WO2004051101A1 - ウォーム支持装置およびこれを備えるパワーアシストユニット - Google Patents

ウォーム支持装置およびこれを備えるパワーアシストユニット Download PDF

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WO2004051101A1
WO2004051101A1 PCT/JP2003/015612 JP0315612W WO2004051101A1 WO 2004051101 A1 WO2004051101 A1 WO 2004051101A1 JP 0315612 W JP0315612 W JP 0315612W WO 2004051101 A1 WO2004051101 A1 WO 2004051101A1
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worm
bearing
axial direction
ring
peripheral surface
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PCT/JP2003/015612
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English (en)
French (fr)
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Hirotaka Yasuda
Hirotsugu Kusano
Wataru Yamada
Yoshiyuki Saito
Shuzo Hirakushi
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Koyo Seiko Co., Ltd.
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    • Y10T74/19698—Spiral
    • Y10T74/19828—Worm

Definitions

  • the present invention relates to a worm support device and a power assist device provided with the same.
  • the electric power steering device of a vehicle is equipped with a power assist unit that applies a steering assist force to the wheel steering mechanism.
  • the power assist unit includes a motor and a worm gear mechanism.
  • the worm gear mechanism includes a worm shaft and a worm wheel.
  • a moderate backlash is provided at the interface between the worm and the worm wheel.This backlash causes the worm tooth surface to collide with the worm wheel tooth surface when the worm is reversing. And a tapping sound is generated.
  • an elastic body such as a spring or an O-ring is interposed between a bearing for supporting a worm and a housing or a worm.
  • an elastic body such as a spring or an O-ring is required, and there is a waste such as an increase in the number of components and the number of assembling steps. Further, there is a concern that the spring constant of the elastic body changes due to aging. Disclosure of the invention
  • the worm shaft support device of the present invention is a worm support device that supports each shaft portion on both ends of a worm connected to a drive source to a housing via a bearing, wherein the drive source side bearing (first bearing) includes: The first condition that the radius of curvature of the raceway groove of the inner ring is 52.5% or more and 75% or less of the diameter of the ball, and the radius of curvature of the raceway groove of the outer ring is 53.5% or more of the diameter of the ball 8 It is characterized in that a deep groove ball bearing that satisfies at least one of the second conditions of 5% or less is used.
  • the first bearing is a deep groove ball bearing, and its spring constant in the axial direction is appropriately reduced.
  • the ball of the first bearing rolls in the axial direction while elastically bending and deforming the raceway groove of the inner ring and / or the raceway groove of the outer ring. Therefore, the inner ring and the outer ring are displaced in the axial direction to allow the axial displacement of the shaft portion of the worm. Since the axial displacement of the worm shaft is allowed by utilizing the spring properties of the inner and outer rings, the worm shaft gradually moves with a predetermined tension. You don't have to move suddenly. As a result, for example, when the worm wheel is combined with the worm gear portion, the tapping sound when the tooth surface of the gear portion collides with the tooth surface of the worm wheel is reduced or prevented. become.
  • the inner ring of the first bearing is tightly fitted to the shaft of the worm, and the bearing (second bearing) that supports the opposite side of the shaft from the drive source is the shaft of the ohm or the housing. Can be fitted so as to be relatively movable with respect to.
  • the second bearing may have the same configuration as the first bearing, or may be a roller bearing such as a needle roller bearing or a plain bearing such as a bush.
  • the first bearing can be set to have a negative clearance. In this case, as described above, when the ball of the first bearing and the inner and outer rings relatively move in the axial direction, no play occurs.
  • a power assist unit includes a motor, and a worm gear mechanism that reduces a rotational power generated by the motor and outputs the reduced power as the steering assist force.
  • the worm gear mechanism includes a worm coupled to an output shaft of the motor.
  • a worm wheel coupled to the gear portion of the worm and externally fixed to the rotating shaft; a bearing for supporting the shaft portions on both ends of the worm in the housing; and the worm and the bearing in the supported state.
  • a first condition in which the radius of curvature of the raceway groove of the inner ring is 52.5% or more and 75% or less of the diameter of the ball in the bearing on the motor side of the two bearings.
  • Outer ring track It is characterized in that a deep groove ball bearing that satisfies at least one of the second conditions in which the radius of curvature of the groove is 53.5% or more and 85% or less of the diameter of the ball is used.
  • This power assist cut has the same configuration as the above worm support device, so that the tapping sound when the tooth surface of the worm gear and the tooth surface of the worm wheel collide is reduced or prevented. Become.
  • the applicant of the present invention uses the worm wheel during the period from when the steering wheel is steered to when the steering assist force from the motor is applied to the worm (referred to as the initial steering stage).
  • the rotational driving force acts on the worm, but the motor has a large inertial weight, so the steering feel is poor, such as the steering is not performed in spite of the driver feeling heavier. I found that.
  • the worm-supporting bearing is a deep groove ball bearing and the spring constant in the axial direction is set to be appropriately small as in the above-described configuration of the present invention
  • the worm may be mounted in the initial stage of the steering.
  • the worm is gradually displaced with a predetermined axial tension before the worm rotates due to the spring characteristics of the bearing.
  • the steering feeling does not feel strange.
  • FIG. 1 is a side view showing an electric power steering device according to the best mode of the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of the power assist unit taken along the line (2)-(2) of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating an upper half of the first bearing in FIG.
  • FIG. 4 is a sectional view showing another example of the first bearing shown in FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another example of the first bearing shown in FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged main part sectional view of another power assist tool.
  • FIG. 7 is a diagram showing a configuration of another electric power steering device.
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view showing the upper half of another bearing.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the amount of movement of the worm in the axial direction and the load applied to the raceway groove.
  • FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of a main part of still another power assist unit.
  • FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of a main part of still another power assist unit.
  • FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of a principal part of still another power assist unit.
  • FIG. 13 is an enlarged cross-sectional view of a principal part of still another power assist unit.
  • the electric power steering apparatus 1 in the illustrated example includes a steering shaft 2 and a power assist unit 3.
  • the steering shaft 2 transmits a steering force to a wheel steering mechanism (not shown) in response to a turning operation of a steering wheel (not shown), and an input shaft 5 on which the steering wheel is mounted.
  • the output shaft 6 connected to the wheel steering mechanism is connected to a torsion bar (not shown) in the outer tube 7.
  • the power assist unit 3 provides a steering assist force to the steering shaft 2 when a steering force (rotational driving force) is input to the steering shaft 2 in accordance with the turning operation of the steering wheel.
  • a motor 10 and a worm gear mechanism 11 are included in the steering shaft 2 .
  • the motor 10 outputs rotational power in response to a command from a control unit (not shown).
  • the worm gear mechanism 11 reduces the steering assist force output from the motor 10 to output steering assist force to the steering shaft 2, and includes a worm wheel 13 and a worm 14.
  • the worm wheel 13 is externally fixed to the output shaft 6 side of the steering shaft 2.
  • the worm 14 has a worm gear portion 15a formed in the middle in the axial direction, and the worm gear portion 15a is combined with the worm wheel 13.
  • the worm 14 is coupled to an output shaft 10 a of the motor 10 via a coupling 16.
  • the outer circumference of the worm 14 on the motor 10 side, the inner circumference of the coupling 16, and the outside of the output shaft 10 a of the motor 10 Spline teeth are formed on the circumference, and the three members are spline-fitted to each other so as to be integrally displaceable in the rotational direction while being relatively displaceable in the axial direction.
  • the worm 14 has worm shaft portions 15 b and 15 c at both ends of a worm gear portion 15 a formed in the middle in the axial direction.
  • the worm shaft portions 15 b and 15 c are respectively connected to the housing 17 via bearings 20 and 30. It is rotatably supported.
  • the bearings 20 and 30 are both deep groove ball bearings.
  • the first bearing 20 on the motor 10 side includes an inner ring 21, an outer ring 22, a plurality of balls 23, and a retainer 24. I have.
  • the internal space of the first bearing 20 is sealed by a seal 25, and a lubricant such as grease is filled in the internal space of the bearing 5.
  • the seal 25 is a non-contact type called a shield plate, and its outer peripheral portion is attached to both ends in the axial direction of the outer ring 22, and its inner peripheral portion is separated from the inner ring 21 by a small gap. A non-contact seal is made facing.
  • the second bearing 30 disposed on the end side of the worm 14 is not illustrated in detail, but like the first bearing 20, the inner ring 31, the outer ring 32, and the plurality of balls 33 are formed. And a holder 34.
  • the outer diameter of the first bearing 20 is set larger than that of the second bearing 30.
  • a seal that seals the inside of the bearing may or may not be used.
  • the radius of curvature R1 of the raceway groove 21a of the inner ring 21 is 52.5% of the diameter r of the ball 23 as shown in Fig. 3. It is set to 75% or less, preferably 52.5% to 70%, more preferably 52.5% to 65%.
  • the radius of curvature R2 of the raceway groove 2 2a of the outer ring 22 is 53.5% or more and 85% or less of the diameter r of the ball 23, preferably 53.5% or more and 80% or less, more preferably 5% or less. 3. Set to 5% or more and 75% or less.
  • the first bearing 20 has a negative clearance, that is, the radial internal clearance is set to a negative value.
  • the above% represents the curvatures M 1 and M 2 of the raceway grooves 2 1 a and 2 2 a, respectively, and (r / R l) X 100%, (r ZR 2) X given by 100%.
  • the curvature M1 is 60%
  • the curvature M2 is 70%.
  • the upper limit of the range of the curvatures M 1 and M 2 The smaller the upper limit of the range of the curvatures M 1 and M 2, the smaller the spring constants of the bearings 20 and 22 and the more the axial displacement of the worm 14 is allowed.
  • the upper limits of the curvatures M 1 and M 2 should be 75% for the curvature M 1 and 85% for the curvature M 2 as described above, and should be variously smaller. Can be.
  • the lower limits of the ranges of the curvatures M l and M 2 are too low, the spring constant becomes excessively small and the axial displacement of the worm 14 becomes excessively large. It is set to 52.5% for the curvature Ml and 53.5% for the curvature M2.
  • the radius of curvature R 3 of the raceway groove 31 a of the inner ring 31 is not less than 51.5% and not more than 52.5% of the diameter r of the ball 33, preferably 51.5%.
  • the radius of curvature R4 of the raceway groove 3 2a of the outer ring 32 is set to 52.5% to 53% of the diameter of the ball 33].
  • the negative clearance that is, the radial internal clearance is set to a negative value.
  • the above percentages represent the curvatures M 3 and M 4 of the raceway grooves 31a and 32a, respectively, and are given by (r / R3) X100% and (r / R4) X100%. .
  • the hardness of the balls 23 and 33 is set to be harder than the inner rings 21 and 31 and the outer rings 22 and 32, as in general-purpose products.
