JP4979801B2

JP4979801B2 - ウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置

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Publication number: JP4979801B2
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Inventors: 徹瀬川; 一穂力石
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Description

この発明に係るウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置は、例えば、自動車の操舵装置に組み込み、電動モータの出力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為に利用する。又、この発明に係るウォーム減速機は、電動式パワーステアリング装置以外に、電動ベッド、電動テーブル、電動椅子、リフター等の各種機械装置に組み込むリニアアクチュエータ等に組み込んで使用する。

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。図１９は、この様な電動式パワーステアリング装置の、従来から知られている基本構成を略示している。

ステアリングホイール１の操作に基づいて回転するステアリングシャフト２の中間部には、このステアリングホイール１からこのステアリングシャフト２に加えられるトルクの方向と大きさとを検出するトルクセンサ３と、減速機４とを設けている。この減速機４の出力側は上記ステアリングシャフト２の中間部に結合し、同じく入力側は電動モータ５の回転軸に結合している。又、上記トルクセンサ３の検出信号は、車速を表す信号と共に、上記電動モータ５への通電を制御する為の制御器６に入力している。又、上記減速機４として従来から、大きなリード角を有し、動力の伝達方向に関して可逆性を有するウォーム減速機を、一般的に使用している。即ち、回転力受取部材であるウォームホイールを上記ステアリングシャフト２の中間部に固定すると共に、回転力付与部材であり上記電動モータ５の回転軸に結合固定したウォーム軸のウォームを、上記ウォームホイールと噛合させている。

操舵輪１４に舵角を付与する為、上記ステアリングホイール１を操作し、上記ステアリングシャフト２が回転すると、上記トルクセンサ３がこのステアリングシャフト２の回転方向とトルクとを検出し、その検出値を表す信号を上記制御器６に送る。するとこの制御器６は、上記電動モータ５に通電して、上記減速機４を介して上記ステアリングシャフト２を、上記ステアリングホイール１に基づく回転方向と同方向に回転させる。この結果、上記ステアリングシャフト２の先端部（図１９の下端部）は、上記ステアリングホイール１から付与された力に基づくトルクよりも大きなトルクで回転する。

この様なステアリングシャフト２の先端部の回転は、自在継手７、７及び中間シャフト８を介してステアリングギヤ９の入力軸１０に伝達される。この入力軸１０は、上記ステアリングギヤ９を構成するピニオン１１を回転させ、ラック１２を介してタイロッド１３を押し引きし、操舵輪１４に所望の舵角を付与する。上述した説明から明らかな通り、上記ステアリングシャフト２の先端部から自在継手７を介して中間シャフト８に伝達されるトルクは、上記ステアリングホイール１から上記ステアリングシャフト２の基端部（図１９の上端部）に加えられるトルクよりも、上記電動モータ５から減速機４を介して加えられる補助動力分だけ大きい。従って、上記操舵輪１４に舵角を付与する為に運転者が上記ステアリングホイール１を操作する為に要する力は、上記補助動力分だけ小さくて済む様になる。

上述した様な従来から一般的に使用されている電動式パワーステアリング装置の場合、電動モータ５とステアリングシャフト２との間に設ける減速機４として、ウォーム減速機を使用している。但し、このウォーム減速機には不可避のバックラッシュが存在する。このバックラッシュは、上記ウォーム減速機の構成部材である、ウォーム軸と、ウォームホイールと、これら各部材を支持する為の軸受等の寸法誤差や、組み付け誤差が大きくなる程大きくなる。そして、大きなバックラッシュが存在すると、上記ウォームホイールとウォームとの歯面同士が強く衝合して、耳障りな歯打ち音が発生する可能性がある。

例えば、路面が荒れている等により、車輪側からステアリングシャフト２に振動荷重が加わると、上記バックラッシュの存在により、耳障りな歯打ち音が発生する。又、上記ウォームホイールとウォームとの歯面同士が衝合する事により、ステアリングホイールを操舵する際の操舵感が悪化する。

これに対して、上記ウォーム減速機の各構成部材を、寸法精度を考慮しつつ適切に組み合わせる事により、上記バックラッシュを小さくする事も考えられる。但し、この様にしてバックラッシュを小さくする場合には、寸法精度の管理や組立作業が面倒になり、コストの増大を招く原因となる。しかも、近年は、上記補助動力を大きくする傾向にある為、上記ウォームホイールとウォームとの歯面の摩耗が増大して、上記バックラッシュがより発生し易くなっている。この様なバックラッシュに基づく歯打ち音は、自動車の車室内空間に漏れると、乗員に不快感を与える。

この様な事情に鑑みて、特許文献１、３、４には、ウォームホイールとウォーム軸との噛合部でのバックラッシュを小さくする事を考慮したウォーム減速機が、特許文献２には、歯打ち音の発生を抑える構造が、それぞれ記載されている。このうちの特許文献３に記載されたウォーム減速機は、図２０〜２１に示す様に、電動モータ１１４と共に、電動式パワーステアリング装置に組み込んで、ステアリングシャフト１１３に加わる操舵トルクに応じて発生させた上記電動モータ１１４の回転をウォーム減速機１１５で減速する事により得た補助トルクを、上記ステアリングシャフト１１３に付与する。この為に、このステアリングシャフト１１３の一部に上記ウォーム減速機１１５を構成するウォームホイール１１６を外嵌固定すると共に、このウォームホイール１１６にウォーム軸１１７のウォーム１１８を噛合させている。このウォーム軸１１７の両端部は、ギヤハウジング１１９の内側に、１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂにより、回転自在に支持している。又、上記ウォーム軸１１７の基端部（図２０の左端部）を、上記電動モータ１１４の回転軸１２１の一端部（図２０の右端部）に連結している。

又、上記ウォーム軸１１７の先端部（図２０の右端部）の外周面と、上記ギヤハウジング１１９に設けた凹孔１２２の内周面との間に、上記１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂのうちの一方の転がり軸受１２０ｂと弾力付与手段１２３とを設けている。この弾力付与手段１２３は、それぞれが金属製である内径側円筒部１２４及び外径側円筒部１２５と、これら両円筒部１２４、１２５同士を連結した、ゴム又は合成樹脂製の円輪部１２６とから成る。又、上記内径側円筒部１２４を、上記外径側円筒部１２５に対し、上記ウォームホイール１１６側に偏心させている。そして、上記凹孔１２２に、上記弾力付与手段１２３の外径側円筒部１２５を内嵌固定すると共に、上記内径側円筒部１２４の内側に固定した一方の転がり軸受１２０ｂの内輪１２７に、上記ウォーム軸１１７の先端部を内嵌固定している。この構成により、上記ウォーム軸１１７の先端部に、上記ウォームホイール１１６に向かう方向（図２０、２１の上向）の弾力が付与され、上記ウォーム軸１１７がこのウォームホイール１１６側に揺動変位する。尚、このウォーム軸１１７の基端部を支持する、上記１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂのうちの他方の転がり軸受１２０ａの片面（図２０の左端面）に、上記ギヤハウジング１１９のねじ孔１２８に結合したねじ環１２９の先端面を押し付けている。そして、この構成により、上記１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂの軸方向の内部隙間を小さくし、これら各転がり軸受１２０ａ、１２０ｂのがたつきを抑えている。

この様な特許文献３に記載されたウォーム減速機によれば、ウォーム軸１１７のウォーム１１８とウォームホイール１１６との噛合部に存在するバックラッシュを或る程度小さく抑える事ができる為、この噛合部での歯打ち音の発生を或る程度抑える事ができる。尚、上述の様な特許文献３に記載されたウォーム減速機の場合には、ウォーム軸１１７をギヤハウジング１１９に対し揺動変位を可能に支持している。

又、前記特許文献４に記載されたウォーム減速機も、図２２、２３に示す様に、ウォーム軸１１７の両端寄り部分を、１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂによりギヤハウジング１１９に対し回転自在に支持している。これら１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂのうち、一方（図２２の右方）の転がり軸受１２０ｂの外輪１３０の外周面には、押付体１３１をギヤハウジング１１９に支持したばね１３２により弾性的に押し付けている。そしてこの構成により、上記ウォーム軸１１７の先端部に、ウォームホイール１１６に向かう方向の弾力を付与している。又、上記一方の転がり軸受１２０ｂの周囲に、その内面に互いに平行な１対の側壁面１３３、１３３を設けた円筒状の案内部材１３４を設けて、上記一方の転がり軸受１２０ｂの径方向及び軸方向の変位を規制している。又、上記１対の転がり軸受１２０ａ、１２０ｂのうちの他方（図２２の左方）の転がり軸受１２０ａの片面に、ギヤハウジング１１９に形成したねじ孔１２８に結合したねじ環１２９の先端面を押し付ける事により、上記他方の転がり軸受１２０ａの内部隙間を小さくすると共に、上記ウォーム軸１１７を上記一方の転がり軸受１２０ｂに押し付けて、この一方の転がり軸受１２０ｂの内部隙間を小さくしている。そして、この構成により、この一方の転がり軸受１２０ｂ及び上記他方の転がり軸受１２０ａのがたつきを抑えている。その他の構造は、前述の図２０〜２１に示した特許文献３に記載された構造の場合と同様である。

