JP5626576B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

この発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

電動パワーステアリング装置は、たとえば、電動モータと、電動モータの出力を伝達する減速機とを備えている。減速機は、ウォーム軸と、ウォーム軸に噛み合うウォームホイールとを含む。ウォーム軸は、継ぎ手を介して電動モータの回転軸に連結されている。ウォームホイールは、ステアリングシャフトに連結されている。
下記特許文献１に係る電動パワーステアリング装置では、略半円形の２つの分割体からなる環状の弾性体が、ウォームホイールの内部に設けられている。環状の弾性体は、歯打ち音（ラトル音）を防止するために設けられている。すなわち、路面からの微振動（いわゆる逆入力）は、環状の弾性体によって吸収され、これによって、歯打ち音の発生が防止される。

また、下記特許文献２に係る電動パワーステアリング装置では、複数の弾性体が、ウォームホイールとステアリングシャフトとの間に設けられている。複数の弾性体は、ウォームホイールおよびウォーム軸の噛み合い部でのバックラッシを除去するために設けられている。すなわち、ウォームホイールおよびウォーム軸の噛み合い部でのバックラッシは、複数の弾性体がウォームホイールをウォーム軸に弾性的に付勢することにより除去されている。

特開２００４−３４８７４号公報 特開２００４−３５９０５４号公報

しかしながら、特許文献１に係る電動パワーステアリング装置では、弾性体が環状であるから、弾性体の体積が大きい。そのため、弾性体を形成するために多くの材料が必要となる。
また、特許文献２に係る電動パワーステアリング装置では、各弾性体が接着によって結合されているだけであるから、弾性体の位置がずれるおそれがある。

さらに、特許文献１および２に係る電動パワーステアリング装置では、複雑な形状の弾性体が設けられているから、電動パワーステアリング装置の構成が複雑になる。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、弾性体の体積を低減でき、弾性体の位置ずれを防止できる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の本発明は、互いに噛み合う大歯車（１９、２１９、３１９、４１９、５１９、６１９、７１９、８１９）および小歯車（１８）からなる減速機（１７）を備え、上記大歯車は、大歯車の径方向（Ｙ１）に二分割された第１の分割体（２４、４２４、５２４、７２４、８２４）および第２の分割体（２５、７２５）と、第１および第２の分割体を連結する互いに独立した複数の弾性片（２３、２２３、３２３、６２３）と、上記第１および第２の分割体の何れか一方の分割体に設けられ、一対の弾性部材（２８）を介して他方の分割体を大歯車の軸方向（Ｘ１）に挟持する一対の押さえ板（２６、２７、４２７、５２７、８２６）とを含み、各弾性片は、第１の分割体に設けられた第１の対向凹部（３０）および第２の分割体に設けられた第２の対向凹部（３１）に跨るように嵌合しており、各弾性片がそれぞれ嵌合する第１の対向凹部および第２の対向凹部は、上記径方向に対向しており、上記第１および第２の分割体は、複数の弾性片によって、大歯車の周方向（Ｚ１）および径方向に弾性的に連結されている、電動パワーステアリング装置（１）を提供する。

この構成によれば、第１および第２の分割体が、複数の弾性片によって大歯車の周方向および径方向に弾性的に連結されている。したがって、大歯車に入力された周方向および径方向の振動は、複数の弾性片によって吸収される。これにより、大歯車の歯と小歯車の歯との衝突により生じる歯打ち音（ラトル音）の発生が防止される。
また、弾性体が互いに独立した複数の弾性片に分割されているから、複数の弾性片全体としての体積が小さい。さらに、各弾性片が、対応する対の第１および第２の対向凹部に跨るように嵌合しているので、各弾性片が確実に保持されている。これにより、各弾性片の位置ずれが防止される。
また、一対の押さえ板によって、大歯車の軸方向への第１および第２の分割体の相対移動が防止される。また、各押さえ板と分割体との間に弾性部材が設けられているので、各押さえ板と分割体との衝突により生じる騒音の発生が防止される。

各弾性片は、対応する第１の対向凹部および第２の対向凹部内で、大歯車の周方向および径方向に圧縮されていてもよい（請求項２）。この場合、第１および第２の分割体が、複数の弾性片によって大歯車の周方向および径方向に確実に弾性的に連結される。
また、上記複数の弾性片は、第１および第２の分割体のうちの径方向外側に位置する分割体（２５）を小歯車側に弾性的に付勢していてもよい（請求項３）。この場合、外側に位置する分割体が、複数の弾性片によって小歯車側に弾性的に付勢されるので、大歯車および小歯車の噛み合い部でのバックラッシが除去される。これにより、ラトル音の発生が確実に防止される。

また、第１および第２の分割体の何れか一方の分割体は、第１および第２の分割体の相対回転に伴って他方の分割体の対向凹部に係合することにより、両分割体の相対回転量を規制する規制部（３２、７３２）を含んでいてもよい（請求項４）。この場合、第１および第２の分割体が、大歯車の周方向に相対回転すると、規制部が対向凹部に係合して、第１および第２の分割体の相対回転が規制される。そして、大歯車に入力されたトルクが、規制部と対向凹部との係合によって、第１の分割体と第２の分割体との間で直接伝達される。これにより、大歯車に入力されたトルクが効率的に伝達される。さらに、第１および第２の分割体の相対回転が規制されることにより、各弾性片の過大な変形が抑制される。これにより、各弾性片の耐久性が向上する。