  • the fit between the inner ring 21 of the first bearing 20 and the worm shaft portion 15b at one end of the worm gear portion 15a in the worm 14 is referred to as "tight fit”.
  • the fitted state of the inner ring 31 of the second bearing 30 arranged on the side opposite to the motor 10 and the worm shaft portion 15 c on the other end of the worm gear portion 15 a in the arm 14. Is referred to as a "clear fit".
  • the outer ring 22 of the first bearing 20 is “clear-fit” with respect to the inner peripheral surface 17 b having a larger diameter of the inner peripheral surface of the housing 17. Screws screwed into the stepped wall surface 17a obtained by the step between the inner peripheral surface 17c and the large diameter inner peripheral surface 17b and the large diameter inner peripheral surface 17b of the housing 17 It is positioned in the axial direction by being sandwiched between the cover 18 and the axial direction.
  • the outer ring 32 of the second bearing 30 is formed with a small-diameter inner peripheral surface 17 c of the housing 17. It is fitted into the back by press fitting and positioned in the axial direction.
  • the spring constant of the first bearing 20 in the axial direction is appropriately reduced.
  • the inner ring 21 fitted to the worm 14 and the outer ring 22 fitted to the housing 17 are urged in a direction facing the axial direction.
  • the ball 23 of the first bearing 20 rolls in the axial direction while elastically bending and deforming the raceway groove 21 a of the inner ring 21 and the raceway groove 22 a of the outer ring 22.
  • the inner ring 21 and the outer ring 22 are displaced and moved in the axial direction, and the axial displacement of the worm 14 is allowed.
  • the inner ring 31 of the second bearing 30 is loosely fitted with respect to the worm 14, the movement when the worm 14 attempts to displace in the axial direction is smooth as described above. become.
  • the axial displacement of the worm 14 is permitted by utilizing the spring properties of the inner and outer rings 21 and 22. Therefore, the worm 14 gradually moves with a predetermined tension. And you do n’t have to move suddenly.
  • the worm 14 is gradually displaced in the axial direction with a predetermined tension, so that the worm 14 does not need to be suddenly displaced. As a result, it is possible to improve the steering feeling until the steering assist force from the motor 10 is applied. Also, at the time of reverse steering of the steering wheel, the tapping sound when the tooth surface of the worm gear portion 15a of the worm 14 collides with the tooth surface of the worm wheel 13 is reduced or prevented.
  • the inner race 31 of the second bearing 30 may be set to a tight fit, and the outer race 32 may be set to a loose fit.
  • the raceway grooves 21a and 22a in the outer races 21 and 22 of the first bearing 20 can be formed as a compound curved surface as shown in FIGS.
  • the raceway grooves 21a and 22a are formed by two curved surfaces.
  • the radius of curvature R 11 in the shoulder regions X 2 a and X 2 b is set smaller than the radius of curvature R 10 in the groove bottom region X 1.
  • the raceway grooves 21a and 22a are formed by three curved surfaces.
  • the relationship between the radius of curvature R 10 in the groove bottom region X 1, the radius of curvature R 12 in the intermediate regions X 3 a and X 3 b, and the radius of curvature R 11 in the shoulder regions X 2 a and X 2 b is , R10> R12> R11. With such a compound curved surface, it is possible to reliably prevent the ball 23 from going over both shoulder regions X2a and X2b when rolling in the axial direction. , 22 can be restricted in the range in which they can be relatively displaced in the axial direction.
  • the radius of curvature of the raceway groove in the inner and outer rings 31 and 32 of the second bearing 30 disposed on the tip side of the worm 14 is the same as the first bearing 20 described in the above embodiment. It can be set similarly. Further, the radius of curvature of the raceway groove in either the inner ring 21 or 31 or the outer ring 22 or 32 may be set to a numerical range defined by the JIS standard.
  • a column assist type electric power steering device in which the power assist unit 3 is arranged in the steering shaft 2 is taken as an example.
  • the power assist unit 3 is arranged in the steering gear box. It can be a pinion assist type electric power steering device.
  • the worm wheel 11 of the power assist unit 3 is mounted on the pinion shaft of the steering gear box.
  • the axial displacement of the worm is allowed by utilizing the spring properties of the inner ring and the outer ring of the first bearing. Can gradually move with a certain tension, so that it does not move suddenly. For this reason, it is possible to reduce or prevent the tapping sound when the gear portion of the drum and the worm wheel associated therewith collide. Further, according to the power assist unit of the present invention, the hitting sound can be reduced or prevented when the tooth surface of the worm gear and the tooth surface of the worm wheel collide, as described above.
  • the worm when a rotational drive force is applied to the worm from the worm wheel in the initial stage of steering of the steering wheel or the like, the worm is gradually held with a predetermined tension due to the spring characteristics of the worm support bearing. Since it can be displaced in the axial direction, the steering feeling can be improved, for example, the feeling of incongruity can be eliminated.
  • this electric power steering device is provided with a motor 101 for assisting steering.
  • a small gear connected to the drive shaft 101a of the motor 101 via a power spring 102 having a male force spring 102a and a female force spring 102b;
  • a worm gear mechanism A having the worm 103 and a worm wheel 104 as a large gear that matches the worm 103, and a support member that accommodates and supports the worm gear mechanism A
  • a steering means 106 connected to the worm gear mechanism A.
  • One end of the steering means 106 is connected to the steering wheel B for steering, and the other end is inserted into the input shaft 16 1 having a cylindrical portion 16 1 a at the other end and into the cylindrical portion 16 1 a.
  • One end is connected to the cylindrical portion 16a of the input shaft 161, and the torsion bar 162 is twisted by the action of the steering torque applied to the steering wheel B, and the other end is the torsion bar.
  • an output shaft 163 connected to the beam gear mechanism A.
  • the output shaft 163 is connected via a universal joint to, for example, a rack and pinion type steering mechanism. (Not shown).
  • the housing 105 houses worms 103 having shaft portions 103b, 103c at both ends of the tooth portion 103a, and the shaft portions 103b, 1 of the worm 103. 0 3 c, a first housing part 105 a rotatably supported via deep groove type bearings 107, 108 and a worm wheel 104, and the worm wheel 104.
  • Output shaft 163 and two deep groove bearings fitted to the output shaft 163 A second accommodating portion 105b supported via the first and second vias 109, 110.
  • the first housing part 105 a is elongated in the axial direction of the worm 103, and at one longitudinal end thereof is formed a supporting hole 150 1 for fittingly supporting the outer ring 107 a of the bearing 107.
  • the outer ring 1 0 of the bearing 10 7 is provided in the support hole 15 1
  • the motor 101 is mounted on the motor mounting portion 153.
  • a support hole 150 for fitting and supporting the outer ring 108 a of the bearing 108 and a bearing connected to one end of the support hole 150 are provided.
  • a regulating portion 156 for regulating the movement of the outer ring 108a is provided.
  • the other end of the support hole 155 is open to the outside, and a lid 113 is screwed to the open portion, and the other end of the outer ring 108 a is pressed against the restricting portion 156.
  • the worm 103 of the worm gear mechanism A has a shaft portion 103 b provided at one end of the tooth portion 103 a having a plurality of teeth, and the shaft portion 103 b is axially moved to the inner ring 107 b of the bearing 107. And is rotatably supported in a support hole 151 via a bearing 107.
  • the shaft portion 103c provided at the other end of the tooth portion 103a is inserted into the inner ring 108b of the bearing 108 so as to be able to move in the axial direction. It is rotatably supported by the support holes 15 5.
  • FIG. 8 is an enlarged sectional view of a part of the bearing.
  • the value of the axial internal clearance is set to be larger than the standard value of the Japanese Industrial Standard. Specifically, if the diameter of balls 107c and 108c is d and the radius of the raceway grooves 107d and 108d of inner rings 107b and 108b is R, the ball 1 0 7 c, 1 0 8 c By setting the curvature dZR of the track grooves 107 d and 108 d to a value (for example, 60 to 80%) larger than the value (53%) specified by Japanese Industrial Standards, Make the clearance value larger than the Japanese Industrial Standard, and move the worm 103 supported by the bearings 107 and 108 in the axial direction with respect to the outer ring 107a and 108a.
  • the radii of the raceway grooves 107 e and 108 e of the balls 107 c and 108 c and the outer rings 107 a and 108 a are set to standard values. Furthermore, the relationship between the axial internal clearance and the radial clearance is defined by JIS.
  • the output shaft 101a of the motor 101 and the shaft 103b of the worm 103 are connected via a male coupling 1002a having serrations and a female force spring 102b. It is connected so that relative movement in the axial direction is possible.
  • the male force spring 102a is constructed by providing a serration on the peripheral surface of the shaft 103b, and the female force spring 102b is attached to the drive shaft 101a. It is configured by providing a serration inside the fixed cylindrical member 102c, and the male coupling 102a and the female coupling 102 are serration-fitted. .
  • the torque for detecting the steering torque applied to the steering wheel B based on the relative rotational displacement of the input shaft 161 and the output shaft 163 according to the twist of the torsion bar 162 is included in the housing 105.
  • a sensor 112 is built in, and the drive is controlled based on the torque detected by the torque sensor 112 and the like.
  • FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the amount of axial movement of the ⁇ ohm and the load applied to the raceway grooves 107 d and 108 d.
  • the amount of movement and the load when the amount of movement and the load are positive, it indicates that the worm 103 was moved in one axial direction (to the right) and moved in one axial direction (to the right).
  • the load when the load is negative, it indicates that a force in the other axial direction (left direction) was applied to the beam 103, and the beam was moved in the other axial direction (left direction).
  • the electric power steering apparatus configured as described above includes a worm 103 in which a shaft portion 103 b at one end is coupled to a drive shaft 101 a of the motor 101 via a coupling 102.
  • the shaft part 103 b of the shaft is The portion 103c is rotatably supported by a bearing 108, and the worm 103 is movable in the axial direction with respect to the inner rings 107b, 108b.
  • the balls 107c and 108c of the bearings 107 and 108 are the raceway grooves 107 of the outer rings 107a and 108a and the inner rings 107b and 108b.
  • d, 108 d, 107 e, and 108 e are located at the center.
  • the worm 103 Since the axial gap between bearings 107 and 108 is larger than the JIS standard value, the worm 103 must be moved axially with respect to the outer ring 107a and 108a. Further, the amount of axial movement of the ⁇ ohm 103 in the axial direction can be increased by using a conventional ball bearing whose axial internal clearance is JIS standard as shown in Fig. 9 (a). Can be increased compared to the moving distance (d).
  • the steering force of the steering wheel B is increased by the steering in the steering region where the motor 101 is not driven, that is, the steering angle when the vehicle is running at high speed is small, for example, about 1 °.
  • the axial force acting on the worm 103 is transmitted.
