JPWO2004091997A1 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

操舵補助用の電動モータ１によって回転され、両端部に軸部３ｂ，３ｃを有するウォーム３の軸長方向への移動を抑制する２つの皿ばね１２，１２と、皿ばね１２，１２の撓み量を制限する制限部１３，１３とを備えた電動パワーステアリング装置。ウォーム３の両端部の軸部３ｂ，３ｃの外周に沿う部分に制限部１３，１３を配置し、皿ばね１２，１２の内周部を扁平部１２ａ，１２ａとし、外周部をテーパ部１２ｂ，１２ｂとすることにより、扁平部１２ａ，１２ａに制限部１３，１３を当接させてテーパ部１２ｂ，１２ｂの撓み量を制限する。これにより、環状の弾性体である皿ばね１２の撓み量を制限するための制限部１３を小歯車であるウォーム３を大形化せずに済む。

Description

本発明は操舵補助力の発生源として電動モータを用いる電動パワーステアリング装置に関する。

車両用の電動パワーステアリング装置としては例えば、日本国特開２００２−２１９４３号公報に開示された構成が一般的である。この電動パワーステアリング装置は、操舵輪に繋がる入力軸及びこの入力軸にトーションバーを介して同軸的に繋がる出力軸の相対角変位量によって入力軸に加わる操舵トルクを検出し、検出したトルクに基づいて操舵補助用の電動モータを駆動するように構成されている。このような電動パワーステアリング装置では、電動モータの回転力を減速歯車機構を介して舵取機構に伝動することにより、操舵輪の回転に応じた舵取機構の動作が補助されるので、舵取りのための運転者の労力負担が軽減される。
減速歯車機構は、電動モータの駆動軸に連結される小歯車としてのウォームと、このウォームに噛合する大歯車としてのウォームホイールとを備えており、このウォームホイールが出力軸の途中に嵌合固定されている。
また、ウォームは歯部（歯車本体）の両端部からそれぞれ突出した軸部を有しており、各軸部がそれぞれ転がり軸受の内輪に回転自在に挿入されて支持されている。
ところで、以上のように構成された電動パワーステアリング装置のウォームは、両端部の軸部を支持する転がり軸受に対して軸長方向への移動ができないように従来は支持されている。このため、操舵輪が操舵中立位置から左又は右方向へ操舵されることにより、操舵開始の初期から電動モータが回転して操舵補助が行なわれるように構成されている場合、車両の高速走行時の例えば１度程度に小さい操舵角においても操舵補助が行なわれるため、操舵フィーリングの低下を来すことになる。このため、従来の電動パワーステアリング装置は一般には、操舵角が１度程度に小さい場合には電動モータは駆動されず、適度の操舵角を超えた場合にのみ電動モータが駆動されるように構成されている。
以上のように適度の操舵角を超えるまでの間は電動モータが駆動されないように構成された従来の電動パワーステアリング装置では、電動モータが駆動されない操舵領域、即ち、操舵中立位置の近傍領域での操舵時に、操舵輪の操舵力が入力軸、トーションバー、出力軸、ウォームホイール及びウォームを介して電動モータの駆動軸に伝動されて駆動軸が回転されることになる。この結果、電動モータが駆動軸を回転させるための負荷がウォーム、ウォームホイール、出力軸、トーションバー、及び入力軸を介して操舵輪に加わるため、操舵負荷が大きくなって操舵フィーリングの低下を来していた。
ところで、電動モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減する目的で例えば日本国特開平１１−４３０６２号公報に開示されているような技術が知られている。この電動パワーステアリング装置では、電動モータの駆動軸に連結されたウォームを、ウォームの軸長方向に離隔する２個の転がり軸受で軸長方向への移動を可能に支持する構成が採られている。但し、この従来の電動パワーステアリング装置では、２個の転がり軸受の内輪とウォームとの間に２個の皿ばねを設けることにより、各皿ばねの弾性復元力によりウォームの軸長方向の両方向への移動を抑制するようにしている。
このような従来の電動パワーステアリング装置では、電動モータが駆動されない操舵領域で操舵が行なわれた場合に、操舵輪の操舵力がウォームホイールからウォームに伝動された際に、ウォームに加わる軸長方向への分力によってウォームが皿ばねの弾性復元力に打ち勝って軸長方向へ移動するので、ウォームの回転角が小さくなり、ウォームから電動モータの駆動軸への伝動が緩和される。
しかしながら、上述の日本国特開平１１−４３０６２号公報に開示されているような電動パワーステアリング装置の構成では、電動モータが駆動されない操舵領域でウォームに加わる軸長方向への力が比較的大きい場合に皿ばねに加わる力が皿ばねの撓み限界を超える可能性がある。従って、そのような場合には、皿ばねが塑性変形して機能しなくなったり、または耐久性が低下する誘因ともなりかねない。
このような皿ばねの塑性変形の防止、又は耐久性の低下を防ぐためには、転がり軸受の内輪とウォームとの間に、皿ばねの撓み量を制限する制限部材を設けることが考えられる。そのような制限部材を設けることにより、皿ばねが撓み限界を超えるまでに制限部材が内輪又はウォームに当接してそれ以上の皿ばねの撓みを阻止することにより皿ばねの撓み量を制限することが可能になる。
ところが、皿ばねは可撓性を有するようにするために、内縁から外縁にかけて全体がテーパ状の形状に形成されている。このため、上述のような制限部材を設ける場合、制限部材は皿ばねの内縁よりも内側又は外縁よりも外側に配置されることになる。制限部材が皿ばねの内縁よりも内側に配置される場合には、制限部材が皿ばねの内縁の内側を挿通するように皿ばねを大径にする必要があり、また制限部材皿ばねの外縁よりも外側に配置される場合には、制限部材の分だけウォームの径、またはウォームが収納されているハウジングのサイズを大型化する必要がある。従って、皿ばねの制限部材を有しない場合に比して、制限部材を有する場合はウォーム部分のサイズが大きくならざるを得ない。
また、上述した日本国特開平１１−４３０６２号公報には、ウォームを支持する転がり軸受の内輪の内周側及び外輪の外周側にＯリングを設ける構成が開示されている。このような構成により、ウォーム及びウォームホイールの噛合部に加わる噛合反力によりＯリングが撓むことを利用して、噛合部での歯打音を低減することができる。しかしながら、このような構成では、ウォーム及びウォームホイールの歯の摩耗に伴なって噛合部のバックラッシュ量が増加するという問題が生じる。
また、前述したように、皿ばねは内縁から外縁にかけてテーパ状の形状に形成されているため、テーパの向きを逆にして組み込まれた場合、皿ばねの機能が低下するか、または全く機能しなくなるので、組み込みをし直す必要が生じる。
更に、皿ばねは内縁と外縁との間の寸法差が比較的大きいため、これによってもウォーム部分のサイズが大きくならざるを得ないという問題があった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、環状の弾性体の撓み量を制限するための制限部を小歯車部分のサイズを大形化することなしに備えることができる電動パワーステアリング装置を提供することを主たる目的とする。
また本発明は上述の目的に加えて、操舵補助用のモータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減するための弾性体の耐久性を高めることができると共に、歯の摩耗量が増大した場合においても噛合部のバックラッシュ量を低減することが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。
更に本発明は上述の目的に加えて、操舵補助用のモータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減するための弾性体の塑性変形を防止し、耐久性を高めることができると共に、この弾性体の組み込みをし直す必要を無くすことが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。
また更に本発明は上述の目的に加えて、操舵補助用のモータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減するための弾性体の耐久性を高めることができると共に、この弾性体の組み込みをし直す必要をなくすことができ、また、小歯車部分のサイズを大形化することなしに弾性体を備えることが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。
また、本発明は、部品点数を増やすことなく弾性体の耐久性を高めることが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。
本発明に係る電動パワーステアリング装置の第１の発明は、電動モータによって回転され、歯部が形成された歯車本体及び該歯車本体の両端部それぞれから突出して形成されていて前記歯車本体よりも小径の軸部を有する小歯車と、前記小歯車の両軸部を前記小歯車の軸長方向への移動を可能にそれぞれ支持する軸受と、前記小歯車の両軸部にそれぞれ外嵌され、前記小歯車の軸端部側への軸長方向に沿う移動をそれぞれ抑制する二つの環状の弾性体と、前記小歯車の歯車本体の歯部に噛合すると共に舵取手段に繋がる大歯車とを備え、前記電動モータの回転によって操舵補助するように構成された電動パワーステアリング装置において、前記歯車本体の両端部それぞれの前記軸部の外周に沿う部分に、前記弾性体の撓み量を制限する制限部をそれぞれ備えたことを特徴とする。
