WO2005001309A1 - ウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

ウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置 Download PDF

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WO2005001309A1
WO2005001309A1 PCT/JP2004/008887 JP2004008887W WO2005001309A1 WO 2005001309 A1 WO2005001309 A1 WO 2005001309A1 JP 2004008887 W JP2004008887 W JP 2004008887W WO 2005001309 A1 WO2005001309 A1 WO 2005001309A1
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shaft
worm shaft
bearing
gear housing
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Toru Segawa
Kazuo Chikaraishi
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Nsk Ltd.
Nsk Steering Systems Co., Ltd.
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    • Y10T74/19698—Spiral
    • Y10T74/19828—Worm

Definitions

  • the worm speed reducer and the electric power steering device according to the present invention are incorporated into, for example, a steering device of a vehicle, and a driver operates a steering wheel by using an output of an electric motor as auxiliary power. Use to reduce the power required for
  • the worm reduction gear according to the present invention is used by being incorporated in a linear actuator incorporated in various mechanical devices such as an electric bed, an electric table, an electric chair, and a lifter, in addition to the electric power steering device.
  • Power steering is a device for reducing the force required for a driver to operate a steering wheel when giving a steering angle to a steered wheel (except for a special vehicle such as a forklift or the like, which is usually a front wheel).
  • the device is widely used.
  • an electric power steering apparatus using an electric motor as an auxiliary power source has begun to be widely used in recent years.
  • Electric power steering devices are smaller and lighter than hydraulic power steering devices. They have the advantages of being able to control the amount of auxiliary power (torque) easily, and reducing power and engine power loss. is there.
  • FIG. 46 schematically shows a basic configuration of such an electric power steering apparatus which has been known in the related art.
  • a tonnole sensor 3 for detecting the direction and magnitude of the torque applied to the steering shaft 2 from the steering wheel 1, and a reduction gear 4 are provided.
  • the output side of the speed reducer 4 is connected to an intermediate portion of the steering shaft 2, and the input side is connected to the rotation shaft of the electric motor 5.
  • the detection signal of the torque sensor 3 is input to a controller 6 for controlling the energization of the electric motor 5 together with a signal indicating the vehicle speed.
  • a worm reducer having a large lead angle and having reversibility with respect to the power transmission direction is generally used as the reducer 4.
  • the home wheel which is a torque receiving member, is fixed to the intermediate portion of the steering shaft 2 and the torque is applied.
  • a worm of a worm shaft which is a member and is fixedly connected to the rotation shaft of the electric motor 5, is combined with the worm wheel.
  • the torque sensor 3 detects the rotation direction and the torque of the steering shaft 2. , And sends a signal representing the detected value to the controller 6. Then, the controller 6 energizes the electric motor 5 to rotate the steering shaft 2 via the speed reducer 4 in the same direction as the rotation direction based on the steering wheel 1. As a result, the tip end (the lower end in FIG. 46) of the steering shaft 2 rotates with a torque larger than the torque based on the force applied from the steering wheel 1.
  • Such rotation of the distal end of the steering shaft 2 is transmitted to the input shaft 10 of the steering gear 9 via the universal joint 7 and the intermediate shaft 8.
  • the input shaft 10 rotates a pinion 11 constituting the steering gear 9, pushes and pulls a tie rod 13 through a rack 12, and gives a desired steering angle to the steered wheels 14.
  • the torque transmitted from the distal end of the steering shaft 2 to the intermediate shaft 8 via the universal joint 7 is transmitted from the steering wheel 1 to the base end of the steering shaft 2 (FIG. 46).
  • the upper end of the motor is greater by the auxiliary power applied from the electric motor 5 via the speed reducer 4. Therefore, the force required for the driver to operate the steering wheel 1 to give the steering angle to the steered wheels 14 can be reduced by the amount of the auxiliary power.
  • a worm speed reducer is used as the speed reducer 4 provided between the electric motor 5 and the steering shaft 2.
  • this worm reducer has unavoidable backlash.
  • the backlash increases as the dimensional error and the mounting error of the worm shaft, the worm wheel, and the bearings for supporting these members, which are the components of the worm speed reducer, increase. If there is a large backlash, the tooth surfaces of the worm wheel and the worm strongly collide with each other, which may cause unpleasant rattle.
  • Patent Document 1-4 As prior art documents related to the present invention, there is Patent Document 1-4.
  • Patent Document 1 JP-A-2000-43739
  • Patent Document 2 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-37094
  • Patent Document 3 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-322554
  • Patent Document 4 JP-A-2002-67992
  • the present invention has been devised in order to suppress generation of unpleasant rattle at a joint between a worm wheel and a worm shaft with an inexpensive structure.
  • a worm speed reducer includes a worm wheel, a worm shaft, and an elastic body, and the elastic body imparts a directional force to the worm wheel to the worm shaft. It is.
  • the elastic body provides the worm shaft with elasticity in the direction toward the worm wheel. For this reason, the worm wheel and worm shaft It is possible to apply a preload to the joint, and it is possible to suppress the generation of unpleasant rattle at the joint.
  • FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention with a part thereof cut away.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the left half of FIG. 2.
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view of the right half.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the right half of FIG.
  • FIG. 6 is a sectional view taken along line BB of FIG. 5.
  • FIG. 7 is a view showing a combination of a preload pad and a worm shaft taken out and viewed from the tip side of the worm shaft.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a state in which a combination of a holder, a preload pad, and a torsion coil spring is taken out and viewed from the right in FIG. 5.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of FIG.
  • FIG. 10 is a view similar to FIG. 7, but showing Example 2 of the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing a preload pad used in Example 3.
  • FIG. 12 is a perspective view showing a state where a holder, a preload pad, and a torsion coil spring are similarly separated.
  • FIG. 13 is a view similar to FIG. 6, but showing Example 4 of the present invention.
  • FIG. 14 is a view showing a combination of a holder, a preload pad, and a torsion coil spring used in the fourth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing an example of a structure in which an electric motor and a worm speed reducer are provided around a pinion.
  • FIG. 16 is a diagram showing an example of a structure in which an electric motor and a worm speed reducer are provided around a sub-pinion.
  • FIG. 17 is a view similar to FIG. 3, showing one example of an electric motor having a brushless structure.
  • FIG. 18 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention, with a part cut away.
  • FIG. 19 is a partial cross-sectional view of a CC portion in FIG. FIG. 20]
  • FIG. 20 is a sectional view taken along the line DD of FIG.
  • FIG. 21 is a cross-sectional view of the electric motor.
  • FIG. 22 is a partially enlarged view of FIG.
  • FIG. 23 is a sectional view taken along a line E_E in FIG.
  • FIG. 24 is a sectional view taken along the line FF of FIG.
  • FIG. 25 is a view showing Example 6 of the present invention, similar to FIG. 23.
  • FIG. 26 is a sectional view taken along line GG of FIG.
  • FIG. 27 is a view showing Example 7 of the present invention, similar to FIG. 25.
  • FIG. 28 is a view similar to FIG. 22, illustrating Example 8 of the present invention.
  • FIG. 29 is a sectional view taken along line HH of FIG.
  • FIG. 30 is an enlarged cross-sectional view showing Example 9 of the present invention and corresponding to the portion I in FIG. 19.
  • FIG. 31] FIG. 31 is a view similar to FIG. is there.
  • FIG. 32 is an enlarged cross-sectional view showing Example 11 and corresponding to portion J in FIG. 31.
  • FIG. 33] FIG. 33 is a view showing Example 12 similar to FIG. 32.
  • FIG. 34 is a sectional view taken along the line K-K in FIG. 33, showing only the elastic ring.
  • FIG. 35 is an enlarged cross-sectional view showing Example 13 of the present invention and corresponding to the L part in FIG. 31.
  • FIG. 36 is a view similar to FIG. 35, illustrating Example 14;
  • FIG. 37 is a cross-sectional view taken along the line MM of FIG. 36.
  • FIG. 38 is a diagram showing an example of a structure in which an electric motor is provided around a pinion.
  • FIG. 39 shows an example of a structure in which an electric motor is provided around a sub-pinion. It is a figure.
  • FIG. 40 is a view showing Example 15 of the present invention and corresponding to an AA cross section in FIG. 1.
  • FIG. 41 is an enlarged sectional view of a portion N in FIG. 40.
  • FIG. 42 is a sectional view taken along a line __ in FIG.
  • FIG. 43 is a cross-sectional view taken along the line PP of FIG. 41.
  • FIG. 44 is a perspective view showing a state immediately before a bearing holder element, a fourth ball bearing, and a flexible ring are combined.
  • FIG. 45 is a diagram showing (A) a Q-Q cross section of FIG. 42 and (b) a RR cross-section of FIG. 42, respectively.
  • FIG. 46 is a schematic view showing the overall structure of an electric power steering device to which the present invention is applied.
  • FIG. 47 is a schematic cross-sectional view for explaining the direction of a reaction force applied to the worm shaft from the worm wheel when the electric motor is driven to rotate in a predetermined direction.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line S—S of FIG.
  • FIG. 48 is a schematic cross-sectional view for explaining the direction of a reaction force applied from the worm wheel to the worm shaft when the electric motor is driven to rotate in the direction opposite to the above-mentioned predetermined direction.
  • (A) is a cross-sectional view of (a) in FIG.
  • FIG. 49 is a view similar to FIG. 47 (b), showing two-directional reaction forces applied to the worm shaft from the worm wheel when the electric motor is driven to rotate in both directions.
  • FIG. 50 is a sectional view showing an example of a conventional structure of a worm speed reducer.
  • FIG. 51 is a sectional view taken along the line U—U in FIG. 50.
  • FIG. 52 is a schematic perspective view showing a component force of forces applied to these members when a driving force is transmitted between the worm shaft and the worm wheel.
  • FIG. 53 is a schematic cross-sectional view for explaining a direction of a reaction force applied from the worm wheel to the worm shaft when the electric motor is driven to rotate in a predetermined direction.
  • FIG. 54 is a schematic cross-sectional view for explaining a direction of a reaction force applied to the worm shaft from the worm wheel when the electric motor is driven to rotate in a direction opposite to the predetermined direction.
  • FIG. 55 is a cross-sectional view showing another example of the conventional structure of the worm speed reducer.
  • FIG. 56 is a sectional view taken along the line V_V in FIG. 55.
  • a worm speed reducer includes a worm wheel, a worm shaft, and an elastic body, and the elastic body imparts a directional force to the worm wheel to the worm shaft. It is.
  • the elastic body gives a worm shaft a directional force and a directional elastic force to a worm wheel via a preload pad.
  • the worm wheel is freely fixed to the assist shaft.
  • the above-mentioned worm shaft is supported inside the gear housing at a portion near both ends by a pair of bearings, and a worm provided at an intermediate portion is combined with the worm wheel.
  • the preload pad is regulated by a guide surface provided on a gear housing or a member fixed to the gear housing to restrict displacement in a predetermined direction, and based on elasticity of the elastic body. Eliminate or reduce the gap with the guide surface by the elastic deformation of the preload pad itself
  • the elastic body gives the worm shaft an elastic force in a direction toward the worm wheel via a preload pad.
  • the worm wheel is freely fixed to the assist worm shaft.
  • the preload pad is composed of a pair of elements, and a displacement in a predetermined direction is regulated by a guide surface provided on the gear housing or a member fixed to the gear housing. The gap with the guide surface is eliminated or reduced by displacing the pair of elements in a direction away from each other based on elasticity.
  • Patent Document 1 describes a worm speed reducer that considers reducing backlash at a joint between a worm wheel and a worm shaft.
  • This worm speed reducer is incorporated into an electric power steering device together with an electric motor, etc., and an auxiliary torque obtained by decelerating the rotation of the electric motor generated in accordance with the steering torque applied to the steering shaft by the worm speed reducer.
  • a worm wheel that constitutes the worm speed reducer is externally fitted and fixed to a part of the steering shaft, and the worm of the worm shaft is combined with the worm wheel.
  • Both ends of the worm shaft are rotatably supported inside the gear housing by a pair of rolling bearings.
  • An electric motor is connected to the gear housing. Of the two ends of the worm shaft, one end on the electric motor side is spline-connected to one end of the rotating shaft of the electric motor.
  • a part opposite to the electric motor is provided with a screw hole in a direction orthogonal to the worm shaft, and a nut member is provided at an outer end of the screw hole.
  • a spring holding member is provided inside the screw hole so as to be freely displaceable in the axial direction, and one of the pair of rolling bearings is provided on one of the rolling bearings on the side opposite to the electric motor.
  • One end surface of the spring holding member is abutted against the outer peripheral surface.
  • a worm wheel is attached to the other end of the worm shaft by a coil spring provided between the other end surface of the spring holding member and the nut member, the spring holding member, and the one rolling bearing. The elasticity in the direction toward is given.
  • the backlash existing at the joint of the worm speed reducer can be suppressed to a certain extent. Sound generation can be suppressed to some extent.
  • a structure for suppressing the generation of rattling noise in the worm speed reducer portion a structure described in Patent Document 2 in addition to the structure described in Patent Document 1 is also known.
  • the abnormal noise is more likely to occur when the worm wheel rotates in a predetermined direction.
  • the reason will be described below.
  • one end of the worm shaft 29 (the left end in FIG. 47 (a) and FIG. 48 (a)) is rotated and slightly rotated by a rolling bearing 85 with respect to a fixed portion (not shown).
  • the worm provided at the intermediate portion of the above-mentioned worm shaft 29 is combined with the worm wheel 28. In this state, when the worm shaft 29 is rotationally driven to transmit a driving force from the worm shaft 29 to the worm wheel 28, a reaction force is applied from the worm wheel 28 to the worm shaft 29.
  • Patent Document 2 an elastic body is provided between the outer peripheral surface of the pressing body and the inner peripheral surface of the housing.
  • a structure for suppressing the generation of the abnormal noise is described.
  • the resistance to the axial displacement of the pressing body is increased, and the effect of suppressing abnormal noise due to backlash of the joint may be impaired.
  • the worm speed reducer according to the present invention and the electric power steering apparatus incorporating the worm speed reducer according to the present invention have a worm shaft that suppresses generation of rattling noise in the worm speed reducer.
  • the elastic member is provided with elasticity via another member, and the other member abuts a portion that regulates the displacement of the other member, thereby suppressing generation of abnormal noise. It was done.
  • the preload pad can be easily elastically deformed greatly. Therefore, the impact force applied to the guide surface from the preload pad can be reduced. Therefore, it is possible to more effectively suppress the occurrence of the abnormal noise caused by the contact of the preload pad with the guide surface.
  • the direction in which the preload pad can be displaced along the guide surface is defined by the center axis of the worm shaft, and the worm It is inclined with respect to an imaginary plane including the worm provided on the shaft and the joint of the worm wheel.
  • the direction of the reaction force applied to the worm shaft from the worm wheel when the electric motor is driven and the direction of displacement of the preload pad along the guide surface differ depending on the rotation direction of the worm wheel.
  • the electric power steering apparatus of the present invention is characterized in that a steering wheel is provided at the rear end, a rack combined with the pinion or a member supported by the pinion, and A worm speed reducer having any configuration according to the present invention, an electric motor for rotating and driving the worm shaft, a torque sensor for detecting the direction and magnitude of torque applied to the steering shaft or pinion, and A controller for controlling a driving state of the electric motor based on a signal input from the tonnole sensor.
  • the assist shaft is any member of the steering shaft, the pinion, and a sub-pinion that engages with the rack at a position separated from the pinion.
  • the elastic body is used as a means for imparting elasticity
  • the worm shaft is supported so as to be able to rotate and swing with respect to the gear housing.
  • the worm provided at the intermediate portion shall be combined with the worm wheel, and the oscillating center axis of the worm shaft shall be shifted from the center axis of the worm shaft to the worm wheel side. Provide parallel to the central axis.
  • the difference between the force required to rotate the steering wheel and the return performance of the steering wheel in both rotation directions is obtained. Can be suppressed.
  • the object is to solve the following problem.
  • Patent Document 3 describes a worm speed reducer that considers reducing backlash at a joint between a worm wheel and a worm shaft.
  • this worm reducer is incorporated in an electric power steering device together with an electric motor 114, and the rotation of the electric motor 114 generated according to the steering torque applied to the steering shaft 113 is worm-driven.
  • the assist torque obtained by decelerating with the speed reducer 115 is applied to the steering shaft 113.
  • a worm wheel 116 constituting the worm speed reducer 115 is externally fitted and fixed to a part of the steering shaft 113, and a worm 118 of a worm shaft 117 is combined with the worm wheel 116.
  • Both ends of the worm shaft 117 are rotatably supported inside the gear housing 119 by a pair of rolling bearings 120a and 120b.
  • the base end of the worm shaft 117 (left end in FIG. 50) is connected to one end of the rotary shaft 121 of the electric motor 114 (right end in FIG. 51).
  • the elasticity applying means 123 includes an inner cylindrical portion 124 and an outer cylindrical portion 125, each of which is made of metal, and a ring portion 126 made of rubber or synthetic resin connecting these two cylindrical portions 124, 125. It consists of Further, the inner diameter side cylindrical portion 124 is eccentric to the worm wheel 116 side with respect to the outer diameter side cylindrical portion 125.
  • the outer cylindrical portion 125 of the elasticity applying means 123 is fixedly fitted in the concave hole 122, and the inner ring 127 of one rolling bearing 120b fixed inside the inner cylindrical portion 124 is fixed to the inner ring 127.
  • the tip of the worm shaft 117 is fixed inside. With this configuration, an elastic force is applied to the tip of the worm shaft 117 in the direction of the force (upward in FIGS. 50 and 51) to the worm wheel 116, and the worm shaft 117 swings toward the worm wheel 116. Dynamically displaces.
  • the screw hole 128 of the gear housing 119 is provided on one surface (the left end surface in FIG.
  • the worm shaft 117 is supported on the gear housing 119 so as to be able to swing.
  • the center axis of the oscillating displacement of the worm shaft 117 passes through a point on the center axis of the worm shaft 117, such as the center of a rolling bearing 120a for supporting the base end of the worm shaft 117. If it is provided at a position, there is a problem that a difference occurs in the return of the steering wheel (not shown) in both rotation directions. Another problem is that the difference in the force required for the driver to operate the steering wheel in both directions of rotation increases. The reason for this is explained below.
  • the worm shaft 117 is driven to rotate by the electric motor 114 and the driving force is transmitted from the worm shaft 19 to the worm wheel 18 will be considered with reference to the schematic diagrams shown in FIGS. 52 (a) and 52 (b).
  • the electric motor 114 is driven to rotate in the opposite direction by the same magnitude.
  • the vehicle angle between the ⁇ -year axis 117 and the ⁇ ⁇ -year wheel 116 is set to 90 degrees.
  • the axial component Fa of the worm shaft 117 is 1 1
  • the component force Fu applied from the worm shaft 117 to the worm wheel 116 in the tangential direction of the pitch circle of the worm wheel 116 has the same magnitude in the opposite direction.
  • elasticity applying means 123 (FIGS. 50 and 51) is used. Appropriate elasticity in the direction of force is given.
  • the reaction force applied to the worm shaft 117 from the worm wheel 116 is displaced from the center axis of the worm shaft 117 to the worm wheel 116 side, and the worm of the worm shaft 117 It works at the joint with the worm wheel 116. Therefore, when the swing center of the worm shaft 117 is provided at a position passing through the center axis of the worm shaft 117, the swing force of the worm shaft 117 is applied to the worm shaft 117 by the axial component force Fa.
  • the dynamic center is the center
  • the base end (the left end of FIGS. 53 and 54) of the worm shaft 117 is rotated by a rolling bearing 120a to a fixed portion (not shown) so that the rotation and the center o of the rolling bearing 120a are positioned therein. A slight swing displacement centered on the center is supported. Further, the worm shaft 117 is rotationally driven in the opposite directions in the case shown in FIG. 53 and the case shown in FIG. In such a state, the reaction force between the worm of the worm shaft 117 and the worm wheel 116 is opposite in the axial direction of the worm shaft 117 between the case shown in FIG. 53 and the case shown in FIG. Fa force This worm wheel 116 force is also added to this worm shaft 117.
  • a force Fm having a magnitude of 117 acts in the radial direction of the worm shaft 117 at the joint portion.
  • the directions of action of the force Fm are opposite to each other in the case shown in FIG. 53 and the case shown in FIG.
  • the magnitude of the actual force Fr ′ taking into account the moment M, which acts radially from the worm wheel 116 to the worm shaft 117 at the joint, is
  • the worm tooth surface of the worm shaft 117 is easily separated from the tooth surface of the worm wheel 116.
  • the force of pressing these tooth surfaces is increased, the rotational torque of the worm wheel 116 and the worm shaft 117 increases.
  • the elasticity to be applied to the worm shaft 117 by the elasticity applying means needs to be set to an appropriate predetermined value.
  • the worm speed reducer according to the present invention and the electric power steering device incorporating the worm speed reducer generate rattle noise at the joint between the worm of the worm shaft and the worm wheel.
  • the swing center axis of the worm shaft is displaced from the center axis of the worm shaft to the worm wheel side in parallel with the center axis of the worm wheel. Provided. Therefore, when the driving force is transmitted from the worm shaft to the worm wheel, despite the fact that a reaction force is applied to the worm shaft from the worm wheel in the axial direction of the worm shaft, the worm shaft is not driven in the axial direction. The moment generated on the worm shaft based on the reaction force can be reduced or reduced to zero. Therefore, the radial reaction force applied from the worm wheel to the worm shaft can be suppressed from fluctuating due to the influence of this moment.
  • a straight line that includes the intersection of the pitch circle between the worm of the worm shaft and the worm wheel and that is parallel to the central axis of the worm shaft Pass an axis parallel to the center axis of this worm wheel The center axis of the worm shaft.
  • a bearing holder for supporting at least one of a pair of bearings rotatably supporting a portion near both ends of the worm shaft is swung with respect to the gear housing. Supports displacement.
  • the one bearing can be supported so as to be capable of swinging displacement with respect to the gear housing while using the one generally used conventionally as the one bearing.
  • the cost increase can be suppressed.
  • a bearing on the electric motor side of a pair of bearings rotatably supporting a portion near both ends of the worm shaft, a worm of the worm shaft, and a worm of the worm shaft
  • a swing center axis of the worm shaft is provided between the joint portion of the wheel.
  • a large preload is applied to the joint portion between the worm and the worm wheel of the worm shaft while reducing the swing displacement of the end of the worm shaft on the electric motor side. This makes it possible to more effectively suppress the generation of harsh rattles in this joint.
  • the worm shaft is disposed on the opposite side of the worm shaft swing center axis with respect to the joint between the worm shaft and the worm wheel.
  • the worm wheel is provided with elasticity applying means for imparting elasticity in the direction of the directional force.
  • the amount of elastic deformation of the elastic body constituting the elasticity applying means can be increased, and the magnitude of the elasticity applied to the worm shaft can be easily adjusted.
  • the worm shaft A bearing holder for supporting a bearing rotatably supporting a portion near one end of the gear housing is supported by the gear housing so as to be capable of swinging displacement by a swing shaft, and between the gear housing and the swing shaft.
  • an elastic material is provided between the bearing holder and the swing shaft.
  • the worm speed reducer having the above configuration of the present invention, when rotational vibration is input to the worm wheel, the worm shaft can be easily displaced in the axial direction, and the worm shaft is You can do a rotational movement. For this reason, the force transmitted between the two tooth surfaces can be reduced. As a result, the two flank surfaces can be prevented from separating from each other without increasing the rotation torque of the worm shaft, and the occurrence of the rattling noise can be suppressed. Further, the vibration based on the abutment between the two tooth surfaces can be transmitted to the gear housing, and the generation of abnormal noise due to the vibration can be suppressed.
  • a bearing holder for supporting a bearing that rotatably supports a portion near one end of the worm shaft is provided.
  • the swinging shaft is supported by the gear housing so as to be capable of swinging displacement, and at least a part is formed of an elastic material between the gear housing and the swinging shaft or between the bearing holder and the swinging shaft. And the rigidity of the elastic ring in the radial direction of the oscillating shaft of the worm shaft is varied in the circumferential direction.
  • the rigidity of the elastic ring in the axial direction of the worm shaft is reduced, so that the required rigidity of the entire elastic ring is ensured while maintaining the gear housing.
  • the worm shaft can be easily displaced in the axial direction with respect to jing. Therefore, an increase in the rotational torque of the worm shaft can be more effectively suppressed.
  • the worm wheel is provided between the worm shaft and the rotating shaft of the electric motor.
  • An elasticity imparting means for imparting elasticity in the direction of the directional force is provided.
  • a deep groove type having a relatively large internal clearance in the axial direction is used as one of the bearings for supporting the end of the worm shaft on the electric motor side while suppressing the generation of abnormal noise.
  • Ball bearings can be used, and costs can be reduced.
  • a small number of the pair of bearings that rotatably support portions near both ends of the worm shaft is used.
  • an elasticity applying means for imparting a directional force to the worm wheel in the worm wheel.
  • a preload is applied to the joint between the worm of the worm shaft and the worm wheel without increasing the total length of the portion formed by connecting the worm shaft and the rotating shaft of the electric motor. Can be granted.
  • the swing center of the pair of bearings supporting the portions near both ends of the worm shaft is used.
  • the worm shaft can be displaced with respect to the gear housing.
  • the end of the worm shaft opposite to the electric motor which does not impair the effect of suppressing the generation of rattling noise at the joint between the worm and the worm wheel, The generation of abnormal noise due to collision with one of the bearings supporting the end can be prevented.
  • the worm shaft of the pair of bearings that support portions near both ends of the worm shaft is used.
  • a second elastic ring at least part of which is made of an elastic material, between one of the bearings distant from the swing center axis and the gear housing, The swing displacement of the worm shaft is enabled, and the rigidity of the second elastic ring is made different between the one relating to the swing displacement direction of the worm shaft and the one relating to another direction.
  • the worm shaft is easily displaced toward the worm wheel while preventing the worm shaft from being displaced in an unintended direction.
  • the generation of rattling noise at the joint between the worm wheel and the worm wheel can be suppressed more effectively.
  • the worm shaft is swung by an elastic member or a second elastic ring provided between the one bearing and the gear housing.
  • a stopper is provided to restrict displacement. According to this preferred configuration, the beam shaft can be prevented from being excessively rocked.
  • the rotation shaft of the electric motor and the worm shaft are connected via an elastic material. According to this preferred configuration, it is possible to make it difficult to transmit rotational vibration between the rotating shaft and the worm shaft of the electric motor.
  • a small number of the pair of bearings that rotatably support portions near both ends of the worm shaft are used. At least a space is filled between the bearing holder for supporting at least one bearing and the gear housing.
  • the worm shaft when the driving force is transmitted between the worm shaft and the worm wheel, the worm shaft is moved based on the reaction force applied from the worm wheel to the worm shaft.
  • the bearing holder can be swingably displaced.
  • the driving force increases and the reaction force increases, the speed at which the worm shaft separates from the worm wheel tends to increase. In this case, however, the viscosity resistance of the grease also increases.
  • the swing displacement of the bearing holder can be suppressed. For this reason, it is easy to prevent the tooth surfaces of the worm of the worm shaft and the worm wheel from separating from each other.
  • the bearing holder for supporting at least one of the pair of bearings rotatably supporting the worm shaft near both ends is made of a magnesium alloy.
  • the vibration generated on the worm shaft due to the abutment between the tooth surfaces of the worm and the worm wheel of the worm shaft can be easily absorbed by the bearing holder. This vibration can be hardly transmitted.
  • the electric power steering apparatus includes a steering shaft provided with a steering wheel at a rear end, a pinion provided at a front end of the steering shaft, and a pinion or a pinion provided at the front end.
  • a rack combined with a member supported by a pinion; any one of the worm speed reducers according to the above-described configuration of the present invention; an electric motor for rotating and driving a worm shaft; and a direction of torque applied to the steering shaft or the pinion
  • a controller for controlling the driving state of the electric motor based on a signal input from the tonnole sensor.
  • the worm wheel is fixed to any one of the steering shaft, the pinion, and a sub-pinion that is coupled to the rack at a position away from the pinion.
  • the elastic body is provided with an elastic force in a direction toward the worm wheel to the worm shaft via the preload pad.
  • the worm wheel can be freely fixed to the assist shaft.
  • the worm shaft is supported inside the gear housing by a first bearing at a portion near one end and by a second bearing at a portion near the other end, and a worm provided at an intermediate portion is combined with the worm wheel. It is assumed that it can swing around the first bearing.
  • the second bearing is covered with a synthetic resin cushioning member fixed to the gear housing at least a part of the outer peripheral surface and both side surfaces in the axial direction. It is assumed that the axial displacement is restricted. Further, axial displacement of the worm shaft with respect to the preload pad and the second bearing is allowed.
  • Patent Document 4 describes a worm speed reducer that considers reducing backlash at a joint between a worm wheel and a worm of a worm shaft.
  • the worm reducer rotatably supports the worm shaft 117 near both ends thereof with respect to the gear housing 119 by a pair of rolling bearings 120a and 120b.
  • the pair of rolling bearings 120a and 120b one of the rolling bearings 120b (on the right side in FIG. 55) is elastically pressed against the outer peripheral surface of the outer ring 130 by a spring 132 which is supported by a gear housing 119. ing.
  • the distal end of the worm shaft 117 is provided with a directional force on the worm wheel 116 and a resilient force in a direction opposite to the worm wheel 116.
  • a cylindrical guide member 134 having a pair of side walls 133, 133 parallel to each other is provided on the inner surface of the one rolling bearing 120b so as to extend in the radial direction of the one rolling bearing 120b. And axial displacement.
  • the other end (the left side in FIG. 55) of the pair of rolling bearings 120a and 120b is provided on one surface with a tip surface of a screw ring 129 coupled to a screw hole 128 formed in the gear housing 119.
  • the preload applied to the joint at a predetermined value or more.
  • the preload is applied in order to suppress generation of rattling noise in the joint portion.
  • the preload is equal to or more than a predetermined value, the steering wheel when returning the vehicle from the turning state to the straight traveling state is used. The return performance of this steering wheel, which returns to the neutral state, deteriorates.
  • the preload needs to be set within a limited narrow range. Therefore, it is necessary to sufficiently reduce the frictional force acting between the end face of the outer race 130 and the end face of the guide member 134, which greatly affects the preload. However, it is difficult to finely adjust the tightening amount of the screw ring 129 in order to sufficiently reduce the frictional force.
  • the worm speed reducer and the electric power steering device incorporating the worm reducer are applied to the joint portion regardless of the axial force applied from the worm wheel to the worm shaft.
  • the present invention has been invented to effectively suppress the generation of rattling noise in this joint by making it easy to stably maintain the preload within a limited narrow range.
  • the preloading pad for applying elasticity to the worm shaft and the second bearing for supporting the tip end of the worm shaft are provided in the axial direction of the worm shaft. Displacement is allowed. For this reason, even when a worm wheel force or a large axial reaction force is applied to the worm shaft, the reaction force causes the preload pad and the second bearing to be strongly applied to another member in the axial direction of the worm shaft. I can't be pressed. Therefore, by giving elasticity to the worm shaft via the above-mentioned preload pad by the elastic body, the preload applied to the joint portion between the worm wheel and the worm of the worm shaft largely varies due to the influence of the reaction force. Can be prevented.
  • this preload can be easily and stably maintained in a limited narrow range for a long period of time, and generation of rattling noise at the joint can be effectively suppressed.
  • the cushioning member that regulates the displacement of the second bearing is made of synthetic resin, the frictional force acting between the second bearing and the cushioning member is reduced, so that the second bearing is radially moved. Can be easily displaced. For this reason, it is possible to more effectively suppress the rattling noise at the joint.
  • the second bearing covers at least a part of the outer peripheral surface and both sides in the axial direction with the cushioning member, and regulates the axial displacement of the second bearing with respect to the cushioning member. By pressing the worm shaft against the second bearing in the axial direction, the play of the second bearing can be easily suppressed.
  • the cushioning member is provided with a notch in a part of the circumferential direction over the entire length in the axial direction.