  • the worm 103 moves axially to the right (to the right) with respect to the outer ring 107a while pressing the inner ring 107b, or the worm 103 moves to the outer ring 108a while pressing the inner ring 108b.
  • the shaft moves to the other side (left) in the axial direction, the rotation angle of the worm 103 decreases, and the transmission from the worm 103 to the drive shaft 101 a of the motor 101 can be reduced.
  • the steering load in the steering region where the motor 1 is not driven can be reduced, and the steering filling can be improved.
  • the shaft portion 103c and the inner ring 108b move relative to each other, and the arm 103 moves in the other direction in the axial direction.
  • the shaft section 103b and the inner ring 107b move relative to each other.
  • the bearings 107 and 108 for supporting the worm 103 without any special mechanism are improved, the steering load in the steering region where the motor 101 is not driven Despite being able to reduce the size, the structure can be simplified, and the worm 103 can be reduced in size.
  • the power assist unit shown in FIG. 10 is composed of inner ring 107 b and outer ring 107 a of bearings 107 and 108, and inner ring 108 b and outer ring 1 a.
  • Elastic rings 114 and 115 are provided as suppression means for suppressing the relative movement in the axial direction with 08a.
  • the worm 103 is movable in the axial direction with respect to the inner rings 107b and 108b.
  • retaining rings 1 16 and 1 17 are provided in the middle of the shaft portions 103 b and 103 c, and the retaining rings 1 16 and 1 17 and the inner ring 1 107 are provided.
  • b, 108 b are provided with elastic rings 114, 115 such as disc springs, spring washers, and rubber plates. 7 b, 1 08 b to outer ring 1 0
  • the inner ring 1 07 b, 10 is displaced toward the tooth 103 a with respect to 7 a, 108 a.
  • the worm 103 In the steering area where the motor 101 is not driven, the worm 103
  • the tooth portion 103 a of the worm 103 presses the inner ring 107 b and the elastic ring 113 deflects while the worm 103 moves to the inner ring 107 b. At the same time, it moves to the right to suppress the relative movement of the inner ring 107 b and the outer ring 107 a in the axial direction. Then, as the radius of the elastic ring 114 increases, the moving amount of the worm 103 decreases. When the worm 103 moves in the axial direction to the other side (leftward), the teeth 103 a of the worm 103 press the inner ring 108 b to deflect the elastic ring 115 while bending the elastic ring 115.
  • the moving amount of the worm 103 decreases.
  • the elastic ring 115 deforms via the retaining ring 117, but the inner ring 108b does not move.
  • the elastic ring 114 flexes via the retaining ring 116, but the inner ring 107b does not move.
  • the worm 103 and the bearing 107, 100 When incorporating 8, the axial position of the inner rings 107 b and 108 b with respect to the outer rings 107 a and 108 a and the shaft of the worms 103 with the bearings 107 and 108 The position in the direction can be easily set, and the workability in assembling can be improved.
  • the power assist unit shown in FIG. 11 with reference to FIG. 11 The outer rings 1 0 7 a and 1 0 8 a of 1 0 7 and 1 0 8 can be moved in the axial direction, and the inner rings 1 0 7 b and 1 0 8 b and the outer rings 1 0 7 a and 1 0 8 a can be moved in the axial direction.
  • Elastic rings 118, 119, 120, and 121 are provided as restraint means for restraining relative movement to the surface.
  • the worm 103 is axially movable with respect to the inner rings 107b and 108b.
  • the outer rings 107a, 108a are fitted into the support holes 151, 155 so as to be able to move in the axial direction, and the outer rings 107a, 108a and the regulating portion are provided.
  • Elastic rings 120, 121 such as disc springs, spring washers, and rubber plates are provided between 154, 156.
  • Retaining rings 122, 123 are provided in the middle of the shaft portions 103b, 103c, and the retaining rings 122, 123 and the inner ring 107b, 108 are provided.
  • elastic rings 1 1 8 and 1 1 9 such as disc springs, spring washers, and rubber plates are provided, and the elastic rings 1 1 8 and 1 1 9 are provided with inner rings 1 0 7 b and 1 0 8.
  • the tooth portion 103 a of the worm 103 presses the inner ring 107 b and the elastic ring.
  • the worm 103 moves to the right along with the inner ring 107b while curving 1 18 to suppress the relative movement in the axial direction between the inner ring 100b and the outer ring 107a. Then, as the amount of deflection of the elastic ring 118 increases, the amount of movement of the worm 103 decreases.
  • the tooth portion 103 a of the worm 103 presses the inner ring 108 b and deflects the elastic ring 119 while deforming the elastic ring 119.
  • 103 moves to the left along with the inner wheel 108b to suppress the relative movement in the axial direction between the inner wheel 108b and the outer wheel 108a. Then, as the radius of the elastic ring 1 19 increases, the moving amount of the worm 103 decreases.
  • the elastic ring 119 extends through the retaining ring 123, and the inner ring 108b, the transfer conductor 108c and
  • the elastic ring 1 1 9 is radiused via the outer ring 1 08 a
  • the elastic ring 1 2 1 is also radiused via the inner ring 1 08 b, the rolling conductor 1 08 c and the outer ring 1 08 a.
  • the entire bearing 108 moves to one side (rightward) in the axial direction.
  • the power assist unit shown in FIG. 12 with reference to FIG. 12 enables adjustment of the distance between the rotation centers of the worm 103 and the worm wheel 104 in place of the bearing 108 on the opposite side of the motor.
  • a bearing member 124 is provided to die the shaft portion 103c, and the inner ring 107b and the outer ring 107a of the bearing 107 of the first embodiment arranged on the motor side.
  • An elastic ring 125, 126 serving as a means for suppressing relative movement in the axial direction is provided at both ends of the inner ring 107b, and the shaft 103c is a bearing member 1 It can be moved in the axial direction relative to 24.
  • the worm 103 is specified to be axially movable with respect to the bearing member 124.
  • a retaining ring 1 27 is provided in the middle of the shaft portion 103 b, and between the retaining ring 127 and the inner ring 110 ⁇ b, and between the tooth portion 103 a and the inner ring 107 b.
  • An elastic ring 125, 126 such as a spring, a washer, a rubber plate, etc. is provided between the elastic rings 125, 126, respectively.
  • the inner ring 107 b is positioned at the axial center of the inner ring 107 a to prevent the inner ring 107 b from moving in the axial direction with respect to the outer ring 107 a.
  • the other end of the first housing portion 5a is replaced with the support hole 155, and in consideration of the concave hole 157 into which the shaft portion 103c is inserted and the inner surface of the concave hole 157, the shaft portion 1 Drilled in the radial direction of 0 3 c, in other words, provided with a cylindrical receiving hole 1 58 that is drilled in the direction of pressing the worm 103 toward the worm 1 wheel 104 .
  • An elastic ring composed of a bearing member 124 into which the shaft portion 103c is rotatably fitted, and a coil panel for urging the bearing member 124 in the pressing direction is inserted into the housing hole 158.
  • 1 288 and a closing member 129 for closing the opening of the receiving hole 158 to the outside are stored.
  • the closing member 1 29 opens the housing hole 158 to the outside. It is screwed on the release side.
  • the bearing member 124 is provided with a bearing hole 124 a and a bore formed in the axial direction, in other words, in the moving direction of moving along the housing hole 158 so as to be orthogonal to the moving direction.
  • a slide bearing 130 inserted and fixed in the bearing hole 1 24 a is provided, and the shaft portion 103 c is moved axially to the bearing member 124 through the slide bearing 130. Supported as possible.
  • the tooth portion 103 a of the worm 103 presses the elastic ring 126 so that the elastic
  • the worm 103 moves to the right together with the inner ring 107 b while bending the ring 126, thereby suppressing the relative movement of the inner ring 107 b and the outer ring 107 a in the axial direction.
  • the moving amount of the column 103 decreases.
  • the retaining ring 127 presses the inner ring 107 b to deflect the elastic ring 125 and the worm 103 moves to the inner ring 1. It moves to the left along with 0 7 b to suppress the relative movement of the inner ring 1 07 b and outer ring 1 07 a in the axial direction. Then, as the radius of the elastic ring 125 increases, the movement of the worm 103 decreases.
  • the outer ring 107 of the inner ring 107 b is used.
  • the position of the worm 103 in the axial direction with respect to a and the position of the worm 103 in the axial direction with respect to the bearing 107 can be easily set, and assembling workability can be improved.
  • the power assist unit shown in FIG. 13 with reference to FIG. 13 has a structure in which the motor side of the worm 103 is supported by bearings 107 and the opposite side of the worm is supported by bearing members 124. Allows 107a to move in the axial direction, prevents relative movement in the axial direction between inner ring 107b and worm 103, and sets the axial direction between inner ring 107b and outer ring 107a.
  • the elastic rings 13 1 and 13 2 are provided on both end sides of the outer ring 107 a as suppression means for suppressing the relative movement to the outer ring 107 a.
  • the radius of the raceway groove 107b of the rolling element 107c and the inner ring 107b is the standard value
  • the raceway groove 107 of the outer ring 107a is the raceway of the inner ring 107b described above.
  • Groove 1 07 d Formed in the same way, make the value of the axial internal clearance of the bearing 107 larger than the standard value of the Japanese Industrial Standard, and move the worm 103 in the axial direction with respect to the outer ring 107a and the housing 105. It is possible to make it.
  • the outer ring 107a is fitted into the support hole 151 so as to be able to move in the axial direction.
  • the outer ring 107a and the restricting portion 154, and the outer ring 107a and the screw Elastic rings 13 1, 13 2 are provided between the rings 11 1 and 1, respectively. Is located at the axial center of the inner ring 107 b to prevent axial movement of the outer ring 107 a with respect to the inner ring 107 b.
  • a retaining ring 133 for restricting the movement of the inner ring 10b in the axial direction.
  • the amount of movement of the worm 103 decreases.
  • the retaining ring 133 presses the inner ring 107 b, and the inner ring 107 b moves with the worm 103.
  • the outer ring 107a is pressed through the inner ring 107b and the rolling element 107c, and the worm 103 moves further to the left while bending the elastic ring 132.
  • the relative movement in the axial direction between 7b and the outer ring 107a is suppressed.
  • the moving amount of the worm 103 decreases as the radius of the elastic ring 13 2 increases.
  • the raceway grooves 107d, 108d of the inner rings 107b, 108b are not only arcuate surfaces, but also straight lines at the center in the width direction of the raceway grooves 107d, 108d. It may be configured to have a typical non-arc surface.
  • the raceway grooves 107 e and 108 e of the outer races 107 a and 108 a have arc-shaped surfaces and the width of the raceway grooves 107 e and 108 e. It may be configured to have a straight non-arc surface at the center in the direction.
  • the raceway grooves 107d, 10b of the inner ring 107b, 108b or the inner ring 107b are used.