このような本発明に係る電動パワーステアリング装置の第１の発明では、環状の弾性体の撓み量を制限するための制限部が、歯車本体の両端部それぞれの前記軸部の外周に沿う部分にそれぞれ、小歯車部分のサイズを大形化することなしに備えることができる。
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の第２の発明は第１の発明において、前記環状の弾性体は、内周側に形成された扁平部と、前記扁平部と繋がっていて外周側に形成されたテーパ部とを有することを特徴とする。
このような本発明に係る電動パワーステアリング装置の第２の発明では、小歯車に加わる軸長方向への力によって環状の弾性体が撓んだ場合に、環状の弾性体の撓み量を制限部により制限することができるため、環状の弾性体の塑性変形防止、又は耐久性を改善することができる。しかも、環状の弾性体の内周部が扁平部であり、この扁平部に制限部を当接させてテーパ部の撓み量を制限することができるため、小歯車部分のサイズを大形化することなしに前記制限部を備えることができる。
本発明に係る電動パワーステアリング装置の第３の発明は第２の発明において、前記軸受は転がり軸受であり、前記環状の弾性体は、先端部に前記扁平部を有すると共に前記テーパ部から内周側へ突出する複数の可撓片が形成された皿ばねであり、前記転がり軸受の内輪と前記小歯車の歯車本体の端部との間に前記制限部が配置されており、前記扁平部の突出側の面に前記転がり軸受の内輪が当接し、前記突出側の面の裏面に前記制限部が当接するように構成されていることを特徴とする。
このような本発明に係る電動パワーステアリング装置の第３の発明では、環状の弾性体の扁平部を内輪に対する座とすることができ、この扁平部を内輪の一側面に面接触させることができるため、皿ばねの可撓片部分を支持するための支持部材を用いることなく皿ばねの安定性を高めることができる。従って、皿ばねを有するにも拘わらず部品点数が削減され、支持部材を用いる場合に比してコストを低減できる。
しかも、小歯車に加わる振動等により皿ばねが周方向へ回動した場合においても、環状の弾性体の扁平部に制限部を当接させることができるため、皿ばねの周方向位置を決める位置決め手段が不要であり。従って、位置決め手段を設ける場合に比して、加工工数及び組立て工数が削減され、コストを更に低減できる。
本発明に係る電動パワーステアリング装置の第４の発明は第１の発明において、前記軸受は、前記小歯車の回転中心と大歯車の回転中心との間の距離が長短となる方向へ移動可能に構成されており、前記軸受を前記小歯車の回転中心と大歯車の回転中心との間の距離が短くなる方向へ付勢する付勢手段を備えていることを特徴とする。
このような本発明に係る電動パワーステアリング装置の第４の発明では、操舵中立位置から左右いずれかの方向への操舵時に、小歯車に加わる軸長方向への力によって弾性体が撓むことになる。この結果、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができ、操舵フィーリングが改善される。また、小歯車に加わる軸長方向への力によって弾性体が撓む場合に、この弾性体の撓み量を制限部に、より制限することができるため、弾性体の耐久性が改善される。
しかも、小歯車は軸受を介して大歯車との間の回転中心間距離が短くなる方向へ付勢されているため、噛合部に加わる噛合反力による歯打音を低減できると共に、小歯車及び大歯車の歯が摩耗した場合においても、噛合部のバックラッシュ量が低減される。
本発明に係る電動パワーステアリング装置の第５の発明は第４の発明において、前記軸受は転がり軸受であり、前記環状の弾性体は、前記転がり軸受の内輪と前記小歯車の歯車本体の端部との間に介装された皿ばねであることを特徴とする。
このような本発明に係る電動パワーステアリング装置の第５の発明では、歯車本体の両端の段部を弾性体の受座とすることができるため、弾性体の支持構造を簡単にでき、加工性及び組み立ての作業性が向上する。
本発明に係る電動パワーステアリング装置の第６の発明は第１の発明において、前記軸受は転がり軸受であり、前記環状の弾性体は前記転がり軸受の内輪に取り付けられていることを特徴とする。
このような本発明に係る電動パワーステアリング装置の第５の発明では、操舵中立位置から左右いずれかの方向への操舵時に、小歯車に加わる軸長方向への力によって弾性体が撓むことになる。この結果、モータが駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減することができ、操舵フィーリングが改善される。また、小歯車に加わる軸長方向への力によって弾性体が撓んだ場合に、この弾性体の撓み量を制限部により制限することができるため、弾性体の耐久性が改善される。
しかも、弾性体は転がり軸受の内輪に組み込まれており、弾性体を単独で組み込む必要がない。従って、弾性体の組み込みミスが生じる可能性がなく、弾性体の組み込みをし直す必要がなくなると共に、組み立ての作業性が向上する。
本発明に係る電動パワーステアリング装置の第７の発明は第６の発明において、前記転がり軸受の内輪は、軌道溝と前記小歯車の歯車本体側の側面との間の外周面に環状溝が形成されており、前記環状の弾性体は、内周部が前記転がり軸受の内輪の外周面に形成された環状溝に嵌合するように形成された皿ばねであることを特徴とする。
このような本発明に係る電動パワーステアリング装置の第７の発明では、皿ばねの嵌合内周部を環状溝に外嵌することにより皿ばねを転がり軸受に組み込んでおくことができるため、皿ばねの取着を簡易にできる。しかも、転がり軸受の内輪と外輪との間の空間が皿ばねの撓み域になるため、皿ばねの最大撓み量を抑制することなしに小歯車部分の軸長方向長さを短くすることができる。
本発明に係る電動パワーステアリング装置の第８の発明は第１の発明において、前記環状の弾性体は、外周部が前記小歯車の端部に形成された円筒状の凹部の内周面に形成された環状溝に嵌合するように形成された皿ばねであることを特徴とする。
このような本発明に係る電動パワーステアリング装置の第８の発明では、環状の弾性体は小歯車の段部に組み込まれており、弾性体を単独で組み込む必要がない。このため、弾性体の組込みの間違いが生じる可能性がなく、弾性体の組み込みをし直す必要をなくすことができると共に、組み立ての作業性が向上する。
本発明に係る電動パワーステアリング装置の第９の発明は第１の発明において、前記環状の弾性体は、前記転がり軸受の内輪と前記小歯車の歯車本体の端部との間に配置されており、前記小歯車の軸部に外嵌された筒状の弾性体であり、前記制限部は、前記小歯車の端部の前記筒状の弾性体の内側の部分に備えられていることを特徴とする。
このような本発明に係る電動パワーステアリング装置の第９の発明では、小歯車に加わる軸長方向への力によって筒状弾性体が撓んだ場合に、この筒状弾性体の撓み量を制限部により制限することができるため、各筒状弾性体の塑性変形が防止され、耐久性が改善される。
しかも、筒状弾性体は全体が筒状であるので、皿ばねとは異なって組込み間違いが生じる可能性はないため、筒状弾性体の組み込みをし直す必要は無くなる。また筒状弾性体は皿ばねに比して内径及び外径の寸法差が小さい。従って、皿ばねには必要なばね受け部材が不要になるので、部品点数を削減できると共に、小歯車部分のサイズを大形化することなしに筒状弾性体を組み込める。
本発明に係る電動パワーステアリング装置の第１０の発明は第９の発明において、前記筒状の弾性体はコイルばねであり、前記制限部は前記小歯車の端部に一体的に設けられた凸状部材であることを特徴とする。
このような本発明に係る電動パワーステアリング装置の第１０の発明では、筒状弾性体の撓み域での弾性復元力が安定するので、操舵フィーリングがより一層良好になる。しかも、小歯車の軸部と一体的に設けられた凸部を制限部としているため、部品点数が増加することなしに制限部を備えることができ、組立ての作業性が向上され、制限部を備えるにも拘わらずコストが低減される。

第１図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
第２図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成を示す模式的断面図である。
第３図は実施の形態１の環状の弾性体である皿ばねの構成を示す模式的斜視図である。
第４図は実施の形態１の制限部が環状の弾性体である皿ばねの撓み量を制限する状態を示す模式的断面図である。
第５図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態２の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
第６図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態３の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
第７図は第６図のＶＩＩ−ＶＩＩ線の模式的拡大断面図である。
