JP5418834B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は電動パワーステアリング装置に関する。

この種の電動パワーステアリング装置において、減速機のウォーム軸の一端に偏心カム機構を設け、ウォーム軸とウォームホイールの芯間距離を増減してウォーム軸とウォームホイール間のバックラッシを調整することにより、歯打ち音による騒音を低減する構造が提案されている。
しかしながら、ウォーム軸がウォームホイールの軸線とは平行な方向に変位するので、噛み合い中心位置がずれる。このため、歯当たりにバラツキが生じるので、作動音が大きくなったり、耐久性が低下したりするという問題がある。

そこで、ウォームホイールの軸方向の下方位置で、出力軸の下端を支持する一対の軸受を偏心軸受ホルダにより支持し、その偏心軸受ホルダを回転させて、出力軸の下端およびウォームホイールを径方向に移動させることが提案されている（例えば特許文献１を参照）。
また、ウォーム軸およびモータを支持するウォーム軸側ハウジングと、このウォーム軸側ハウジングをウォームホイールの軸線方向の上下で挟み、少なくとも一方でウォームホイールを支持する第１および第２ハウジングとを設け、ウォーム軸側ハウジング並びに第１および第２ハウジングをウォームホイール軸線方向とは平行に挿通する挿通孔内で、偏心カムを有するカム軸を回転させて、上記ウォーム軸側ハウジングを、第１および第２ハウジングに対して相対移動させ、これにより、ウォーム軸とウォームホイールとの芯間距離を調整するバックラッシュ調整機構と、を設けることが提案されている（例えば特許文献２を参照）。

特開平１１−３４８８８号公報 特開２００５−３５３４６号公報

特許文献１では、通例、ウォームホイールの軸線方向の上方に配置される操舵トルク検出用のトルクセンサの出力特性が、上記偏心の影響を受け、結果として、アシスト特性に影響し、操舵フィーリングが悪くなるおそれがある。
特許文献２では、３つのハウジングを挿通するカム軸を設けるので、構造が複雑になる上に、カム軸を含む多部品の組合せ精度を高める必要があり、製造コストが高くなる。また、ウォームホイールと同伴回転する出力軸を支持する軸受を、ウォーム軸側ハウジングに配置できないので、当該軸受を下方の第２のハウジングに配置している。したがって、軸受とウォームホイールとの距離が離れているので、ウォームホイールの支持精度が悪くなる。このため、歯当たりが悪くなり、その結果、作動音が大きくなったり、耐久性が悪くなったりする。

本発明は、かかる背景のもとになされたものであり、低騒音で操舵フィーリングが良く且つ耐久性に優れた電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、操舵トルクを検出するトルクセンサ（１５）の出力に基づいて制御される電動モータ（１８）と、駆動部材（２０）および被動部材（２１；６３）を含み、上記電動モータの出力回転を減速して転舵機構（Ａ）に伝達する伝達機構（１９；１１９；４１９）と、操舵部材（２）に負荷される操舵力を伝達し、上記被動部材と同伴回転可能な出力軸（１３）と、上記出力軸を支持する軸受（２７；２２７）を保持する軸受保持部（３３；２３３）および上記軸受保持部に対して偏心した偏心嵌合部（３４；２３４）を有する第１のハウジング（２４；２２４）と、上記偏心嵌合部に嵌合する嵌合部（３６；２３６）を有し、上記駆動部材を回転可能に支持する第２のハウジング（２５；１２５；２２５）と、上記トルクセンサを保持するトルクセンサ保持部（３５；２３５）と、を備え、上記駆動部材および上記被動部材間の芯間距離を調整するときに、上記第２のハウジングの上記嵌合部に対して上記第１のハウジングの上記偏心嵌合部が回転され、上記トルクセンサ保持部は、上記第１のハウジングに設けられ上記軸受保持部と同心をなしている電動パワーステアリング装置を提供する。

本発明では、第２のハウジングの嵌合部に対して第１のハウジングとともに偏心嵌合部を回転させると、第１のハウジングの軸受保持部によって出力軸を介して支持された被動部材の軸芯と、第２のハウジングによって支持された駆動部材の軸芯とが相対移動し、芯間距離を調整することができ、駆動部材と被動部材間のバックラッシを適正に調整することができる。このとき、第１のハウジングのトルクセンサ保持部は、当該第１のハウジングの軸受保持部と同心とされているので、トルクセンサと出力軸との位置関係は変わらない。したがって、トルクセンサの検出性能のばらつきが少なく、ひいては良好な操舵フィーリングを得ることができる。

また、第１のハウジングの偏心嵌合部を相手方の第２のハウジングの嵌合部に嵌合しているので、特許文献２のようなカム軸等の別部品を廃止でき、構造を簡素化することができる。また、出力軸を支持する軸受の配置に特許文献２のような制限がなく、軸受を被動部材に近づけて配置することが可能なので、被動部材の支持精度が高く、したがって、歯当たりが良好であり、その結果、上記のバックラッシ調整と相まって低騒音化を実現でき、また耐久性を向上することができる。