  • the electric power steering apparatus shown in FIGS. 6 to 13 includes a small gear rotated by a motor and supported by a bearing, and a large gear coupled to the small gear and connected to steering means.
  • the ball bearing has an axial internal gap value larger than a standard value of Japanese Industrial Standards (JIS). .
  • the small gear can be moved further in the axial direction as compared with the JIS standard product.
  • the amount of movement of the pinion in the axial direction can be increased as compared with the case where a bearing whose axial internal clearance value is a JIS standard value is used. Therefore, the steering load in the steering region where the motor is not driven can be reduced, and the steering filling can be improved.
  • it since it is configured without adding a special mechanism, it is possible to reduce the steering load in the steering area where the motor is not driven, but to simplify the structure and reduce the size of the pinion. Can be planned.
  • the electric power steering device described above includes a suppression unit that suppresses relative movement of the inner ring and the outer ring of the bearing in the axial direction.
  • a suppression unit that suppresses relative movement of the inner ring and the outer ring of the bearing in the axial direction.
  • the suppression means is an elastic ring.

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Description

明細書 ウォーム支持装置およびこれを備えるパワーアシス トュ-ッ ト 技術分野
本発明は、 ウォーム支持装置およびこれを備えるパワーアシス トュ-ッ トに関する。
背景技術
自動車の電動パワーステアリ ング装置では、 車輪操舵機構に操舵補助力 を与えるパワーアシス トュニッ トを備えている。
上記パワーアシス トユニッ トは、 モータと、 ウォームギヤ機構とを備え ている。 ウォームギヤ機構は、 ウォーム軸と、 ウォームホイールとからな る。 ウォームとウォームホイールとの嚙み合い部分には、 適度なバックラ ッシを設けているが、 このバックラッシが原因となり、 ウォームの反転駆 動時に、 ウォームの歯面とウォームホイールの歯面とが衝突し、 叩き音が 発生する。 このような不具合を解消するために、 ウォームを支持するため の軸受と、 ハウジングまたはウォームとの間にばねや Oリ ングなどの弾性 体を介装したものがある （日本特開平 1 1 一 4 3 0 6 2号公報、 日本特開 平 1 1 一 1 7 1 0 2 7号公報参照）。
上記従来例では、 ばねや Oリ ングなどの弾性体が必要であり、 部品点数 ならびに組み込み工数が増加するなど、無駄がある。また、前記弾性体は、 経年劣化によりばね定数が変化することが懸念される。 発明の開示
本発明のウォーム軸支持装置は、 駆動源に連なるウォームの両端側軸部 それぞれを、 軸受を介して、 ハウジングに支持するウォーム支持装置であ つて、 駆動源側の軸受 （第 1軸受） に、 内輪の軌道溝の曲率半径が玉の直 径の 5 2 . 5 %以上 7 5 %以下とする第 1条件と、 外輪の軌道溝の曲率半 径が玉の直径の 5 3 . 5 %以上 8 5 %以下とする第 2条件とのうち、 少な く とも一方の条件を満たす深溝型玉軸受を用いることを特徴とする。 要するに、 第 1軸受を深溝型玉軸受と して、 その軸方向におけるばね定 数を適度に小さく している。 つまり、 ウォームの軸部に対して回転駆動力 が作用したときに、 第 1軸受の玉が内輪の軌道溝または/および外輪の軌 道溝を弾性的に撓み変形させつつ軸方向に転動することになるので、 内輪 と外輪とが軸方向にずれ動いてウォームの軸部の軸方向変位を許容するこ とになる。 このよ うに内輪や外輪のばね性を利用してウォームの軸部の軸 方向変位を許容しているから、 このウォームの軸部は所定のテンションを 持った状態で徐々に動く ようになって、 急に動かずに済む。 これにより、 例えばウォームのギヤ部に対してウォームホイールを嚙合させている場合 には、 このギヤ部の歯面とウォームホイールの歯面とが衝突したときの叩 き音が減少または防止されることになる。
なお、 第 1軸受の内輪がウォームの軸部に対してしまりばめとされてい て、 この軸部において駆動源とは反対側を支持する軸受 （第 2軸受） がゥ オームの軸部またはハウジングに対して相対移動可能なように嵌合された ものとすることができる。 第 2軸受は、 第 1軸受と同様の構成と してもよ いし、 針状ころ軸受などのころ軸受や、 ブッシュなどのすべり軸受と して もよい。
この場合、 上述したようにウォーム軸が軸方向に変位しよう とするとき の動きが円滑になる。
また、 第 1軸受は、 負すきまに設定されたものとすることができる。 こ の場合、 上述したように第 1軸受の玉と内 ·外輪とが軸方向で相対移動す るときにがたが生じなくなる。
本発明のパワーアシス トユニッ トは、 モータと、 モータで発生する回転 動力を減速して前記操舵補助力として出力するウォームギヤ機構とを備え、 前記ウォームギヤ機構は、 前記モータの出力軸に結合するウォームと、 こ のウォームのギヤ部に嚙合されかつ回転軸に外装固定するウォームホイ一 ルと、 前記ウォームの両端側の軸部をそれぞれハゥジングに支持する軸受 と、 前記ウォームと軸受とを前記支持の状態で収容する前記ハウジングと を備え、 前記両軸受のうち前記モータ側の軸受に、 内輪の軌道溝の曲率半 径が玉の直径の 5 2 . 5 %以上 7 5 %以下とする第 1条件と、 外輪の軌道 溝の曲率半径が玉の直径の 5 3 . 5 %以上 8 5 %以下とする第 2条件との うち、 少なく とも一方の条件を満たす深溝型玉軸受を用いることを特徴と する。
このパワーアシス トュ-ッ トでは、 上記ウォーム支持装置と同じ構成で あるから、 ウォームのギヤ部の歯面とウォームホイールの歯面とが衝突し たときの叩き音が減少または防止されることになる。
しかも、 本願出願人は、 従来のパワーアシス トユニッ トの場合、 ステア リングホイールが操舵されてからウォームにモータからの操舵補助力が作 用するまでの間 （操舵初期段階という） に、 ウォームホイールからウォー ムに対して回転駆動力が作用するが、 モータは大きな慣性重量を有してい るため、 操舵者は操舵感が重く感じる割りには操舵が行われないなど、 操 舵フィーリ ングが芳しくないことを知見した。
これに対しても、 本発明の上記構成のように、 ウォーム支持用の軸受を 深溝型玉軸受と してその軸方向におけるばね定数を適度に小さく設定して いれば、 上記操舵初期段階にウォームホイールからウォームに対して回転 駆動力が作用したときに、 前記軸受のばね特性によってウォームが回転す る前に当該ウォームを軸方向に所定のテンションを持った状態で徐々に変 位させるようになるので、 操舵フィーリ ングに違和感がでなくなる。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の最良の形態に係る電動パワーステアリング装置を示す側 面図である。
図 2は、 図 1 の （ 2 ) ― ( 2 ) 線断面からみたパワーアシス トユニッ トの 拡大部分断面図である。
図 3は、 図 2中の第 1軸受の上半分を拡大して示す断面図である。
図 4は、 図 3に示される第 1軸受の他の例を示す断面図である。
図 5は、 図 3に示される第 1軸受のさらに他の例を示す断面図である。 図 6は、 他のパワーアシス トュ-ッ トの拡大要部断面図である。
図 7は、 他の電動パワーステアリング装置の構成を示す図である。
図 8は、 他の軸受の上半分を拡大して示す断面図である。 図 9は、 ウォームの軸方向への移動量と軌道溝に加わる荷重との関係を示 す図である。
図 1 0は、 さらに他のパワーアシス トュニッ トの拡大要部断面図である。 図 1 1は、 さらに他のパワーアシス トユニッ トの拡大要部断面図である。 図 1 2は、 さらに他のパワーアシス トュニッ トの拡大要部断面図である。 図 1 3は、 さらに他のパワーアシス トュニッ トの拡大要部断面図である。 発明を実施するための最良の形態
図 1から図 3に本発明の最良の実施形態を示している。 図例の電動パヮ 一ステアリ ング装置 1 は、 ステアリ ングシャフ ト 2 と、 パワーアシス トュ ニッ ト 3 とを備えている。
ステアリ ングシャフ ト 2は、 不図示のステアリ ングホイ一ルの回動操作 に応答して不図示の車輪操舵機構に対して操舵力を伝達するものであり、 前記ステアリ ングホイールが装着される入力軸 5 と前記車輪操舵機構に連 結される出力軸 6 とを外装チューブ 7内で不図示の トーショ ンバーにより 結合した構成である。
パワーアシス トュニッ ト 3は、 前記ステアリングホイールの回動操作に 伴いステアリ ングシャフ ト 2に対して操舵力 （回転駆動力） が入力された ときにステアリ ングシャフ ト 2に対して操舵補助力を与えるものであり、 モータ 1 0 と ウォームギヤ機構 1 1 とを備えている。
