elastically deforming the sleeve 19. For this reason, the assembly workability is improved and the manufacturing cost of the electric power steering apparatus can be suppressed. Further, the proximal end portion of the worm shaft 6 and the distal end portion of the output shaft 12 are coupled by the sleeve 19 so that relative displacement between the worm shaft 6 and the output shaft 12 is possible. Therefore, even if the positional relationship between the worm shaft 6 and the output shaft 12 is slightly changed due to elastic deformation based on torque transmission, wear, temperature change, water absorption, etc., this change is absorbed based on the elastic deformation of the sleeve 19. (Compensation) is possible. For this reason, even if the positional relationship changes to some extent, no galling occurs at the coupling portion, and neither transmission efficiency nor durability due to galling is reduced. Further, since the problem of the torque increase due to the twisting is less likely to occur without increasing the accuracy of assembly of the output shaft 12 and the worm shaft 6, the manufacturing cost of the electric power steering apparatus can be reduced from this aspect. It can be suppressed.

上述の様な先発明の構造の場合、上述した様な優れた作用・効果を奏する事ができるが、更なる改良の余地がある。即ち、上述した先発明の構造の場合、スリーブ１９のみを介してトルク伝達が行なわれている状態から、第一スプライン軸部１５の第一雄スプライン歯１７とスプライン孔１３の雌スプライン歯１８との側面同士の当接によるトルク伝達に移行する際に、電動モータ７の出力軸１２とウォーム軸６との間の捩り剛性の変化が急になる（捩り剛性曲線の傾きが大きく変わり、伝達トルクの急な変動を生じる）可能性がある。この理由は、上述の様なスリーブ１９のみを介してトルク伝達が行なわれている状態での（スリーブ１９の弾性変形を伴う）捩り剛性と、上記第一雄スプライン歯１７と上記雌スプライン歯１８との側面同士が当接した状態での（弾性変形を伴わない）捩り剛性との差が大きい為である。この様な捩り剛性の差は、上記スリーブ１９を構成する弾性材の材質を変える事で或る程度の調節は可能であるが、それだけでは、上述の様な捩り剛性の急な変化を十分に抑える事ができない可能性がある。そして、この様な捩り剛性の急な変化は、歯打ち音等の耳障りな騒音や振動の発生に繋がる可能性がある他、操舵時に運転者に違和感を与える原因となる可能性もあり、好ましくない。 In the case of the structure of the prior invention as described above, the above-described excellent actions and effects can be achieved, but there is room for further improvement. That is, in the case of the structure of the above-described prior invention, from the state where torque is transmitted only through the sleeve 19, the first male spline teeth 17 of the first spline shaft portion 15 and the female spline teeth 18 of the spline hole 13 Change in torsional rigidity between the output shaft 12 of the electric motor 7 and the worm shaft 6 becomes steep (the inclination of the torsional rigidity curve changes greatly, and the transmission torque changes). Sudden fluctuations). This is because the torsional rigidity (with the elastic deformation of the sleeve 19) in the state where torque is transmitted only through the sleeve 19 as described above, the first male spline teeth 17 and the female spline teeth 18 This is because the difference between the torsional rigidity (without elastic deformation) in a state where the side surfaces are in contact with each other is large. Such a difference in torsional rigidity can be adjusted to some extent by changing the material of the elastic material that constitutes the sleeve 19, but that alone can sufficiently cause a sudden change in the torsional rigidity as described above. There is a possibility that it cannot be suppressed. Such a sudden change in torsional rigidity may lead to generation of annoying noises such as rattling noises and vibrations, and may cause the driver to feel uncomfortable during steering. Absent.

本発明は、上述の様な事情に鑑み、小型・軽量な構造で、且つ、組立作業を容易にでき、しかも電動モータの回転方向が変換される瞬間に生じる歯打ち音をより確実に防止できると共に、操舵時に運転者に違和感を与える事をより確実に防止できる電動式パワーステアリング装置を実現すべく発明したものである。 In view of the circumstances as described above, the present invention has a small and lightweight structure, can be easily assembled, and can more reliably prevent rattling noise generated at the moment when the rotation direction of the electric motor is changed. In addition, the present invention has been invented to realize an electric power steering apparatus that can more reliably prevent a driver from feeling uncomfortable during steering.

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、電動モータとを備える。
このうちのハウジングは、ステアリングコラム、ステアリングギヤユニットのケース等の固定の部分に支持されて、回転する事はない。
又、上記回転軸は、上記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。この様な回転軸としては、上記固定の部分が上記ステアリングコラムの場合には、ステアリングシャフト若しくはこのステアリングシャフトと同軸に設けられたシャフトが、上記固定の部分がステアリングギヤユニットのケースである場合にはピニオン軸が、それぞれ相当する。
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、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両端部をそれぞれ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のものである。 The electric power steering apparatus of the present invention includes a housing, a rotating shaft, a worm wheel, a worm, and an electric motor.
Of these, the housing is supported by fixed parts such as the steering column and the case of the steering gear unit and does not rotate.
The rotating shaft is rotatably provided with respect to the housing, and is rotated by an operation of a steering wheel, and gives a steering angle to the steered wheels in accordance with the rotation. As such a rotating shaft, when the fixed portion is the steering column, a steering shaft or a shaft provided coaxially with the steering shaft is used when the fixed portion is a case of a steering gear unit. Corresponds to the pinion axis.
The worm wheel is supported on a part of the rotating shaft inside the housing, concentrically with the rotating shaft, and rotates together with the rotating shaft.
The worm is formed by providing worm teeth at the axial intermediate portion of the worm shaft, and in the state where the worm teeth are engaged with the worm wheel, both end portions in the axial direction of the worm shaft are respectively attached to the housing by bearings. It is supported so that it can rotate freely.
The electric motor is for rotationally driving the worm.

更に、本発明の対象となる電動式パワーステアリング装置は、上記電動モータの出力軸と上記ウォーム軸とを、回転力の伝達を可能に結合している。
この為に、これら出力軸の先端部とウォーム軸の基端部とのうちの一方の端部に、当該軸の端面に開口する状態で、スプライン孔を形成している。
又、上記出力軸の先端部とウォーム軸の基端部とのうちの他方の端部に、スプライン軸部を形成している。
そして、このスプライン軸部と上記スプライン孔とをスプライン係合させている。 Furthermore, the electric power steering apparatus that is the subject of the present invention is configured such that the output shaft of the electric motor and the worm shaft are coupled so as to be able to transmit rotational force.
For this purpose, a spline hole is formed in one of the distal end portion of the output shaft and the proximal end portion of the worm shaft so as to open to the end surface of the shaft.
A spline shaft portion is formed at the other end portion of the distal end portion of the output shaft and the proximal end portion of the worm shaft.
And this spline shaft part and the said spline hole are spline-engaged.