また、各弾性片は、円柱状であり、各第１および第２の対向凹部は、半円筒状であってもよい（請求項５）。この場合、弾性片、第１および第２の対向凹部の加工が容易である。さらに、弾性片、第１および第２の対向凹部の形状が単純であるから、電動パワーステアリング装置の構成が複雑になることを防止できる。

また、上記弾性片と一方の押さえ板とは、大歯車の軸方向に対向しており、上記弾性片は、上記一方の押さえ板に接触する凸状または凹状の軸方向端面（２２３ａ、３２３ａ）を含んでいてもよい（請求項６）。この場合、弾性片の軸方向端面が平面の場合に比べて、軸方向端面と一方の押さえ板との接触面積を低減することができる。これにより、第１および第２の分割体の相対回転によって弾性片と一方の押さえ板とが擦れることにより第１および第２の分割体に加わる摩擦抵抗を低減することができる。したがって、第１および第２の分割体の相対回転角度によらずラトル音の発生を防止することができる。

また、上記弾性片の軸方向端面は、上記一方の押さえ板に近づくほど細い円錐面であってもよい（請求項７）。この場合、弾性片の軸方向端面と一方の押さえ板とを点接触させることにより、軸方向端面と一方の押さえ板との接触面積をさらに低減することができる。
また、上記弾性片と一方の押さえ板とは、大歯車の軸方向に対向しており、当該押さえ板は、上記弾性片に接触する突起（４３３、５３３）を含んでいてもよい（請求項８）。この場合、突起が一方の押さえ板に設けられていない場合に比べて、弾性片の軸方向端面と一方の押さえ板との接触面積を低減することができる。

また、上記弾性片と一方の押さえ板とは、大歯車の軸方向に対向しており、上記弾性片の軸方向端面と上記押さえ板とは非接触であってもよい（請求項９）。この場合、第１および第２の分割体が相対回転しているときに第１の分割体および第２の分割体に加わる摩擦抵抗を低減することができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の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。

本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 本発明の第１の実施形態に係る減速機およびこれに関連する構成の模式図である。 本発明の第１の実施形態に係るウォームホイールの一部の平面図である。 図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿うウォームホイールの断面図である。 本発明の第１の実施形態に係るウォームホイールの一部を拡大した平面図である。 図４におけるＶＩ−ＶＩ線に沿うウォームホイールの断面図である。 図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿うウォームホイールの断面図である。 本発明の第２の実施形態に係るウォームホイールの一部の断面図である。 内側分割体および外側分割体を相対回転させる入力トルクと、内側分割体および外側分割体の相対回転角度との関係を示すグラフである。 本発明の第３の実施形態に係るウォームホイールの一部の断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るウォームホイールの一部の断面図である。 本発明の第４の実施形態に係るウォームホイールの一部の断面図である。 本発明の第５の実施形態に係るウォームホイールの一部の断面図である。 本発明の第６の実施形態に係るウォームホイールの一部の断面図である。 本発明の第７の実施形態に係るウォームホイールの一部を拡大した平面図である。 本発明の第８の実施形態に係るウォームホイールの断面図である。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
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に連結されるステアリングシャフト３と、自在継手４を介してステアリングシャフト３に連結された中間軸５と、自在継手６を介して中間軸５に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歯７ａに噛み合うラック歯８ａを有して車両の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー８とを有している。ピニオン軸７およびラックバー８により舵取り機構Ａとしてのラックアンドピニオン機構が構成されている。

ラックバー８は車体に固定されるハウジング９内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラックバー８の両端部はハウジング９の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪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歯７ａおよびラック歯８ａによって、車両の左右方向に沿うラックバー８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１１が転舵される。

また、ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なるアッパーシャフト３ａと、ピニオン軸７に連なるロアシャフト３ｂとに分割されており、アッパーシャフト３ａおよびロアシャフト３ｂは、トーションバー１２を介して同一軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。また、トーションバー１２を介するアッパーシャフト３ａおよびロアシャフト３ｂ間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が設けられており、このトルクセンサ１３のトルク検出結果は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１４に与えられる。

ＥＣＵ１４は、トルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路１５を介して操舵補助用の電動モータ１６を駆動制御する。電動モータ１６の出力回転は、伝動装置としての減速機１７を介して減速されてステアリングシャフト３のロアシャフト３ｂに伝達される。そして、ロアシャフト３ｂに伝達された電動モータ１６の出力回転は、ピニオン軸７を介してラックバー８の直線運動に変換される。これにより、操舵が補助される。