モータ 1 0は、 図示しない制御ュニッ トからの指令に応じて回転動力を 出力するものである。 ウォームギヤ機構 1 1は、 モータ 1 0から出力され る操舵補助力を減速してステアリングシャフ ト 2に対する操舵補助力を出 力するもので、 ウォームホイール 1 3 と、 ウォーム 1 4とを備えている。
ウォームホイール 1 3は、 ステアリ ングシャフ ト 2の出力軸 6側に外装 固定されている。 ウォーム 1 4は、 その軸方向中間にウォームギヤ部 1 5 aが形成されており、 このウォームギヤ部 1 5 aがウォームホイール 1 3 に対して嚙合されている。 このウォーム 1 4はモータ 1 0の出力軸 1 0 a にカップリ ング 1 6を介して結合されている。 ウォーム 1 4のモータ 1 0 側の外周と、 カップリ ング 1 6の内周と、 モータ 1 0の出力軸 1 0 aの外 周とには、 それぞれスプライン歯が形成されており、 これら三者がスプラ ィン嵌合されることによって、 軸方向に相対的に変位可能な状態で回転方 向に一体化されている。 このウォーム 1 4は、 その軸方向中間に形成され たウォームギヤ部 1 5 aの両端のウォーム軸部 1 5 b , 1 5 cがハウジン グ 1 7に対してそれぞれ軸受 2 0 , 3 0を介して回転自在に支持されてい る。
上記軸受 2 0， 3 0は、 共に深溝型玉軸受とされている。 このうち、 モ ータ 1 0側の第 1軸受 2 0については、 図 3に示すよ うに、 内輪 2 1 と、 外輪 2 2 と、 複数の玉 2 3 と、 保持器 2 4 とを備えている。 この第 1軸受 2 0の内部空間はシール 2 5によって密封されており、 この軸受内部空間 に対してグリースなどの潤滑剤が封入 5· されている。 シール 2 5は、 シール ド板と呼ばれる非接触タイプであり、 外周部分が外輪 2 2の軸'方向両端に 対して装着されており、 内周部分が内輪 2 1に対して微小隙間を介して対 向されて非接触密封部を作っている。
ウォーム 1 4においてェンド側に配置される第 2軸受 3 0は、 詳細に図 示していないが、 第 1軸受 2 0 と同様に、 内輪 3 1 と、 外輪 3 2 と、 複数 の玉 3 3 と、 保持器 3 4 とを備える。 第 1軸受 2 0の外径サイズは、 第 2 軸受 3 0のそれより も大きく設定されている。 軸受内部を密封するシール は用いても、 用いなくてもよレ、。
以下、 第 1、 第 2の軸受 2 0， 3 0の構成、 およびウォーム 1 4に対す る第 1、 第 2の軸受 2 0 , 3 0の取り付けの構成を説明する。
モータ 1 0側に配置される第 1軸受 2 0については、図 3に示すよ うに、 内輪 2 1 の軌道溝 2 1 a の曲率半径 R 1を玉 2 3の直径 r の 5 2. 5 %以 上 7 5 %以下、 好ましくは 5 2. 5 %以上 7 0 %以下、 より好ましくは 5 2. 5 %以上 6 5 %以下に設定している。
外輪 2 2の軌道溝 2 2 aの曲率半径 R 2を玉 2 3の直径 r の 5 3. 5 % 以上 8 5 %以下、 好ましくは 5 3. 5 %以上 8 0 %以下、 より好ましくは 5 3. 5 %以上 7 5 %以下に設定している。 第 1軸受 2 0は、 負すきま、 つまり、 ラジアル内部すきまを負に設定している。 上記％は、 軌道溝 2 1 a , 2 2 aの曲率 M 1 , M 2をそれぞれあらわし、 ( r /R l ) X 1 0 0 %, ( r Z R 2 ) X 1 0 0 %で与えられる。この実施形態では曲率 M 1は 6 0 %、 曲率 M 2は 7 0 %と している。曲率 M 1， M 2の範囲の上限が小さいほど、 軸受 2 0 , 2 2のばね定数が小さくなり、 ウォーム 1 4の軸方向変位がよ り許容されるから、 ウォーム 1 4の軸方向変位の許容を保証する うえで、 曲率 M 1 , M 2の上限の範囲は上記のように最大で曲率 M 1では 7 5 %， 曲率 M 2では 8 5 %と し、 それより小さく種々に設定することができる。 一方、 曲率 M l , M 2の範囲の下限が低くなりすぎると、 上記ばね定数が 過度に小さくなつてウォーム 1 4の軸方向変位が過大になるから、 曲率 M 1， M 2の下限は上記した一定値、 すなわち、 曲率 M lでは 5 2. 5 %、 曲率 M 2では 5 3. 5 %に設定される。
第 2軸受 3 0については、 内輪 3 1の軌道溝 3 1 a の曲率半径 R 3が玉 3 3の直径 r の 5 1. 5 %以上 5 2. 5 %以下に、 好ましく は 5 1 . 5 % 以上 5 2 %以下、 また、 外輪 3 2の軌道溝 3 2 aの曲率半径 R 4が玉 3 3 の直径 ]:の 5 2. 5 %以上 5 3 %以下に設定されている。 第 2軸受 3 0に ついても、 負すきま、 つまり、 ラジアル内部すきまを負に設定している。 上記％は、 軌道溝 3 1 a , 3 2 aの曲率 M 3， M 4をそれぞれあらわし、 ( r /R 3 ) X 1 0 0 %、 ( r /R 4 ) X 1 0 0 %で与えられる。
第 1、 第 2軸受 2 0 , 3 0において、 玉 2 3， 3 3の硬度は、 一般汎用 品と同様、内輪 2 1， 3 1および外輪 2 2 , 3 2より も硬く設定している。 第 1軸受 2 0の内輪 2 1 と、 ウォーム 1 4においてウォームギヤ部 1 5 aの一端側のウォーム軸部 1 5 b との嵌め合い状態を、 「しまりばめ」とす る。 一方、 反モータ 1 0側に配置される第 2軸受 3 0の内輪 3 1 と、 ゥォ ーム 1 4においてウォームギヤ部 1 5 aの他端側のウォーム軸部 1 5 c と の嵌め合い状態を、 「すきまばめ」 とする。
なお、 第 1軸受 2 0の外輪 2 2は、 ハウジング 1 7の内周面のうち、 大 径の内周面 1 7 bに対して 「すきまばめ」 されており、 このハウジング 1 7の小径内周面 1 7 c と大径内周面 1 7 b との段差によつて得られる段壁 面 1 7 a と、 ハウジング 1 7の大径内周面 1 7 bに螺合装着されるねじ蓋 1 8 とによって軸方向から挟まれることで、軸方向に位置決めされている。 一方、 第 2軸受 3 0の外輪 3 2は、 ハウジング 1 7の小径内周面 1 7 cの 奥に対して圧入により嵌合されて、 軸方向に位置決めされている。
このように、 第 1軸受 2 0の曲率半径 R 1 , R 2を可及的に大きく設定 すれば、 第 1軸受 2 0の軸方向におけるばね定数が適度に小さく なる。 つ まり、 ウォーム 1 4にアキシアル荷重が作用することによって、 ウォーム 1 4に外嵌される内輪 2 1 とハウジング 1 7に内嵌される外輪 2 2 とが軸 方向で向き合う方向に付勢されたときに、 第 1軸受 2 0の玉 2 3が内輪 2 1の軌道溝 2 1 aおよび外輪 2 2の軌道溝 2 2 aを弾性的に撓み変形させ つつ軸方向に転動することになるので、 内輪 2 1 と外輪 2 2 とが軸方向に ずれ動いてウォーム 1 4の軸方向変位が許容されることなる。 上述したよ うに、 第 2軸受 3 0の内輪 3 1 をウォーム 1 4に対して、 すきまばめさせ ているので、 上述したようにウォーム 1 4が軸方向に変位しょう とすると きの動きが円滑になる。
しかも、 第 1軸受 2 0を負すきまに設定したうえで予圧を付与している から、 上述したように玉 2 3 と内 · 外輪 2 1 , 2 2 とが軸方向で相対移動 するときにがたが生じることがない。
このように内 .外輪 2 1， 2 2のばね性を利用してウォーム 1 4の軸方 向変位を許容しているから、 このウォーム 1 4は所定のテンショ ンを持つ た状態で徐々に動く ようになって、 急に動かずに済む。
したがって、 具体的に、 ステアリ ングホイールが操舵されてからウォー ム 1 4にモータ 1 0からの操舵補助力が作用するまでの間 （操舵初期段階 という） や、 ステアリ ングホイールの反転操舵時などでは、 第 1軸受 2 0 のばね特性によってウォーム 1 4が所定のテンションを持った状態で徐々 に軸方向に変位することになって、 ウォーム 1 4が急に変位せずに済む。 これによ り、 モータ 1 0からの操舵補助力が作用するまでの間の操舵フィ 一リ ングに違和感が出なくなるなど、 改善できるようになる。 また、 ステ ァリ ングホイールの反転操舵時には、 ウォーム 1 4のウォームギヤ部 1 5 aの歯面とウォームホイール 1 3の歯面とが衝突したときの叩き音が減少 または防止されることになる。第 2軸受 3 0の内輪 3 1 をしまりばめとし、 外輪 3 2をすきまばめに設定してもよい。
以上の構成においては、 ばねなどの余分な部品を用いていないので、 部 品点数を削減でき、 経年劣化によるばね定数の変化を回避できる。
第 1軸受 2 0の内 . 外輪 2 1， 2 2における軌道溝 2 1 a , 2 2 aは、 図 4および図 5に示すように、 複合曲面とすることができる。 図 4では、 軌道溝 2 1 a , 2 2 aを二つの曲面で形成している。 溝底領域 X 1におけ る曲率半径 R 1 0より も、 両肩領域 X 2 a , X 2 bにおける曲率半径 R 1 1を小さく設定している。 図 5では、 軌道溝 2 1 a , 2 2 aを三つの曲面 で形成している。 溝底領域 X 1 における曲率半径 R 1 0 と、 途中領域 X 3 a , X 3 bにおける曲率半径 R 1 2 と、 両肩領域 X 2 a， X 2 bにおける 曲率半径 R 1 1 との関係は、 R 1 0〉R 1 2〉 R 1 1に設定している。 こ のような複合曲面にした場合、 玉 2 3が軸方向に転動したときに両肩領域 X 2 a , X 2 bを乗り越えることを確実に防止できるようになるので、内 · 外輪 2 1， 2 2が軸方向で相対的に変位可能となる範囲を規制することが できる。
上記実施形態において、 ウォーム 1 4の先端側に配置される第 2軸受 3 0の内 · 外輪 3 1 , 3 2における軌道溝の曲率半径を、 上記実施形態で説 明した第 1軸受 2 0 と同様に設定することができる。 また、 内輪 2 1， 3 1 と外輪 2 2 , 3 2のいずれか一方における軌道溝の曲率半径を J I S規 格で定められる数値範囲に設定してもよい。
上記実施形態では、 パワーアシス トュニッ ト 3をステアリ ングシャフ ト 2に配置したコラムアシス トタイプの電動パワーステアリ ング装置を例に 挙げているが、 パワーアシス トュ-ッ ト 3をステアリ ングギヤボックスに 配置したピニオンアシス トタイプの電動パワーステアリング装置とするこ とができる。 その場合、 パワーアシス トユニッ ト 3のウォームホイール 1 1はステアリ ングギヤボックスのピニオン軸に外装される。