  • the diameter of the shock-absorbing member can be elastically greatly increased, and the second bearing is provided inside the shock-absorbing member to restrict the axial displacement of the second bearing. Can be easily assembled. Further, the above-mentioned cushioning member can easily absorb dimensional errors and assembly errors of components provided around the cushioning member. Further, even when the ambient temperature changes, the dimensional change can be absorbed by the cutout portion provided in the buffer member, and the dimensional change other than the cutout of the buffer member can be suppressed.
  • the second bearing is prevented from being displaced in the axial direction of the second bearing with respect to the buffer member, and is allowed to be displaced in the radial direction of the second bearing with respect to the buffer member. It shall have been done.
  • an elastic member is provided between the cushioning member and the gear housing or between the cushioning member and the second bearing.
  • this more preferable configuration it is possible to easily suppress rattling of the buffer member with respect to the gear housing or rattling of the second bearing with respect to the buffer member. For this reason, it is possible to easily manage the dimensions of each part, and it is easy to maintain the engagement between the worm of the worm shaft and the worm wheel in an appropriate state. Further, when assembling the shock absorbing member to the gear housing or assembling the second bearing to the shock absorbing member, the elastic member can be compressed between these members. For this reason, the work of assembling the cushioning member or the second bearing can be performed while preventing the cushioning member or the second bearing from dropping out of the gear housing or the cushioning member, and this assembling work can be easily performed. You.
  • the buffer member comprises a pair of elements having a shape obtained by dividing the buffer member into two by a virtual plane including the central axis of the buffer member. According to this more preferable configuration, the forming operation for obtaining the buffer member can be facilitated, and the operation of assembling the second bearing inside the buffer member can be performed more easily.
  • the surface direction of the butted surface of the pair of elements is made to coincide with the direction in which elasticity is applied to the worm shaft by the elastic body. According to this preferred configuration, the swing displacement of the worm shaft can be more easily performed.
  • a steering shaft provided with a steering wheel at the rear end, a pinion provided at the front end side of the steering shaft, and the pinion or the pinion.
  • Racks and books combined with the supporting members Any one of the worm speed reducer according to the above-described configuration of the invention, an electric motor for rotationally driving the worm shaft, a torque sensor for detecting the direction and magnitude of the tonnolek applied to the steering shaft or the pinion, A controller for controlling a driving state of the electric motor based on a signal input from the tonnole sensor, wherein an assist shaft includes the steering shaft, the pinion, and the rack at a position away from the pinion. And any one of a sub-pinion and a sub-pinion.
  • FIG. 19 shows a first embodiment of the present invention.
  • the electric power steering apparatus includes a steering shaft 2 as an assist shaft having a steering wheel 1 fixed to a rear end portion, a steering column 15 through which the steering shaft 2 can pass, and a steering shaft.
  • a worm reducer 16 for applying an auxiliary torque to the steering shaft 2, a pinion 11 (see FIG. 46) provided at the front end of the steering shaft 2, and the pinion 11 or a member supported by the pinion 11 are combined.
  • Rack 12 see FIG. 46
  • torque sensor 3 see FIG. 46
  • electric motor 31, and controller 6 see FIG. 46).
  • the steering shaft 2 is formed by combining an outer shaft 17 and an inner shaft 18 by a spline engaging portion so that rotational force can be transmitted and displacement in the axial direction is possible.
  • the front end of the outer shaft 17 and the rear end of the inner shaft 18 are spline-engaged and connected via a synthetic resin. Therefore, when the outer shaft 17 and the inner shaft 18 collide with each other, the synthetic resin can be broken to reduce the overall length.
  • the cylindrical steering column 15 that passes through the steering shaft 2 is formed by combining an outer column 19 and an inner column 20 in a telescopic shape. It has a so-called collapsible structure in which the overall length is reduced while absorbing the energy generated by the device.
  • the front end of the inner column 20 is connected and fixed to the rear end face of the gear housing 22.
  • the inner shaft 18 is inserted into the inside of the gear housing 22, and the front end of the inner shaft 18 projects from the front end surface of the gear housing 22.
  • the steering column 15 is mounted on the dashboard by a support bracket 24 at an intermediate portion thereof. And a portion of the vehicle body 26, such as the underside of the vehicle. A not-shown locking portion is provided between the support bracket 24 and the vehicle body 26, and when a shock in the direction of a forward force is applied to the support bracket 24 in a forward direction, the support bracket 24 is connected to the locking portion. So that it is out of the way.
  • the upper end of the gear housing 22 is also supported by a part of the vehicle body 26. Further, by providing a tilt mechanism and a telescopic mechanism, the front and rear positions and the height position of the steering wheel 1 can be freely adjusted. Such a tilt mechanism and a telescopic mechanism are well known in the related art, and are not characteristic features of the present embodiment.
  • the portion of the front end of the inner shaft 20 that protrudes from the front end surface of the gear housing 22 is connected to the rear end of the intermediate shaft 8 via the universal joint 7.
  • An input shaft 10 of a steering gear 9 is connected to a front end of the intermediate shaft 8 via another universal joint 7.
  • the pinion 11 is connected to the input shaft 10.
  • the rack 12 is combined with the pinion 11.
  • a vibration absorbing device may be provided in each of the universal joints 7.
  • the worm speed reducer 16 includes a worm wheel 28 that can be fitted and fixed to a part of the inner shaft 18, an worm shaft 29, a torsion coil spring 30, and a preload pad 70. Further, the worm speed reducer 16 includes first to fourth ball bearings 34 to 37, each of which is a single-row deep groove type.
  • the torque sensor 3 is provided around an intermediate portion of the steering shaft 2, and detects the direction and magnitude of the tonnolek applied to the steering shaft 2 from the steering wheel 1, and detects the detected value. Is sent to the controller 6. Then, in response to the detection signal, the controller 6 sends a driving signal to the electric motor 31 to generate an auxiliary tonnole with a predetermined size in a predetermined direction.
  • the worm wheel 28 and the worm shaft 29 are provided inside the gear housing 22, and the worm wheel 28 and the worm 27 provided at an intermediate portion of the worm shaft 29 are combined.
  • the electric motor 31 includes a case 23 fixedly connected to the gear housing 22, a permanent magnet stator 39 provided on the inner peripheral surface of the case 23, and a A rotating shaft 32 provided inside the base 23 and a rotor 38 provided at an intermediate portion of the rotating shaft 32 so as to face the stator 39.
  • the first ball bearing 34 is formed between an inner peripheral surface of a concave hole 41 provided at the center of a bottom plate portion 40 constituting the case 23 and an outer peripheral surface of a base end portion of the rotating shaft 32.
  • the base end (the left end in FIGS. 2 and 3) of the rotation shaft 32 is rotatably supported by the case 23 with respect to the case 23.
  • the second ball bearing 35 is provided between the inner peripheral edge of the partition 42 provided on the inner peripheral surface of the intermediate portion of the case 23 and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the rotary shaft 32. In contrast, the intermediate portion of the rotating shaft 32 is rotatably supported.
  • the rotor 38 is formed by winding a coil 45 around slots 44 provided at a plurality of circumferential positions on the outer peripheral surface of a core 43 made of a laminated steel plate provided at an intermediate portion of the rotating shaft 32. Also, a commutator 46 for energizing the coil 45 is provided at a portion near the tip of the rotary shaft 32 (a portion near the right end in FIGS. 2 and 3) and between the rotor 38 and the partition wall portion 42. RU
  • a brush holder 47 is fixed to a portion of the inner peripheral surface of the case 23 facing the commutator 46.
  • the brush 48 is accommodated in the brush holder 47 so as to be displaceable in the radial direction of the case 23.
  • the brush 48 is electrically connected to a terminal of a force brush (not shown) provided on the outer peripheral surface of the case 23.
  • the brush 48 has a spring 49 supported in the brush holder 47 to give elasticity toward the inner diameter side of the case 23. Therefore, the inner end surface of the brush 48 elastically slides on the outer peripheral surface of the commutator 46.
  • the commutator 46 and the brush 48 constitute a rotor phase detector for switching the direction of the exciting current to the coil 45.
  • a female spline portion 50 provided on the inner peripheral surface of the base end portion (the left end portion in FIGS. 2 and 4) of the worm shaft 29 is combined with a male spline portion 51 provided on the distal end portion of the rotary shaft 32.
  • the ends of the shafts 29 and 32 are connected to each other by a spline engagement portion 33 formed by engagement. With this configuration, the worm shaft 29 rotates together with the rotation shaft 32.
  • the third ball bearing 36 rotatably supports the base end of the worm shaft 29 inside the gear housing 22.
  • an outer ring 57 constituting the third ball bearing 36 is internally fitted and fixed to an inner peripheral surface of a support hole 59 provided in a part of the gear housing 22.
  • one axial end face of the outer ring 57 (the right end face in FIGS. 2 and 4) is The outer ring 57 is pressed against a step 58 provided on the peripheral surface, and the other end surface in the axial direction of the outer ring 57 (the left end surface in FIGS. 2 and 4) is held down by a retaining ring 88 retained on the inner peripheral surface.
  • the inner ring 52 constituting the third ball bearing 36 is externally fitted on a portion of the outer peripheral surface of the worm shaft 29 near the base end, which portion coincides with the spline engaging portion 33 in the axial direction.
  • the axial center position of the spline engagement portion 33 and the axial center position of the third ball bearing 36 are substantially matched. Further, by providing a minute gap between the inner peripheral surface of the inner ring 52 and the outer peripheral surface of the worm shaft 29, the worm shaft 29 can be inclined in a predetermined range with respect to the third ball bearing 36.
  • the inner ring 52 is screwed and fixed to both axial end surfaces of the inner ring 52, the side surface of a flange 53 provided on the outer peripheral surface near the base end of the worm shaft 29, and the male screw portion 54 provided at the base end of the worm shaft 29.
  • a plurality of disc springs 56 are provided between the nut 55 and the inner end surface thereof.
  • the inner ring 52 is elastically held between the side surface of the flange 53 and the inner end surface of the nut 55 (the left end surface in FIGS. 2 and 4).
  • the worm shaft 29 can be elastically displaced relative to the third ball bearing 36 in a predetermined range in the axial direction.
  • a four-point contact type ball bearing is used as the third ball bearing 36.
  • the fourth ball bearing 37 rotatably supports the tip of the worm shaft 29 (the right end in FIGS. 2, 4, and 5) inside the gear housing 22.
  • an outer ring 60 constituting the fourth ball bearing 37 is fixed to a holder 61 fixed inside the gear housing 22.
  • the holder 61 has an L-shaped cross section and is formed in an annular shape.
  • the outer ring 60 is fixed inside.
  • a bush 64 made of an elastic material is externally fitted to a large-diameter portion 63 provided on a portion of the outer peripheral surface of the worm shaft 29 close to the front end and separated from the worm 27.
  • the bush 64 has an L-shaped cross section and is entirely cylindrical.
  • the large-diameter portion 63 of the worm shaft 29 is loosely inserted through the inside of the ⁇ 64, and the worm shaft 29 is axially moved from one axial end surface of the boss 64 (the right end surface in FIGS. 2, 4, and 5).
  • the tip of 29 is projected.
  • An inner ring 65 constituting the fourth ball bearing 37 is externally fitted and fixed to the axially intermediate portion of the bush 64.
  • one end face in the axial direction of the inner ring 65 (left end face in FIGS. 2, 4, and 5) is provided on the other end in the axial direction of the bush 64 (left end in FIGS. 2, 4, and 5).
  • the inner ring 65 is positioned in the axial direction by abutting against the inner side surface of the facing flange 67.
  • a tapered surface 89 is provided between the large diameter portion 63 provided on the worm shaft 29 and the small diameter portion 68 provided at a portion deviated from the large diameter portion 63 on the distal end side. Further, a tapered surface 109 is provided at a continuous portion between the small diameter portion 68 and the distal end surface of the worm shaft 29. A part of the preload pad 70 disposed between the other end surface of the holder 61 fixed to the gear housing 22 (the right end surface in FIGS. 2, 4 and 5) and the bottom surface of the concave hole 72 provided in the gear housing 22. The small diameter portion 68 is inserted without looseness. As shown in detail in FIG.
  • the preload pad 70 is formed by injection molding synthetic resin mixed with a solid lubricant, for example, to remove one side portion at two locations on the radially opposite side of the portion near the outer periphery of the cut cylinder. It is made in a shape like that. Also, of the flat portion 91 provided on the radially opposite side of the outer peripheral surface of the preload pad 70, a portion closer to one side of the one end in the longitudinal direction (the lower end in FIG. 7-9) (closer to the rear side in FIG. 7-9). Part) has an arm 92.
  • a small-diameter portion 68 of the worm shaft 29 is provided inside a through hole 71 provided in a center portion of the preload pad 70 in the width direction (the left-right direction in FIGS. 6-9) so as to penetrate in the axial direction. It can be inserted freely without sticking.
  • tapered surfaces 93a and 93b whose diameters are increased toward the opening end are provided at portions near both ends in the axial direction of the through hole 71, respectively.
  • the cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the through-hole 71 in the axially intermediate portion in the free state is a substantially equilateral triangular shape such that two adjacent linear portions are connected to each other by a curved portion. I have.
  • the outer peripheral surface of the small-diameter portion 68 of the worm shaft 29 abuts at three positions at equal intervals in the circumferential direction on the inner peripheral surface of the intermediate portion of the through hole 71 where the intermediate portion of each linear portion is located.
  • the contact portion is 94.
  • each of the contact portions 94 is located at a target position with respect to a virtual plane (FIG. 7) including the central axis of the preload pad 70 and passing through the central portion in the width direction.
  • one contact portion 94 located at the center in the width direction of the preload pad 70 on the inner peripheral surface of the axially intermediate portion of the through hole 71 and an opposite side with respect to the center axis of the through hole 71
  • a recess 95 is formed in the portion.
  • the recess 95 is formed in a part of the preload pad 70 in the circumferential direction. The stiffness of the portion corresponding to is reduced, and this portion is easily elastically deformed.
  • a discontinuous portion 90 for communicating the inner and outer peripheral surfaces of the preload pad 70 with each other is provided at a position shifted to one side (the right side in FIGS. 7-9) with respect to the virtual plane ⁇ .
  • a first partial cylindrical surface portion 104 is provided on a portion opposite to the worm wheel 28 (the lower side in FIG. 79), and the worm wheel 28 side (FIG. 7-9).
  • a second partial cylindrical surface portion 105 concentric with the first partial cylindrical surface portion 104 is provided in each of the (upper) portions.
  • a small width projection 106 is provided at a circumferentially intermediate portion of the first partial cylindrical surface portion 104, and a distal end surface of the projection 106 is connected to the third partial cylindrical surface portion 107 concentric with the first partial cylindrical surface portion 104.
  • a locking projection 108 protruding to the outer diameter side is provided.
  • Such a preload pad 70 is combined with the honoreda 61, which can be freely fitted and fixed to the gear housing 22 (Figs. 2, 4-16), as shown in detail in Figs. Also, on the other surface in the axial direction of the holder 61 (the front side surface in FIG. 9), a total of four first and second projections 97 and 98, two each, are provided around the opening of the through hole 96. It is divided and formed at four locations. Each of the first protrusions 97 is on the worm wheel 28 side (the upper side of FIGS. 2, 4, and 5), and each second protrusion 98 is on the opposite side of the worm wheel 28 (FIG. 2, FIG. 4 and 5).
  • partial cylindrical surface portions 99 concentric with each other are provided on the outer diameter side surfaces of the first and second protrusions 97 and 98, respectively.
  • a first locking projection 100 is provided on a side of the second projection 98 near the front end opposite to the worm wheel 28.
  • the holder 61 and the preload pad 70 are combined, and the torsion coil spring 30 is provided around these two members 61, 70. That is, the preload pad 70 is arranged inside the first and second protrusions 97 and 98 provided on the holder 61, and one side of each of the second protrusions 98 (see FIG. Side), each arm 92 provided on the preload pad 70 is locked. Also, one side (the back side in FIGS. 8 and 9) of the first locking projection 100 provided on each of the second projections 98 is opposed to each of the arms 92 via a minute gap. I have.
  • a pair of locking portions 73 provided at two positions on opposite ends in the radial direction at both ends of the torsion coil spring 30 are provided on a part of the holder 61, and the first and second adjacent portions are provided. Sudden The main body portion of the torsion coil spring 30 is disposed on the outer diameter side surface of each of the first and second protrusions 97 and 98 and the outer peripheral surface of the preload pad 70 while being disposed between the portions 97 and 98. Coil part). The locking portion 73 of the torsion coil spring 30 is locked to the other side surface (the upper side surface in FIGS. 6, 8, and 9) of each second protrusion 98 provided on the holder 61.
  • the second locking projections 101 provided at the tip of the other side surface of each of the second projections 98 prevent the locking portions 73 from coming off. Then, the inner peripheral edge of the main body of the torsion coil spring 30 is elastically pressed against the third cylindrical surface portion 107 provided on the opposite side to the worm wheel 28 (the lower side of FIG. 2, 419). ing.
  • each flat portion 91 provided on the preload pad 70 is minutely attached to the inner diameter side surface of each of the first and second protrusions 97 and 98 provided on the holder 61. They face each other via a gap.
  • the displacement of the preload pad 70 in the width direction (the front-back direction in FIGS. 2, 4, and 5 and the left-right direction in FIG. 69) of the preload pad 70 is regulated by these inner diameter side surfaces.
  • the inner diameter side surfaces of the first and second projections 97 and 98 correspond to the guide surfaces.
  • the holder 61 is internally fitted and fixed to a part of the gear housing 22.
  • a small-diameter portion 68 provided at the tip of the worm shaft 29 is inserted into a through hole 71 provided in the preload pad 70.
  • the tip of the worm shaft 29 is directed toward the worm wheel 28 from the torsion coil spring 30 via the preload pad 70 (upward in FIGS. 2, 4, and 5). Is given.
  • the center axis of the through hole 71 is on one side (with respect to the center axis of the holder 61). (Fig. 4-1 upper side).
  • the diameter of the torsion coil spring 30 is increased by the third cylindrical surface portion 107 provided in the preload pad 70.
  • the torsion coil spring 30 tends to resiliently return in the direction of rewinding (reducing the diameter), and from the torsion coil spring 30 to the tip of the worm shaft 29 via the preload pad 70, the worm wheel 28 , And elasticity in the direction of movement are provided.
  • the distance between the center axes of the inner shaft 18 to which the worm wheel 28 is externally fixed and the worm shaft 29 is reduced in nature.
  • the tooth surfaces of the worm 27 of the worm shaft 29 and the worm wheel 28 come into contact with each other with the force preload applied.
  • the distal end of the worm shaft 29 is displaced toward the recess 95 inside the through hole 71 provided in the preload pad 70 based on the elasticity of the torsion coil spring 30, whereby the preload pad
  • the preload pad 70 is elastically deformed so as to increase the interval between both sides of the preload pad 70 sandwiching the recess 95.
  • each flat surface portion 91 of the preload pad 70 elastically expands in a C-shape, and each flat surface portion 91 is provided on the inner diameter side surface of each of the first and second protrusions 97 and 98 provided on the holder 61.
  • the gaps between the flat portions 91 and the inner diameter side surfaces are reduced elastically.
  • the contact portion between the outer peripheral surface of the preload pad 70 and the inner peripheral edge of the torsion coil spring 30 is formed in a partially arcuate shape, and the length of the contact portion is reduced.
  • the length of the torsion coil spring 30 is sufficiently small with respect to the length of one turn.
  • the preload pad 70 is attached to the tip of the worm shaft 29 by the torsion coil spring 30.
  • the elasticity in the direction toward the worm wheel 28 is provided through the worm wheel 28. Therefore, it is possible to apply a preload to the joint between the worm wheel 28 and the worm shaft 29 with an inexpensive structure, and it is possible to suppress the generation of rattling noise at the joint.
  • the pressing force is also controlled by the inner diameter side surfaces of the first and second projections 97 and 98 provided on the holder 61 fixed to the gear housing 22 in the width direction of the preload pad 70. Displacement is regulated.
  • the tip of the worm shaft 29 is displaced toward the concave portion 95 inside the through hole 71 provided in the preload pad 70, and the preload pad 70 itself is elastically deformed. . Then, by making each flat portion 91 of the preload pad 70 elastically abut against the inner diameter side surface, the gap between each flat portion 91 and the inner diameter side surface is reduced. ing. Therefore, when the electric motor 31 (FIGS. 14) is driven, despite the reaction force in the direction indicated by the arrow A in FIG. 70 can be prevented from strongly abutting against the inner diameter side surfaces of the first and second projections 97 and 98, and generation of unpleasant noise (sound noise) can be suppressed. Also, by suppressing the generation of the abnormal noise, the effect of suppressing the rattle noise is not impaired.
  • the preload pad 70 is made of a synthetic resin, the end of the worm shaft 29 is inserted into a through hole 71 formed in the preload pad 70.
  • the preload pad 70 can be easily elastically deformed, and this insertion work can be easily performed.
  • the surface of one turn of each wire element constituting the torsion coil spring 30 and the surface of another wire element adjacent to each wire element are in axial contact with each other. In such a case, the friction at the contact portion causes the elasticity applied to the worm shaft 29 by the torsion coil spring 30 to be changed inappropriately.
  • an axial gap is provided between the surface of the above-mentioned one winding wire element and the surface of another wire element adjacent to each wire element. Since the torsion coil spring 30 is not a close-wound spring, the worm shaft 29 can be given a predetermined elasticity more stably.
  • the locking projection 108 protruding to the outer diameter side is provided on the outer peripheral surface of the end portion of the preload pad 70, the torsion is performed from the outer peripheral surface of the preload pad 70.
  • the coil spring 30 can be prevented from falling off, and the displacement of the torsion coil spring 30 in the axial direction of the preload pad 70 can be restricted.
  • FIG. 10 shows a second embodiment of the present invention.
  • the position of the contact portion 94a between the inner peripheral surface of the through hole 71a provided in the preload pad 70 and the outer peripheral surface of the small diameter portion 68 provided at the tip of the worm shaft 29 is determined by the above-described first position. It is different from the example. That is, in the case of the present embodiment, the worm wheel 28 (see FIG. 4-15) force also tends to increase the reaction force applied to the worm shaft 29.
  • the worm shaft 29 and the preload pad 70 are located at three equally spaced circumferential positions in the direction of the arrow A in FIG.
  • the amount of elastic deformation of the preload pad 70 can be increased, and the preload pad 70 can be prevented from being largely displaced in the direction of the arrow a due to the reaction force applied to the worm shaft 29. Accordingly, it is possible to prevent a part of the preload pad 70 from strongly abutting against the inner diameter side surfaces of the first and second projections 97 and 98, and to prevent the preload pad 70 from coming into contact with the inner diameter side surfaces. The impact force applied to the inner surface can be reduced, and the generation of abnormal noise caused by the abutment of the preload pad 70 against these inner side surfaces can be suppressed more effectively.
  • Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment described above, and therefore, the same reference numerals are given to the same components, and the duplicate description will be omitted.
  • FIGS. 11 and 12 show a third embodiment of the present invention.
  • the preload pad 70a is configured by combining two elements 110a and 110b that are separate from each other. These two elements 110a and 110b are provided with a discontinuous portion 90 of the preload pad 70 constituting the structure of the first embodiment shown in FIG. Etc.) with respect to the central axis of the preload pad 70 at a position opposite to the discontinuous portion 90. That is, each of the elements 110a and 110b is provided with a substantially semi-cylindrical concave portion 111 in the longitudinal direction (vertical direction in FIGS. 11 and 12), which is opposed to each other, at a portion near both ends in the longitudinal direction.
  • a plane portion 91 and an arm portion 92 are provided on the other side surface of each of the elements 110a and 110b opposite to each other. Then, in a state where these elements 110a and 110b are combined with each other while the flat portions 112a and 112b provided on the one side surfaces are abutted against each other, the portions where the concave portions 111 are opposed to each other are used in the first embodiment described above.
  • a through hole having the same shape as the through hole 71 provided in the preload pad 70 is formed.
  • a first partial cylindrical surface portion 104a is provided on a portion opposite to the worm wheel 28 (see FIGS. 2, 4, and 5) (the lower side of FIGS. 11 and 12).
  • an arc-shaped second partial cylindrical surface portion 105a concentric with the first partial cylindrical surface portion 104a is provided on the worm wheel 28 side (upper side in FIGS. 11 and 12).
  • a small width projection 106a is provided at one end in the width direction of each of the first partial cylindrical surface portions 104a facing each other, and the distal end surface of each of the projections 106a is connected to the first partial cylindrical surface portion 104a.
  • the third partial cylindrical surface 107a is concentric with 104a.
  • the pair of elements 110a, 110b, each configured as described above, and the holder 61 are combined, and a torsion coil spring 30 is provided around each of the members 110a, 110b, 61. That is, the pair of elements 110a and 110b are arranged inside the first and second protrusions 97 and 98 provided on the holder 61, and one side of each of the second protrusions 98 (FIG. 12).
  • the arm 92 provided on each of the above elements 110a and 110b is locked to the lower side of FIG. Further, one side surface (the back side surface in FIG. 12) of the first locking projection 100 provided on each of the second projections 98 is opposed to each of the arms 92 via a minute gap.
  • a pair of locking portions 73 provided at two positions on the opposite sides in the radial direction at both ends of the torsion coil spring 30 are provided on a part of the holder 61.
  • the torsion coil is formed on the outer diameter side surface of each of the first and second protrusions 97 and 98 and the outer peripheral surface of each of the elements 110a and 110b.
  • the main body of the spring 30 is fitted outside.
  • the locking portion 73 of the torsion coil spring 30 is locked to the other side surface (the upper side surface in FIG. 12) of each second protrusion 98 provided on the holder 61.
  • the inner peripheral edge of the main body of the torsion coil spring 30 is elastically pressed against the third cylindrical surface 107a provided on each of the elements 110a and 11 Ob.
  • the flat portion 91 provided on each of the elements 110a and 110b is connected to the inner diameter side surface of each of the first and second protrusions 97 and 98 provided on the holder 61. Are opposed to each other via a minute gap.
  • the elements 110a and 110b restrict the displacement of the elements 110a and 110b in the width direction (left and right directions in FIGS. 11 and 12) by their inner diameter side surfaces. Is done.
  • the holder 61 is inserted into a part of the gear housing 22 (see Figs. 1 and 2 and the like). Secure. After the holder 61 is fixed to the gear housing 22, the small-diameter portion 68 (see FIG. 4-17) provided at the tip of the worm shaft 29 is combined with the recesses 111 of the elements 110a and 110b. Into the through hole. With this configuration, the front end of the worm shaft 29 is provided with an elastic force in the heading direction from the torsion coil spring 30 to the warm wheel 28 via the elements 110a and 110b. Then, the tooth surface between the arm 27 (see FIGS. 2, 4, and 5) of the worm shaft 29 and the worm wheel 28 comes into contact with each other in a state where a preload is applied.
  • the tip of the worm shaft 29 is displaced inside the through hole 71 on the opposite side to the worm wheel 28, thereby causing the elements 110a, 110b
  • Each of the flat portions 91 elastically abuts on the inner diameter side surface of each of the first and second protrusions 97 and 98 provided on the holder 61, so that each of the flat portions 91 and the inner diameter side are formed. The gap with the side is reduced.
  • FIGS. 13-14 show a fourth example of the embodiment of the present invention.
  • the installation directions of the holder 61, the preload pad 70, and the torsion coil spring 30 are different from those of the first embodiment shown in FIGS. It has shifted. That is, the direction indicated by the arrow C in FIG. 13, which is the direction in which the preload pad 70 can be displaced along the inner diameter side surface of each of the first and second projections 97 and 98 provided on the holder 61, The central axis of axis 29 and this It is inclined by an angle ⁇ with respect to an imaginary plane ⁇ (FIG. 13) including a joint between the worm provided on the worm shaft 29 and the worm wheel 28 (see FIGS.
  • the direction of the reaction force applied to the worm shaft 29 from the worm wheel 28 when driven by the electric motor 31 differs depending on the rotation direction of the worm wheel 28. 13, the direction indicated by an arrow A and a mouth, and the direction indicated by an arrow C in FIG. 13 which is the displacement direction of the preload pad 70 along the inner diameter side surface of each of the first and second protrusions 97 and 98.
  • the angle ⁇ (FIG. 13) formed by the arrow A and the direction indicated by the mouth is substantially equal. It is bisected.
  • the driving force of the electric motor 31 is the same in the structure of the first embodiment shown in FIG.
  • the magnitude of the reaction force applied from the worm wheel 28 to the worm shaft 29 substantially the same regardless of the direction of this reaction force, the amount of elastic deformation of the preload pad 70 based on this reaction force is The difference due to the difference in the direction can be reduced.
  • the direction of these reaction forces (the direction indicated by the arrow in FIG. 7 and the direction of the mouth), the center axis of the worm shaft 29, and the The angle formed between the worm and the virtual plane surface (FIG. 7) including the joint portion of the worm wheel 28 is substantially equal. Therefore, unlike the case of the fourth embodiment shown in FIGS.
  • the preload pad 70 can be displaced along the inner diameter side surfaces of the first and second projections 97 and 98 provided on the holder 61. Connect the direction between the center axis of the worm shaft 29 and the joint. It is not necessary to incline with respect to the virtual plane ⁇ .
  • the distance d between the joint portion and the swing center ⁇ of the worm shaft 29 in the radial direction of the worm shaft 29, and the joint portion and the swing center o By sufficiently reducing the ratio d / L of the worm shaft 29 to the distance L in the axial direction of the worm shaft 29, the magnitude of Fr can be sufficiently reduced.
  • the present invention is not limited to such a structure.
  • a pin provided at the lower end of the pinion shaft is engaged with a pinion gear provided separately from the pinion shaft in a longitudinal direction of the pinion gear, and the displacement in the longitudinal direction of the pinion gear is engaged.
  • a structure incorporating a so-called variable speed gear ratio mechanism (VGS) that combines a pinion gear and a rack to change the ratio of the displacement of the rack to the rotation angle of the steering shaft according to the vehicle speed, It is better to combine it with the structure.
  • the present invention is not limited to the structure in which the electric motor is provided around steering shaft 2.
  • a structure in which an electric motor 31 is provided around a pinion 11 (see FIG. 46) to be combined with the rack 12 may be employed.
  • a worm wheel constituting the worm speed reducer 16 is fixed to the pinion 11 or a part of a member supported by the pinion 11.
  • the torque sensor 3 can be provided around the pinion 11, not around the steering shaft 2.
  • the electric motor 31 can be provided around the sub-pinion 75 combined with the above.
  • the worm wheel fixed to the sub-pinion 75 and the worm shaft 29 are combined.
  • the torque sensor 3 can be provided around the pinion 11.
  • the vibration transmitted from the ground to the pinion 11 via the wheels is prevented from being transmitted to the steering wheel 1 at the intermediate portion of the intermediate shaft 8.
  • a buffer device 76 is provided.
  • the shock absorber 76 is configured by combining an inner shaft and an outer shaft in a telescope shape, and connecting an elastic material between end peripheral surfaces of both shafts.
  • the assist shaft of the present invention can be any member of the steering shaft, the pinion, and the sub-pinion that is engaged with the rack at a position away from the pinion. .
  • the brush 48 and the commutator 46 are provided with a rotor phase detector, which constitutes the electric motor 31 and switches the direction of the exciting current sent to the coil 45. 3).
  • the present invention is not limited to such a structure.
  • the rotor phase detector is constituted by a permanent magnet encoder 78 fixed to the rotating shaft 32 and a Hall IC 77.
  • the electric motor 31 may have a so-called brushless structure.
  • the stator 39a is composed of a core 82 made of laminated steel sheet fixed to the inner peripheral surface of the case 23, and a coil 83 wound around a plurality of portions of the core 82.
  • the rotor 38a is constituted by a permanent magnet 84 fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the rotating shaft 32.
  • the magnetic force of the stator 39a can be switched by providing a vector control device for controlling the increase or decrease of the magnitude of the current sent to the stator 39a.