伝達機構は、駆動部材としてのウォーム軸および被動部材としてのウォームホイールを含むウォームギヤ機構等の食い違い軸歯車機構であってもよいし、平歯車、はすば歯車等の平行軸歯車機構であってもよいし、また、駆動部材としての駆動プーリおよび被動部材としての被動プーリを含むベルト・プーリ機構であってもよい。
また、上記出力軸を回転可能に支持する別の軸受（２８）が設けられ、上記第２のハウジングは、上記別の軸受を保持する別の軸受保持部（３７）を有し、上記芯間距離を調整するときに上記第２のハウジングに対する上記別の軸受の径方向移動を許容するための隙間（Ｓ）が、上記第２のハウジングの上記別の軸受保持部と上記別の軸受との間に形成されている場合がある（請求項２）。この場合、芯間距離を調整するときに、上記第２のハウジングに対する上記別の軸受の径方向移動が許容されるので、上記軸受と上記別の軸受間で出力軸がこじりを生ずることがなく、ひいては、出力軸の回転抵抗が大きくなるようなことがない。上記の隙間の量は、芯間距離の調整分に相当すればよく、非常に微小な隙間でよい。また、この隙間に、弾性体を挟み込んでもよい。

また、上記出力軸を回転可能に支持する別の軸受と、上記別の軸受を保持する別の軸受保持部（５３）を有する第３のハウジング（５２）と、を備え、上記芯間距離を調整するときに上記第２のハウジングに対して上記別の軸受の径方向移動を許容するための隙間（Ｓ１）が、上記第２のハウジングと上記第３のハウジングとの間に形成されている場合がある（請求項３）。この場合、この場合、芯間距離を調整するときに、上記第２のハウジングに対する上記別の軸受を保持した第３のハウジングの径方向移動が許容されるので、上記軸受と上記別の軸受間で出力軸がこじりを生ずることがなく、ひいては、出力軸の回転抵抗が大きくなるようなことがない。上記の隙間の量は、芯間距離の調整分に相当すればよく、非常に微小な隙間でよい。

なお、芯間距離の調整後に、上記別の軸受を上記別の軸受保持部に止定するロック部材を設けることが好ましい。
また、上記第１のハウジングの上記軸受保持部により支持された上記軸受は、上記出力軸を直接支持する唯一の軸受（２２７）である場合がある（請求項５）。この場合、芯間距離を調整したときに、出力軸にこじりが生ずることを抑制することができる。

なお、上記において、括弧内の英数字は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す部分断面模式図である。 図１の第１のハウジングにおいて、軸受保持部、トルクセンサ保持部および偏心嵌合部の中心位置に関係を示す概略図である。 図１のIII −III 線に沿う断面図である。 本発明の別の実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す部分断面模式図である。 図４の電動パワーステアリング装置の要部の拡大図である。 本発明の別の実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す部分断面模式図である。 図６の電動パワーステアリング装置の要部の拡大図である。 図６の第１のハウジングにおいて、軸受保持部、トルクセンサ保持部および偏心嵌合部の中心の位置関係を示す概略図である。 本発明の参考形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す部分断面模式図である。 本発明の別の参考形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す部分断面模式図である。 電動パワーステアリング装置のステアリングコラムを車体に取り付けるための取付構造の概略斜視図である。

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用操舵装置としての電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結しているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結された中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されたピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有して自動車の左右方向としての軸方向に延びる転舵軸としてのラック軸８とを有している。ピニオン軸７およびラック軸８によりラックアンドピニオン機構からなる転舵機構Ａが構成されている。

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

ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連結された入力軸１２と、中間軸５に連結された出力軸１３とを含む。入力軸１２と出力軸１３とは、トーションバー１４を介して同一軸線上で相対回転可能に連結されている。すなわち、操舵部材２に所定値以上の操舵トルクが入力されると、入力軸１２および出力軸１３は、互いに相対回転しつつ同一方向に回転するようになっている。

ステアリングシャフト３の周囲に配置されたトルクセンサ１５は、入力軸１２および出力軸１３の相対回転変位量に基づいて、操舵部材２に入力された操舵トルクを検出する。また、トルクセンサ１５のトルク検出結果および車速センサ１６からの車速検出結果は、制御装置としてのＥＣＵ１７（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）に入力される。

電動パワーステアリング装置１は、操舵補助機構Ｂを備えている。操舵補助機構Ｂは、操舵補助用の電動モータ１８と、電動モータ１８の出力トルクを転舵機構Ａに伝動するための伝達機構１９とを含む。電動モータ１８としては、例えば、三相のブラシレスモータが用いられている。
また、伝達機構１９は、駆動部材としてのウォーム軸２０と、ウォーム軸２０のウォーム２０ｃと噛み合う被動部材としてのウォームホイール２１とを有するウォームギヤ機構により構成されている。ウォーム軸２０は、電動モータ１８の回転軸と継手を介してトルク伝達可能に連結されている。ウォームホイール２１は、ステアリングシャフト３の出力軸１３と同伴回転可能に且つ軸方向に移動不能に連結されている。