図２は、本発明の第１の実施形態に係る減速機１７およびこれに関連する構成の模式図である。なお、図２では、後述の第２の押さえ板２７が取り外された状態が示されている。
図２を参照して、減速機１７は、電動モータ１６により回転駆動される小歯車としてのウォーム軸１８と、このウォーム軸１８に噛み合うと共にステアリングシャフト３のロアシャフト３ｂに同行回転可能に連結された大歯車としてのウォームホイール１９を備えている。ウォームホイール１９の各歯１９ａは、軸線（ウォームホイール１９の中心軸線）に対して傾斜している。ウォーム軸１８およびウォームホイール１９は、車体に固定された図示しない減速機ハウジングによってそれぞれ対応する軸受を介して回転可能に支持されている。

具体的には、ウォーム軸１８は、上記減速機ハウジングに保持された複数の軸受Ｂ１によって回転可能に支持されている。ウォーム軸１８は、継ぎ手２０によって、電動モータ１６の回転軸１６ａに連結されている。ウォーム軸１８は、電動モータ１６によって回転駆動される。ウォーム軸１８および回転軸１６ａは、同一軸線上に配置されている。すなわち、ウォーム軸１８および回転軸１６ａは、同軸的に配置されている。

また、ウォームホイール１９は、ロアシャフト３ｂに同行回転可能に連結された環状の芯金２１と、芯金２１の周囲を取り囲み、外周に複数の歯１９ａが形成された合成樹脂部材２２と、複数（たとえば、５個）の弾性片２３とを備えている。芯金２１は、ウォームホイール１９の径方向Ｙ１に分割されており、第１の分割体としての内側分割体２４と、第２の分割体としての外側分割体２５とを含む。外側分割体２５は、内側分割体２４を取り囲んでいる。内側分割体２４の外周部と、外側分割体２５の内周部との間には全周に亘って隙間が設けられている。複数の弾性片２３は、内側分割体２４および外側分割体２５の間に配置されている。内側分割体２４および外側分割体２５は、複数の弾性片２３を介して互いに連結されている。

また、外側分割体２５は、例えば合成樹脂部材２２の樹脂成形時に金型内にインサートされることにより、合成樹脂部材２２に結合されている。また、ロアシャフト３ｂは、内側分割体２４の内周に嵌合されている。ロアシャフト３ｂは、たとえば圧入によって、内側分割体２４に同軸的に連結されている。これにより、ウォームホイール１９は、ロアシャフト３ｂに対して同行回転可能に且つ軸方向移動不能に連結されている。

図３は、本発明の第１の実施形態に係るウォームホイール１９の一部の平面図である。また、図４は、図３におけるＩＶ−ＩＶ線に沿うウォームホイール１９の断面図である。
図３および図４を参照して、ウォームホイール１９は、軸方向Ｘ１への内側分割体２４および外側分割体２５の相対移動を規制する一対の押さえ板（第１の押さえ板２６および第２の押さえ板２７）と、一対の弾性部材２８とを含む。第１の押さえ板２６および第２の押さえ板２７は、ウォームホイール１９の軸方向Ｘ１に関して、それぞれ、内側分割体２４の一方側および他方側に配置されている。第１の押さえ板２６および第２の押さえ板２７は、たとえば、互いの内径および外径がそれぞれ等しい円環状である。

また、第１の押さえ板２６は、たとえば、単一の材料によって内側分割体２４と一体に形成されている。また、第２の押さえ板２７の内周部は、ボルト２９によって内側分割体２４に連結されている。第１の押さえ板２６および第２の押さえ板２７は、それぞれ全周に亘って内側分割体２４の外周部から径方向Ｙ１外方に突出している。外側分割体２５は、一対の弾性部材２８を介して、第１の押さえ板２６および第２の押さえ板２７によって軸方向Ｘ１に挟持されている。各弾性部材２８は、たとえば、互いの内径および外径がそれぞれ等しい円環状である。各弾性部材２８の内径は、たとえば、外側分割体２５の内径と等しい。なお、各弾性部材２８は、すべり軸受などでも良い。

また、ウォームホイール１９は、複数対（たとえば、５対）の外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１を含む。外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１は、それぞれ、第１の対向凹部および第２の対向凹部である。複数の外向き対向凹部３０は、内側分割体２４の外周部に形成されている。各外向き対向凹部３０は、径方向Ｙ１内方に凹んでいる。各外向き対向凹部３０は、内面３０ａを含む。また、複数の内向き対向凹部３１は、外側分割体２５の内周部に形成されている。各内向き対向凹部３１は、径方向Ｙ１外方に凹んでいる。各内向き対向凹部３１は、内面３１ａを含む。

複数の外向き対向凹部３０は、ウォームホイール１９の周方向Ｚ１に等間隔を空けて配置されている。同様に、複数の内向き対向凹部３１は、周方向Ｚ１に等間隔を空けて配置されている。各対の外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１は、径方向Ｙ１に対向している。各弾性片２３は、対応する対の外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１の間に配置されている。

各弾性片２３は、たとえば、円柱状である。また、各外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１は、たとえば、弾性片２３の曲率よりも大きい曲率を有する半円筒状である。各外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１は、軸方向Ｘ１に延びている。各弾性片２３は、軸方向Ｘ１に沿って延びるように配置されている。なお、各外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１の曲率は、弾性片２３の曲率より小さくても良い。