この様な特許文献４に記載されたウォーム減速機の場合も、上述した特許文献３に記載された構造の場合と同様に、ウォーム軸１１７のウォーム１１８とウォームホイール１１６との噛合部に予圧を付与する事ができ、この噛合部に存在するバックラッシュを或る程度小さく抑える事ができる為、この噛合部での歯打ち音の発生を或る程度抑える事ができる。

上述の様な特許文献４に記載された構造の場合、上記ねじ環１２９の締め付け量を大きくする事により、上記各転がり軸受１２０ａ、１２０ｂのがたつきを抑えている。但し、上記ねじ環１２９の締め付け量を大きくすると、このウォーム軸１１７の先端部を支持する為の、上記一方の転がり軸受１２０ｂを構成する外輪１３０の端面が、案内部材１３４の底面に強く押し付けられる。そして、これにより、これら外輪１３０の端面と案内部材１３４の底面との間に大きな摩擦力が発生する。この摩擦力が大きくなる事は、この外輪１３０の外周面にばね１３２を押し付ける事により上記噛合部に付与する予圧が減少する原因となる。又、この予圧が減少する事は、この噛合部で歯打ち音が発生し易くなる原因となる。

これに対して、上記ばね１３２により上記外輪１３０に付与する弾力を大きくする事により、上記外輪１３０の端面と上記案内部材１３４の端面との間に作用する摩擦力が大きくなる場合でも、上記噛合部に付与する予圧を所定値以上に確保する事も考えられる。但し、この予圧が大き過ぎると、上記ステアリングホイールの戻り性能が悪化してしまう。即ち、上記予圧は、上記噛合部での歯打ち音の発生を抑える為に付与するが、この予圧が所定値以上になると、自動車を旋回状態から直進状態に戻す際の、上記ステアリングホイールを中立状態に復帰させるこのステアリングホイールの戻り性能が悪化する。この為、上記予圧は、限られた狭い範囲内に設定する必要がある。従って、この予圧に大きく影響する、上記外輪１３０の端面と上記案内部材１３４の端面との間に作用する摩擦力は、十分に小さく抑える必要がある。但し、この摩擦力を十分に小さくする為に、上記ねじ環１２９の締め付け量を微妙に調整する作業は困難である。

又、運転者がステアリングホイールを操舵する事に伴い、電動モータ１１４が回転駆動した場合には、ウォームホイール１１６からウォーム軸１１７に、このウォーム軸１１７の軸方向に大きな反力が加わる。そして、この反力によりこのウォーム軸１１７が軸方向に関して案内部材１３４側に変位した場合には、このウォーム軸１１７の先端部を支持する為の上記一方の転がり軸受１２０ｂの外輪１３０がこの案内部材１３４の底面にやはり強く押し付けられ、この外輪１３０とこの案内部材１３４の底面との間に発生する摩擦力が大きくなる可能性がある。即ち、この摩擦力を長期間に亙り一定値に維持する事は困難であり、この摩擦力が大きくなった場合には、上記噛合部で歯打ち音が発生し易くなる。逆にこの摩擦力が小さくなると、上記ステアリングホイールの戻り性能が悪化し易くなる。

特開２０００−４３７３９号公報特開２００２−３７０９４号公報特開２００１−３２２５５４号公報特開２００２−６７９９２号公報

本発明は、この様な事情に鑑みて、ウォームホイールからウォーム軸に加わる軸方向の力に拘らず、これらウォームホイールとウォーム軸のウォームとの噛合部に付与する予圧を限られた狭い範囲に安定して維持し易くする事により、この噛合部での歯打ち音の発生を、有効に抑えるべく発明したものである。

本発明のウォーム減速機は、ウォームホイールと、ウォーム軸と、弾性体とを備え、この弾性体は、予圧パッドを介して、このウォーム軸に上記ウォームホイールに向かう方向の弾力を付与するものである。
又、上記ウォームホイールは、アシスト軸に固定自在としている。
又、上記ウォーム軸は、一端寄り部分を第一の軸受により、他端寄り部分を第二の軸受によりギヤハウジングの内側に、上記予圧パッド及びこの第二の軸受に対する軸方向の変位を許容された状態で支持されると共に、中間部に設けたウォームを上記ウォームホイールに噛合させており、且つ、上記第一の軸受を中心として揺動可能としたものである。
又、上記第二の軸受は、外周面及び軸方向両側面を上記ギヤハウジングに固定された合成樹脂製の緩衝部材により覆われており、この緩衝部材に対して、軸方向の変位が規制されると共に、径方向のうちで上記ウォーム軸の揺動方向に一致する方向のみの変位が許容されたものである。
更に、上記緩衝部材は、この緩衝部材の中心軸を含む仮想平面により２分割する事により得られる如き形状を有する１対の素子から成るもので、これら１対の素子同士の突き合わせ面の面方向を、上記ウォーム軸に上記弾性体により弾力を付与する方向（ウォーム軸の揺動方向）と一致させている。

又、本発明のウォーム減速機を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、緩衝部材とギヤハウジングとの間、又は、この緩衝部材と第二の軸受との間に、弾性部材を設ける。

又、請求項３に記載した電動式パワーステアリング装置の場合には、後端部にステアリングホイールを設けるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトの前端側に設けられたピニオンと、このピニオン又はこのピニオンに支持した部材と噛合させたラックと、請求項１〜２の何れかに記載したウォーム減速機と、ウォーム軸を回転駆動する為の電動モータと、上記ステアリングシャフト又はピニオンに加わるトルクの方向と大きさとを検出する為のトルクセンサと、このトルクセンサから入力された信号に基づき上記電動モータの駆動状態を制御する為の制御器とを備え、アシスト軸が、上記ステアリングシャフトと、上記ピニオンと、このピニオンと離れた位置で上記ラックに噛合するサブピニオンとのうちの何れかの部材である。

本発明のウォーム減速機及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合、上述の様に、弾性体により、ウォーム軸にウォームホイールに向かう方向の弾力を付与している。この為、安価な構造で、これらウォームホイールとウォーム軸との噛合部に予圧を付与する事ができ、この噛合部での耳障りな歯打ち音の発生を抑える事ができる。

しかも、本発明によれば、ウォームホイールからウォーム軸に加わる軸方向の力に拘らず、このウォーム軸のウォームとウォームホイールとの噛合部に付与する予圧を限られた狭い範囲に安定して維持し易くできる。この為、この噛合部での歯打ち音の発生を、有効に抑える事ができる。

即ち、本発明の場合には、ウォーム軸に弾力を付与する為の予圧パッド及びこのウォーム軸の先端部を支持する為の第二の軸受に対する、このウォーム軸の軸方向の変位を許容している。この為、ウォームホイールからこのウォーム軸に軸方向の大きな反力が加わる場合でも、この反力により、上記予圧パッド及び第二の軸受が別の部材に、このウォーム軸の軸方向に強く押し付けられる事がない。従って、弾性体により上記予圧パッドを介してこのウォーム軸に弾力を付与する事により、上記ウォームホイールとウォーム軸のウォームとの噛合部に付与する予圧が、上記反力の影響により大きく変動する事を防止できる。この結果、この予圧を、限られた狭い範囲に長期間に亙り安定して維持し易くでき、上記噛合部での歯打ち音の発生を、有効に抑える事ができる。又、第二の軸受の変位を規制する緩衝部材を合成樹脂製としている為、これら第二の軸受と緩衝部材との間に作用する摩擦力を小さくして、この第二の軸受を径方向に変位し易くできる。この為、上記噛合部での歯打ち音の発生を、より有効に抑える事ができる。又、上記第二の軸受は、外周面及び軸方向両側面を、上記緩衝部材により覆って、この緩衝部材に対する上記第二の軸受の軸方向の変位を規制している為、上記ウォーム軸をこの第二の軸受に軸方向に押し付ける事なく、この第二の軸受のがたつきを抑え易くできる。又、本発明の場合には、この第二の軸受の径方向のうちで上記ウォーム軸の揺動方向に一致する方向のみの、上記緩衝部材に対するこの第二の軸受の変位を許容している。この為、上記ウォーム軸とこの第二の軸受とが軸方向に相対変位しつつ、このウォーム軸が揺動変位する場合での、これらウォーム軸と第二の軸受との間での滑り摩擦を小さくし易くでき、この揺動変位を円滑に行ない易くできる。この為、全体での摩擦損失を小さくして、このウォーム軸のウォームとウォームホイールとの噛合部に適正な予圧を付与し易くできる。更に、上記緩衝部材を、この緩衝部材の中心軸を含む仮想平面により２分割する事により得られる如き形状を有する１対の素子から構成している為、緩衝部材を得る為の成形作業の容易化を図れると共に、この緩衝部材の内側に第二の軸受を組み付ける作業をより容易に行なえる。又、１対の素子同士の突き合わせ面の面方向を、上記ウォーム軸に上記弾性体により弾力を付与する方向と一致させている為、このウォーム軸の揺動変位をより行ない易くできる。