電動モータ１８がウォーム軸２０を回転駆動すると、ウォーム軸２０によってウォームホイール２１が回転駆動され、ウォームホイール２１および出力軸１３が同伴回転する。そして、出力軸１３の回転は、中間軸５を介してピニオン軸７に伝達される。ピニオン軸７の回転は、ラック軸８の軸方向への移動に変換される。これにより、転舵輪１１が転舵される。すなわち、電動モータ１８によってウォーム軸２０を回転駆動することで、転舵輪１１が転舵され、運転者の操舵が補助されるようになっている。

電動モータ１８は、ＥＣＵ１７によって制御される。ＥＣＵ１７は、トルクセンサ１５からのトルク検出結果や車速センサ１６からの車速検出結果等に基づいて電動モータ１８を駆動制御する。
ステアリングシャフト３を回転可能に支持するステアリングコラム２２は、チューブハウジング２３と、このチューブハウジング２３の下端に嵌合された偏心ハウジングとしての第１のハウジング２４と、この第１のハウジング２４に嵌合された第２のハウジング２５とを備えている。

チューブハウジング２３は、その上端において軸受２６を介して入力軸１２を回転可能に支持している。ウォームホイール２１を上下に（軸線方向に）挟んだ両側において、出力軸１３を回転可能に支持する第１の軸受２７および別の軸受としての第２の軸受２８が配置されている。軸受２６、第１の軸受２７および第２の軸受２８は、例えば玉軸受等の転がり軸受からなる。

第１のハウジング２４は、チューブハウジング２３の下端に同軸的に嵌合された筒状部２９と、この筒状部２９の下端に直交状に連結された環状板３０と、この環状板３０の外周近傍からから下方に延びる筒状突起３１と、この筒状突起３１の径方向内方に形成され環状板３０から下方に延びる筒状突起３２とを有している。
また、第１のハウジング２４は、出力軸１３を回転可能に支持する第１の軸受２７の外輪２７ａを保持する軸受保持部３３と、この軸受保持部３３に対して偏心した偏心嵌合部３４と、上記トルクセンサ１５を保持するトルクセンサ保持部３５とを有している。第１のハウジング２４は、その軸受保持部３３によって保持した第１の軸受２７を介して出力軸１３を回転可能に支持している。

第１のハウジング２４の筒状部２９の上端は縮径され、その外周にハウジング２３の下端の内周に嵌合する嵌合部２９ａが形成されている。上記トルクセンサ保持部３５は、第１のハウジング２４の筒状部２９の内周に設けられている。上記軸受保持部３３は、筒状突起３２の内周に設けられ、上記偏心嵌合部３４は、筒状突起３１の外周に設けられている。

概略図である図２に示すように、嵌合部２９ａおよびトルクセンサ保持部３５と軸受保持部３３とは、共通の中心Ｃ１を有する同心の円筒面に形成されており、偏心嵌合部３４は軸受保持部３３に対して偏心した円筒面に形成されている。すなわち、偏心嵌合部３４の中心Ｃ２は、軸受保持部３３およびトルクセンサ保持部３５の中心Ｃ１から所定量オフセットされている。偏心嵌合部３４の中心Ｃ２をオフセットさせる方向は、ウォーム軸２０とウォームホイール２１の芯間距離の方向に対して直交する方向であれば好ましい。

第２のハウジング２５は、第１のハウジング２４の偏心嵌合部３４に嵌合可能な嵌合部３６と、上記第２の軸受２８（別の軸受）を保持する軸受保持部３７とを有している。嵌合部３６と軸受保持部３７とは、互いに偏心した円筒面に形成されている。また、軸受保持部３７の内径は、第２の軸受２８の外輪２８ａの外径よりも、微小量大きくされており、したがって、軸受保持部３７と第２の軸受２８の外輪２８ａとの間に隙間Ｓを設け得るようになっている。この隙間Ｓは、ウォーム軸２０とウォームホイール２１の芯間距離の調整、すなわち、ウォーム軸２０とウォームホイール２１間のバックラッシを調整するときに、第２のハウジング２５に対して第２の軸受２８の径方向の移動を許容するためのものである。

また、軸受保持部３７に隣接するねじ部に螺合されて、第２の軸受２８の外輪２８ａの端面を押圧することにより、第２の軸受２８の外輪２８ａを軸受保持部３７に固定するロック部材３８が設けられている。ロック部材３８は、上記のバックラッシ調整のときには緩められ、調整終了後に止定される。
第２の軸受２８の内輪２８ｂは、出力軸１３に相対回転不能に嵌合されている。第２の軸受２８の内輪２８ｂは、出力軸１３に形成された段部５０と出力軸１３の外周溝に係止された止め輪５１との間に挟持され、これにより、第２の軸受２８と出力軸１３の軸方向相対移動が規制され、その結果、出力軸１３の軸方向移動が規制されている。

ウォームホイール２１は、出力軸１３に一体回転可能に結合される環状の芯金２１ａと、芯金２１ａの周囲を取り囲み外周に歯部２１ｃを形成した合成樹脂部材２１ｂとを備える。芯金２１ａは、例えば合成樹脂部材２１ｂの樹脂成形時に金型内にインサートされるものである。
次いで、図３を参照して、ウォーム軸２０の一端２０ａおよび他端２０ｂは、第２のハウジング２５によって保持された一対の軸受３９，４０によってそれぞれ回転可能に支持されている。一対の軸受３９、４０の内輪３９ａ、４０ａは、ウォーム軸２０の、対応するくびれ部に嵌合されている。一対の軸受３９，４０の外輪３９ｂ、４０ｂは、第２のハウジング２５の軸受保持部４１、４２に、それぞれ保持されている。