また、各弾性片２３は、それぞれ、対応する対の外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１に跨るように嵌合されている。各弾性片２３は、内側分割体２４および外側分割体２５によって周方向Ｚ１および径方向Ｙ１に弾性的に圧縮されている。したがって、内側分割体２４および外側分割体２５は、複数の弾性片２３によって、周方向Ｚ１および径方向Ｙ１に弾性的に連結されている。また、各弾性片２３は、弾性部材２８と一体であっても良い。

再び図２を参照して、ウォームホイール１９は、ウォーム軸１８およびウォームホイール１９の噛み合い部でのバックラッシが除去されるように配置されている。すなわち、ウォームホイール１９がウォーム軸１８に組み付けられていない非組み付け状態では、内側分割体２４の中心と外側分割体２５の中心は同心である。一方、ウォームホイール１９がウォーム軸１８に組み付けられた組み付け状態では、内側分割体２４の中心が外側分割体２５の中心よりもウォーム軸１８側へオフセットされている。すなわち、上記組み付け状態では、内側分割体２４および外側分割体２５が微小量偏心している。これにより、ウォーム軸１８側に位置する弾性片２３の弾性圧縮量が、ウォーム軸１８とは反対側に位置する弾性片２３の弾性圧縮量よりも大きくされている。

図２に示すように、ウォームホイール１９の合成樹脂部材２２および外側分割体２５は、複数の弾性片２３の復元力の合力Ｆ１によって、ウォーム軸１８側に弾性的に付勢されている。そのため、ウォーム軸１８およびウォームホイール１９の噛み合い部において、ウォームホイール１９の歯１９ａが、ウォーム軸１８の歯１８ａに弾性的に付勢されている。これにより、バックラッシが除去されている。また、ウォームホイール１９の歯１９ａが、ウォーム軸１８の歯１８ａに弾性的に付勢されているので、ウォームホイール１９の歯１９ａやウォーム軸１８の歯１８ａが摩耗した場合であっても、バックラッシが除去された状態が長期に亘って維持される。

図５は、本発明の第１の実施形態に係るウォームホイール１９の一部を拡大した平面図である。また、図６は、図４におけるＶＩ−ＶＩ線に沿うウォームホイール１９の断面図である。また、図７は、図４におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿うウォームホイール１９の断面図である。図５〜図７は、ウォームホイール１９にトルクが伝達されていない状態を示している。

図４〜図７を参照して、ウォームホイール１９は、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転量を規制する複数（たとえば、複数の外向き対向凹部３０と同数）の規制部３２を含む。複数の規制部３２は、たとえば、内側分割体２４の外周部に設けられている。各規制部３２は、たとえば、対応する外向き対向凹部３０とは周方向Ｚ１に関して同位置に設けられている。各規制部３２は、内側分割体２４の外周部から径方向Ｙ１外方に突出する突起である。各弾性片２３は、第２の押さえ板２７と規制部３２の端面とによって軸方向Ｘ１への移動が規制されている。

また、各規制部３２は、対応する内向き対向凹部３１の内面３１ａに対向している。図７に示すように、各規制部３２の一部は、対応する内向き対向凹部３１内に入り込んでいる。ウォームホイール１９にトルクが伝達されていないとき（非トルク伝達時）や、ウォームホイール１９に伝達されたトルクが小さいとき（小トルク伝達時）には、各規制部３２は、対応する内向き対向凹部３１の内面３１ａに接触していない。より具体的には、非トルク伝達時および小トルク伝達時には、各規制部３２は、径方向Ｙ１に間隔を空けて、対応する内向き対向凹部３１の内面３１ａに対向している。さらに、非トルク伝達時および小トルク伝達時には、周方向Ｚ１に関して、各規制部３２の両側に隙間（規制部３２と内向き対向凹部３１の内面３１ａとの間の隙間）が形成されている。

ＥＣＵ１４によって電動モータ１６が駆動され、電動モータ１６のトルクがウォーム軸１８を介してウォームホイール１９に伝達されると、内側分割体２４および外側分割体２５が周方向Ｚ１に相対回転して、各規制部３２が、係合面としての対応する内向き対向凹部３１の内面３１ａに係合する。これにより、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転量が規制される。そして、各規制部３２が対応する内向き対向凹部３１に係合している状態で、外側分割体２５に入力された電動モータ１６のトルクが、内側分割体２４に直接伝達される。これにより、内側分割体２４および外側分割体２５の間でトルクが効率的に伝達される。

一方、車両が直進走行しているときには、電動モータ１６が駆動されない、または、小さな出力で駆動される。そのため、例えば車両が石畳などの悪路を直進走行しているときには、路面からの微振動（いわゆる逆入力）がステアリングシャフト３を介してウォームホイール１９の内側分割体２４に伝達される。しかし、内側分割体２４に伝達された逆入力は、複数の弾性片２３によって吸収され、外側分割体２５に伝達されない、または、逆入力は小さくされた上で、外側分割体２５に伝えられる。そのため、ウォームホイール１９の歯１９ａとウォーム軸１８の歯１８ａとが、逆入力によって衝突することが防止される。これにより、ラトル音の発生が防止される。

