WO2005000662A1

WO2005000662A1 - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: WO2005000662A1
Application number: PCT/JP2004/005478
Authority: WO
Inventors: Atsushi Maeda; Kazuo Chikaraishi
Original assignee: Nsk Ltd.; Nsk Steering Systems Co., Ltd.
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2004-04-16
Publication date: 2005-01-06
Also published as: DE112004000679T5; US20060191736A1

Abstract

本発明の課題は、鼓型ウォームを用いることにより、噛み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォームの組み付けを著しく容易にして、ミスアライメントの調整を容易に行える電動パワーステアリング装置を提供することである。ウォームギヤ機構は、出力軸5に設けたウォームホイール3に、電動モータ4により駆動する鼓型ウォーム2を噛合させ、鼓型ウォーム2を回転自在に支持する軸端側の軸受7は、その外輪が分離可能なテーパーローラ軸受である。組み付けに際しては、鼓型ウォーム2に、内輪7aと転動体7bを組み付ける一方、ギヤハウジング1には、外輪7cを組み付けた状態にしておく。次いで、ギヤハウジング1の鼓型ウォーム2の回転軸線に対して、外輪7cの軌道面に沿って斜めに、鼓型ウォーム2を移動させて、ギヤハウジング1内でテーパーローラ軸受7を組み立てるようしている。

Description

明細書電動パワーステアリング装置

<技術分野〉

本発明は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置に関する。ぐ背景技術 >

自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパヮ一ステアリング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動するものが多かった。ところが、この種のパワーステアリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数馬力〜 +馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下することが避けられなかつた。そこで、これらの問題を解決するものとして、電動モータを動力源とする電動パヮ一ステアリング装置（E 1 e c t r i c P o w e r S t e e r i n g、以下 E P Sと記す）が近年注目されている。 E P Sには、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操 ISアシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長がある。

E P Sでは、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに対応して、電動モータから補助操舵トルクを発生して、動力伝達機構（減速機）により減速して操舵機構の出力軸に伝達するようになっている。

この動力伝達機構（減速機）として、ウォームギヤ機構を用いた E P Sでは、電動モータの駆動軸側のウォームに、ウォームホイールが嚙合してあり、このウォームホィールは、操舵機構の出力軸（例えば、ピユオン軸、コラム軸）に嵌合してある。ところで、 E P Sの高出力化の取り組みにおいて、ウォーム減速機のグリース開発、樹脂材料開発を行っている力材料面から飛躍的に性能を向上させるのは難しい状況であり、近年、機構的にブレークスルー出来うる可能性のある鼓型ウォーム減速機の開発を進めている。

今まで使用していたウォーム減速機は、円筒ウォーム減速機である。円筒ウォームに対して、鼓型ウォームは、ウォームがホイール形状を包絡する様に文字通り鼓型形状を成しているので、誰が見ても嚙み合い率（数）を向上させることができるのは明らかである。 .

例えば、円筒ウォームを用いたウォームギヤ減速機としては、特開 2001— 27 0450号、及び特開 2002— 1 73041号公報を挙げることができる。なお、円筒ウォームを用いた EP Sとしては、本願の図 45 Cに示すように、ウォームギヤ機構のギヤハウジング a内に、円筒ウォーム bと、この円筒ウォーム bに嚙合したゥオームホイール cとが収納してあり、ギヤハウジング aの側方には、円筒ウォーム b を駆動する電動モータ dが装着してある。ウォームホイール cは、操舵機構の出力軸 e (例えば、ピニオン軸、コラム軸) に嵌合してある。これにより、ステアリングホィール（図示略）に印加された操舵トルクに応じて、電動モータ dから補助操舵トルクを発生して、円筒ウォーム bとホイール cにより減速して、操舵機構の出力軸 eに伝達するようになっている。

特開 2001— 270450号は、ウォーム条数を 3条とすることで、嚙み合い歯数を増加させて、接触面圧を低下させて耐久摩耗性を改善させたものである。また、当該特開 2001-270450号の図 7には、 3条ウォームの歯当たり状態、当該特開 2001-270450号の図 8， 9には、 2条ウォームの歯当たり状態（ゥォームとホイールとの接触面）が記載されている。さらに、当該特開 2001— 270

450号は、本願の図 45 A、 45 B (又は図 46A， 46 B) に示すように、どの接触面も歯筋方向に伸び、歯丈方向に僅かな幅を持った形状となっており、嚙み合い初期には、ホイール歯先側と接触し、嚙み合い終了期には、歯元側と接触していることを開示している。つまり、歯筋方向の接触線が歯先方向から順次歯元方向へ移動しながら、嚙み合いが行われている。 - 特開 2002— 173041号公報は、円筒ウォームとホイール歯面の接触線が長くなるホイール形状とすることで、接触面圧を低下させて耐久摩耗性を改善させたものである。また、当該特開 2002- 173041号公報は、歯当たり面積を大きくするため、改良されたものであり、ウォームとホイールとの両歯面の歯筋方向に設けたクラウユングよって、歯筋方向の接触長さが短くなるのを防止する様に成されたものである。つまり、当該特開 2002— 173041号公報は、上記特開 2001— 270450号に対し、接触部が歯筋方向に伸ばした接触部が得られている。

また、特開 2001— 270450号及び特開 2002— 173041号公報のどちらも、接触面積を大きくすることで、樹脂製のホイールギヤの面圧を低下させ、耐久性を向上せしめたものである。

一方、鼓型ウォームを開示した特開平 9一 132154号公報は、ウォームを、ホィール外周形状に沿ったウォーム形状した鼓型ウォームとすることで、同様に嚙み合い歯数を増加させたものである。

近年、開発を進めている鼓型ウォームの場合には、食い違い軸であるホイールの回転軸と、ウォームの回転軸との距離は、両軸の垂線の足の長さ（芯間距離）を最短として、ホイールの回転位相に伴って増加する。

ホイールのピッチ円半径を R、ウォームの垂線の足からの距離を Xとすると、ゥォームのピッチ円半径の増加量 δは

[数 1]

a = R-sjR²-X²

となる。

この為、鼓型ウォームのピッチ円径は垂線の足の位置（x=o) を最小径として、ウォームの軸線方向に離れるに従い対称形状で連続的に大径となっている。

—方、図 47に示すように、円筒ウォームにおいては、ギヤハウジング aに円筒ゥオーム bを回転自在に支持している場合、ギヤハウジング aに対して、円筒ウォーム bが軸方向に位置ズレを生じたたとしても、図 48Bに拡大して示すように、円筒ゥオーム bのピッチ円は、円筒ウォーム bの軸線方向のどの位置においても、一定値であることから、ホイール cと、円筒ウォーム bとの嚙み合いには、何ら影響を及ぼすこと,は全くない。なお、ピッチ円を軸方向に繋げた包絡面は、円筒となる。図示では、その円筒の断面を示している。その円筒面と、ホイール cのピッチ円との交点は、その円筒面が軸方向に動いても変わらない。円筒ウォーム bの場合、ホイ一ノレ cをギヤハウジング a に装着後、モータ取付孔 g側から、円筒ウォーム bを回転させながら、螺進させて組み付けることが出来る。

し力し、鼓型ウォームにおいては、鼓型ウォームの最小ピッチ円の位置を、ギャハウジングのホイール回転軸とウォーム回転軸との垂,線の足の位置にきわめて正確に一致させなければならない。鼓型ウォームがホイールに対して一側へずれると、鼓型ウォームの一端側は両ピッチ円が離れ、他端側は両ピッチ円が交錯するので、一端側では、バックラッシュが大となり、他端側では、バックラッシュが小となる。ズレによるバックラッシュ変化が大きければ、歯面が干渉して円滑な回転伝達が出来なくなる。また、バックラッシュを大きくすると、歯面同士の打音が大きくなつてしまうという問題があり、鼓型ウォームの軸方向位置を正確に調整する必要がある。

また、図 4 9 Aに示すように、円筒ウォームにおいては、円筒ウォーム bの軸端側を回転自在に支持する軸受 hをギヤハウジング aに組み付けた後、ホイール cをギヤハウジング aに組み付けている。その後、図 4 9 B , 4 9 Cに示すように、モータ取付孔 g側から、円筒ウォーム bを回転させながら螺進させて、軸端側の軸受 hに嵌め合わせて、モータ取付孔 g側の軸受 f を組み付けることが出来る。したがって、円筒ウォームにおいては、その組み立てが極めて容易である。

し力し、鼓型ウォームにおいては、円筒ウォームのような組み付けは、ウォームとホイールとの干渉により出来ない。そのため、ホイールとの干渉を避けながら、鼓型ウォームを仮組みした後、鼓型ウォームの両端を支持する軸受を両端側から夫々取り付け、ミスァライメントの調整のため、軸受けの端面位置を各々シム等で調整しなければならない。従って、鼓型ウォームにおいては、組み付けが困難である。

また、鼓型ウォームを先にハウジングに組み付けた後、ホイールを組み付けようとした場合、ホイール形状をホイールの軸線方向で鼓型ウォームと干渉しない形状（例えばヘリカルギヤ状）としなければならず、ヘリカルギヤ状ホイールと鼓型ウォームとの嚙み合い状態は嚙合い歯数こそ増加するものの、各歯面においては、点接触となり、接触面圧が大きくなり、摩耗耐久性を期待通りに向上できないという問題がある。また、円筒ウォームにおいては、加工終了後に、 3針法にて簡易にピッチ円径を測定することが出来る。

しかし、鼓型ウォームでは、達続的にピツチ円径が変化しているので、従来の測定 3針法では、ピッチ円の計測は、不可能であり、ピッチ円の最小径の軸方向位置を正確に割り出すことは、困難であり、ウォーム加工時の加工基準からの位置精度に頼ることとなる。

以上から、鼓型ウォームゃノ、ゥジングの加工誤差による位置ズレ（ミスァライメン，ト）を修正するため、鼓型ウォームは、軸方向に位置を正確に調整する困難な作業が必要である。

ところで、従来の E P S用ゥォーム減速機は、インポリュート歯型を採用している。ィンボリユート歯型のウォームとウォームホイールの歯み合いをウォームの中央平面（ホイール軸に垂直でウォーム軸を含む面）で観察すると、ウォーム軸断面に現れるラックとピニオン (ホイール) との嚙み合いに等しい。ラックとピニオン (ウォームとホイール）の両歯面の接触点では、両歯面の法線は、共通であり、且つ、インポリュートの定義から、その法線は、両基礎円に接している。つまり、嚙み合いは、平行軸歯車の場合と同様に、両基礎円の共通接線と歯面が交差した点にて接触し、歯先から歯元側へと移動することとなる。