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、上記スプライン軸部は、第一スプライン軸部と、第二スプライン軸部とを、軸方向に関して互いに直列に配置して成るものである。このうちの第一スプライン軸部は、金属等の剛体（使用状態での弾性変形が無視できる程度に小さい材料）製で、上記他方の端部を備えた軸と同期して回転する。又、上記第二スプライン軸部は、少なくとも表面層部分が、ニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材製で、上記他方の端部を備えた軸の回転に伴って回転する。
更には、上記第二スプライン軸部の各雄スプライン歯（第二雄スプライン歯）の円周方向に関する厚さ（歯厚）と、上記スプライン孔のうちで少なくとも上記第二スプライン軸部と係合する部分の各雌スプライン溝の円周方向に関する幅（溝幅）とのうちの少なくとも何れか（一方、又は、双方）を、軸方向位置に応じて変化させている。 In particular, in the electric power steering apparatus of the present invention, the spline shaft portion is formed by arranging a first spline shaft portion and a second spline shaft portion in series with each other in the axial direction. Of these, the first spline shaft portion is made of a rigid body such as metal (a material small enough to ignore elastic deformation in use), and rotates in synchronization with the shaft provided with the other end portion. The second spline shaft portion has at least a surface layer portion made of an elastic material such as rubber such as nitrile rubber, silicon rubber, urethane rubber and acrylic rubber, or elastomer such as polyurethane, and synthetic resin. It rotates with the rotation of the shaft provided with the part.
Furthermore, the thickness (tooth thickness) in the circumferential direction of each male spline tooth (second male spline tooth) of the second spline shaft part and at least the second spline shaft part among the spline holes are engaged. At least one (one or both) of the width (groove width) in the circumferential direction of each female spline groove of the portion to be changed is changed according to the axial position.

例えば、請求項２に記載した様に、上記第二スプライン軸部の各雄スプライン歯の円周方向に関する厚さを、軸方向位置に応じて変化させると共に、上記スプライン孔の各雌スプライン溝の円周方向に関する幅を、軸方向に亙り一定とする。或いは、請求項３に記載した様に、上記第二スプライン軸部の各雄スプライン歯の円周方向に関する厚さを、軸方向に亙り一定とすると共に、上記スプライン孔のうちで少なくとも上記第二スプライン軸部と係合する部分の各雌スプライン溝の円周方向に関する幅を、軸方向位置に応じて変化させる。又は、請求項４に記載した様に、上記第二スプライン軸部の各雄スプライン歯の円周方向に関する厚さと、上記スプライン孔のうちで少なくとも上記第二スプライン軸部と係合する部分の各雌スプライン溝の円周方向に関する幅との双方を、軸方向位置に応じて同方向に、互いに異なる角度で変化させる。 For example, as described in claim 2, the thickness of each male spline tooth of the second spline shaft portion in the circumferential direction is changed according to the axial position, and each female spline groove of the spline hole is changed. The width in the circumferential direction is constant over the axial direction. Alternatively, as described in claim 3, the thickness of each male spline tooth of the second spline shaft portion in the circumferential direction is constant over the axial direction, and at least the second spline hole is the second spline hole. The width in the circumferential direction of each female spline groove of the portion engaged with the spline shaft portion is changed according to the position in the axial direction. Alternatively, as described in claim 4, the thickness of each male spline tooth of the second spline shaft portion in the circumferential direction and each portion of the spline hole that engages with at least the second spline shaft portion. Both the width in the circumferential direction of the female spline groove are changed at different angles in the same direction according to the axial position.

この様な本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に好ましくは、上記第一スプライン軸部の外周面とスプライン孔の内周面の一部との間に存在する回転方向に関する隙間よりも、第二スプライン軸部の外周面とこのスプライン孔の内周面の残部との間に存在する回転方向に関する隙間を小さくする。この為に、例えば、上記第一スプライン軸部をスプライン孔に緩く挿入すると共に、第二スプライン軸部をこのスプライン孔に、弾性材を弾性的に縮めた状態で押し込む（圧入により、第二スプライン軸部の外周面とこのスプライン孔の内周面の残部との間に存在する回転方向に関する隙間を零にする）。尚、例えば、上記スプライン孔は、上記ウォーム軸の基端面に開口する状態で設け、上記スプライン軸部は、上記電動モータの出力軸の先端部に設ける事ができる。 In the case of implementing such an electric power steering apparatus of the present invention, it is preferable that the gap between the outer peripheral surface of the first spline shaft portion and a part of the inner peripheral surface of the spline hole is present in the rotational direction. The clearance in the rotational direction existing between the outer peripheral surface of the second spline shaft portion and the remaining portion of the inner peripheral surface of the spline hole is reduced. For this purpose, for example, the first spline shaft portion is loosely inserted into the spline hole, and the second spline shaft portion is pushed into the spline hole in an elastically contracted state (by press-fitting, the second spline shaft The clearance in the rotational direction existing between the outer peripheral surface of the shaft portion and the remaining portion of the inner peripheral surface of the spline hole is made zero). For example, the spline hole can be provided in a state of opening to the base end surface of the worm shaft, and the spline shaft portion can be provided at the distal end portion of the output shaft of the electric motor.

何れにしても、上述の様な本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に、好ましくは、請求項５に記載した様に、上記第一スプライン軸部を、前記他方の端部を備えた軸（例えば電動モータの出力軸）の先端部のうちで中間寄り部分に（一体、又は、別体に）設ける。又、上記第二スプライン軸部を、この他方の端部を備えた軸の先端部で上記第一スプライン軸部よりも先端面寄り部分に設けられた、外周面の断面形状が非円形（欠円状、小判形、多角形等）の支持軸部に、弾性材製で内周面の断面形状を非円形とした筒状のスリーブを外嵌する事で設ける。
この様な請求項５に記載した発明を実施する場合に好ましくは、請求項６に記載した様に、上記支持軸部を、上記第一スプライン軸部よりも小さな外径を有する雄スプライン状支持軸部とする。そして、この雄スプライン状支持軸部に、上記スリーブを外嵌する。 In any case, when implementing the electric power steering apparatus of the present invention as described above, preferably, as described in claim 5, the first spline shaft portion is provided with the other end portion. In the tip part of the other shaft (for example, the output shaft of the electric motor), it is provided at an intermediate portion (integrated or separately). In addition, the second spline shaft portion is provided at the tip portion of the shaft provided with the other end portion, and the cross-sectional shape of the outer peripheral surface provided at a portion closer to the tip surface than the first spline shaft portion is non-circular (not shown). A cylindrical sleeve made of an elastic material and having a noncircular cross-sectional shape on the inner peripheral surface is provided on a support shaft portion (circular, oval, polygonal, etc.).
In carrying out the invention described in claim 5, preferably, as described in claim 6, the support shaft portion is a male spline-like support having an outer diameter smaller than that of the first spline shaft portion. The shaft part. Then, the sleeve is fitted onto the male spline-like support shaft portion.

尚、上述の様な本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合、必要に応じて、上記電動モータの出力軸の先端部とウォーム軸の基端部とを揺動変位を可能に係合させると共に、弾性部材により、このウォーム軸の先端部をウォームホイールに向けて弾性的に押圧する。 When implementing the electric power steering device of the present invention as described above, the distal end portion of the output shaft of the electric motor and the proximal end portion of the worm shaft are engaged with each other so as to be able to swing and displace as necessary. At the same time, the tip of the worm shaft is elastically pressed toward the worm wheel by the elastic member.