第８図は実施の形態３の弾性体である皿ばねの構成を示す模式的拡大斜視図である。
第９図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態４の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
第１０図は実施の形態４の弾性体である皿ばねの構成を示す模式的拡大斜視図である。
第１１図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態５の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図、
第１２図は実施の形態５のウォームの一方の軸部側の部分の模式的拡大図である。
第１３図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態６の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
第１４図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態７の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
第１５図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態８の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。

以下本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。
（実施の形態１）
第１図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態１の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図、第２図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成を示す模式的断面図である。
電動パワーステアリング装置は、操舵補助用の電動モータ１と、減速歯車機構Ａと、この減速歯車機構Ａを収容して支持する支持部材としてのハウジング５と、減速歯車機構Ａに繋がる舵取手段６とを備えている。減速歯車機構Ａは、電動モータ１の出力軸１ａに雄形継手部２１及び雌形継手部２２を有する軸継手２を介して連結されている小歯車としてのウォーム３と、このウォーム３に噛合する大歯車としてのウォームホイール４とを有する。
舵取手段６は、一端部が舵取りのための操舵輪Ｂに繋がっていて他端部に筒部６１ａを有する第１の操舵軸６１と、筒部６１ａ内に挿入されてその一端部が第１の操舵軸６１の筒部６１ａに連結されていて操舵輪Ｂに加わる操舵トルクの作用によって捩れるトーションバー６２と、他端部がトーションバー６２の他端部に連結されていて減速歯車機構Ａに繋がる第２の操舵軸６３とを備えている。そして、第２の操舵軸６３がユニバーサルジョイントを介して例えばラック・アンド・ピニオン式の舵取機構（不図示）に繋がっている。
ハウジング５は第１収容部５ａと第２収容部５ｂとで構成されている。第１収容部５ａは、複数条の歯からなる歯部を有する歯車本体３ａの両端部に歯車本体３ａよりも小径の軸部３ｂ，３ｃとを有するウォーム３を収容すると共に、このウォーム３の軸部３ｂ，３ｃを転がり軸受７，８を介して回転自在に支持している。また第２収容部５ｂは、ウォームホイール４を収容すると共に、このウォームホイール４を第２の操舵軸６３に固定し、この第２の操舵軸６３に嵌合された２つの転がり軸受９，１０を介して支持している。
第１収容部５ａはウォーム３の軸長方向に長い形状に構成されており、その長手方向の一端部には転がり軸受７を内嵌支持する支持孔５１及びこの支持孔５１に連なるねじ孔５２及びモータ取付部５３が設けられている。ねじ孔５２には、転がり軸受７を固定するためのねじ環１１が螺着されている。また、モータ取付部５３には電動モータ１が取付けられている。第１収容部５ａの他端部には転がり軸受８を内嵌支持する支持孔５４が設けられている。
減速歯車機構Ａのウォーム３の複数条の歯からなる歯部を有する歯車本体３ａの一端部に設けられた軸部３ｂは転がり軸受７の内輪７ａに軸長方向への移動を可能に内嵌されており、転がり軸受７を介してハウジング５に回転自在に支持されている。一方、歯車本体３ａの他端部に設けられた軸部３ｃは転がり軸受８の内輪８ａに軸長方向への移動を可能に内嵌されており、転がり軸受８を介してハウジング５に回転自在に支持されている。ウォームホイール４は第２の操舵軸６３の途中に嵌合固定されている。
このように転がり軸受７，８により軸長方向への移動を可能に支持されたウォーム３の一端部側では歯車本体３ａと転がり軸受７の内輪７ａとの間に、また他端部側では歯車本体３ａと転がり軸受８の内輪８ａとの間にそれぞれ、ウォーム３の軸長方向への移動を抑制する環状の弾性体としての皿ばね１２，１２と、これらの皿ばね１２，１２の撓み量を制限するための環状の制限部１３，１３と、これらの制限部１３，１３と一体的であり、皿ばね１２，１２の外周部に当接するばね受部１４，１４とが設けられている。
第３図は実施の形態１の環状の弾性体である皿ばね１２の構成を示す模式的斜視図である。
皿ばね１２は内周部を中心軸線と直交的な平面を有する非可撓性の扁平部１２ａ，１２ａ．．．とし、外周部を中心軸線に対して傾斜する可撓性のテーパ部１２ｂ，１２ｂ．．．として形成されている。なお、各扁平部１２ａ，１２ａ．．．の先端部よりも中心軸側の部分はウォーム３の軸部３ｂ、３ｃが挿通可能な大きさに開口されている。また、皿ばね１２はテーパ部１２ｂ，１２ｂ．．．から扁平部１２ａ，１２ａ．．．にかけて複数の可撓片１２ｃ，１２ｃ．．．を有しており、この可撓片１２ｃ，１２ｃ．．．の内周側に連続して扁平部１２ａ，１２ａ．．．が設けられている。
そして、ウォーム３の軸部３ｂ、３ｃの転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａそれぞれと制限部１３，１３それぞれとの間に皿ばね２１、１２がその中央部の開口をウォーム３の軸部３ｂ、３ｃに挿通される状態で、且つ扁平部１２ａ，１２ａ．．．の突出側の面が転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａの一側面（ウォーム３の歯車本体３ａ側の面）に接触し、テーパ部１２ｂ，１２ｂ．．．の外周縁がばね受部１４，１４に接触するように取り付けられる。これにより、皿ばね１２，２１は転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａをウォーム３の歯車本体３ａとは逆側へそれぞれ押圧するので、内輪７ａと８ａとの間の隙間及び外輪７ｂと８ｂとの間の隙間、即ち、転がり軸受７と８との間のアキシアル隙間を無くすと共に、ウォーム３の内輪７ａ，８ａに対する軸長方向の一方及び他方への移動を抑制する。
制限部１３，１３はウォーム３の軸部３ｂ，３ｃに外嵌される環状の部材である。両制限部１３，１３は、一端面が歯車本体３ａの端面に接触しており、皿ばね１２，１２が撓んだ場合に、扁平部１２ａ，１２ａの他面に接触することにより、皿ばね１２，１２の撓み量を制限する。
ばね受部１４，１４は制限部１３，１３の一端部と一体に形成された円板状になっている。
電動モータ１の出力軸１ａとウォーム３の軸部３ｂとはセレーションを有する雄形継手部２１及び雌形継手部２２を介して軸長方向への相対移動を可能に結合されている。雄形継手部２１は軸部３ｂの周面にセレーションを設けることにより構成されており、また、雌形継手部２２は出力軸１ａに嵌合固定された筒部材の内側にセレーションを設けることにより構成されており、雄形継手部２１及び雌形継手部２２がセレーション嵌合されている。
なお、ハウジング５内には、トーションバー６２の捩れに応じた第１の操舵軸６１及び第２の操舵軸６３の相対回転変位量によって操舵輪Ｂに加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ１５が内装されており、このトルクセンサ１５が検出したトルク値等に基づいて電動モータ１が駆動制御されるように構成されている。
以上のように構成された本発明の電動パワーステアリング装置の実施の形態１は、ウォーム３の一端部側の軸部３ｂが電動モータ１の出力軸１ａに軸継手２を介して連動連結されており、この軸部３ｂを転がり軸受７により回転及び軸長方向への移動を可能に支持し、また、他端部側の軸部３ｃを転がり軸受８により回転及び軸長方向への移動を可能に支持している。更に、ウォーム３の歯車本体３ａと転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａとの間にそれぞれ、皿ばね１２，１２と、ばね受部１４，１４を有する制限部１３，１３とが設けられている。そして、皿ばね１２，１２がウォーム３の軸長方向への移動を抑制するように作用する。