  • the worm speed reducer of the present invention is not limited to those used for such applications, and is an electric linear actuator that is incorporated in various mechanical devices such as an electric bed, an electric table, an electric chair, and a lifter. It can also be used by incorporating it into other devices.
  • a worm reducer is connected to this electric linear actuator.
  • the motor is incorporated in the motor, the rotation of the electric motor is reduced by the worm speed reducer, then taken out to the rotating shaft, and the output shaft provided around the rotating shaft is expanded and contracted via a ball screw or the like.
  • the present invention can be applied to a worm speed reducer incorporated in such an electric linear actuator.
  • the worm reduction gear and the electric power steering device of the present invention are configured and operated as described above, and thus constitute this worm reduction gear that suppresses generation of rattling noise in the worm reduction gear.
  • FIG. 18-24 shows the fifth embodiment of the present invention.
  • the electric power steering apparatus includes a steering shaft 2 having a steering wheel 1 fixed to a rear end, a steering column 15 through which the steering shaft 2 can be inserted, and an auxiliary tonnolek provided to the steering shaft 2.
  • Worm gear reducer 16a a pinion 11 provided on the front end side of the steering shaft 2 (see FIG. 46), and a rack 12 combined with the pinion 11 or a member supported by the pinion 11 (see FIG. 46).
  • a torque sensor 3 see FIG. 46
  • an electric motor 31 and a controller 6 see FIG. 46).
  • the steering shaft 2 is formed by combining an outer shaft 17 and an inner shaft 18 by a spline engaging portion so that rotational force can be transmitted and displacement in the axial direction is possible.
  • the front end of the outer shaft 17 and the rear end of the inner shaft 18 are spline-engaged and connected via a synthetic resin. Therefore, when the outer shaft 17 and the inner shaft 18 collide with each other, the synthetic resin can be broken to reduce the overall length.
  • the cylindrical steering column 15 passing through the steering shaft 2 is formed by combining an outer column 19 and an inner column 20 in a telescopic shape. It has a so-called collapsible structure in which the overall length is reduced while absorbing the energy generated by the device.
  • the front end of the inner column 20 is connected and fixed to the rear end face of the main body 135 of the main body 135 and the cover 136 constituting the gear housing 22a.
  • the gear housing 22a is formed by connecting the cover 136 to a front end of the main body 135 by bolts or the like (not shown).
  • the inner shaft 18 is inserted into the inside of the gear housing 22a, and the front end of the inner shaft 18 projects from the front end surface of the cover 136.
  • the steering column 15 has an intermediate portion supported by a support bracket 24 on a part of the vehicle body 26 such as the lower surface of a dashboard. Further, a not-shown locking portion is provided between the support bracket 24 and the vehicle body 26, and when a shock is applied to the support bracket 24 in a forward or backward direction, the support bracket 24 is moved to the above position. Remove from the locking part.
  • the upper end of the gear housing 22a is also supported by a part of the vehicle body 26. Further, by providing a tilt mechanism and a telescopic mechanism, the front-rear position and the height position of the steering wheel 1 can be freely adjusted. Such a tilt mechanism and a telescopic mechanism are well known in the related art, and are not characteristic features of the present embodiment, so that detailed description will be omitted.
  • the inner shaft 18 is constructed by connecting a first inner shaft 138 and a second inner shaft 139 by a torsion joint 140 (FIGS. 19 and 20).
  • the torsion bar 140 passes through the inside of the second inner shaft 139, and the rear end (right end in FIG. 20) of the torsion bar 140 is connected to the front end of the first inner shaft 138 (FIG. 20).
  • the front end of the torsion bar 140 (the left end in FIG. 20) is connected to the front end of the second inner shaft 139 (the left end in FIG. 20).
  • the torque sensor 3 is applied to the steering shaft 2 from the steering wheel 1 based on the relative rotation direction and the relative rotation amount of the first and second inner shafts 138 and 139 based on the torsion of the torsion bar 140.
  • the direction and magnitude of the torque are detected, and a signal (detection signal) representing the detected value is sent to the controller 6.
  • the controller 6 sends a driving signal to the electric motor 31 in response to the detection signal, and generates an auxiliary torque of a predetermined magnitude in a predetermined direction.
  • the portion of the front end of the second inner shaft 139 that protrudes from the front end surface of the cover 136 constituting the gear housing 22a is connected to the intermediate shaft 8 (FIG. 18) via the universal joint 7. Connected to the rear end. At the front end of this intermediate shaft 8, another universal joint The input shaft 10 (FIG. 18) of the steering gear 9 is connected via 7. The pinion 11 is connected to the input shaft 10. The rack 12 is combined with the pinion 11. Incidentally, in order to prevent the vibration applied to the intermediate shaft 8 from the ground via the wheels from being transmitted to the steering wheel 1, a vibration absorbing device can be provided in each of the universal joints 7.
  • the worm speed reducer 16a includes a worm wheel 28 that can be externally fixed to a part of the second inner shaft 39, a worm shaft 29, and elasticity applying means 137.
  • the elasticity applying means 137 includes a torsion coil spring 141 and a preload pad 142.
  • the worm wheel 28 and the worm shaft 29 are provided inside the gear housing 22a, and the worm wheel 28 and the worm 27 provided at an intermediate portion of the worm shaft 29 are combined.
  • the electric motor 31 is provided with a case 23 which is fixedly connected to the gear housing 22a, a permanent magnet stator 39 (FIG. 21) provided on the inner peripheral surface of the case 23, and an inner side of the case 23.
  • the rotating shaft 32 is provided, and a rotor 38 (FIG. 21) is provided at an intermediate portion of the rotating shaft 32 so as to face the stator 39.
  • a first ball bearing is provided between the inner peripheral surface of the concave hole 41 provided at the center of the bottom plate portion 40 constituting the case 23 and the outer peripheral surface of the base end portion of the rotating shaft 32.
  • a base end (the left end in FIGS. 19 and 21) of the rotating shaft 32 is rotatably supported by the case 23 with respect to the case 23.
  • a second ball bearing 35 is provided between the inner peripheral edge of the partition wall 42 provided on the inner peripheral edge of the intermediate portion of the case 23 and the outer peripheral surface of the intermediate portion of the rotary shaft 32. The intermediate portion of the rotating shaft 32 is rotatably supported.
  • a female spline portion 50 provided on the inner peripheral surface of the base end portion (the left end portion in FIGS. 19 and 22) of the worm shaft 29 is provided at a distal end portion of the rotary shaft 32 of the electric motor 31.
  • the ends of the two shafts 29 and 32 are connected to each other by a spline engaging portion 33 formed by spline engaging the spline portion 51. With this configuration, the worm shaft 29 rotates together with the rotation shaft 32.
  • a bearing holder 149 is provided inside the gear housing 22a, and the worm shaft 19 is rotatably supported by the bearing holder 149.
  • the large-diameter cylindrical portion 150 and the small-diameter cylindrical portion 151 are connected by a circular ring portion 152.
  • This large diameter An outer ring 57 constituting the third ball bearing 36 is fitted and fixed inside the cylindrical portion 150.
  • one axial end surface of the outer ring 57 (the right end surface in FIGS. 19 and 22) abuts against one surface (the left side surface in FIGS. 19 and 22) of the annular portion 152, and the axial direction of the outer ring 57 and the like.
  • the end face (the left end face in FIGS.
  • the inner ring 52 constituting the third ball bearing 36 is externally fitted and fixed to a portion of the worm shaft 29 near the base end near the base end, the portion coinciding with the spline engagement portion 33 in the axial direction. Further, one end surface in the axial direction of the inner ring 52 (the right end surface in FIGS. 19 and 22) abuts against the side surface of the flange 53 provided on the outer peripheral surface of the worm shaft 29 near the base end. The other end surface in the direction (the left end surface in FIGS. 19 and 22) is held down by a locking ring 155 which is locked to the inner peripheral surface of the base end of the worm shaft 29.
  • a four-point contact type ball bearing is preferably used as the third ball bearing 36.
  • the bearing holder 149 is supported on the inner side of the gear housing 22a to be able to freely swing.
  • a pair of first through-holes are provided at two positions on the worm wheel 28 side (upper side in FIGS. 19 and 22) on the part opposite to the worm wheel 28 in a part of the small-diameter cylindrical portion 151 constituting the bearing holder 149.
  • a hole 158 is formed. Then, as shown in FIG. 23, a swing shaft 159 is inserted inside the bearing holder 149 through each of the first through holes 158 while avoiding the worm shaft 29, and each of the first through holes is inserted.
  • Portions near both ends of the swing shaft 159 are fitted in the holes 158 by gap fitting. Further, at both ends of the swing shaft 159, portions protruding from the respective first through holes 158 to the outside of the bearing holder 149 are formed in concave portions provided in the main body portion 135 constituting the gear housing 22a. 160 and the second through hole 161 are internally fitted by gap fitting, respectively.
  • the wall portion 162 constituting the cover 136 of the gear housing 22a is superimposed on the outer peripheral surface of the portion of the main body portion 135 where the second through hole 161 is provided.
  • the swing shaft 159 is prevented from falling out of the through hole 161.
  • the bearing holder 149 is freely supported by the gear housing 22a for swing displacement about the swing shaft 159.
  • each of the first through-holes 158 and one of the concave hole 160 and the second through-hole 161 is fastened to a portion near both ends of the swing shaft 159.
  • the inner fitting can be fixed by fitting.
  • the center axis o of the worm shaft 29 (Figs. 19, 20, 22) is viewed from above.
  • This worm passes through a point Q (Figs. 19 and 22) on a straight line L parallel to the central axis o of the worm axis 29.
  • An axis parallel to the center axis o of the wheel 28 (FIGS. 19 and 22) is set as the center axis of the swing axis 159.
  • the tip of the worm shaft 29 (the right end in FIGS. 19 and 22) is rotatably supported by a fourth ball bearing 37 inside the gear housing 22a.
  • the outer ring 60 constituting the fourth ball bearing 37 is fixed to a second bearing holder 164 fixed inside the gear housing 22a.
  • the second bearing holder 164 has an L-shaped cross section and is formed in a ring shape.
  • the outer ring is provided inside a cylindrical portion 165 provided on one side (the left side in FIGS. 19 and 22) of the second bearing holder 164. 60 is fixed inside.
  • a substantially cylindrical bush 167 made of a resilient material is loosely fitted to a large-diameter portion 166 provided on the outer peripheral surface of a portion of the worm shaft 29 near the front end, which is provided outside the worm 27.
  • the tip of the worm shaft 29 projects from one axial end surface of the bush 167 (the right end surface in FIGS. 19 and 22).
  • An inner ring 65 constituting the fourth ball bearing 37 is externally fitted and fixed to an intermediate portion of the bush 167 in the axial direction.
  • One end of the inner ring 65 in the axial direction (the left end in FIGS. 19 and 22) is connected to the other end in the axial direction of the bush 167 (the left end in FIGS. 19 and 22).
  • the inner ring 65 is positioned in the axial direction.
  • the worm shaft 29 can be inclined with respect to the bush 167 in a predetermined range (radial displacement). Is possible.
  • a preload constituting the elasticity applying means 137 is provided between the other end surface of the second bearing holder 164 (the right end surface in FIGS. 19 and 22) and the bottom surface of the concave hole 72 provided in the gear housing 22a.
  • a pad 142 is provided, and a small diameter portion 171 provided at the tip of the worm shaft 29 is inserted into a part of the preload pad 142 without play.
  • the preload pad 142 is formed into a shape as if one of two outer circumferential portions of the outer peripheral surface of the cylinder were removed by injection molding a synthetic resin mixed with a solid lubricant. Building.
  • the above preload A flat portion 172 and an arm portion 173 are provided at two positions radially opposite to the outer peripheral surface of the pad 142, and the half portion on the worm wheel 28 side (upper side in FIG. 24) and the worm wheel 28 respectively. It is provided on the opposite side (lower side in FIG. 24).
  • the small-diameter portion 171 of the worm shaft 29 is inserted into a through hole 174 formed so as to penetrate the center of the preload pad 142 in the axial direction.
  • the inner peripheral surface of the through hole 174 has a function as a sliding bearing that supports the small diameter portion 171.
  • the inner peripheral surfaces of both ends of the through hole 174 are tapered surfaces whose diameter increases toward the opening end.
  • Such a preload pad 142 supports the inside of the concave hole 72 provided in the gear housing 22a so as to be capable of being displaced within a predetermined range.
  • the torsion coil spring 141 is provided around the preload pad 142. Then, a pair of locking portions 175 provided at two positions on the opposite side in the radial direction at both ends of the torsion coil spring 141 are pivoted to two positions on the other side in the radial direction on the other end surface of the second bearing holder 164. It is locked on one side of a pair of locking projections 176 provided so as to protrude in the direction. Further, the distal ends of the locking projections 176 are fitted in holes (not shown) provided at two positions on the bottom surface of the concave hole 72. With this configuration, the position of each of the locking projections 176 with respect to the gear housing 22a is regulated.
  • the inner peripheral edge of the torsion coil spring 141 is elastically pressed against the first partial cylindrical surface portion 177 provided on the outer peripheral surface of the preload pad 142 on the side opposite to the foam wheel 28, whereby the worm shaft is formed.
  • An elastic force in the direction toward the worm wheel 28 is applied to the tip of the worm wheel 29 via the preload pad 142.
  • the center axis of the through hole 174 is aligned with the center axis of the second bearing holder 164. On the other hand, it is offset to one side (the upper side of Figs. 19, 20, 22, and 24). Therefore, when the distal end of the worm shaft 29 is inserted into the through hole 174 provided in the preload pad 142, the diameter of the torsion coil spring 141 is determined by the first cylindrical surface portion 177 provided in the preload pad 142. Are sexually spread.
  • the torsion coil spring 141 tends to elastically return in the direction of unwinding (reducing the diameter), and the torsion coil spring 141 applies an elastic force in the direction of the directional force to the tip of the worm shaft 29 to the worm wheel 28. Is done.
  • the second inner shaft 139 with the worm wheel 28 fitted and fixed to the outside is The distance between the worm shaft 29 and the center axes is elastically reduced. As a result, the tooth surfaces of the worm 27 of the shaft shaft 29 and the worm wheel 28 come into contact with each other in a state where a force preload is applied.
  • the radius of curvature of the second partial cylindrical surface portion 178 provided on the worm wheel 28 side of the outer peripheral surface of the preload pad 142 is determined by the first partial cylindrical surface portion 177. Is smaller than the radius of curvature. Further, in a state where the torsion coil spring 141 is provided around the preload pad 142, the surface of the wire element for each one turn constituting the torsion coil spring 141 and another wire rod adjacent to each wire element are formed. An axial gap is provided between the surface of the element (between lines).
  • the swing shaft 159 is inserted into and supported by the first and second through holes 158 and 161 and the concave hole 160 in a state where the swing shaft 159 is aligned. Also, in a state where the wall portion 162 constituting the cover 136 of the gear housing 22a is superimposed on a portion of the main body portion 135 where the second through hole 161 is provided, the main body portion 135 and the cover And 136 are connected by bolts or the like (not shown).
  • the worm shaft is provided by the elasticity applying means 137 including the torsion coil spring 141 and the preload pad 142.
  • the worm wheel 28 is provided with elasticity in the direction of the force at the tip of the worm wheel 28. For this reason, it is possible to apply a preload to the joint between the worm wheel 28 and the arm 27 of the worm shaft 29 with an inexpensive structure, and it is possible to suppress the generation of rattling noise at this joint.
  • the oscillating shaft 159 which is the oscillating central axis of the worm shaft 29 in this embodiment, is the central axis of the worm shaft 29. Worm wheel above from above 28
  • the worm wheel 28 is provided at a position shifted to the side in parallel with the central axis o of the worm wheel 28.
  • the worm in the case of the present embodiment, the worm
  • a bearing holder 149 supporting the third ball bearing 36 is swingably supported with respect to the gear housing 22a.
  • the third ball bearing 36 a conventional one generally used without using a swing shaft fixed to a part of the outer ring is used. Can be supported with respect to the gear housing 22a so as to be capable of swinging displacement, thereby suppressing an increase in cost.
  • the rocking shaft 159 is provided between the third ball bearing 36 and the joint portion between the worm 27 of the worm shaft 29 and the worm wheel 28. For this reason, it is possible to apply a large preload to the joint portion while reducing the swing displacement amount of the base end of the worm shaft 29 on the side of the electric motor 31, and to generate an unpleasant rattling sound at the joint portion. Can be suppressed more effectively.
  • the rocking shaft is set on the opposite side of the electric motor 31 with respect to the joint. When the worm shaft 29 is provided, the swing displacement of the base end of the worm shaft 29 becomes large.
  • the elasticity applying means 137 is provided on the opposite side of the swing shaft 159 with respect to the joint. Therefore, the amount of elastic deformation of the torsion coil spring 141 constituting the elasticity applying means 137 can be increased, and the amount of elasticity applied to the worm shaft 29 can be easily adjusted.
  • the tip of the foam shaft 29 is provided inside the through hole 174 provided in the preload pad 142. ⁇ Easy to access.
  • the contact portion The torsion coil spring 141 causes an inappropriate change in the elasticity applied to the worm shaft 29.
  • an axial gap is provided between the surfaces of the above-mentioned one-turn wire element and the surface of another wire element adjacent to each wire element. Therefore, a predetermined elasticity can be applied to the worm shaft 29 more stably.
  • FIGS. 25-26 show Embodiment 6 of the present invention.
  • an outer peripheral surface near both ends of a swing shaft 159 for freely supporting the bearing holder 149 with respect to the gear housing 22a for swing displacement and each of the first Elastic rings 179 are provided between the inner peripheral surfaces of the through holes 158.
  • an inner cylindrical portion 180 and an outer cylindrical portion 181 each made of a metal are concentrically connected to each other by a connecting portion 182 made of an elastic material made of rubber. That is, the connecting portions 182 are vulcanized and bonded to the cylindrical portions 180 and 181 to connect the cylindrical portions 180 and 181 together.
  • the connecting portions 182 are provided at two positions on the opposite side in the radial direction of the portion between the cylindrical portions 180 and 181 and are separated from each other. Specifically, two positions at the end of the ⁇ Ohm wheel 28 (see FIGS. 19, 20, and 22) and the opposite side of this portion (two positions at both ends in the vertical direction in FIGS. 25 and 26) ) Are provided with the connecting portions 182, 182, and both ends in the axial direction of the worm shaft 29 are 90 degrees out of phase with the portion provided with the connecting portions 182 (both ends in front and back directions in FIG. 19, FIG. 20). The left and right ends of the space are defined as a space 183.
  • each elastic ring 179 in the radial direction of the swing shaft 159 Force Differs in the circumferential direction. Further, the rigidity of each of the elastic rings 179 in the axial direction of the worm shaft 29 is reduced.
  • the toothing at the joint between the worm 27 of the worm shaft 29 and the worm wheel 28 without increasing the rotation torque of the worm shaft 29 is performed.
  • the generation of sound can be suppressed. That is, when the worm shaft 29 is supported with respect to the gear housing 22a so that the worm shaft 29 cannot be displaced in the axial direction, when the worm wheel 28 receives rotational vibration, the worm shaft 29 rotates. Easier to do. Since the worm shaft 29 is connected to the rotating shaft 32 of the electric motor 31 having a large moment of inertia (see FIGS. 19, 21, and 22), the worm shaft 29 is rotated based on the rotational vibration of the worm wheel 28.
  • the force transmitted between the tooth surfaces can be reduced.
  • each elastic ring 179 is varied in the circumferential direction, and the rigidity of each elastic ring 179 in the axial direction of the worm shaft 29 is reduced. Therefore, the worm shaft 29 can be easily displaced in the axial direction with respect to the gear housing 22a while securing the required rigidity of each of the elastic rings 179 as a whole. Therefore, the increase in the rotational torque of the worm shaft 29 can be more effectively suppressed.
  • Other configurations and operations are the same as those of the fifth embodiment shown in FIGS. The same reference numerals are given to the same parts, and duplicate description is omitted.
  • FIG. 27 shows a seventh embodiment of the present invention.
  • the elastic ring 179 used in the sixth embodiment shown in FIG. 25 above is connected to the inner peripheral surface of the concave hole 160 and the second through hole 161 provided in the gear housing 22a. It is provided between the outer peripheral surfaces of both ends of the swing shaft 159.
  • Other structures and operations are the same as in the sixth embodiment described above.
  • an elastic material other than rubber, a synthetic resin, or the like other than rubber can be used as the elastic material constituting the connecting portion 182 of the elastic ring 179.
  • the entire elastic ring 179 can be made of an elastic material such as a synthetic resin.
  • FIGS. 28-29 show Embodiment 8 of the present invention.
  • the coil spring 186 which is the elasticity applying means, is connected to the rotating shaft 32 of the electric motor 31 and the worm shaft 29 in the structure of the fifth embodiment shown in FIGS. It is provided between. That is, in the case of this embodiment, a concave portion 184 is provided on one end surface (the right end surface in FIG. 28) of the rotating shaft 32, and the bottom surface of the concave portion 184 and the base end surface of the worm shaft 29 (FIG. 28).
  • the coil spring 186 is provided between the bottom surface of the spline hole 185 provided on the left end surface).
  • the coil spring 186 gives the worm shaft 29 an elastic force in a direction away from the rotation shaft 32.
  • the swing shaft 159 serving as the swing center of the worm shaft 29 is moved from the center axis ol of the worm shaft 29 to the worm wheel 2. It is provided at a position shifted to the 8 side (upper side in FIG. 28). With this configuration, the worm shaft 29 is elastically displaced toward the worm wheel 28 around the oscillation shaft 159.
  • the outer peripheral surface of the distal end of the worm shaft 29 is a single cylindrical surface that is not stepped, and the distal end is formed by a concave hole 72 provided in the gear housing 22a. It is located inside.
  • An elastic ring 187 corresponding to a second elastic ring and a fourth ball bearing 37 are provided between the inner peripheral surface of the concave hole 72 and the outer peripheral surface of the tip of the worm shaft 29. .
  • the fourth ball bearing 37 is provided around the tip of the worm shaft 29 by fixing the inner ring 65 to the tip of the worm shaft 29.
  • the elastic ring 187 includes an inner cylindrical portion 188 and an outer cylindrical portion 189, each of which is made of metal, formed of an elastic material such as an elastomer such as rubber. They are concentrically connected to each other by a connecting portion 190 made of stainless steel.
  • Each of the connecting portions 190 is provided at two positions on the radially opposite side of the portion between the cylindrical portions 188 and 189 in a state of being separated from each other. Specifically, only two positions at both ends in the direction (in the horizontal direction in FIG. 29) in which the phase differs by 90 degrees with respect to the oscillating displacement direction of the worm shaft 29 (the vertical direction in FIG. 29).
  • Each of the connecting portions 190 is provided. With this configuration, the rigidity of the elastic ring 187 becomes lower in the direction of the oscillating displacement of the worm shaft 29 and becomes higher in the direction different from the direction of the oscillating displacement by 90 degrees.
  • the outer diameter of the worm shaft 29 located at both ends in the swing displacement direction of the worm shaft 29 is located between the inner diameter side and the outer diameter side cylindrical portions 188 and 189.
  • stopper portions 191 made of an elastic material such as rubber or the like and having a partially arc-shaped cross section are provided at two positions on the inner peripheral surface of the side cylindrical portion 189.
  • a minute gap is provided between the inner peripheral surface of each of the stopper portions 191 and the outer peripheral surface of the inner cylindrical portion 188.
  • Such an elastic ring 187 fixes the inner diameter side cylindrical portion 188 to the outer ring 60 constituting the fourth ball bearing 37 and fixes the outer diameter to the concave hole 72 provided in the gear housing 22a.
  • the side cylindrical portion 189 is provided between the worm shaft 29 and the gear housing 22a by being fitted and fixed inside.
  • the rigidity of the elastic ring 187 provided between the fourth ball bearing 37 and the gear housing 22a is low with respect to the swing displacement direction of the worm shaft 29.
  • the swing displacement direction and the direction in which the phase is different by 90 degrees are increased. For this reason, while preventing the worm shaft 29 from being displaced in an unintended direction, the swing displacement of the worm shaft 29 toward the ohm wheel 28 can be more easily performed, and the toothing at the joint portion can be facilitated. The generation of sound can be suppressed more effectively.
  • the elastic ring 187 is provided with the stopper 191 for restricting the oscillating displacement of the worm shaft 29, so that the worm shaft 29 swings excessively. Dislocation can be prevented.
  • Other configurations and operations are the same as those of the fifth embodiment shown in FIGS. 18 to 24 described above, and therefore, the same reference numerals are given to the same parts, and duplicate description will be omitted.
  • FIG. 30 shows a ninth embodiment of the present invention.
  • the coil spring 186 as the elasticity applying means is provided between the bearing holder 149 and the gear housing 22a in the structure of the embodiment 8 shown in FIG. That is, in the case of the present embodiment, the coil spring 186 is provided between the inner surface of the gear housing 22a and the bottom of the concave hole 192 provided on the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 150 constituting the bearing holder 149. Is provided.
  • the coil spring 186 imparts radial elasticity to the base end of the worm shaft 29.
  • the coil spring 186 is provided at a position shifted in the axial direction of the worm shaft 29 toward the base end side of the worm shaft 29 with respect to the swing shaft 159 serving as the swing center of the worm shaft 29. .
  • the worm shaft 29 is oscillatingly displaced around the oscillating shaft 159 toward the worm wheel 28 side.
  • a preload can be applied to the joint portion without increasing the total length of a portion formed by connecting the worm shaft 29 and the rotating shaft 32 of the electric motor 31. That Other configurations and operations are the same as those of the eighth embodiment shown in FIGS. 28 to 29 described above, and therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and overlapping description will be omitted.
  • FIG. 31 shows a tenth embodiment of the present invention.
  • the overall length of the small-diameter cylindrical portion 151a constituting the bearing holder 149a is increased, and a through-hole is formed in a part of the small-diameter cylindrical portion 151a in the circumferential direction at an intermediate portion in the axial direction.
  • the worm shaft 29 is provided inside the bearing holder 149a, and between the outer peripheral surface of the base end portion of the worm shaft 29 and the inner peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 150 constituting the bearing holder 149a.
  • Third and fourth ball bearings 36 and 37 are provided between the outer peripheral surface of the distal end portion of the worm shaft 29 and the inner peripheral surface of the distal end portion of the small-diameter cylindrical portion 151a.
  • an elastic ring 194 (elastic material) made of an elastic material such as rubber is provided between the outer peripheral surface of the distal end portion of the small-diameter cylindrical portion 151a and the inner peripheral surface of the concave hole 72 provided in the gear housing 22a. (Equivalent to).
  • a part of the worm 27 of the worm shaft 29, which is exposed outside the small-diameter cylindrical portion 151a from the through hole 193 provided in the small-diameter cylindrical portion 151a is combined with the worm wheel 28.
  • toothing at the joint between the worm 27 of the worm shaft 29 and the worm wheel 28 is performed. It is possible to prevent the generation of abnormal noise due to the collision between the tip of the worm shaft 29 and the fourth ball bearing 37, which does not impair the sound generation suppressing effect. Position can be prevented.
  • Other configurations and operations are the same as those in the embodiment 8 shown in FIG. 2829 described above, and therefore, the same reference numerals are given to the same parts, and the duplicate description will be omitted.
  • FIG. 32 shows Example 11 of the present invention.
  • the inner and outer surfaces of the gear housing 22a are attached to a part of the gear housing 22a facing the distal end surface of the worm shaft 29. Forming through-hole 195 to penetrate are doing.
  • a bottomed cylindrical cap 196 made of an elastic material such as rubber or synthetic resin is fixed in the through hole 195.
  • the distal end portion of the small-diameter cylindrical portion 151a constituting the bearing holder 149a is internally fitted to and supported by a projection 198 provided on the inner peripheral surface of the distal end portion of the cylindrical portion 197 constituting the cap 196.
  • the cap 196 corresponds to an elastic material.
  • Other configurations and operations are the same as those of the tenth embodiment shown in FIG. 31 described above, and thus, duplicated description will be omitted.
  • FIGS. 33-34 show a twelfth embodiment of the present invention.
  • a plate portion 199 for closing the distal end opening of the small-diameter cylindrical portion 151a of the bearing holder 149a is provided in the structure of the tenth embodiment shown in FIG.
  • the shaft is provided with a shaft 200 protruding in the axial direction.
  • An elastic ring 201 corresponding to a second elastic ring is provided between the outer peripheral surface of the shaft portion 200 and the inner peripheral surface of the concave hole 72 provided in the gear housing 22a.
  • the elastic ring 201 connects an outer diameter side cylindrical portion 202 and an inner diameter side cylindrical portion 203, each of which is made of metal, to a connecting portion made of an elastic material such as rubber. They are concentrically connected by 204. Also, one half of the outer cylindrical portion 202 in the axial direction (the left half of FIG. 33) is made to protrude in the axial direction from one end surface of the inner cylindrical portion 203 in the axial direction (the left end surface of FIG. 33). Thus, the entire length of the outer diameter side cylindrical portion 202 is made larger than the entire length of the inner diameter side cylindrical portion 203.
  • An axially protruding portion 205 is provided on the outer peripheral edge of one end surface in the axial direction (the left end surface in FIG. 33) of the connecting portion 204, and this protruding portion 205 is attached to the shaft of the outer cylindrical portion 202. The direction half is connected to the inner peripheral surface.
  • a part of the connecting portion 204 penetrates axially at two positions on opposite sides in the radial direction, which are located at both ends of the worm shaft 29 in the swinging displacement direction (vertical direction in Figs. 16 and 17).
  • a through hole 206 is provided.
  • the cylindrical portion 203 is externally fitted and fixed to provide between the gear housing 22a and the shaft portion 200.
  • the connecting portion 204 The outer peripheral surface of the leading end of the small-diameter cylindrical portion 151a constituting the bearing holder 149a is opposed to the inner peripheral surface of the provided protrusion 205 via a minute gap.
  • the projection 205 corresponds to a stopper for restricting the swing displacement of the worm shaft 29.
  • a portion of the elastic ring 201 having low rigidity and the projection 205 serving as a stopper for preventing the worm shaft 29 from swinging excessively are combined with the above-mentioned portion.
  • the elastic ring 201 is shifted in the axial direction.
  • Other configurations and operations are the same as those of the tenth embodiment shown in FIG. 31 described above, and therefore, the same reference numerals are given to the same parts, and duplicate description will be omitted.
  • FIG. 35 shows a thirteenth embodiment of the present invention.
  • the structure is such that the structure of Embodiment 9 shown in FIG. 30 described above is combined with the structure of Embodiment 10 shown in FIG. 31 described above. That is, in the case of the present embodiment, a bearing holder 149a that supports the third ball bearing 36 and the fourth ball bearing 37 (see FIG. 31) with the structure of the tenth embodiment shown in FIG.
  • a coil spring 186 is provided in the radial direction of the bearing holder 149a between the outer peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 150 and the inner surface of the gear housing 22a.
  • the other configurations and operations are the same as those of the ninth embodiment shown in FIG. 30 and the tenth embodiment shown in FIG. 31 described above. Is omitted.
  • FIGS. 36-37 show Embodiment 14 of the present invention.
  • one end of the rotating shaft 32a of the electric motor 31 (the right end in FIG. 36) and the base end of the worm shaft 29a have the same structure as that of the tenth embodiment shown in FIG. (The left end in FIG. 36) is connected to each other via a coupling ring 207 made of an elastic material in a state where relative rotation between them is prevented.
  • the coupling ring 207 is made of an elastic material such as rubber or the like and is formed in a cylindrical shape at a plurality of locations at equal intervals in the circumferential direction (eight locations in the illustrated example). ),
  • a through hole 208 having a substantially triangular cross section is formed to penetrate in the axial direction.
  • the circumferential direction of the portion near the outer diameter of the base end surface (the left end surface in FIG. 36) of the worm shaft 29a and the portion near the outer diameter of the one end surface (the right end surface in FIG. 36) of the rotating shaft 32a is aligned with every other through hole 208 provided in the coupling ring 207
  • Protrusions 209a and 209b projecting in the axial direction are provided at the positions. Each of these projections 209a and 209b can be freely fitted inside each through hole 208 provided in the coupling ring 207 without rattling.