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、小型・軽量な構造で、且つ、組立作業を容易にでき、しかも電動モータの回転方向が変換される瞬間に生じる歯打ち音をより確実に防止できると共に、操舵時に運転者に違和感を与える事をより確実に防止できる。
先ず、上記電動モータの出力軸の先端部とウォーム軸の基端部とを、これら両軸のうちの一方に形成したスプライン孔と他方に形成したスプライン軸部とのスプライン係合により、回転力の伝達を自在に結合しているので、前述した先発明と同様に、結合部の外径を大きくせずに、小型且つ軽量に構成できる。
又、剛体製の第一スプライン軸部を上記スプライン孔に緩く挿入できる構造で済む為、やはり先発明と同様に、上記スプライン孔と上記スプライン軸部との組み合わせ作業を容易に行なえる。 According to the electric power steering apparatus of the present invention having the above-described configuration, the ratchet is generated at the moment when the rotation direction of the electric motor is changed with a small and lightweight structure and easy assembly work. The sound can be prevented more reliably, and the driver can be more reliably prevented from feeling uncomfortable during steering.
First, the rotational force is generated by the spline engagement between the spline hole formed in one of these shafts and the spline shaft formed in the other end of the output shaft of the electric motor and the base end of the worm shaft. As described above, the transmission portion can be made small and light without increasing the outer diameter of the connecting portion.
In addition, since the rigid first spline shaft portion can be loosely inserted into the spline hole, the combination operation of the spline hole and the spline shaft portion can be easily performed as in the previous invention.

更に、少なくとも表面層部分が弾性材製である第二スプライン軸部の外周面と上記スプライン孔との（スプライン）係合部の、回転方向に関する隙間を小さくできるので、やはり先発明と同様に、上記歯打ち音及び振動を抑える事が可能になる。即ち、上記第二スプライン軸部の外周面と上記スプライン孔との係合部の回転方向に関する隙間を小さくする事で、上記第一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が衝突するのに先立って、上記第二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係合部を係合させられる。この第二スプライン軸部の外周面は弾性材により覆われている為、上記係合部に中立状態で正の隙間が存在する場合にも、この弾性材が上記第二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衝突を緩和し、上記歯打ち音及び振動を抑える。又、上記係合部に元々隙間が存在しない（上記第二スプライン軸部と上記スプライン孔とを締り嵌めで係合している）場合には、上記係合部で歯打ち音及び振動が発生する事はない。又、上記電動モータの出力軸と上記ウォーム軸との間で伝達すべきトルクが大きくなり、上記弾性材の弾性変形量が増した場合には、上記第一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が衝突するが、この衝突の速度は、上記弾性材の弾性変形に基づいて遅くなっている為、上記第一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係合部でも、不快な歯打ち音及び振動が発生する事は抑えられる。 Furthermore, since the clearance in the rotational direction of the (spline) engaging portion between the outer peripheral surface of the second spline shaft portion and at least the spline hole whose surface layer portion is made of an elastic material can be reduced, It is possible to suppress the rattling noise and vibration. That is, by reducing the clearance in the rotational direction of the engaging portion between the outer peripheral surface of the second spline shaft portion and the spline hole, the outer peripheral surface of the first spline shaft portion and the inner peripheral surface of the spline hole are Prior to the collision, the engaging portion between the outer peripheral surface of the second spline shaft portion and the inner peripheral surface of the spline hole is engaged. Since the outer peripheral surface of the second spline shaft portion is covered with an elastic material, even when a positive clearance is present in the engagement portion in a neutral state, the elastic material is used as the outer peripheral surface of the second spline shaft portion. And the inner peripheral surface of the spline hole are alleviated, and the rattling noise and vibration are suppressed. Further, when there is originally no gap in the engaging portion (the second spline shaft portion and the spline hole are engaged with an interference fit), rattling noise and vibration are generated in the engaging portion. There is nothing to do. When the torque to be transmitted between the output shaft of the electric motor and the worm shaft increases and the elastic deformation of the elastic material increases, the outer peripheral surface of the first spline shaft portion and the spline The hole collides with the inner peripheral surface of the hole, but the speed of the collision is slow based on the elastic deformation of the elastic material, so that the outer peripheral surface of the first spline shaft portion and the inner peripheral surface of the spline hole Even in the engagement portion, generation of unpleasant rattling noise and vibration can be suppressed.

しかも、本発明の場合には、上記第二スプライン軸部の各雄スプライン歯の円周方向に関する厚さ（歯厚）と、上記スプライン孔のうちで少なくとも上記第二スプライン軸部と係合する部分の雌スプライン溝の円周方向に関する幅（溝幅）とうちの少なくとも何れかを、軸方向位置に応じて変化させている為、上記弾性材の弾性変形量、延いては、この弾性変形に基づく弾性力をより細かく設定できる。即ち、上記厚さと幅とのうちの一方又は双方を軸方向位置に応じて変化させる事により、伝達すべきトルクが小さい状態では、上記弾性材により構成される上記第二スプライン軸部と上記スプライン孔との接触面積を小さくして、上記電動モータの出力軸と上記ウォーム軸との間の捩り剛性を低くできる。又、これと共に、上記伝達すべきトルクが大きくなるに従って、上記接触面積を大きくしつつ、上記弾性材の弾性変形量を大きくして（徐々に押し潰される様にして）、上記捩り剛性を大きくする事ができる。この為、上記弾性材のみを介してトルク伝達が行なわれている状態から、上記第一スプライン軸部とスプライン孔との側面同士の当接によるトルク伝達に移行する際の、上記捩り剛性の変化を穏やか（円滑、スムーズ）にできる。この結果、歯打ち音等の耳障りな騒音や振動の発生をより確実に防止できると共に、ステアリングホイールの操作開始時の様な低トルク伝達時から、据え切り時（停車状態でステアリングホイールを大きく動かす際）の様な高トルク伝達時に至るまで、良好な操舵感を確保して、操舵時に運転者に違和感を与える事をより確実に防止できる。 Moreover, in the case of the present invention, the thickness (tooth thickness) of each male spline tooth of the second spline shaft portion in the circumferential direction and the spline hole engage with at least the second spline shaft portion. Since at least one of the circumferential width (groove width) of the female spline groove of the portion is changed according to the axial position, the amount of elastic deformation of the elastic material, and thus this elastic deformation The elastic force based on can be set more finely. That is, by changing one or both of the thickness and the width in accordance with the axial position, the second spline shaft portion and the spline made of the elastic material in a state where the torque to be transmitted is small. By reducing the contact area with the hole, the torsional rigidity between the output shaft of the electric motor and the worm shaft can be reduced. At the same time, as the torque to be transmitted increases, the elastic deformation of the elastic material is increased (gradually crushed) while increasing the contact area, thereby increasing the torsional rigidity. I can do it. Therefore, the change in the torsional rigidity when the torque transmission is performed only through the elastic material to the torque transmission by the contact between the side surfaces of the first spline shaft portion and the spline hole. Can be made gentle (smooth, smooth). As a result, it is possible to more surely prevent the occurrence of annoying noises and vibrations such as rattling noise, and to move the steering wheel greatly from the time of low torque transmission, such as at the start of steering wheel operation, to when it is stationary (stopped). In this case, it is possible to secure a good steering feeling until a high torque is transmitted as described above, and to more reliably prevent the driver from feeling uncomfortable at the time of steering.