又、前述した請求項２に記載した発明によれば、ギヤハウジングに対する緩衝部材のがたつき、又はこの緩衝部材に対する第二の軸受のがたつきを抑え易くできる。この為、各部の寸法管理を容易に行なえると共に、ウォーム軸のウォームとウォームホイールとの噛合部での噛み合いを適正な状態に維持し易くできる。更に、ギヤハウジングに緩衝部材を組み付けたり、この緩衝部材に第二の軸受を組み付ける際に、これら各部材同士の間で弾性部材を圧縮する事ができる。この為、この緩衝部材又は第二の軸受の組み付け作業を、ギヤハウジング又は緩衝部材に対する、この緩衝部材又は第二の軸受の脱落を防止しつつ行なう事ができ、この組み付け作業を容易に行なえる。

本発明に関する参考例を、一部を切断して示す図。一部を省略して示す、図１のＡ−Ａ断面図。図２の左半部の拡大断面図。同じく右半部の拡大断面図。図４の右半部の拡大断面図。図５のＢ−Ｂ断面図。予圧パッドとウォーム軸とを組み合わせたものを取り出して、このウォーム軸の先端側から見た図。ホルダと予圧パッドと捩りコイルばねとを組み合わせたものを取り出して図５の右方から見た状態で示す斜視図。図８の分解斜視図。本発明の実施の形態の１例を示す、図１のＡ−Ａ断面に相当する図。図１０のＮ部拡大断面図。図１１のＯ−Ｏ断面図。図１１のＰ−Ｐ断面図。軸受ホルダ素子と第四の玉軸受と弾性リングとを組み合わせる直前の状態を示す斜視図。（ａ）は図１２のＱ−Ｑ断面を、（ｂ）は図１２のＲ−Ｒ断面を、それぞれ示す図。電動モータ及びウォーム減速機をピニオンの周辺部に設けた構造の１例を示す図。電動モータ及びウォーム減速機をサブピニオンの周辺部に設けた構造の１例を示す図。ブラシレス構造の電動モータの１例を示す、図３と同様の図。本発明の対象となる電動式パワーステアリング装置の全体構造を示す略図。ウォーム減速機の従来構造の１例を示す断面図。図２０のＵ−Ｕ断面図。ウォーム減速機の従来構造の別例を示す断面図。図２２のＶ−Ｖ断面図。

［本発明に関する参考例］
図１〜９は、本発明に関する参考例を示している。本参考例の電動式パワーステアリング装置は、後端部にステアリングホイール１を固定した、請求項に記載したアシスト軸である、ステアリングシャフト２と、このステアリングシャフト２を挿通自在なステアリングコラム１５と、このステアリングシャフト２に補助トルクを付与する為のウォーム減速機１６と、このステアリングシャフト２の前端側に設けたピニオン１１（図１９参照）と、このピニオン１１又はこのピニオン１１に支持した部材と噛合させたラック１２（図１９参照）と、トルクセンサ３（図１９参照）と、電動モータ３１と、制御器６（図１９参照）とを備える。

このうちのステアリングシャフト２は、アウターシャフト１７と、インナーシャフト１８とを、スプライン係合部により、回転力の伝達自在に、且つ軸方向に関する変位を可能に組み合わせて成る。又、本参考例の場合には、上記アウターシャフト１７の前端部とインナーシャフト１８の後端部とをスプライン係合させると共に、合成樹脂を介して結合している。従って、上記アウターシャフト１７とインナーシャフト１８とは、衝突時にはこの合成樹脂を破断させて、全長を縮める事ができる。

又、上記ステアリングシャフト２を挿通した筒状のステアリングコラム１５は、アウターコラム１９とインナーコラム２０とをテレスコープ状に組み合わせて成り、軸方向の衝撃が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプシブル構造としている。そして、上記インナーコラム２０の前端部を、ギヤハウジング２２の後端面に結合固定している。又、上記インナーシャフト１８をこのギヤハウジング２２の内側に挿通し、このインナーシャフト１８の前端部を、このギヤハウジング２２の前端面から突出させている。

上記ステアリングコラム１５は、その中間部を支持ブラケット２４により、ダッシュボードの下面等、車体２６の一部に支承している。又、この支持ブラケット２４と車体２６との間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット２４に前方に向かう方向の衝撃が加わった場合に、この支持ブラケット２４が上記係止部から外れる様にしている。又、上記ギヤハウジング２２の上端部も、上記車体２６の一部に支承している。又、チルト機構及びテレスコピック機構を設ける事により、前記ステアリングホイール１の前後位置及び高さ位置の調節を自在としている。この様なチルト機構及びテレスコピック機構は、従来から周知であり、本発明の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略する。

又、上記インナーシャフト２０の前端部で、上記ギヤハウジング２２の前端面から突出した部分は、自在継手７を介して、中間シャフト８の後端部に連結している。又、この中間シャフト８の前端部に、別の自在継手７を介して、ステアリングギヤ９の入力軸１０を連結している。前記ピニオン１１は、この入力軸１０に結合している。又、前記ラック１２は、このピニオン１１に噛合させている。尚、地面から車輪を介して中間シャフト８に加わった振動が上記ステアリングホイール１に迄伝達されるのを防止する為、上記各自在継手７、７に、振動吸収装置を設ける事もできる。

又、前記ウォーム減速機１６は、上記インナーシャフト１８の一部に外嵌固定自在なウォームホイール２８と、ウォーム軸２９と、捩りコイルばね３０と、予圧パッド７０とを備える。更に、上記ウォーム減速機１６は、それぞれが単列深溝型である、第一〜第四の玉軸受３４〜３７を備える。

又、前記トルクセンサ３は、前記ステアリングシャフト２の中間部の周囲に設けて、上記ステアリングホイール１からこのステアリングシャフト２に加えられるトルクの方向と大きさとを検出し、検出値を表す信号（検出信号）を、前記制御器６に送る。そして、この制御器６は、この検出信号に応じて、前記電動モータ３１に駆動の為の信号を送り、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。

又、上記ウォームホイール２８とウォーム軸２９とは、上記ギヤハウジング２２の内側に設けて、このウォームホイール２８と、このウォーム軸２９の中間部に設けたウォーム２７とを噛合させている。又、上記電動モータ３１は、このギヤハウジング２２に結合固定したケース２３と、このケース２３の内周面に設けた、永久磁石製のステータ３９と、このケース２３の内側に設けた回転軸３２と、この回転軸３２の中間部にこのステータ３９と対向する状態で設けたロータ３８とを備える。

又、前記第一の玉軸受３４は、上記ケース２３を構成する底板部４０の中心部に設けた凹孔４１の内周面と、上記回転軸３２の基端部外周面との間に設けて、上記ケース２３に対しこの回転軸３２の基端部（図２、３の左端部）を、回転自在に支持している。又、前記第二の玉軸受３５は、上記ケース２３の中間部内周面に設けた隔壁部４２の内周縁と、上記回転軸３２の中間部外周面との間に設けて、この隔壁部４２に対しこの回転軸３２の中間部を回転自在に支持している。又、上記ロータ３８は、この回転軸３２の中間部に設けた、積層鋼板製のコア４３の外周面の円周方向複数個所に設けたスロット４４にコイル４５を巻回して成る。又、上記回転軸３２の先端寄り部分（図２、３の右端寄り部分）で、上記ロータ３８と上記隔壁部４２との間部分に、上記コイル４５に通電する為のコンミテータ４６を設けている。

一方、上記ケース２３の内周面でこのコンミテータ４６と対向する部分に、ブラシホルダ４７を固定している。そして、このブラシホルダ４７内にブラシ４８を、上記ケース２３の径方向の変位自在に収納している。このブラシ４８は、このケース２３の外周面に設けた図示しないカプラの端子と導通している。又、上記ブラシ４８には、上記ブラシホルダ４７内に支持したばね４９により、上記ケース２３の内径側に向いた弾力を付与している。従って、このブラシ４８の内端面は、上記コンミテータ４６の外周面と弾性的に摺接する。そして、このコンミテータ４６と上記ブラシ４８とにより、上記コイル４５への励磁電流の向きを切り換える為のロータ位相検出器を構成している。

更に、前記ウォーム軸２９の基端部（図２、４の左端部）内周面に設けた雌スプライン部５０を、前記回転軸３２の先端部に設けた雄スプライン部５１とスプライン係合させて成るスプライン係合部３３により、上記両軸２９、３２の端部同士を連結している。この構成により、ウォーム軸２９は、回転軸３２と共に回転する。