平行軸歯車と異なるのは、ウォーム減速機の場合、ラック歯の進行は、ウォームの回転によって成されるので、ウォームとホイールとの嚙み合いは、ウォーム前面の摺接により行われている。

ウォームの摺接と従来例の接触線とは、略同一方向であるので、接触線が歯筋方向に長いほどゥオームの回転によって、潤滑材は接触範囲外へと排出されやすくなつている。 '

—方、ウォーム減速機は、すべり伝達であるので、一般にオイル潤滑されるのが常識であるので、潤滑材は常に補給されるが、電動パワーステアリングでは、取り扱い性や油漏れによる汚染の防止、密封部材 (シール) の摺動抵抗の増加による操舵フィーリングの悪化防止などの理由により、潤滑材として、グリースが用いられている。従って、接触面圧を低下させる従来の特開 2 0 0 1— 2 7 0 4 5 0号、及び特開 2 0 0 2 - 1 7 3 0 4 1号公報の手法では、短期的には、所望の効果を得ることが出来る力長期にわたって使用した場合、潤滑材が嚙み合い範囲外に搬出されてしまうので、潤滑不良により、摩耗が急激に進むという問題点があった。

<発明の開示 >

本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであって、鼓型ウォームを用いることにより、嚙み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォームの組み付けを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行えるようにした電動パワーステアリング装置を提供することを第 1の目的とする。

また、本発明は、特殊な形状をした歯型を用いることにより、潤滑性能を改善して摩耗耐久性を著しく向上した電動パワーステアリング装置を提供することを第 2の目的とする。

さらに、本発明は、鼓型ウォームを用いることにより、嚙み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォームの位置決めを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行えるようにした電動パワーステアリング装置を提供することを第 3の目的とする。

上記の第 1の目的を達成するため、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイ一ノレに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたゥオームホイ一ノレに、前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させ、前記鼓型ウォームを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受は、その外輪が分離可能なテ一パーローラ軸受、アンギユラコンタクト軸受、又は、マグネト

玉軸受であることを特徴とする。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギャ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたウォームホイールに、前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させ、前記鼓型ウォームを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受に、その外輪に嵌合すると共に外周面にテーパー面を有する軸受ホルダーが設けてあり、ギヤハウジングに、当該軸受ホルダーのテーパー面に係合するテーパー孔が形成してあることを特徴とする。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギャ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたウォームホイールに、前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させ、前記鼓型ウォームを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受に、その内輪に嵌合すると共に内周面にテーパー面を有する軸受ホルダーが設けてあり、前記鼓型ウォームに、当該軸受ホルダーのテーパー面に係合するテ一パー面が形成してあることを特徴とする。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギャ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたウォームホイールに、前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させ、前記鼓型ウォームを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受は、その内輪の内周面をテーパー面に形成してあり、前記鼓型ウォームに、当該内輪のテーパー面に係合するテーパー面が形成してあることを特徴とする。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギャ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたウォームホイールに、前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させ、前記ウォームホイールを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受は、その外輪が分離可能なテーパーローラ軸受、ァンギユラコンタクト軸受、又は、マグネト玉軸受であることを特徴とする。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギャ機構により減速して操蛇機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、.前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたウォームホイールに、前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させ、前記ウォームホイールを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受に、その外輪に嵌合すると共に外周面にテーパー面を有する軸受ホルダーが設けてあり、ギヤハウジングに、当該軸受ホルダーのテーパ一面に係合するテーパー孔が形成してあることを特徴とする。

また、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギャ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたウォームホイールに、前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させ、前記鼓型ウォームを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受は、ギヤハウジングに対して芯間方向に位置が変更可能に設けてあることを特徴とする。

上記の第 2の目的を達成するため、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたゥオームホイールに、前記電動モータにより駆動するウォームを嚙合させ、前記ウォームホイールの歯面と前記ウォームの歯面とが、前記ウォームの摺接方向と交差し、且つ、互いに交差する方向の第一の接触線と第二の接触線とを有し媒介歯車歯面を円錐面とする特殊形状歯型としたことを特徴とする。

尚、前記ウォームは、少なくとも歯底形状が鼓型形状に形成してあることが好ましい。

また、グリースのちよう度が 3 8 5以下としたことが好ましい。

また、前記ウォームホイールの幅は、前記鼓型ウォームの最小齒底円径ょりも幅広に形成したことが好ましい。

また、前記ウォームホイールの歯筋方向中央部の頂隙より、両端側の頂隙を大きくしたことが好ましい。

また、前記電動モータは、ブラシレスモータであることが好ましい。

上記の第 3の目的を達成するため、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータ在ら捕助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝蓬する電動パワーステアリング装置において、前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたゥオールホイールに、前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させたことを特徴とする。

また、前記鼓型ウォームの嚙み合い中央部のバックラッシュに対し、前記鼓型ゥォームの両端部のバックラッシュを大きくしたことが好ましい。

また、伝達トルクに応じて、前記鼓型ウォームと前記ウォームホイールとの嚙合い歯数を多くしたことが好ましい。

また、前記鼓型ウォームと前記ウォームホイールとの嚙合レ、歯の少なくとも一方は、弾性変形可能であることが好ましい。

また、前記ウォームホイールの少なくとも歯部は、樹脂材料から形成してあることが好ましい。

また、前記鼓型ウォームの条数は、 2条以上としたことが好ましい。

また、前記鼓型ウォーム 1には、各歯厚を薄くする歯厚調整加工が施されていることが好ましい。

また、前記鼓型ウォームの歯厚調整加工は、当該ウォームの軸方向の中心部から両端部へ行くほど歯厚が薄くなるような成形であることが好ましい。

また、前記鼓型ウォームの歯厚調整加工は、当該ウォームの軸方向の中心部の所定区間では加工を施せず、この区間以外の部分では、両端部へ向かうほど歯厚が薄くなる成形、又は加工を施さない区間より薄い一定の歯厚となる成形であることが好ましい。く図面の簡単な説明 >

図 1は、本発明の参考例に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。図 2は、本発明の第 1実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 3 A— 3 Dは、それぞれ、本第 1実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の組み付け工程を示す模式図である。図 4は、本発明の第 2実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 5は、本発明の第 3実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図でめる。

図 6は、本発明の第 4実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図でめる。

図 7は、本発明の第 5実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図でめる。

図 8は、本発明の第 6実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図でめる。

図 9は、本発明の第 7実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図でめる。

図 1 0は、本発明の第 8実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 1 1 Aは、本発明の第 9実施の形態に係るコラムアシス 1、式電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、図 1 1 Bは、当該装置のウォームギヤ機構の要部を示す断面図である。

図 1 2 Aは、本発明の第 1 0実施の形態に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、図 1 2 Bは、当該装置のウォームギヤ機構の要部を示す断面図である。

図 1 3は、本発明第 1 1実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 1 4は、本発明の第 1 2実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 1 5は、本発明の第 1 3実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 1 6 A— 1 6 Cは、それぞれ、本第 1 3実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の組み付け工程を示す模式図である。

図 1 7は、本発明の第 1 4実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 1 8は、本発明の第 1 4実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の接触線状態図である。

図 1 9は、本発明の第 1 4実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の頂隙およびウォーム谷径とホイール歯幅の関係図である。

図 2 0は、本発明の第 1 5実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 2 1 Aは、本発明に係るコラムアシスト岬動パワーステアリング装置の縦断面図であり、図 2 1 B.は、当該装置のウォームギヤ機構の要部を示す断面図である。図 2 2 Aは、本発明に係るピエオンアシスト式電動パワーステアリング装置の部分切欠き断面を含む正面図であり、図 2 2 Bは、当該パワーステアリング装置の要部を示す断面図である。

図 2 3は、本発明の第 1 6実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 2 4 Aは、図 2 3に示した電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、図 2

4 Bは、鼓型ウォームのピッチ円とホイールのピッチ円の関係を示す模式図である。図 2 5 Aは、図 2 3に示した電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、図 2

5 Bは、鼓型ウォームのピッチ円包絡線とホイールのピッチ円の関係を示す模式図であり、図 2 5 Cは、バックラッシュの大小を示す模式図である。

図 2 6 Aは、本発明の第 1 7実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の鼓型ウォーム減速機を示す軸方向断面図であり、図 2 6 Bは、嚙合い部の拡大図である。図 2 7は、図 2 6 Aの鼓型ウォームを示す拡大図である。

図 2 8 Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの軸方向（+方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図であり、図 2 8 Bは、嚙合い部の拡大図である。図 2 9 Aは、歯厚調整力卩ェを施した鼓型ウォーム軸方向（一方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図であり、図 2 9 Bは、嚙合い部の拡大図である。図 3 O Aは、本発明の第 1 8実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の鼓型ウォーム減速機を示す軸方向断面図であり、図 3 0 Bは、嚙合い部の拡大図である。図 3 1は、図 3 O Aの鼓型ウォームを示す拡大図である。図 3 2 Aは、ウォームの歯厚とウォームホイールの中心からの角度との関係を示すグラフであり、図 3 2 Bは、図 3 2 Aのグラフを説明する図である。

図 3 3 Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォーム軸方向（+方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図であり、図 3 3 Bは、嚙み合い部の拡大図である。図 3 4 Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの軸方向（一方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図であり、図 3 4 Bは、嚙み合い部の拡大図である。図 3 5は、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの低トルク伝達時のウォームホイ一ルとの嚙み合いを示す説明図である。

図 3 6は、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの高トルク伝達時のウォームホイ一ルとの嚙み合いを示す説明図である。

図 3 7 Aは、本発明の第 1 9実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の鼓型ウォーム減速機を示す軸方向断面図であり、図 3 7 Bは、嚙合い部の拡大図である。図 3 8は、図 3 7 Aの鼓型ウォームを示す拡大図である。

図 3 9 Aは、ウォームの歯厚とウォームホイールの中心からの角度との関係を示すグラフであり、図 3 9 Bは、図 3 9 Aのグラフを説明する図である。

図 4 O Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの軸方向（+方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図であり、図 4 0 Bは、嚙み合い部の拡大図である。図 4 1 Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの軸方向（一方向）組み立て誤差有 Pの減速機を示す軸方向断面図であり、図 4 1 Bは、嚙み合い部の拡大図である。図 4 2 Aは、歯厚調整力卩ェを施していない電動パワーステアリング装置の鼓型ゥォーム減速機を示す軸方向断面図であり、図 4 2 Bは、嚙合い部の拡大図である。図 4 3 Aは、歯厚調整加工を施していない鼓型ウォームの軸方向（+方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図であり、図 4 3 Bは、嚙み合い部の拡大図である。