［実施の形態の第１例］
図１〜３は、請求項１、２、５、６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１２の先端部（図１〜３の左端部）に設けたスプライン軸部１４ａと、ウォーム軸６の基端部（図１〜３の右端部）に設けたスプライン孔１３との結合部の構造にある。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、広く実施されている従来構造（例えば図１２、１３参照）、並びに、前述した先発明の構造（図１４〜１９参照）と同様であるから、これら従来構造並びに先発明の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１２〜１３と図１（並びに先発明の構造を示す図１４）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。 [First example of embodiment]
1 to 3 show a first example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1, 2, 5, and 6. FIG. The electric power steering device of this example is characterized by a spline shaft portion 14a provided at the distal end portion (the left end portion in FIGS. 1 to 3) of the output shaft 12 of the electric motor 7 and the proximal end portion ( It is in the structure of the coupling | bond part with the spline hole 13 provided in the right end part of FIGS. In addition, the overall structure and operation of the electric power steering apparatus are the same as the widely used conventional structure (see, for example, FIGS. 12 and 13) and the structure of the above-described prior invention (see FIGS. 14 to 19). Therefore, illustrations and explanations regarding the conventional structure and the parts equivalent to the structure of the previous invention are omitted or simplified, and the following description will focus on the characteristic parts of this example. 12 to 13 and FIG. 1 (and FIG. 14 showing the structure of the previous invention) are different in the mounting direction of the electric motor 7 with respect to the housing 3, but this point is appropriate depending on the automobile to be installed. It is a change in design and is not related to the characteristic part of the present invention.

本例の構造の場合は、上記電動モータ７の出力軸１２の先端部（図１〜３の左端部）に設けた支持軸部２０ａを、第一スプライン軸部１５よりも小さな外径を有する雄スプライン状支持軸部２３としている。そして、この雄スプライン状支持軸部２３に、図２→図３に示す様に、断面波形の筒状に形成したスリーブ１９ａを外嵌して、上記第一スプライン軸部１５と同じ、乃至は、この第一スプライン軸部１５よりも大きな外径を有する、第二スプライン軸部１６ａとしている。本例の場合も、前述した先発明の構造と同様に、上記スリーブ１９ａを、ニトリルゴム、シリコンゴム、ウレタンゴム、アクリルゴム等のゴム、或いはポリウレタンの如きエラストマー、合成樹脂等の弾性材製のものとしている。又、本例の場合には、上記スリーブ１９ａにより構成される上記第二スプライン軸部１６ａの各第二雄スプライン歯２２ａの円周方向に関する歯厚Ｔ₁ 、Ｔ₂ を、軸方向位置に応じて変化させている。 In the case of the structure of this example, the support shaft portion 20 a provided at the tip end portion (left end portion in FIGS. 1 to 3) of the output shaft 12 of the electric motor 7 has an outer diameter smaller than that of the first spline shaft portion 15. The male spline-like support shaft portion 23 is used. Then, as shown in FIGS. 2 to 3, a sleeve 19 a formed in a cylindrical shape having a corrugated cross section is externally fitted to the male spline-like support shaft portion 23, and the same as the first spline shaft portion 15 or The second spline shaft portion 16 a has a larger outer diameter than the first spline shaft portion 15. Also in this example, the sleeve 19a is made of rubber such as nitrile rubber, silicon rubber, urethane rubber, acrylic rubber, or an elastomer such as polyurethane, or an elastic material such as synthetic resin, in the same manner as the structure of the previous invention described above. It is supposed to be. In the case of this example, the tooth thicknesses T ₁ and T ₂ in the circumferential direction of the second male spline teeth 22a of the second spline shaft portion 16a constituted by the sleeve 19a are set according to the axial position. To change.

即ち、本例の場合は、特許請求の範囲に記載した雄スプライン歯に相当する上記各第二雄スプライン歯２２ａの各歯側面を、軸方向基端（スプライン軸部１４ａの基端に対応する側で、図１〜３の右端）に向かう程、歯厚が大きくなる方向（Ｔ₁ ＜Ｔ₂ ）に傾斜させている。一方、上記スプライン孔１３の各雌スプライン溝２４の円周方向に関する溝幅Ｗは、前述した先発明の構造と同様に、軸方向に亙り一定としている（溝幅Ｗを変化させてはいない）。尚、本例の場合には、図３に示す様に、上記スリーブ１９ａを上記雄スプライン状支持軸部２３に外嵌した状態での、上記各第二雄スプライン歯２２ａの軸方向先端（スプライン軸部１４ａの先端に対応する側で、図１〜３の左端）の歯厚Ｔ₁ 、即ち、これら各第二雄スプライン歯２２ａのうちで最も歯厚が小さい部分の歯厚Ｔ₁ を、上記第一スプライン軸部１５の各第一雄スプライン部１７の歯厚Ｔ₃ 以上（Ｔ₁ ≧Ｔ₃ ）に規制（設定）している。又、同じく上記スリーブ１９ａを上記雄スプライン状支持軸部２３に外嵌した状態での、上記各第二雄スプライン歯２２ａの軸方向基端（スプライン軸部１４ａの基端に対応する側で、図１〜３の右端）の歯厚Ｔ₂ 、即ち、これら各第二雄スプライン歯２２ａのうちで最も歯厚が大きい部分の歯厚Ｔ₂ は、上記スプライン孔１３の各雌スプライン溝２４の円周方向に関する溝幅Ｗよりも大きく（Ｔ₂ ＞Ｗ）している。この様に各雌スプライン溝２４の溝幅Ｗよりも大きくしても、上述の様に軸方向先端の歯厚Ｔ₁ を基端側の歯厚Ｔ₂ に比べて小さくする事で、上記スリーブ１９ａにより構成される上記第二スプライン軸部１６ａを挿入し易くし、組み立て性の向上を図っている。 That is, in the case of this example, each tooth side surface of each of the second male spline teeth 22a corresponding to the male spline teeth described in the claims corresponds to the axial base end (the base end of the spline shaft portion 14a). On the side, it is inclined in a direction (T ₁ <T ₂ ) in which the tooth thickness increases toward the right end of FIGS. On the other hand, the groove width W in the circumferential direction of each female spline groove 24 of the spline hole 13 is constant over the axial direction (the groove width W is not changed), as in the structure of the previous invention. . In the case of this example, as shown in FIG. 3, the axial end of each second male spline tooth 22a (spline) in a state where the sleeve 19a is externally fitted to the male spline-like support shaft portion 23. The tooth thickness T ₁ of the left end in FIGS. 1 to 3 on the side corresponding to the tip of the shaft portion 14 a, that is, the tooth thickness T ₁ of the smallest tooth thickness among these second male spline teeth 22 a, The first male spline portion 17 of the first spline shaft portion 15 is regulated (set) to have a tooth thickness T ₃ or more (T ₁ ≧ T ₃ ). Similarly, in the state where the sleeve 19a is externally fitted to the male spline-like support shaft portion 23, the axial base ends of the second male spline teeth 22a (on the side corresponding to the base end of the spline shaft portion 14a, The tooth thickness T ₂ of the right end in FIGS. 1 to 3, that is, the tooth thickness T _{2 of the} portion of the second male spline teeth 22 a having the largest tooth thickness is defined by the female spline groove 24 of the spline hole 13. It is larger than the groove width W in the circumferential direction (T ₂ > W). In this way, even if the width of each female spline groove 24 is larger than the groove width W, as described above, the tooth thickness T ₁ at the distal end in the axial direction is made smaller than the tooth thickness T ₂ at the proximal end side. The second spline shaft portion 16a constituted by 19a is easily inserted to improve assemblability.