又、前記第三の玉軸受３６は、前記ギヤハウジング２２の内側に、上記ウォーム軸２９の基端部を、回転自在に支持している。この為に、この第三の玉軸受３６を構成する外輪５７を、前記ギヤハウジング２２の一部に設けた支持孔５９の内周面に内嵌固定している。又、この外輪５７の軸方向一端面（図２、４の右端面）を、この支持孔５９の内周面に設けた段部５８に突き当てると共に、上記外輪５７の軸方向他端面（図２、４の左端面）を、この内周面に係止した係止リング８８により抑え付けている。又、上記第三の玉軸受３６を構成する内輪５２を、上記ウォーム軸２９の基端寄り部分外周面で、軸方向に関して上記スプライン係合部３３と一致する部分に外嵌している。そして、このスプライン係合部３３の軸方向中央位置と第三の玉軸受３６との軸方向中央位置とを、ほぼ一致させている。又、上記内輪５２の内周面と上記ウォーム軸２９の外周面との間に微小隙間を設ける事により、上記第三の玉軸受３６に対する上記ウォーム軸２９の所定の範囲での傾きを可能としている。又、上記内輪５２の軸方向両端面と、このウォーム軸２９の基端寄り部分外周面に設けた鍔部５３の側面及びこのウォーム軸２９の基端部に設けた雄ねじ部５４に螺合固定したナット５５の内端面との間に、それぞれ複数枚ずつの皿ばね５６、５６を設けている。そして、上記鍔部５３の側面とナット５５の内端面（図２、４の左端面）との間で上記内輪５２を、弾性的に挟持している。この構成により、上記第三の玉軸受３６に対して上記ウォーム軸２９を、軸方向に関する所定の範囲での弾性的変位を可能としている。尚、好ましくは、上記第三の玉軸受３６として、４点接触型の玉軸受を使用する。

一方、前記第四の玉軸受３７は、上記ギヤハウジング２２の内側に、上記ウォーム軸２９の先端部（図２、４、５の右端部）を、回転自在に支持している。この為に、上記第四の玉軸受３７を構成する外輪６０を、上記ギヤハウジング２２の内側に固定したホルダ６１に固定している。このホルダ６１は、断面Ｌ字形で全体を円環状に形成しており、このホルダ６１の片半部（図２、４、５の左半部）内周面に設けた大径部６２に、上記外輪６０を内嵌固定している。又、上記ウォーム軸２９の先端寄り部分の外周面で、前記ウォーム２７から外れた部分に設けた大径部６３に、弾性材製のブッシュ６４を外嵌している。このブッシュ６４は、断面Ｌ字形で全体を円筒状に形成している。そして、このブッシュ６４の内側に、上記ウォーム軸２９の大径部６３を緩く挿通すると共に、このブッシュ６４の軸方向一端面（図２、４、５の右端面）から、上記ウォーム軸２９の先端部を突出させている。そして、上記ブッシュ６４の軸方向中間部に、上記第四の玉軸受３７を構成する内輪６５を外嵌固定している。又、この内輪６５の軸方向一端面（図２、４、５の左端面）を、上記ブッシュ６４の軸方向他端部（図２、４、５の左端部）に設けた外向鍔部６７の内側面に突き当てる事により、この内輪６５の軸方向の位置決めを図っている。そして、上記ブッシュ６４の内周面と上記大径部６３の外周面との間に微小隙間を設ける事により、このブッシュ６４に対する上記ウォーム軸２９の所定の範囲での傾き（径方向の変位）を可能としている。

又、このウォーム軸２９に設けた大径部６３とこの大径部６３よりも先端側に外れた部分に設けた小径部６８との間に、テーパ面８９を設けている。又、この小径部６８と上記ウォーム軸２９の先端面との連続部に、テーパ面１０９を設けている。そして、前記ギヤハウジング２２に固定したホルダ６１の他端面（図２、４、５の右端面）とこのギヤハウジング２２に設けた凹孔７２の底面との間に配置した予圧パッド７０の一部に、上記小径部６８をがたつきなく挿入している。この予圧パッド７０は、図７〜９に詳示する様に、固体潤滑材を混入した合成樹脂を射出成形する等により、欠円筒の外周寄り部分の径方向反対側２個所位置の片側部分を除去した如き形状に造っている。又、この予圧パッド７０の外周面の径方向反対側に設けた平面部９１、９１のうち、長さ方向一端部（図７〜９の下端部）の片側寄り部分（図７〜９の裏側寄り部分）に腕部９２、９２を設けている。又、この予圧パッド７０の幅方向（図６〜９の左右方向）中央部に軸方向に貫通する状態で設けた、通孔７１の内側に、上記ウォーム軸２９の小径部６８をがたつきなく挿入自在としている。

又、上記通孔７１の軸方向両端寄り部分に、開口端に向かう程直径が大きくなったテーパ面９３ａ、９３ｂを、それぞれ設けている。又、この通孔７１の軸方向中間部の自由状態での内周面の断面形状を、略正三角形で、互いに隣り合う２本の直線部同士をそれぞれ曲線部により連続させた如き形状としている。そして、これら各直線部の中間部が位置する、上記通孔７１の中間部内周面の円周方向等間隔３個所位置を、上記ウォーム軸２９の小径部６８の外周面が弾性的に当接する接触部９４、９４としている。本参考例の場合、これら各接触部９４、９４は、上記予圧パッド７０の中心軸を含み、幅方向中央部を通る、仮想平面α（図７）に関して、対称な位置に存在する。又、上記通孔７１の軸方向中間部の内周面で、上記予圧パッド７０の幅方向中央部に位置する１個の接触部９４と、この通孔７１の中心軸に関して反対側に位置する部分に、凹部９５を形成している。この構成により、上記予圧パッド７０の円周方向一部でこの凹部９５に対応する部分の剛性は低くなり、この部分が弾性変形し易くなる。又、上記予圧パッド７０の内外両周面同士を連通させる不連続部９０を、上記仮想平面αに関して片側（図７〜９の右側）にずれた位置に設けている。

一方、上記予圧パッド７０の外周面で、前記ウォームホイール２８と反対側（図７〜９の下側）の部分に第一部分円筒面部１０４を、このウォームホイール２８側（図７〜９の上側）の部分にこの第一部分円筒面部１０４と同心の第二部分円筒面部１０５を、それぞれ設けている。又、この第一部分円筒面部１０４の円周方向中間部に、幅の小さい突部１０６を設けると共に、この突部１０６の先端面を、この第一部分円筒面部１０４と同心の第三部分円筒面部１０７としている。又、上記予圧パッド７０の外周面で上記ウォームホイール２８と反対側部分の、前記ホルダ６１と反対側の軸方向一端部（図５の右端部、図７〜９の表側端部）に、外径側に突出する係止突部１０８を設けている。

この様な予圧パッド７０は、前記ギヤハウジング２２（図２、４〜６）に内嵌固定自在な前記ホルダ６１に、図８、９に詳示する様に組み合わせている。又、このホルダ６１の軸方向他面（図９の表側面）に、それぞれ２個ずつ合計４個の第一、第二の突部９７、９８を、通孔９６の開口周辺部の４個所位置に振り分けて形成している。このうちの各第一の突部９７、９７は、ウォームホイール２８側（図２、４、５の上側）に存在し、各第二の突部９８、９８は、このウォームホイール２８と反対側（図２、４、５の下側）に存在する。又、上記各第一、第二の突部９７、９８の外径側側面に、互いに同心の部分円筒面部９９、９９を、それぞれ設けている。又、これら各第二の突部９８、９８の先端寄り部分で上記ウォームホイール２８と反対側の側面に、第一の係止突部１００、１００を設けている。

そして、それぞれが上述の様に構成するホルダ６１と予圧パッド７０とを組み合わせると共に、これら両部材６１、７０の周囲に捩りコイルばね３０を設けている。即ち、このホルダ６１に設けた各第一、第二の突部９７、９８の内側に上記予圧パッド７０を配置すると共に、これら各第二の突部９８、９８の片側（図８、９の下側）に、この予圧パッド７０に設けた各腕部９２、９２を係止している。又、上記各第二の突部９８、９８に設けた第一の係止突部１００、１００の片側面（図８、９の裏側面）と上記各腕部９２、９２とを、微小隙間を介して対向させている。又、上記捩りコイルばね３０の両端部で、径方向反対側２個所位置に設けた１対の係止部７３、７３を、上記ホルダ６１の一部に設けた、互いに隣り合う第一、第二の突部９７、９８の間部分に配置しつつ、これら各第一、第二の突部９７、９８の外径側側面と上記予圧パッド７０の外周面とに、上記捩りコイルばね３０の本体部分（コイル部分）を外嵌している。又、この捩りコイルばね３０の係止部７３、７３を、上記ホルダ６１に設けた各第二の突部９８、９８の他側面（図６、８、９の上側面）に係止している。又、これら各第二の突部９８、９８の他側面の先端部に設けた第二の係止突部１０１、１０１により、上記各係止部７３、７３の抜け止めを図っている。そして、上記捩りコイルばね３０の本体部分の内周縁を、前記ウォームホイール２８と反対側（図２、４〜９の下側）に設けた第三部分円筒面部１０７に、弾性的に押し付けている。

又、本参考例の場合には、上記予圧パッド７０に設けた各平面部９１、９１を、上記ホルダ６１に設けた各第一、第二の突部９７、９８の内径側側面に微小隙間を介して対向させている。この構成により、上記予圧パッド７０は、これら内径側側面により、この予圧パッド７０の幅方向（図２、４、５の表裏方向、図６〜９の左右方向）に関する変位を規制される。