以上のように本実施形態では、ウォームホイール１９の内側分割体２４および外側分割体２５が、互いに独立した複数の弾性片２３によって周方向Ｚ１および径方向Ｙ１に弾性的に連結されている。複数の弾性片２３の体積が小さいから、複数の弾性片２３を形成するための材料を低減できる。さらに、各弾性片２３が、対応する対の外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１に跨るように嵌合しているので、各弾性片２３が確実に保持されている。これにより、内側分割体２４および外側分割体２５が相対回転したときに、各弾性片２３が、対応する対の外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１から外れることが防止される。さらにまた、弾性片２３が複数設けられているから、ウォームホイール１９に入力されたトルクは、複数の弾性片２３に分散される。これにより、各弾性片２３に加わるトルクが低減され、各弾性片２３の耐久性が向上する。

また、本実施形態では、外側分割体２５が、複数の弾性片２３によってウォーム軸１８側に弾性的に付勢されており、ウォームホイール１９およびウォーム軸１８の噛み合い部でのバックラッシが除去されている。これにより、ラトル音の発生が確実に防止される。また、ウォーム軸１８および電動モータ１６の回転軸１６ａが同軸的に配置されているから、電動モータ１６からウォーム軸１８に伝達されるトルクのばらつき（回転軸１６ａが一回転する間に入力されるトルクのばらつき）が抑制される。これにより、操舵フィーリングが向上する。

また、本実施形態では、内側分割体２４の外周部に複数の規制部３２が設けられている。内側分割体２４および外側分割体２５が、周方向Ｚ１に大きなトルクで相対回転すると、規制部３２が対応する内向き対向凹部３１の内面３１ａに係合して、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転が規制される。そして、外側分割体２５に入力されたトルクが、規制部３２と内向き対向凹部３１との係合によって、内側分割体２４に直接伝達される。これにより、ウォームホイール１９に入力されたトルクが効率的に伝達される。さらに、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転が規制されることにより、各弾性片２３の過大な変形が抑制される。これにより、各弾性片２３の耐久性が向上する。

また、本実施形態では、各弾性片２３は、円柱状であり、各外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１は、半円筒状である。したがって、たとえば各弾性片２３が角柱状である場合に比べて、各弾性片２３の加工が容易である。同様に、外向き対向凹部３０および内向き対向凹部３１の加工が容易である。
また、本実施形態では、一対の弾性部材２８を介して外側分割体２５を軸方向Ｘ１に挟持する第１の押さえ板２６および第２の押さえ板２７が設けられている。本実施形態では、ウォームホイール１９の各歯１９ａが傾斜している（各歯１９ａがねじれている）から、ウォーム軸１８が回転すると、軸方向Ｘ１への力が外側分割体２５に伝達される。しかし、第１の押さえ板２６および第２の押さえ板２７が設けられているから、ウォーム軸１８が回転したときに、内側分割体２４および外側分割体２５が、軸方向Ｘ１に相対移動することが防止される。さらに、第１の押さえ板２６および第２の押さえ板２７と外側分割体２５との間に弾性部材２８がそれぞれ設けられているので、第１の押さえ板２６および第２の押さえ板２７と外側分割体２５との衝突により生じる騒音の発生が防止される。

図８は、本発明の第２の実施形態に係るウォームホイール２１９の一部の断面図である。以下では、図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係るウォームホイール２１９について説明する。図８において、前述の図１〜図７に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第２の実施形態と前述の第１の実施形態との主要な相違点は、一方の押さえ板２７と内側分割体２４とに接触する弾性片２２３の軸方向端面２２３ａが、ウォームホイール２１９の軸方向Ｘ１に突出する凸面であることである。

具体的には、各弾性片２２３は、ボルト２９によって内側分割体２４に連結された第２の押さえ板２７と、内側分割体２４に設けられた端面２４ａとの間に配置されている。弾性片２２３と第２の押さえ板２７とは、軸方向Ｘ１に対向しており、弾性片２２３と端面２４ａとは、軸方向Ｘ１に対向している。各弾性片２２３は、第２の押さえ板２７と端面２４ａとによって軸方向Ｘ１に挟持されている。

各弾性片２２３は、弾性片２２３の両端部に設けられた凸状の軸方向端面２２３ａを含む。各軸方向端面２２３ａは、先細りである。第２の押さえ板２７側に位置する一方の軸方向端面２２３ａは、第２の押さえ板２７に近づくほど細い円錐面である。同様に、端面２４ａ側に位置する他方の軸方向端面２２３ａは、端面２４ａに近づくほど細い円錐面である。一方の軸方向端面２２３ａは、第２の押さえ板２７に点接触しており、他方の軸方向端面２２３ａは、端面２４ａに点接触している。

以上のように本実施形態では、弾性片２２３の軸方向端面２２３ａが凸状に形成されている。したがって、軸方向端面２２３ａが平面の場合に比べて、軸方向端面２２３ａと第２の押さえ板２７および内側分割体２４との接触面積を低減することができる。これにより、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転角度によらずラトル音の発生を防止することができる。