上述の様な構成を有する本例の電動式パワーステアリング装置の場合も、先発明の構造と同様に、作動時には、電動モータ７からステアリングシャフト２（図９参照）に補助動力を付与すべく、この電動モータ７の出力軸１２により、上記ウォーム軸６を回転駆動する。この際、上記補助動力の大きさに応じて、上記第一スプライン軸部１５と上記第二スプライン軸部１６ａとのうちの一方又は双方のスプライン軸部１５、１６ａを介して、上記ウォーム軸６を回転駆動する。又、上記補助動力が大きくなる過程で、第一雄スプライン歯１７と雌スプライン溝２４とが衝突するが、この衝突は、上記スリーブ１９ａの弾性に抗しつつ（このスリーブ１９ａが第一雄スプライン歯１７と雌スプライン溝２４との動きを或る程度緩衝した後に）行なわれる為、やはり先発明の構造と同様に緩徐に行なわれる。従って、上記補助動力の伝達方向が逆転する様な場合、或いは悪路走行等に伴って振動が加わる様な場合にも、上記第一雄スプライン歯１７と上記雌スプライン溝２４とのスプライン係合部で、歯打ち音等の耳障りな騒音や振動が発生する事はない。又、大きな補助動力を伝達する場合にも、上記スリーブ１９ａを介して伝達する補助動力は限られた値である為、このスリーブ１９ａが過度に弾性変形する事はなく、このスリーブ１９ａの耐久性が損なわれる事はない。
In the case of the aforementioned such electric power steering apparatus of the present embodiment having the configuration, similarly to the structure of the prior invention, in operation, to impart auxiliary power from the electric motor 7 to the steering shaft 2 (see FIG. 9), The worm shaft 6 is rotationally driven by the output shaft 12 of the electric motor 7. At this time, depending on the magnitude of the auxiliary power, the worm shaft 6 is interposed via one or both of the first spline shaft portion 15 and the second spline shaft portion 16a. Is driven to rotate. Further, in the process of increasing the auxiliary power, the first male spline teeth 17 and the female spline groove 24 collide with each other, while this collision resists the elasticity of the sleeve 19a (the sleeve 19a is in contact with the first male spline). Since the movement of the teeth 17 and the female spline groove 24 is buffered to some extent), it is also performed slowly as in the structure of the previous invention. Therefore, the spline engagement between the first male spline teeth 17 and the female spline grooves 24 is also possible when the transmission direction of the auxiliary power is reversed or when vibration is applied due to rough road traveling or the like. No harsh noises or vibrations such as rattling noises are generated in the section. Even when a large auxiliary power is transmitted, the auxiliary power transmitted through the sleeve 19a has a limited value. Therefore, the sleeve 19a is not excessively elastically deformed, and the durability of the sleeve 19a is not limited. Will not be damaged.

しかも、本例の場合には、前述した様に、各第二雄スプライン歯２２ａの円周方向に関する歯厚Ｔ₁ 、Ｔ₂ を軸方向位置に応じて変化させている為、上記スリーブ１９ａの弾性変形量、延いては、このスリーブ１９ａの弾性力をより細かく設定できる。具体的には、前記出力軸１２と前記ウォーム軸６との相対変位量（角度）が大きくなるに従って、上記弾性力が大きくなる程度を著しくできる。即ち、上記各第二雄スプライン歯２２ａの歯厚Ｔ₁ 、Ｔ₂ を前述した様に変化させる事により、伝達すべきトルクが小さい状態では、上記スリーブ１９ａにより構成される上記第二スプライン軸部１６ａと上記スプライン孔１３との接触面積を小さくして（スリーブ１９ａの基端側のみで接触させ、このスリーブ１９ａのうちで弾性変形する部分の容積を小さくして）、上記電動モータ７の出力軸１２と上記ウォーム軸６との間の捩り剛性を低くできる。一方、上記伝達すべきトルクが大きくなるに従って、上記接触面積を大きくしつつ、上記スリーブ１９ａの弾性変形量を大きくして（徐々に軸方向全体に亙って円周方向に押し潰される様にし、上記スリーブ１９ａのうちで弾性変形する部分の容積を大きくして）、上記捩り剛性を急激に、但し、滑らかに大きくする事ができる。この為、上記スリーブ１９ａのみを介してトルク伝達が行なわれている状態から、上記第一スプライン軸部１５とスプライン孔１３との側面同士の当接によるトルク伝達に移行する際の、上記捩り剛性の変化を穏やか（円滑、スムーズ）にできる。この結果、歯打ち音等の耳障りな騒音や振動の発生をより確実に防止できると共に、ステアリングホイール１（図１２参照）の操作開始時の様な低トルク伝達時から、据え切り時（停車状態でステアリングホイール１を大きく動かす際）の様な高トルク伝達時に至るまで、良好な操舵感を確保して、操舵時に運転者に違和感を与える事をより確実に防止できる。 In addition, in the case of this example, as described above, the tooth thicknesses T ₁ and T ₂ in the circumferential direction of the second male spline teeth 22a are changed according to the position in the axial direction. The elastic deformation amount, that is, the elastic force of the sleeve 19a can be set more finely. Specifically, the degree to which the elastic force increases as the relative displacement amount (angle) between the output shaft 12 and the worm shaft 6 increases can be remarkably increased. That is, by changing the tooth thicknesses T ₁ and T ₂ of the second male spline teeth 22a as described above, the second spline shaft portion constituted by the sleeve 19a in a state where the torque to be transmitted is small. 16a and the spline hole 13 are made smaller in contact area (contacted only at the base end side of the sleeve 19a and the volume of the elastically deformed portion of the sleeve 19a is made smaller), the output of the electric motor 7 The torsional rigidity between the shaft 12 and the worm shaft 6 can be reduced. On the other hand, as the torque to be transmitted increases, the amount of elastic deformation of the sleeve 19a is increased while increasing the contact area (so that it is gradually crushed in the circumferential direction over the entire axial direction. By increasing the volume of the elastically deforming portion of the sleeve 19a), the torsional rigidity can be increased rapidly but smoothly. For this reason, the torsional rigidity at the time of shifting from the state where torque transmission is performed only through the sleeve 19a to the torque transmission by the contact between the side surfaces of the first spline shaft portion 15 and the spline hole 13 is performed. Can be made gentle (smooth, smooth). As a result, it is possible to more reliably prevent the occurrence of annoying noises and vibrations such as rattling noises, and from the time of low torque transmission, such as when the steering wheel 1 (see FIG. Thus, it is possible to ensure a good steering feeling until a high torque is transmitted as in (when the steering wheel 1 is moved greatly), and more reliably prevent the driver from feeling uncomfortable during steering.