そして、この様にホルダ６１と予圧パッド７０と捩りコイルばね３０とを組み合わせた状態で、このホルダ６１を、前記ギヤハウジング２２の一部に内嵌固定している。又、このギヤハウジング２２に上記ホルダ６１を固定した後に、前記ウォーム軸２９の先端部に設けた小径部６８を、上記予圧パッド７０に設けた通孔７１に挿入している。この構成により、上記ウォーム軸２９の先端部には、上記捩りコイルばね３０から上記予圧パッド７０を介して、前記ウォームホイール２８に向かう方向（図２、４、５の上向）の弾力が付与される。即ち、この予圧パッド７０に設けた通孔７１に上記ウォーム軸２９の先端部を挿入する以前の状態で、この通孔７１の中心軸は、上記ホルダ６１の中心軸に対し、片側（図４〜９の上側）に片寄っている。そして、上記予圧パッド７０に設けた通孔７１の内側に上記ウォーム軸２９の先端部を挿入すると、この予圧パッド７０に設けた第三部分円筒面部１０７により、上記捩りコイルばね３０の直径が弾性的に押し広げられる。そして、この捩りコイルばね３０が巻き戻る（直径を縮める）方向に弾性復帰する傾向となり、この捩りコイルばね３０から上記ウォーム軸２９の先端部に、上記予圧パッド７０を介して、上記ウォームホイール２８に向かう方向の弾力が付与される。この構成により、このウォームホイール２８を外嵌固定した前記インナーシャフト１８と上記ウォーム軸２９との、中心軸同士の間の距離は弾性的に縮まる。この結果、上記ウォーム軸２９のウォーム２７と上記ウォームホイール２８との歯面同士が、予圧を付与された状態で当接する。

更に、上記捩りコイルばね３０の弾力に基づき、上記ウォーム軸２９の先端部が上記予圧パッド７０に設けた通孔７１の内側で前記凹部９５側に変位する事により、この予圧パッド７０自身が、図６に示す様に、この予圧パッド７０のうちの上記凹部９５を挟む両側部分同士の間隔を拡げる様に弾性変形する。そして、上記予圧パッド７０の各平面部９１、９１が弾性的にハ字形に拡がって、これら各平面部９１、９１が前記ホルダ６１に設けた各第一、第二の突部９７、９８の内径側側面に弾性的に当接し、これら各平面部９１、９１と内径側側面との隙間が小さくなる。

又、本参考例の場合には、上記予圧パッド７０の外周面と上記捩りコイルばね３０の内周縁との当接部を部分円弧状とすると共に、この当接部の長さを、この捩りコイルばね３０の１巻きの長さに対して十分に小さくしている。又、上記予圧パッド７０の周囲にこの捩りコイルばね３０を設けた状態で、この捩りコイルばね３０を構成する各１巻きずつの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素の表面との間（線間）に、軸方向の隙間を設けている。

上述の様に、本参考例のウォーム減速機とこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、捩りコイルばね３０により、ウォーム軸２９の先端部に、予圧パッド７０を介してウォームホイール２８に向かう方向の弾力を付与している。この為、安価な構造で、これらウォームホイール２８とウォーム軸２９との噛合部に予圧を付与する事ができ、この噛合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。しかも、本参考例の場合には、ギヤハウジング２２に固定されたホルダ６１に設けられた、第一、第二の各突部９７、９８の内径側側面により、上記予圧パッド７０の幅方向に関する変位を規制している。又、上記捩りコイルばね３０の弾力に基づき、上記ウォーム軸２９の先端部を予圧パッド７０に設けた通孔７１の内側で凹部９５側に変位させ、この予圧パッド７０自身を弾性変形させている。そして、この予圧パッド７０の各平面部９１、９１を内径側側面に弾性的に当接させる事により、これら各平面部９１、９１と内径側側面との隙間を小さくしている。従って、電動モータ３１（図１〜４）の駆動時に上記ウォームホイール２８から上記ウォーム軸２９に、図７の矢印イ、ロで示す方向の反力が加わるのにも拘らず、上記予圧パッド７０が上記各第一、第二の突部９７、９８の内径側側面に強く衝合する事を防止でき、耳障りな異音（音鳴り）の発生を抑える事ができる。又、この異音の発生を抑える事で、上記歯打ち音の抑制効果が損なわれる事がない。

又、本参考例の場合には、上記予圧パッド７０が合成樹脂製である為、上記ウォーム軸２９の端部を、この予圧パッド７０に設けた通孔７１の内側に挿入する際に、この予圧パッド７０を弾性変形させ易くでき、この挿入作業を容易に行なえる。又、上記捩りコイルばね３０を構成する各１巻きの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素の表面とが軸方向に接触している（密着巻きばねである）場合には、この接触部で摩擦が生じる事が、上記捩りコイルばね３０により上記ウォーム軸２９に付与する弾力が不適切に変化する原因となる。これに対して、本参考例の場合には、上記各１巻きの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素との表面同士の間に軸方向の隙間を設けている（捩りコイルばね３０が密着巻きばねでない）為、上記ウォーム軸２９に所定の弾力を、より安定して付与できる。

又、本参考例の場合には、上記予圧パッド７０の端部外周面に、外径側に突出する係止突部１０８を設けている為、この予圧パッド７０の外周面から捩りコイルばね３０が脱落する事を防止できると共に、この予圧パッド７０の軸方向に関するこの捩りコイルばね３０の変位を規制できる。

［実施の形態の１例］
次に、図１０〜１５は、請求項１、２に対応する、本発明の実施の形態の１例を示している。本例の電動式パワーステアリング装置は、後端部にステアリングホイール１（図１、１９等参照）を固定した、請求項１、３に記載したアシスト軸である、ステアリングシャフト２（図１、１９等参照）と、このステアリングシャフト２を挿通自在なステアリングコラム１５（図１、１９等参照）と、このステアリングシャフト２に補助トルクを付与する為のウォーム減速機１６ｂと、このステアリングシャフト２の前端側に設けたピニオン１１（図１９参照）と、このピニオン１１又はこのピニオン１１に支持した部材と噛合させたラック１２（図１９参照）と、トルクセンサ３（図１９参照）と、電動モータ３１と、制御器６（図１９参照）とを備える。

上記ウォーム減速機１６ｂは、上記ステアリングシャフト２を構成するインナーシャフト１８（図１等参照）の一部に外嵌固定自在なウォームホイール２８と、ウォーム軸２９と、捩りコイルばね３０ａと、予圧パッド２１３ａとを備える。

又、上記トルクセンサ３は、上記ステアリングシャフト２の中間部の周囲に設けて、上記ステアリングホイール１からこのステアリングシャフト２に加えられるトルクの方向と大きさとを検出し、検出値を表す信号（検出信号）を、上記制御器６に送る。そして、この制御器６は、この検出信号に応じて、上記電動モータ３１に駆動の為の信号を送り、所定の方向に所定の大きさで補助トルクを発生させる。

又、上記ウォームホイール２８とウォーム軸２９とは、ギヤハウジング２２の内側に設けて、このウォームホイール２８と、このウォーム軸２９の中間部に設けたウォーム２７とを噛合させている。又、このウォーム軸２９の基端部（図１０の左端部）内周面に設けた雌スプライン部５０と、上記電動モータ３１を構成する回転軸３２の先端部に設けた雄スプライン部５１とをスプライン係合させて成るスプライン係合部３３により、上記両軸２９、３２の端部同士を連結している。この構成により、上記ウォーム軸２９は、上記回転軸３２と共に回転する。

又、上記ギヤハウジング２２の内側に上記ウォーム軸２９の基端部を、請求項１に記載した第一の軸受である、第三の玉軸受３６により回転自在に支持している。又、この第三の玉軸受３６を構成する内輪５２を、上記ウォーム軸２９の基端寄り部分外周面で、軸方向に関して上記スプライン係合部３３と一致する部分に外嵌している。そして、このスプライン係合部３３の軸方向中央位置と上記第三の玉軸受３６との軸方向中央位置とを、ほぼ一致させている。又、上記内輪５２の内周面と上記ウォーム軸２９の外周面との間に微小隙間を設ける事により、上記第三の玉軸受３６に対する上記ウォーム軸２９の所定の範囲での傾きを可能としている。又、上記内輪５２の軸方向両端面と、上記ウォーム軸２９の基端寄り部分外周面に設けた鍔部５３の側面及びこのウォーム軸２９の基端部に設けた雄ねじ部５４に螺合固定したナット５５の外周面に設けた鍔部２１４の側面との間に、それぞれ弾性リング２１５、２１５を設けている。そして、上記各鍔部５３、２１４の側面同士の間で上記内輪５２を、弾性的に挟持している。この構成により、上記第三の玉軸受３６に対して上記ウォーム軸２９が、軸方向に関する所定の範囲での弾性的変位を可能に支持される。尚、好ましくは、上記第三の玉軸受３６として、４点接触型の玉軸受を使用する。