図 4 4 Aは、歯厚調整力卩ェを施していない鼓型ウォームの軸方向（一方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図であり、図 4 4 Bは、嚙み合い部の拡大図である。

図 4 5 A— 4 5 Bは、それぞれ、図 4 5 Cに示す従来に係る電動パワーステアリング装置の接触線状態図であり、図 4 5 Cは、従来に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 4 6 A— 4 6 Bは、それぞれ、図 4 5 Cに示した電動パワーステアリング装置の接触線状態図である。

図 4 7は、従来に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

図 4 8 Aは、図 4 7に示した電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、図 4 8 Bは、円筒ウォームのピッチ円とホイールのピッチ円の関係を示す模式図である。図 4 9 A— 4 9 Cは、それぞれ、図 4 6に示した電動パワーステアリング装置の組み付け工程.を示す模式図である。

なお、図中の符号、 1はギヤハウジング、 2は鼓型ウォーム、 3はウォームホイ一ル、 4は電動モータ、 5は出力軸、 5 aはトーシヨンバー、 6は軸受、 7は軸受（テ一パーローラ軸受等）、 7 aは内輪、 7 bは転動体、 7 cは外輪、 7 dはテーパー面、 8はスナップリング、 Sはシム、 1 0はモタ取付孔、 1 1は軸受ホルダー、 1 1 a はテーパー面、 1 2はテーパー孔、 1 3は軸受ホルダー、 1 3 aはテーパー面、 1 4 はテーパー面、 1 5は予圧調整螺合部材、 1 6は固定用のナツト、 1 7は予圧調整板、 1 8はボノレト、 1 9はナット、 2 1は軸受、 2 2は軸受（テーパーローラ軸受等）、 2 2 aは内輪、 2 2 bは転動体、 2 2 cは外輪、 2 3は軸受ホルダー、 2 3 aはテーパー面、 2 4はテーパー孔、 3 1は進退自在調整螺合部材、 3 2はナット、 3 3は軸端側の取付孔、 4 1は芯間調整部材、 4 2はパネ、ゴム、及び樹脂等の弾性体、 4 3 はネジ部材、 4 4は Oリング、 2 0 1はギヤハウジング、 2 0 2は鼓型ウォーム、 2 0 3はウォームホイール、 2 0 4は電動モータ、 2 0 5は出力軸、 2 0 5 aはトーシヨンバー、 2 0 6は軸受、 2 0 7は軸受（テーパーローラ軸受等）、 2 0 8はスナップリング、 2 O Sはシム、 2 0 9はカバー、 2 1 0はモータ取付孔、 2 2 0はゥォームギヤハウジング、 5 0 1はギヤハウジング、 5 0 2は鼓型ウォーム、 5 0 3はゥオームホイール、 5 0 4は電動モータ、 5 0 5は出力軸、 5 0 5 aはトーシヨンバー、 5 0 6は軸受、 5 0 7は軸受、 5 0 8はスナップリング、 5 0 9は力パー、 5 1 0はモータ取付孔である。

<発明を実施するための最良の形態 >

以下、本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を図面を参照しつつ説明する。

(参考例）

図 1は、本発明の参考例に係る電動パワーステアリング装置の^断面図である。本参考例では、ウォームギヤ機構のギヤハウジング 1内に、鼓型ウォーム 2と、この鼓型ウォーム 2に嚙合したウォームホイール 3とが収納してあり、ギヤハウジング 1の側方には、鼓型ウォーム 2を駆動する電動モータ 4が装着してある。ウォームホィール 3は、操舵機構の出力軸 5 (例えば、ピニオン軸、コラム軸）に嵌合してある。これにより、ステアリングホイ一ノレ（図示略）に印加された操舵トルクに応じて、電動モータ 4から補助操舵トルクを発生して、鼓型ウォーム 2とホイール 3により減速して、操舵機構の出力軸 5に伝達するようになっている。なお、符合 5 aは、トーシ aンバーを示している。

本参考例では、鼓型ウォーム 2の場合、ピッチ円が干渉して、円筒ウォームのように組み付けられない。そのため、鼓型ウォーム 2をホイール 3に嚙み合わせた状態において、両端側から、軸受 6， 7を組み付けている。即ち、鼓型ウォーム 2の両端部を回転自在に支持する軸受 6， 7は、それぞれ、シム Sやカバー 9により調整可能に取り付けてあり、軸受 6， 7の端面位置を、シム Sやカバー 9の端面位置等で調整して、ミスァライメントの調整を行うことができる。

しかし、本参考例では、鼓型ウォーム 2の両端から、軸受 6， 7のミスァライメント調整を行うことは、調整代も調整個所も多く、極めて煩雑であり、組み付けが困難であるといったことがある。

なお、符合 8は、スナップリングを示す。以下の全ての実施の形態において共通でめる。

(第 1実施の形態）

図 2は、本発明の第 1実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。図 3 A- Dは、それぞれ、本第 1実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の組み付け工程を示す模式図である。

本第 1実施の形態では、ウォームギヤ機構のギヤハウジング 1内に、鼓型ウォーム

2と、この鼓型ウォーム 2に嚙合したウォームホイール 3とが収納してあり、ギヤハウジング 1の側方には、鼓型ウォーム 2を駆動する電動モータ 4が装着してある。ゥオームホイール 3は、操舵機構の出力軸 5 (例えば、ピニオン軸、コラム軸）に嵌合してある。これにより、ステアリングホイ一ノレ（図示略）に印加された操舵トルクに応じて、電動モータ 4から補助操舵トルクを発生して、鼓型ウォーム 2とホイール 3 により減速して、操舵機構の出力軸 5に伝達するようになっている。なお、符合 5 a は、トーシヨンバーを示している。

鼓型ウォーム 2のモータ側端部を支持する軸受 6は、玉軸受であり、シム Sにより位置調整可能に取り付けてある力鼓型ウォーム 2の軸端部を支持する軸受は、外輪

7 cが分離可能であってラジアル力とラスト力の両方を負荷できるテーパーローラ軸受 7から構成してある。

組み付けに際しては、図 3 Aに示すように、鼓型ウォーム 2に、内輪 7 aと転動体

7 bを組み付ける一方、ギヤハウジング 1には、外輪 7 cを組み付けた状態にしてお次いで、図 3 B- Dに示すように、ギヤハウジング 1の鼓型ウォーム 2の回転軸茅泉に対して、外輪 7 cの軌道面に沿って斜めに、鼓型ウォームを移動させて、ギヤハウジング 1内でテーパーローラ軸受 7を組み立てるようしている。

このように、軸端側のテーパーローラ軸受 7の取り付け部を基準として製作し、位置調整を無くし、モータ取付孔 1 0側の軸受 6で与圧調整としている。与圧調整は、シム Sによる。

即ち、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受 7 (テーパーローラ軸受）との嵌め合いを鼓型ウォーム 2の回転軸線に対して、斜め方向から組み付けられるようにしている。従つて、鼓型ウォーム 2をモータ取付孔 1 0側から取り付けることができ、片側からミスァライメント調整を行うことができる。

以上から、鼓型ウォーム 2を用いることにより、嚙み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォーム 2の組み付けを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行うことができる。

(第 2実施の形態）

図 4は、本発明の第 2実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

本第 2実施の形態では、鼓型ウォーム 2のモータ側端部を支持する軸受 6は、玉軸受であり、シム Sにより位置調整可能に取り付けてあるが、鼓型ウォーム 2の軸端部を支持する軸受は、外輪 7 cが分離可能であってラジアル力とスラスト力の両方を負荷できるアンギユラコンタクト軸受 7から構成してある。

組み付けに際しては、鼓型ウォーム 2に、内輪 7 aと転動体 7 bを組み付ける一方、ギヤハウジング 1には、外輪 7 cを組み付けた状態にしておく。次いで、ギヤハウジング 1の鼓型ウォーム 2の回転軸線に対して、外輪 7 cの軌道面に沿つ.て斜めに、鼓型ウォーム 2を移動させて、ギヤハウジング 1内でテーパーローラ軸受 7を組み立てるようしている。

このように、軸端側のアンギユラコンタクト軸受 7の取り付け部を基準として製作し、位置調整を無くし、モータ取付孔 1 0側の軸受 6で与圧調整としている。与圧調整は、シム Sによる。即ち、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受 7 (アンギユラコンタクト軸受）との嵌め合いを鼓型ウォーム 2の回転軸線に対して、斜め方向から組み付けられるようにしている。従って、鼓型ウォーム 2をモータ取付孔 1 0側から取り付けることができ、片側からミスァライメント調整を行うことができる。以上から、鼓型ウォーム 2を用いることにより、嚙み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォーム 2の組み付けを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行うことができる。

(第 3実施の形態）

図 5は、本発明の第 3実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

本第 3実施の形態では、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受を深溝玉軸受 7とし、この深溝玉軸受 7の外輪 7 cには、外周面にテーパー面 1 1 aを有する筒状の軸受ホルダ一 1 1が嵌合してある。

ギヤハヴジング 1の端部には、軸受ホルダー 1 1のテーパー面 1 1 aに係合するテーパ一孔 1 2が形成してある。

従って、鼓型ウォーム 2の組み付け時には、ギヤハウジング 1のテーパー孔 1 2に沿って、軸受ホルダー 1 1のテーパー面 1 1 aを摺接しながら、軸受ホルダー 1 1を挿入する。即ち、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受 7 (深溝玉軸受）との嵌め合いを鼓型ウォーム 2の回転軸線に対して、斜め方向から組み付けられるようにしている。よつて、鼓型ウォーム 2をモータ取付孔 1 0側から取り付けることができ、片側からミスァライメント調整を行うことができる。以上から、鼓型ウォーム 2を用いることにより、嚙み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォーム 2の組み付けを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行うことができる。

(第 4実施の形態）

本第 4実施の形態では、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受を深溝玉軸受 7とし、この深溝玉軸受 7の外輪 7 cには、筒状の軸受ホルダー 1 1が嵌合してある。なお、軸受ホルダー 1 1のテーパー面 1 1 aは、軸受ホルダー 1 1の略中心部から軸方向に突出してある。

ギヤハウジング 1の端部には、軸受ホルダー 1 1のテーパー面 1 1 aに係合するテーパ一孔 1 2が形成してある。

(第 5実施の形態）

図 7は、本発明の第 5実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

本第 5実施の形態では、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受を深溝玉軸受 7とし、この深溝玉軸受 7の内輪 7 aには、筒状の軸受ホルダー 1 3 (プッシュ）が嵌合してある。なお、軸受ホルダー 1 3 (プッシュ）の内周面には、テーパー面 1 3 aが形成してある。