尚、上述した本例の構造（並びに前述の先発明の構造）の場合には、上記ウォーム軸６の両端部を１対の転がり軸受９ａ、９ｂにより、回転のみ自在に支持している。従って、本例（並びに先発明）の構造は、例えば前述の図１３に示した構造の様な、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る機能は持たない。但し、必要に応じて、前述の図１３に示した構造や前記特許文献１、３に記載された構造の様に、ウォーム歯５をウォームホイール４に向け押圧する構成を採用する事もできる。特に、この様な構成を採用した場合には、電動モータ７の出力軸１２の中心軸とウォーム軸６の中心軸とが不一致になるが、上述したスリーブ１９ａの弾性変形とスプライン係合部の隙間（バックラッシュ）に基づきこの不一致を許容できる為、これら出力軸１２とウォーム軸６との結合部で動力損失の増大や摩耗の増大と言った不都合を生じる事を防止できる。 In the case of the structure of this example described above (and the structure of the above-described prior invention), both ends of the worm shaft 6 are supported by a pair of rolling bearings 9a and 9b so as to be only rotatable. Therefore, the structure of this example (and the prior invention) does not have a function of suppressing backlash between the worm tooth 5 and the worm wheel 4 as in the structure shown in FIG. However, if necessary, a configuration in which the worm teeth 5 are pressed toward the worm wheel 4 as in the structure shown in FIG. 13 and the structures described in Patent Documents 1 and 3 can be adopted. In particular, when such a configuration is adopted, the center axis of the output shaft 12 of the electric motor 7 and the center axis of the worm shaft 6 do not coincide with each other. Since this disagreement can be allowed based on the gap (backlash), it is possible to prevent inconveniences such as an increase in power loss and an increase in wear at the joint between the output shaft 12 and the worm shaft 6.

［実施の形態の第２例］
図４は、同じく請求項１、２、５、６に対応する、本発明の実施の形態の第２例を示している。本例の場合も、上述した実施の形態の第１例と同様に、スリーブ１９ａにより構成される第二スプライン軸部１６ａの各第二雄スプライン歯２２ａの円周方向に関する歯厚Ｔ₁ 、Ｔ₂ を、軸方向位置に応じて変化させている。但し、本例の場合には、これら各第二雄スプライン歯２２ａの各歯側面を、上述の第１例とは逆に、軸方向基端｛スプライン軸部１４ａ（図１〜３参照）の基端に対応する側で、図４の右端｝に向かう程、歯厚が小さくなる方向（Ｔ₁ ＞Ｔ₂ ）に傾斜させている。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。 [Second Example of Embodiment]
FIG. 4 shows a second example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to the first, second, fifth and sixth aspects. In the case of this example as well, as in the first example of the embodiment described above, the tooth thicknesses T ₁ and T in the circumferential direction of the second male spline teeth 22a of the second spline shaft portion 16a constituted by the sleeve 19a. ₂ is changed according to the axial position. However, in the case of this example, each tooth side surface of each of these second male spline teeth 22a is opposite to the first example described above in the axial base end {spline shaft portion 14a (see FIGS. 1 to 3). on the side corresponding to the proximal end, as toward the right end of FIG. 4} is inclined in a direction in which the tooth thickness decreases (T _1> T _2).
Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the first example of the embodiment described above, overlapping illustrations and descriptions are omitted.

［実施の形態の第３例］
図５は、同じく請求項１、２、５、６に対応する、本発明の実施の形態の第３例を示している。本例の場合も、上述した実施の形態の第１例と同様に、スリーブ１９ａにより構成される第二スプライン軸部１６ａの各第二雄スプライン歯２２ａの円周方向に関する歯厚Ｔ₄ 、Ｔ₅ を、軸方向位置に応じて変化させている。但し、本例の場合には、上記各第二雄スプライン歯２２ａの軸方向中央部（スリーブ１９ａの軸方向中央部）の歯厚Ｔ₄ を最も大きくし、同じく軸方向両端部の歯厚Ｔ₅ を最も小さく（Ｔ₅ ＜Ｔ₄ ）している。言い換えれば、上記各第二雄スプライン歯２２ａの各歯側面を、軸方向中央部から軸方向両端部に向かう程、歯厚が小さくなる方向に傾斜させている。
その他の部分の構成及び作用は、前述した上述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。 [Third example of embodiment]
FIG. 5 shows a third example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to the first, second, fifth and sixth aspects. Also in the case of this example, as in the first example of the above-described embodiment, the tooth thicknesses T ₄ and T in the circumferential direction of the second male spline teeth 22a of the second spline shaft portion 16a constituted by the sleeve 19a. ₅ is changed according to the axial position. However, in the case of this example, the tooth thickness T ₄ at the axial center (the axial center of the sleeve 19a) of each of the second male spline teeth 22a is maximized, and the tooth thickness T at both axial ends is also the same. ₅ is the smallest (T ₅ <T ₄ ). In other words, each tooth side surface of each of the second male spline teeth 22a is inclined in a direction in which the tooth thickness decreases as it goes from the axial center to both axial ends.
Since the configuration and operation of other parts are the same as those in the first example of the above-described embodiment, overlapping illustrations and descriptions are omitted.

［実施の形態の第４例］
図６は、同じく請求項１、２、５、６に対応する、本発明の実施の形態の第４例を示している。本例の場合も、上述した実施の形態の第３例と同様に、スリーブ１９ａにより構成される第二スプライン軸部１６ａの各第二雄スプライン歯２２ａの軸方向中央部（スリーブ１９ａの軸方向中央部）の歯厚Ｔ₄ を最も大きくし、同じく軸方向両端部の歯厚Ｔ₅ を最も小さくしている。但し、本例の場合には、上記各第二雄スプライン歯２２ａの各歯側面を、軸方向中央部が円周方向に突出した（膨らんだ）凸曲面としている。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第３例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。 [Fourth Example of Embodiment]
FIG. 6 shows a fourth example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to the first, second, fifth, and sixth aspects. Also in the case of this example, as in the third example of the above-described embodiment, the axial center portion of each second male spline tooth 22a of the second spline shaft portion 16a constituted by the sleeve 19a (the axial direction of the sleeve 19a). The tooth thickness T ₄ at the center) is maximized, and the tooth thickness T ₅ at both axial ends is also minimized. However, in the case of this example, each tooth side surface of each of the second male spline teeth 22a is a convex curved surface in which the central portion in the axial direction protrudes (swells) in the circumferential direction.
Since the configuration and operation of other parts are the same as in the third example of the above-described embodiment, overlapping illustrations and descriptions are omitted.