ウォーム軸２０の一端部２０ａを支持する軸受３９の外輪３９ｂは、第２のハウジング２５の段部４３に当接して位置決めされている。一方、軸受３９の内輪３９ａは、ウォーム軸２０の位置決め段部４４に当接されることによって、他端部２０ｂ側への移動が規制されている。また、ウォーム軸２０の、他端部２０ｂ（継手側端部）の近傍を支持する軸受４０の内輪４０ａは、ウォーム軸２０の位置決め段部４５に当接されることによって、一端部２０ａ側への移動が規制されている。

軸受４０の外輪４０ｂは、予圧調整用のねじ部材４６によって、軸受３９側へ付勢されている。ねじ部材４６は、第２のハウジング２５に形成されたねじ孔４７にねじ込まれることで、一対の軸受３９、４０に予圧を付与すると共に、ウォーム軸２０を、軸方向に位置決めしている。ロックナット４８は、予圧調整後のねじ部材４６を止定するために、当該ねじ部材４６に係合されるナットである。

ウォーム軸２０の他端２０ｂは、例えばスプライン継手４９を介して、電動モータ１８の回転軸１８ａとトルク伝達可能に連結されている。
本実施の形態によれば、ロック部材３８を緩めた状態で、第２のハウジング２５に対して第１のハウジング２４を回転させると、第１のハウジング２４の偏心嵌合部３４の回転に伴って、第１のハウジング２４の軸受保持部３３によって出力軸１３を介して支持されたウォームホイール２１の軸芯と、第２のハウジング２５によって軸受３９，４０を介して支持されたウォーム軸２０の軸芯とが相対移動し、これにより、ウォーム軸２０とウォームホイール２１の芯間距離を調整することができ、ウォーム軸２０とウォームホイール２１間の歯面間のバックラッシを適正に調整することができる。バックラッシの調整後は、ロック部材３８の締め付けによって、第２の軸受２８（別の軸受）の外輪２８ａを第２のハウジング２５の軸受保持部３７に止定する。

第１のハウジング２４のトルクセンサ保持部３５は、第１のハウジング２４の軸受保持部３３と同心とされているので、第１のハウジング２４を回転変位させても、トルクセンサ１５と出力軸１３との位置関係は変わらない。したがって、トルクセンサ１５の検出性能のばらつきが少なく、ひいては安定したアシスト性能を得ることを通じて、良好な操舵フィーリングを得ることができる。

また、第１のハウジング２４の偏心嵌合部３４を相手方の第２のハウジング２５の嵌合部３６に嵌合している。すなわちハウジング２４，２５どうしを直接嵌合させているので、特許文献２のようなカム軸等の別部品を廃止でき、構造を簡素化することができる。また、出力軸１３を支持する軸受の配置に特許文献２のような制限がなく、第１の軸受２７をウォームホイール２１に近づけて配置することが可能である。したがって、ウォームホイール２１の支持精度が高いので、歯当たりが良好であり、その結果、上記のバックラッシ調整と相まって低騒音化を実現でき、また耐久性を向上することができる。

上記第１の軸受２７に対してウォームホイール２１を出力軸１３の軸方向に挟んで対向する別の軸受として第２の軸受２８を設けており、芯間距離を調整するときに、第２のハウジング２５の軸受保持部３７に対して別の軸受としての第２の軸受２８の径方向移動が許容されるような隙間Ｓを設け得るようにしたので、芯間距離の調整に拘らず、第１の軸受２７と第２の軸受２８間で出力軸１３がこじりを生ずることがなく、ひいては、出力軸１３の回転抵抗が大きくなるようなことがない。上記の隙間Ｓの量は、芯間距離の調整量（例えば数十μｍ程度）に相当すればよく、非常に微小な隙間でよい。

次いで、図４は本発明の別の実施の形態を示している。図４を参照して、本実施の形態が図１の実施の形態と異なるのは、下記である。すなわち、第２のハウジング１２５の底に連結されるエンドハウジングとして機能する第３のハウジング５２を設け、その第３のハウジング５２に設けられた軸受保持部５３（別の軸受保持部）によって、上記別の軸受としての第２の軸受２８を保持するようにしている。また、ウォーム軸２０とウォームホイール２１間の芯間距離を調整するときに、第２のハウジング１２５に対して第２の軸受２８の径方向移動を許容するための隙間Ｓ１を、第２のハウジング１２５と第３のハウジング５２との間に形成している。

図４および拡大図である図５を参照して、第２のハウジング１２５の底壁５４には、挿通孔５５が形成されている。第３のハウジング５２は、上記挿通孔５５に挿通された筒状部５６と、この筒状部５６の外周から径方向外方に延び、上記底壁５４に沿わされた環状板５７とを有している。
上記軸受保持部５３（別の軸受保持部）は、第３のハウジング５２の筒状部５６の内周に設けられている。軸受保持部５３に嵌合された第２の軸受２８の外輪２８ａは、筒状部５６の内周に形成された段部５８と、筒状部５６の内周溝に係止された止め輪５９との間に挟持され、軸方向移動を規制されている。