鼓型ウォーム 2の軸端部には、軸受ホノレダー 1 3 (ブッシュ）のテーパー面 1 3 a に係合するテーパー面 1 4が形成してある。

従って、鼓型ウォーム 2の組み付け時には、予め、深溝玉軸受 7と軸受ホルダー 1 3 (ブッシュ) とをギヤハウジング 1に装着しておき、軸受ホルダー 1 3 (ブッシュ) のテーパー面 1 3 aに沿って、鼓型ウォーム 2のテーパー面 1 4を摺接しながら、鼓型ウォーム 2を揷入する。

即ち、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受 7 (深溝玉軸受）との嵌め合いを鼓型ウォーム 2の回転軸線に対して、斜め方向から組み付けられるようにしている。よって、鼓型ウォーム 2をモータ取付孔 1 0側から取り付けることができ、片側からミスァライメント調整を行うことができる。以上から、鼓型ウォーム 2を用いることにより、嚙み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォーム 2の組み付けを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行うことができる。

(第 6実施の形態）

図 8は、本発明の第 6実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

本第 6実施の形態では、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受を深溝玉軸受 7とし、この深溝玉軸受 7の内輪 7 aには、テーパー面 7 dが形成してある。

鼓型ウォーム 2の軸端部には、深溝玉軸受 7の内輪 7 aのテーパ面 7 dに係合するテーパー面 1 4が形成してある。

従って、鼓型ウォーム 2の組み付け時には、予め、深溝玉軸受 7をギヤハウジング 1に装着しておき、深溝玉軸受 7の内輪 7 aのテーパー面 7 dに沿って、鼓型ウォーム 2のテーパー面 1 4を摺接しながら、鼓型ウォーム 2を揷入する。

(第 7実施の形態）

図 9は、本発明の第 7実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

本第 7実施の形態では、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受を深溝玉軸受 7とし、この深溝玉軸受 7の内輪 7 aには、筒状の軸受ホルダー 1 3 (ブッシュ）が嵌合してある。なお、軸受ホルダー 1 3 (ブッシュ) の内周面には、テーパー面 1 3 aが形成してある。

鼓型ウォーム 2の軸端部には、軸受ホルダー 1 3 (ブッシュ）のテーパー面 1 3 a に係合するテーパー面 1 4が形成してある。

即ち、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受 7 (深溝玉軸受）との嵌め合いを鼓型ウォーム 2の回転軸線に対して、斜め方向から組み付けられるようにしているって、鼓型ゥオーム 2をモータ取付孔 1 0側から取り付けることができ、片側からミスァライメント調整を行うことができる。

さらに、本第 7実施の形態では、モータ取付孔 1 0には、予圧調整螺合部材 1 5がギヤハゥジング 1に螺合して軸受 6を押圧するように設けてある。予圧調整螺合部材 1 5には、固定用のナツト 1 6が螺合してある。

この予圧調整螺合部材 1 5により、モータ側の軸受 6の予圧調整を行うことができる。

(第 8実施の形態）

本第 8実施の形態では、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受を深溝玉軸受 7とし、この深溝玉軸受 7の内輪 7 aには、筒状の軸受ホルダー 1 3 (プッシュ）が嵌合してある。なお、軸受ホルダー 1 3 (ブッシュ）の内周面には、テーパー面 1 3 aが形成してある。

鼓型ウォーム 2の軸端部には、軸受ホルダー 1 3 (プッシュ）のテーパー面 1 3 a に係合するテーパー面 1 4が形成してある。

従って、鼓型ウォーム 2の組み付け時には、予め、深溝玉軸受 7と軸受ホルダー 1 3 (ブッシュ）とをギヤハウジング 1に装着しておき、軸受ホルダー 1 3 (ブッシュ）のテーパー面 1 3 aに沿って、鼓型ウォーム 2のテーパー面 1 4を摺接しながら、鼓型ウォーム 2を揷入する。

即ち、鼓型ウォーム 2の軸端側の軸受 7 (深溝玉軸受）との嵌め合いを鼓型ウォーム 2の回転軸線に対して、斜め方向から組み付けられるようにしている。よって、鼓型ウォーム 2をモータ取付孔 1 0側から取り付けることができ、片側からミスァライメント調整を行うことができる。

さらに、本第 8実施の形態では、軸端側の深溝玉軸受 7には、予圧調整機構が設けてある。この予圧調整機構は、例えば、図 1 0に示すように、深溝玉軸受 7の予圧を調整するための予圧調整板 1 7と、この予圧調整板 1 7を押圧するためのボルト 1 8 と、このボノレト 1 8に螺合したナツト 1 9とからなる。

この予圧調整機構により、軸端側の深溝玉軸受 7.の予圧調整を行うことができる。以上から、鼓型ウォーム 2を用いることにより、嚙み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォーム 2の組み付けを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行うことができる。

(第 9実施の形態）

図 1 1 Aは、本発明の第 9実施の形態に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、図 1 1 Bは、当該装置のウォームギヤ機構の要部を示す断面図である。

図 1 1 Aに示すコラムアシスト式電動パワーステアリング装置では、ステアリングコラムのアッパーコラム 1 0 1の車両前方側に、ロアーコラム 1 0 2が嵌合してあり、これらコラム 1 0 1 , 1 0 2内に、スプライン嵌合したステアリングシャフトのアツパーシャフト 1 0 3とロアーシャフト 1 0 4 (入力軸）とが回転自在に支持してある。ロアーシャフト 1 0 4 (入力軸）の車両前方側には、出力軸 5が連結してある。この出力軸 5の車両前方側には、自在継手（図示略）等を介してステアリングギヤ (図示略）が連結してある。

ロアーシャフト 1 0 4 (入力軸）の車両前方側には、トーシヨンバー 5 aの基端が圧入固定してあり、このトーションバー 5 aは、中空に形成した出力軸 5の内部を延在して、その先端が出力軸 5の端部に固定ピン 1 1 2により固定してある。

出力軸 5の車両後方側には、トルクセンサー検出用の溝 1 1 3が形成してあり、これらの溝 1 1 3の径方向外方には、トルクセンサーのスリーブ 1 1 4が配置してある。このスリープ 1 1 4は、その車両後方側端部がロアーシャフト 1 0 4 (入力軸）の車両前方側端部に加締め等により固定してある。スリーブ 1 1 4の径方向外方には、コィル 1 1 5や基板等が設けてある。

出力軸 5には、電動モータ 4の駆動軸である鼓型ウォーム 2に嚙合したウォームホィール 3が取り付けてある。

従って、運転者がステアリングホイール（図示略）を操舵することにより発生した操舵力は、入力軸 1 0 4，トーシヨンバー 5 a，出力軸 5及びラックアンド，ピニォン式ステアリング装置を介して、図示しない転舵輪に伝達される。また、電動モータ 4の回転力は、その鼓型ウォーム 2及びウォームホイール 3を介して出力軸 5に伝達されるようになつており、電動モータ 4の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、出力軸 5に適切な操舵補助トルクを付与できるようになつている。

本第 9実施形態では、出力軸 5 (ホイール 3 ) を支持する一方の軸受 2 1は、玉軸受であるが、出力軸 5 (ホイール 3 ) を支持する他方の軸受 2 2は、外輪 2 2 cが分離可能であってラジアル力とスラスト力の両方を負荷できるテーパーローラ軸受 2 2から構成してある。

組み付けに際しては、出力軸 5 (ホイール 3 ) に、内輪 2 2 aと転動体 2 2 bを組み付ける一方、ギヤハウジング 1には、外輪 2 2 cを組み付けた状態にしておく。次いで、ギヤハウジング 1の出力軸 5 (ホイール 3 ) の回転軸線に対して、外輪 2 2 cの軌道面に沿って斜めに、出力軸 5 (ホイール 3 ) を移動させて、ギヤハウジング 1内でテーパーローラ軸受 2 2を組み立てるようしている。

なお、テーパローラー軸受 2 2に代えて、その外輪が分離可能なアンギユラコンタタト軸受、又は、マグネト玉軸受を用いても良い。

(第 1 0実施の形態）図 1 2 Aは、本発明の第 1 0実施の形態に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、図 1 2 Bは、当該装置のウォームギヤ機構の要部を示す断面図である。

本第 1 0実施の形態では、出力軸 5 (ホイール 3 ) を支持する他方の軸受 2 2を深溝玉軸受 2 2とし、この深溝玉軸受 2 2の外輪 2 2 cには、外周面にテーパー面 2 3 aを有する筒状の軸受ホルダー 2 3が嵌合してある。

ギヤハウジング 1には、軸受ホルダー 2 3のテーパー面 2 3 aに係合するテーパー孔 2 4が形成してある。

従って、出力軸 5 (ホイール 3 ) の組み付け時には、ギヤハウジング 1のテーパ孔 2 4に沿って、軸受ホルダー 2 3のテーパー面 2 3 aを摺接しながら、出力軸 5 (ホィーノレ 3 ) を揷入する。即ち、出力軸 5 (ホイール 3 ) の軸受 2 2 (深溝玉軸受）との嵌め合いを出力軸 5 (ホイール 3 ) の回転軸線に対して、斜め方向から組み付けられるようにしている。

(第 1 1実施の形態）

図 1 3は、本発明の第 1 1実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。

特開平 9— 1 3 2 1 5 4号公報に関わる従来構造では、鼓型ウォーム組立て後、ホィールを組み付ける構造とせざるを得ないので、ホイ—ル形状は組み込み時の千渉が無いようにヘリカルギヤ形状となってしまうので、鼓型ウォームにして嚙み合嚙数を多くしたにもかかわらず、鼓型ウオ^-ムとホイールの接触構は点接触となってしまうので、接触面積を大きくする効果が十分に得られなかった。

このようなことから、本第 1 1実施の形態では、鼓型ウォーム 2のモータ側の軸受 6を、ラジアル荷重及び両方向スラスト荷重を受けられる 2個の軸受構成とし、しかも、軸方向に進退自在に調整可能な構造としている。具体的には、図 1 3に示すように、進退自在調整螺合部材 3 1がギヤハウジング 1に螺合して 2個の軸受 6を包持するように設けてある。鼓型ウォーム 2側には、ナツト 3 2が螺合してある。

一方、軸端側の軸受 7を、一端密閉型のニードルベアリングとして、ギヤハウジング 1の端部に設けた取付孔 3 3にギヤハウジング 1の外側から装着可能で且つ密閉可能としている。以上から、鼓型ウォーム 2を用いることにより、嚙み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォーム 2の組み付けを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行うことができる。