このため、電動モータ１が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１度程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、操舵輪Ｂの操舵力が第１の操舵軸６１、トーションバー６２、第２の操舵軸６３及びウォームホイール４を介してウォーム３に伝動された際に、ウォーム３に加わる軸長方向への分力によってウォーム３は一方、又は他方の皿ばね１２のテーパ部１２ｂを撓ませつつ軸長方向のいずれかの方向へ移動する。これにより、ウォーム３の回転角が小さくなるので、ウォーム３から電動モータ１の出力軸１ａへの伝動を緩和することができ、電動モータ１が駆動されない操舵領域での操舵負荷が低減され、操舵フィーリングが良好になる。
第４図は実施の形態１の制限部１３が環状の弾性体である皿ばね１２の撓み量を制限する状態を示す模式的断面図である。なお、第４図にはウォーム３の軸部３ｃ側の状態が例示されている。
ウォーム３の軸部３ｃ側へ加わる軸長方向への力が比較的大きい場合、皿ばね１２の各テーパ部１２ｂの撓み量が大きくなり、皿ばね１２は全体として通常の形状に比してより扁平な形状になるが、この皿ばね１２の各テーパ部１２ｂの撓み量を制限部１３により制限することができる。例えば、ウォーム３が軸部３ｃ側へ軸長方向に移動する場合、ウォーム３の移動力が歯車本体３ａの端面から軸部３ｃ側に設けられたばね受部１４を経て皿ばね１２に伝動されて各テーパ部１２ｂが撓んで皿ばね１２が扁平化する。このような各テーパ部１２ｂの撓み量の増加により制限部１３が皿ばね１２の扁平部１２ａ、１２ａ．．．の凹部側の面に当接するので、それ以上のウォーム３の軸部３ｃ側への移動が制限される。この結果、皿ばね１２の各テーパ部１２ｂの撓み量も制限されることになるので、皿ばね１２の塑性変形が防止され、耐久性も向上する。
しかも、皿ばね１２，１２は内周部を扁平部１２ａ，１２ａ．．．とし、この扁平部１２ａ，１２ａ．．．に制限部１３，１３を当接させてテーパ部１２ｂ，１２ｂ．．．の撓み量を制限するようにしてあるため、ウォーム３部分のサイズを大形化することなしに皿ばね１２，１２の内縁及び外縁間の空間に制限部１３，１３を配置することができる。また、ウォーム３に加わる振動等により皿ばね１２，１２が周方向へ回動した場合においても、皿ばね１２，１２の周方向位置を決める位置決め手段は必要ではないので、そのような位置決め手段を設ける場合に比して加工工数及び組立て工数を削減できる。
つまり、皿ばね１２，１２の内縁及び外縁間の空間に制限部１３，１３を配置する場合、隣接する各可撓片１２ｃ，１２ｃ間の凹所１２ｄ，１２ｄと向き合うように複数の制限部を設け、皿ばね１２，１２が撓んだ場合に凹所１２ｄ，１２ｄに制限部が挿入して内輪７ａ，８ａの一側面に当接する構成をとることも可能である。しかしそのような構成を採る場合には、軸部３ｂ，３ｃに外嵌されている皿ばね１２，１２はウォーム３に加わる振動等により周方向へ回動した場合には凹所１２ｄ，１２ｄ及び制限部１３，１３の周方向位置がずれることになるため、皿ばね１２，１２の回動を防ぐ位置決め手段を設ける必要がある。これに対して上述した実施の形態１の構成では皿ばね１２，１２の回動を防ぐ位置決め手段を設ける必要がない。
また上述の実施の形態１では、皿ばね１２，１２の可撓片１２ｃ，１２ｃ．．．の先端部に形成されている扁平部１２ａ，１２ａ．．．を内輪７ａ，８ａに対する座とし、この扁平部１２ａ，１２ａ．．．を内輪７ａ，８ａの一側面に面接触させる構成を採っている。このため、皿ばね１２，１２の可撓片１２ｃ，１２ｃ．．．の部分を支持するための支持部材を用いることなしに皿ばね１２，１２の安定性を高めることができるので、皿ばね１２，１２が備えられているにも拘わらず部品点数を削減でき、上述のような支持部材を用いる場合に比して電動パワーステアリング装置のコストを低減できる。
なお、以上に説明した実施の形態１では、制限部１３，１３をウォーム３とは別部品として設けル構成を採っているが、制限部１３，１３をウォーム３の軸部３ｂ，３ｃと一体に、換言すれば制限部１３が一体的に形成された状態になるように軸部３ｂ，３ｃそれぞれを加工してもよい。また、制限部１３，１３とばね受部１４，１４とを一体化した構成を採っているが、ばね受部１４，１４を例えばウォーム３の歯車本体３ａに一体的に形成された状態となるようにウォーム３を加工してもよい。また、皿ばね１２，１２の扁平部１２ａ，１２ａ．．．を転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａの一側面に接触させる構成としたが、皿ばね１２，１２の向きを逆にして扁平部１２ａ，１２ａ．．．をウォーム３の歯車本体３ａの端面に接触させ、皿ばね１２，１２と内輪７ａ，８ａとの間に制限部１３，１３及びばね受部１４，１４を設ける構成としてもよい。また、皿ばね１２，１２は扁平部１２ａ，１２ａ．．．側に可撓片１２ｃ，１２ｃを有する構成であるが、テーパ部１２ｂ，１２ｂ．．．側に可撓片１２ｃ，１２ｃを有する構成であってもよい。また、皿ばね１２，１２は凹所１２ｄ，１２ｄがない構造であってもよい。
（実施の形態２）
第５図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態２の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
本発明の電動パワーステアリング装置の実施の形態２は、皿ばね１２，１２は使用せず、ウォーム３の軸長方向への移動を抑制できると共にウォーム３をウォームホイール４に向けて押付けることができる弾性環状体１６，１６を設ける構成を採っている。なお、ウォーム３は、弾性環状体１６，１６及び転がり軸受７，８を介してハウジング５に回転自在に支持されている。
弾性環状体１６，１６は、転がり軸受７，８の外輪７ｂ，８ｂにそれぞれ外嵌されており、ウォーム３をウォームホイール４に向けて押付ける第１環部１６ａ，１６ａ及びこれらの第１環部１６ａ，１６ａの一端部から径方向内側へ突設され、外輪７ｂ，８ｂの側面に接触してウォーム３の軸長方向への移動を抑制する第２環部１６ｂ，１６ｂを有する断面略Ｌ字形に構成されている。更に、弾性環状体１６，１６は、ゴム製の弾性部材１６ｃ，１６ｃと、これらの弾性部材１６ｃ，１６ｃの内側及び外側にそれぞれ積層された断面略Ｌ字形の補強部材１６ｄ，１６ｄ、１６ｅ，１６ｅとをそなえている。そして、内側の補強部材１６ｄ，１６ｄが転がり軸受７，８の外輪７ｂ，８ｂにそれぞれ圧入され、外側の補強部材１６ｅ，１６ｅが支持孔５１，５４にそれぞれ圧入されている。なお、補強部材１６ｄ，１６ｄ、１６ｅ，１６ｅは、金属又は樹脂製であり、加硫接着等によって弾性部材１６ｃ，１６ｃに結合されている。
第１環部１６ａ，１６ａによるウォーム３のウォームホイール４方向への押付けは、例えば支持孔５１，５４の中心及び転がり軸受９，１０を嵌合支持する支持孔７５，７６の中心間距離Ｌを、ウォーム３のピッチ円直径φｄの半分であるφｄ／２と、ウォームホイール４のピッチ円直径φＤの半分であるφＤ／２とを加算した寸法よりも小さくなるように設定することにより可能である。このような設定により、ウォーム３の軸部３ｂ，３ｃを転がり軸受７，８で支持した場合に第１環部１６ａ，１６ａが撓み、この第１環部１６ａ，１６ａの弾性復元力によりウォーム３がウォームホイール４に向けて押付けられるので、噛合部に予圧が与えられる。
第５図に示した実施の形態２では、第１環部１６ａ，１６ａの弾性復元力がウォーム３に加わり、ウォーム３をウォームホイール４との噛合部に押付けることになるので、噛合部のバックラッシュ量を少なくすることができる。また、ウォーム３との噛合音を低減することを目的としてウォームホイール４の少なくとも歯車本体が合成樹脂で形成されている構成においては、湿気によりウォームホイール４の歯車本体が膨潤し、この膨潤した歯車本体がウォーム３に押付けられる場合においても第１環部１６ａ，１６ａが撓むため、噛合部に加わる回転トルクを低減できる。
また、電動モータ１が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１度程度に小さい操舵領域で操舵される場合に、ウォーム３が軸長方向のいずれかの方向へ移動する際に、弾性環状体１６の第２環部１６ｂが撓んでウォーム３の回転角が小さくなる。これにより、ウォーム３から電動モータ１の出力軸１ａへの伝動を緩和することができるので、電動モータ１が駆動されない操舵領域での操舵負荷が低減され、操舵フィーリングが良好になる。
このように実施の形態２では、ウォーム３を支持する弾性環状体１６，１６によって噛合部のバックラッシュによる歯打音を低減でき、回転トルクの低減及び電動モータ１が駆動されない操舵領域での操舵フィーリングの向上を達成することができる。
なお、以上に説明した実施の形態１、２の減速歯車機構Ａは、小歯車であるウォーム３及び大歯車であるウォームホイール４を備えたウォーム歯車である他、小歯車であるハイポイドピニオン及び大歯車であるハイポイドホイールを備えたハイポイド歯車であってもよい。更に、小歯車、大歯車ははすば歯車であってもよく、はすば歯車の一部とウォーム歯車の一部とを合成した歯車であってもよい。
また、皿ばね１２の各可撓片１２ｃは周方向に４等配したものを例示したが、複数等配であればその数を種々変更することも可能である。
（実施の形態３）
次に本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態３について説明する。第６図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態３の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図、第７図は第６図のＶＩＩ−ＶＩＩ線の模式的拡大断面図である。