第２のハウジング１２５の挿通孔５５の内径は、第３のハウジング５２の筒状部５６の外径よりも所定量大きくされており、上記挿通孔５５の内周と筒状部５６の外周との間に、上記隙間Ｓ１が設けられている。
第２のハウジング１２５において、第１のハウジング２４の偏心嵌合部３４に嵌合される嵌合部３６と、挿通孔５５の内周とは、互いに偏心した円筒面に形成されている。また、第３のハウジング５２において、軸受保持部５３と筒状部５６の外周とは、同心の円筒面に形成されている。

また、図５に示すように、第３のハウジング５２に形成されたねじ挿通孔６０に遊嵌された固定ねじ６１が、第２のハウジング１２５の底壁５４に形成されたねじ孔６２に、ねじ込まれることにより、第２のハウジング１２５と第３のハウジング５２が固定されるようになっている。
本実施の形態においても、図１の実施の形態と同じ作用効果を奏することができる。また、偏心ハウジングとしての第１のハウジング２４を回転させて芯間距離の調整を行う前に、上記固定ねじ６１を緩めて、上記隙間Ｓ１によって第２のハウジング１２５と第３のハウジング５２との相対移動を許容しておく。これにより、芯間距離の調整に拘らず、第１の軸受２７と第２の軸受２８間で出力軸１３がこじりを生ずることがなく、ひいては、出力軸１３の回転抵抗が大きくなるようなことがない。上記の隙間Ｓ１の量は、芯間距離の調整量（例えば数十μｍ程度）に相当すればよく、非常に微小な隙間でよい。芯間距離の調整後は、上記固定ねじ６１によって第３のハウジング５２を第２のハウジング１２５に止定する。

次いで、図６〜図８は本発明の別の実施の形態を示している。本実施の形態が図１および図３の実施の形態と異なるのは、下記である。すなわち、図１および図３の実施の形態では、ウォームホイール２１を挟んだ両側に配置された第１および第２の軸受２７，２８によって出力軸１３を両持ち支持し、第１の軸受２７を、偏心ハウジングとしての第１のハウジング２４の軸受保持部３３に保持し、第２の軸受２８を、図１のように、ウォーム軸２０を支持する第２のハウジング２５の軸受保持部３７に保持するか、または図３のように、第２のハウジング１２５に連結された第３のハウジング５２の軸受保持部５３に保持するようにしていた。

これに対して、本実施の形態では、図６および拡大図である図７に示すように、出力軸１３を直接支持する軸受は、偏心ハウジングとしての第１のハウジング２２４の軸受保持部２３３によって支持された第１の軸受２２７のみとした。また、伝達機構１１９のウォームホイール６３の合成樹脂部材６５の径方向の内方に、第１の軸受２２７を配置するようにし、出力軸１３の軸方向に関して、合成樹脂部材６５の中心位置と、第１の軸受２２７の中心位置とが一致または略一致するようにした。

より具体的には、第１のハウジング２２４は、チューブハウジング２３の下端に同軸的に嵌合された筒状部２２９と、この筒状部２２９の下端に直交状に連結された環状板２３０と、この環状板２３０の外周近傍からから上方に延びる筒状突起２３１と、環状板２３０の内周から下方に延びる筒状突起２３２とを有している。
筒状部２２９の上端の内周に、チューブハウジング２３の下端の外周に嵌合する嵌合部２２９ａが設けられ、筒状部２２９の内周に、トルクセンサ保持部２３５が設けられている。また、筒状突起２３２の内周に、第１の軸受２２７の外輪２２７ａを保持する軸受保持部２３３が設けられている。

また、筒状突起２３１の外周に、上記軸受保持部２３３に対して偏心した偏心嵌合部２３４が設けられており、この偏心嵌合部２３４に第２のハウジング２２５の上端の内周に面けられた嵌合部２３６が嵌合している。
概略図である図８に示すように、嵌合部２２９ａ、トルクセンサ保持部２３５および軸受保持部２３３は、共通の中心Ｃ１１を有する互いに同心の円筒面に形成されており、偏心嵌合部２３４は、中心Ｃ１１に対して所定量オフセットされた中心Ｃ１２を有する円筒面に形成されている。

ウォームホイール６３は、出力軸１３に一体回転可能に結合される環状の芯金６４と、芯金６４の周囲を取り囲み外周に歯部６５１を形成した環状の上記合成樹脂部材６５とを備える。芯金６４は、例えば合成樹脂部材６５の樹脂成形時に金型内にインサートされるものである。
芯金６４は、出力軸１３の外周に嵌合固定された内筒６６と、合成樹脂部材６５の内周に嵌合固定された外筒６７と、外筒６７の一端６７ａ（下端）と内筒６６を連結する環状の連結部６８とを備えている。第１のハウジング２２４の筒状突起２３２は、外筒６７の径方向内方に配置されている。