一方、上記ギヤハウジング２２の内側に上記ウォーム軸２９の先端部（図１０、１１の右端部）を、請求項１、２に記載した第二の軸受である、第四の玉軸受３７により回転自在に支持している。この為に、本例の場合には、上記ギヤハウジング２２に設けた凹孔７２に、請求項１、２に記載した緩衝部材である、軸受ホルダ２１６を内嵌固定している。この軸受ホルダ２１６は、図１１〜１５に詳示する様に、それぞれが合成樹脂製である１対の軸受ホルダ素子２１７、２１７を一体に組み合わせて成るもので、大径円筒部２１８と小径円筒部２１９とを、互いに同心に連結して成る。このうちの大径円筒部２１８の内周面の直径方向反対側２個所位置には、互いに平行な１対の平面部２３４、２３４（図１３）を設けている。又、この大径円筒部２１８の、上記小径円筒部２１９と反対側の端部（図１０、１１の左端部、図１４の奥端部）の内周面で、上記各平面部２３４、２３４、と９０度位相が異なる位置に、１対の内向鍔部２２０ａ、２２０ｂを、それぞれ内径側に突出する状態で形成している。そして、これら内向鍔部２２０ａ、２２０ｂの内側面と上記小径円筒部２１９の内側面（図１０、１１の左側面）との間隔を、上記第四の玉軸受３７を構成する外輪６０の軸方向寸法とほぼ同じにしている。又、上記大径円筒部２１８の内周面で各平面部２３４、２３４から外れた部分の内径を、この外輪６０の外径よりも少し大きくしている。一方、上記各平面部２３４、２３４同士の間隔ｄ_２３４は、この外輪６０の外径とほぼ同じにしている。この構成により、上記大径円筒部２１８にこの外輪６０を内嵌支持した状態で、この外輪６０の軸方向の変位が阻止される一方、この外輪６０の径方向で、上記ウォーム軸２９の揺動方向に一致する方向である、上記各平面部２３４、２３４に沿った方向のみの（外輪６０の外周面が大径円筒部２１８の内周面に突き当たる迄の）所定の範囲での変位が可能となる。即ち、上記外輪６０の図１３、１４の左右方向の変位は阻止される。更に、上記大径円筒部２１８の外周面の軸方向中間部には係止溝２２１を、全周に亙り形成している。この様な軸受ホルダ２１６は、この軸受ホルダ２１６を中心軸を含む仮想平面により２分割する事により得られる如き形状を有する、上記１対の軸受ホルダ素子２１７、２１７の円周方向両端面同士を突き合わせて成る。

更に、上記小径円筒部２１９を構成する為の、上記各軸受ホルダ素子２１７、２１７に設けた半円筒部２２３、２２３の円周方向中央部に、上記各平面部２３４、２３４と平行な平板部２３３、２３３をそれぞれ設けている。そして、これら各平板部２３３、２３３の中間部に、径方向に貫通する切り欠き２２２ａ、２２２ｂ（図１２、１４、１５）を、それぞれの一端が上記各平板部２３３、２３３の端面に開口する状態で形成している。上記各切り欠き２２２ａ、２２２ｂは、後述する捩りコイルばね３０ａの両端部を係止する為のもので、図１５（ａ）（ｂ）に詳示する様に、互いに異なる形状を有する。即ち、これら各切り欠き２２２ａ、２２２ｂは、上記各平板部２３３、２３３の先端面から奥端迄の長さが互いに異なっている。又、これら各切り欠き２２２ａ、２２２ｂの奥端に、これら各切り欠き２２２ａ、２２２ｂ同士で同方向に折れ曲がった折れ曲がり部２３５、２３５を設けている。上記各軸受ホルダ素子２１７、２１７を組み合わせて上記軸受ホルダ２１６を構成した状態で、上記各切り欠き２２２ａ、２２２ｂは、この軸受ホルダ２１６のほぼ径方向反対側２個所位置に存在する。

そして、図１３に示す様に、上記第四の玉軸受３７を組み立てた状態で、この第四の玉軸受３７を構成する外輪６０の軸方向両側面と外周面との総ての部分を、上記軸受ホルダ２１６の大径円筒部２１８と内向鍔部２２０ａ、２２０ｂと小径円筒部２１９（図１１）とにより覆う様に、上記１対の軸受ホルダ素子２１７、２１７の円周方向両端面同士を突き合わせて、上記軸受ホルダ２１６としている。そして、この状態で、上記係止溝２２１に、ゴムの如きエラストマー等から成る弾性リング２２４を係止している。又、上記第四の玉軸受３７を構成する内輪６５の内径側に、ウォーム軸２９の軸方向の滑りを許容する為のブッシュ２２５を内嵌している。

又、上記軸受ホルダ２１６を構成する小径円筒部２１９の内側に予圧パッド２１３ａを配置している。この予圧パッド２１３ａは、図１３に詳示する様に、固体潤滑剤を混入した合成樹脂を射出成形する等により略円筒状に造っており、この予圧パッド２１３ａの両端部外周面に係止突部２３０、２３０を、それぞれ全周に亙り外径側に突出する状態で形成している。又、この予圧パッド２１３ａの中心部に、軸方向に貫通する状態で設けた通孔２３１の内側に、ウォーム軸２９の先端寄り部分に設けた小径部６８を、がたつきなく挿入自在としている。この通孔２３１の内周面は、この小径部６８を支持する滑り軸受としての機能を有する。又、この通孔２３１のうち、上記ウォーム軸２９の基端側端部内周面に、開口端に向かう程直径が大きくなったテーパ面２３２を設けている。

そして、上記予圧パッド２１３ａの周囲に、請求項１に記載した弾性体である、上記捩りコイルばね３０ａの本体部分（コイル部分）を外嵌した状態で、この予圧パッド２１３ａを、上記軸受ホルダ２１６を構成する小径円筒部２１９の内側に配置している。又、この小径円筒部２１９の内周面で各平板部２３３、２３３に対向する部分同士の間隔ｄ_２３３を、上記予圧パッド２１３ａに設けた各係止突部２３０、２３０の外径よりも僅かに大きくしている。この状態で、この予圧パッド２１３ａは、この小径円筒部２１９の内側で、上記各係止突部２３０、２３０の外周縁がこの小径円筒部２１９の内周面に突き当たる迄の変位が可能となっている。更に、上記捩りコイルばね３０ａの両端部で、径方向反対側２個所位置に、外径側に折り曲げる状態で設けた１対の係止部７３ａ、７３ａを、上記小径円筒部２１９を構成する平板部２３３、２３３に形成した１対の切り欠き２２２ａ、２２２ｂに係止している。又、上記捩りコイルばね３０ａをこれら各切り欠き２２２ａ、２２２ｂに係止した状態で、この捩りコイルばね３０ａの本体部分の中心位置を、上記各軸受ホルダ素子２１７、２１７の円周方向一端側（図１０〜１４の上端側）に片寄らせている。尚、上記各切り欠き２２２ａ、２２２ｂに設けた折れ曲がり部２３５、２３５は、上記各係止部７３ａ、７３ｂがこれら各切り欠き２２２ａ、２２２ｂから脱落するのを防止する機能を有する。

そして、この様にして上記軸受ホルダ２１６と前記第四の玉軸受３７と上記予圧パッド２１３ａと捩りコイルばね３０ａとを組み合わせた状態で、この軸受ホルダ２１６を、前記ギヤハウジング２２に設けた凹孔７２（図１０、１１）に内嵌固定している。即ち、この凹孔７２を構成する開口端側の大径円筒部２２６に、上記軸受ホルダ２１６の大径円筒部２１８を内嵌固定すると共に、この凹孔７２の大径円筒部２２６の内周面と上記係止溝２２１の底面との間で上記弾性リング２２４を、弾性的に圧縮している。又、上記凹孔７２を構成する底面側の小径円筒部２２７の内周面と、上記軸受ホルダ２１６の小径円筒部２１９の外周面との間に、略円環状の隙間２２８を形成している。この状態で、上記第四の玉軸受３７の外周面及び軸方向両側面の一部は、上記軸受ホルダ２１６により覆われて、この軸受ホルダ２１６に対する上記第四の玉軸受３７の軸方向の変位が阻止されると共に、この軸受ホルダ２１６に対するこの第四の玉軸受３７の径方向で、上記ウォーム軸２９の揺動方向に一致する方向である、前記各平面部２３４、２３４に沿う所定の範囲での変位が許容される。

又、この様にして、ギヤハウジング２２に、軸受ホルダ２１６を介して支持した第四の玉軸受３７に内嵌したブッシュ２２５の内側には、上記ウォーム軸２９の先端寄り部分に設けた大径部６３を緩く挿通している。そして、このブッシュ２２５に対するこの大径部６３の軸方向の変位を可能としている。これと共に、上記予圧パッド２１３ａに設けた通孔２３１に、上記ウォーム軸２９の先端部に設けた小径部６８を、がたつきなく挿入している。この構成により、このウォーム軸２９の先端部には、上記捩りコイルばね３０ａからこの予圧パッド２１３ａを介して、ウォームホイール２８に向かう方向の弾力が付与される。即ち、この予圧パッド２１３ａに設けた通孔２３１に上記ウォーム軸２９の先端部を挿入する以前の状態で、この通孔２３１の中心軸は、上記軸受ホルダ２１６及び凹孔７２の中心軸に対し、片側（図１０〜１２の上側）に片寄っている。そして、この通孔２３１の内側に上記ウォーム軸２９の先端部を挿入する事に伴って、上記捩りコイルばね３０ａの直径が、上記予圧パッド２１３ａの外周面により、弾性的に押し広げられる。そして、この捩りコイルばね３０ａが巻き戻る（直径を縮める）方向に弾性復帰する傾向となる事で、この捩りコイルばね３０ａから上記ウォーム軸２９の先端部に、上記予圧パッド２１３ａを介して、上記ウォームホイール２８に向かう方向の弾力が付与される。この構成により、このウォームホイール２８を外嵌固定した前記インナーシャフト１８と、上記ウォーム軸２９との、中心軸同士の間の距離は弾性的に縮まる。この結果、上記ウォーム軸２９のウォーム２７と上記ウォームホイール２８との歯面同士が、予圧を付与された状態で当接する。