  • the projections 209a provided on the worm shaft 29a and the projections 209b provided on the rotary shaft 32a are alternately arranged in the circumferential direction from both axial sides of the coupling ring 207 to the respective through holes 208.
  • the worm shaft 29a and the rotating shaft 49a are connected via the coupling ring 207 by being fitted inside without rattling.
  • a coil spring 186 is provided between the bottom surface of the concave hole 210 provided at the center of the base end surface of the worm shaft 29a and the center of one end surface of the rotary shaft 32a.
  • the worm shaft 29a is provided with elasticity in a direction away from the rotation shaft 32a.
  • the worm shaft 29a and the rotation shaft 32a are connected to each other via the coupling ring 207. Therefore, rotational vibration can be transmitted between the rotating shaft 32a and the worm shaft 29a.
  • Other configurations and operations are the same as those of the tenth embodiment shown in FIG. 31 described above, and therefore, the same reference numerals are given to the same parts, and duplicate description will be omitted.
  • a plurality of first holes are provided instead of the respective through holes 208 at the formation positions of the respective through holes 208 provided in the coupling ring 207.
  • the second concave portions may be provided alternately in the circumferential direction. In this case, the bottom of each of the first and second concave portions is on the opposite side in the axial direction of the coupling ring 207.
  • the respective protrusions 209a provided on the base end surface of the worm shaft 29a and the respective protrusions 209b provided on one end surface of the rotary shaft 32a are respectively fitted in the respective first and second recesses.
  • the diametric shaft 29 a and the rotating shaft 32 a are connected via the coupling ring 207.
  • Grease may be filled between the bearing holders 149, 149a supporting the 36 (or 37) and the gear housing 22a.
  • a reaction applied to the worm shafts 29 and 29a from the worm wheel 28 is performed.
  • the bearing holders 149 and 149a are displaced by swinging. ⁇ I can do it.
  • the bearing holders 149 and 149a supporting the 36 (or 37) may be made of a magnesium alloy.
  • the vibration generated on the worm shafts 29 and 29a due to the abutment between the tooth surfaces of the worm 20 and the worm wheel 28 of the worm shafts 29 and 29a is reduced by the bearing holder. Since the vibration can be easily absorbed by 149 and 149a, the vibration can be transmitted to the gear housing 22a.
  • the pinion 11 fixed to the end of the pinion shaft 10 (see Figs. 5 and 46) and the rack 10 (see Fig. 46) are directly connected. It is not limited to such a structure.
  • a pin provided at the lower end of the pinion shaft is engaged in a long hole of a pinion gear provided separately from the pinion shaft so that displacement in the longitudinal direction of the long hole can be freely adjusted.
  • VCS vehicle speed responsive variable gear ratio mechanism
  • the present invention is not limited to the structure in which the electric motor 31 is provided around the steering shaft 2.
  • an electric motor 31 may be provided around the pinion 11 (see FIGS. 5 and 46) to be combined with the rack 12.
  • a worm wheel constituting the worm reducer 16a is fixed to the pinion 11 or a part of a member supported by the pinion 11.
  • the torque sensor 3 (see FIG. 46) can be provided at the periphery of the pinion 11 separated from the periphery of the steering shaft 2.
  • the present invention can also be implemented with such a structure shown in FIG. [0193] Further, as shown in Fig.
  • an electric motor 31 may be provided on a part of the rack 12 and around the sub-pinion 211, which is coupled to a position disengaged from the engagement part with the pinion 11. it can.
  • the worm wheel fixed to the sub-pinion 211 and the worm shaft 29 (29a) are combined.
  • the torque sensor 3 can be provided around the pinion 11.
  • the vibration transmitted from the ground to the pinion 11 via the wheels is prevented from being transmitted to the steering wheel 1 at the intermediate portion of the intermediate shaft 8.
  • Buffer device 212 is provided.
  • the shock absorbing device 212 is configured by combining an inner shaft and an outer shaft in a telescope shape, and connecting an elastic material between end peripheral surfaces of both shafts. The present invention can be implemented with such a structure shown in FIG.
  • Figs. 40 to 45 show Embodiment 15 of the present invention.
  • the electric power steering apparatus includes a steering shaft 2 (see FIGS. 1 and 46) as an assist shaft having a steering wheel 1 (see FIGS. 1 and 46) fixed to a rear end thereof, and a steering wheel 1 (see FIGS. 1 and 46).
  • a steering column 15 (see FIGS. 1, 46, etc.) through which the shaft 2 can pass, a worm reducer 16b for providing an auxiliary tonolek to the steering shaft 2, and a pinion 11 provided at the front end of the steering shaft 2 (See Fig. 46), the rack 12 combined with the pinion 11 or a member supported by the pinion 11 (see Fig. 46), the torque sensor 3 (see Fig. 46), the electric motor 31, and the controller. 6 (see FIG. 46).
  • the worm speed reducer 16b includes a worm wheel 28 that can be externally fixed to a part of an inner shaft 18 (see FIG. 1 and the like) constituting the steering shaft 2, a worm shaft 29, and a torsion coil spring 30a. , And a preload pad 213a.
  • the torque sensor 3 is provided around an intermediate portion of the steering shaft 2, and detects the direction and magnitude of the tonnolek applied to the steering shaft 2 from the steering wheel 1, and detects the detected value. Is sent to the controller 6. Then, in response to the detection signal, the controller 6 sends a drive signal to the electric motor 31 to generate an auxiliary tonnole with a predetermined size in a predetermined direction.
  • the worm wheel 28 and the worm shaft 29 are provided inside the gear housing 22, and the worm wheel 28 and the worm 27 provided at an intermediate portion of the worm shaft 29 are combined. Further, a female spline portion 50 provided on the inner peripheral surface of the base end portion (left end portion in FIG.
  • the base end of the worm shaft 29 is rotatably supported inside the gear housing 22 by a third ball bearing 36, which is a first bearing. Further, the inner ring 52 constituting the third ball bearing 36 is externally fitted to a portion of the outer peripheral surface near the base end of the worm shaft 29 which coincides with the spline engaging portion 33 in the axial direction. Then, the axial center position of the spline engagement portion 33 and the axial center position of the third ball bearing 36 are substantially matched. Further, by providing a minute gap between the inner peripheral surface of the inner ring 52 and the outer peripheral surface of the worm shaft 29, the inclination of the worm shaft 29 with respect to the third ball bearing 36 in a predetermined range is enabled. I have.
  • the inner ring 52 is screwed and fixed to both axial end surfaces of the inner ring 52, the side surface of a flange 53 provided on the outer peripheral surface of the worm shaft 29 near the base end, and the male screw portion 54 provided at the base end of the worm shaft 29.
  • the elastic rings 215 are provided between the nuts 55 and the side surfaces of the flange 214 provided on the outer peripheral surface of the nut 55.
  • the inner ring 52 is elastically held between the side surfaces of the flanges 53 and 214.
  • the worm shaft 29 is supported by the third ball bearing 36 so as to be capable of elastic displacement within a predetermined range in the axial direction.
  • a four-point contact type ball bearing is used as the third ball bearing 36.
  • the tip of the worm shaft 29 (the right end in FIGS. 40 and 41) is rotatably supported inside the gear housing 22 by a fourth ball bearing 37 as a second bearing.
  • a bearing holder 216 which is a buffer member, is fitted and fixed in the concave hole 72 provided in the gear housing 22.
  • the bearing holder 216 is formed by integrally combining a pair of bearing holder elements 217 each made of a synthetic resin, and has a large-diameter cylindrical portion 218 and a small-diameter cylindrical portion 219. And concentric with each other Tied together.
  • a pair of plane portions 234 (FIG.
  • the inner surface of the large-diameter cylindrical portion 218 at the end opposite to the small-diameter cylindrical portion 219 includes the flat portions 234 and 234.
  • a pair of inward flange portions 220a and 220b are formed at positions different in phase by 90 degrees from each other so as to protrude toward the inner diameter side. The distance between the inner surfaces of the inward flange portions 220a and 220b and the inner surface of the small-diameter cylindrical portion 219 (the left side surface in FIGS.
  • the large-diameter cylindrical portion 218 deviated from each flat portion 234 is slightly larger than the outer diameter of the outer ring 60.
  • the distance d between the flat portions 234 is substantially equal to the outer diameter of the outer ring 60.
  • the axial displacement of the outer ring 60 is prevented in a state where the outer ring 60 is internally fitted to and supported by the outer ring 18, while the radial direction of the outer ring 60 is limited only in the direction along each of the flat portions 234 (the outer ring 60 Displacement within a predetermined range (until the outer peripheral surface abuts the inner peripheral surface of the large-diameter cylindrical portion 218) becomes possible. That is, the displacement of the outer ring 60 in the left and right directions in FIGS. 43 and 44 is prevented. Further, a locking groove 221 is formed over the entire circumference at an axially intermediate portion of the outer peripheral surface of the large diameter cylindrical portion 218. I have.
  • Such a bearing holder 216 has such a shape as to be obtained by dividing the bearing holder 216 into two parts by an imaginary plane including the central axis. Consisting of
  • a flat plate portion 233 parallel to each of the flat portions 234 is provided at a circumferential central portion of the semi-cylindrical portion 223 provided on each of the bearing holder elements 217 for forming the small diameter cylindrical portion 219. ing. Then, cutouts 222a and 222b (FIGS. 42, 44 and 45) penetrating in the radial direction are formed in the middle part of each of the flat plate portions 233 in such a manner that one end thereof opens to the end face of each of the flat plate portions 233. are doing.
  • the notches 222a and 222b are used to lock both ends of the torsion coil spring 30a described later, and have different shapes as shown in FIGS. 45 (a) and 45 (b).
  • these notches 222a and 222b have different lengths from the front end face to the rear end of each flat plate portion 233. Further, a bent portion 235 is formed at the inner end of each of the cutouts 222a and 222b so that the cutouts 222a and 222b are bent in the same direction.
  • a preload pad 213a is arranged inside the small-diameter cylindrical portion 219 constituting the bearing holder 216. As shown in detail in FIG. 43, the preload pad 213a is formed in a substantially cylindrical shape by, for example, injection molding a synthetic resin mixed with a solid lubricant. The preload pad 213a is engaged with the outer peripheral surfaces of both ends of the preload pad 213a. The protrusions 230 are formed so as to protrude toward the outer diameter over the entire circumference. A small-diameter portion 68 provided near the tip of the worm shaft 29 is freely inserted into the through hole 231 provided in the center of the preload pad 213a so as to penetrate in the axial direction. I have.
  • the inner peripheral surface of the through hole 231 has a function as a sliding bearing for supporting the small diameter portion 68.
  • a tapered surface 232 whose diameter increases toward the opening end is provided on the inner peripheral surface of the base end of the worm shaft 29.
  • the preload pad 213a constitutes the bearing holder 216. It is located inside the small diameter cylindrical part 219.
  • the distance d between the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 219 and the portion facing each flat plate portion 233 is slightly larger than the outer diameter of each locking projection 230 provided on the preload pad 213a. .
  • the preload pad 213a can be displaced inside the small-diameter cylindrical portion 219 until the outer peripheral edge of each of the locking projections 230 hits the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 219. ing.
  • a pair of locking portions 73a provided in a state of being bent toward the outer diameter side at two positions on the opposite side in the radial direction at both ends of the torsion coil spring 30a are combined with the flat plate portion 233 constituting the small diameter cylindrical portion 219. Formed into It is locked in a pair of notches 222a and 222b.
  • the center position of the main body of the torsion coil spring 30a is positioned at one end in the circumferential direction of each of the bearing holder elements 217 (see FIG. 40-44).
  • the bent portion 235 provided in each of the notches 222a and 222b has a function of preventing the locking portions 73a and 73b from falling off from the notches 222a and 222b.
  • the bearing holder 216 is provided on the gear housing 22. It is fitted and fixed in the recess 72 (FIGS. 40 and 41). That is, the large-diameter cylindrical portion 218 of the bearing holder 216 is internally fixed to the large-diameter cylindrical portion 226 on the opening end side forming the concave hole 72, and the large-diameter cylindrical portion 226 of the concave hole 72 is fixed.
  • the elastic ring 224 is elastically compressed between the inner peripheral surface and the bottom surface of the locking groove 221.
  • a substantially annular gap 228 is formed between the inner peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 227 on the bottom surface constituting the concave hole 72 and the outer peripheral surface of the small-diameter cylindrical portion 219 of the bearing holder 216. .
  • the outer peripheral surface and part of both axial side surfaces of the fourth ball bearing 37 are covered by the bearing holder 216, and the axial displacement of the fourth ball bearing 37 with respect to the bearing holder 216 is performed. Is prevented, and displacement in a predetermined range along each flat surface portion 234 in the radial direction of the fourth ball bearing 37 with respect to the bearing holder 216 is allowed.
  • the inside of the bush 225 fitted inside the fourth ball bearing 37 supported via the bearing holder 216 in the gear housing 22 is provided at the tip of the worm shaft 29.
  • the large diameter portion 63 is loosely inserted.
  • the large diameter portion 63 can be displaced in the axial direction with respect to the bush 225.
  • the small diameter portion 68 provided at the tip of the worm shaft 29 is inserted into the through hole 231 provided in the preload pad 213a without play.
  • the distal end of the worm shaft 29 is provided with an opposing force and a directional elastic force to the worm wheel 28 from the torsion coil spring 30a via the preload pad 213a.
  • the center axis of the through hole 231 is aligned with the center axis of the bearing honoreda 216 and the concave hole 72. On the other hand, it is offset to one side (the upper side in Fig. 4042). And in this through hole 231 With the insertion of the tip of the worm shaft 29 on the side, the diameter of the torsion coil spring 30a is elastically expanded by the outer peripheral surface of the preload pad 213a.
  • the torsion coil spring 30a tends to resiliently return in the direction of unwinding (reducing the diameter), and from the torsion coil spring 30a to the tip of the worm shaft 29 via the preload pad 213a.
  • the worm wheel 28 is provided with elasticity in the direction of the directional force. With this configuration, the distance between the center axes of the inner shaft 18 to which the worm wheel 28 is externally fixed and the worm shaft 29 is reduced in nature. As a result, the tooth surfaces of the worm 27 of the worm shaft 29 and the worm wheel 28 come into contact with each other in a state where a force preload is applied.
  • the surface direction of the abutting surfaces at both ends in the circumferential direction of the bearing holder elements 217 constituting the bearing holder 216 (the surface direction parallel to the paper surface of Figs. 40 and 41). This is made to coincide with the direction in which the worm shaft 29 is given elasticity by the torsion coil spring 30a.
  • a circumferential gap may be formed between the both end surfaces without abutting the circumferential end surfaces of the bearing holder elements 217.
  • it is preferable that a virtual plane passing through the gap is made to coincide with the direction in which the elasticity is applied.
  • the preload pad 213a is attached to the tip of the worm shaft 29 by the torsion coil spring 30a.
  • the elasticity of the worm wheel 28 in the direction of the directional force is given through the worm wheel 28. Therefore, with an inexpensive structure, it is possible to apply a preload to the joint between the worm wheel 28 and the worm 27 of the worm shaft 29, and it is possible to suppress the generation of rattling noise at this joint.
  • the preload applied to the joint portion can be easily maintained stably within a limited narrow range regardless of the axial force applied from the worm wheel 28 to the worm shaft 29. . For this reason, generation of rattling noise in this joint can be effectively suppressed.
  • the preload pad 213a for applying elasticity to the worm shaft 29 and the fourth ball bearing 37 for supporting the tip of the worm shaft 29 The axial displacement of the worm shaft 29 is allowed. Therefore, when a large axial reaction force is applied to the worm shaft 29 from the worm wheel 28 when the electric motor 31 is driven. However, the preload pad 213a and the fourth ball bearing 37 are not strongly pressed against another member in the axial direction of the worm shaft 29 by the reaction force.
  • the preload applied to the joint portion between the worm wheel 28 and the worm 27 of the worm shaft 29 is equal to the above-described counter pressure. It is possible to prevent large fluctuations due to the influence of force. As a result, this preload can be easily and stably maintained in a limited narrow range for a long period of time, and generation of rattling noise at the joint can be effectively suppressed.
  • the bearing holder 216 for regulating the displacement of the fourth ball bearing 37 is made of a synthetic resin, the frictional force acting between the fourth ball bearing 37 and the bearing holder 216 is reduced. As a result, the fourth ball bearing 37 can be easily displaced in the radial direction. For this reason, the generation of rattling noise in the joint can be more effectively suppressed. Further, the outer peripheral surface and part of both axial side surfaces of the fourth ball bearing 37 are covered with the bearing holder 216 to restrict the axial displacement of the fourth ball bearing 37 with respect to the bearing holder 216. are doing. For this reason, it is possible to easily suppress the rattle of the fourth ball bearing 37 without pressing the worm shaft 29 against the fourth ball bearing 37 in the axial direction.
  • the axial displacement of the fourth ball bearing 37 with respect to the bearing holder 216 is prevented, and the radial direction of the fourth ball bearing 37 with respect to the bearing holder 216 is prevented.
  • the outer peripheral surface of the worm shaft 29 and the fourth ball bearing 37 are displaced. Sliding friction between the bearing 37 and the inner peripheral surface of the inner ring 65 can be easily reduced, and the swing displacement can be easily performed. As a result, it is possible to reduce the friction loss as a whole and easily apply an appropriate preload to the joint.
  • the flexible ring 224 is provided between the bearing holder 216 and the gear housing 22, the play of the bearing holder 216 with respect to the gear housing 22 is reduced. It can be easily suppressed. For this reason, dimensional control of each part can be easily performed, and the engagement at the joint part can be easily maintained in an appropriate state.
  • the elastic ring 224 is formed between the inner peripheral surface of the concave hole 72 of the gear housing 22 and the bottom surface of the locking groove 221 of the bearing holder 216. ⁇ sexual Can be compressed. Therefore, the work of assembling the bearing holder 216 can be performed while preventing the internal force of the recess 72 from falling off of the bearing holder 216, and the work of assembling the bearing holder 216 can be easily performed.
  • a pair of bearing holder elements 217 having a shape obtained by dividing bearing bearing 216 into two parts by an imaginary plane including the central axis of bearing holder 216. It consists of. Therefore, the operation of forming each bearing holder element 217 for obtaining the bearing holder 216 can be facilitated, and the operation of assembling the fourth ball bearing 37 inside the bearing holder 216 can be performed more easily. Further, the surface direction of the abutting surfaces at both ends in the circumferential direction of each bearing holder element 217 is made to coincide with the direction in which the worm shaft 29 is given elasticity by the torsion coil spring 30a. Therefore, when the worm shaft 29 swings and displaces, the radial displacement of the fourth ball bearing 37 is hindered by the bearing holder 216, and the swing displacement of the worm shaft 29 becomes easier. it can.
  • locking projections 230 protruding outward are provided on the outer peripheral surfaces of both ends in the axial direction of the preload pad 213a. Therefore, the torsion coil spring 30a can be prevented from falling off from the outer peripheral surface of the preload pad 213, and the displacement of the torsion coil spring 30a in the axial direction of the preload pad 213 can be restricted.
  • Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment shown in FIG. 119, and therefore, the same parts are denoted by the same reference numerals and overlapping description and illustration are omitted.
  • the bearing holder 216 is formed by a single member which is not formed by abutting the bearing holder element 217 which is a separate member.
  • a single member may be provided with a cutout in a part of the circumferential direction over the entire length in the axial direction.
  • the diameter of the bearing holder 216 can be elastically greatly increased, and the fourth ball bearing 37 is provided inside the bearing holder 216 in the axial direction of the fourth ball bearing 37.
  • the work of assembling in such a way as to regulate the displacement of can be performed easily. Further, the bearing holder 216 can easily absorb dimensional errors and assembly errors of components provided around the bearing holder 216.
  • the notch provided in the bearing holder 216 can absorb the dimensional change, and the dimensional change of the bearing holder 216 other than the notch can be suppressed.
  • An elastic member may be provided between the bearing holder 216 and the fourth ball bearing 37.
  • the play of the fourth ball bearing 37 with respect to the bearing holder 216 can be easily suppressed.
  • dimensional control of each part can be easily performed, and the engagement at the joint part can be easily maintained in an appropriate state.
  • the operation of assembling the fourth ball bearing 37 to the bearing holder 216 can be performed while compressing the elastic member between the bearing holder 216 and the fourth ball bearing 37. Therefore, during the above operation, the fourth ball bearing 37 can be prevented from dropping out of the bearing holder 216, and the operation of assembling the fourth ball bearing 37 can be easily performed.
  • the present invention is not limited to the structure in which the electric motor is provided around the steering shaft 2.
  • the present invention can be implemented with a structure in which an electric motor 31 is provided around a pinion 11 (see FIG. 44) to be combined with a rack 12.
  • a worm wheel constituting the worm speed reducer 16 is fixed to the pinion 11 or a part of a member supported by the pinion 11.
  • the torque sensor 3 can be provided around the pinion 11 but not around the steering shaft 2.
  • the electric motor 31 is provided on a part of the rack 12 around the sub-pinion 75, which is coupled to a position disengaged from the engagement part with the pinion 11.
  • the present invention can also be implemented with a modified structure.
  • the worm wheel 29 fixed to the sub-pinion 75 and the worm shaft 29 are combined.
  • the torque sensor 3 (see FIG. 44) is installed around the pinion 11. You can go.
  • the vibration transmitted from the ground to the pinion 11 via the wheels is prevented from being transmitted to the steering wheel 1 at the intermediate portion of the intermediate shaft 8.
  • a shock absorber 76 is provided.
  • the shock absorber 76 is configured by combining an inner shaft and an outer shaft in a telescope shape, and connecting an elastic material between end peripheral surfaces of both shafts.
  • the assist shaft of the present invention can be any member of the steering shaft, the pinion, and the sub-pinion that fits with the rack at a position away from the pinion.
  • a rotor phase detector for switching the direction of the exciting current sent to the coil 45, which constitutes the electric motor 31, is composed of a brush 48 and a commutator 46 (see FIGS. 2 and 3). It is not limited to the case where it is completed.
  • the rotor phase detector is constituted by an encoder 78 made of a permanent magnet fixed to the rotating shaft 32 and a Hall IC 77, and the electric motor 31 has a so-called brushless structure. It can also be. Further, in the case of the structure shown in FIG.
  • the stator 39a includes a core 82 made of a laminated steel plate fixed to the inner peripheral surface of the case 23, and a coil 83 wound around a plurality of portions of the core 82.
  • the rotor 38a is constituted by a permanent magnet 84 fixed to the outer peripheral surface of the intermediate portion of the rotating shaft 32.
  • the worm speed reducer of the present invention is not limited to those used for such purposes, but is not limited to an electric bed, an electric table, an electric chair, and an electric linear actuator incorporated in various mechanical devices such as lifters. It can also be used by incorporating it into a computer.
  • the output of the electric motor is decelerated by the worm speed reducer, taken out to the rotating shaft, and the output shaft provided around the rotating shaft. Is expanded and contracted via a ball screw or the like.
  • the present invention can be applied to a worm speed reducer incorporated in such an electric linear actuator.