第１の軸受２２７の外輪２２７ａは、筒状突起２３２の一端から径方向内方へ延びる環状のフランジ６９と、筒状突起２３２の内周溝に係止された止め輪７０との間に挟持され、これにより、第１の軸受２２７の軸方向移動が規制されている。また、第１の軸受２２７の内輪２２７ｂは、芯金６４の内筒６６の端面６６ａと、出力軸１３の外周溝に係止された止め輪７１との間に挟持され、これにより、出力軸１３に対する第１の軸受２２７の軸方向移動が規制されている。

本実施の形態においても、図１の実施の形態と同じ作用効果を奏することができる。すなわち、偏心ハウジングとしての第１のハウジング２２４を第２のハウジング２２５に対して回転させることにより、ウォーム軸２０とウォームホイール６３の芯間距離を調整することができ、ウォーム軸２０とウォームホイール６３間の歯面間のバックラッシを適正に調整することができる。また、出力軸１３を直接支持する軸受を唯一の軸受２２７としたので、芯間距離を調整したときに、出力軸１３にこじりが生ずることを抑制することができる。

また、芯間距離の調整に拘らず、トルクセンサ１５と出力軸１３との位置関係は変わらないので、トルクセンサ１５の検出性能のばらつきが少なく、ひいては安定したアシスト性能を得ることを通じて、良好な操舵フィーリングを得ることができる。
また、上記第１の軸受２２７をウォームホイール６３の合成樹脂部材６５の径方向内方に配置し、出力軸１３の軸方向に関して、合成樹脂部材６５の中心位置と、第１の軸受２２７の中心位置とが一致または略一致するようにしたので、電動パワーステアリング装置１の軸方向に小型化することができる。しかも、ウォームホイール６３の支持精度を高くできるので、歯当たりが良好となり、その結果、上記のバックラッシ調整と相まって低騒音化を実現でき、また耐久性を向上することができる。

また、第１の軸受２７の支持中心（軸受中心）が、ウォーム軸２０とウォームホイール２１の噛み合い中心の径方向内方に配置される場合には、ウォーム軸２０とウォームホイール２１の噛合時のトルク変動の作用点が、第１の軸受２７の支持中心と一致することになる。したがって、出力軸１３の揺動を完全に抑制できることにより、噛み合い位置のずれや異常なガタつきを確実に防止することができる。結果として、常に、適正なバックラッシが維持されて円滑な操舵補助力の伝達が可能となる。

次いで、図９は本発明の参考形態を示している。図９を参照して、本参考形態が図１の実施の形態と主に異なるのは、第１のハウジング３２４とこれの下部に連結された第２のハウジング３２５とが設けられ、第２のハウジング３２５が、偏心嵌合部３３４を有する偏心ハウジングに構成されている点である。
第１のハウジング３２４が、チューブハウジング２３に嵌合される筒状部３２９の嵌合部３２９ａと、トルクセンサ１５を保持するトルクセンサ保持部３３５と、第１の軸受２７を保持する軸受保持部３３３とを互いに同心の円筒面として有しており、また、第２のハウジング３２５の偏心嵌合部３３４に嵌合する嵌合部３３６を上記同心の円筒面に対して偏心した円筒面として有している。

軸受保持部３３３と第１の軸受２７の外輪２７ａの外周との間には、ウォーム軸２０とウォームホイール２１との芯間距離を調整するときに、軸受保持部３３３に対する第１の軸受２７の径方向移動を許容するための隙間Ｓ２が形成されている。軸受保持部３３３と第１の軸受２７の外輪２７ａの外周との間には、環状の弾性部材７２が弾性的に圧縮された状態で介在している。弾性部材７２は、軸受保持部３３３内での第１の軸受２７のがたつきを防止し、がたつきに起因した騒音の発生を防止する。

第１のハウジング３２４は、ウォーム軸２０の下方まで延設されており、その延設端の内周に、上記嵌合部３３６が上記嵌合部３２９ａに対して偏心して設けられている。
第２のハウジング３２５は、内筒７３と、外筒７４と、内筒７３および外筒７４間を連結する連結壁７５とを備えている。内筒７３の内周に、第２の軸受２８を保持する軸受保持部３３７が形成されており、外筒７４の外周に、軸受保持部３３７に対して偏心した上記の偏心嵌合部３３４が形成されている。第２の軸受２８の外輪２８ａは、内筒７３の内周に形成された段部７６と止め輪７７との間に挟持され、これにより、第２のハウジング３２５に対する第２の軸受２８の軸方向移動が規制されている。

図９において、図１の実施の形態と同じ構成要素には図１の実施の形態と同じ参照符号を付してある。
本参考形態によれば、偏心ハウジングとしての第２のハウジング３２５を第１のハウジング３２４に対して回転させると、第２のハウジング３２５の偏心嵌合部３３４の回転に伴って、第１のハウジング３２４によって支持されたウォーム軸２０の軸芯と、第２のハウジング３２５によって第２の軸受２８を介して支持されたウォームホイール２１の軸芯とが、相対移動し、これにより、ウォーム軸２０とウォームホイール２１の芯間距離を調整することができ、ウォーム軸２０とウォームホイール２１間の歯面間のバックラッシを適正に調整することができる。