又、本例の場合には、上記軸受ホルダ２１６を構成する上記各軸受ホルダ素子２１７、２１７の円周方向両端の突き合わせ面の面方向（図１０、１１の紙面と平行な面方向）を、上記ウォーム軸２９に捩りコイルばね３０ａにより弾力を付与する方向（ウォーム軸２９の揺動方向）と一致させている。尚、本例の場合と異なり、上記各軸受ホルダ素子２１７、２１７の円周方向両端面同士を突き当てず、これら両端面同士の間に隙間が形成される様にしても良い。又、この様に構成する場合、この隙間部分を通る仮想平面を、上記弾力を付与する方向と一致させる事が好ましい。

上述の様に、本例のウォーム減速機とこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の場合には、捩りコイルばね３０ａにより、ウォーム軸２９の先端部に、予圧パッド２１３ａを介してウォームホイール２８に向かう方向の弾力を付与している。この為、安価な構造で、これらウォームホイール２８とウォーム軸２９のウォーム２７との噛合部に予圧を付与する事ができ、この噛合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。しかも、本例の場合には、ウォームホイール２８からウォーム軸２９に加わる軸方向の力に拘らず、上記噛合部に付与する予圧を、限られた狭い範囲に安定して維持し易くできる。この為、この噛合部での歯打ち音の発生を、有効に抑える事ができる。

即ち、本例の場合には、上記ウォーム軸２９に弾力を付与する為の予圧パッド２１３ａ、及びこのウォーム軸２９の先端部を支持する為の第四の玉軸受３７に対する、このウォーム軸２９の軸方向の変位を許容している。この為、電動モータ３１の駆動時にウォームホイール２８からこのウォーム軸２９に軸方向の大きな反力が加わる場合でも、この反力により上記予圧パッド２１３ａ及び第四の玉軸受３７が、別の部材に、このウォーム軸２９の軸方向に強く押し付けられる事がない。従って、捩りコイルばね３０ａにより上記予圧パッド２１３ａを介してこのウォーム軸２９に弾力を付与する事により、上記ウォームホイール２８とウォーム軸２９のウォーム２７との噛合部に付与する予圧が、上記反力の影響により大きく変動する事を防止できる。この結果、この予圧を、限られた狭い範囲に長期間に亙り安定して維持し易くでき、上記噛合部での歯打ち音の発生を、有効に抑える事ができる。

又、上記第四の玉軸受３７の変位を規制する軸受ホルダ２１６を合成樹脂製としている為、これら第四の玉軸受３７と軸受ホルダ２１６との間に作用する摩擦力を小さくして、この第四の玉軸受３７を径方向に変位し易くできる。この為、上記噛合部での歯打ち音の発生を、より有効に抑える事ができる。又、この第四の玉軸受３７の外周面及び軸方向両側面の一部を、上記軸受ホルダ２１６により覆って、この軸受ホルダ２１６に対する上記第四の玉軸受３７の軸方向の変位を規制している。この為、上記ウォーム軸２９をこの第四の玉軸受３７に軸方向に押し付ける事なく、この第四の玉軸受３７のがたつきを抑え易くできる。

又、本例の場合には、上記軸受ホルダ２１６に対するこの第四の玉軸受３７の軸方向の変位を阻止すると共に、この軸受ホルダ２１６に対するこの第四の玉軸受３７の、径方向のうちで上記ウォーム軸２９の揺動方向に一致する方向への変位を許容している。この為、上記ウォーム軸２９と第四の玉軸受３７とが軸方向に相対変位しつつ、このウォーム軸２９が揺動変位する場合での、このウォーム軸２９の外周面と上記第四の玉軸受３７の内輪６５の内周面との間での滑り摩擦を小さくし易くでき、この揺動変位を円滑に行ない易くできる。この結果、全体での摩擦損失を小さくして、上記噛合部に適正な予圧を付与し易くできる。

更に、本例の場合には、上記軸受ホルダ２１６とギヤハウジング２２との間に、弾性リング２２４を設けている為、このギヤハウジング２２に対するこの軸受ホルダ２１６のがたつきを抑え易くできる。この為、各部の寸法管理を容易に行なえると共に、上記噛合部での噛み合いを適正な状態に維持し易くできる。更に、上記ギヤハウジング２２に上記軸受ホルダ２１６を組み付ける際に、このギヤハウジング２２の凹孔７２の内周面とこの軸受ホルダ２１６の係止溝２２１の底面との間で上記弾性リング２２４を弾性的に圧縮する事ができる。この為、上記軸受ホルダ２１６の組み付け作業を、上記凹孔７２内からのこの軸受ホルダ２１６の脱落を防止しつつ行なう事ができ、この軸受ホルダ２１６の組み付け作業を容易に行なえる。

又、本例の場合には、上記軸受ホルダ２１６を、この軸受ホルダ２１６の中心軸を含む仮想平面により２分割する事により得られる如き形状を有する１対の軸受ホルダ素子２１７、２１７から成るものとしている。この為、この軸受ホルダ２１６を得る為の、各軸受ホルダ素子２１７、２１７の成形作業の容易化を図れると共に、この軸受ホルダ２１６の内側に第四の玉軸受３７を組み付ける作業をより容易に行なえる。更に、上記各軸受ホルダ素子２１７、２１７の円周方向両端の突き合わせ面の面方向を、ウォーム軸２９に捩りコイルばね３０ａにより弾力を付与する方向と一致させている。この為、このウォーム軸２９が揺動変位する場合に、第四の玉軸受３７の径方向の変位が上記軸受ホルダ２１６により妨げられにくくなり、このウォーム軸２９の揺動変位をより行ない易くできる。

更に、本例の場合には、上記予圧パッド２１３ａの軸方向両端部外周面に、外径側に突出する係止突部２３０、２３０を設けている。この為、この予圧パッド２１３の外周面から捩りコイルばね３０ａが脱落する事を防止できると共に、この予圧パッド２１３の軸方向に関するこの捩りコイルばね３０ａの変位を規制できる。
その他の構成及び作用に就いては、前述の図１〜９に示した本発明に関する参考例の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明並びに図示は省略する。

尚、本例の場合と異なり、本発明の技術的範囲からは外れるものの、上記軸受ホルダ２１６を、別体の部材である軸受ホルダ素子２１７、２１７を突き合わせる事により構成するのではなく、単一の部材により構成すると共に、この単一の部材の円周方向の一部に軸方向全長に亙る切り欠きを設けたものとする事もできる。この様に構成した場合には、上記軸受ホルダ２１６の直径を弾性的に大きく広げる事ができ、この軸受ホルダ２１６の内側に第四の玉軸受３７を、この第四の玉軸受３７の軸方向の変位を規制する様に組み付ける作業を容易に行なえる。又、上記軸受ホルダ２１６により、この軸受ホルダ２１６の周囲に設ける部品の寸法誤差及び組み付け誤差を吸収し易くできる。又、周囲の温度が変化した場合でも、この軸受ホルダ２１６に設けた切り欠き部分で寸法変化を吸収して、この軸受ホルダ２１６の切り欠き以外での寸法変化を抑える事もできる。

又、請求項２に対応する構成として、上記軸受ホルダ２１６と第四の玉軸受３７との間に弾性部材を設ける事もできる。この様に構成した場合には、この軸受ホルダ２１６に対する上記第四の玉軸受３７のがたつきを抑え易くできる。この為、各部の寸法管理を容易に行なえると共に、上記噛合部での噛み合いを適正な状態に維持し易くできる。更に、上記軸受ホルダ２１６に上記第四の玉軸受３７を組み付ける作業を、この軸受ホルダ２１６とこの第四の玉軸受３７との間で上記弾性部材を圧縮させつつ行なえる。この為、上記作業の際に、この軸受ホルダ２１６内からのこの第四の玉軸受３７の脱落を防止でき、この第四の玉軸受３７の組み付け作業を容易に行なえる。

尚、上述した実施の形態の１例の場合には、ピニオン軸１０（図１、１９参照）の端部に固定したピニオン１１とラック１２（図１９参照）とを直接噛合させた場合に就いて説明した。但し、請求項１〜３に係る本発明はこの様な構造に限定するものではない。例えば、ピニオン軸の下端部に設けたピンを、このピニオン軸と別体に設けたピニオンギヤの長孔内に、この長孔の長さ方向の変位を自在として係合させると共に、このピニオンギヤとラックとを噛合させ、車速に応じてステアリングシャフトの回転角度に対するラックの変位量の比を変化させる、所謂車速応動可変ギヤレシオ機構（ＶＧＳ）を組み込んだ構造と、本例の構造とを組み合わせる事もできる。