具体的には、内側分割体２４と外側分割体２５とを周方向Ｚ１に相対回転させると、一方の軸方向端面２２３ａと第２の押さえ板２７とが擦れ、他方の軸方向端面２２３ａと端面２４ａとが擦れるので、トルクロスが発生する。したがって、例えば、軸方向端面２２３ａと第２の押さえ板２７および内側分割体２４との接触面積が大きい場合には、図９において二点鎖線で示すように、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転角度に対して入力トルク（内側分割体２４と外側分割体２５とを周方向Ｚ１に相対回転させるトルク）がリニアに変化しない。すなわち、弾性片２２３のバネ定数が、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転角度によって異なる。

一方、本実施形態のように、軸方向端面２２３ａと第２の押さえ板２７および内側分割体２４との接触面積を低減して小さくすることにより、内側分割体２４および外側分割体２５に加わる摩擦抵抗を低減することができる。これにより、図９において実線で示すように、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転角度に対して入力トルクをリニアに変化させることができる。したがって、弾性片２２３のバネ定数が、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転角度によらず一定となる。そのため、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転角度によらずラトル音の発生を防止することができる。

図１０は、本発明の第３の実施形態に係るウォームホイール３１９の一部の断面図である。以下では、図１０を参照して、本発明の第３の実施形態に係るウォームホイール３１９について説明する。図１０において、前述の図１〜図９に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第３の実施形態と前述の第２の実施形態との主要な相違点は、一方の押さえ板２７と内側分割体２４とに接触する弾性片３２３の軸方向端面３２３ａが、ウォームホイール３１９の軸方向Ｘ１に凹む凹面であることである。

具体的には、各弾性片３２３は、弾性片３２３の両端部に設けられた凹状の軸方向端面３２３ａを含む。各軸方向端面３２３ａの断面形状（弾性片３２３の中心軸線に平行な平面で切断した断面形状）は、軸方向Ｘ１に凹む曲線状であってもよいし、軸方向Ｘ１に凹む三角形状であってもよい。第２の押さえ板２７側に位置する一方の軸方向端面３２３ａの外周部は、第２の押さえ板２７に線接触している。同様に、端面２４ａ側に位置する他方の軸方向端面３２３ａの外周部は、端面２４ａに線接触している。

以上のように本実施形態では、弾性片３２３の軸方向端面３２３ａが凹状に形成されている。したがって、軸方向端面３２３ａが平面の場合に比べて、軸方向端面３２３ａと第２の押さえ板２７および内側分割体２４との接触面積を低減することができる。これにより、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転角度によらずラトル音の発生を防止することができる。

図１１は、本発明の第４の実施形態に係るウォームホイール４１９の一部の断面図である。図１２は、本発明の第４の実施形態に係るウォームホイールの一部の断面図である。以下では、図１１および図１２を参照して、本発明の第４の実施形態に係るウォームホイール４１９について説明する。図１１および図１２において、前述の図１〜図１０に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。

この第４の実施形態と前述の第２の実施形態との主要な相違点は、弾性片２３の軸方向端面２３ａに接触する突起４３３、４３４が、一方の押さえ板４２７と内側分割体４２４とに設けられていることである。
具体的には、各弾性片２３は、ボルト２９によって内側分割体４２４に連結された第２の押さえ板４２７と、内側分割体４２４に設けられた端面２４ａとの間に配置されている。弾性片２３と第２の押さえ板４２７とは、軸方向Ｘ１に対向しており、弾性片２３と端面２４ａとは、軸方向Ｘ１に対向している。第２の押さえ板４２７は、軸方向Ｘ１に突出する第１の突起４３３を含む。同様に、内側分割体４２４は、軸方向Ｘ１に突出する第２の突起４３４を含む。図１１および図１２では、第１の突起４３３および第２の突起４３４が、１つずつしか図示されていないが、第１の突起４３３および第２の突起４３４は、それぞれ複数設けられている。複数の第１の突起４３３は、それぞれ、複数の弾性片２３に対応しており、複数の第２の突起４３４は、それぞれ、複数の弾性片２３に対応している。

各弾性片２３は、弾性片２３の両端部に設けられた軸方向端面２３ａを含む。各軸方向端面２３ａは、図１１に示すような円形の平面であってもよいし、図１２に示すような軸方向Ｘ１に凹む凹面であってもよい。弾性片２３は、第１の突起４３３と第２の突起４３４との間に配置されている。弾性片２３は、第１の突起４３３および第２の突起４３４によって軸方向Ｘ１に挟持されている。第１の突起４３３および第２の突起４３４は、それぞれ、第１の挟持面４３３ａおよび第２の挟持面４３４ａを含む。第１の挟持面４３３ａおよび第２の挟持面４３４ａは、先細りである。第１の挟持面４３３ａおよび第２の挟持面４３４ａは、弾性片２３に近づくほど細い円錐面である。第１の突起４３３は、一方の軸方向端面２３ａの中心に点接触しており、第２の突起４３４は、他方の軸方向端面２３ａの中心に点接触している。