以上のよ うに、 本発明のウォーム支持装置では、 第 1軸受の内輪や外輪 のばね性を利用してウォームの軸方向変位を許容しているから、 ウォーム に回転駆動力が作用したときにウォームが所定のテンショ ンを持った状態 で徐々に動く ようになって、 急に動かないようにできる。 このため、 ゥォ ームのギヤ部とそれに嚙合されるウォームホイールとが衝突したときの叩 き音を減少あるいは防止することが可能となる。 また、 本発明のパワーアシス トユニッ トでは、 上記同様に、 ウォームの ギヤ部の歯面と ウォームホイールの歯面とが衝突したときに、 叩き音を減 少または防止することができる。 しかも、 ステアリングホイールなどの操 舵初期段階にウォームホイールからウォームに対して回転駆動力が作用し たときに、 ウォーム支持用の軸受のばね特性によってウォームを所定のテ ンショ ンを持った状態で徐々に軸方向に変位させるようにできるので、 操 舵フィーリ ングに違和感がでなくなるなど、 改善できる。
さらに、 本発明の他の形態を説明する。
図 6に示されるパワーアシス トュニッ トおよび図 7に図 6 のパワーァシ ス トユニッ トを組み込んだ電動パワーステアリ ング装置を参照して、 この 電動式パワーステアリ ング装置は操舵補助用のモータ 1 0 1 と該モータ 1 0 1 の駆動軸 1 0 1 aに雄形力ップリング 1 0 2 aおよび雌形力ップリ ン グ 1 0 2 b とを有する力ップリ ング 1 0 2を介して連結された小歯車と し てのウォーム 1 0 3及び該ウォーム 1 0 3に嚙合する大歯車と してのゥォ ームホイール 1 0 4を有するウォームギヤ機構 Aと、 該ウォームギヤ機構 Aを収容して支持する支持部材と してのハウジング 1 0 5 と、 ウォームギ ャ機構 Aに繋がる舵取手段 1 0 6 とを備えている。
舵取手段 1 0 6は、 一端部が舵取りのためのステアリングホイール Bに 繋がり、 他端部に筒部 1 6 1 a を有する入力軸 1 6 1 と、 筒部 1 6 1 a内 に挿入されてその一端部が入力軸 1 6 1の筒部 1 6 1 aに連結され、 ステ ァリ ングホイール Bに加わる操舵トルクの作用によつて捩れる トーション バー 1 6 2 と、 他端部が トーショ ンバー 1 6 2の他端部に連結され、 ゥォ ームギヤ機構 Aに繋がる出力軸 1 6 3 とを備えており、 該出力軸 1 6 3が ユニバーサルジョイントを介して例えばラックピニオン式の舵取機構 （不 図示） に繋がる。
ハウジング 1 0 5は歯部 1 0 3 aの両端に軸部 1 0 3 b 、 1 0 3 cを有 するウォーム 1 0 3を収容し、 該ウォーム 1 0 3の軸部 1 0 3 b 、 1 0 3 cを、 深溝型の軸受 1 0 7 , 1 0 8を介して回転自在に支持した第 1収容 部 1 0 5 a と、 ウォームホイール 1 0 4を収容し、 該ウォームホイール 1 0 4を出力軸 1 6 3及び該出力軸 1 6 3に嵌合された 2つの深溝型の軸受 1 0 9， 1 1 0を介して支持した第 2収容部 1 0 5 b とを有する。
第 1収容部 1 0 5 aはウォーム 1 0 3の軸方向に長く なっており、その 長手方向一端部には軸受 1 0 7の外輪 1 0 7 aを嵌合支持する支持孔 1 5 1 と、 該支持孔 1 5 1 の一端に連なるねじ孔 1 5 2及びモータ取付部 1 5 3 と、支持孔 1 5 1 の他端に連なり軸受 1 0 7の移動を規制する規制部 1 5 4 とが設けられている。 そして、 支持孔 1 5 1に軸受 1 0 7の外輪 1 0
7 aが嵌合され、 該外輪 1 0 7 aの一端に当接する環状のねじ蓋 1 1 1が ねじ孔 1 5 2に螺着され、 外輪 1 0 7 a の他端部を前記規制部 1 5 4に押 付けている。またモータ取付部 1 5 3にモータ 1 0 1が取付けられている。 第 1収容部 1 0 5 aの他端部には軸受 1 0 8の外輪 1 0 8 aを嵌合支持 する支持孔 1 5 5及ぴ該支持孔 1 5 5の一端に連なり軸受 1 0 8の外輪 1 0 8 a の移動を規制する規制部 1 5 6が設けられている。 支持孔 1 5 5の 他端部は外部に開放されており、 開放部に蓋体 1 1 3が螺着され、 外輪 1 0 8 a の他端を前記規制部 1 5 6に押付けている。
ウォームギヤ機構 Aのウォーム 1 0 3は複数条の歯を有する歯部 1 0 3 aの一端に設けられた軸部 1 0 3 bが軸受 1 0 7の内輪 1 0 7 bに軸方向 への移動を可能に挿入され、 軸受 1 0 7を介して支持孔 1 5 1に回転自在 に支持されている。 歯部 1 0 3 aの他端に設けられた軸部 1 0 3 cは軸受 1 0 8の内輪 1 0 8 bに軸方向への移動を可能に揷入され、 軸受 1 0 8を 解して支持孔 1 5 5に回転自在に支持されている。 各内輪 1 0 7 b、 1 0
8 bは歯部 1 0 3 aの両端に当接しており、 ウォーム 1 0 3が軸方向一方 (右方） へ移動する場合は内輪 1 0 7 bを軸方向一方へ押圧し、 ウォーム
1 0 3が軸方向他方 （左方） へ移動する場合は内輪 1 0 8 bを軸方向他方 へ押圧するようにしてある。
ウォームホイール 1 0 4は出力軸 1 6 3の途中に嵌合固定されている。 図 8は軸受の一部を拡大した断面図である。
このようなウォーム 1 0 3を支持する軸受 1 0 7 , 1 0 8はアキシァル 内部隙間の値を日本工業規格の規格値より も大きく してある。 詳しくは、 玉 1 0 7 c、 1 0 8 cの直径を dとし、 内輪 1 0 7 b、 1 0 8 bの軌道溝 1 0 7 d , 1 0 8 dの半径を Rと した場合、 玉 1 0 7 c、 1 0 8 cに対す る軌道溝 1 0 7 d、 1 0 8 dの曲率 dZRを、 日本工業規格で定められた 値 （ 5 3 %) より も大きい値 （例えば 6 0〜 8 0 % ) とすることにより、 アキシアル内部隙間の値を日本工業規格の規格値より も大きく し、 軸受 1 0 7 , 1 0 8が支持したウォーム 1 0 3を外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aに対し て軸方向へ移動させることができるようにしてある。 なお、 玉 1 0 7 c、 1 0 8 c及び外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aの軌道溝 1 0 7 e , 1 0 8 eの半径 は規格値にしてある。 さらにアキシアル内部隙間は J I Sによりラジアル 隙間との関係が定義づけられている。
モータ 1 0 1の出力軸 1 0 1 a とウォーム 1 0 3の軸部 1 0 3 b とはセ レーションを有する雄形カツプリ ング 1 0 2 a及び雌形力ップリ ング 1 0 2 bを介して軸方向への相対移動を可能に結合されている。 雄形力ップリ ング 1 0 2 aは軸部 1 0 3 bの周面にセレーシヨンを設けることにより構 成されており、 また、 雌形力ップリ ング 1 0 2 bは駆動軸 1 0 1 aに嵌合 固定された筒部材 1 0 2 cの内部にセレーシヨ ンを設けることにより構成 されており、 雄形カップリング 1 0 2 a及ぴ雌形カップリング 1 0 2 が セレーショ ン嵌合されている。
なお、 ノ、ウジング 1 0 5内には、 トーシヨンバー 1 6 2の捩れに応じた 入力軸 1 6 1及び出力軸 1 6 3の相対回転変位量によってステアリ ングホ ィール Bに加わる操舵トルクを検出する トルクセンサ 1 1 2が内装されて おり、 該トルクセンサ 1 1 2が検出したトルク等に基づいてもが駆動制御 されるように構成されている。
図 9はゥオームの軸方向への移動量と軌道溝 1 0 7 d、 1 0 8 dに加わ る荷重との関係を示す図である。 図 9において， 移動量及び荷重が正の場 合は， ウォーム 1 0 3に軸方向一方 （右方） の力が加わり， 軸方向一方 （右 方） へ移動したことを示しており， 移動量および荷重が負の場合は、 ゥォ ーム 1 0 3に軸方向他方 （左方） の力が加わり， 軸方向他方 （左方） へ移 動したことを示している。
以上のように構成された電動式パワーステアリング装置は、 一端の軸部 1 0 3 bがモータ 1 0 1の駆動軸 1 0 1 aにカップリング 1 0 2を介して 結合されたウォーム 1 0 3の軸部 1 0 3 bを軸受 1 0 7によ り、 また、 軸 部 1 0 3 cを軸受 1 0 8によ り夫々回転自在に支持し、 ウォーム 1 0 3を 内輪 1 0 7 b、 1 0 8 bに対して軸方向へ移動可能としてある。 また、 軸 受 1 0 7、 1 0 8の玉 1 0 7 c、 1 0 8 cは外輪 1 0 7 a、 1 0 8 a及び 内輪 1 0 7 b、 1 0 8 bの軌道溝 1 0 7 d、 1 0 8 d、 1 0 7 e , 1 0 8 eの中央部に位置している。 軸受 1 0 7， 1 0 8はアキシアル内部隙間の 値を J I S規格値より も大きく してあるため、 ウォーム 1 0 3を外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aに対して軸方向へ移動させることができ、 さらに、 このゥ オーム 1 0 3の軸方向への移動量を、 図 9の （ a ) に示すようにアキシァ ル内部隙間の値が J I S規格値である従来の玉軸受を用いた場合の移動量 ( d ) に比べて多くすることができる。
しかして、 モータ 1 0 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 ° 程度に小さい操舵領域で操舵されることによ り、 ステア リ ングホイール Bの操舵力が入力軸 1 6 1、 トーシヨ ンパー 1 6 2、 出力軸 1 6 3及びウォームホイール 1 0 4を介してウォーム 1 0 3に伝動 されたとき、 該ウォーム 1 0 3に加わる軸方向への分力によってウォーム 1 0 3は内輪 1 0 7 bを押圧しつつ外輪 1 0 7 aに対して軸方向一方 （右 方） へ移動、 又は、 内輪 1 0 8 bを押圧しつつ外輪 1 0 8 aに対して軸方 向他方 （左方） へ移動し、 ウォーム 1 0 3の回転角が小さく なり、 ウォー ム 1 0 3からモータ 1 0 1の駆動軸 1 0 1 aへの伝動を緩和することがで き、 モータ 1が駆動されない操舵領域での操舵負荷を低減でき、 操舵フィ 一リ ングを良好にできる。 なお、 ウォーム 1 0 3が軸方向一方 （右方） へ 移動する場合、 軸部 1 0 3 c と内輪 1 0 8 b とは相対移動し、 また、 ゥォ ーム 1 0 3が軸方向他方 （左方） へ移動する場合、 軸部 1 0 3 b と内輪 1 0 7 b とは相対移動する。