本発明の電動パワーステアリング装置の実施の形態３では、転がり軸受８を支持するためにハウジング５の第１収容部５ａの他端部に設けられている支持孔５４が、ウォーム３とウォームホイール４との回転中心間の距離Ｈが長短となる方向へ偏心した長円形に構成されている。これにより、転がり軸受８をウォーム３とウォームホイール４との回転中心間距離Ｈが長短となる方向へ移動させることができるようにしてある。支持孔５４と転がり軸受８の外輪８ｂとの間のウォームホイール４とは逆側の位置には転がり軸受８をウォーム３とウォームホイール４との回転中心間距離Ｈが短くなる方向へ付勢するための付勢手段としての湾曲した板ばね１２０が介装されている。
この板ばね１２０は転がり軸受８の外周面に沿って円弧状に湾曲しており、幅方向の一方の縁から他方の縁に向けて転がり軸受８の外周面に対して傾斜した形状に形成することにより、支持孔５４と外輪８ｂとの間での撓みを可能にしてある。この板ばね１２０の弾性復元力により、転がり軸受８を介してウォーム３を、ウォーム３とウォームホイール４との回転中心間距離Ｈが短くなる方向へ付勢している。
減速歯車機構Ａのウォーム３は複数条の歯を有する歯車本体３ａと、この歯車本体３ａの両端部に径方向の段部３ｄ，３ｄを介して連なり、歯車本体３ａよりも小径の軸部３ｂ，３ｃとを有する。一方の軸部３ｂは転がり軸受７の内輪７ａに軸長方向への移動を可能に内嵌され、転がり軸受７を介してハウジング５に回転自在に支持されている。他方の軸部３ｃは転がり軸受８の内輪８ａに軸長方向への移動を可能に内嵌され、転がり軸受８を介してハウジング５に回転自在に支持されている。ウォームホイール４は第２の操舵軸６３の途中に嵌合固定されている。
このように転がり軸受７，８により軸長方向への移動を可能に支持されたウォーム３の段部３ｄ，３ｄと内輪７ａ，８ａとの間にはそれぞれ、ウォーム３の軸長方向への移動を抑制する弾性体としての皿ばね１２１，１２１と、皿ばね１２１，１２１の撓み量を制限する制限部としての凸部１３１，１３１とが設けられている。
第８図は実施の形態３の弾性体である皿ばね１２１の構成を示す模式的拡大斜視図である。
皿ばね１２１は内縁から外縁にかけて中心軸線に対して傾斜する可撓のテーパ状に形成されており、径方向の途中から内縁にかけて複数の可撓片１２１ａ，１２１ａ．．．が等配に設けられている。なお、各可撓片１２１ａ，１２１ａ．．．の先端部よりも中心軸側の部分はウォーム３の軸部３ｂ、３ｃが挿通可能な大きさに開口されている。そして、内縁部が内輪７ａ，８ａにそれぞれ接触し、外縁部がウォーム３の軸部３ｂ，３ｃの段部３ｄ，３ｄにそれぞれ接触するように取り付けられる。これにより、皿ばね１２１，１２１は転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａをウォーム３の歯車本体３ａとは逆側へそれぞれ押圧するので、内輪７ａと８ａとの間の隙間及び外輪７ｂと８ｂとの間の隙間、即ち、転がり軸受７と８との間のアキシアル隙間を無くすと共に、ウォーム３の内輪７ａ，８ａに対する軸長方向の一方及び他方への移動を抑制する。
凸部１３１，１３１は軸部３ｂ，３ｃの段部３ｄ，３ｄ側の皿ばね１２１，１２１の内側の部分にウォーム３と一体に周方向複数箇所に突設されている。また、凸部１３１，１３１は軸部３ｂ，３ｃの外周よりも外側に位置しており、ウォーム３の軸長方向への移動により一方の軸部３ｂ側の凸部１３１が転がり軸受７の内輪７ａの歯車本体３ａ側の側面に当接することにより、又は他方の軸部３ｃ側の凸部１３１が転がり軸受８の内輪８ａの歯車本体３ａ側の側面に当接することにより、それぞれ皿ばね１２１，１２１の撓み量を制限する。
以上のように構成された本発明の電動パワーステアリング装置の実施の形態３は、ウォーム３の一端部側の軸部３ｂが電動モータ１の出力軸１ａに軸継手２を介して連動連結されており、この軸部３ｂを転がり軸受７により回転及び軸長方向への移動を可能に支持し、また、他端部の軸部３ｃを転がり軸受８により回転及び軸長方向への移動を可能に支持している。更に、転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａそれぞれとウォーム３の段部３ｄ，３ｄそれぞれとの間に皿ばね１２１，１２１が設けられている。そして、皿ばね１２１，１２１がウォーム３の軸長方向への移動を抑制するように作用する。
このため、電動モータ１が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１度程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、操舵輪Ｂの操舵力が第１の操舵軸６１、トーションバー６２、第２の操舵軸６３及びウォームホイール４を介してウォーム３に伝動された際に、ウォーム３に加わる軸長方向への分力によってウォーム３は一方の皿ばね１２１の可撓片１２１ａを撓ませつつ軸長方向の一方へ、又は他方の皿ばね１２１の可撓片１２１ａを撓ませつつ軸長方向の他方へ移動する。これにより、ウォーム３の回転角が小さくなるので、ウォーム３から電動モータ１の出力軸１ａへの伝動を緩和することができ、電動モータ１が駆動されない操舵領域での操舵負荷が低減され、操舵フィーリングが良好になる。
また、ウォーム３に加わる軸長方向への力が比較的大きい場合には一方の皿ばね１２１の可撓片１２１ａの撓み量が大きくなるが、この皿ばね１２１の可撓片１２１ａの撓み量を凸部１３１により制限することができる。例えば、ウォーム３が軸長方向の一方へ移動する場合、ウォーム３の移動力が段部３ｄから皿ばね１２１に伝動され、この皿ばね１２１の可撓片１２１ａが撓んで皿ばね１２１全体が扁平化する。このような可撓片１２１ａの撓み量の増加により凸部１３１が内輪７ａ又は８ａの一側面（ウォーム３の歯車本体３ａ側の側面）に当接するので、ウォーム３の移動を制限することができる。この結果、皿ばね１２１，１２１の撓み量も制限されるので、皿ばね１２１，１２１の塑性変形が防止され、耐久性も向上する。
しかも、ウォーム３の歯車本体３ａの両端部に設けられた段部３ｄ，３ｄが皿ばね１２１，１２１の受座として機能するため、皿ばね１２１，１２１の支持構造が簡略化され、加工性及び組込作業性が向上する。
また、凸部１３１，１３１は軸部３ｂ，３ｃと一体的に形成されているため、部品点数を増加することなく制限部を備えることができ、組立て作業性が向上し、制限部を備えるにも拘わらず、コストが低減される。
また、ハウジング５の第１収容部５ａに組込まれたウォーム３の軸部３ｃを支持する転がり軸受８は、板ばね１２０によりウォーム３とウォームホイール４との回転中心間距離Ｈが短くなる方向へ付勢されているため、ウォーム３及びウォームホイール４の噛合部のバックラッシュ量を少なくすることができ、また、ウォーム３及びウォームホイール４の歯の摩耗量が増大した場合においても噛合部のバックラッシュ量を低減することができる。
また、噛合部に加わる噛合反力、キックバック等により回転中心間距離Ｈが長くなる方向へウォーム３が移動しようとする場合には板ばね１２０がたわむことによりウォーム３の移動を抑制することができるため、噛合反力、キックバック等による歯打音が低減される。
なお、以上に説明した実施の形態３では、制限部としての凸部１３１，１３１を軸部３ｂ，３ｃと一体に設ける構成を採っているが、制限部は軸部３ｂ，３ｃとは別に例えば環状に形成した部材を軸部３ｂ，３ｃに外嵌してもよい。また、制限部はウォーム３の軸部３ｂ，３ｃの外周の一周に亘って連続する構造であってもよいし、１つの凸部又は周方向に離隔する複数の凸部であってもよい。また、例えば皿ばね１２１の隣接する可撓片１２１ａ，１２１ａ間の部分を中心軸線と平行的に皿ばね１２１の突出側へ向けて屈曲させ、この屈曲部分を制限部とする構成も可能である。
また、以上に説明した実施の形態３の皿ばね１２１は内周部に可撓片１２１ａ，１２１ａ．．．を有する構造としたが、代わりに、皿ばね１２１は外周部に可撓片１２１ａ，１２１ａ．．．を有する構造であってもよい。また、皿ばね１２１は可撓片１２１ａ，１２１ａ．．．を有していない構造であってもよい。
また、以上に説明した実施の形態３では、転がり軸受８をウォーム３とウォームホイール４との回転中心間距離Ｈが短くなる方向へ付勢するための付勢手段として板ばね１２０を用いたが、付勢手段としては例えば可撓性を有する合成樹脂、ゴム、コイルばね等の弾性体であってもよい。
また、以上に説明した実施の形態３の減速歯車機構Ａは、小歯車であるウォーム３及び大歯車であるウォームホイール４を備えたウォーム歯車である他、小歯車であるハイポイドピニオン及び大歯車であるハイポイドホイールを備えたハイポイド歯車であってもよい。更に、小歯車、大歯車ははすば歯車であってもよく、はすば歯車の一部とウォーム歯車の一部とを合成した歯車であってもよい。
次に本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態４、５について説明する。
（実施の形態４）
第９図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態４の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