以上のように本実施形態では、弾性片２３の軸方向端面２３ａに接触する第１の突起４３３および第２の突起４３４が、それぞれ、第２の押さえ板４２７および内側分割体４２４に設けられている。したがって、第１の突起４３３および第２の突起４３４が設けられていない場合に比べて、軸方向端面２３ａと第２の押さえ板４２７および内側分割体４２４との接触面積を低減することができる。これにより、内側分割体４２４および外側分割体２５の相対回転角度によらずラトル音の発生を防止することができる。

図１３は、本発明の第５の実施形態に係るウォームホイール５１９の一部の断面図である。以下では、図１３を参照して、本発明の第５の実施形態に係るウォームホイール５１９について説明する。図１３において、前述の図１〜図１２に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第５の実施形態と前述の第４の実施形態との主要な相違点は、突起５３３、５３４に設けられた挟持面５３３ａ、５３４ａが、ウォームホイール５１９の軸方向Ｘ１に凹む凹面であることである。

具体的には、第２の押さえ板５２７は、軸方向Ｘ１に突出する第１の突起５３３を含む。同様に、内側分割体５２４は、軸方向Ｘ１に突出する第２の突起５３４を含む。弾性片２３は、第１の突起５３３および第２の突起５３４によって軸方向Ｘ１に挟持されている。第１の突起５３３および第２の突起５３４は、それぞれ、第１の挟持面５３３ａおよび第２の挟持面５３４ａを含む。第１の挟持面５３３ａおよび第２の挟持面５３４ａの断面形状は、軸方向Ｘ１に凹む曲線状であってもよいし、軸方向Ｘ１に凹む三角形状であってもよい。第１の挟持面５３３ａの外周部は、一方の軸方向端面２３ａに線接触しており、第２の挟持面５３４ａの外周部は、他方の軸方向端面２３ａに線接触している。

図１４は、本発明の第６の実施形態に係るウォームホイール６１９の一部の断面図である。以下では、図１４を参照して、本発明の第６の実施形態に係るウォームホイール６１９について説明する。図１４において、前述の図１〜図１３に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
この第６の実施形態と前述の第２の実施形態との主要な相違点は、弾性片６２３の軸方向端面２３ａと一方の押さえ板２７とが非接触であることである。

具体的には、各弾性片６２３は、ボルト２９によって内側分割体２４に連結された第２の押さえ板２７と、内側分割体２４に設けられた端面２４ａとの間に配置されている。弾性片６２３と第２の押さえ板２７とは、軸方向Ｘ１に対向しており、弾性片６２３と端面２４ａとは、軸方向Ｘ１に対向している。一方の軸方向端面２３ａと第２の押さえ板２７は、軸方向Ｘ１に間隔を空けて対向しており、非接触である。同様に、他方の軸方向端面２３ａと端面２４ａは、軸方向Ｘ１に間隔を空けて対向しており、非接触である。

以上のように本実施形態では、弾性片６２３の軸方向端面２３ａと第２の押さえ板２７および内側分割体２４とが非接触であるから、内側分割体２４および外側分割体２５が周方向Ｚ１に相対回転しているときに内側分割体２４および外側分割体２５に加わる摩擦抵抗を低減することができる。そのため、内側分割体２４および外側分割体２５の相対回転角度によらずラトル音の発生を防止することができる。

この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、上述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、上述の実施形態では、操舵補助用の電動モータが減速機を介してステアリングシャフトに連結された、いわゆるコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明が適用された場合について説明したが、本発明は、他の形式の電動パワーステアリング装置に適用されてもよい。具体的には、たとえば、操舵補助用の電動モータが減速機を介してピニオン軸に連結された、いわゆるピニオンアシスト式の電動パワーステアリング装置に本発明が適用されてもよい。

また、上述の実施形態では、複数の規制部３２が内側分割体２４に設けられている場合について説明したが、図１５に示すウォームホイール７１９のように、各規制部７３２が外側分割体７２５に設けられていて、各規制部７３２の一部が、内側分割知７２４に設けられた対応する外向き対向凹部３０内に入り込んでいてもよい。また、図示はしないが、複数の規制部のうちの一部の規制部のみが外側分割体に設けられていてもよい。

また、上述の実施形態では、各規制部３２が、周方向Ｚ１に関して対応する外向き対向凹部３０と同位置に配置されている場合について説明したが、各規制部３２と対応する外向き対向凹部３０とは、周方向Ｚ１に関して異なる位置に配置されていてもよい。
また、上述の実施形態では、第１の押さえ板２６および内側分割体２４が単一の材料によって一体に形成されている場合について説明したが、図１６に示すウォームホイール８１９のように、第１の押さえ板８２６は、内側分割体８２４とは別の部材であり、ボルト８２９ａおよびナット８２９ｂによって第２の押さえ板２７と共に内側分割体８２４に連結されていてもよい。