Landscapes

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Abstract

　捩りコイルばね３０により、ウォーム軸２９に、予圧パッド７０を介してウォームホイールに向かう方向の弾力を付与する。この予圧パッド７０は、ギヤハウジング２２に固定したホルダ６１の一部側面により、幅方向に関する変位を規制する。上記捩りコイルばね３０の弾力に基づく上記予圧パッド７０自身の弾性変形により、この予圧パッド７０の側面を上記ホルダ６１の一部側面に当接させる事で、この予圧パッド７０とこの一部側面との隙間を小さくする。これにより、ウォーム減速機１６での歯打ち音の発生を抑える。

Description

明 細 書
ウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置
技術分野
[0001] この発明に係るウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置は、例えば、 自 動車の操舵装置に組み込み、電動モータの出力を補助動力として利用する事により 、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為に利用する
。又、この発明に係るウォーム減速機は、電動式パワーステアリング装置以外に、電 動ベッド、電動テーブル、電動椅子、リフタ一等の各種機械装置に組み込むリニアァ クチユエータ等に組み込んで使用する。 背景技術
[0002] 操舵輪 (フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する際に運 転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の装置として、 パワーステアリング装置が広く使用されている。又、この様なパワーステアリング装置 で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年 普及し始めている。電動式パワーステアリング装置は、油圧式のパワーステアリング 装置に比べて小型 *軽量にでき、補助動力の大きさ（トルク）の制御が容易で、し力、も エンジンの動力損失が少ない等の利点がある。図 46は、この様な電動式パワーステ ァリング装置の、従来から知られている基本構成を略示している。
[0003] ステアリングホイール 1の操作に基づいて回転するステアリングシャフト 2の中間部 には、このステアリングホイール 1からこのステアリングシャフト 2に加えられるトルクの 方向と大きさとを検出するトノレクセンサ 3と、減速機 4とを設けている。この減速機 4の 出力側は上記ステアリングシャフト 2の中間部に結合し、同じく入力側は電動モータ 5 の回転軸に結合している。又、上記トルクセンサ 3の検出信号は、車速を表す信号と 共に、上記電動モータ 5への通電を制御する為の制御器 6に入力している。又、上記 減速機 4として従来から、大きなリード角を有し、動力の伝達方向に関して可逆性を 有するウォーム減速機を、一般的に使用している。即ち、回転力受取部材であるゥォ ームホイールを上記ステアリングシャフト 2の中間部に固定すると共に、回転力付与 部材であり上記電動モータ 5の回転軸に結合固定したウォーム軸のウォームを、上記 ウォームホイールと嚙合させてレ、る。
[0004] 操舵輪 14に舵角を付与する為、上記ステアリングホイール 1を操作し、上記ステアリ ングシャフト 2が回転すると、上記トルクセンサ 3がこのステアリングシャフト 2の回転方 向とトルクとを検出し、その検出値を表す信号を上記制御器 6に送る。するとこの制御 器 6は、上記電動モータ 5に通電して、上記減速機 4を介して上記ステアリングシャフ ト 2を、上記ステアリングホイール 1に基づく回転方向と同方向に回転させる。この結 果、上記ステアリングシャフト 2の先端部（図 46の下端部）は、上記ステアリングホイ一 ノレ 1から付与された力に基づくトルクよりも大きなトルクで回転する。
[0005] この様なステアリングシャフト 2の先端部の回転は、自在継手 7及び中間シャフト 8を 介してステアリングギヤ 9の入力軸 10に伝達される。この入力軸 10は、上記ステアリ ングギヤ 9を構成するピニオン 11を回転させ、ラック 12を介してタイロッド 13を押し引 きし、操舵輪 14に所望の舵角を付与する。上述した説明から明らかな通り、上記ステ ァリングシャフト 2の先端部から自在継手 7を介して中間シャフト 8に伝達されるトルク は、上記ステアリングホイール 1から上記ステアリングシャフト 2の基端部（図 46の上端 部）に加えられるトルクよりも、上記電動モータ 5から減速機 4を介して加えられる補助 動力分だけ大きい。従って、上記操舵輪 14に舵角を付与する為に運転者が上記ス テアリングホイール 1を操作する為に要する力は、上記補助動力分だけ小さくて済む 様になる。
[0006] 上述した様な従来から一般的に使用されている電動式パワーステアリング装置の 場合、電動モータ 5とステアリングシャフト 2との間に設ける減速機 4として、ウォーム減 速機を使用している。但し、このウォーム減速機には不可避のバックラッシュが存在 する。このバックラッシュは、上記ウォーム減速機の構成部材である、ウォーム軸と、ゥ オームホイールと、これら各部材を支持する為の軸受等の寸法誤差や、組み付け誤 差が大きくなる程大きくなる。そして、大きなバックラッシュが存在すると、上記ウォー ムホイールとウォームとの歯面同士が強く衝合して、耳障りな歯打ち音が発生する可 能十生がある。
[0007] 例えば、路面が荒れている等により、車輪側からステアリングシャフト 2に振動荷重 が加わると、上記バックラッシュの存在により、耳障りな歯打ち音が発生する。又、上 記ウォームホイールとウォームとの歯面同士が衝合する事により、ステアリングホイ一 ルを操舵する際の操舵感が悪化する。
[0008] これに対して、上記ウォーム減速機の各構成部材を、寸法精度を考慮しつつ適切 に組み合わせる事により、上記バックラッシュを小さくする事も考えられる。但し、この 様にしてバックラッシュを小さくする場合には、寸法精度の管理や組立作業が面倒に なり、コストの増大を招く原因となる。し力も、近年は、上記補助動力を大きくする傾向 にある為、上記ウォームホイールとウォームとの歯面の摩耗が増大して、上記バックラ ッシュがより発生し易くなつている。この様なバックラッシュに基づく歯打ち音は、 自動 車の車室内空間に漏れると、乗員に不快感を与える。
[0009] 尚、本発明に関連する先行技術文献として、特許文献 1一 4がある。
[0010] 特許文献 1 :特開 2000— 43739号公報
特許文献 2：特開 2002 - 37094号公報
特許文献 3：特開 2001 - 322554号公報
特許文献 4 :特開 2002— 67992号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0011] 本発明は、この様な事情に鑑みて、安価な構造で、ウォームホイールとウォーム軸と の嚙合部での耳障りな歯打ち音の発生を抑えるべく発明したものである。
課題を解決するための手段
[0012] 本発明のウォーム減速機は、ウォームホイールと、ウォーム軸と、弾性体とを備え、こ の弾性体は、このウォーム軸にこのウォームホイールに向力、う方向の弾力を付与する ものである。
発明の効果
[0013] 本発明のウォーム減速機及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置の 場合、上述の様に、弾性体により、ウォーム軸にウォームホイールに向力う方向の弾 力を付与している。この為、安価な構造で、これらウォームホイールとウォーム軸との 嚙合部に予圧を付与する事ができ、この嚙合部での耳障りな歯打ち音の発生を抑え る事がでさる。
図面の簡単な説明
[図 1]図 1は、本発明の実施例 1を、一部を切断して示す図である。
[図 2]図 2は、一部を省略して示す、図 1の A— A断面図である。
[図 3]図 3は、図 2の左半部の拡大断面図である。
[図 4]図 4は、同じく右半部の拡大断面図である。
[図 5]図 5は、図 4の右半部の拡大断面図である。
[図 6]図 6は、図 5の B-B断面図である。
[図 7]図 7は、予圧パッドとウォーム軸とを組み合わせたものを取り出して、このウォー ム軸の先端側から見た図である。
[図 8]図 8は、ホルダと予圧パッドと捩りコイルばねとを組み合わせたものを取り出して 図 5の右方から見た状態で示す斜視図である。
[図 9]図 9は、図 8の分解斜視図である。
[図 10]図 10は、本発明の実施例 2を示す、図 7と同様の図である。
[図 11]図 11は、同実施例 3で使用する予圧パッドを示す図である。
[図 12]図 12は、同じくホルダと予圧パッドと捩りコイルばねとを分離した状態で示す斜 視図である。
[図 13]図 13は、本発明の実施例 4を示す、図 6と同様の図である。
[図 14]図 14は、同実施例 4で使用する、ホルダと予圧パッドと捩りコイルばねとを組み 合わせたものを取り出して示す図である。
[図 15]図 15は、電動モータ及びウォーム減速機をピニオンの周辺部に設けた構造の 1例を示す図である。
[図 16]図 16は、電動モータ及びウォーム減速機をサブピニオンの周辺部に設けた構 造の 1例を示す図である。
[図 17]図 17は、ブラシレス構造の電動モータの 1例を示す、図 3と同様の図である。
[図 18]図 18は、本発明の実施例 5を、一部を切断して示す図である。
[図 19]図 19は、図 18の C-C部分の部分切断面図である。 図 20]図 20は、図 19の D— D断面図である。
図 21]図 21は、電動モータの断面図である。
図 22]図 22は、図 19の部分拡大図である。
図 23]図 23は、図 22の E_E断面図である。
図 24]図 24は、同 F— F断面図である。
図 25]図 25は、本発明の実施例 6を示す、図 23と同様の図である。
図 26]図 26は、図 25の G—G断面図である。
図 27]図 27は、本発明の実施例 7を示す、図 25と同様の図である。
図 28]図 28は、同実施例 8を示す、図 22と同様の図である。
図 29]図 29は、図 28の H— H断面図である。
図 30]図 30は、本発明の実施例 9を示す、図 19の I部に相当する拡大断面図である 図 31]図 31は、同実施例 10を示す、図 22と同様の図である。
図 32]図 32は、同実施例 11を示す、図 31の J部に相当する拡大断面図である。 図 33]図 33は、同実施例 12を示す、図 32と同様の図である。
図 34]図 34は、弾性リングのみを取り出して示す、図 33の K一 K断面図である。 図 35]図 35は、本発明の実施例 13を示す、図 31の L部に相当する拡大断面図であ る。
図 36]図 36は、同実施例 14を示す、図 35と同様の図である。
図 37]図 37は、図 36の M-M断面図である。
図 38]図 38は、電動モータをピニオンの周辺部に設けた構造の 1例を示す図である 図 39]図 39は、電動モータをサブピニオンの周辺部に設けた構造の 1例を示す図で ある。
図 40]図 40は、本発明の実施例 15を示す、図 1の A— A断面に相当する図である。 図 41]図 41は、図 40の N部拡大断面図である。
図 42]図 42は、図 41の〇_〇断面図である。
図 43]図 43は、図 41の P—P断面図である。 [図 44]図 44は、軸受ホルダ素子と第四の玉軸受と弹性リングとを組み合わせる直前 の状態を示す斜視図である。
[図 45]図 45は、 （a)は図 42の Q— Q断面を、（b)は図 42の R— R断面を、それぞれ示 す図である。
[図 46]図 46は、本発明の対象となる電動式パワーステアリング装置の全体構造を示 す略図である。
[図 47]図 47は、電動モータの所定方向の回転駆動時にウォームホイールからウォー ム軸に加わる反力の方向を説明する為の、（a)は略断面図、（b)は（a)の S—S断面 図である。
[図 48]図 48は、電動モータの上記所定方向とは逆方向の回転駆動時にウォームホイ ールからウォーム軸に加わる反力の方向を説明する為の、（a)は略断面図、（b)は（a )の丁一 T断面図である。
[図 49]図 49は、電動モータの両方向の回転駆動時にウォームホイールからウォーム 軸に加わる 2方向の反力を示す、図 47 (b)と同様の図である。
[図 50]図 50は、ウォーム減速機の従来構造の 1例を示す断面図である。
[図 51]図 51は、図 50の U— U断面図である。
[図 52]図 52は、ウォーム軸とウォームホイールとの間で駆動力を伝達する際に、これ ら両部材に加わる力の分力を示す略斜視図である。
[図 53]図 53は、電動モータの所定方向の回転駆動時にウォームホイールからウォー ム軸に加わる反力の方向を説明する為の略断面図である。
[図 54]図 54は、電動モータの上記所定方向とは逆方向の回転駆動時にウォームホイ ールからウォーム軸に加わる反力の方向を説明する為の略断面図である。
[図 55]図 55は、ウォーム減速機の従来構造の別例を示す断面図である。
[図 56]図 56は、図 55の V_V断面図である。
符号の説明
1 ステアリングホイ一ノレ
2 '
3 減速機
電動モータ
制御器
自在継手
中間シャフト
ステアリングギヤ 入力軸
ピニオン
ラック
タイロッド
操舵輪
ステアリングコラム 、 16a, 16b ウォーム減速機 アウターシャフト インナーシャフト アウターコラム インナーコラム 、 22a ギヤハウジング
ケース
支持ブラケット 車体
ウォーム
ウォームホイ一ノレ 、 29a ウォーム軸 、 30a 捩りコィノレばね
電動モータ
、 32a 回転軸
スプライン係合部 第一の玉軸受 第二の玉軸受 第三の玉軸受 第四の玉軸受 、 38a ロータ 、 39a ステータ 底板部 凹孔 隔壁部 コア スロット コイル コンミテータ ブラシホルダ ブラシ ばね 雌スプライン部 雄スプライン部 内輪 雄ねじ部 ナット 皿ばね 外輪 段部 支持孔 外輪 ホノレダ 大径部 大径部 ブッシュ 内輪 外向鍔部 小径部 、 70a 予圧 、 71a 通孑し 凹孔 、 73a 係止部 サブピニオン 緩衝装置 ホール IC エンコーダ 内輪 外輪 玉 コア コイル 永久磁石 転がり軸受 外輪軌道 内輪軌道 係止リング テーノ 面 不連続部 平面部 腕部 93a、 93b テーパ面
94、 94a 接触部
95 凹部
96 通孔
97 第一の突部
98 第二の突部
99 部分円筒面部
100 第一の係止突部 101 第二の係止突部
104、 104a 第一部分円筒面部
105、 105a 第二部分円筒面部
106、 106a 突部
107、 107a 第三部分円筒面部
108、 108a 係止突部
109 テーパ面
1 10a, 1 10b 素子
111 凹部
112a, 112b 平面部
113 ステアリングシャフト 114 電動モータ
115 ウォーム減速機
116 ウォームホイ一ノレ 117 ウォーム軸
118 ウォーム
119 ギヤハウジング
120a, 120b 転力り軸受 121 回転軸
22 凹孔 123 弾力付与手段
124 内径側円筒部
125 外径側円筒部
126 円輪部
127 内輪
128 ねじ孔
129 ねじ環
130 外輪
131 押付体
132 ばね
133
134 案内部材
135 本体部
136 カバー
137 弾力付与手段
138 第一のインナーシャフト 139 第二のインナーシャフト 140 トーシヨンバー
141 捩りコイルばね
142 予圧パッド
149、 149a 軸受ホノレダ 150 大径筒部
151、 151a 小径筒部
152 円輪部
154 係止リング
155 係止リング
158 第一の通孔
159 160 凹孔
161 第二の通孔
162 壁部
164 第二軸受ホルダ
165 筒部
166 大径部
167 ブッシュ
169 外向鍔部
171 小径部
172 平面部
173 腕部
174 通孔
175 係止部
176 係止突部
177 第一部分円筒面部
178 第二部分円筒面部
179 弾性リング
180 内径側円筒部
181 外径側円筒部
182 連結部
183 空間部
184 凹部
185 スプライン孑し
186 コィノレば'ね
187 弾性リング
188 内径側円筒部
189 外径側円筒部
190 連結部 191 ストッパ部 192 凹孔
193 通孔
194 弾性リング 195 貫通孔 196 キャップ 197 筒部
198 突部
199 板部
200 軸部
201 弾性リング 202 外径側円筒部 203 内径側円筒部 204 連結部
205 突部
206 通孔
207 結合リング 208 通孔
209a, 209b 突部 210 凹孔
211 サブピニオン 212 緩衝装置 213、 213a 予圧ノ 214
215 弾性リング 216 軸受ホルダ 217 軸受ホルダ素子 218 大径円筒部 219 小径円筒部
220 内向鍔部
221 係止溝
222 切り欠き
223 半円筒部
224 弾性リング
225 ブッシュ
226 大径円筒部
227 小径円筒部
228 隙間
229 支持軸
230 係止突部
231 通孔
232 テーパ面
233 平板部
234 平面部
235 折れ曲がり部
発明を実施するための最良の形態
[0016] 本発明のウォーム減速機は、ウォームホイールと、ウォーム軸と、弾性体とを備え、こ の弾性体は、このウォーム軸にこのウォームホイールに向力、う方向の弾力を付与する ものである。
[0017] 本発明のウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、前記弾性体を、予圧パッ ドを介して、ウォーム軸にウォームホイールに向力、う方向の弾力を付与するものとする 。又、このウォームホイールを、アシスト軸に固定自在としたものとする。又、上記ゥォ ーム軸を、両端寄り部分を 1対の軸受によりギヤハウジングの内側に支持すると共に 、中間部に設けたウォームが上記ウォームホイールと嚙合するものとする。又、上記 予圧パッドを、ギヤハウジング又はこのギヤハウジングに固定された部材に設けられ た案内面により所定方向に関する変位を規制すると共に、上記弾性体の弾力に基づ く予圧パッド自身の弾性変形により、上記案内面との隙間をなくすか、又は小さくする
[0018] 又、本発明のウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、前記弾性体を、予圧 パッドを介して、ウォーム軸にウォームホイールに向かう方向の弾力を付与するものと する。又、このウォームホイールを、アシストウォーム軸に固定自在としたものとする。 又、上記予圧パッドを、 1対の素子から成り、上記ギヤハウジング又はこのギヤハウジ ングに固定された部材に設けられた案内面により所定方向に関する変位を規制され たものとすると共に、上記弾性体の弾力に基づき、上記 1対の素子を互いに離れる方 向に変位させる事により、上記案内面との隙間をなくすか、又は小さくする。
[0019] この様な構成とすることにより、電動モータの駆動時にウォームホイールからウォー ム軸に加わる反力により予圧パッドが案内面に衝合する事による、耳障りな異音（音 鳴り）の発生を、上記歯打ち音の抑制効果を損なう事なぐ抑えられる。
[0020] 即ち、上記の構成は、次の様な課題を解決する事を目的とする。
[0021] 先ず、従来技術として、特許文献 1には、ウォームホイールとウォーム軸との嚙合部 でのバックラッシュを小さくする事を考慮したウォーム減速機が記載されている。この ウォーム減速機は、電動モータ等と共に、電動式パワーステアリング装置に組み込ん で、ステアリングシャフトに加わる操舵トルクに応じて発生させた電動モータの回転を 、ウォーム減速機で減速する事により得た補助トルクを、上記ステアリングシャフトに 付与する。この為に、このステアリングシャフトの一部に上記ウォーム減速機を構成す るウォームホイールを外嵌固定すると共に、このウォームホイールに、ウォーム軸のゥ オームを嚙合させている。このウォーム軸の両端部は、ギヤハウジングの内側に、 1対 の転がり軸受により、回転自在に支持している。又、このギヤハウジングに電動モータ を結合している。上記ウォーム軸の両端部のうち、この電動モータ側の一端部を、こ の電動モータの回転軸の一端部にスプライン結合している。
[0022] 又、上記ギヤハウジングの一部で、上記電動モータと反対側の部分に、上記ウォー ム軸と直交する方向のねじ孔を設けており、このねじ孔の外端部にナット部材を結合 している。又、このねじ孔の内側にばね保持部材を軸方向の変位を自在に設けると 共に、上記 1対の転がり軸受のうち、上記電動モータと反対側の一方の転がり軸受の 外周面に、上記ばね保持部材の一端面を突き当てている。そして、このばね保持部 材の他端面と上記ナット部材との間に設けたコイルばねと、このばね保持部材と、上 記一方の転がり軸受とにより、上記ウォーム軸の他端部に、ウォームホイールに向かう 方向の弾力を付与している。
[0023] この様な特許文献 1に記載されたウォーム減速機によれば、ウォーム減速機の嚙合 部に存在するバックラッシュを或る程度小さく抑える事ができる為、このウォーム減速 機での歯打ち音の発生を或る程度抑える事ができる。ウォーム減速機部分での歯打 ち音の発生を抑える構造としては、上記特許文献 1に記載されたものの他、特許文献 2に記載されたものも知られてレ、る。
[0024] 上述の特許文献 1に記載されたウォーム減速機の場合には、特許文献 2にも記載さ れている様に、ばね保持部材がねじ孔の内側で、ウォーム軸の径方向に変位自在で あるのに対し、このウォーム軸のウォームとウォームホイールとの歯面は、それぞれの 回転方向に対しねじれている。この為、このウォーム軸からこのウォームホイールに電 動モータの駆動力を伝達する際に、このウォームホイールと上記ウォームとの嚙合部 で、このウォームホイールから上記ウォーム軸に、このウォーム軸の径方向に対しねじ れた方向の反力が加わる。そして、この反力に基づいて、上記一方の転がり軸受から 上記ばね保持部材に加わる力により、このばね保持部材が上記ねじ孔の径方向に 変位して、このねじ孔の内周面に強く衝合する可能性がある。この様にばね保持部 材がねじ孔に強く衝合した場合には、耳障りな異音 (音鳴り）が発生し易くなる。
[0025] 又、この異音は、ウォームホイールが所定の方向に回転する場合に、より発生し易く なる。この理由に就いて、以下に説明する。図 47、 48に示す様に、ウォーム軸 29の 一端部 {図 47 (a)、図 48 (a)の左端部 }を転がり軸受 85により、図示しない固定の部 分に対し、回転及び若干の揺動変位を自在に支持する場合を考える。又、上記ゥォ ーム軸 29の中間部に設けたウォームを、ウォームホイール 28と嚙合させる。この状態 で、このウォーム軸 29を回転駆動する事によりこのウォーム軸 29から上記ウォームホ ィール 28に駆動力を伝達すると、このウォームホイール 28からこのウォーム軸 29に 反力が加わる。尚、図 47に示す場合と図 48に示す場合とでは、このウォーム軸 29に 、互いに同じ大きさの駆動力を逆方向に付与している。この為、上記ウォームホイ一 ノレ 28は、図 47に示す場合と図 48に示す場合とで、互いに逆方向に回転する。この 様な状態では、上記ウォームホイール 28とウォームとの嚙合部で、このウォームホイ ール 28から上記ウォーム軸 29に、それぞれが図 47、 48の x、 y、 zの 3方向の成分で ある、 Fx、 Fy、 Fzの分力を有する見かけ上の反力が加わる。これら分力 Fx、 Fy 、 Fzのうち、上記ウォームホイール 28の径方向に対し直交する方向の分力である、 Fx、 Fzは、図 47に示す様にウォームホイール 28がー方向 {図 47 (a)に矢印ィで示 す方向 }に回転する場合と、図 48に示す様にウォームホイール 28が他方向 {図 48 (a )に矢印口で示す方向 }に回転する場合とで、互いに逆方向になる。
[0026] 一方、上記嚙合部と上記ウォーム軸 29の揺動中心 oとの、このウォーム軸 29の径方 向に関する距離を d とした場合に、 d -Fxなる大きさのモーメント M力 S、上記ウォー ム軸 29に作用する。この為、上記当該嚙合部とウォーム軸 29の揺動中心 oとの、この ウォーム軸 29の軸方向に関する距離を L とした場合に、上記モーメント Mに基づく
M/L の大きさの力 Fr 1S このウォーム軸 29の径方向に作用する。この力 Frは、 図 47に示す場合と図 48に示す場合とで、互いに逆方向になる。この為、このウォー ム軸 29の嚙合部で上記ウォームホイール 28から上記ウォーム軸 29に作用する、モ 一メント Mを考慮した y方向の実際の力 Fy 'の大きさは、ウォームホイール 28が、図 4 7に示す、一方向に回転する場合に小さく（Fy ' =Fy— Fr )なり、図 48に示す、他 方向に回転する場合に大きく（Fy ' =Fy +Fr )なる。従って、上記ウォーム軸 29の 嚙合部に作用する、実際の y、 z方向の分力の合力 の大きさは、ウォームホイール 28がー方向に回転する場合に、図 49に矢印ハで示す様に小さくなり、ウォームホイ ール 28が他方向に回転する場合に、同図に矢印二で示す様に大きくなる。この様に 、ウォームホイール 28が他方向に回転する場合に上記嚙合部でウォームホイール 28 力 ウォーム軸 29に作用する力 F'が大きくなると、このウォーム軸 29の他端部 {図 47 (a)、図 48 (a)の右端部） こ、図示しない転がり軸受を介して弾力を付与する、図示 しないばね保持部材に作用する力も大きくなる。そして、このばね保持部材が図示し ないねじ孔の内周面等、このばね保持部材の変位を規制する部分に強く衝合して、 異音が発生し易くなる。
[0027] 又、特許文献 2には、押圧体の外周面とハウジングの内周面との間に弾性体を設け る事で、上記異音の発生を抑える構造が記載されている。但し、上記特許文献 2に記 載された構造は、上記押圧体の軸方向変位に対する抵抗が大きくなり、嚙合部のバ ックラッシュに基づく異音の抑制効果が損なわれる可能性がある。
[0028] 本発明の上記構成に係るウォーム減速機及びこれを組み込んだ電動式パワーステ ァリング装置は、この様な事情に鑑みて、ウォーム減速機での歯打ち音の発生を抑え るべぐウォーム軸に、弾性部材により別の部材を介して弾力を付与する構造で、こ の別の部材がこの別の部材の変位を規制する部分に衝合する事による、異音の発 生を抑えるべく発明したものである。
[0029] そして、本発明の上記構成によれば、上記ウォームホイールから上記ウォーム軸に 加わる反力のうち、このウォーム軸の中心軸に対し直交する方向の作用方向に関し て、このウォーム軸と予圧パッドとの接触部を対象な位置に設けた場合に、上記反力 が加わった場合に、この予圧パッドを、大きく弾性変形させ易くできる。この為、この 予圧パッドから案内面に加わる衝撃力を緩和できる。従って、この予圧パッドがこの 案内面に衝合する事による上記異音の発生を、より効果的に抑える事ができる。
[0030] 又、本発明の上記構成に係るウォーム減速機を実施する場合に、より好ましくは、 上記案内面に沿う上記予圧パッドの変位可能な方向を、上記ウォーム軸の中心軸と 、このウォーム軸に設けたウォームと上記ウォームホイールとの嚙合部とを含む仮想 平面に対し傾斜させる。
[0031] このより好ましい構成によれば、ウォームホイールの回転方向により異なる、電動モ ータの駆動時にこのウォームホイールからウォーム軸に加わる反力の方向と、案内面 に沿う予圧パッドの変位方向とがなす角度を、これら反力の方向に拘らずほぼ等しく する等により、この反力に基づく予圧パッドの弾性変形量の、この方向の違いによる 差を小さくし易くできる。この為、この予圧パッドが上記案内面に衝合する際の衝撃 力の、上記方向の違いによる差を小さくし易くできて、上記異音の発生をより効果的 に抑えられる。
[0032] 又、本発明の電動式パワーステアリング装置は、後端部にステアリングホイールを ンと、このピニオン又はこのピニオンに支持した部材と嚙合させたラックと、上述した 本発明に係る何れかの構成のウォーム減速機と、ウォーム軸を回転駆動する為の電 動モータと、上記ステアリングシャフト又はピニオンに加わるトルクの方向と大きさとを 検出する為のトルクセンサと、このトノレクセンサから入力された信号に基づき上記電 動モータの駆動状態を制御する為の制御器とを備える。又、上記アシスト軸が、上記 ステアリングシャフトと、上記ピニオンと、このピニオンと離れた位置で上記ラックに嚙 合するサブピニオンとのうちの何れかの部材である。
[0033] 又、本発明のウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、弾性体を弾力付与手 段とし、ウォーム軸を、ギヤハウジングに対し回転及び揺動変位を可能に支持される と共に、中間部に設けたウォームをウォームホイールと嚙合させるものとし、上記ゥォ ーム軸の揺動中心軸を、このウォーム軸の中心軸上から上記ウォームホイール側に ずれた位置に、このウォームホイールの中心軸と平行に設ける。
[0034] この好ましい構成によれば、上記ウォーム減速機を組み込んだ電動式パワーステア リング装置で、ステアリングホイールを回転させるのに要する力やこのステアリングホ ィールの戻り性能の、両回転方向での差を抑える事ができる。
[0035] 即ち、上記構成の場合には、次の様な課題を解決する事を目的とする。
[0036] 先ず、従来技術として、特許文献 3には、ウォームホイールとウォーム軸との嚙合部 でのバックラッシュを小さくする事を考慮したウォーム減速機が記載されている。この ウォーム減速機は、図 50— 51に示す様に、電動モータ 114と共に、電動式パワース テアリング装置に組み込んで、ステアリングシャフト 113に加わる操舵トルクに応じて 発生させた上記電動モータ 114の回転をウォーム減速機 115で減速する事により得 た補助トルクを、上記ステアリングシャフト 113に付与する。この為に、このステアリン グシャフト 113の一部に上記ウォーム減速機 115を構成するウォームホイール 116を 外嵌固定すると共に、このウォームホイール 116にウォーム軸 117のウォーム 118を 嚙合させている。このウォーム軸 117の両端部は、ギヤハウジング 119の内側に、 1 対の転がり軸受 120a、 120bにより、回転自在に支持している。又、上記ウォーム軸 1 17の基端部（図 50の左端部）を、上記電動モータ 114の回転軸 121の一端部（図 5 1の右端部）に連結している。
[0037] 又、上記ウォーム軸 117の先端部（図 50の右端部）の外周面と、上記ギヤハウジン グ 119に設けた凹孔 122の内周面との間に、上記 1対の転がり軸受 120a、 120bのう ちの一方の転がり軸受 120bと弾力付与手段 123とを設けている。この弾力付与手段 123は、それぞれが金属製である内径側円筒部 124及び外径側円筒部 125と、これ ら両円筒部 124、 125同士を連結した、ゴム又は合成樹脂製の円輪部 126とから成 る。又、上記内径側円筒部 124を、上記外径側円筒部 125に対し、上記ウォームホイ ール 116側に偏心させている。そして、上記凹孔 122に、上記弾力付与手段 123の 外径側円筒部 125を内嵌固定すると共に、上記内径側円筒部 124の内側に固定し た一方の転がり軸受 120bの内輪 127に、上記ウォーム軸 117の先端部を内嵌固定 している。この構成により、上記ウォーム軸 117の先端部に、上記ウォームホイール 1 16に向力 方向（図 50、 51の上向）の弾力が付与され、上記ウォーム軸 117がこのゥ オームホイール 116側に揺動変位する。尚、このウォーム軸 117の基端部を支持する 、上記 1対の転がり軸受 120a、 120bのうちの他方の転がり軸受 120aの片面（図 50 の左端面）に、上記ギヤハウジング 119のねじ孔 128に結合したねじ環 129の先端 面を押し付けている。そして、この構成により、上記 1対の転がり軸受 120a、 120bの 軸方向の内部隙間を小さくし、これら各転がり軸受 120a、 120bのがたつきを抑えて いる。
[0038] この様な特許文献 3に記載されたウォーム減速機によれば、ウォーム軸 117のゥォ ーム 118とウォームホイール 116との嚙合部に存在するバックラッシュを或る程度小さ く抑える事ができる為、この嚙合部での歯打ち音の発生を或る程度抑える事ができる
[0039] 上述の様な特許文献 3に記載されたウォーム減速機の場合には、ウォーム軸 117を ギヤハウジング 119に対し揺動変位を可能に支持している。但し、このウォーム軸 11 7の揺動変位の中心軸を、このウォーム軸 117の基端部を支持する為の転がり軸受 1 20aの中心等の、このウォーム軸 117の中心軸上の点を通る位置に設けてレ、る場合 には、図示しないステアリングホイールの両回転方向での戻りに差が生じると言った 問題がある。又、運転者がこのステアリングホイールを操作するのに要する力の両回 転方向での差が大きくなると言った問題もある。この理由に就いて、以下に説明する [0040] 先ず、電動モータ 114によりウォーム軸 117を回転駆動し、このウォーム軸 19からゥ オームホイール 18に駆動力を伝達する場合を、図 52 (a) (b)に示した略図で考える。 図 52の（a)と（b)とでは、上記電動モータ 114を、逆方向に同じ大きさで回転駆動す る。又、図 52 (a) (b)では、ゥ才ーム軸 117とゥ才ームホイ一ノレ 116との車由角を 90度と する。この状態では、これらウォーム軸 117のウォームとウォームホイール 116との歯 面力 これらウォーム軸 117とウォームホイール 116との中心軸に対し捻れていると共 に、これら歯面に圧力角が存在する。この為、このウォームホイール 116から上記ゥォ ーム軸 117には、このウォーム軸 117の軸方向及び径方向と、上記ウォームのピッチ 円の接線方向との、 3方向の成分の分力 Fa
1、 Fr
1、 Fuを有する反力が加わる。
1
[0041] 又、これら各分力 Fa
1、 Fr
1、 Fuのうち、上記ウォーム軸 117の軸方向の分力 Faは 1 1
、このウォーム軸 117から上記ウォームホイール 116に、このウォームホイール 116の ピッチ円の接線方向に加わる分力 Fuと、逆方向で同じ大きさになる。又、上記ゥォ
2
ーム軸 117の径方向の分力 Frは、このウォーム軸 117から上記ウォームホイール 11
1
6に、このウォームホイール 116の径方向に加わる分力 Frと、逆方向で同じ大きさに
2
なる。又、上記ウォームの接線方向の分力 Fuは、上記ウォーム軸 117から上記ゥォ
1
ームホイ一ノレ 116に、このウォームホイール 116の軸方向に加わる分力 Faと、逆方