また、芯間距離を調整するときに、第１のハウジング３２４の軸受保持部３３３に対して第１の軸受２７の径方向移動が許容されるような隙間Ｓ２を設けてあるので、芯間距離の調整に拘らず、第１の軸受２７と第２の軸受２８間で出力軸１３がこじりを生ずることがなく、ひいては、出力軸１３の回転抵抗が大きくなるようなことがない。上記の隙間Ｓ２の量は、芯間距離の調整量（例えば数十μｍ程度）に相当すればよく、非常に微小な隙間でよい。

また、芯間距離の調整に伴って、トルクセンサ保持部３３５に保持されたトルクセンサ１５と出力軸１３との位置関係は若干変化するが、トルクセンサ１５として、例えばホールＩＣその他の非接触式のセンサを用いることにより、トルクセンサ１５が偏心の影響を受け難くすることができ、ひいては安定したアシスト性能を得ることを通じて、良好な操舵フィーリングを得ることができる。

次いで、図１０は本発明の別の参考形態を示している。図１０を参照して、本参考形態が図６の実施の形態と主に異なるのは、第１のハウジング４２４とこれの下部に連結された第２のハウジング４２５とが設けられ、第２のハウジング４２５が、偏心嵌合部４３４を有する偏心ハウジングに構成されている点である。
第１のハウジング４２４が、チューブハウジング２３に嵌合される筒状部４２９の嵌合部４２９ａと、トルクセンサ１５を保持するトルクセンサ保持部４３５とを互いに同心の円筒面として有し、また、第２のハウジング４２５の偏心嵌合部４３４に嵌合する嵌合部４３６を上記同心の円筒面に対して偏心した円筒面として有している。

第１のハウジング４２４は、ウォーム軸２０の下方まで延設されており、その延設端の内周に、上記嵌合部４３６が上記嵌合部４２９ａに対して偏心して設けられている。
第２のハウジング４２５は、互いに軸方向の逆向きに延びる小筒７８および大筒７９と、小筒７８および大筒７９間を連結する連結壁８０とを備えている。小筒７８の内周に、第１の軸受４２７を保持する軸受保持部４３７が形成されており、大筒７９の外周に、軸受保持部４３３に対して偏心した上記の偏心嵌合部４３４が形成されている。第１の軸受４２７の外輪４２７ａは、小筒７８の内周に形成された段部８１と止め輪８２との間に挟持され、これにより、第２のハウジング４２５に対する第１の軸受４２７の軸方向移動が規制されている。

伝達機構４１９のウォームホイール８３は、出力軸１３に一体回転可能に結合される環状の芯金８４と、芯金８４の周囲を取り囲み外周に歯部８５１を形成した環状の上記合成樹脂部材８５とを備える。芯金８４は、例えば合成樹脂部材８５の樹脂成形時に金型内にインサートされるものである。
芯金８４は、互いに軸方向の同側に延びる小筒８６および大筒８７と、小筒８６および大筒８７の対向端部間を連結する環状の連結壁８８とを有している。小筒８６は、出力軸１３の外周に同伴回転可能に嵌合されている。大筒８７は、合成樹脂部材８５の内周に嵌合固定されている。第２のハウジング４２５の小筒７８は、ウォームホイール８３の芯金８４の大筒８７の径方向内方に配置されている。小筒７８の先端は、第１の軸受４２７の内輪４２７ｂの端面に当接または近接している。

第１の軸受４２７の内輪４２７ｂは、出力軸１３の外周に形成された段部８９と、出力軸１３の外周溝に係止された止め輪９０との間に挟持され、これにより、第１の軸受４２７に対する出力軸１３の軸方向移動が規制されている。
本参考形態によれば、偏心ハウジングとしての第２のハウジング４２５を第１のハウジング４２４に対して回転させると、第２のハウジング４２５の偏心嵌合部４３４の回転に伴って、第１のハウジング４２４によって支持されたウォーム軸２０の軸芯と、第２のハウジング４２５によって第１の軸受４２７を介して支持されたウォームホイール８３の軸芯とが、相対移動し、これにより、ウォーム軸２０とウォームホイール８３の芯間距離を調整することができ、ウォーム軸２０とウォームホイール８３間の歯面間のバックラッシを適正に調整することができる。

また、出力軸１３を直接支持する軸受を唯一の軸受４２７としたので、芯間距離を調整したときに、出力軸１３にこじりが生ずることを抑制することができる。
また、芯間距離の調整に伴って、トルクセンサ保持部４３５に保持されたトルクセンサ１５と出力軸１３との位置関係は若干変化するが、トルクセンサ１５として、例えばホールＩＣその他の非接触式のセンサを用いることにより、トルクセンサ１５が偏心の影響を受け難くすることができ、ひいては安定したアシスト性能を得ることを通じて、良好な操舵フィーリングを得ることができる。

次いで、図１１は、上述した各形態の電動パワーステアリング装置１のステアリングコラム２２を車体に取り付けるための取付構造Ｄの斜視図である。本取付構造Ｄは、車体の例えばクロスメンバー（図示せず）に固定される車体側ブラケット９１と、芯間距離調整（バックラッシ調整）のときに相対回転される一対のハウジングの一方に固定されたコラム側ブラケット９２とを備えている。