また、上述の実施形態では、一対の押さえ板（第１の押さえ板２６および第２の押さえ板２７）が内側分割体２４に設けられている場合について説明したが、一対の押さえ板は、外側分割体２５に設けられていてもよい。また、一方の押さえ板が外側分割体２５に設けられ、他方の押さえ板が内側分割体２４に設けられていてもよい。
また、上述の実施形態では、ウォームホイール１９とステアリングシャフト３のロアシャフト３ｂとが互いに別の部材である場合について説明したが、ウォームホイール１９とロアシャフト３ｂの少なくとも一部とが単一の材料で一体に形成されていてもよい。

また、上述の実施形態では、ウォームホイール１９の歯部が合成樹脂部材２２によって形成されている場合について説明したが、合成樹脂部材２２が省略され、外側分割体２５の外周部によってウォームホイール１９の歯部が形成されていてもよい。
また、上述の実施形態では、大歯車がウォームホイールであり、小歯車がウォーム軸である場合について説明したが、大歯車および小歯車は、ウォームホイールおよびウォーム軸に限らず、平歯車や、はすば歯車などの他の形式の歯車であってもよい。

その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１・・・電動パワーステアリング装置、１７・・・減速機、１８・・・ウォーム軸（小歯車）、１９・・・ウォームホイール（大歯車）、２３・・・弾性片、２４・・・内側分割体（第１の分割体）、２５・・・外側分割体（第２の分割体）、２６・・・第１の押さえ板（押さえ板）、２７・・・第２の押さえ板（押さえ板）、２８・・・弾性部材、３０・・・外向き対向凹部（第１の対向凹部）、３１・・・内向き対向凹部（第２の対向凹部）、３２・・・規制部、２１９・・・ウォームホイール（大歯車）、２２３・・・弾性片、２２３ａ・・・軸方向端面、３１９・・・ウォームホイール（大歯車）、２２３・・・弾性片、３２３ａ・・・軸方向端面、４１９・・・ウォームホイール（大歯車）、４２７・・・第２の押さえ板（押さえ板）、４２４・・・内側分割体（第１の分割体）、４３３・・・第１の突起(突起)、５１９・・・ウォームホイール（大歯車）、５２４・・・内側分割体（第１の分割体）、５２７・・・第２の押さえ板（押さえ板）、５３３・・・第１の突起(突起)、６１９・・・ウォームホイール（大歯車）、６２３・・・弾性片、７１９・・・ウォームホイール（大歯車）、７２４・・・内側分割体（第１の分割体）、７２５・・・外側分割体（第２の分割体）、７３２・・・規制部、８１９・・・ウォームホイール（大歯車）、８２４・・・内側分割体（第１の分割体）、８２６・・・第１の押さえ板（押さえ板）、Ｘ１・・・軸方向、Ｙ１・・・径方向、Ｚ１・・・周方向

Claims (9)

1. 互いに噛み合う大歯車および小歯車からなる減速機を備え、
   上記大歯車は、上記大歯車の径方向に二分割された第１および第２の分割体と、上記第１および第２の分割体を連結する互いに独立した複数の弾性片と、上記第１および第２の分割体の何れか一方の分割体に設けられ、一対の弾性部材を介して他方の分割体を上記大歯車の軸方向に挟持する一対の押さえ板とを含み、
   上記各弾性片は、上記第１の分割体に設けられた第１の対向凹部および上記第２の分割体に設けられた第２の対向凹部に跨るように嵌合しており、
   上記各弾性片がそれぞれ嵌合する上記第１の対向凹部および上記第２の対向凹部は、上記径方向に対向しており、
   上記第１および第２の分割体は、上記複数の弾性片によって、上記大歯車の周方向および径方向に弾性的に連結されている、電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、上記各弾性片は、対応する上記第１の対向凹部および上記第２の対向凹部内で、上記大歯車の周方向および径方向に圧縮されている、電動パワーステアリング装置。
3. 請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置において、上記複数の弾性片は、上記第１および第２の分割体のうちの径方向外側に位置する分割体を小歯車側に弾性的に付勢している、電動パワーステアリング装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、上記第１および第２の分割体の何れか一方の分割体は、上記第１および第２の分割体の相対回転に伴って他方の分割体の上記対向凹部に係合することにより、両分割体の相対回転量を規制する規制部を含む、電動パワーステアリング装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、上記各弾性片は、円柱状であり、
   上記各第１および第２の対向凹部は、半円筒状である、電動パワーステアリング装置。
6. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、上記弾性片と一方の押さえ板とは、上記大歯車の軸方向に対向しており、上記弾性片は、上記一方の押さえ板に接触する凸状または凹状の軸方向端面を含む、電動パワーステアリング装置。
7. 請求項６に記載の電動パワーステアリング装置において、上記弾性片の軸方向端面は、上記一方の押さえ板に近づくほど細い円錐面である、電動パワーステアリング装置。
8. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、上記弾性片と一方の押さえ板とは、上記大歯車の軸方向に対向しており、当該押さえ板は、上記弾性片に接触する突起を含む、電動パワーステアリング装置。
9. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、上記弾性片と一方の押さえ板とは、上記大歯車の軸方向に対向しており、上記弾性片の軸方向端面と上記押さえ板とは非接触である、電動パワーステアリング装置。

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