2 向で同じ大きさになる。この様な事情から、図 50、 51に示す構造の場合には、上記 ウォーム軸 117に上記径方向の分力 Frが加わった場合でも、このウォーム軸 117の
1
ウォームとウォームホイール 116との歯面同士が離隔しない様にする為に、弾力付与 手段 123 (図 50、 51) tこより、上記ク才ーム車由 117ίこ上記ク才ームホイ一ノレ 116ίこ向 力う方向の適切な大きさの弾力を付与している。
[0042] 又、上記ウォームホイール 116から上記ウォーム軸 117に加わる反力は、このゥォ ーム軸 117の中心軸上からこのウォームホイール 116側へずれた、このウォーム軸 1 17のウォームとこのウォームホイール 116との嚙合部で作用する。この為、このウォー ム軸 117の揺動中心をこのウォーム軸 117の中心軸を通る位置に設けてレ、る場合に は、上記軸方向の分力 Faにより、このウォーム軸 117に、この揺動中心をその中心と
1
するモーメントが作用する。又、このモーメントの方向は、上記ウォーム軸 117が両方 向に回転する場合に逆になる。これに就いて、図 53、 54を用いて、更に詳しく説明 する。
[0043] 図 53、 54では、ウォーム軸 117の基端部（図 53、 54の左端部）を転がり軸受 120a により、図示しない固定の部分に、回転及びこの転がり軸受 120aの中心 oをその中 心とする若干の揺動変位を可能に支持している。又、上記ウォーム軸 117を、図 53 に示す場合と図 54に示す場合とで互いに逆方向に同じ大きさで回転駆動する。この 様な状態では、このウォーム軸 117のウォームとこのウォームホイール 116との嚙合 部で、このウォーム軸 117の軸方向に関して、図 53に示す場合と図 54に示す場合と で逆方向の反力 Fa力 このウォームホイール 116力もこのウォーム軸 117に加わる。
1
又、上記嚙合部と上記ウォーム軸 117の揺動中心 oとの、このウォーム軸 117の径方 向に関する距離を d とした場合に、 d -Faなる大きさのモーメント Mが、上記ゥォ
117 117 1
ーム軸 117に作用する。このモーメント Mの方向は、図 53に示す場合と図 54に示す 場合とで、互いに逆になる。そして、上記嚙合部と上記ウォーム軸 117の揺動中心 o との、このウォーム軸 117の軸方向に関する距離を L とした場合に、 M/L の大
117 117 きさの力 Fm 、上記嚙合部でこのウォーム軸 117の径方向に作用する。又、この力 Fmの作用方向は、図 53に示す場合と図 54に示す場合とで、互いに逆になる。この 為、上記嚙合部で上記ウォームホイール 116から上記ウォーム軸 117に径方向に作 用する、上記モーメント Mを考慮した実際の力 Fr 'の大きさは、ウォームホイール 11
1
6が、図 53に示す、一方向に回転する場合に小さく（Fr ' =Fr— Fm )なり、図 54に
1 1
示す、他方向に回転する場合に大きく =Fr +Fm )なる。
1 1
[0044] この様に、上記ウォーム軸 117に上記嚙合部で径方向に作用する実際の力 Fr 'が
1 大きくなる、上記ウォームホイール 116が他方向に回転する場合（図 54に示す場合） には、上記ウォーム軸 117のウォームの歯面が上記ウォームホイール 116の歯面から 離隔し易くなる。一方、これら歯面同士が押し付け合う力を大きくすると、上記ウォー ムホイール 116及びウォーム軸 117の回転トルクが増大する。この様な事情から、上 記ウォームホイール 116が他方向に回転する場合に、上記歯面同士を離隔させない 事と、これら各歯面同士が押し付け合う力を過大にしない事との両立を図る事を考慮 して、上記ウォーム軸 117に弾力付与手段により付与する弾力は、適切な所定値に 設定する必要がある。但し、この様に上記弾力を設定した場合でも、上記ウォームホ ィール 116がー方向に回転する場合には、上記各歯面同士が押し付け合う力が過 大になる事が避けられない。この為、 自動車を旋回走行から直進走行に戻す際の、 ステアリングホイールが中立状態に戻る、戻り性能が一方向で悪化したり、運転者が このステアリングホイールを回転させるのに要する力がー方向で過大になり、これら戻 り性能や力の、このステアリングホイールの両回転方向での差が大きくなると言った問 題が生じる。
[0045] 本発明の上記構成に係るウォーム減速機及びこれを組み込んだ電動式パワーステ ァリング装置は、この様な事情に鑑みて、ウォーム軸のウォームとウォームホイールと の嚙合部での歯打ち音の発生を抑えるベぐこのウォーム軸にこのウォームホイール に向かう方向の弾力を付与する構造で、このウォームホイールを固定した部材を回転 させるのに要する力や、この部材が中立状態迄回転する戻り性能の、両回転方向で の差を抑えるべく発明したものである。
[0046] 上記構成のウォーム減速機の場合には、ウォーム軸の揺動中心軸を、このウォーム 軸の中心軸上からウォームホイール側にずれた位置に、このウォームホイールの中 心軸と平行に設けている。この為、このウォーム軸からこのウォームホイールに駆動力 を伝達する際に、このウォームホイールからこのウォーム軸に、このウォーム軸の軸方 向に反力が加わるのにも拘らず、この軸方向の反力に基づいてこのウォーム軸に発 生するモーメントを小さく若しくは 0にできる。従って、上記ウォームホイールから上記 ウォーム軸に加わる径方向の反力力 このモーメントの影響により変動するのを抑え る事ができる。そして、この事により、上記ウォームホイールを固定した部材を回転さ せるのに要する力や、この部材が中立状態迄回転する戻り性能の、両回転方向での 差を抑える事ができる。この結果、上述の様な本発明のウォーム減速機を組み込ん だ電動式パワーステアリング装置の場合には、ステアリングホイールを回転させるの に要する力やこのステアリングホイールの戻り性能の、両回転方向での差を抑える事 ができる。
[0047] 又、上記構成のウォーム減速機を実施する場合に、より好ましくは、上記ウォーム軸 のウォームと上記ウォームホイールとのピッチ円の交点を含み、このウォーム軸の中 心軸と平行な直線上の 1点を通る、このウォームホイールの中心軸と平行な軸を、上 記ウォーム軸の揺動中心軸とする。
[0048] このより好ましい構成によれば、上記ウォーム軸から上記ウォームホイールに駆動 力を伝達する際に、このウォームホイールからこのウォーム軸に、このウォーム軸の軸 方向に反力が加わるのにも拘らず、この軸方向の反力に基づきこのウォーム軸にモ 一メントが発生する事をなくす（0にする）事ができる。この為、上記ウォームホイール を固定した部材を回転させるのに要する力や、この部材が中立状態迄回転する戻り 性能の、両回転方向での差をなくす事ができる。
[0049] 又、より好ましくは、上記ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する 1対の軸 受のうちの少なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダを、上記ギヤハウジング に対し揺動変位を可能に支持する。
[0050] このより好ましい構成によれば、上記一方の軸受として、従来から一般的に使用し ているものを使用しつつ、この一方の軸受をギヤハウジングに対し揺動変位を可能に 支持でき、コストの上昇を抑える事ができる。
[0051] 更に好ましくは、上記ウォーム軸の軸方向に関して、このウォーム軸の両端寄り部 分を回転自在に支持する 1対の軸受のうちの電動モータ側の軸受と、このウォーム軸 のウォーム及びウォームホイールの嚙合部との間に、このウォーム軸の揺動中心軸を 設ける。
[0052] この更に好ましい構成によれば、ウォーム軸の電動モータ側の端部の揺動変位量 を少なくしつつ、このウォーム軸のウォームとウォームホイールとの嚙合部に大きな予 圧を付与する事ができ、この嚙合部での耳障りな歯打ち音の発生を、より効果的に抑 える事ができる。
[0053] 更に好ましくは、上述の構成の何れかのウォーム減速機に於いて、上記ウォーム軸 のウォーム及びウォームホイールの嚙合部に関して、このウォーム軸の揺動中心軸と 反対側に、このウォーム軸にこのウォームホイールに向力 方向の弾力を付与する為 の弾力付与手段を設ける。
[0054] この更に好ましレ、構成によれば、弾力付与手段を構成する弾性体の弾性変形量を 大きくでき、上記ウォーム軸に付与する弾力の大きさを調節し易くできる。
[0055] 更に好ましくは、上述の構成の何れかのウォーム減速機に於いて、上記ウォーム軸 の一端寄り部分を回転自在に支持する軸受を支持する為の軸受ホルダを、上記ギヤ ハウジングに、揺動軸により揺動変位を可能に支持すると共に、これらギヤハウジン グと揺動軸との間、又はこれら軸受ホルダと揺動軸との間に弾性材を設ける。
[0056] この更に好ましい構成によれば、ウォーム軸の回転トルクを徒に増大させる事なぐ 上記嚙合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。即ち、ウォーム軸をギヤハウジ ングに対し軸方向に対する変位を不能として支持している場合には、ウォームホイ一 ルに回転振動が入力された場合に、上記ウォーム軸が回転運動し易くなる。又、この ウォーム軸には慣性モーメントが大きい電動モータの回転軸を連結する為、上記ゥォ ームホイールの回転振動に基づき、このウォーム軸のウォームと上記ウォームホイ一 ルとの歯面同士の間で伝達される力が大きくなる。従って、この力が加わった場合で も、これら両歯面同士が離れない様にする為には、上記弾力付与手段により付与す る弾力を大きくする必要があるが、この弾力が過大になった場合には、上記ウォーム 軸の回転トルクが徒に増大する。これに対して、本発明の上記構成に係るウォーム減 速機によれば、上記ウォームホイールに回転振動が入力された場合に、上記ウォー ム軸を軸方向に変位し易くでき、このウォーム軸を回転運動しに《できる。この為、 上記両歯面同士の間で伝達される力を小さくできる。この結果、上記ウォーム軸の回 転トルクを徒に増大させる事なぐこれら両歯面同士が離れる事を防止でき、上記歯 打ち音の発生を抑える事ができる。更に、これら両歯面同士の衝合に基づく振動を、 上記ギヤハウジングに迄伝達しに《でき、この振動に基づく異音の発生を抑える事 ができる。
[0057] 又、本発明の上記構成に係るウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、上記 ウォーム軸の一端寄り部分を回転自在に支持する軸受を支持する為の軸受ホルダを
、上記ギヤハウジングに、揺動軸により揺動変位を可能に支持しており、これらギヤ ハウジングと揺動軸との間、又はこれら軸受ホルダと揺動軸との間に少なくとも一部が 弾性材である弾性リングを設けると共に、上記ウォーム軸の揺動軸の径方向に関する 上記弾性リングの剛性を、円周方向で異ならせる。
[0058] この好ましい構成によれば、上記ウォーム軸の軸方向に関する上記弾性リングの剛 性を低くする事により、この弾性リング全体の必要とする剛性を確保しつつギヤハウ ジングに対し上記ウォーム軸を軸方向に変位し易くできる。従って、このウォーム軸の 回転トルクが増大するのを、より効果的に抑える事ができる。
[0059] 又、上述の本発明の構成に係る何れかのウォーム減速機を実施する場合に、好ま しくは、上記ウォーム軸と電動モータの回転軸との間に、このウォーム軸に上記ウォー ムホイールに向力 方向の弾力を付与する為の弾力付与手段を設ける。
[0060] この好ましい構成によれば、異音の発生を抑えつつ、ウォーム軸の電動モータ側の 端部を支持する為の一方の軸受として、軸方向の内部隙間が比較的大きい、深溝型 の玉軸受を使用でき、コストの低減を図れる。
[0061] 又、上述の本発明の構成に係る何れかのウォーム減速機を実施する場合に、好ま しくは、上記ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する 1対の軸受のうちの少 なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダと上記ギヤハウジングとの間に、上記 ウォーム軸に上記ウォームホイールに向力、う方向の弾力を付与する為の弾力付与手 段を設ける。
[0062] この好ましい構成によれば、上記ウォーム軸と電動モータの回転軸とを連結して成 る部分の全長を大きくする事なぐこのウォーム軸のウォームと上記ウォームホイール との嚙合部に予圧を付与できる。
[0063] 又、上述の本発明の構成に係る何れかのウォーム減速機を実施する場合に、好ま しくは、上記ウォーム軸の両端寄り部分を支持する 1対の軸受のうちの上記揺動中心 軸から離れた一方の軸受と、上記ギヤハウジングとの間に弹性材を設ける事により、 このギヤハウジングに対する上記ウォーム軸の揺動変位を可能とする。
[0064] この好ましい構成によれば、上記ウォーム軸のウォームとウォームホイールとの嚙合 部での歯打ち音の発生抑制効果を損なう事なぐこのウォーム軸の電動モータと反対 側の端部と、この端部を支持する一方の軸受とが衝合する事による異音の発生を防 止できる。
[0065] 又、上述の本発明の構成に係る何れかのウォーム減速機を実施する場合に、好ま しくは、上記ウォーム軸の両端寄り部分を支持する 1対の軸受のうちのこのウォーム軸 の揺動中心軸から離れた一方の軸受と上記ギヤハウジングとの間に、少なくとも一部 が弾性材製である第二の弾性リングを設ける事により、このギヤハウジングに対する 上記ウォーム軸の揺動変位を可能とすると共に、この第二の弾性リングの剛性を、こ のウォーム軸の揺動変位方向に関するものと、別の方向に関するものとで異ならせる
[0066] この好ましい構成によれば、上記ウォーム軸が意図しない方向に変位する事を防止 しつつ、上記ウォームホイール側へのこのウォーム軸の変位をより行ない易くして、こ のウォーム軸のウォームとこのウォームホイールとの嚙合部での歯打ち音の発生を、 より効果的に抑える事ができる。
[0067] 又、上記の構成のウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、前記一方の軸受 とギヤハウジングとの間に設けた弾性材又は第二の弾性リングに、上記ウォーム軸の 揺動変位を規制する為のストツバ部を設ける。この好ましい構成によれば、上記ゥォ ーム軸が過度に揺動変位するのを防止できる。
[0068] 又、上述の本発明の構成に係る何れかのウォーム減速機を実施する場合に、好ま しくは、上記電動モータの回転軸とウォーム軸とを弾性材を介して連結する。この好 ましい構成によれば、上記電動モータの回転軸とウォーム軸との間で、回転振動を伝 達しにくくできる。
[0069] 又、上述の本発明の構成に係る何れかのウォーム減速機を実施する場合に、好ま しくは、上記ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する 1対の軸受のうちの少 なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダと、上記ギヤハウジングとの間にダリ ースを充填する。
[0070] この好ましい構成によれば、上記ウォーム軸とウォームホイールとの間で駆動力を 伝達する際に、このウォームホイールからこのウォーム軸に加わる反力に基づレ、て、 このウォーム軸がこのウォームホイールから離れる傾向となった場合に、上記軸受ホ ルダを揺動変位しに《できる。しかも、上記駆動力が大きくなり、上記反力が大きく なると、上記ウォーム軸が上記ウォームホイールから離れる速度が大きくなる傾向とな るが、この場合には、上記グリースの粘性抵抗も大きくなる為、上記軸受ホルダの揺 動変位を抑える事ができる。この為、上記ウォーム軸のウォームとウォームホイールと の歯面同士が離れる事を防止し易くできる。
[0071] 又、上述の本発明の構成に係る何れかのウォーム減速機を実施する場合に、好ま しくは、上記ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する 1対の軸受のうちの少 なくとも一方の軸受を支持する為の軸受ホルダを、マグネシウム合金製とする。
[0072] この好ましい構成によれば、上記ウォーム軸のウォームとウォームホイールとの歯面 同士の衝合によりこのウォーム軸に発生する振動を、上記軸受ホルダで吸収し易くで きる為、上記ギヤハウジングに迄この振動を伝達しにくくできる。
[0073] 又、本発明に係る上記の電動式パワーステアリング装置は、後端部にステアリング ホイールを設けるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトの前端側に設けら れたピ二オンと、このピニオン又はこのピニオンに支持した部材と嚙合させたラックと、 上述の本発明の構成に係る何れかのウォーム減速機と、ウォーム軸を回転駆動する 為の電動モータと、上記ステアリングシャフト又はピニオンに加わるトルクの方向と大 きさとを検出する為のトルクセンサと、このトノレクセンサから入力された信号に基づき 上記電動モータの駆動状態を制御する為の制御器とを備える。又、上記ウォームホ ィールを、上記ステアリングシャフトと、上記ピニオンと、このピニオンと離れた位置で 上記ラックに嚙合するサブピニオンとのうちの何れかの部材に固定する。
[0074] 又、本発明のウォーム減速機を実施する場合に、好ましくは、弾性体を、予圧パッド を介して、ウォーム軸にウォームホイールに向力う方向の弾力を付与するものとする。 又、このウォームホイールは、アシスト軸に固定自在とする。又、上記ウォーム軸を、 一端寄り部分を第一の軸受により、他端寄り部分を第二の軸受によりギヤハウジング の内側に支持すると共に、中間部に設けたウォームが上記ウォームホイールと嚙合し ており、且つ、上記第一の軸受を中心として揺動可能としたものとする。又、上記第 二の軸受を、外周面及び軸方向両側面の少なくとも一部を上記ギヤハウジングに固 定された合成樹脂製の緩衝部材により覆われて、この緩衝部材に対するこの第二の 軸受の軸方向の変位を規制されたものとする。又、上記ウォーム軸の、上記予圧パッ ド及び第二の軸受に対する軸方向の変位を許容させる。
[0075] この好ましい構成によれば、ウォームホイールからウォーム軸に加わる軸方向の力 に拘らず、このウォーム軸のウォームとウォームホイールとの嚙合部に付与する予圧 を限られた狭い範囲に安定して維持し易くできる。この為、この嚙合部での歯打ち音 の発生を、有効に抑える事ができる。 [0076] 即ち、上記の構成の場合には、次の様な解決すべき課題を解決する事も目的とす る。
[0077] 先ず、従来技術として、特許文献 4には、ウォームホイールとウォーム軸のウォーム との嚙合部でのバックラッシュを小さくする事を考慮したウォーム減速機が記載されて いる。このウォーム減速機は、図 55、 56に示す様に、ウォーム軸 117の両端寄り部分 を、 1対の転がり軸受 120a、 120bによりギヤハウジング 119に対し回転自在に支持 している。これら 1対の転がり軸受 120a、 120bのうち、一方（図 55の右方）の転がり 軸受 120bの外輪 130の外周面には、押付体 131をギヤハウジング 119に支持した ばね 132により弾性的に押し付けている。そしてこの構成により、上記ウォーム軸 117 の先端部に、ウォームホイール 116に向力、う方向の弾力を付与している。又、上記一 方の転がり軸受 120bの周囲に、その内面に互いに平行な 1対の側壁面 133、 133 を設けた円筒状の案内部材 134を設けて、上記一方の転がり軸受 120bの径方向及 び軸方向の変位を規制している。又、上記 1対の転がり軸受 120a、 120bのうちの他 方（図 55の左方）の転がり軸受 120aの片面に、ギヤハウジング 119に形成したねじ 孔 128に結合したねじ環 129の先端面を押し付ける事により、上記他方の転がり軸 受 120aの内部隙間を小さくすると共に、上記ウォーム軸 117を上記一方の転がり軸 受 120bに押し付けて、この一方の転がり軸受 120bの内部隙間を小さくしている。そ して、この構成により、この一方の転がり軸受 120b及び上記他方の転がり軸受 120a のがたつきを抑えている。その他の構造は、前述の図 48— 49に示した特許文献 3に 記載された構造の場合と同様である。
[0078] この様な特許文献 4に記載されたウォーム減速機の場合も、上述した特許文献 3に 記載された構造の場合と同様に、ウォーム軸 117のウォーム 118とウォームホイール 1 16との嚙合部に予圧を付与する事ができ、この嚙合部に存在するバックラッシュを或 る程度小さく抑える事ができる為、この嚙合部での歯打ち音の発生を或る程度抑える 事ができる。
[0079] 上述の様な特許文献 4に記載された構造の場合、上記ねじ環 129の締め付け量を 大きくする事により、上記各転がり軸受 120a、 120bのがたつきを抑えている。但し、 上記ねじ環 129の締め付け量を大きくすると、このウォーム軸 117の先端部を支持す る為の、上記一方の転がり軸受 120bを構成する外輪 130の端面が、案内部材 134 の底面に強く押し付けられる。そして、これにより、これら外輪 130の端面と案内部材 134の底面との間に大きな摩擦力が発生する。この摩擦力が大きくなる事は、この外 輪 130の外周面にばね 132を押し付ける事により上記嚙合部に付与する予圧が減 少する原因となる。又、この予圧が減少する事は、この嚙合部で歯打ち音が発生し易 くなる原因となる。
[0080] これに対して、上記ばね 132により上記外輪 130に付与する弾力を大きくする事に より、上記外輪 130の端面と上記案内部材 134の端面との間に作用する摩擦力が大 きくなる場合でも、上記嚙合部に付与する予圧を所定値以上に確保する事も考えら れる。但し、この予圧が大き過ぎると、上記ステアリングホイールの戻り性能が悪化し てしまう。即ち、上記予圧は、上記嚙合部での歯打ち音の発生を抑える為に付与す るが、この予圧が所定値以上になると、自動車を旋回状態から直進状態に戻す際の 、上記ステアリングホイールを中立状態に復帰させるこのステアリングホイールの戻り 性能が悪化する。この為、上記予圧は、限られた狭い範囲内に設定する必要がある 。従って、この予圧に大きく影響する、上記外輪 130の端面と上記案内部材 134の端 面との間に作用する摩擦力は、十分に小さく抑える必要がある。但し、この摩擦力を 十分に小さくする為に、上記ねじ環 129の締め付け量を微妙に調整する作業は困難 である。
[0081] 又、運転者がステアリングホイールを操舵する事に伴い、電動モータ 114が回転駆 動した場合には、ウォームホイール 116からウォーム軸 117に、このウォーム軸 117の 軸方向に大きな反力が加わる。そして、この反力によりこのウォーム軸 117が軸方向 に関して案内部材 134側に変位した場合には、このウォーム軸 117の先端部を支持 する為の上記一方の転がり軸受 120bの外輪 130がこの案内部材 134の底面にやは り強く押し付けられ、この外輪 130とこの案内部材 134の底面との間に発生する摩擦 力が大きくなる可能性がある。即ち、この摩擦力を長期間に亙り一定値に維持する事 は困難であり、この摩擦力が大きくなつた場合には、上記嚙合部で歯打ち音が発生 し易くなる。逆にこの摩擦力が小さくなると、上記ステアリングホイールの戻り性能が 悪化し易くなる。 [0082] 上記のウォーム減速機及びこれを組み込んだ電動式パワーステアリング装置は、こ の様な事情に鑑みて、ウォームホイールからウォーム軸に加わる軸方向の力に拘ら ず、上記嚙合部に付与する予圧を限られた狭い範囲に安定して維持し易くする事に より、この嚙合部での歯打ち音の発生を、有効に抑えるべく発明したものである。
[0083] 上記の構成の場合には、ウォーム軸に弾力を付与する為の予圧パッド及びこのゥォ ーム軸の先端部を支持する為の第二の軸受に対する、このウォーム軸の軸方向の変 位を許容している。この為、ウォームホイール力、らこのウォーム軸に軸方向の大きな反 力が加わる場合でも、この反力により、上記予圧パッド及び第二の軸受が別の部材 に、このウォーム軸の軸方向に強く押し付けられる事がなレ、。従って、弾性体により上 記予圧パッドを介してこのウォーム軸に弾力を付与する事により、上記ウォームホイ一 ルとウォーム軸のウォームとの嚙合部に付与する予圧力 上記反力の影響により大き く変動する事を防止できる。この結果、この予圧を、限られた狭い範囲に長期間に亙 り安定して維持し易くでき、上記嚙合部での歯打ち音の発生を、有効に抑える事がで きる。又、第二の軸受の変位を規制する緩衝部材を合成樹脂製としている為、これら 第二の軸受と緩衝部材との間に作用する摩擦力を小さくして、この第二の軸受を径 方向に変位し易くできる。この為、上記嚙合部での歯打ち音の発生を、より有効に抑 える事ができる。又、この第二の軸受は、外周面及び軸方向両側面の少なくとも一部 を、上記緩衝部材により覆って、この緩衝部材に対する上記第二の軸受の軸方向の 変位を規制している為、上記ウォーム軸をこの第二の軸受に軸方向に押し付ける事 なぐこの第二の軸受のがたつきを抑え易くできる。
[0084] 又、上記のウォーム減速機を実施する場合に、より好ましくは、緩衝部材を、円周方 向の一部に軸方向全長に亙る切り欠きを設けたものとする。
[0085] このより好ましい構成の場合、緩衝部材の直径を弾性的に大きく広げる事ができ、 この緩衝部材の内側に第二の軸受を、この第二の軸受の軸方向の変位を規制する 様に組み付ける作業を、容易に行なえる。又、上記緩衝部材により、この緩衝部材の 周囲に設ける部品の寸法誤差及び組み付け誤差を吸収し易くできる。又、周囲の温 度が変化した場合でも、この緩衝部材に設けた切り欠き部分で寸法変化を吸収して 、この緩衝部材の切り欠き以外での寸法変化を抑える事ができる。 [0086] 又、より好ましくは、第二の軸受を、緩衝部材に対するこの第二の軸受の軸方向の 変位を阻止されると共に、この緩衝部材に対するこの第二の軸受の径方向の変位を 許容されたものとする。
[0087] このより好ましい構成によれば、ウォーム軸と第二の軸受とが軸方向に相対変位し つつ、このウォーム軸が揺動変位する場合での、これらウォーム軸と第二の軸受との 間での滑り摩擦を小さくし易くでき、この揺動変位を円滑に行ない易くできる。この為 、全体での摩擦損失を小さくして、このウォーム軸のウォームとウォームホイールとの 嚙合部に適正な予圧を付与し易くできる。
[0088] 又、より好ましくは、緩衝部材とギヤハウジングとの間、又は、この緩衝部材と第二の 軸受との間に、弾性部材を設ける。
[0089] このより好ましレ、構成によれば、ギヤハウジングに対する緩衝部材のがたつき、又は この緩衝部材に対する第二の軸受のがたつきを抑え易くできる。この為、各部の寸法 管理を容易に行なえると共に、ウォーム軸のウォームとウォームホイールとの嚙合部 での嚙み合いを適正な状態に維持し易くできる。更に、ギヤハウジングに緩衝部材を 組み付けたり、この緩衝部材に第二の軸受を組み付ける際に、これら各部材同士の 間で弾性部材を圧縮する事ができる。この為、この緩衝部材又は第二の軸受の組み 付け作業を、ギヤハウジング又は緩衝部材に対する、この緩衝部材又は第二の軸受 の脱落を防止しつつ行なう事ができ、この組み付け作業を容易に行なえる。
[0090] 又、より好ましくは、緩衝部材を、この緩衝部材の中心軸を含む仮想平面により 2分 割する事により得られる如き形状を有する 1対の素子から成るものとする。このより好 ましい構成によれば、緩衝部材を得る為の成形作業の容易化を図れると共に、この 緩衝部材の内側に第二の軸受を組み付ける作業をより容易に行なえる。
[0091] 又、上記の構成を実施する場合に、好ましくは、 1対の素子同士の突き合わせ面の 面方向を、ウォーム軸に弾性体により弾力を付与する方向と一致させる。この好まし い構成によれば、ウォーム軸の揺動変位をより行ない易くできる。
[0092] 又、上記の電動式パワーステアリング装置の場合には、後端部にステアリングホイ ールを設けるステアリングシャフトと、このステアリングシャフトの前端側に設けられた ピニオンと、このピニオン又はこのピニオンに支持した部材と嚙合させたラックと、本 発明の上述した構成に係る何れかのウォーム減速機と、ウォーム軸を回転駆動する 為の電動モータと、上記ステアリングシャフト又はピニオンに加わるトノレクの方向と大 きさとを検出する為のトルクセンサと、このトノレクセンサから入力された信号に基づき 上記電動モータの駆動状態を制御する為の制御器とを備え、アシスト軸が、上記ステ ァリングシャフトと、上記ピニオンと、このピニオンと離れた位置で上記ラックに嚙合す るサブピニオンとのうちの何れかの部材である。
実施例 1
[0093] 図 1一 9は、本発明の実施例 1を示している。本実施例の電動式パワーステアリング 装置は、後端部にステアリングホイール 1を固定したアシスト軸である、ステアリングシ ャフト 2と、このステアリングシャフト 2を揷通自在なステアリングコラム 15と、このステア リングシャフト 2に補助トルクを付与する為のウォーム減速機 16と、このステアリングシ ャフト 2の前端側に設けたピニオン 11 (図 46参照）と、このピニオン 11又はこのピニォ ン 11に支持した部材と嚙合させたラック 12 (図 46参照）と、トルクセンサ 3 (図 46参照 )と、電動モータ 31と、制御器 6 (図 46参照）とを備える。
[0094] このうちのステアリングシャフト 2は、アウターシャフト 17と、インナーシャフト 18とを、 スプライン係合部により、回転力の伝達自在に、且つ軸方向に関する変位を可能に 組み合わせて成る。又、本実施例の場合には、上記アウターシャフト 17の前端部とィ ンナーシャフト 18の後端部とをスプライン係合させると共に、合成樹脂を介して結合 している。従って、上記アウターシャフト 17とインナーシャフト 18とは、衝突時にはこ の合成樹脂を破断させて、全長を縮める事ができる。
[0095] 又、上記ステアリングシャフト 2を揷通した筒状のステアリングコラム 15は、アウター コラム 19とインナーコラム 20とをテレスコープ状に組み合わせて成り、軸方向の衝撃 が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプ シブル構造としている。そして、上記インナーコラム 20の前端部を、ギヤハウジング 2 2の後端面に結合固定している。又、上記インナーシャフト 18をこのギヤハウジング 2 2の内側に挿通し、このインナーシャフト 18の前端部を、このギヤハウジング 22の前 端面から突出させている。
[0096] 上記ステアリングコラム 15は、その中間部を支持ブラケット 24により、ダッシュボード の下面等、車体 26の一部に支承している。又、この支持ブラケット 24と車体 26との 間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット 24に前方に向力 方向の衝撃 が加わった場合に、この支持ブラケット 24が上記係止部から外れる様にしている。又 、上記ギヤハウジング 22の上端部も、上記車体 26の一部に支承している。又、チルト 機構及びテレスコピック機構を設ける事により、前記ステアリングホイール 1の前後位 置及び高さ位置の調節を自在としている。この様なチルト機構及びテレスコピック機 構は、従来から周知であり、本実施例の特徴部分でもない為、詳しい説明は省略す る。
[0097] 又、上記インナーシャフト 20の前端部で、上記ギヤハウジング 22の前端面から突 出した部分は、 自在継手 7を介して、中間シャフト 8の後端部に連結している。又、こ の中間シャフト 8の前端部に、別の自在継手 7を介して、ステアリングギヤ 9の入力軸 10を連結している。前記ピニオン 11は、この入力軸 10に結合している。又、前記ラッ ク 12は、このピニオン 11に嚙合させている。尚、地面から車輪を介して中間シャフト 8 に加わった振動が上記ステアリングホイール 1に迄伝達されるのを防止する為、上記 各自在継手 7に、振動吸収装置を設ける事もできる。
[0098] 又、前記ウォーム減速機 16は、上記インナーシャフト 18の一部に外嵌固定自在な ウォームホイール 28と、ウォーム軸 29と、捩りコィノレばね 30と、予圧パッド 70とを備え る。更に、上記ウォーム減速機 16は、それぞれが単列深溝型である、第一一第四の 玉軸受 34— 37を備える。
[0099] 又、前記トルクセンサ 3は、前記ステアリングシャフト 2の中間部の周囲に設けて、上 記ステアリングホイール 1からこのステアリングシャフト 2に加えられるトノレクの方向と大 きさとを検出し、検出値を表す信号 (検出信号)を、前記制御器 6に送る。そして、この 制御器 6は、この検出信号に応じて、前記電動モータ 31に駆動の為の信号を送り、 所定の方向に所定の大きさで補助トノレクを発生させる。
[0100] 又、上記ウォームホイール 28とウォーム軸 29とは、上記ギヤハウジング 22の内側に 設けて、このウォームホイール 28と、このウォーム軸 29の中間部に設けたウォーム 27 とを嚙合させている。又、上記電動モータ 31は、このギヤハウジング 22に結合固定し たケース 23と、このケース 23の内周面に設けた、永久磁石製のステータ 39と、このケ ース 23の内側に設けた回転軸 32と、この回転軸 32の中間部にこのステータ 39と対 向する状態で設けたロータ 38とを備える。
[0101] 又、前記第一の玉軸受 34は、上記ケース 23を構成する底板部 40の中心部に設け た凹孔 41の内周面と、上記回転軸 32の基端部外周面との間に設けて、上記ケース 23に対しこの回転軸 32の基端部（図 2、 3の左端部）を、回転自在に支持している。 又、前記第二の玉軸受 35は、上記ケース 23の中間部内周面に設けた隔壁部 42の 内周縁と、上記回転軸 32の中間部外周面との間に設けて、この隔壁部 42に対しこ の回転軸 32の中間部を回転自在に支持している。又、上記ロータ 38は、この回転軸 32の中間部に設けた、積層鋼板製のコア 43の外周面の円周方向複数個所に設け たスロット 44にコイル 45を卷回して成る。又、上記回転軸 32の先端寄り部分（図 2、 3 の右端寄り部分）で、上記ロータ 38と上記隔壁部 42との間部分に、上記コイル 45に 通電する為のコンミテータ 46を設けてレ、る。
[0102] 一方、上記ケース 23の内周面でこのコンミテータ 46と対向する部分に、ブラシホル ダ 47を固定している。そして、このブラシホルダ 47内にブラシ 48を、上記ケース 23の 径方向の変位自在に収納している。このブラシ 48は、このケース 23の外周面に設け た図示しない力ブラの端子と導通している。又、上記ブラシ 48には、上記ブラシホル ダ 47内に支持したばね 49により、上記ケース 23の内径側に向いた弾力を付与して いる。従って、このブラシ 48の内端面は、上記コンミテータ 46の外周面と弾性的に摺 接する。そして、このコンミテータ 46と上記ブラシ 48とにより、上記コイル 45への励磁 電流の向きを切り換える為のロータ位相検出器を構成している。