減速歯車機構Ａのウォーム３は複数条の歯からなる歯部を有する歯車本体３ａと、この歯車本体３ａの両端部に径方向の段部３ｄ，３ｄを介して連なり、歯車本体３ａよりも小径の軸部３ｂ，３ｃとを有する。一方の軸部３ｂは転がり軸受７の内輪７ａに軸長方向への移動を可能に内嵌され、転がり軸受７を介してハウジング５に回転自在に支持されている。他方の軸部３ｃは転がり軸受８の内輪８ａに軸長方向への移動を可能に内嵌され、転がり軸受８を介してハウジング５に回転自在に支持されている。ウォームホイール４は第２の操舵軸６３の途中に嵌合固定されている。
このようにウォーム３を軸長方向へ移動可能に支持する転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａにはそれぞれ、軌道溝とウォーム３の歯車本体３ａ側の側面との間の内周面に環状溝７１，８１が設られている。転がり軸受７の内輪７ａと段部３ｄの間、及び転がり軸受８の内輪８ａと段部３ｄとの間にはそれぞれ、ウォーム３の軸長方向への移動を抑制する弾性体としての皿ばね１２２，１２２と、皿ばね１２２，１２２の撓み量を制限する制限部としての凸部１３２，１３２とが設けられている。また、両転がり軸受７，８の外輪７ｂ，８ｂそれぞれの軌道溝よりもウォーム３の歯車本体３ａとは逆側の内周面には内輪７ａと外輪７ｂとの間の空間、内輪８ａと外輪８ｂとの間の空間をそれぞれシールするためのシール部材７２，８２が嵌合固定されている。
第１０図は実施の形態４の弾性体である皿ばね１２２の構成を示す模式的拡大斜視図である。
皿ばね１２２は中心軸線と直交的な扁平状の嵌合内周部１２２ａ，１２２ａ．．．から外縁にかけて中心軸線に対して傾斜する可撓のテーパ状に形成されている。なお、各扁平部嵌合内周部１２２ａ，１２２ａ．．．の先端部よりも中心軸側の部分はウォーム３の軸部３ｂ、３ｃが挿通可能な大きさに開口されている。また、皿ばね１２２は径方向の途中から内縁にかけて突出した複数の可撓片１２２ｂ，１２２ｂ．．．を有しており、この可撓片１２２ｂ，１２２ｂ．．．の先端部に嵌合内周部１２２ａ，１２２ａ．．．が設けられている。そして、嵌合内周部１２２ａ，１２２ａ．．．が内輪７ａ，８ａの環状溝７１，８１それぞれに外嵌され、外周部がウォーム３の段部３ｄ，３ｄにそれぞれ接触するように取り付けられる。これにより、皿ばね１２２，１２２は転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａをウォーム３の歯車本体３ａとは逆側へそれぞれ押圧するので、内輪７ａと８ａとの間の隙間及び外輪７ｂと８ｂとの間の隙間、即ち、転がり軸受７と８との間のアキシアル隙間を無くすと共に、ウォーム３の内輪７ａ，８ａに対する軸長方向の一方及び他方への移動を抑制する。
凸部１３２，１３２はそれぞれ、ウォーム３の両軸部３ｂ，３ｃの皿ばね１２２，１２２の外周部よりも内側の部分の段部３ｄ，３ｄ側、換言すれば皿ばね１２２，１２２の外周部よりも内側であり、内輪７ａ，８ａと両段部３ｄ，３ｄとの間の軸部３ｂ，３ｃそれぞれの外周の全周にわたって段部３ｄ，３ｄ側に、軸部３ｂ，３ｃそれぞれと一体的に突設されている。また、凸部１３２，１３２は軸部３ｂ，３ｃよりも大径に形成されている。これにより、ウォーム３の軸長方向への移動により一方の軸部３ｂ側の凸部１３２が転がり軸受７の内輪７ａの歯車本体３ａ側の側面に当接し、他方の軸部３ｃ側の凸部１３２が転がり軸受８の内輪８ａの歯車本体３ａ側の側面に当接することにより、皿ばね１２２，１２２の撓み量が制限される。
以上のように構成された本発明の電動パワーステアリング装置の実施の形態４は、ウォーム３の一端部側の軸部３ｂが電動モータ１の出力軸１ａに軸継手２を介して連動連結されており、この軸部３ｂを転がり軸受７により回転及び軸長方向への移動を可能に支持し、また、他端部側の軸部３ｃを転がり軸受８により回転及び軸長方向への移動を可能に支持している。更に、転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａとウォーム３の段部３ｄ，３ｄとの間にそれぞれ皿ばね１２２，１２２が設けられている。そして、皿ばね１２２，１２２がウォーム３の軸長方向への移動を抑制するように作用する。
このため、電動モータ１が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１度程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、操舵輪Ｂの操舵力が第１の操舵軸６１、トーションバー６２、第２の操舵軸６３及びウォームホイール４を介してウォーム３に伝動された際に、ウォーム３に加わる軸長方向への分力によってウォーム３は一方、又は他方の皿ばね１２２の可撓片１２２ｂを撓ませつつ軸長方向のいずれかの方向へ移動する。これにより、ウォーム３の回転角が小さくなるので、ウォーム３から電動モータ１の出力軸１ａへの伝動を緩和することができ、電動モータ１が駆動されない操舵領域での操舵負荷が低減され、操舵フィーリングを良好になる。
また、ウォーム３に加わる軸長方向への力が比較的大きい場合には一方の皿ばね１２２の可撓片１２２ｂの撓み量が大きくなるが、この皿ばね１２２の可撓片１２２ｂの撓み量を凸部１３２により制限することができる。例えば、ウォーム３が軸長方向の一方へ移動する場合、ウォーム３の移動力が段部３ｄから皿ばね１２２に伝動され、この皿ばね１２２の可撓片１２２ｂが撓んで皿ばね１２２全体が扁平化する。このような可撓片１２２ｂの撓み量の増加により凸部１３２が内輪７ａ又は８ａの一側面（ウォーム３の歯車本体３ａ側の側面）に当接するので、ウォーム３の移動を制限することができる。この結果、皿ばね１２２，１２２の撓み量も制限されるので、皿ばね１２２，１２２の塑性変形が防止され、耐久性も向上する。
しかも、皿ばね１２２，１２２は嵌合内周部１２２ａ，１２２ａ．．．が両転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａそれぞれに形成されている環状溝７１，８１に外嵌されることによりそれぞれ転がり軸受７，８に予め組み込んでおけるため、皿ばね１２２，１２２を単独で組み込む必要がない。従って、皿ばね１２２，１２２の組み込みに際して方向を逆にする等のミスが生じることがなくなるので、皿ばね１２２，１２２の組み込みをし直す必要をなくすことができると共に、組み立ての作業性を向上できる。また、ウォーム３が軸長方向へ移動する際は、皿ばね１２２，１２２に支障することなしに凸部１３２，１３２を内輪７ａ，８ａそれぞれの一側面に当接させることができる。
また、凸部１３２，１３２は軸部３ｂ，３ｃと一体的に形成されているため、部品点数が増加することなしに制限部を備えることができ、組立ての作業性が向上し、制限部を備えるにも拘わらずコストを低減できる。
（実施の形態５）
第１１図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態５の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図、第１２図は実施の形態５のウォーム３の一方の軸部３ｃ側の部分の模式的拡大図である。
本発明の電動パワーステアリング装置の実施の形態５は、皿ばね１２２，１２２を実施の形態４のように内輪７ａ，８ａ側に組み込むのではなく、ウォーム３の段部３ｄ，３ｄそれぞれに皿ばね１２２，１２２の外周部を組み込み、同じく内周部を内輪７ａ，８ａの一側面（ウォーム３の歯車本体３ａ側の面）に接触させるように構成している。
この実施の形態５において、両軸部３ｂ，３ｃそれぞれの段部３ｄ，３ｄには、軸長方向へ窪む環状凹部３１，３１が形成されている。従って、両段部３ｄ，３ｄの端面は円筒状に形成されている。そして、この環状凹部３１，３１の外周の壁面の内周に外側へ窪んだ環状溝３２，３２が形成されている。
また、皿ばね１２２は中心軸線と直交的な扁平状の嵌合外周部１２２ｃ，１２２ｃ．．．から内縁にかけて中心軸線に対して傾斜する可撓のテーパ状に形成されているなお、各扁平部嵌合内周部嵌合外周部１２２ｃ，１２２ｃ．．．の先端部よりも中心軸側の部分はウォーム３の軸部３ｂ、３ｃが挿通可能な大きさに開口されている。また、皿ばね１２２は径方向の途中から内縁方向に突出した複数の可撓片１２２ｂ，１２２ｂ．．．を有している。そして、嵌合外周部１２２ｃ，１２２ｃ．．．がウォーム３の両端部の段部３ｄ，３ｄに形成されている環状溝３２，３２に内嵌され、内周部が内輪７ａ，８ａの一側面に接触するように取り付けられる。これにより、皿ばね１２２，１２２が転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａをウォーム３の歯車本体３ａ側側へそれぞれ押圧する。従って、内輪７ａと８ａとの間の隙間及び外輪７ｂと８ｂとの間の隙間、即ち、転がり軸受７と８との間のアキシアル隙間を無くすと共に、ウォーム３の内輪７ａ，８ａに対する軸長方向の一方及び他方への移動を抑制する。