(第 1 2実施の形態）

本第 1 2実施形態では、鼓型ウォーム 2のモータ側の軸受 6を、与圧を必要としない 4点接触玉軸受として、位置調整を不要としてある。

一方、軸端側の軸受 7を、一端密閉型のニードルべアリングとして、ギヤハウジング 1の端部に設けた取付孔 3 3にギヤハウジング 1の外側から装着可能で且つ密閉可能としている。

(第 1 3実施の形態）

図 1 5は、本発明の第 1 3実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の縦断面図である。図 1 6 A- Cは、それぞれ、本第 1 3実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の組み付け工程を示す模式図である。

本第 1 3実施の形態は、軸端側の軸受 7は、ギヤハウジング 1に対して芯間方向に位置が調整可能に設けてあることを特徴とする。

具体的には、軸端側の軸受 7を、一端密閉型のニードルベアリングとし、この一端密閉型のニードルベアリング 7には、芯間調整部材 4 1が装着してある。芯間調整部材 4 1には、パネ、ゴム、及び樹脂等の弾性体 4 2を介して、ネジ部材 4 3がギヤハウジング 1に螺合しながら、芯間調整部材 4 1を押圧できるように構成してある。これにより、一端密閉型のニードルベアリング 7と芯間調整部材 4 1とは、ホイール 3 側に向けて弾性付勢されている。

組み付けに際しては、図 1 6 Aに示すように、鼓型ウォーム 2に、一端密閉型の二一ドルベアリング 7軸受を組み付けた後、一端密閉型の-一ドルベアリシグ 7に、芯間調整部材 4 1を装着し、ホイール 3と干渉しないだけ芯間路離を大きくした状態で、鼓型ウォーム 2等をギヤハウジング 1内に挿入する。

次いで、図 1 6 Bに示すように、芯間調整部材 4 1を押し込むことにより、鼓型ゥオーム 2及び一端密閉型の-一ドルベアリング 7を、ホイール 3に向けて嚙み合わせ位置に移動させて組み付ける。同時に、モータ側の軸受 6も組み付ける。最後に、図 1 6 Cに示すように、ネジ部材 4 3を装着する。

このように、鼓型ウォーム 2の軸端側の一端密閉型のニードノレベアリ.ング 7をギヤハウジング 1に対してホイ一ル 2方向に移動可能とし、鼓型ウォーム 2を一端密閉型のニードルベアリング 7と嵌め合わせた後、ホイール 3側に寄せられるようにし、これにより、軸端側の軸受 7は、ギヤハゥジング 1に対して芯間方向に位置が調整可能に設けてある。

以上から、鼓型ウォーム 2を用いることにより、歯み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォーム 2の組み付けを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行うことができる。

なお、芯間調整部材 4 1とネジ部材 4 3との間に、緩衝用の Oリング 4 4が設けてある。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。具体的には、テーパーローラ軸受ゃアンギユラコンタクト軸受に代えて、マグネト玉軸受を用いてもよい。

(第 1 4実施の形態)

図 1 7は、本発明の第 1 4実施の形態に係る電動パウーステアリング装置の縦断面図である。

図 1 9は、本発明の第 1 4実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の頂隙おょぴウォーム谷径とホイール歯幅の関係図である。

本第 1 4実施の形態では、ウォームギヤ機構のギヤハウジング 2 0 1内に、鼓型ゥオーム 2 0 2と、この鼓型ウォーム 2 0 2に嚙合したウォームホイール 2 0 3とが収納してあり、ギヤハウジング 2 0 1の側方には、鼓型ウォーム 2 0 2を駆動する電動モータ 2 0 4が装着してある。ウォームホイール 2 0 3は、操舵機構の出力軸 2 0 5 (例えば、ピニオン軸、コラム軸）に嵌合してある。これにより、ステアリングホイール（図示略）に印加された操舵トルクに応じて、電動モータ 2 0 4から補助操舵トルクを発生して、鼓型ウォーム 2 0 2とホイール 2 0 3により減速して、操舵機構の出力軸 2 0 5に伝達するようになっている。なお、符合 2 0 5 aは、トーシヨンバーを示している。

また、鼓型ウォーム 2 0 2の場合、ピッチ円が干渉して、円筒ウォームのように組み付けられない。そのため、鼓型ウォーム 2 0 2をホイール 2 0 3に嚙み合わせた状態において、両端側から、軸受 2 0 6 , 2 0 7を組み付けている。即ち、鼓型ウォーム 2 0 2の両端部を回転自在に支持する軸受 2 0 6， 2 0 7は、それぞれ、シム 2 0 S (モータ取付孔 2 1 0側）やカバー 2 0 9 (軸端側）により調整可能に取り付けてあり、軸受 2 0 6 , 2 0 7の端面位置を、シム 2 0 Sやカバー 2 0 9の端面位置等で調整して、ミスァライメントの調整を行なうことができる。なお、符合 2 0 8は、スナップリングを示す下の全ての実施の形態において共通である。

本第 1 4実施の形態では、図 1 8に示すように、ウォーム 2 0 2とホイール 2 0 3 の歯型をインポリュート歯型から、ホイール 2 0 3の歯筋方向において、ホイール 2 0 3の歯面と、ウォーム 2 0 2の歯面と力互いに交差する方向の第一の接触線と第二の接触線との 2ケ所で接触し、ウォーム 2 0 2の摺接方向と交差する接触線であり、媒介歯車歯面を円錐面とする特殊形状歯型としている。

この歯型形状のウォーム減速機としては、住友重機製（商標： H I D E C O N) や新栄製作所（商標： H I C R A) がある。これらは、一般産業用や重機械用途に使用され、オイノレ潤滑で用いられている。

この歯型における嚙み合いは、嚼み合い開始時には、ホイール 2 0 3の歯筋方向の両端側かつ歯丈方向の歯先側に接触線が現れ、嚙み合い終丁時には、ホイール 2 0 3 の歯筋方向の中央部、且つ、歯丈方向の歯元側へと移動する。

二つの接触線が交差する点が限界法線点であり、これらの点を繋げた線が限界法線点曲茅泉となる。

この歯型においては、潤滑材であるグリースは、 2つの接触線によって、歯筋方向中央付近の限界法線点曲線に向かって寄せられるように嚙み合うことが出来るので、潤滑材を、ホイール 2 0 3外に搬出させず、歯幅内に多く保持することが可能となる。従って、使用過程中に潤滑材を補給しない電動パワーステアリング装置においては、長期の使用における潤滑不良による耐久性の劣化を防止することが可能となる。

ウォーム 2 0 2の摺接方向と交差した歯丈方向に向いた接触線を設けるためには、ホイール 2 0 3の回転位置に伴って、ウォーム 2 0 2の回転軸に対するウォーム 2 0 2の歯面の圧力角が連続的に変化する為、鼓型形状となる。

し力し、これにより、同時接触嚙合い歯数を増やす事が出来、従来例と同様に面圧を下げる効果も同時に得ることが出来、潤滑に必要な油膜も薄くすることが出来るので、さらに効果を高めることが出来る。

また、流動性の悪いちょう度 3 8 5以下のグリースにおいて、その効果が更に高くなる。

さらに、接触線の作用により、ホイール 2 0 3の歯幅中央で歯元側に寄せられたグリースは、ウォーム 2 0 2の歯先の回転による、ウォーム 2 0 2の歯先とホイ一ノレ 2 0 3の歯底間での相対滑り運動によって、ホイール 2 0 3の両端側へ運ばれ、ホイ一ル 2 0 3の回転により歯先側に戻されて、循環する。

しかし、図 1 8に示すように、ウォーム 2 0 2の歯先とホイール 2 0 3の歯底との頂隙が一定であると、ダリースの粘性によりウォーム 2 0 2の回転運動でホイール 2 0 3の歯面外に運ばれてしまう量も多くなる。

従って、図 1 9に示すように、頂隙（δ 1 , S 2 ) をホイール 2 0 3の端部に近づくに従い、大きくすることで、粘性抵抗によるダリースの移動力を両端に近づ <ほど小さく出来、グリースをホイール 2 0 3の歯幅外に運び出される量を少なく出来、より効果的にグリースをホイール 2 0 3の歯幅内に留め置くこと出来る。

また、ホイール 2 0 3の歯幅内に保持されるグリース量を多くする（ホイール 2 0 3外に運ばれる量を減らす）為に、ホイール 2 0 3の歯幅はウォーム 2 0 2の最小歯溝径より大であることが望ましい。

(第 1 5実施の形態）

上記第 1 4実施の形態に対し、本第 1 5実施の形態は、図 2 0に示すように、ゥォーム 2 2 0の歯先側を円筒形状にしたものである。上記第 1 4実施の形態においては、鼓型ウォーム 2 0 2の両端が大径となり、ギヤハウジング 2 0 1が大型となり、組み付け性も悪くなる。また、ホイール 2 0 3の歯筋方向両端且つ歯先側なるほどグリースの循環が難しくなる。

しかし、本第 1 5実施の形態では、図 2 0に示すように、ウォーム 2 2 0の歯先側を円筒形状にすることで、ホイ一ノレ 2 0 3の両端且つ歯先側の嚙み合いを低減することが出来、耐久性を更に向上させることが出来る。

なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されず、種々変形可能である。例えば、 E P Sの種類として、図 2 1 Aに示すように、コラムアシスト式（モータの回転力を減速機で減速してコラム軸を動力付勢するもの）であってもよく、また、図 2 2 Aに示すように、ピニオンアシスト式（モータの回転力を減速機で減速してピニオン軸を動力付勢するもの）であってもよい。

即ち、図 2 1 Aは、本発明に係るコラムアシスト式電動パワーステアリング装置の縦断面図であり、図 2 1 Bは、当該装置のウォームギヤ機構の要部を示す断面図である。

図 2 1 Aに示すコラムアシスト式電動パワーステアリング装置では、ステアリングコラムのアッパーコラム 3 0 1の車両前方側に、ロアーコラム 3 0 2が嵌合してあり、これらコラム 3 0 1 , 3 0 2内に、スプライン嵌合したステアリングシャフトのアツパーシャフト 3 0 3とロアーシャフト 3 0 4 (入力軸）とが回転自在に支持してある。ロアーシャフト 3 0 4 (入力軸）の車両前方側には、出力軸 2 0 5が連結してある。この出力軸 2 0 5の車両前方側には、自在継手（図示略）等を介してステアリングギャ（図示略）が連結してある。

ロアーシャフト 3 Ό 4 (入力軸）の車両前方側には、トーシヨンバー 2 0 5 aの基端が圧入固定してあり、このトーシヨンパー 2 0 5 aは、中空に形成した出力軸 2 0 5の内部を延在して、その先端が出力軸 2 0 5の端部に固定ピン 3 1 2により固定してある。