[0103] 更に、前記ウォーム軸 29の基端部（図 2、 4の左端部）内周面に設けた雌スプライン 部 50を、前記回転軸 32の先端部に設けた雄スプライン部 51とスプライン係合させて 成るスプライン係合部 33により、上記両軸 29、 32の端部同士を連結している。この 構成により、ウォーム軸 29は、回転軸 32と共に回転する。
[0104] 又、前記第三の玉軸受 36は、前記ギヤハウジング 22の内側に、上記ウォーム軸 29 の基端部を、回転自在に支持している。この為に、この第三の玉軸受 36を構成する 外輪 57を、前記ギヤハウジング 22の一部に設けた支持孔 59の内周面に内嵌固定し ている。又、この外輪 57の軸方向一端面（図 2、 4の右端面）を、この支持孔 59の内 周面に設けた段部 58に突き当てると共に、上記外輪 57の軸方向他端面（図 2、 4の 左端面）を、この内周面に係止した係止リング 88により抑え付けている。又、上記第 三の玉軸受 36を構成する内輪 52を、上記ウォーム軸 29の基端寄り部分外周面で、 軸方向に関して上記スプライン係合部 33と一致する部分に外嵌している。そして、こ のスプライン係合部 33の軸方向中央位置と第三の玉軸受 36との軸方向中央位置と を、ほぼ一致させている。又、上記内輪 52の内周面と上記ウォーム軸 29の外周面と の間に微小隙間を設ける事により、上記第三の玉軸受 36に対する上記ウォーム軸 2 9の所定の範囲での傾きを可能としている。又、上記内輪 52の軸方向両端面と、この ウォーム軸 29の基端寄り部分外周面に設けた鍔部 53の側面及びこのウォーム軸 29 の基端部に設けた雄ねじ部 54に螺合固定したナット 55の内端面との間に、それぞ れ複数枚ずつの皿ばね 56を設けている。そして、上記鍔部 53の側面とナット 55の内 端面（図 2、 4の左端面）との間で上記内輪 52を、弾性的に挟持している。この構成に より、上記第三の玉軸受 36に対して上記ウォーム軸 29を、軸方向に関する所定の範 囲での弾性的変位を可能としている。尚、好ましくは、上記第三の玉軸受 36として、 4 点接触型の玉軸受を使用する。
一方、前記第四の玉軸受 37は、上記ギヤハウジング 22の内側に、上記ウォーム軸 29の先端部（図 2、 4、 5の右端部）を、回転自在に支持している。この為に、上記第 四の玉軸受 37を構成する外輪 60を、上記ギヤハウジング 22の内側に固定したホル ダ 61に固定している。このホルダ 61は、断面 L字形で全体を円環状に形成しており、 このホルダ 61の片半部（図 2、 4、 5の左半部）内周面に設けた大径部 62に、上記外 輪 60を内嵌固定している。又、上記ウォーム軸 29の先端寄り部分の外周面で、前記 ウォーム 27から外れた部分に設けた大径部 63に、弾性材製のブッシュ 64を外嵌し ている。このブッシュ 64は、断面 L字形で全体を円筒状に形成している。そして、この ^64の内側に、上記ウォーム軸 29の大径部 63を緩く揷通すると共に、このブ -64の軸方向一端面（図 2、 4、 5の右端面）から、上記ウォーム軸 29の先端部を 突出させている。そして、上記ブッシュ 64の軸方向中間部に、上記第四の玉軸受 37 を構成する内輪 65を外嵌固定している。又、この内輪 65の軸方向一端面（図 2、 4、 5の左端面）を、上記ブッシュ 64の軸方向他端部（図 2、 4、 5の左端部）に設けた外 向鍔部 67の内側面に突き当てる事により、この内輪 65の軸方向の位置決めを図つ ている。そして、上記ブッシュ 64の内周面と上記大径部 63の外周面との間に微小隙 間を設ける事により、このブッシュ 64に対する上記ウォーム軸 29の所定の範囲での 傾き (径方向の変位）を可能としている。
[0106] 又、このウォーム軸 29に設けた大径部 63とこの大径部 63よりも先端側に外れた部 分に設けた小径部 68との間に、テーパ面 89を設けている。又、この小径部 68と上記 ウォーム軸 29の先端面との連続部に、テーパ面 109を設けている。そして、前記ギヤ ハウジング 22に固定したホルダ 61の他端面（図 2、 4、 5の右端面）とこのギヤハウジ ング 22に設けた凹孔 72の底面との間に配置した予圧パッド 70の一部に、上記小径 部 68をがたつきなく挿入している。この予圧パッド 70は、図 7 9に詳示する様に、 固体潤滑材を混入した合成樹脂を射出成形する等により、欠円筒の外周寄り部分の 径方向反対側 2個所位置の片側部分を除去した如き形状に造っている。又、この予 圧パッド 70の外周面の径方向反対側に設けた平面部 91のうち、長さ方向一端部（図 7— 9の下端部）の片側寄り部分（図 7— 9の裏側寄り部分）に腕部 92を設けている。 又、この予圧パッド 70の幅方向（図 6— 9の左右方向）中央部に軸方向に貫通する状 態で設けた、通孔 71の内側に、上記ウォーム軸 29の小径部 68をがたつきなく挿入 自在としている。
[0107] 又、上記通孔 71の軸方向両端寄り部分に、開口端に向力う程直径が大きくなつた テーパ面 93a、 93bを、それぞれ設けている。又、この通孔 71の軸方向中間部の自 由状態での内周面の断面形状を、略正三角形で、互いに隣り合う 2本の直線部同士 をそれぞれ曲線部により連続させた如き形状としている。そして、これら各直線部の 中間部が位置する、上記通孔 71の中間部内周面の円周方向等間隔 3個所位置を、 上記ウォーム軸 29の小径部 68の外周面が弹性的に当接する接触部 94としている。 本実施例の場合、これら各接触部 94は、上記予圧パッド 70の中心軸を含み、幅方 向中央部を通る、仮想平面ひ（図 7)に関して、対象な位置に存在する。又、上記通 孔 71の軸方向中間部の内周面で、上記予圧パッド 70の幅方向中央部に位置する 1 個の接触部 94と、この通孔 71の中心軸に関して反対側に位置する部分に、凹部 95 を形成している。この構成により、上記予圧パッド 70の円周方向一部でこの凹部 95 に対応する部分の剛性は低くなり、この部分が弾性変形し易くなる。又、上記予圧パ ッド 70の内外両周面同士を連通させる不連続部 90を、上記仮想平面 αに関して片 側（図 7— 9の右側）にずれた位置に設けている。
[0108] 一方、上記予圧パッド 70の外周面で、前記ウォームホイール 28と反対側（図 7 9 の下側）の部分に第一部分円筒面部 104を、このウォームホイール 28側（図 7— 9の 上側）の部分にこの第一部分円筒面部 104と同心の第二部分円筒面部 105を、それ ぞれ設けている。又、この第一部分円筒面部 104の円周方向中間部に、幅の小さい 突部 106を設けると共に、この突部 106の先端面を、この第一部分円筒面部 104と 同心の第三部分円筒面部 107としている。又、上記予圧パッド 70の外周面で上記ゥ オームホイール 28と反対側部分の、前記ホルダ 61と反対側の軸方向一端部（図 5の 右端部、図 7— 9の表側端部）に、外径側に突出する係止突部 108を設けている。
[0109] この様な予圧パッド 70は、前記ギヤハウジング 22 (図 2、 4一 6)に内嵌固定自在な 前記ホノレダ 61に、図 8、 9に詳示する様に組み合わせている。又、このホルダ 61の軸 方向他面（図 9の表側面）に、それぞれ 2個ずつ合計 4個の第一、第二の突部 97、 9 8を、上記通孔 96の開口周辺部の 4個所位置に振り分けて形成している。このうちの 各第一の突部 97は、ウォームホイール 28側（図 2、 4、 5の上側）に存在し、各第二の 突部 98は、このウォームホイール 28と反対側（図 2、 4、 5の下側）に存在する。又、上 記各第一、第二の突部 97、 98の外径側側面に、互いに同心の部分円筒面部 99を、 それぞれ設けている。又、これら各第二の突部 98の先端寄り部分で上記ウォームホ ィール 28と反対側の側面に、第一の係止突部 100を設けている。
[0110] そして、それぞれが上述の様に構成するホルダ 61と予圧パッド 70とを組み合わせ ると共に、これら両部材 61、 70の周囲に捩りコイルばね 30を設けている。即ち、この ホルダ 61に設けた各第一、第二の突部 97、 98の内側に上記予圧パッド 70を配置す ると共に、これら各第二の突部 98の片側（図 8、 9の下側）に、この予圧パッド 70に設 けた各腕部 92を係止している。又、上記各第二の突部 98に設けた第一の係止突部 100の片側面（図 8、 9の裏側面）と上記各腕部 92とを、微小隙間を介して対向させ ている。又、上記捩りコイルばね 30の両端部で、径方向反対側 2個所位置に設けた 1対の係止部 73を、上記ホルダ 61の一部に設けた、互いに隣り合う第一、第二の突 部 97、 98の間部分に配置しつつ、これら各第一、第二の突部 97、 98の外径側側面 と上記予圧パッド 70の外周面とに、上記捩りコイルばね 30の本体部分 (コイル部分） を外嵌している。又、この捩りコイルばね 30の係止部 73を、上記ホルダ 61に設けた 各第二の突部 98の他側面（図 6、 8、 9の上側面）に係止している。又、これら各第二 の突部 98の他側面の先端部に設けた第二の係止突部 101により、上記各係止部 73 の抜け止めを図っている。そして、上記捩りコイルばね 30の本体部分の内周縁を、前 記ウォームホイール 28と反対側（図 2、 4一 9の下側）に設けた第三部分円筒面部 10 7に、弾性的に押し付けている。
[0111] 又、本実施例の場合には、上記予圧パッド 70に設けた各平面部 91を、上記ホルダ 61に設けた各第一、第二の突部 97、 98の内径側側面に微小隙間を介して対向させ ている。この構成により、上記予圧パッド 70は、これら内径側側面により、この予圧パ ッド 70の幅方向（図 2、 4、 5の表裏方向、図 6 9の左右方向）に関する変位を規制 される。本実施例の場合には、上記各第一、第二の突部 97、 98の内径側側面が、 案内面に相当する。
[0112] そして、この様にホルダ 61と予圧パッド 70と捩りコイルばね 30とを組み合わせた状 態で、このホルダ 61を、前記ギヤハウジング 22の一部に内嵌固定している。又、この ギヤハウジング 22に上記ホルダ 61を固定した後に、前記ウォーム軸 29の先端部に 設けた小径部 68を、上記予圧パッド 70に設けた通孔 71に挿入している。この構成に より、上記ウォーム軸 29の先端部には、上記捩りコイルばね 30から上記予圧パッド 7 0を介して、前記ウォームホイール 28に向力う方向（図 2、 4、 5の上向）の弾力が付与 される。即ち、この予圧パッド 70に設けた通孔 71に上記ウォーム軸 29の先端部を揷 入する以前の状態で、この通孔 71の中心軸は、上記ホルダ 61の中心軸に対し、片 側（図 4一 9の上側）に片寄っている。そして、上記予圧パッド 70に設けた通孔 71の 内側に上記ウォーム軸 29の先端部を揷入すると、この予圧パッド 70に設けた第三部 分円筒面部 107により、上記捩りコイルばね 30の直径が弾性的に押し広げられる。 そして、この捩りコイルばね 30が巻き戻る（直径を縮める）方向に弾性復帰する傾向 となり、この捩りコイルばね 30から上記ウォーム軸 29の先端部に、上記予圧パッド 70 を介して、上記ウォームホイール 28に向力、う方向の弾力が付与される。この構成によ り、このウォームホイール 28を外嵌固定した前記インナーシャフト 18と上記ウォーム 軸 29との、中心軸同士の間の距離は弹性的に縮まる。この結果、上記ウォーム軸 29 のウォーム 27と上記ウォームホイール 28との歯面同士力 予圧を付与された状態で 当接する。
[0113] 更に、上記捩りコイルばね 30の弾力に基づき、上記ウォーム軸 29の先端部が上記 予圧パッド 70に設けた通孔 71の内側で前記凹部 95側に変位する事により、この予 圧パッド 70自身力 図 6に示す様に、この予圧パッド 70のうちの上記凹部 95を挟む 両側部分同士の間隔を拡げる様に弾性変形する。そして、上記予圧パッド 70の各平 面部 91が弾性的にハ字形に拡がって、これら各平面部 91が前記ホルダ 61に設けた 各第一、第二の突部 97、 98の内径側側面に弾性的に当接し、これら各平面部 91と 内径側側面との隙間が小さくなる。
[0114] 又、本実施例の場合には、上記予圧パッド 70の外周面と上記捩りコイルばね 30の 内周縁との当接部を部分円弧状とすると共に、この当接部の長さを、この捩りコイル ばね 30の 1卷きの長さに対して十分に小さくしている。又、上記予圧パッド 70の周囲 にこの捩りコイルばね 30を設けた状態で、この捩りコイルばね 30を構成する各 1卷き ずつの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素の表面との間（ 線間）に、軸方向の隙間を設けている。
[0115] 上述の様に、本実施例のウォーム減速機とこれを組み込んだ電動式パワーステアリ ング装置の場合には、捩りコイルばね 30により、ウォーム軸 29の先端部に、予圧パッ ド 70を介してウォームホイール 28に向力う方向の弾力を付与している。この為、安価 な構造で、これらウォームホイール 28とウォーム軸 29との嚙合部に予圧を付与する 事ができ、この嚙合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。し力も、本実施例の 場合には、ギヤハウジング 22に固定されたホルダ 61に設けられた、第一、第二の各 突部 97、 98の内径側側面により、上記予圧パッド 70の幅方向に関する変位を規制 している。又、上記捩りコイルばね 30の弾力に基づき、上記ウォーム軸 29の先端部 を予圧パッド 70に設けた通孔 71の内側で凹部 95側に変位させ、この予圧パッド 70 自身を弾性変形させている。そして、この予圧パッド 70の各平面部 91を内径側側面 に弾性的に当接させる事により、これら各平面部 91と内径側側面との隙間を小さくし ている。従って、電動モータ 31 (図 1一 4)の駆動時に上記ウォームホイール 28から上 記ウォーム軸 29に、図 7の矢印ィ、口で示す方向の反力が加わるのにも拘らず、上記 予圧パッド 70が上記各第一、第二の突部 97、 98の内径側側面に強く衝合する事を 防止でき、耳障りな異音（音鳴り）の発生を抑える事ができる。又、この異音の発生を 抑える事で、上記歯打ち音の抑制効果が損なわれる事がなレ、。
[0116] 又、本実施例の場合には、上記予圧パッド 70が合成樹脂製である為、上記ウォー ム軸 29の端部を、この予圧パッド 70に設けた通孔 71の内側に揷入する際に、この予 圧パッド 70を弾性変形させ易くでき、この揷入作業を容易に行なえる。又、上記捩り コイルばね 30を構成する各 1卷きの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う 別の線材要素の表面とが軸方向に接触している (密着卷きばねである）場合には、こ の接触部で摩擦が生じる事が、上記捩りコイルばね 30により上記ウォーム軸 29に付 与する弾力が不適切に変化する原因となる。これに対して、本実施例の場合には、 上記各 1卷きの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素との表 面同士の間に軸方向の隙間を設けている（捩りコイルばね 30が密着卷きばねでない )為、上記ウォーム軸 29に所定の弾力を、より安定して付与できる。
[0117] 又、本実施例の場合には、上記予圧パッド 70の端部外周面に、外径側に突出する 係止突部 108を設けている為、この予圧パッド 70の外周面から捩りコイルばね 30が 脱落する事を防止できると共に、この予圧パッド 70の軸方向に関するこの捩りコイル ばね 30の変位を規制できる。
実施例 2
[0118] 次に、図 10は、本発明の実施例 2を示している。本実施例の場合には、予圧パッド 70に設けた通孔 71aの内周面とウォーム軸 29の先端部に設けた小径部 68の外周 面との接触部 94aの位置を、上述した第 1例の場合とは異ならせている。即ち、本実 施例の場合には、ウォームホイール 28 (図 4一 5参照）力もこのウォーム軸 29に加わる 反力が大きくなる傾向となる、このウォームホイール 28の所定の回転方向での、この ウォーム軸 29の中心軸に対し直交する方向の上記反力の作用方向である、図 10の 矢印ィの方向に関して対象な円周方向等間隔 3個所位置に、上記ウォーム軸 29と予 圧パッド 70との接触部 94aを設けてレ、る。 [0119] この様な本実施例の場合には、電動モータ 31 (図 1一 3参照）の駆動時に、上記ゥ オームホイール 28から上記ウォーム軸 29に上記矢印ィの方向の反力が加わった場 合に、上記予圧パッド 70をこの矢印ィの方向に関して両側に、ほぼ均等に大きく弾 性変形させ易くできる。この為、この予圧パッド 70の各平面部 91とホルダ 61に設け た第一、第二の各突部 97、 98 (図 6、 8、 9参照）の内径側側面との間に隙間が存在 する場合でも、上記予圧パッド 70の弾性変形量を大きくする事ができ、上記予圧パッ ド 70が上記ウォーム軸 29に加わる反力に基づき上記矢印ィの側に大きく変位する事 を防止できる。従って、この予圧パッド 70の一部が、上記第一、第二の各突部 97、 9 8の内径側側面に強く衝合する事を防止して、この予圧パッド 70からこれら内径側側 面に加わる衝撃力を緩和でき、この予圧パッド 70がこれら内径側側面に衝合する事 による異音の発生を、より効果的に抑える事ができる。その他の構成及び作用に就い ては、上述した実施例 1の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重 複する説明は省略する。
実施例 3
[0120] 次に、図 11一 12は、本発明の実施例 3を示している。本実施例の場合には、予圧 パッド 70aを、互いに別体の 2個の素子 110a、 1 10bを組み合わせる事により構成し ている。これら 2個の素子 110a、 110bは、前述の図 1一 9に示した実施例 1の構造を 構成する予圧パッド 70の不連続部 90を幅方向中央部に設けると共に、通孔 71 (図 7 等参照）の中心軸に関してこの不連続部 90と反対側位置でこの予圧パッド 70を切断 する事により得られるものの如き形状を有する。即ち、上記各素子 110a、 1 10bは、 互いに対向する片側面の長さ方向（図 11一 12の上下方向）中間部に、略半円筒面 状の凹部 111を、同じく長さ方向両端寄り部分に平面部 112a、 112bを、それぞれ設 けている。又、これら各素子 110a、 110bの互いに反対側となる他側面に、平面部 9 1と腕部 92とを、それぞれ設けている。そして、これら各素子 1 10a、 110bを、上記各 片側面に設けた平面部 112a、 1 12b同士を突き合わせつつ組み合わせた状態で、 上記各凹部 111同士を対向させた部分により、前述した実施例 1の構造を構成する 予圧パッド 70に設けた通孔 71と同様の形状を有する通孔が形成される様にしている [0121] 又、上記各素子 110a、 110bの外周面で、ウォームホイ一ノレ 28 (図 2、 4、 5参照）と 反対側（図 11、 12の下側）の部分に第一部分円筒面部 104aを、上記ウォームホイ ール 28側（図 11、 12の上側）の部分にこの第一部分円筒面部 104aと同心の円弧 形の第二部分円筒面部 105aを、それぞれ設けている。又、上記各第一部分部分円 筒面部 104aのうち、互いに対向する幅方向一端部に、幅の小さい突部 106aを設け ると共に、これら各突部 106aの先端面を、上記各第一部分円筒面部 104aと同心の 第三部分円筒面部 107aとしている。又、上記各素子 110a、 110bの外周面で上記 ウォームホイール 28と反対側部分の、ホルダ 61と反対側の軸方向一端部（図 11、 1 2の表側端部）に、外径側に突出する係止突部 108aを設けている。
[0122] そして、それぞれが上述の様に構成する 1対の素子 110a、 110bと、上記ホルダ 61 とを組み合わせると共に、これら各部材 110a、 110b, 61の周囲に捩りコィノレばね 30 を設けている。即ち、上記ホルダ 61に設けた各第一、第二の突部 97、 98の内側に 上記 1対の素子 110a、 110bを配置すると共に、これら各第二の突部 98の片側（図 1 2の下側）に上記各素子 110a、 110bに設けた腕部 92を係止している。又、これら各 第二の突部 98に設けた第一の係止突部 100の片側面（図 12の裏側面）と上記各腕 部 92とを、微小隙間を介して対向させている。
[0123] 又、上記捩りコイルばね 30の両端部で、径方向反対側 2個所位置に設けた 1対の 係止部 73を、上記ホルダ 61の一部に設けた、互いに隣り合う第一、第二の突部 97、 98の間部分に配置した状態で、これら各第一、第二の突部 97、 98の外径側側面と 上記各素子 110a、 110bの外周面とに上記捩りコイルばね 30の本体部分を外嵌し ている。又、この捩りコイルばね 30の係止部 73を、上記ホルダ 61に設けた各第二の 突部 98の他側面（図 12の上側面）に係止している。そして、上記捩りコイルばね 30 の本体部分の内周縁を、上記各素子 110a、 11 Obに設けた第三部分円筒面部 107 aに、弾性的に押し付けている。
[0124] 又、本実施例の場合には、上記各素子 110a、 110bに設けた平面部 91を、上記ホ ルダ 61に設けた各第一、第二の突部 97、 98の内径側側面に微小隙間を介して対 向させている。この構成により、上記各素子 110a、 110bは、これら内径側側面により 、これら各素子 110a、 110bの幅方向（図 11、 12の左右方向）に関する変位を規制 される。
[0125] そして、この様にホルダ 61と各素子 110a、 110bと捩りコィノレばね 30とを組み合わ せた状態で、このホルダ 61を、ギヤハウジング 22 (図 1、 2等参照）の一部に内嵌固 定する。又、このギヤハウジング 22に上記ホルダ 61を固定した後に、ウォーム軸 29 の先端部に設けた小径部 68 (図 4一 7参照）を、上記各素子 110a、 110bの凹部 11 1同士を組み合わせて成る通孔に揷入する。この構成により、上記ウォーム軸 29の先 端部には、上記捩りコイルばね 30から上記各素子 110a、 110bを介して、上記ゥォ ームホイール 28に向力 方向の弾力が付与される。そして、上記ウォーム軸 29のゥォ ーム 27 (図 2、 4、 5参照）とこのウォームホイール 28との歯面同士力 予圧が付与さ れた状態で当接する。
[0126] 更に、上記捩りコイルばね 30の弾力に基づき、上記ウォーム軸 29の先端部が上記 通孔 71の内側で上記ウォームホイール 28と反対側に変位する事により、上記各素 子 110a、 110bの他側面に設けた平面部 91が弹性的にハ字形に拡がる。そして、こ れら各平面部 91が前記ホルダ 61に設けた各第一、第二の突部 97、 98の内径側側 面に弾性的に当接する事により、これら各平面部 91と内径側側面との隙間が小さく なる。
[0127] 上述の様に構成する本実施例の場合も、電動モータ 31 (図 1一 3参照）の駆動時に 上記ウォームホイール 28から上記ウォーム軸 29に反力が加わるのにも拘らず、上記 各素子 110a、 110bが上記各第一、第二の突部 97、 98の内径側側面に強く衝合す る事を防止でき、耳障りな異音 (音鳴り）の発生を抑える事ができる。その他の構成及 び作用に就いては、前述の図 1一 9に示した実施例 1の場合と同様である為、同等部 分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
実施例 4
[0128] 次に、図 13— 14は、本発明の実施の形態の第 4例を示している。本実施例の場合 には、ホルダ 61と予圧パッド 70と捩りコイルばね 30との設置方向を、前述の図 1一 9 に示した実施例 1の場合に対して、図 13の角度 Θ分だけずらせている。即ち、このホ ルダ 61に設けた各第一、第二の突部 97、 98の内径側側面に沿う予圧パッド 70の変 位可能な方向である、図 13に矢印ハで示す方向を、ウォーム軸 29の中心軸と、この ウォーム軸 29に設けたウォームとウォームホイール 28 (図 2、 4、 5参照）との嚙合部と を含む仮想平面 α (図 13)に対し、角度 Θ分だけ傾斜させている。又、本実施例の 場合には、このウォームホイール 28の回転方向により異なる、電動モータ 31 (図 1一 3)による駆動時にこのウォームホイール 28から上記ウォーム軸 29に加わる反力の方 向である、図 13に矢印ィ、口で示す方向と、上記各第一、第二の突部 97、 98の内径 側側面に沿う予圧パッド 70の変位方向である、図 13に矢印ハで示す方向とがなす 角度 β 、 β を、ほぼ等しくしている（/3 = β )。言い換えれば、上記各第一、第
1 2 1 2
二の突部 97、 98の内径側側面に沿う予圧パッド 70の変位方向である、上記矢印ハ で示す方向により、上記矢印ィ、口で示す方向同士がなす角度 γ (図 13)を、ほぼ二 等分している。
[0129] 上述の様に構成する本実施例の場合には、電動モータ 31による駆動時に上記ゥォ ームホイール 28から上記ウォーム軸 29に加わる、図 13の矢印ィ、口の方向の反力に 基づく上記予圧パッド 70の弾性変形量の、この方向の違いによる差を小さくし易い。 この為、この予圧パッド 70の各平面部 91と、ホルダ 61に設けた第一、第二の各突部 97、 98の内径側側面との間に隙間が存在する場合でも、上記予圧パッド 70がこれら 内径側側面に衝合する際の衝撃力の、上記方向の違いによる差も小さくし易い。そ の他の構成及び作用に就いては、前述の図 1一 9に示した実施例 1の場合と同様で ある為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
[0130] 尚、図示は省略するが、本実施例の場合とは異なり、前述の図 1一 9に示した実施 例 1の構造で、電動モータ 31の駆動力を同じにしたと仮定した場合での、ウォームホ ィール 28からウォーム軸 29に加わる反力の大きさを、この反力の方向に拘らずほぼ 等しくする事により、この反力に基づく予圧パッド 70の弾性変形量の、この反力の方 向の違いによる差を小さくする事もできる。又、この様な構成を採用した場合には、こ れら反力の方向（図 7に矢印ィ、口で示す方向）と、ウォーム軸 29の中心軸と、このゥ オーム軸 29に設けたウォームとウォームホイール 28との嚙合部とを含む仮想平面ひ ( 図 7)とがなす角度がほぼ等しくなる。この為、上述の図 13、 14に示した実施例 4の 場合と異なり、ホルダ 61に設けた第一、第二の各突部 97、 98の内径側側面に沿う 予圧パッド 70の変位可能な方向を、上記ウォーム軸 29の中心軸と上記嚙合部とを結 ぶ仮想平面 αに対し傾斜させる必要がなくなる。例えば、前述の図 47、 48に示した 場合で、当該嚙合部とウォーム軸 29の揺動中心 οとの、このウォーム軸 29の径方向 に関する距離 d と、当該嚙合部とこの揺動中心 oとの、このウォーム軸 29の軸方向に 関する距離 L との比 d /L を十分に小さくすれば、 Frの大きさを十分に小さくでき る。この為、ウォームホイール 28からウォーム軸 29に加わる反力の方向に拘らず、こ れら反力の大きさをほぼ等しくできる。従って、前述の図 1一 9に示した実施例 1の構 造で、ウォームホイール 28からウォーム軸 29に加わる反力の方向に拘らず、これら反 力の大きさをほぼ等しくする事により、予圧パッド 70が第一、第二の各突部 97、 98の 内径側側面に衝合する際の衝撃力の、これら反力の方向の違レ、による差を小さくで きる。逆に言えば、上述の図 13に示した構造を採用する事で、小型化の為に上記ゥ オーム軸 29の軸方向寸法を短縮して上記比 d /L が大きくなつても、反力の方向 に拘らず、上記衝撃力の緩和を効果的に行なえる。
[0131] 又、上述した各実施例の場合には、ピニオン軸 10 (図 1、 46参照）の端部に固定し たピニオン 11とラック 12 (図 46参照）とを直接嚙合させている力 本発明はこの様な 構造に限定するものではなレ、。例えば、ピニオン軸の下端部に設けたピンを、このピ 二オン軸と別体に設けたピニオンギヤの長孔内に、この長孔の長さ方向の変位を自 在として係合させると共に、このピニオンギヤとラックとを嚙合させ、車速に応じてステ ァリングシャフトの回転角度に対するラックの変位量の比を変化させる、所謂車速応 動可変ギヤレシオ機構 (VGS)を組み込んだ構造と、本実施例の構造とを組み合わ せる事ちでさる。
[0132] 又、本発明は、電動モータを、ステアリングシャフト 2の周囲に設けた構造に限定す るものではない。例えば、図 15に示す様に、ラック 12と嚙合させるピニオン 11 (図 46 参照）の周辺部に、電動モータ 31を設けた構造とする事もできる。そして、この様な 図 15に示す構造の場合には、上記ピニオン 11又はこのピニオン 11に支持した部材 の一部に、ウォーム減速機 16を構成するウォームホイールを固定する。この様な図 1 5に示した構造の場合には、トルクセンサ 3 (図 46参照）を、ステアリングシャフト 2の周 囲ではなぐ上記ピニオン 11の周辺部に設ける事もできる。
[0133] 又、図 16に示す様に、ラック 12の一部で、ピニオン 11との係合部から外れた位置 に嚙合させたサブピニオン 75の周辺部に、電動モータ 31を設ける事もできる。この 図 16に示す構造の場合には、このサブピニオン 75に固定したウォームホイールと、 ウォーム軸 29とを嚙合させる。この様な図 16に示した構造の場合にも、トルクセンサ 3 (図 46参照）を、上記ピニオン 11の周辺部に設ける事ができる。尚、図 16に示した構 造の場合には、中間シャフト 8の中間部に、地面から車輪を介して上記ピニオン 11に 伝達された振動を、ステアリングホイール 1に迄伝達されるのを防止する為の緩衝装 置 76を設けている。例えば、この緩衝装置 76は、インナーシャフトとアウターシャフト とをテレスコープ状に組み合わせると共に、これら両シャフトの端部周面同士の間に 弾性材を結合する事により構成する。
[0134] この様に、上記本発明のアシスト軸は、ステアリングシャフトと、ピニオンと、このピニ オンと離れた位置でラックに嚙合するサブピニオンとのうちの何れかの部材等とする 事ができる。
[0135] 又、上述した各実施例の場合には、電動モータ 31を構成する、コイル 45に送る励 磁電流の方向を切り換える為のロータ位相検出器を、ブラシ 48とコンミテータ 46 (図 2、 3参照）とにより構成している。但し、本発明は、この様な構造に限定するものでは なぐ図 17に示す様に、ロータ位相検出器を、回転軸 32に固定した永久磁石製のェ ンコーダ 78と、ホール IC77とにより構成して、電動モータ 31を、所謂ブラシレス構造 とする事もできる。又、図 17に示す構造の場合には、ステータ 39aを、ケース 23の内 周面に固定した積層鋼板製のコア 82と、このコア 82の複数個所に卷回したコイル 83 とにより構成すると共に、ロータ 38aを、上記回転軸 32の中間部外周面に固定した永 久磁石 84により構成している。又、この様な構造を採用した場合に、上記ステータ 39 aに送る電流の大きさの増減を制御するベクトル制御装置を設ける事により、このステ ータ 39aの磁力を切り換える事もできる。
[0136] 又、上述した各実施例の場合には、ウォーム減速機を電動式パワーステアリング装 置に組み込んだ場合に就いて説明した。但し、本発明のウォーム減速機は、この様 な用途に使用するものに限定するものではなぐ電動ベッド、電動テーブル、電動椅 子、リフタ一等の各種機械装置に組み込む電動式リニアァクチユエータ等に組み込 んで使用する事もできる。例えば、ウォーム減速機をこの電動式リニアァクチユエータ に組み込んだ場合には、電動モータの回転をこのウォーム減速機で減速してから、 回転軸に取り出して、この回転軸の周囲に設けた出力軸を、ボールねじ等を介して 伸縮させる。この様な電動式リニアァクチユエータに組み込むウォーム減速機にも、 本発明を適用できる。
[0137] 本発明のウォーム減速機及び電動式パワーステアリング装置は、以上に述べた通り 構成され作用する為、ウォーム減速機での歯打ち音の発生を抑えるベぐこのウォー ム減速機を構成するウォーム軸に、弾性部材により別の部材を介して弾力を付与す る構造で、この別の部材がこの別の部材の変位を規制する部分に衝合する事による 異音の発生を抑える事ができる。
実施例 5
[0138] 図 18— 24は、本発明の実施例 5を示している。本実施例の電動式パワーステアリ ング装置は、後端部にステアリングホイール 1を固定したステアリングシャフト 2と、この ステアリングシャフト 2を挿通自在なステアリングコラム 15と、このステアリングシャフト 2 に補助トノレクを付与する為のウォーム減速機 16aと、このステアリングシャフト 2の前端 側に設けたピニオン 11 (図 46参照）と、このピニオン 11又はこのピニオン 11に支持し た部材と嚙合させたラック 12 (図 46参照）と、トルクセンサ 3 (図 46参照）と、電動モー タ 31と、制御器 6 (図 46参照）とを備える。
[0139] このうちのステアリングシャフト 2は、アウターシャフト 17と、インナーシャフト 18とを、 スプライン係合部により、回転力の伝達自在に、且つ軸方向に関する変位を可能に 組み合わせて成る。又、本実施例の場合には、上記アウターシャフト 17の前端部とィ ンナーシャフト 18の後端部とをスプライン係合させると共に、合成樹脂を介して結合 している。従って、上記アウターシャフト 17とインナーシャフト 18とは、衝突時にはこ の合成樹脂を破断させて、全長を縮める事ができる。
[0140] 又、上記ステアリングシャフト 2を揷通した筒状のステアリングコラム 15は、アウター コラム 19とインナーコラム 20とをテレスコープ状に組み合わせて成り、軸方向の衝撃 が加わった場合に、この衝撃によるエネルギを吸収しつつ全長が縮まる、所謂コラプ シブル構造としている。そして、上記インナーコラム 20の前端部を、ギヤハウジング 2 2aを構成する本体部 135とカバー 136とのうち、本体部 135の後端面に結合固定し ている。このギヤハウジング 22aは、この本体部 135の前端部に上記カバー 136を、 図示しないボルト等により結合して成る。又、上記インナーシャフト 18を上記ギヤハウ ジング 22aの内側に挿通し、このインナーシャフト 18の前端部を、上記カバー 136の 前端面から突出させている。