又、請求項１〜３に係る本発明は、電動モータを、ステアリングシャフト２の周囲に設ける構造に限定するものでもない。例えば、図１６に示す様に、ラック１２と噛合させるピニオン１１（図１９参照）の周辺部に、電動モータ３１を設けた構造で、請求項１〜３に係る本発明を実施する事もできる。この様な図１６に示した構造の場合には、上記ピニオン１１又はこのピニオン１１に支持した部材の一部に、ウォーム減速機１６を構成するウォームホイールを固定する。この様な図１６に示した構造の場合には、トルクセンサ３（図１９参照）を、ステアリングシャフト２の周囲ではなく、上記ピニオン１１の周辺部に設ける事もできる。

又、図１７に示した様に、ラック１２の一部で、ピニオン１１との係合部から外れた位置に噛合させたサブピニオン７５の周辺部に、電動モータ３１を設けた構造で、請求項１〜３に係る本発明を実施する事もできる。この図１７に示した構造の場合には、このサブピニオン７５に固定したウォームホイールと、ウォーム軸２９とを噛合させる。この様な図１７に示した構造の場合にも、トルクセンサ３（図１９参照）を、上記ピニオン１１の周辺部に設ける事ができる。尚、図１７に示した構造の場合には、中間シャフト８の中間部に、地面から車輪を介して上記ピニオン１１に伝達された振動を、ステアリングホイール１に迄伝達されるのを防止する為の緩衝装置７６を設けている。例えば、この緩衝装置７６は、インナーシャフトとアウターシャフトとをテレスコープ状に組み合わせると共に、これら両シャフトの端部周面同士の間に弾性材を結合する事により構成する。
この様に、請求項１、３に記載したアシスト軸は、ステアリングシャフトと、ピニオンと、このピニオンと離れた位置でラックに噛合するサブピニオンとのうちの何れかの部材等とする事ができる。

又、請求項１〜３に係る本発明は、電動モータ３１を構成する、コイル４５に送る励磁電流の方向を切り換える為のロータ位相検出器を、ブラシ４８とコンミテータ４６（図２、３参照）とにより構成した場合に限定するものではない。例えば、図１８に示した様に、ロータ位相検出器を、回転軸３２に固定した永久磁石製のエンコーダ７８と、ホールＩＣ７７とにより構成して、電動モータ３１を、所謂ブラシレス構造とする事もできる。又、図１８に示した構造の場合には、ステータ３９ａを、ケース２３の内周面に固定した積層鋼板製のコア８２と、このコア８２の複数個所に巻回したコイル８３、８３とにより構成すると共に、ロータ３８ａを、上記回転軸３２の中間部外周面に固定した永久磁石８４、８４により構成している。又、この様な構造を採用した場合に、上記ステータ３９ａに送る電流の大きさの増減を制御するベクトル制御装置を設ける事により、このステータ３９ａの磁力を切り換える事もできる。

更に、上述した実施の形態の１例の場合には、ウォーム減速機を電動式パワーステアリング装置に組み込んだ場合に就いて説明した。但し、請求項１、２に係る本発明のウォーム減速機は、この様な用途に使用するものに限定するものではなく、電動ベッド、電動テーブル、電動椅子、リフター等の各種機械装置に組み込む電動式リニアアクチュエータ等に組み込んで使用する事もできる。例えば、ウォーム減速機をこの電動式リニアアクチュエータに組み込んだ場合には、電動モータの出力をこのウォーム減速機で減速してから、回転軸に取り出して、この回転軸の周囲に設けた出力軸を、ボールねじ等を介して伸縮させる。この様な電動式リニアアクチュエータに組み込むウォーム減速機にも、請求項１、２に係る本発明を適用できる。

１ステアリングホイール
２ステアリングシャフト
３トルクセンサ
４減速機
５電動モータ
６制御器
７自在継手
８中間シャフト
９ステアリングギヤ
１０入力軸
１１ピニオン
１２ラック
１３タイロッド
１４操舵輪
１５ステアリングコラム
１６、１６ｂウォーム減速機
１７アウターシャフト
１８インナーシャフト
１９アウターコラム
２０インナーコラム
２２、２２ａギヤハウジング
２３ケース
２４支持ブラケット
２６車体
２７ウォーム
２８ウォームホイール
２９ウォーム軸
３０、３０ａ捩りコイルばね
３１電動モータ
３２回転軸
３３スプライン係合部
３４第一の玉軸受
３５第二の玉軸受
３６第三の玉軸受
３７第四の玉軸受
３８、３８ａロータ
３９、３９ａステータ
４０底板部
４１凹孔
４２隔壁部
４３コア
４４スロット
４５コイル
４６コンミテータ
４７ブラシホルダ
４８ブラシ
４９ばね
５０雌スプライン部
５１雄スプライン部
５２内輪
５３鍔部
５４雄ねじ部
５５ナット
５６皿ばね
５７外輪
５８段部
５９支持孔
６０外輪
６１ホルダ
６２大径部
６３大径部
６４ブッシュ
６５内輪
６７外向鍔部
６８小径部
７０、７０ａ予圧パッド
７１、７１ａ通孔
７２凹孔
７３、７３ａ係止部
７５サブピニオン
７６緩衝装置
７７ホールＩＣ
７８エンコーダ
８２コア
８３コイル
８４永久磁石
８８係止リング
８９テーパ面
９０不連続部
９１平面部
９２腕部
９３ａ、９３ｂテーパ面
９４接触部
９５凹部
９６通孔
９７第一の突部
９８第二の突部
９９部分円筒面部
１００第一の係止突部
１０１第二の係止突部
１０４、１０４ａ第一部分円筒面部
１０５、１０５ａ第二部分円筒面部
１０６、１０６ａ突部
１０７、１０７ａ第三部分円筒面部
１０８、１０８ａ係止突部
１０９テーパ面
１１３ステアリングシャフト
１１４電動モータ
１１５ウォーム減速機
１１６ウォームホイール
１１７ウォーム軸
１１８ウォーム
１１９ギヤハウジング
１２０ａ、１２０ｂ転がり軸受
１２１回転軸
１２２凹孔
１２３弾力付与手段
１２４内径側円筒部
１２５外径側円筒部
１２６円輪部
１２７内輪
１２８ねじ孔
１２９ねじ環
１３０外輪
１３１押付体
１３２ばね
１３３側壁面
１３４案内部材
２１３ａ予圧パッド
２１４鍔部
２１５弾性リング
２１６軸受ホルダ
２１７軸受ホルダ素子
２１８大径円筒部
２１９小径円筒部
２２０ａ、２２０ｂ内向鍔部
２２１係止溝
２２２ａ、２２２ｂ切り欠き
２２３半円筒部
２２４弾性リング
２２５ブッシュ
２３０係止突部
２３１通孔
２３２テーパ面
２３３平板部
２３４平面部
２３５折れ曲がり部

Claims

ウォームホイールと、ウォーム軸と、弾性体とを備え、
このうちの弾性体は、予圧パッドを介して、上記ウォーム軸に上記ウォームホイールに向かう方向の弾力を付与するものであり、
上記ウォームホイールは、アシスト軸に固定自在としたものであり、
上記ウォーム軸は、一端寄り部分を第一の軸受により、他端寄り部分を第二の軸受によりギヤハウジングの内側に、上記予圧パッド及びこの第二の軸受に対する軸方向の変位を許容された状態で支持されると共に、中間部に設けたウォームを上記ウォームホイールに噛合させており、且つ、上記第一の軸受を中心として揺動可能としたものであり、
上記第二の軸受は、外周面及び軸方向両側面を上記ギヤハウジングに固定された合成樹脂製の緩衝部材により覆われて、この緩衝部材に対し、上記第二の軸受の軸方向の変位を規制されると共に、この第二の軸受の径方向のうちで上記ウォーム軸の揺動方向に一致する方向のみの変位を許容されたものであり、
上記緩衝部材は、この緩衝部材の中心軸を含む仮想平面により２分割する事により得られる如き形状を有する１対の素子から成るもので、これら１対の素子同士の突き合わせ面の面方向が、上記ウォーム軸に上記弾性体により弾力を付与する方向と一致している、
ウォーム減速機。
緩衝部材とギヤハウジングとの間、又はこの緩衝部材と第二の軸受との間に、弾性部材を設けた、請求項１に記載したウォーム減速機。
後端部にステアリングホイールを設けるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトの前端側に設けられたピニオンと、このピニオン又はこのピニオンに支持した部材と噛合させたラックと、請求項１〜２の何れかに記載したウォーム減速機と、ウォーム軸を回転駆動する為の電動モータと、上記ステアリングシャフト又はピニオンに加わるトルクの方向と大きさとを検出する為のトルクセンサと、このトルクセンサから入力された信号に基づき上記電動モータの駆動状態を制御する為の制御器とを備え、アシスト軸が、上記ステアリングシャフトと、上記ピニオンと、このピニオンと離れた位置で上記ラックに噛合するサブピニオンとのうちの何れかの部材である、電動式パワーステアリング装置。