［実施の形態の第５例］
図７〜９は、請求項１、３、５、６に対応する、本発明の実施の形態の第５例を示している。本例の場合は、スリーブ１９により構成される第二スプライン軸部１６の各第二雄スプライン歯２２の円周方向に関する歯厚Ｔを、前述した先発明の構造（図１４〜１９参照）と同様に、軸方向に亙り一定としている。一方、スプライン孔１３ａの各雌スプライン溝２４ａの円周方向に関する溝幅Ｗ₁ 、Ｗ₂ を、軸方向位置に応じて変化させている。即ち、本例の場合には、これら各雌スプライン溝２４ａの各溝側面を、開口端（スプライン軸部１４が挿入される側の開口端で、図７、９の右端｝に向かう程、溝幅が大きくなる方向（Ｗ₁ ＜Ｗ₂ ）に傾斜させている。 [Fifth Example of Embodiment]
7 to 9 show a fifth example of the embodiment of the invention corresponding to claims 1, 3, 5, and 6. FIG. In the case of this example, the tooth thickness T related to the circumferential direction of each second male spline tooth 22 of the second spline shaft portion 16 constituted by the sleeve 19 is the same as the above-described structure (see FIGS. 14 to 19). Similarly, it is constant over the axial direction. On the other hand, the groove widths W ₁ and W ₂ in the circumferential direction of each female spline groove 24a of the spline hole 13a are changed according to the axial position. That is, in the case of this example, the groove side surfaces of the female spline grooves 24a are moved toward the opening end (the opening end on the side where the spline shaft portion 14 is inserted and toward the right end in FIGS. 7 and 9). It is inclined in the direction in which the width increases (W ₁ <W ₂ ).

尚、本例の場合には、上記各雌スプライン溝２４ａの各溝側面を、上記スプライン孔１３ａの軸方向全体に亙って傾斜させているが、このスプライン孔１３ａのうちで上記第二スプライン軸部１６と係合する部分（スプライン孔１３ａのうちで図７、９の軸方向左半部）のみを傾斜させても良い。この様に第二スプライン軸部１６と係合する部分のみを傾斜させた場合には、第一スプライン軸部１５の第一雄スプライン歯１７の歯側面と上記スプライン孔１３ａの雌スプライン溝２４ａの溝側面との接触面積の確保を図り易くなる。
その他の部分の構成及び作用は、各雌スプライン溝２４ａの溝幅と各第二雄スプライ歯２２の歯厚との関係が逆になる以外、前述した実施の形態の第１例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。 In the case of this example, the side surfaces of the female spline grooves 24a are inclined over the entire axial direction of the spline holes 13a. Only the portion engaged with the shaft portion 16 (the left half portion in the axial direction of FIGS. 7 and 9 in the spline hole 13a) may be inclined. In this way, when only the portion engaging with the second spline shaft portion 16 is inclined, the side surfaces of the first male spline teeth 17 of the first spline shaft portion 15 and the female spline grooves 24a of the spline holes 13a are formed. It becomes easy to secure a contact area with the groove side surface.
Other configurations and operations are the same as those in the first example of the above-described embodiment except that the relationship between the groove width of each female spline groove 24a and the tooth thickness of each second male splice tooth 22 is reversed. Therefore, overlapping illustrations and descriptions are omitted.

［実施の形態の第６例］
図１０は、請求項１、４〜６に対応する、本発明の実施の形態の第６例を示している。本例の場合は、第二スプライン軸部１６ａの各第二雄スプライン歯２２ａの円周方向に関する歯厚と、スプライン孔１３ａの各雌スプライン溝２４ａの円周方向に関する溝幅との双方を、軸方向位置に応じて変化させている。具体的には、上記第二スプライン軸部１６ａを構成するスリーブ１９ａを、前述した実施の形態の第１例のスリーブ１９ａ（図２、３参照）と同様のものとすると共に、上記スプライン孔１３ａを、上述した実施の形態の第５例のスプライン孔１３ａ（図７、９参照）と同様のものとしている。但し、上記各第二雄スプライン歯２２ａの円周方向側面と、上記各雌スプライン溝２４ａの円周方向側面（溝側面）とで、軸方向に対する傾斜角度を互いに異ならせる。この様な構造の場合には、何れか一方の厚さ（歯厚）乃至は幅（溝幅）のみを変化させる場合に比べ、より捩り剛性の変化を微細に調節できる。
その他の部分の構成及び作用は、前述した実施の形態の第１例、並びに、上述した実施の形態の第５例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。 [Sixth Example of Embodiment]
FIG. 10 shows a sixth example of an embodiment of the present invention corresponding to claims 1, 4 to 6. In the case of this example, both the tooth thickness in the circumferential direction of each second male spline tooth 22a of the second spline shaft portion 16a and the groove width in the circumferential direction of each female spline groove 24a in the spline hole 13a, It is changed according to the axial position. Specifically, the sleeve 19a constituting the second spline shaft portion 16a is similar to the sleeve 19a (see FIGS. 2 and 3) of the first example of the above-described embodiment, and the spline hole 13a. Is the same as the spline hole 13a (see FIGS. 7 and 9) of the fifth example of the above-described embodiment. However, the inclination angle with respect to the axial direction is different between the circumferential side surface of each second male spline tooth 22a and the circumferential side surface (groove side surface) of each female spline groove 24a. In the case of such a structure, the change in torsional rigidity can be finely adjusted as compared with the case where only one thickness (tooth thickness) or width (groove width) is changed.
Since the configuration and operation of other parts are the same as those of the first example of the above-described embodiment and the fifth example of the above-described embodiment, overlapping illustration and description are omitted.

［実施の形態の第７例］
図１１は、同じく請求項１、４〜６に対応する、本発明の実施の形態の第７例を示している。本例の場合は、第二スプライン軸部１６ａを構成するスリーブ１９ａを、前述した実施の形態の第２例のスリーブ１９ａ（図４参照）と同様のものとしている。
その他の部分の構成及び作用は、上述した実施の形態の第６例と同様であるから、重複する図示並びに説明は省略する。
尚、図示は省略するが、実施の形態の第１、２例のスリーブ１９ａ（図１〜４）の他、同じく第３、４例のスリーブ１９ａ（図５、６）を用いる事もできる。 [Seventh example of embodiment]
FIG. 11 shows a seventh example of the embodiment of the present invention, which also corresponds to claims 1 and 4 to 6. In the case of this example, the sleeve 19a constituting the second spline shaft portion 16a is the same as the sleeve 19a (see FIG. 4) of the second example of the above-described embodiment.
Since the configuration and operation of the other parts are the same as in the sixth example of the embodiment described above, overlapping illustrations and descriptions are omitted.
Although illustration is omitted, in addition to the first and second sleeves 19a (FIGS. 1 to 4) of the embodiment, the third and fourth sleeves 19a (FIGS. 5 and 6) can also be used.