しかも、 特別の機構を付加することなく ウォーム 1 0 3に支持するため の軸受 1 0 7、 1 0 8を改良した構成であるため、 モータ 1 0 1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るに拘わらず、 構造を 簡素にでき、 ウォーム 1 0 3部分の小形化を図ることができる。
図 1 0を参照して、 同図に示されるパワーアシス トユニッ トは、 軸受 1 0 7， 1 0 8の内輪 1 0 7 b と外輪 1 0 7 a、 及び内輪 1 0 8 b と外輪 1 0 8 a との軸方向への相対移動を抑制する抑制手段と しての弾性環 1 1 4， 1 1 5を設けたものである。 なお、 ウォーム 1 0 3は内輪 1 0 7 b , 1 0 8 bに対して軸方向へ移動可能になっている。
図 1 0において、 軸部 1 0 3 b、 1 0 3 cの途中には止め輪 1 1 6、 1 1 7が設けられており、 該止め輪 1 1 6 , 1 1 7 と内輪 1 0 7 b， 1 0 8 b との間に皿ばね、 ばね座金、 ゴム板等の弾性環 1 1 4， 1 1 5が設けら れており、 該弾性環 1 1 4， 1 1 5が内輪 1 0 7 b， 1 0 8 bを外輪 1 0
7 a、 1 0 8 aに対して歯部 1 0 3 a側へ変位させ、 内輪 1 0 7 b， 1 0
8 bの外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aに対する軸方向への遊動を防いでいる。
モータ 1 0 1が駆動されない操舵領域でウォーム 1 0 3が軸方向一方
(右方） へ移動する場合、 ウォーム 1 0 3の歯部 1 0 3 aが内輪 1 0 7 b を押圧し、 弾性環 1 1 3を撓ませつつウォーム 1 0 3が内輪 1 0 7 b とと もに右方へ移動し、 内輪 1 0 7 b と外輪 1 0 7 a との軸方向への相対移動 を抑制する。 そして弾性環 1 1 4の橈み量が増加するに従ってウォーム 1 0 3の移動量が減少する。 また、 ウォーム 1 0 3が軸方向他方 （左方） へ 移動する場合、 ウォーム 1 0 3の歯部 1 0 3 aが内輪 1 0 8 bを押圧し、 弾性環 1 1 5を撓ませつつウォーム 1 0 3が内輪 1 0 8 b とともに左方へ 移動し、内輪 1 0 8 b と外輪 1 0 8 a との軸方向への相対移動を抑制する。 そして弾性環 1 1 5の橈み量が増加するに従ってウォーム 1 0 3の移動量 が減少する。 なお、 ウォーム 1 0 3が軸方向一方 （右方） へ移動する場合、 止め輪 1 1 7を介して弾性環 1 1 5が撓むことになるが、 内輪 1 0 8 bは 移動しない。 また、 ウォーム 1 0 3が軸方向他方 （左方） へ移動する場合、 止め輪 1 1 6を介して弾性環 1 1 4が撓むことになるが、 内輪 1 0 7 bは 移動しない。
また、 内輪 1 0 7 b， 1 0 8 b及び外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aの軸方向へ の相対移動を抑制しているため、 ウォーム 1 0 3及ぴ軸受 1 0 7， 1 0 8 を組み込む場合、 内輪 1 0 7 b , 1 0 8 bの外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aに対 する軸方向の位置及ぴウォーム 1 0 3の軸受 1 0 7， 1 0 8に対する軸方 向の位置を容易に設定することができ、 組込作業性を向上できる。
図 1 1を参照して同図に示されるパワーアシス トユニッ トは、 上記軸受 1 0 7 , 1 0 8の外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aを軸方向へ移動可能と し内輪 1 0 7 b , 1 0 8 b及び外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aの軸方向への相対移動を抑 制する抑制手段と しての弾性環 1 1 8， 1 1 9， 1 2 0 , 1 2 1 を設けて いる。 なお、 ウォーム 1 0 3は内輪 1 0 7 b， 1 0 8 bに対して軸方向へ 移動可能となっている。
外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aは支持孔 1 5 1 , 1 5 5に軸方向への移動を可 能に嵌合されており、 該外輪 1 0 7 a、 1 0 8 a及び規制部 1 5 4 , 1 5 6の間に皿ばね、 ばね座金、 ゴム板等の弾性環 1 2 0， 1 2 1が設けられ ている。 軸部 1 0 3 b , 1 0 3 c の途中には止め輪 1 2 2， 1 2 3が設け られており、 該止め輪 1 2 2， 1 2 3 と内輪 1 0 7 b , 1 0 8 b との間に 皿ばね、 ばね座金、 ゴム板等の弾性環 1 1 8 , 1 1 9が設けられており、 該弾性環 1 1 8， 1 1 9が内輪 1 0 7 b , 1 0 8 bを外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aに対して歯部 1 0 3 a側へ変位させ、 内輪 1 0 7 b , 1 0 8 bの外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aに対する軸方向への遊動を防いでいる。
モータ 1 0 1が駆動されない操舵領域でウォーム 1 0 3が軸方向一方 (右方） へ移動する場合、 ウォーム 1 0 3の歯部 1 0 3 aが内輪 1 0 7 b を押圧し、 弾性環 1 1 8を橈ませつつウォーム 1 0 3が内輪 1 0 7 b とと もに右方へ移動し、 内輪 1 0 Ί b と外輪 1 0 7 a との軸方向への相対移動 を抑制する。 そして弾性環 1 1 8の撓み量が増加するに従ってウォーム 1 0 3の移動量が減少する。 また、 ウォーム 1 0 3が軸方向他方 （左方） へ 移動する場合、 ウォーム 1 0 3の歯部 1 0 3 aが内輪 1 0 8 bを押圧し、 弾性環 1 1 9を撓ませつつウォーム 1 0 3が内輪 1 0 8 b とともに左方へ 移動し、内輪 1 0 8 b と外輪 1 0 8 a との軸方向への相対移動を抑制する。 そして弾性環 1 1 9の橈み量が増加するに従ってウォーム 1 0 3の移動量 が減少する。 なお、 ウォーム 1 0 3が軸方向一方 （右方） へ移動する場合、 止め輪 1 2 3を介して弾性環 1 1 9が橈み、 さらに内輪 1 0 8 b、 転導体 1 0 8 c及び外輪 1 0 8 aを介して弾性環 1 1 9が橈み、 さらに内輪 1 0 8 b、 転導体 1 0 8 c及び外輪 1 0 8 aを介して弾性環 1 2 1が橈むこと になり、 軸受 1 0 8の全体が軸方向一方 （右方） へ移動する。 また、 ゥォ ーム 1 0 3が軸方向他方 （左方） へ移動する場合、 止め輪 1 2 2を介して 弾性環 1 1 8が撓み、 さらに内輪 1 0 7 b、 転導体 1 0 7 c及び外輪 1 0 7 a を介して弾性環 1 2 0が撓むことになり、 軸受 1 0 7の全体軸方向他 方 （左方） へ移動する。
また、 内輪 1 0 7 b， 1 0 8 b及び外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aの軸方向へ の相対移動を抑制しているため、 ウォーム 1 0 3及び軸受 1 0 7， 1 0 8 を組み込む場合、 内輪 1 0 7 b , 1 0 8 bの外輪 1 0 7 a、 1 0 8 aに対 する軸方向の位置及びウォーム 1 0 3の軸受 1 0 7 , 1 0 8に対する軸方 向の位置を用意に設定することができ、 組込作業性を向上できる。
図 1 2を参照して同図に示されるパワーアシス トュニッ トは、 反モータ 側の軸受 1 0 8に代えて、 ウォーム 1 0 3及びウォームホイール 1 0 4の 回転中心間距離を調整可能と して、 軸部 1 0 3 cを軸受死する軸受部材 1 2 4を設け、 さらに、 モータ側に配置された実施の形態 1の軸受 1 0 7の 内輪 1 0 7 b及び外輪 1 0 7 aの軸方向への相対移動を抑制する抑制手段 と しての弾性環 1 2 5， 1 2 6を内輪 1 0 7 bの両端側へもうけたもので あり、 軸部 1 0 3 cは軸受部材 1 2 4に対して軸方向へ移動可能と してあ る。
ウォーム 1 0 3は軸受部材 1 2 4に対して軸方向へ移動可能と指定ある。 軸部 1 0 3 bの途中には止め輪 1 2 7が設けられており、 該留め輪 1 2 7 と内輪 1 0 Ί bの間、 及び歯部 1 0 3 a と内輪 1 0 7 b との間に夫々皿ば ね、 ばね座金、 ゴム板等の弾性環 1 2 5， 1 2 6が設けられており、 該弾 性環 1 2 5， 1 2 6が内輪 1 0 7 bを外輪 1 0 7 aの軸方向中央に位置さ せ、 内輪 1 0 7 bの外輪 1 0 7 aに対する軸方向への遊動を防いでいる。 第 1収容部 5 a の他端部は支持孔 1 5 5に代えて、 軸部 1 0 3 cが挿入 される凹孔 1 5 7及び該凹孔 1 5 7の内面に鑑み、 軸部 1 0 3 cの径方向 に向けて穿設、 換言すればウォーム 1 0 3をウォーム 1ホイール 1 0 4に 向けて押付ける方向に穿設された円柱形の収容孔 1 5 8が設けられている。 この収容孔 1 5 8には軸部 1 0 3 cが回転自在に嵌合される軸受部材 1 2 4 と、 該軸受部材 1 2 4を前記押付ける方向へ付勢するコイルパネからな る弾性環 1 2 8 と、 収容孔 1 5 8の外部への開放部を閉じる閉孔部材 1 2 9 とが収容されている。 この閉孔部材 1 2 9は収容孔 1 5 8の外部への開 放側に螺着されている。
軸受部材 1 2 4はその軸方向の途中、 換言すれば収容孔 1 5 8に沿って 移動する移動方向の途中に前記移動方向と直交するように穿設された軸受 孔 1 2 4 a及び該軸受孔 1 2 4 aに揷入固定されたすべり軸受 1 3 0が設 けられており、 該すべり軸受 1 3 0を介して軸部 1 0 3 cを軸受部材 1 2 4に軸方向へ移動可能に支持してある。