なお、以上に説明した実施の形態４、５では、制限部としての凸部１３２，１３２を軸部３ｂ，３ｃと一体的に形成する構成を採っているが、その他、制限部は軸部３ｂ，３ｃとは別の部品として例えば環状に形成して軸部３ｂ，３ｃに外嵌してもよい。また、制限部は両軸部３ｂ，３ｃの外周の全周にわたって連続するように形成してあるが、１つの凸部又は軸部３ｂ，３ｃの周方向に離隔する複数の凸部であってもよい。また、制限部は例えば皿ばね１２２の隣接する可撓片１２２ｂ，１２２ｂ間の部分を中心軸線と平行的に皿ばね１２２の突出側へ向けて屈曲させ、この屈曲部分を制限部とする構成も可能である。
また、以上に説明した実施の形態４、５の皿ばね１２２，１２２は内周部に可撓片１２２ｂ，１２２ｂを有する構造としたが、その他、外周部に可撓片１２２ｂ，１２２ｂを有する構造であってもよい。また、皿ばね１２２，１２２は可撓片１２２ｂ，１２２ｂを有しない構造であってもよい。
また、以上に説明した実施の形態４、５の減速歯車機構Ａは、小歯車であるウォーム３及び大歯車であるウォームホイール４を備えたウォーム歯車である他、小歯車であるハイポイドピニオン及び大歯車であるハイポイドホイールを備えたハイポイド歯車であってもよい。更に、小歯車、大歯車ははすば歯車であってもよく、はすば歯車の一部とウォーム歯車の一部とを合成した歯車であってもよい。
次に本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態６、７、８について説明する。
（実施の形態６）
第１３図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態６の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
減速歯車機構Ａのウォーム３は複数条の歯からなる歯部を有する歯車本体３ａと、この歯車本体３ａの両端部に径方向の段部３ｄ，３ｄを介して連なり、歯車本体３ａよりも小径の軸部３ｂ，３ｃとを有する。一方の軸部３ｂは転がり軸受７の内輪７ａに軸長方向への移動を可能に内嵌され、転がり軸受７を介してハウジング５に回転自在に支持されている。他方の軸部３ｃは転がり軸受８の内輪８ａに軸長方向への移動を可能に内嵌され、転がり軸受８を介してハウジング５に回転自在に支持されている。ウォームホイール４は第２の操舵軸６３の途中に嵌合固定されている。
このように転がり軸受７，８により軸長方向への移動を可能に支持されたウォーム３の軸部３ｂ側では転がり軸受７の内輪７ａと段部３ｄとの間に、軸部３ｃ側では転がり軸受８の内輪８ａと段部３ｄとの間にそれぞれ、ウォーム３の軸長方向への移動を抑制する筒状弾性体としてのコイルばね１２３，１２３と、コイルばね１２３，１２３の撓み量を制限する制限部としての凸部１３３，１３３とが設けられている。
各コイルばね１２３，１２３は内輪７ａ，８ａ及び段部３ｄ，３ｄの間における軸部３ｂ，３ｃに挿入されており、一端部側の座が内輪７ａ，８ａの一側面に当接し、他端部側の座が段部３ｄ，３ｄに当接し、内輪７ａ，８ａ及び凸部３ｄ，３ｄ間の距離だけ撓むことによりウォーム３が内輪７ａ，８ａに対して軸長方向一方及び他方へ移動することを抑制している。
凸部１３３，１３３はそれぞれ、ウォーム３の両軸部３ｂ，３ｃの皿ばね１２３，１２３の外周部よりも内側の部分の段部３ｄ，３ｄ側、換言すれば皿ばね１２３，１２３の外周部よりも内側であり、内輪７ａ，８ａと両段部３ｄ，３ｄとの間の軸部３ｂ，３ｃそれぞれの外周の全周にわたって段部３ｄ，３ｄ側に、軸部３ｂ，３ｃそれぞれと一体的に突設されている。また、凸部１３３，１３３は軸部３ｂ，３ｃよりも大径であるが、コイルばね１２３，１２３の内径よりは小径に形成されている。これにより、ウォーム３の軸長方向への移動により一方の軸部３ｂ側の凸部１３３が転がり軸受７の内輪７ａの歯車本体３ａ側の側面に当接し、他方の軸部３ｃ側の凸部１３３が転がり軸受８の内輪８ａの歯車本体３ａ側の側面に当接することにより、コイルばね１２３，１２３の撓み量が制限される。
以上のように構成された本発明の電動パワーステアリング装置の実施の形態６は、ウォーム３の一端部側の軸部３ｂが電動モータ１の出力軸１ａに軸継手２を介して連動連結されており、この軸部３ｂを転がり軸受７により回転及び軸長方向への移動を可能に支持し、また、他端部側の軸部３ｃを転がり軸受８により回転及び軸長方向への移動を可能に支持している。更に、ウォーム３の歯車本体３ａの両側の段部３ｄ，３ｄと転がり軸受７，８の内輪７ａ，８ａとの間にそれぞれ、コイルばね１２３，１２３が設けられている。そして、コイルばね１２３，１２３がウォーム３の軸長方向への移動を抑制するように作用する
このため、電動モータ１が駆動されない操舵領域、即ち、車両の高速走行時の操舵角が例えば１度程度に小さい操舵領域で操舵されることにより、操舵輪Ｂの操舵力が第１の操舵軸６１、トーションバー６２、第２の操舵軸６３及びウォームホイール４を介してウォーム３に伝動された際に、ウォーム３に加わる軸長方向への分力によってウォーム３は一方、又は他方のコイルばね１２３を撓ませつつ軸長方向のいずれかの方向へ移動する。これにより、ウォーム３の回転角が小さくなるので、ウォーム３から電動モータ１の出力軸１ａへの伝動を緩和することができ、電動モータ１が駆動されない操舵領域での操舵負荷が低減され、操舵フィーリングが良好になる。なお皿ばねに比してコイルばね１２３，１２３は撓み域での弾性復元力が安定しているので、操舵フィーリングがより一層良好になる。
また、電動モータ１が駆動されない操舵領域でウォーム３に加わる軸長方向への力が比較的大きい場合は、一方のコイルばね１２３の撓み量が大きくなるが、このコイルばね１２３の撓み量を凸部１３３により制限することができる。例えば、ウォーム３が軸長方向の一方へ移動する場合、ウォーム３の移動力が段部３ｄからコイルばね１２３に伝動され、このコイルばね１２３が撓む。このようなコイルばね１２３の撓み量の増加により凸部１３３が内輪７ａ又は８ａの一側面（ウォーム３の歯車本体３ａ側の側面）に当接するので、ウォーム３の移動を制限することができる。この結果、コイルばね１２３の撓み量も制限されるので、コイルばね１２３の塑性変形が防止され、耐久性も向上する。
しかも、ウォーム３の軸長方向への移動をコイルばね１２３，１２３が抑制するので、皿ばねのように組み込みの方向を間違う可能性がなく、コイルばね１２３，１２３の組み込みをし直す必要をなくすことができる。またコイルばね１２３，１２３は皿ばねに比して内径及び外径の寸法の変化が小さいため、皿ばねのようにばね受け部材は不要であるので、部品点数を削減できると共に、ウォーム３部分のサイズを大形化することなしにコイルばね１２３，１２３を組み込むことができる。また、凸部１３３，１３３は軸部３ｂ，３ｃと一体的に形成されているため、部品点数を増加することなしに制限部を備えることができので、組立ての作業性が向上し、制限部を備えるにも拘わらずコストを低減できる。
（実施の形態７）
第１４図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態７の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
本発明の電動パワーステアリング装置の実施の形態７は、上述の各実施の形態と同様に、ウォーム３の軸部３ｂを出力軸１ａに連動連結する構成において、雄形継手部２１が挿入される雌形継手部２２の一部に径方向に貫通する貫通孔２３を設け、可撓性を有する押圧部材４１を貫通孔２３に保持されるように挿入する構成を採っている。このような構成では、押圧部材４１が雄形継手部２１を径方向へ押圧するので、雄形継手部２１の雌形継手部２２に対する径方向及び周方向のガタ付きが低減される。
具体的には、押圧部材４１は両端部にそれぞれフランジ４１ａ，４１ｂを有する短軸部材からなり、全体がゴム、合成樹脂等の可撓性を有する材料により成形されている。そして、貫通孔２３から雌形継手部２２内に挿入された一方のフランジ４１ａが雄形継手部２１を径方向へ押圧することにより、雄形継手部２１及び雌形継手部２２間の隙間を径方向の一方側へ詰めると共に、両フランジ４１ａ，４１ｂにより雌形継手部２２の外周面を挟持しているので、押圧部材４１の貫通孔２３からの脱落を防いでいる。
この実施の形態７では、例えば押圧部材４１が雌形継手部２２の貫通孔２３に挿入保持された状態で、雄形継手部２１が雌形継手部２２に挿入される。
その他の構成及び作用は実施の形態６と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
（実施の形態８）
第１５図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態８の構成を示す減速歯車機構部分の模式的拡大断面図である。
本発明の電動パワーステアリング装置の実施の形態８は、上述の実施の形態７のような両端部にフランジ４１ａ，４１ｂを有する短軸部材からなる押圧部材４１に代えて、可撓性を有し、一端部のみにフランジ４２ａを有する短軸部材からなる押圧部材４２を雌形継手部２２の一部に穿設された径方向の貫通孔２３に保持されるように挿入する構成を採っている。このような構成では、押圧部材４２が雄形継手部２１を径方向へ押圧するので、雄形継手部２１の雌形継手部２２に対する径方向及び周方向のガタ付きが低減される。
具体的には、貫通孔２３にはその深さ方向の途中の位置に軸方向と平行な面上に環状溝２３ａが設けられており、この環状溝２３ａにフランジ４２ａが挿入されることにより、押圧部材４２の貫通孔２３からの脱落を防いでいる。