出力軸 2 0 5の車両後方側には、トルクセンサー検出用の溝 3 1 3が形成してあり、これらの溝 3 1 3の径方向外方には、トルクセンサーのスリーブ 3 1 4が配置してある。このスリーブ 3 1 4は、その車両後方側端部がロアーシャフト 3 0 4 (入力軸）の車両前方側端部に加締め等により固定してある。スリーブ 3 1 4の径方向外方には、コィノレ 3 1 5や基板等が設けてある。

出力軸 2 0 5には、電動モータ 2 0 4の駆動軸である鼓型ウォーム 2 0 2に嚙合したウォームホイール 2 0 3が取り付けてある。

従って、運転者がステアリングホイール（図示略）を操舵することにより発生した操舵力は、入力軸 3 0 4 , トーシヨンバー 2 0 5 a，出力軸 2 0 5及びラックアンドピエオン式ステアリング装置を介して、図示しない転舵輪に伝達される.。また、電動モータ 2 0 4の回転力は、その鼓型ウォーム 2 0 2及びウォームホイ一ノレ 2 0 3を介して出力軸 2 0 5に伝達されるようになっており、電動モータ 2 0 4の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、'出力軸 2 0 5に適切な操舵補助トルクを付与できるようになっている。

また、図 2 2 Aは、本努明に係るピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置の部分切欠き断面を含む正面図であり、図 2 2 Bは、当該パワーステアリング装置の要部を示す断面図である。

ピニオンアシスト式電動パワーステアリング装置では、ロアーシャフト 4 0 1 (入力軸）の車両前方側には、出力軸 2 0 5 (ピニオン軸）が連結してある。この出力軸 2 0 5 (ピニオン軸) には、ステアリングギヤのラック 4 0 2が嚙合してある。ラック 4 0 2は、弾性体 4 0 3等により出力軸（ピニオン軸） 2 0 5に向けて弾性的に付勢して常時押圧してある。

出力軸 2 0 5には、トーシヨンバー 2 0 5 aの基端が圧入固定してあり、このトーションバー 2 0 5 aは、中空に形成した入力軸 4 0 1の内部を延在して、その先端が入力軸 4 0 1の端部に固定してある。

入力軸 4 0 1の車両前方側には、トルクセンサー検出用の溝 4 0 4が形成してあり、これらの溝 4 0 4の径方向外方には、トルクセンサーのスリーブ 4 0 5が配置してある。スリーブ 4 0 5の径方向外方には、コイル 4 0 6や基板等が設けてある。

従って、運転者がステアリングホイール（図示略）を操舵することにより発生した操舵力は、入力軸 4 0 1、トーシヨンバー 2 0 5 a、出力軸 2 0 5、ラックアンドピ二オン式ステアリング装置、及びタイロッド 4 0 6等を介して、図示しない転舵輪に伝達される。また、電動モータ 2 0 4の回転力は、そのウォーム 2 0 2及びウォームホイール 2 0 3を介して出力軸 2 0 5に伝達されるようになっており、電動モータ 2 0 4の回転力及び回転方向を適宜制御することにより、出力軸 2 0 5に適切な操舵捕助トルクを付与できるようになっている。

また、本発明では、電動モータ 2 0 4の種類としては、直流ブラシモータであってもよく、ブラシレスモータがあってもよい。

ブラシレスモータにおいては、ブラシモータに比べて更に本発明の効果を高く保持することができる。

即ち、ブラシモータに比べてブラシによる抵抗が無い分、効率がよく、ブラシレスモータは、内部抵抗を下げられるので、高回転型モータとして効率を更に高めている力減速機のウォーム 2 0 2 ( 2 2 0 ) の回転数が早くなり、ウォームホイール 2 0 3との摺動速度が大きくなる。このため、ブラシレスモータを電動モータとして使用した場合、グリース切れによる耐久性の低下は顕著となるので、本宪明の効果は、更に高くなる。

また、上記第 1及び第 1 5実施の形態では、ウォーム 2 0 2 ( 2 2 0 ) は、 2条として記載しているが、 3条、又は、 1条であっても、その効果は何ら変わらない。 (第 1 6実施の形態）

5 Bは、鼓型ウォームのピッチ円包絡線とホイールのピツチ円の関係を示す模式図であり、図 2 5 Cは、バックラッシュの大小を示す模式図である。

図 2 3に示すように、本第 1 6実施の形態では、ウォームギヤ機構のギヤハウジング 5 0 1内に、鼓型ウォーム 5 0 2と、この鼓型ウォーム 5 0 2に嚙合したウォームホイール 5 0 3とが収納してあり、ギヤハウジング 5 0 1の側方には、鼓型ウォーム

5 0 2を駆動する電動モータ 5 0 4が装着してある。ウォームホイール 5 0 3は、操舵機構の出力軸 5 0 5 (例えば、ピニオン軸、コラム軸）に嵌合してある。これにより、ステアリングホイール（図示略）に印加された操舵トルクに応じて、電動モータ

5 0 4から補助操舵トルクを発生して、鼓型ウォーム 5 0 2とホイール 5 0 3により減速して、操舵機構の出力軸 5 0 5に伝達するようになっている。なお、符合 5 0 5 aは、トーシヨンバーを示している。

また、鼓型ウォーム 5 0 2の場合、ピッチ円が干渉して、円筒ウォームのように糸且み付けられない。そのため、鼓型ウォーム 5 0 2をホイール 5 0 3に嚙.み合わせた状態において、両端側から、軸受 5 0 6， 5 0 7を糸且み付けている。即ち、鼓型ウォーム 5 0 2の両端部を回転自在に支持する軸受 5 0 6， 5 0 7は、それぞれ、スナップリング 5 0 8 (モータ取付孔 5 1 0側）やカバー 5 0 9 (軸端側）により調整可能に取り付けてあり、軸受 5 0 6 , 5 0 7の端面位置を、スナップリング 5 0 8やカバー 5 0 9の端面位置等で調整して、ミスァライメントの調整を行うことができる。ところで、図 2 4 Bに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2の場合には、食い違い軸であるホイール 5 0 3の回転軸と、鼓型ウォーム 5 0 2の回転軸との距離は、両軸の垂線の足の長さ（芯間距離）を最短として、ホイール 5 0 3の回転位相に伴って増加する。

ホイール 5 0 3のピッチ円半径を R、鼓型ウォーム 5 0 2の垂線の足からの距離を Xとすると、鼓型ウォーム 5 0 2のピッチ円半径の増加量 δは

[数 2 ] .

a = R~ ^R² -X²

となる。

この為、鼓型ウォーム 5 0 2のピッチ円径は、垂線の足の位置（X = 0 ) を最小径として、鼓型ウォーム 5 0 2の軸線方向に離れるに従い対称形状で連続的に大径となつている。

一方、図 2 5 Bに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2のピッチ円半径の增加量 δ 1、鼓型ウォーム 5 0 2のピッチ円径の包絡線の曲率を R 1とした時に、 R 1 > R：ホイール 5 0 3のピッチ円半径とし、

[数 3 ]

l = Rl -VRl² - X² < σ となるようにしている。但し、 R 1は、定数でも、 δ 1値が任意の Xの増加に応じて塔大するような関数であってもよい。

鼓型ウォーム 5 0 2の位置ズレによる、ホイール 5 0 3のピッチ円と、鼓型ウォーム 5 0 2のビツチ円との干渉は、鼓型ウォーム 5 0 2の中央部ではきわめて小さく、両端側ほど多くなる。

図 2 5 Βに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2のピッチ円を繋げた包絡線の曲率をホィーノレ 5 0 3のピッチ円半径よりも大とすれば、図 2 5 Cに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2の最小バックラッシュは、大きくすること無く、鼓型ウォーム 5 0 2の両端側のバックラッシュを大きくすることが出来る。

従って、バックラッシュに起因する歯面の打音を大きくすること無く、ミスァライメントによる歯面の干渉を防止することが出来、調整作業の公差を緩和できるので生産性を向上させることが出来る。

また、ホイール 5 0 3の少なくとも歯部を合成樹脂製とすることにより、撓み易くし、伝達トルクに応じて、ホイール 5 0 3と、鼓型ウォーム 5 0 2との嘴み合い歯数を順次、増加させることが出来る。

従って、伝達トルクに応じて増加する接触面圧の増加を、負荷圏を広げることで、小さく抑えることができ、摩耗耐久性を向上させることが出来る。

さらに、鼓型ウォーム 5 0 2の条数を多条化すると、全負荷時嚙み合い歯数が大きくなるので、伝達トルクに応じた負荷圏の広がりを円滑に繋げることが出来、面圧の増加さらに滑らかにすることで、摩耗耐久性を向上させることが出来る。

また、鼓型ウォーム 5 0 2の場合、ピッチ円が干渉するので、円筒ウォームのように組み付けられないので、鼓型ウォーム 5 0 2をホイール 5 0 3に嚙み合わせた状態で両端側から軸受けを組み付ける。軸受 5 0 6の端面位置をスナップリング 5 0 8等で調整して、ミスァライメントの調整を行う。

また、上記 E P Sの鼓型ウォームを用いた減速機においては、円筒ウォームを用いた減速機に比較して、鼓型ウォームの軸方向の組み立て誤差による影響が大きくなる。円筒ウォームは、ウォーム軸方向位置によって嚙み合いは変わらないが、鼓型ウォームはウォーム軸方向組み立て誤差が大きいと、ウォームとウォームホイールの嚙み合いにおいて、全く余裕が無くなって駆動力を弱める摩擦抵抗が発生する、即ち、競りが発生する部分が出るという問題点が考えられる。

例えば、図 4 2 Aに示した鼓型ウォーム 5 0 2とウォームホイール 5 0 3の嚙み合いにおいては、図 4 2 Bからも明らかなように、競りは発生していない。し力し、図 4 3 Aに示すように、ウォームホイール 5 0 3の軸中心から図中右方向を +方向、図中左方向を一方向とすると、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向の取り付け位置が +方向にずれる組み立て誤差 dが生じると、図 4 3 Bに示すように、鼓型ウォー.ム 5 0 2とゥオームホイール 5 0 3の嚙み合いに競りが発生 ( Pで示す部分) し、ウォーム 5 0 2 の中央から一方向にいくほどその影響は大きくなる。

同様に、図 4 4 Aに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向の取り付け位置が一方向にずれる組み立て誤差 dが生じると、図 4 4 Bに示すように、嚙み合いに競りが発生（Pで示す部分）し、ウォーム 5 0 2の中央から +方向にいくほどその影響は大さくな—る。