モータ 1 0 1が駆動されない操舵領域でウォーム 1 0 3が軸方向一方 (右方） へ移動する場合、 ウォーム 1 0 3の歯部 1 0 3 aが弾性環 1 2 6 を押圧し、 該弾性環 1 2 6を撓ませつつウォーム 1 0 3が内輪 1 0 7 b と ともに右方へ移動し、 内輪 1 0 7 b及ぴ外輪 1 0 7 aの軸方向への相対移 動を抑制する。 そして弾性環 1 2 6の橈み量が増加するにしたがってゥォ ーム 1 0 3の移動量が減少する。 また、 ウォーム 1 0 3が軸方向他方 （左 方） へ移動する場合、 止め輪 1 2 7が内輪 1 0 7 bを押圧し、 弾性環 1 2 5を撓ませつつウォーム 1 0 3が内輪 1 0 7 b と ともに左方へ移動し、 内 輪 1 0 7 b及ぴ外輪 1 0 7 aの軸方向への相対移動を抑制する。 そして弾 性環 1 2 5の橈み量が増加するに従ってウォーム 1 0 3の移動量が減少す る。
また、 内輪 1 0 7 b及び外輪 1 0 7 aの軸方向への相対移動を抑制して いるため、 ウォーム 1 0 3及び軸受 1 0 7を組み込む場合、 内輪 1 0 7 b の外輪 1 0 7 aに対する軸方向の位置及びウォーム 1 0 3の軸受 1 0 7に 対する軸方向の位置を容易に設定することができ、 組込作業性を向上でき る。
図 1 3を参照して同図に示されるパワーアシス トュニッ トは、 ウォーム 1 0 3のモータ側を軸受 1 0 7で支持し、 反モータ側を軸受部材 1 2 4で 支持した構成において、 外輪 1 0 7 aを軸方向へ移動可能と し、 内輪 1 0 7 b とウォーム 1 0 3 との軸方向への相対移動を阻止し、 内輪 1 0 7 b と 外輪 1 0 7 a との軸方向への相対移動を抑制する抑制手段と しての弾性環 1 3 1， 1 3 2を外輪 1 0 7 aの両端側に設けたものである。
転動体 1 0 7 c及ぴ内輪 1 0 7 bの軌道溝 1 0 7 bの半径は規格値と し、 外輪 1 0 7 aの軌道溝 1 0 7 eを上述の内輪 1 0 7 bの軌道溝 1 0 7 dと 同様に形成し、 軸受 1 0 7のアキシアル内部隙間の値を日本工業規格の規 格値よりも大きく し、 ウォーム 1 0 3を外輪 1 0 7 a、 ハウジング 1 0 5 に対して軸方向へ移動させることができるようにしてある。 外輪 1 0 7 a は支持孔 1 5 1に軸方向への移動を可能に嵌合されており、 該外輪 1 0 7 a と規制部 1 5 4 との間、 及び外輪 1 0 7 a とねじ環 1 1 1 との間に夫々 皿ばね、 ばね座金、 ゴム板等の弾性環 1 3 1 , 1 3 2が設けられており、 該弾性環 1 3 1 ， 1 3 2が外輪 1 0 7 a を内輪 1 0 7 bの軸方向中央に位 置させ、 外輪 1 0 7 aの内輪 1 0 7 bに対する軸方向への遊動を防いでい る。
軸部 1 0 3 bの途中には内輪 1 0 Ί bの軸方向への移動を規制する止め 輪 1 3 3が設けられている。
モータ 1 0 1 が駆動されない操舵領域でウォーム 1 0 3が軸方向一方 (右方） へ移動する場合、 ウォーム 1 0 3の歯部 1 0 3 aが内輪 1 0 7 b を押圧し、 該内輪 1 0 7 bがウォーム 1 0 3 とともに移動するとともに、 内輪 1 0 7 bおよび玉 1 0 7 bを介して外輪 1 0 7 aを押圧し、 弾性環 1 1 8を橈ませつつウォーム 1 0 3がさらに右方へ移動し、 内輪 1 0 7 b と 外輪 1 0 7 a との軸方向への相対移動を抑制する。 そして、 弾性環 1 1 8 の撓み量が増加するに従ってウォーム 1 0 3の移動量が減少する。 また、 ウォーム 1 0 3が軸方向他方 （左方） へ移動する場合、 止め輪 1 3 3が内 輪 1 0 7 bを押圧し、 該内輪 1 0 7 bがウォーム 1 0 3 とともに移動する とともに、 内輪 1 0 7 b及び転動体 1 0 7 cを介して外輪 1 0 7 a を押圧 し、 弾性環 1 3 2を橈ませつつウォーム 1 0 3がさらに左方へ移動し、 内 輪 1 0 7 b と外輪 1 0 7 a との軸方向への相対移動を抑制する。 そして弾 性環 1 3 2の橈み量が増加するに従ってウォーム 1 0 3の移動量が減少す る。
また、 内輪 1 0 7 b及び外輪 1 0 7 aの軸方向への相対移動を抑制して いるため、 ウォーム 1 0 3及ぴ軸受 1 0 7を組み込む場合、 内輪 1 0 7 b の外輪 1 0 7 aに対する軸方向の位置及びウォーム 1 0 3の軸受 1 0 7に 対する軸方向の位置を容易に設定することができ、 組込作業性を向上でき る。 なお、 内輪 1 0 7 b，， 1 0 8 bの軌道溝 1 0 7 d、 1 0 8 dは円弧面と する他、 軌道溝 1 0 7 d , 1 0 8 dの幅方向中央部に直線的な非円弧面を 有する構成と してもよい。 また、 実施の形態 5において、 外輪 1 0 7 a , 1 0 8 aの軌道溝 1 0 7 e , 1 0 8 eは円弧面とする他、軌道溝 1 0 7 e， 1 0 8 eの幅方向中央部に直線的な非円弧面を有する構成と してもよい。 また、 軸受 1 0 7， 1 0 8のアキシアル内部隙間の値を大きくする手段 と して、 内輪 1 0 7 b， 1 0 8 b又は内輪 1 0 7 bの軌道溝 1 0 7 d， 1 0 8 dの形状を変えるか、 又は実施の形態 5のように外輪 1 0 7 a , 1 0 8 a又は外輪 1 0 7 aの軌道溝 1 0 7 e , 1 0 8 dの形状を変える他、 内 輪及び外輪の軌道溝の形状を変えてもよい。
以上、 図 6ないし図 1 3の電動式パワーステアリ ング装置は、 モータに よって回転され、 軸受により支持された小歯車と、 該小歯車に嚙合し舵取 手段に繋がる大歯車とを備え、 前記モータの回転によつて操舵補助するよ うにした電動式パワーステアリ ング装置において、 前記玉軸受はアキシァ ル内部隙間の値を日本工業規格（ J I Sとも称する。） の規格値より も大き く してある。
このよ うに小歯車を支持する軸受のアキシアル内部隙間の値を規格値よ り も大きく してあるため、 J I S規格品に比較してさらに小歯車を軸方向 へ移動させることができ、 さらに、 この小歯車の軸方向への移動量を、 ァ キシアル内部隙間の値が J I S規格値である軸受を用いた場合に比べて多 くすることができる。 したがって、 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、操舵フィ一リ ングを良好にできる。しかも、 特別の機構を付加することなく構成してあるため、 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るにも拘わらず、 構造を簡素 にでき、 小歯車部分の小形化を図ることができる。
さらに、 上記電動式パワーステアリ ング装置は、 軸受の内輪及び外輪の 軸方向への相対移動を抑制する抑制手段を備えている。 このよ うに内輪及 び外輪の軸方向への相対移動を抑制手段により抑制した場合、 小歯車及び 軸受を組み込む場合、 内輪の外輪に対する軸方向の位置及び小歯車の軸受 に対する軸方向の位置を容易に設定することができ、 組込作業性を向上で きる。
さらに、 上記電動式パワーステアリ ング装置は、 前記抑制手段は弾性環 である。 このよ うに弾性環を小歯車の周りに挿入することにより抑制手段 を構成することができるため、 組込作業性をより一層向上できる。 産業上の利用可能性
本発明によれば、 自動車の電動パワーステアリ ング装置において、 車輪 操舵機構に操舵補助力を与える装置に利用することができる。

Claims

請求の範囲
1 . 駆動源に連なるウォームの両端側軸部それぞれを、 軸受を介して、ハ ゥジングに支持するウォーム支持装置であって、
駆動源側の軸受に、 内輪の軌道溝の曲率半径が玉の直径の 5 2 . 5 %以 上 7 5 %以下とする第 1条件と、 外輪の軌道溝の曲率半径が玉の直径の 5 3 . 5 %以上 8 5 %以下とする第 2条件とのうち、 少なく とも一方の条件 を満たす深溝型玉軸受を用いるウォーム支持装置。
2 . 請求項 1に記載のウォーム支持装置において、
前記駆動源側の軸受の内輪と前記ウォームの軸部との嵌め合いをしまり ばめと し、 前記駆動源側とは反対側の軸受を、 前記ウォームの軸部の外周 面または前記ハウジングの内周面に対して相対移動可能に嵌合しているゥ オーム支持装置。
3 . 請求項 2に記載のウォーム支持装置において、
前記駆動源側の軸受を、 負すきまに設定している、 ウォーム支持装置。
4 .車輪操舵機構に操舵捕助力を与えるパワーアシス トュニッ トであって、 モータと、
モータで発生する回転動力を減速して前記操舵補助力と して出力するゥ オームギヤ機構とを備え、
前記ウォームギヤ機構は、 前記モータの出力軸に結合するウォームと、 このウォームのギヤ部に嚙合されかつ回転軸に外装固定するウォームホイ 一ノレと、
前記ウォームの両端側の軸部をそれぞれハウジングに支持する、 モータ 側の第 1軸受およぴ該モータ側とは反対側の第 2軸受と、
少なく とも前記ウォームと前記両軸受とを前記支持の状態で収容する前 記ハウジングと、
を備え、
前記第 1軸受に、 内輪の軌道溝の曲率半径が玉の直径の 5 2 . 5 %以上 7 5 %以下とする第 1条件と、外輪の軌道溝の曲率半径が玉の直径の 5 3 .
5 %以上 8 5 %以下とする第 2条件とのうち、 少なく とも一方の条件を満 たす深溝型玉軸受を用いる、 パワーアシス トュ-ッ ト。
5 . 請求項 4に記载のパヮーアシス トュニッ トにおいて、
前記第 1軸受の内輪と前記ウォームの軸部との嵌め合いをしまりばめと し、
前記第 2軸受を、 前記ウォームの軸部の外周面または前記ハウジングの 内周面に対して相対移動可能に嵌合しているパワーアシス トュニッ ト。
6 . 請求項 5に記載のパワーアシス トュ-ッ トにおいて、
前記ハゥジングの内周面をモータ側で大径内周面、 モータ側とは反対側 で小径内周面と し、
前記第 1軸受の外輪と前記ハウジングの前記大径内周面との嵌め合いを すきまばめと し、 かつ、 当該外輪を前記ハウジングの大径内周面と小径内 周面との段差で形成される段壁面と、 前記ハウジングの大径内周面に螺合 装着されるねじ蓋とによって挟んで軸方向に位置決めしている、 パワーァ シス トュニッ ト。
7 . 請求項 4に記載のパワーアシス トュニッ トにおいて、
前記第 2軸受の外輪を前記ハゥジングの小径内周面の奥に圧入により嵌合 して軸方向に位置決めしているとともに、 当該第 2軸受の内輪と前記ゥォ 一ムの軸部との嵌め合いをすきまばめと している、 パワーアシス トュニッ o
8 . 請求項 4に記載のパワーアシス トュニッ トにおいて、
前記第 1軸受の内輪の軌道溝を複合曲面と し、
前記軌道溝の溝底領域側の曲率半径より も、 両肩領域側の曲率半径を小 さく設定しているパワーアシス トュニッ ト。
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