コラム側ブラケット９２には、出力軸１３の中心軸線を中心とする円弧状をなすねじ挿通孔９３が形成されている。ねじ挿通孔９３は、一対設けられており、これら一対のねじ挿通孔９３は、出力軸１３を中心に関して点対称でない非対称な位置に配置されており、コラム側ブラケット９２の誤組み付け（コラム側ブラケット９２が裏返して取り付けられること）を防止している。さらに、図示していないが、コラム側ブラケット９２の周縁の一部から誤組み付け防止用の突起を延設するようにしてもよい。

各ねじ挿通孔９３に、第１および第２の固定ねじ９４，９５が挿通され、これら第１および第２の固定ねじ９４，９５は、上記一対のハウジングの他方に形成されたボス９６，９７のねじ孔（図示せず）にねじ込み固定されている。
第１の固定ねじ９４は、車体側ブラケット９１の円孔からなるねじ挿通孔（図示せず）と、コラム側ブラケット９２の上記長孔からなるねじ挿通孔９３とを挿通して、対応するねじ孔にねじ込み固定されている。すなわち、第１の固定ねじ９４は、車体側ブラケット９１、コラム側ブラケット９２をステアリングコラム２２に対して共締めしている。

本発明は上記各実施の形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施の形態は、ウォームホイールがステアリングシャフトの出力軸と同伴回転可能に連結されるタイプの電動パワーステアリング装置（いわゆるコラム・アシスト型の電動パワーステアリング装置）であったが、これに限らず、ウォームホイールをピニオン軸と同伴回転可能に連結するタイプの電動パワーステアリング装置（いわゆるピニオン・アシスト型の電動パワーステアリング装置）に適用するようにしてもよい。

また、上記各実施の形態では、伝達機構が、駆動部材としてのウォーム軸および被動部材としてのウォームホイールを含むウォームギヤ機構であったが、ウォームギヤ機構等の食い違い軸歯車機構に代えて、平歯車、はすば歯車等の平行軸歯車機構を用いてもよい。また、伝達機構が、駆動部材としての駆動プーリと、被動部材としての被動プーリとを含むベルト・プーリ機構であってもよい。その他、本発明の請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

１…電動パワーステアリング装置、２…操舵部材、３…ステアリングシャフト、１２…入力軸、１３…出力軸、１４…トーションバー、１５…トルクセンサ、１８…電動モータ、１９；１１９；４１９…伝達機構、２０…ウォーム軸（駆動部材）、２１；６３…ウォームホイール（被動部材）、２２…ステアリングコラム、２４；２２４…第１のハウジング、２５；１２５；２２５…第２のハウジング、２７…第１の軸受、２２７…第１の軸受（唯一の軸受）、２８…第２の軸受（別の軸受）、３３；２３３…軸受保持部、３４；２３４…偏心嵌合部、３６；２３６…嵌合部、３７；５３…（別の）軸受保持部、５２…第３のハウジング、 Ｓ；Ｓ１…隙間

Claims (4)

1. 操舵トルクを検出するトルクセンサの出力に基づいて制御される電動モータと、
   駆動部材および被動部材を含み、上記電動モータの出力回転を減速して転舵機構に伝達する伝達機構と、
   操舵部材に負荷される操舵力を伝達し、上記被動部材と同伴回転可能な出力軸と、
   上記出力軸を支持する軸受を保持する軸受保持部および上記軸受保持部に対して偏心した偏心嵌合部を有する第１のハウジングと、
   上記偏心嵌合部に嵌合する嵌合部を有し、上記駆動部材を回転可能に支持する第２のハウジングと、
   上記トルクセンサを保持するトルクセンサ保持部と、を備え、
   上記駆動部材および上記被動部材間の芯間距離を調整するときに、上記第２のハウジングの上記嵌合部に対して上記第１のハウジングの上記偏心嵌合部が回転され、
   上記トルクセンサ保持部は、上記第１のハウジングに設けられ上記軸受保持部と同心をなしている電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１において、上記出力軸を回転可能に支持する別の軸受が設けられ、
   上記第２のハウジングは、上記別の軸受を保持する別の軸受保持部を有し、
   上記芯間距離を調整するときに上記第２のハウジングに対する上記別の軸受の径方向移動を許容するための隙間が、上記第２のハウジングの上記別の軸受保持部と上記別の軸受との間に形成されている電動パワーステアリング装置。
3. 請求項１において、上記出力軸を回転可能に支持する別の軸受と、
   上記別の軸受を保持する別の軸受保持部を有する第３のハウジングと、を備え、
   上記芯間距離を調整するときに上記第２のハウジングに対して上記別の軸受の径方向移動を許容するための隙間が、上記第２のハウジングと上記第３のハウジングとの間に形成されている電動パワーステアリング装置。
4. 請求項１において、上記第１のハウジングの上記軸受保持部により支持された上記軸受は、上記出力軸を直接支持する唯一の軸受である電動パワーステアリング装置。

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