このように、鼓型ウォーム 5 0 2とウォームホイ一ノレ 5 0 3の間で競りが発生すると、それが減速機の作動不良、効率低下等の原因となって E P Sの作動効率の低下につながり、結果としてハンドル戻りが悪くなるという不具合も生じる。

そこで、以下に述べる本発明の実施形態では、鼓型ウォームを用いた減速機のゥォーム軸方向組み立て誤差によって生じる競り等の影響を極力抑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。

(第 1 7実施の形態）

図 2 6 Aは、本発明の第 1 7実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の鼓型ウォーム減速機を示す軸方向断面図、図 2 6 Bは、嚙合い部の拡大図、図 2 7は、図 2 6 A, 2 6 Bの鼓型ウォームを示す拡大図である。

図 2 6 Aに示すように、本第 1. 7実施の形態は、ウォームギヤ機構のギヤハウジング 5 0 1内に、鼓型ウォーム 5 0 2と、この鼓型ウォーム 5 0 2に嚙み合ったウォームホイール 5 0 3とが収納してあり、ギヤハウジング 5 0 1の側方には、鼓型ウォーム 5 0 2を駆動する電動モータ 5 0 4が装着してある。鼓型ウォーム 5 0 2は、ギヤハウジング 5 0 1内に固定された軸受 5 0 6 , 5 0 7を介してハウジング 1内に回転自在に取り付けられている。ウォームホイール 5 0 3は、操舵機構の出力軸 5 0 5 (例えば、ピニオン軸、コラム軸）に外嵌'固定され、この出力軸 5 0 5はトーシヨンバ — 5 0 5 aを内嵌している。

この構成により、図示しないステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータ 5 0 4の駆動力を鼓型ウォーム 5 0 2とウォームホイール 5 0 3により減速した補助操舵トルクを発生して、操舵機構の出力軸 5 0 5に伝達するようになつている。

また、鼓型ウォーム 5 0 2の場合、ピッチ円が干渉して円筒ウォームのように組み付けられない。そのため、鼓型ウォーム 5 0 2をウォームホイー^ / 5 0 3に嚙み合わせた状態において、両端側から軸受 5 0 6 , 5 0 7を &み付けている。即ち、軸受 5 0 6 , 5 0 7は、それぞれスナップリング 5 0 8 (モータ取付孔 5 1 0側）やカバー 5 0 9 (軸端側）により調整可能に取り付けてあり、軸受 5 0 6 , 5 0 7の端面位置をスナップリング 5 0 8やカバー 5 0 9の端面位置等で調整して、ミスァライメントの調整を行えるようになっている。

この鼓型ウォーム 5 0 2は、図 2 7にも示すように、波線で示す形状から、歯厚調整加工を施して各歯厚を微小量削減して薄くし、実線で示す形状に成形したものである。

図 2 6 Aにおいて、ウォームホイール 5 0 3は、ウォーム 5 0 2の正作動による入力で C CW回転 (反時計回り ) している状態を表しており、図 2 6 Bに示すように、ウォーム 5 0 2とウォームホイール 5 0 3の嚙み合いにおいて、この状態では全体的に競りは発生していない。

図 2 7 Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの軸方向（+方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図、図 2 7 Bは、嚙合い部の拡大図、図 2 8 Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォーム軸方向（一方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図、図 2 8 Bは、嚙合い部の拡大図である。

上記の構成において、減速機（ウォームギヤ機構）の組み立ての際、鼓型ウォーム

5 0 2の軸方向の,袓み立て誤差が生じた場合、例えば、図 2 8 Aに示すように、ゥォームホイール 5 0 3の軸中心から図中右方向を +方向、図中左方向を一方向とすると、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向の取り付け位置が +方向に dだけずれる組み立て誤差が生じても、図 2 8 Bに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2とウォームホイール 5 0 3 の嚙み合いにおいて、図 4 3 Bの例の場合、ウォーム 5 0 2の中央から一方向にいくほど大きく影響が出ていた競りを最小限度に抑えることができる。

同様に、図 2 9 Aに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向の取り付け位置が一方向にずれる，組み立て誤差 dが生じても、図 2 9 Bに示すように、嚙み合いにおいて、図 4 4 Bの例の場合、ウォーム 5 0 2の中央から +方向にいくほどその影響が出ていた競りを最小限度に抑えることができる。

したがって、減速機の組み立てにおいて、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向組み立て誤差が生じることがあっても、鼓型ウォーム 5 0 2には歯厚調整力卩ェが施されているので、ウォーム 5 0 2とウォームホイ一ノレ 5 0 3の嚙み合いにおいて競りが発生するのを極力抑えることができ、減還機の作動不良や効率低下等を抑えることができる。

(第 1 8実施の形態）

次に、本発明の第 1 8実施の形態について、図 3 0 A〜図 3 4 Bを参照して説明する。

図 3 0 は、本第1 8実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の鼓型ウォーム減速機を示す軸方向断面図、図 3 0 Bは、嚙合い部の拡大図、図 3 1は、図 3 O A の鼓型ウォームを示す拡大図である。

本第 1 8実施の形態は、上記第 1 7実施の形態と略同様であって、同一部材及び部分に唇同一番号を付しており、重複する説明は省略する。異なっているのは、図 3 0 A及び図 3 1に示すように、鼓型ウォーム 5 0 2の歯厚調整加工は、その軸方向中心部から両端部へいくにしたがって歯厚を徐々に薄くしている点である。図 3 1に示すように、鼓型ウォーム 5 0 2は、波線で示す歯厚形状から、歯厚調整加工により実線で示す形状へ成形している。同図において、鼓型ウォーム 5 0 2の中央部はほとんど加工せず、あるいは微小量だけの加工とし、両端部の歯ほど削減量を増やしている。図 3 O Aにおいて、ウォームホイール 5 0 3は、ウォーム 5 0 2の正作動による入力で C CW回転（反時計回り）している状態を表しており、図 3 0 Bに示すように、ウォーム 5 0 2とウォームホイール 5 0 3の嚙み合いにおいて、この状態では全体的に競りは発生していない。

図 3 2 Aは、ウォームの歯厚とウォームホイールの中心からの角度との関係を示すグラフ、図 3 2 Bは、グラフを説明する図である。

図 3 2 Bに示すように、ウォームホイール 5 0 3の中心及びウォーム 5 0 2の軸方向の中心を通る直線を Lとすると、ウォーム 5 0 2における直線 Lを中心とする図中左右方向の位置を、この位置とウォームホイール 5 0 3の中心を通るもう一つの直線 Mと、直線 Lとのなす角度 Θで表す。この場合、図 3 2 Aのグラフは、鼓型ウォーム 5 0 2の歯厚は、 I θ Iが大きくなるにしたがって、即ち、両端部へ行くにしたがつて徐々に小さくなっていることを示している。同図において、波線は I θ Iが大きくなるほど歯厚は徐々に小さくなる型、 2点鎖線は I θ Iが大きくなるほど歯厚の減少の度合いが大きくなる型、実線は I θ Iが大きくなるのに比例して歯厚が減少する型、をそれぞれ示している。

図 3 3 Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォーム軸方向（+方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図、図 3 3 Bは、嚙み合い部の拡大図、図 3 4 Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの軸方向（一方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図、図 3 4 Bは、嚙み合い部の拡大図である。

上記の構成において、減速機の組み立ての際、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向の組み立て誤差が生じた場合、例えば、図 3 3 Aに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向の取り付け位置が +方向に dだけずれる組み立て誤差が生じても、図 3 3 Bに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2とウォームホイール 5 0 3の嚙み合いにおいて、図 4 2 Bに示す例の場合、ウォーム 5 0 2の中央から一方向にいくほど大きく影響が出ていたのに対応して競りを緩和し、抑えることができる。

同様に、図 3 4 Aに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向の取り付け位置が一方向にずれる組み立て誤差 dが生じても、図 3 4 Bに示すように、嚙み合いにおいて図 4 3 Bの例の揚合、ウォーム 5 0 2の中央から +方向にいくほど大きく影響が出ていたのに対応して競りを緩和することができる。

したがって、第 1 7実施の形態と同様に、競りに起因する減速機の作動不良や効率低下等を抑えることができる。また、ウォーム 5 0 2の中心部では軸方向の組み立て誤差の影響は少ないので、本第 1 8実施の形態のように、ウォーム 5 0 2中心部での歯厚加工を両端側よりも少なくすることによつて、歯厚調整加工によるバックラッシュ量の増加を抑えることができる。

さらに、図 3 5は、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの低トルク伝達時のウォームホイールとの嚙み合いを示す説明図、図 3 6は、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの高トルク伝達時のウォームホイールとの嚙み合いを示す説明図である。

減速機における低トメレク伝達時には、図 3 5に示すように、ウォーム 5 0 2の中心部の歯のみウォームホイール 5 0 3と嚙み合うという少ない嚙み合い量でトルクを伝達することができ、高トルク伝達時には、図 3 6に示すように、ウォームホイ一ノレ 5 0 3が擁むため、ウォーム 5 0 2のすベての歯でウォームホイール 5 0 3と嚙み合うという大きい嚙み合い量でトルクを伝達することができる。このように、トルクに応じた嚙み合い量で伝達することができるので、常に大きい歯み合い量で伝達するのに比べて、強度を維持しながらも伝達効率を向上させることができるという効果も期待することができる。 -

(第 1 9実施の形態）

次に、本発明の第 1 9実施の形態について、図 3 7 A〜図 4 1 Bを参照して説明する。

図 3 7 Aは、本第 1 9実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の鼓型ウォーム減速機を示す軸方向断面図、図 3 7 Bは、嚙合い部の拡大図、図 3 8は、図 3 7 A の鼓型ウォームを示す拡大図である。

本第 1 9実施の形態は、上記第 1 8実施の形態と略同様であって、同一部材及び部分には同一番号を付しており、重複する説明は省略する。図 3 7 A及び図 3 8に示すように、鼓型ウォーム 5 0 2の歯厚調整加工は、その軸方向中心部から両端部へ行くにしたがって歯厚を徐々に薄くしているのは第 1 8実施の形態と同様である力 S、異なつているのは、鼓型ウォーム 5 0 2の中央部の所定区間には歯厚調整加工を施していない点である。図 3 8に示す鼓型ウォーム 5 0 2おいて、波線で示す歯厚形状から実線で示す形状へ歯厚調整加工を実施している。同図において、ウォーム 5 0 2の中央部の区間 Wには加工を施さず、それ以外の区間では両端部へ行くほど歯厚を薄くする加工量を増やしている。