その他の構成及び作用は実施の形態６、７と同様であるため、同様の部品については同じ符号を付し、その詳細な説明及び作用効果の説明を省略する。
なお、以上に説明した実施の形態６、７、８では、制限部としての凸部１３３，１３３を軸部３ｂ，３ｃに一体的に設けたが、その他、制限部を軸部３ｂ，３ｃとは別に例えば環状の部材を形成して軸部３ｂ，３ｃに外嵌してもよい。また、制限部は軸部３ｂ，３ｃの外周の全周にわたって連続する構造である他に、１つの凸部又は軸部３ｂ，３ｃの周方向に離隔して配列された複数の凸部であってもよい。
また、以上に説明した実施の形態６、７、８では、筒状弾性体としてコイルばね１２３，１２３を用いているが、筒状弾性体としては可撓性を有するゴムパイプ、蛇腹等であってもよく、その構成は特に制限されない。
また、以上に説明した実施の形態６、７、８の減速歯車機構Ａは、小歯車であるウォーム３及び大歯車であるウォームホイール４を備えたウォーム歯車である他、小歯車であるハイポイドピニオン及び大歯車であるハイポイドホイールを備えたハイポイド歯車であってもよい。更に、小歯車、大歯車としてはすば歯車であってもよく、はすば歯車の一部とウォーム歯車の一部とを合成した歯車であってもよい。

以上に詳述したように本発明に係る電動パワーステアリング装置の第１の発明によれば、環状の弾性体の撓み量を制限するための制限部が、歯車本体の両端部それぞれの前記軸部の外周に沿う部分にそれぞれ、小歯車部分のサイズを大形化することなしに備えることができるので、小歯車であるウォームのサイズを大型化する必要がない。
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の第２の発明によれば第１の発明に加えて、環状の弾性体の撓み量を制限部により制限することができ、環状の弾性体の塑性変形を防止し、耐久性を改善することができる。
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の第３の発明によれば第２の発明に加えて、皿ばねの可撓片部分を支持するための支持部材を用いることなしに皿ばねの安定性を高めることができる。このため、皿ばねを有するにも拘わらず部品点数が削減され、支持部材を用いる場合に比してコストが低減される。しかも、皿ばねの周方向位置を決める位置決め手段が不要であるため、この位置決め手段を設ける場合に比して加工工数及び組立て工数が削減され、コストが更に低減される。
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の第４の発明によれば第１の発明に加えて、操舵中立位置から左右いずれかの方向へ操舵する場合の操舵フィーリングを改善することができると共に、小歯車の移動を抑制する弾性体の耐久性を改善することができ、しかも、歯の摩耗量が増大した場合においても噛合部のバックラッシュ量が低減される。
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の第５の発明によれば第４の発明に加えて、弾性体の支持構造が簡単になるので、加工性及び組み立ての作業性が向上する。
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の第６の発明によれば第１の発明に加えて、操舵中立位置から左右いずれかの方向へ操舵する場合の操舵フィーリングを改善することができると共に、小歯車の移動を抑制するための環状の弾性体の耐久性を改善することができ、しかも、弾性体の組み込みに際してその方向を間違える可能性がなくるので、弾性体の組み込みをし直す必要をなくすことができる。
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の第７の発明によれば第６の発明に加えて、皿ばねの組み込みが簡易になり、しかも、皿ばねの最大撓み量を抑制することなしに小歯車の軸部の軸長方向長さを短くすることができる。
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の第８の発明によれば第１の発明に加えて、操舵中立位置から左右いずれかの方向へ操舵する場合の操舵フィーリングを改善することができると共に、小歯車の移動を抑制する弾性体の耐久性を改善することができ、しかも、弾性体を組込む際に方向を間違える可能性がなくなるので、弾性体の組み込みをし直す必要をなくすことができる。
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の第９の発明によれば第１の発明に加えて、操舵中立位置から左右いずれかの方向への操舵するときの操舵フィーリングを改善することができると共に、筒状弾性体の耐久性を改善することができ、しかも、皿ばねの場合に生じ得る組み込み方向の間違いが生じる可能性がなくなるので、筒状弾性体の組み込みをし直す必要をなくすことができ、更に、部品点数が削減される共に、小歯車部分のサイズを大形化することなしに筒状弾性体を備えることができる。
また本発明に係る電動パワーステアリング装置の第１０の発明によれば第９の発明に加えて、操舵フィーリングをより一層良好にできると共に、部品点数を増加させることなしに制限部を備えることができるので、組立ての作業性が向上し、制限部を備えるにも拘わらずコストが低減される。

Claims (10)

1. 電動モータによって回転され、歯部が形成された歯車本体及び該歯車本体の両端部それぞれから突出して形成されていて前記歯車本体よりも小径の軸部を有する小歯車と、前記小歯車の両軸部を前記小歯車の軸長方向への移動を可能にそれぞれ支持する軸受と、前記小歯車の両軸部にそれぞれ外嵌され、前記小歯車の軸端部側への軸長方向に沿う移動をそれぞれ抑制する二つの環状の弾性体と、前記小歯車の歯車本体の歯部に噛合すると共に舵取手段に繋がる大歯車とを備え、前記電動モータの回転によって操舵補助するように構成された電動パワーステアリング装置において、
   前記歯車本体の両端部それぞれの前記軸部の外周に沿う部分に、前記弾性体の撓み量を制限する制限部をそれぞれ備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記環状の弾性体は、内周側に形成された扁平部と、前記扁平部と繋がっていて外周側に形成されたテーパ部とを有することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記軸受は転がり軸受であり、
   前記環状の弾性体は、先端部に前記扁平部を有すると共に前記テーパ部から内周側へ突出する複数の可撓片が形成された皿ばねであり、
   前記転がり軸受の内輪と前記小歯車の歯車本体の端部との間に前記制限部が配置されており、
   前記扁平部の突出側の面に前記転がり軸受の内輪が当接し、前記突出側の面の裏面に前記制限部が当接するように構成されていること
   を特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記軸受は、前記小歯車の回転中心と大歯車の回転中心との間の距離が長短となる方向へ移動可能に構成されており、
   前記軸受を前記小歯車の回転中心と大歯車の回転中心との間の距離が短くなる方向へ付勢する付勢手段を備えていること
   を特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
5. 前記軸受は転がり軸受であり、
   前記環状の弾性体は、前記転がり軸受の内輪と前記小歯車の歯車本体の端部との間に介装された皿ばねであること
   を特徴とする請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
6. 前記軸受は転がり軸受であり、
   前記環状の弾性体は前記転がり軸受の内輪に取り付けられていること
   を特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
7. 前記転がり軸受の内輪は、軌道溝と前記小歯車の歯車本体側の側面との間の外周面に環状溝が形成されており、
   前記環状の弾性体は、内周部が前記転がり軸受の内輪の外周面に形成された環状溝に嵌合するように形成された皿ばねであること
   を特徴とする請求項６に記載の電動パワーステアリング装置。
8. 前記環状の弾性体は、外周部が前記小歯車の端部に形成された円筒状の凹部の内周面に形成された環状溝に嵌合するように形成された皿ばねであること
   を特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
9. 前記環状の弾性体は、前記転がり軸受の内輪と前記小歯車の歯車本体の端部との間に配置されており、前記小歯車の軸部に外嵌された筒状の弾性体であり、
   前記制限部は、前記小歯車の端部の前記筒状の弾性体の内側の部分に備えられていること
   を特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
10. 前記筒状の弾性体はコイルばねであり、
    前記制限部は前記小歯車の端部に一体的に設けられた凸状部材であること
    を特徴とする請求項９記載の電動パワーステアリング装置。

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