図示の各例では、ウォーム軸６の側にスプライン孔１３、１３ａを、電動モータ７の出力軸１２の側にスプライン軸部１４、１４ａを、それぞれ形成した構造に就いて示した。これに対して、本発明を実施する場合に、ウォーム軸６の側にスプライン軸部１４、１４ａを、出力軸１２の側にスプライン孔１３、１３ａを、それぞれ形成する事もできる。 In each illustrated example, the spline holes 13 and 13a are formed on the worm shaft 6 side, and the spline shaft portions 14 and 14a are formed on the output shaft 12 side of the electric motor 7, respectively. On the other hand, when implementing this invention, the spline shaft parts 14 and 14a can be formed in the worm shaft 6 side, and the spline holes 13 and 13a can be formed in the output shaft 12 side, respectively.

本発明の実施の形態の第１例を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows the 1st example of embodiment of this invention. 出力軸の先端部にスリーブを組み付ける前の状態を、ウォーム軸の基端部と共に示す斜視図。The perspective view which shows the state before attaching a sleeve to the front-end | tip part of an output shaft with the base end part of a worm shaft. 同じく組み付けた状態を、ウォーム軸の基端部と共に示す斜視図。The perspective view which shows the state assembled | attached similarly with the base end part of a worm shaft. 本発明の実施の形態の第２例を、スリーブのみを取り出して示す斜視図。The perspective view which takes out only a sleeve and shows the 2nd example of embodiment of this invention. 同第３例を示す、図４と同様の図。The figure similar to FIG. 4 which shows the 3rd example. 同第４例を示す、図４と同様の図。The figure similar to FIG. 4 which shows the 4th example. 同第５例を示す、図３と同様の図。The figure similar to FIG. 3 which shows the said 5th example. スリーブのみを取り出して示す斜視図。The perspective view which takes out and shows only a sleeve. ウォーム軸の基端部のみを取り出して示す斜視図。The perspective view which takes out and shows only the base end part of a worm shaft. 本発明の実施の形態の第６例を示す、図３と同様の図。The figure similar to FIG. 3 which shows the 6th example of embodiment of this invention. 同第７例を示す、図３と同様の図。The figure similar to FIG. 3 which shows the said 7th example. 従来構造の１例を示す、部分切断側面図。The partially cut side view which shows an example of a conventional structure. 図１２の拡大ａ−ａ断面図。FIG. 13 is an enlarged aa sectional view of FIG. 12. 先発明の構造の１例を示す部分断面図。The fragmentary sectional view which shows one example of the structure of a prior invention. 図１４のｂ部拡大図。The b section enlarged view of FIG. 一部を省略して示す、図１５のｃ−ｃ断面図。Cc sectional drawing of FIG. 15 which abbreviate | omits and shows a part. 出力軸の先端部とスリーブとを、組み合わせ前の状態（Ａ）と組み合わせ後の状態（Ｂ）とで示す斜視図。The perspective view which shows the front-end | tip part and sleeve of an output shaft in the state (A) before a combination, and the state (B) after a combination. 図１７の（Ｂ）のｄ矢視図。The d arrow line view of (B) of FIG. 同じくｅ矢視図。Similarly e view.

Explanation of symbols

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押圧駒
１１コイルばね
１２出力軸
１３、１３ａスプライン孔
１４、１４ａスプライン軸部
１５第一スプライン軸部
１６、１６ａ第二スプライン軸部
１７第一雄スプライン歯
１８雌スプライン歯
１９、１９ａスリーブ
２０、２０ａ支持軸部
２１中心孔
２２、２２ａ第二雄スプライン歯
２３雄スプライン状支持軸部
２４、２４ａ雌スプライン溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steering wheel 2 Steering shaft 3 Housing 4 Worm wheel 5 Worm tooth 6 Worm shaft 7 Electric motor 8 Worm 9a, 9b Rolling bearing 10 Pressing piece 11 Coil spring 12 Output shaft 13, 13a Spline hole 14, 14a Spline shaft part 15 1st Spline shaft part 16, 16a Second spline shaft part 17 First male spline tooth 18 Female spline tooth 19, 19a Sleeve 20, 20a Support shaft part 21 Center hole 22, 22a Second male spline tooth 23 Male spline-like support shaft part 24 24a Female spline groove

Claims

A housing that is supported by a fixed portion and does not rotate; a rotating shaft that is rotatably provided to the housing and is rotated by an operation of a steering wheel; A worm wheel that is supported concentrically with the rotary shaft inside the housing and rotates together with the rotary shaft, and a worm tooth is provided at an axially intermediate portion of the worm shaft. In a state where the worm teeth are engaged with the worm wheel, the worm shaft is rotatably supported at both ends in the axial direction with respect to the housing by a bearing, and an electric motor for rotationally driving the worm. In order to connect the output shaft of the electric motor and the worm shaft so as to be able to transmit rotational force, the tip of the output shaft and the base of the worm shaft are provided. A spline hole formed at one end of the shaft in a state of opening to the end surface of the shaft, and formed at the other end of the distal end of the output shaft and the base end of the worm shaft. In the electric power steering device in which the spline shaft portion is engaged with the spline,
The spline shaft portion includes a first spline shaft portion that is made of a rigid body and rotates in synchronization with the shaft having the other end portion, and a shaft that has at least a surface layer portion made of an elastic material and has the other end portion. The second spline shaft portion that rotates with the rotation is arranged in series with each other in the axial direction,
The thickness in the circumferential direction of each male spline tooth of the second spline shaft portion, and the width in the circumferential direction of each female spline groove of at least a portion of the spline hole that engages with the second spline shaft portion. An electric power steering apparatus characterized in that at least one of the above is changed in accordance with the axial position.

The thickness in the circumferential direction of each male spline tooth of the second spline shaft portion is changed according to the axial position, and the width in the circumferential direction of each female spline groove of the spline hole is constant over the axial direction. The electric power steering apparatus according to claim 1.

The thickness of each male spline tooth in the circumferential direction of the second spline shaft portion is constant over the axial direction, and each female spline groove in the portion of the spline hole that engages with at least the second spline shaft portion. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein a width in a circumferential direction is changed according to an axial position.

Both the thickness in the circumferential direction of each male spline tooth of the second spline shaft portion and the width in the circumferential direction of each female spline groove of at least a portion of the spline hole that engages with the second spline shaft portion. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is changed at different angles in the same direction according to the position in the axial direction.

The first spline shaft portion is provided in the middle portion of the tip portion of the shaft provided with the other end portion, and the second spline shaft portion is provided at the tip portion of the shaft provided with the other end portion. A cylindrical sleeve provided in a portion closer to the tip surface than the first spline shaft portion is a support shaft portion having a non-circular cross-sectional shape on the outer peripheral surface and made of an elastic material and having a non-circular cross-sectional shape on the inner peripheral surface. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the electric power steering apparatus is provided by externally fitting a bracket.

6. The electric type according to claim 5, wherein the support shaft portion is a male spline-like support shaft portion having an outer diameter smaller than that of the first spline shaft portion, and a sleeve is fitted on the male spline-like support shaft portion. Power steering device.