図 3 7 Aにおいて、ウォームホイ一ノレ 5 0 3は、ウォーム 5 0 2の正作動による入力で C CW回転（反時計回り）している状態を表しており、図 3 7 Bに示すように、ウォ^"ム 5 0 2とウォームホイール 5 0 3の嚙み合いにおいて、この状態では全体的に競りは発生していない。

図 3 9 Aは、ウォームの歯厚とウォームホイールの中心からの角度との関係を示すダラ、図 3 9 Bは、グラフを説明する図である。

図 3 9 Bに示すように、ウォームホイール 5 0 3の中心とウォーム 5 0 2の中心を通る直線

Lに対する図中左右方向のウォーム 5 0 2上の位置を、この位置とウォームホイール 5 0 3の中心を通るもう一つの直線 Mと、直線 Lとのなす角度 6で表すと、図 3 9 A のグラフでは、鼓型ウォーム 5 0 2の歯厚は、 i θ Iが所定範囲である中央部の区間 Wでは歯厚調整力卩ェを全く施していないので一定となり、 I 0 Iがさらに大きくなる範囲では歯厚が徐々に小さくなつていることを示している。同図において、波線は、 I θ Iが区間 Wを越える範囲で大きくなるほど歯厚は徐々に小さくなる型、 2点鎖線は、 I θ Iが区間 wを越える範囲で大きくなるほど歯厚の減少の度合いが大きくなる型、実線は I θ Iが区間 wを越える範囲で大きくなるのに比例して歯厚が減少する型、太い波線は、 I θ Iが区間 wを越える範囲では歯厚が小さくなつて一定の薄さが保たれる型をそれぞれ示している。

図 4 O Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの軸方向（+方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図、図 4 0 Bは、嚙み合い部の拡大図、図 4 1 Aは、歯厚調整加工を施した鼓型ウォームの軸方向（一方向）組み立て誤差有りの減速機を示す軸方向断面図、図 4 1 Bは、嚙み合い部の拡大図である。

上記の構成において、減速機の組み立ての際、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向の組み立て誤差が生じた場合、例えば、図 4 O Aに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向の取り付け位置が +方向に dだけずれる餌み立て誤差が生じても、図 4 0 Bに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2とウォームホイール 5 0 3の嚙み合いにおいて、図 4 3 Bの例の場合、ウォーム 5 0 2の中央から一方向にいくほど大きく影響が出ていたのに対応して競りを緩和し、抑えることができる。

同様に、図 4 1 Aに示すように、鼓型ウォーム 5 0 2の軸方向の取り付け位置が一方向にずれる組み立て誤差 dが生じても、図 4 1 Bに示すように、嚙み合いにおいて図 4 4 Bの例の場合、ウォーム 5 0 2の中央から +方向にいくほど大きく影響が出ていたのに対応して競りを緩和することができる。

したがって、第 1 7実施の形態と同様に、競りに起因する減速機の作動不良や効率低下等を抑えることができる。また、ウォーム 5 0 2の中心部では軸方向の組み立て誤差の影響は少ないので、本第 19実施の形態にように、ウォーム 502中心部に歯厚調整加工を施さない区間 Wを設けることによつて、歯厚調整加工によるバックランシュ量の増加を抑えることができる。

さらに、減速機での低トノレク伝達時には、図 35に示すように、歯厚調整加工をしていない区間の歯のみウォームホイール 503と嚙み合うという少ない嚙み合い量でトルクを伝達することができ、高トルク伝達時には、図 36に示すように、ウォームホイール 503が携むため、歯厚調整カ卩ェをした区間を含む全ての歯でウォームホィ一ル 503と嚙み合うといラ大きい嚙み合い量でトルクを伝達することができる。このように、トルクに応じた嚙み合い量で伝達することができるので、強度を維持しながらも伝達効率を向上させることができるという効果も期待することができる。第 17〜第 19実施の形態によれば、鼓型ウォームに歯厚調整加工を施すことにより、鼓型ウォームとウォームホイールとの嚙み合!/、に競りが発生するの抑えることができ、ウォームギヤ機構の作動不良、効率低下等を抑えることができる。

また、鼓型ウォームの軸方向の中心部から両端部へ行くほど歯厚が薄くなるように成形することにより、減速機での低トルク伝達時には、少ない嚙み合い量でトルクを伝達することができ、高トルク伝達時には、ウォームホイールが擁むため、大きい嚙み合い量でトルクを伝達することができるので、強度を維持しながらも伝達効率を向上させることができる。

なお、上記第 14〜第 19実施の形態の構造は、第 1〜第 13実施の形態の構造と組み合わせることも可能であり、これにより、鼓型ウォームの組み付けを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行うことができる。

本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明した力本発明の主旨と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとつて明本出願は、 2003年 6月 25日出願の日本特許出願（特願 2003-18 15 1 7) 、 2003年 6月 25日出願の日本特許出願（特願 2003— 181523) 、 2003年 6月 25日出願の日本特許出願（特願 2003— 181 529) 、 200 3年 11月 21日出願の日本特許出願（特願 2003— 392623)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。く産業上の利用可能性〉

以上説明したように、本発明によれば、鼓型ウォームを用いることにより、嚙み合い率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォームの組み付けを著しく容易にして、ミスァライメントの調整を容易に行うことができる。

また、本発明によれば、特殊な形状をした歯型を用いることにより、潤滑性能を改善して摩耗耐久性を著しく向上した電動パワーステアリング

装置を提供すやことができる。

さらに、本発明によれば、鼓型ウォームを用いることにより、嚙み合率を向上して、高出力化を図ると共に、鼓型ウォームの位置決めを著しく容易にして、ミ

ントの調整を容易に行えるようにすることができる。

Claims

請求の範囲

1 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから捕助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、

前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたウォームホイールに、.前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させ、

前記鼓型ウォームを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受は、その外輪が分離可能なテーパーローラ軸受、アンギユラコンタクト軸受、又は、マグネト玉軸受であることを特徴とする電動パワーステアリング装置。

2 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、

前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたウォームホイールに、前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させ、

前記鼓型ウォームを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受に、その外輪に嵌合すると共に外周面にテーパー面を有する軸受ホルダーが設けてあり、

ギヤハウジングに、当該軸受ホルダーのテーパー面に係合するテーパー孔が形成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。

3 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、

前記鼓型ウォームを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受に、その内輪に嵌合すると共に内周面にテーパー面を有する軸受ホルダーが設けてあり、

前記鼓型ウォームの軸端部に、当該軸受ホルダーのテーパー面に係合するテーパー面が形成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。

4. ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから捕助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、

前記鼓型ウォームを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受は、その内輪の内周面をテーパー面に形成してあり、

前記鼓型ウォームに、当該内輪のテーパー面に係合するテーパー面が形成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。

5 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、

前記ウォームホイールを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受は、その外輪が分離可能なテーパーローラ軸受、アンギユラコンタクト軸受、又は、マグネト玉軸受であるごとを特徴とする電動パワーステアリング装置。

6 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、

前記ウォームホイールを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受に、その外輪に嵌合すると共に外周面にテーパー面を有する軸受ホルダーが設けてあり、

7 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから捕助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、

前記鼓型ウォームを回転自在に支持する少なくとも一方の軸受は、ギヤハウジングに対して芯間方向に位置が変更可能に設けてあることを特徴とする電動パワーステァリング装置。

8 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、

前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたウォームホイールに、前記電動モータにより駆動するウォームを嚙合させ、

前記ウォームホイールの歯面と前記ウォームの歯面と力前記ウォームの摺接方向と交差し、且つ、互いに交差する方向の第一の接触線と第二の接触線とを有し媒介歯車歯面を円錐面とする特殊形状歯型としたことを特徴とする電動パワーステアリン

9 . 前記ウォームは、少なくとも歯底形状が鼓型形状に形成してあることを特徴とする請求項 8に記載の電動パワーステアリング装置。

1 0 . グリースのちよう度が 3 8 5以下としたことを特徴とする請求項 8又は 9 に記載の電動パワーステアリング装置。

1 1 . 前記ウォームホイールの幅は、前記鼓型ウォームの最小歯底円径ょりも幅広に形成したことを特徴とする請求項 1 0に記載の電動パワーステアリング装置。

1 2 . 前記ウォームホイールの歯筋方向中央部の頂隙より、両端側の頂隙を大きくしたことを特徴とする請求項 1 0又は 1 1に記載の電動パワーステアリング装置。

1 3 . 前記電動モータは、ブラシレスモータであることを特徴とする請求項 1 0 乃至 1 2の何れか 1項に記載の電動パワーステアリング装置。

1 4 . ステアリングホイールに印加された操舵トルクに応じて、電動モータから補助操舵トルクを発生して、ウォームギヤ機構により減速して操舵機構の出力軸に伝達する電動パワーステアリング装置において、

前記ウォームギヤ機構は、前記出力軸に設けたウォームホイールに、前記電動モータにより駆動する鼓型ウォームを嚙合させたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

1 5 . 前記鼓型ウォームの嚙み合い中央部のバックラッシュに対し、前記鼓型ゥオームの両端部のバックラッシュを大きくしたことを特徴とする請求項 1 4に記载の電動パワーステアリング装置。

1 6 . 伝達トルクに応じて、前記鼓型ウォームと前記ウォームホイールとの嚙合い歯数を多くしたことを特徴とする請求項 1 4又は 1 5に記載の電動パワーステアリング装置。

1 7 . 前記鼓型ウォームと前記ウォームホイールとの嚙合い歯の少なくとも一方は、弾性変形可能であることを特徴とする請求項 1 6に記載の電動パワーステアリング装置。

1 8 . 前記ウォームホイールの少なくとも歯部は、樹脂材料から形成してあることを特徴とする請求項 1 Ίに記載の電動パワーステアリング装置。

1 9 . 前記鼓型ウォームの条数は、 2条以上としたことを特徴とする請求項 1 8 に記載の電動パワーステアリング装置。

2 0 . 前記鼓型ウォームには、各歯厚を薄くする歯厚調整加工が施されていることを特徴とする請求項 1 4に記載の電動パワーステアリング装置。

2 1 . 前記鼓型ウォーム歯厚調整カ卩ェは、当該ウォームの軸方向の中心部から両端部へ行くほど歯厚が薄くなるような成形であることを特徴とする請求項 2 0に記載の電動パワーステアリング装置。

2 2 . 前記鼓型ウォームの歯厚調整加工は、当該ウォームの軸方向の中心部の所定区間では加工を施さず、この区間以外の部分では、両端部へ向かうほど歯厚が薄くなる成形、又は加工を施さない区間より薄い一定の歯厚となる成形であることを特徴とする請求項 2 0又は 2 1に記載の電動パワーステアリング装置。