[0141] 又、上記ステアリングコラム 15は、その中間部を支持ブラケット 24により、ダッシュボ 一ドの下面等、車体 26の一部に支承している。又、この支持ブラケット 24と車体 26と の間に、図示しない係止部を設けて、この支持ブラケット 24に前方に向力、う方向の衝 撃が加わった場合に、この支持ブラケット 24が上記係止部から外れる様にしてレ、る。 又、上記ギヤハウジング 22aの上端部も、上記車体 26の一部に支承している。更に、 チルト機構及びテレスコピック機構を設ける事により、前記ステアリングホイール 1の 前後位置及び高さ位置の調節を自在としている。この様なチルト機構及びテレスコピ ック機構は、従来から周知であり、本実施例の特徴部分でもない為、詳しい説明は省 略する。
[0142] 又、上記インナーシャフト 18を、第一のインナーシャフト 138と、第二のインナーシ ャフト 139とを、卜ーシヨンノくー 140 (図 19、 20)により連結する事により構成してレヽる。 このトーシヨンバー 140は、この第二のインナーシャフト 139の内側に揷通しており、 このトーシヨンバー 140の後端部（図 20の右端部）を上記第一のインナーシャフト 13 8の前端部（図 20の左端部）に、このトーシヨンバー 140の前端部（図 20の左端部）を 上記第二のインナーシャフト 139の前端部（図 20の左端部）に、それぞれ結合してい る。前記トルクセンサ 3は、上記トーシヨンバー 140の捩れに基づく上記第一、第二の 両インナ一シャフト 138、 139の相対回転方向と相対回転量とから、ステアリングホイ ール 1からステアリングシャフト 2に加えられるトルクの方向と大きさとを検出し、検出値 を表す信号 (検出信号)を、前記制御器 6に送る。そして、この制御器 6は、この検出 信号に応じて、前記電動モータ 31に駆動の為の信号を送り、所定の方向に所定の 大きさで補助トルクを発生させる。
[0143] 又、上記第二のインナーシャフト 139の前端部で、上記ギヤハウジング 22aを構成 するカバー 136の前端面から突出した部分は、自在継手 7を介して、中間シャフト 8 ( 図 18)の後端部に連結している。又、この中間シャフト 8の前端部に、別の自在継手 7を介して、ステアリングギヤ 9の入力軸 10 (図 18)を連結している。前記ピニオン 11 は、この入力軸 10に結合している。又、前記ラック 12は、このピニオン 11に嚙合させ ている。尚、地面から車輪を介して中間シャフト 8に加わった振動が上記ステアリング ホイール 1に迄伝達されるのを防止する為、上記各自在継手 7に振動吸収装置を設 ける事あできる。
[0144] 又、前記ウォーム減速機 16aは、上記第二のインナーシャフト 39の一部に外嵌固 定自在なウォームホイール 28と、ウォーム軸 29と、弾力付与手段 137とを備える。又 、この弾力付与手段 137は、捩りコイルばね 141と、予圧パッド 142とを備える。
[0145] 更に、上記ウォームホイール 28とウォーム軸 29とは、前記ギヤハウジング 22aの内 側に設けて、このウォームホイール 28と、このウォーム軸 29の中間部に設けたウォー ム 27とを嚙合させている。又、上記電動モータ 31は、上記ギヤハウジング 22aに結 合固定したケース 23と、このケース 23の内周面に設けた、永久磁石製のステータ 39 (図 21)と、このケース 23の内側に設けた回転軸 32と、この回転軸 32の中間部に上 記ステータ 39と対向させる状態で設けたロータ 38 (図 21)とを備える。
[0146] 又、上記ケース 23を構成する底板部 40の中心部に設けた凹孔 41の内周面と、上 記回転軸 32の基端部外周面との間に、第一の玉軸受 34を設けて、上記ケース 23に 対しこの回転軸 32の基端部（図 19、 21の左端部）を、回転自在に支持している。又 、上記ケース 23の中間部内周縁に設けた隔壁部 42の内周縁と、上記回転軸 32の 中間部外周面との間に、第二の玉軸受 35を設けて、この隔壁部 42に対しこの回転 軸 32の中間部を回転自在に支持してレ、る。
[0147] 更に、前記ウォーム軸 29の基端部（図 19、 22の左端部）内周面に設けた雌スプラ イン部 50を、前記電動モータ 31の回転軸 32の先端部に設けた雄スプライン部 51と スプライン係合させて成るスプライン係合部 33により、上記両軸 29、 32の端部同士 を連結している。この構成により、上記ウォーム軸 29は、上記回転軸 32と共に回転す る。
[0148] 又、前記ギヤハウジング 22aの内側に軸受ホルダ 149を設けると共に、この軸受ホ ノレダ 149に、上記ウォーム軸 19を回転自在に支持している。この軸受ホルダ 149は、 大径筒部 150と小径筒部 151とを、円輪部 152により連結している。そして、この大径 筒部 150の内側に、第三の玉軸受 36を構成する外輪 57を内嵌固定している。又、こ の外輪 57の軸方向一端面（図 19、 22の右端面）を上記円輪部 152の片面（図 19、 2 2の左側面）に突き当てると共に、この外輪 57の軸方向他端面（図 2、 5の左端面）を 、上記大径筒部 150の内周面に係止した係止リング 154により抑え付けている。又、 上記第三の玉軸受 36を構成する内輪 52を、上記ウォーム軸 29の基端寄り部分外周 面で、軸方向に関して上記スプライン係合部 33と一致する部分に外嵌固定している 。更に、上記内輪 52の軸方向一端面（図 19、 22の右端面）を、上記ウォーム軸 29の 基端寄り部分外周面に設けた鍔部 53の側面に突き当てると共に、上記内輪 52の軸 方向他端面（図 19、 22の左端面）を、上記ウォーム軸 29の基端部内周面に係止した 係止リング 155により抑え付けている。尚、上記第三の玉軸受 36として、好ましくは、 4点接触型の玉軸受を使用する。
[0149] 更に、本実施例の場合には、上記軸受ホルダ 149を、上記ギヤハウジング 22aの内 側に、揺動変位を自在に支持している。この為に、この軸受ホルダ 149を構成する小 径筒部 151の一部で前記ウォームホイール 28側（図 19、 22の上側）の径方向反対 側 2個所位置に、 1対の第一の通孔 158を形成している。そして、図 23に示す様に、 上記軸受ホルダ 149の内側に揺動軸 159を、これら各第一の通孔 158を通じて、上 記ウォーム軸 29を避けつつ挿入すると共に、これら各第一の通孔 158に上記揺動軸 159の両端寄り部分を、隙間嵌めにより内嵌している。更に、この揺動軸 159の両端 部で、上記各第一の通孔 158から、上記軸受ホルダ 149の外側に突出させた部分を 、上記ギヤハウジング 22aを構成する本体部 135に設けた凹孔 160と第二の通孔 16 1とに、それぞれ隙間嵌めにより内嵌している。
[0150] 又、上記本体部 135のうちで上記第二の通孔 161を設けた部分の外周面に、上記 ギヤハウジング 22aのカバー 136を構成する壁部 162を重ね合わせて、上記第二の 通孔 161からの上記揺動軸 159の抜け止めを図っている。この構成により、上記軸 受ホルダ 149は、上記ギヤハウジング 22aに対し、上記揺動軸 159を中心とする揺動 変位を自在に支持される。尚、本実施例の場合と異なり、上記各第一の通孔 158と、 上記凹孔 160及び第二の通孔 161とのうちの一方に、上記揺動軸 159の両端寄り部 分を締り嵌めにより内嵌固定する事もできる。 [0151] 又、本実施例の場合には、上記ウォーム軸 29の中心軸 o (図 19、 20、 22)上から
1
前記ウォームホイール 28側にずれた位置である、このウォーム軸 29のウォーム 27と このウォームホイール 28とのピッチ円 P 、 P の交点 x (図 19、 20、 22)を含み、上記
1 2
ウォーム軸 29の中心軸 oと平行な直線 L上の 1点 Q (図 19、 22)を通る、このウォーム
1
ホイール 28の中心軸 o (図 19、 22)と平行な軸を、上記揺動軸 159の中心軸として
2
いる。
[0152] 一方、上記ウォーム軸 29の先端部（図 19、 22の右端部）は、上記ギヤハウジング 2 2aの内側に、第四の玉軸受 37により、回転自在に支持している。この為に、この第 四の玉軸受 37を構成する外輪 60を、上記ギヤハウジング 22aの内側に固定した第 ニ軸受ホルダ 164に固定している。この第二軸受ホルダ 164は、断面 L字形で全体 を円環状に形成しており、この第二軸受ホルダ 164の片側（図 19、 22の左側）に設 けた筒部 165の内側に、上記外輪 60を内嵌固定している。又、上記ウォーム軸 29の 先端寄り部分の外周面で、前記ウォーム 27から外れた部分に設けた大径部 166に、 弹性材製で略円筒状のブッシュ 167を緩く外嵌している。そして、このブッシュ 167の 内側を通じて、上記ウォーム軸 29の先端部を、このブッシュ 167の軸方向一端面（図 19、 22の右端面）から突出させている。又、このブッシュ 167の軸方向中間部に、上 記第四の玉軸受 37を構成する内輪 65を外嵌固定している。又、この内輪 65の軸方 向一端面（図 19、 22の左端面）を、上記ブッシュ 167の軸方向他端部（図 19、 22の 左端部）に設けた外向鍔部 169の内側面に突き当てる事により、上記内輪 65の軸方 向の位置決めを図っている。そして、上記ブッシュ 167の内周面と上記大径部 166の 外周面との間に微小隙間を設ける事により、このブッシュ 167に対する上記ウォーム 軸 29の所定の範囲での傾き（径方向の変位）を可能としている。
[0153] 又、上記第二軸受ホルダ 164の他端面（図 19、 22の右端面）と上記ギヤハウジン グ 22aに設けた凹孔 72の底面との間に、前記弾力付与手段 137を構成する予圧パ ッド 142を設けており、この予圧パッド 142の一部に、上記ウォーム軸 29の先端部に 設けた小径部 171をがたつきなく挿入している。この予圧パッド 142は、図 24に詳示 する様に、固体潤滑材を混入した合成樹脂を射出成形する等により、円筒の外周面 の径方向反対側 2個所の片側部分を除去した如き形状に造っている。又、上記予圧 パッド 142の外周面の径方向反対側 2個所位置に、平面部 172と腕部 173とを、そ れぞれウォームホイール 28側（図 24の上側）の半部と、このウォームホイール 28と反 対側（図 24の下側）の端部とに設けている。そして、上記予圧パッド 142の中心部に 軸方向に貫通する状態で形成した通孔 174に、上記ウォーム軸 29の小径部 171を 揷入している。この通孔 174の内周面は、この小径部 171を支持する滑り軸受として の機能を有する。又、この通孔 174の両端部内周面を、開口端に向かう程直径が大 きくなつたテーパ面としている。この様な予圧パッド 142は、上記ギヤハウジング 22a に設けた凹孔 72の内側に、所定の範囲での変位を可能に支持している。
[0154] 又、上記予圧パッド 142の周囲に、前記捩りコイルばね 141を設けている。そして、 この捩りコイルばね 141の両端部で、径方向反対側 2個所位置に設けた 1対の係止 部 175を、前記第二軸受ホルダ 164の他端面で径方向反対側 2個所位置に軸方向 に突出する状態で設けた 1対の係止突部 176の片側に係止している。又、これら各 係止突部 176の先端部を、上記凹孔 72の底面の 2個所位置に設けた図示しない孔 部に内嵌している。この構成により、前記ギヤハウジング 22aに対する上記各係止突 部 176の位置が規制される。そして、上記予圧パッド 142の外周面のうち、上記ゥォ ームホイール 28と反対側に設けた第一部分円筒面部 177に、上記捩りコイルばね 1 41の内周縁を弾性的に押し付ける事により、上記ウォーム軸 29の先端部に、上記予 圧パッド 142を介して、前記ウォームホイール 28に向力う方向の弾力を付与している
[0155] 即ち、上記予圧パッド 142に設けた通孔 174に上記ウォーム軸 29の先端部を挿入 する以前の状態で、この通孔 174の中心軸は、上記第二軸受ホルダ 164の中心軸 に対し、片側（図 19、 20、 22、 24の上側）に片寄っている。この為、上記予圧パッド 1 42に設けた通孔 174の内側に上記ウォーム軸 29の先端部を揷入すると、この予圧 パッド 142に設けた第一部分円筒面部 177により、上記捩りコイルばね 141の直径が 弹性的に押し広げられる。そして、この捩りコイルばね 141が巻き戻る（直径を縮める )方向に弾性復帰する傾向となり、この捩りコイルばね 141から上記ウォーム軸 29の 先端部に、上記ウォームホイール 28に向力 方向の弾力が付与される。この構成に より、このウォームホイール 28を外嵌固定した前記第二のインナーシャフト 139と上記 ウォーム軸 29との、中心軸同士の間の距離は弾性的に縮まる。この結果、上記ゥォ ーム軸 29のウォーム 27と上記ウォームホイール 28との歯面同士力 予圧を付与され た状態で当接する。
[0156] 又、本実施例の場合には、上記予圧パッド 142の外周面のうち、上記ウォームホイ ール 28側に設けた第二部分円筒面部 178の曲率半径を、上記第一部分円筒面部 1 77の曲率半径よりも小さくしている。又、上記予圧パッド 142の周囲に上記捩りコィノレ ばね 141を設けた状態で、この捩りコイルばね 141を構成する各 1卷きずつの線材要 素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素の表面との間（線間）に、軸方 向の隙間を設けている。
[0157] 一方、上記ウォーム軸 29と前記第三の玉軸受 36及び軸受ホルダ 149とを、前記ギ ャハウジング 22aの内側に組み付けるのには、先ず、このウォーム軸 29の基端部の 周囲に、上記第三の玉軸受 36及び軸受ホルダ 149を組み付ける。次いで、これらゥ オーム軸 29と第三の玉軸受 36と軸受ホルダ 149とを、上記ギヤハウジング 22aの内 側に配置する。そして、この軸受ホルダ 149に設けた各第一の通孔 158と、このギヤ ハウジング 22aを構成する本体部 135の一部で互いに対向する 2個所位置に設けた 凹孔 160及び第二の通孔 161とを整合させた状態で、これら各第一、第二の通孔 15 8、 161及び凹孔 160に、前記揺動軸 159を挿通支持する。又、上記本体部 135のう ちでこの第二の通孔 161を設けた部分に、上記ギヤハウジング 22aのカバー 136を 構成する壁部 162を重ね合わせた状態で、上記本体部 135とこのカバー 136とを、 図示しないボルト等により結合する。
[0158] 上述の様に、本実施例のウォーム減速機とこれを組み込んだ電動式パワーステアリ ング装置の場合には、捩りコイルばね 141と予圧パッド 142とから成る弾力付与手段 137により、ウォーム軸 29の先端部に、ウォームホイール 28に向力 方向の弾力を付 与している。この為、安価な構造で、これらウォームホイール 28とウォーム軸 29のゥォ ーム 27との嚙合部に予圧を付与する事ができ、この嚙合部での歯打ち音の発生を 抑える事ができる。し力、も、本実施例の場合には、上記ウォーム軸 29の揺動中心軸と なる、揺動軸 159を、このウォーム軸 29の中心軸。上から上記ウォームホイール 28
1
側にずれた位置に、このウォームホイール 28の中心軸 oと平行に設けている。この為
2 、上記ウォーム軸 29からこのウォームホイール 28に、電動モータ 31の駆動力を伝達 する際に、このウォームホイール 28からこのウォーム軸 29にこのウォーム軸 29の軸方 向に反力が加わるのにも拘らず、この軸方向の反力に基づいてこのウォーム軸 29に 発生するモーメントを小さく若しくは 0にできる。従って、上記ウォームホイール 28から 上記ウォーム軸 29に加わる径方向の反力力 S、上記モーメントの影響により変動する のを抑える事ができる。従って、ステアリングホイール 1を回転させるのに要する力や このステアリングホイール 1の戻り性能の、両回転方向での差を抑える事ができる。
[0159] 特に、本実施例の場合には、上記ウォーム軸 29の中心軸 o上から上記ウォームホ
1
ィール 28側にずれた位置である、このウォーム軸 29のウォーム 27とこのウォームホイ ール 28とのピッチ円 P 、 P の交点 Xを含み、このウォーム軸 29の中心軸 oと平行な
1 2 1 直線 L上の 1点 Qを通る、このウォームホイール 28の中心軸 oと平行な軸を、上記揺
2
動軸 159の中心軸としている。この為、上記ウォームホイール 28から上記ウォーム軸 29に、このウォーム軸 29の軸方向に反力が加わるのにも拘らず、この軸方向の反力 に基づきこのウォーム軸 29にモーメントが発生する事をなくす（0にする）事ができる。 従って、上記ステアリングホイール 1を回転させるのに要する力やこのステアリングホ ィール 1の戻り性能の、両回転方向での差をなくす事ができる。
[0160] 又、本実施例の場合には、第三の玉軸受 36を支持した軸受ホルダ 149をギヤハウ ジング 22aに対し、揺動変位可能に支持している。この為、この第三の玉軸受 36とし て、外輪の一部に揺動軸を固設したものでない、従来から一般的に使用しているもの を使用しつつ、この第三の玉軸受 36を上記ギヤハウジング 22aに対し揺動変位を可 能に支持でき、コストの上昇を抑える事ができる。
[0161] 更に、本実施例の場合には、上記ウォーム軸 29の軸方向に関して、このウォーム軸 29の両端部を支持する第三、第四の玉軸受 36、 37のうち、電動モータ 31側の第三 の玉軸受 36と、上記ウォーム軸 29のウォーム 27とウォームホイール 28との嚙合部と の間に上記揺動軸 159を設けている。この為、このウォーム軸 29の電動モータ 31側 の基端部の揺動変位量を少なくしつつ、上記嚙合部に大きな予圧を付与する事がで き、この嚙合部での耳障りな歯打ち音の発生を、より効果的に抑える事ができる。尚、 本実施例の場合と異なり、揺動軸を、上記嚙合部に関して電動モータ 31と反対側に 設けた場合には、上記ウォーム軸 29の基端部の揺動変位が大きくなる。
[0162] 又、上記嚙合部に関して、上記揺動軸 159と反対側に前記弾力付与手段 137を設 けている。この為、この弾力付与手段 137を構成する捩りコイルばね 141の弾性変形 量を大きくでき、上記ウォーム軸 29に付与する弾力の大きさを調節し易くできる。
[0163] 又、本実施例の場合には、上記予圧パッド 142が合成樹脂製である為、上記ゥォ ーム軸 29の先端部を、この予圧パッド 142に設けた通孔 174の内側に揷入し易くで きる。又、上記捩りコイルばね 141を構成する各 1卷きの線材要素の表面と、これら各 線材要素と隣り合う別の線材要素の表面とが軸方向に接触している場合には、この 接触部で摩擦が生じる事力 上記捩りコイルばね 141により上記ウォーム軸 29に付 与する弾力が不適切に変化する原因となる。これに対して、本実施例の場合には、 上記各 1巻きの線材要素の表面と、これら各線材要素と隣り合う別の線材要素との表 面同士の間に軸方向の隙間を設けている為、上記ウォーム軸 29に所定の弾力を、よ り安定して付与できる。
実施例 6
[0164] 図 25— 26は、本発明の実施例 6を示している。本実施例の場合には、ギヤハウジ ング 22aに対し軸受ホルダ 149を揺動変位を自在に支持する為の揺動軸 159の両 端寄り部分外周面と、この軸受ホルダ 149に設けた各第一の通孔 158の内周面との 間に弾性リング 179を、それぞれ設けている。これら各弾性リング 179は、それぞれが 金属製である内径側円筒部 180と外径側円筒部 181とを、弹性材であるゴム製の連 結部 182により、互いに同心に連結している。即ち、これら各連結部 182を、上記両 円筒部 180、 181に加硫接着して、これら両円筒部 180、 181同士を連結している。 又、これら各連結部 182は、これら両円筒部 180、 181の間部分の径方向反対側 2 個所位置に互いに離隔した状態で設けている。具体的には、この間部分のうちのゥ オームホイール 28 (図 19、 20、 22参照）側と反対側との端部の 2個所位置（図 25、 2 6の上下方向両端部の 2個所位置）に上記各連結部 182、 182を設けており、これら 各連結部 182を設けた部分と位相が 90度異なる、ウォーム軸 29の軸方向に関して 両端部（図 19の表裏方向両端部、図 20の左右方向両端部）を、空間部 183としてい る。この構成により、上記揺動軸 159の径方向に関する上記各弾性リング 179の剛性 力 円周方向で異なる。又、上記ウォーム軸 29の軸方向に関する、これら各弾性リン グ 179の剛性が低くなる。
[0165] この様な本実施例のウォーム減速機によれば、ウォーム軸 29の回転トルクを徒に増 大させる事なぐこのウォーム軸 29のウォーム 27とウォームホイール 28との嚙合部で の歯打ち音の発生を抑える事ができる。即ち、このウォーム軸 29をギヤハウジング 22 aに対し軸方向に対する変位を不能として支持している場合には、上記ウォームホイ ール 28に回転振動が入力された場合に、上記ウォーム軸 29が回転運動し易くなる。 又、このウォーム軸 29には慣性モーメントが大きい電動モータ 31の回転軸 32 (図 19 、 21、 22参照）を連結している為、上記ウォームホイール 28の回転振動に基づき、こ のウォーム軸 29のウォーム 27と上記ウォームホイール 28との歯面同士の間で伝達さ れる力が大きくなる。従って、この力が加わった場合でもこれら両歯面同士が離れな い様にする為には、上記ウォーム軸 29に弾力付与手段 137 (図 19等参照）により付 与する弾力を大きくする必要があるが、この弾力が過大になった場合には、このゥォ ーム軸 29の回転トルクを徒に増大させる事となる。これに対して、本実施例の場合に は、軸受ホルダ 149と揺動軸 159との間に、一部が弹性材製である弾性リング 179を 設けている。この為、上記ウォームホイール 28に回転振動が入力された場合に、上 記ウォーム軸 29を軸方向に変位し易くでき、このウォーム軸 29を回転運動しに《で きる。この為、上記各歯面同士の間で伝達される力を小さくできる。この結果、このゥ オーム軸 29の回転トルクを徒に増大させる事なぐこれら各歯面同士が離れる事を防 止でき、上記嚙合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。更に、これら両歯面同 士の衝合に基づく振動を、上記ギヤハウジング 22aに迄伝達しにくくでき、この振動 に基づく異音の発生を抑える事ができる。
[0166] 又、本実施例の場合には、上記各弾性リング 179の剛性を円周方向で異ならせる と共に、ウォーム軸 29の軸方向に関する各弾性リング 179の剛性を低くしている。こ の為、これら各弾性リング 179全体の必要とする剛性を確保しつつ、ギヤハウジング 2 2aに対し上記ウォーム軸 29を軸方向に変位し易くできる。従って、このウォーム軸 29 の回転トルクが増大するのを、より効果的に抑える事ができる。その他の構成及び作 用に就いては、上述の図 18— 24に示した実施例 5の場合と同様である為、同等部 分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
実施例 7
[0167] 図 27は、本発明の実施例 7を示している。本実施例の場合には、上述の図 25 2 6に示した実施例 6で使用した弾性リング 179を、ギヤハウジング 22aに設けた凹孔 1 60及び第二の通孔 161の内周面と、揺動軸 159の両端部外周面との間に設けてい る。その他の構造及び作用に就いては、上述した実施例 6と同様である。尚、上述の 図 25— 27に示した実施例 6、 7の構造で、弾性リング 179の連結部 182を構成する 弾性材として、ゴム以外のエラストマ一、合成樹脂等を使用する事もできる。又、弾性 リング 179の全体を、合成樹脂等の弾性材製とする事もできる。
実施例 8
[0168] 図 28— 29は、本発明の実施例 8を示している。本実施例の場合には、前述の図 1 8— 24に示した実施例 5の構造で、弾力付与手段であるコイルばね 186を、電動モ ータ 31の回転軸 32と、ウォーム軸 29との間に設けている。即ち、本実施例の場合に は、この回転軸 32の一端面（図 28の右端面）に凹部 184を設けると共に、この凹部 1 84の底面と、上記ウォーム軸 29の基端面（図 28の左端面）に設けたスプライン孔 18 5の底面との間に、上記コイルばね 186を設けている。そして、このコイルばね 186に より、上記ウォーム軸 29に上記回転軸 32から離れる方向の弾力を付与している。又 、本実施例の場合も、上述した実施例 5 7の場合と同様に、上記ウォーム軸 29の揺 動中心となる揺動軸 159を、このウォーム軸 29の中心軸 ol上からウォームホイール 2 8側（図 28の上側）にずれた位置に設けている。この構成により、このウォーム軸 29は 、上記揺動軸 159を中心として、このウォームホイール 28側に弾性的に揺動変位す る。
[0169] 又、本実施例の場合には、上記ウォーム軸 29の先端部外周面を、段付でない単な る円筒面とすると共に、この先端部を、ギヤハウジング 22aに設けた凹孔 72の内側に 配置している。そして、この凹孔 72の内周面と上記ウォーム軸 29の先端部外周面と の間に、第二の弾性リングに相当する、弾性リング 187と、第四の玉軸受 37とを設け ている。このうちの第四の玉軸受 37は、内輪 65を上記ウォーム軸 29の先端部に外 嵌固定する事により、この先端部の周囲に設けている。 [0170] 又、上記弾性リング 187は、図 29に詳示する様に、それぞれが金属製である内径 側円筒部 188と外径側円筒部 189とを、ゴムの如きエラストマ一等の弾性材製の連 結部 190により、互いに同心に結合している。又、これら各連結部 190は、上記両円 筒部 188、 189の間部分の径方向反対側 2個所位置に互いに離隔した状態で設け ている。具体的には、この間部分のうちの上記ウォーム軸 29の揺動変位方向（図 29 の上下方向）に関して位相が 90度異なる方向（図 29の左右方向）の両端部 2個所位 置にのみ、上記各連結部 190を設けている。この構成により、上記弾性リング 187の 剛性が、上記ウォーム軸 29の揺動変位方向に関するもので低くなり、この揺動変位 方向と 90度異なる方向に関するもので高くなる。
[0171] 又、本実施例の場合には、上記各内径側、外径側円筒部 188、 189の間部分で、 上記ウォーム軸 29の揺動変位方向の両端部に位置する、上記外径側円筒部 189の 内周面の 2個所位置に、ゴムの如きエラストマ一等の弾性材製の断面部分円弧形の ストッパ部 191を設けている。又、これら各ストッパ部 191の内周面と、上記内径側円 筒部 188の外周面との間に、微小隙間を設けている。これら各ストッパ部 191は、上 記ウォーム軸 29が過度に揺動変位する傾向となった場合に、上記内径側円筒部 18 8の外周面と当接する事により、このウォーム軸 29の過度の揺動変位を防止する。こ の様な弾性リング 187は、前記第四の玉軸受 37を構成する外輪 60に、上記内径側 円筒部 188を外嵌固定すると共に、前記ギヤハウジング 22aに設けた凹孔 72に上記 外径側円筒部 189を内嵌固定する事で、上記ウォーム軸 29とギヤハウジング 22aと の間に設けている。
[0172] 上述の様に構成する本実施例の場合には、電動モータ 31の回転軸 32の一端面と 、ウォーム軸 29の基端面との間にコイルばね 186を設けている為、このウォーム軸 29 の基端部に係止した係止リング 155を介して、第三の玉軸受 36に、上記コイルばね 186の弾力に基づく予圧を付与できる。この為、異音の発生を抑えつつ、上記第三 の玉軸受 36として、軸方向隙間が比較的大きい、深溝型の玉軸受を使用でき、コス トの低減を図れる。
[0173] 又、本実施例の場合には、上記ウォーム軸 29の先端部を支持する第四の玉軸受 3 7とギヤハウジング 22aとの間に弾性リング 187を設ける事により、このギヤハウジング 22aに対する上記ウォーム軸 29の揺動変位を可能としている。この為、このウォーム 軸 29のウォーム 27とウォームホイール 28との嚙合部での歯打ち音の発生抑制効果 を損なう事なぐこのウォーム軸 29の先端部と上記第四の玉軸受 37とが衝合する事 による異音の発生を防止できる。
[0174] 又、本実施例の場合には、上記第四の玉軸受 37とギヤハウジング 22aとの間に設 けた弾性リング 187の剛性を、上記ウォーム軸 29の揺動変位方向に関するもので低 くすると共に、この揺動変位方向と 90度位相が異なる方向に関するもので高くしてい る。この為、上記ウォーム軸 29が意図しない方向に変位する事を防止しつつ、上記ゥ オームホイール 28側へのこのウォーム軸 29の揺動変位をより行ない易くして、上記 嚙合部での歯打ち音の発生を、より効果的に抑える事ができる。
[0175] 又、本実施例の場合には、上記弾性リング 187に、上記ウォーム軸 29の揺動変位 を規制する為のストツバ部 191を設けている為、このウォーム軸 29が過度に揺動変 位するのを防止できる。その他の構成及び作用に就いては、前述の図 18— 24に示 した実施例 5の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明 は省略する。
実施例 9
[0176] 図 30は、本発明の実施例 9を示している。本実施例の場合には、上述の図 28 2 9に示した実施例 8の構造で、弾力付与手段であるコイルばね 186を、軸受ホルダ 1 49とギヤハウジング 22aとの間に設けている。即ち、本実施例の場合には、このギヤ ハウジング 22aの内面と、上記軸受ホルダ 149を構成する大径筒部 150の外周面に 設けた凹孔 192の底部との間に、上記コイルばね 186を設けている。そして、このコィ ノレばね 186により、上記ウォーム軸 29の基端部に径方向の弾力を付与している。又 、このコイルばね 186は、このウォーム軸 29の軸方向に関して、このウォーム軸 29の 揺動中心となる揺動軸 159よりも、このウォーム軸 29の基端側にずれた位置に設け ている。この構成により、このウォーム軸 29は、上記揺動軸 159を中心として、上記ゥ オームホイール 28側に弹性的に揺動変位する。
[0177] この様な本実施例の場合には、上記ウォーム軸 29と電動モータ 31の回転軸 32とを 連結して成る部分の全長を大きくする事なぐ上記嚙合部に予圧を付与できる。その 他の構成及び作用に就いては、上述の図 28— 29に示した実施例 8の場合と同様で ある為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
実施例 10
[0178] 図 31は、本発明の実施例 10を示している。本実施例の場合には、前述の図 28 29に示した実施例 8の構造で、ウォーム軸 29の両端部を支持する為の第三、第四の 両玉軸受 36、 37を、軸受ホルダ 149aにより支持している。この為に、本実施例の場 合には、上記軸受ホルダ 149aを構成する小径筒部 151aの全長を大きくすると共に 、この小径筒部 151aの軸方向中間部で円周方向一部に通孔 193を形成している。 そして、上記軸受ホルダ 149aの内側に上記ウォーム軸 29を設けると共に、このゥォ ーム軸 29の基端部外周面及び上記軸受ホルダ 149aを構成する大径筒部 150の内 周面の間と、このウォーム軸 29の先端部外周面及び上記小径筒部 151aの先端部 内周面の間とに、それぞれ第三、第四の各玉軸受 36、 37を設けている。又、上記小 径筒部 151aの先端部外周面と、ギヤハウジング 22aに設けた凹孔 72の内周面との 間に、ゴムの如きエラストマ一等の弾性材製の弾性リング 194 (弾性材に相当する）を 設けている。更に、上記ウォーム軸 29のウォーム 27の一部で、上記小径筒部 151 a に設けた通孔 193からこの小径筒部 151a外に露出した部分を、ウォームホイール 28 と嚙合させている。
[0179] この様な本実施例の場合には、前述の図 28 29に示した実施例 8の場合と同様 に、上記ウォーム軸 29のウォーム 27とウォームホイール 28との嚙合部での歯打ち音 の発生抑制効果を損なう事なぐこのウォーム軸 29の先端部と第四の玉軸受 37とが 衝合する事による異音の発生を防止でき、更に、このウォーム軸 29の過度の揺動変 位を防止できる。その他の構成及び作用に就いては、前述の図 28 29に示した実 施例 8の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略 する。
実施例 11
[0180] 図 32は、本発明の実施例 1 1を示している。本実施例の場合には、上述の図 31に 示した実施例 10の構造で、ギヤハウジング 22aの一部で、ウォーム軸 29の先端面と 対向する部分に、このギヤハウジング 22aの内外両面を貫通する貫通孔 195を形成 している。又、この貫通孔 195に、ゴムの如きエラストマ一、合成樹脂等の弾性材によ り造った、有底円筒状のキャップ 196を内嵌固定している。そして、このキャップ 196 を構成する筒部 197の先端部内周面に設けた突部 198に、軸受ホルダ 149aを構成 する小径筒部 151aの先端部を内嵌支持している。本実施例の場合、上記キャップ 1 96が弾性材に相当する。その他の構成及び作用に就いては、上述の図 31に示した 実施例 10の場合と同様である為、重複する説明は省略する。
実施例 12
[0181] 図 33— 34は、本発明の実施例 12を示している。本実施例の場合には、前述の図 31に示した実施例 10の構造で、軸受ホルダ 149aの小径筒部 151aの先端開口を 塞ぐ板部 199を設けると共に、この板部 199の先端面中心部に軸方向に突出する軸 部 200を設けている。そして、この軸部 200の外周面と、ギヤハウジング 22aに設けた 凹孔 72の内周面との間に、第二の弾性リングに相当する、弾性リング 201を設けて いる。この弾性リング 201は、図 34に詳示する様に、それぞれが金属製である外径 側円筒部 202と内径側円筒部 203とを、ゴムの如きエラストマ一等の弾性材製の連 結部 204により互いに同心に連結している。又、この外径側円筒部 202の軸方向片 半部（図 33の左半部）を、上記内径側円筒部 203の軸方向一端面（図 33の左端面） よりも軸方向に突出させて、上記外径側円筒部 202の全長をこの内径側円筒部 203 の全長よりも大きくしている。又、上記連結部 204の軸方向一端面（図 33の左端面） の外周縁部に軸方向に突出した突部 205を設けると共に、この突部 205を、上記外 径側円筒部 202の軸方向片半部内周面に結合している。
[0182] 更に、上記連結部 204の一部で、ウォーム軸 29の揺動変位方向（図 16、 17の上下 方向）両端部に位置する、径方向反対側 2個所位置に、軸方向に貫通する通孔 206 を設けている。この構成により、上記弾性リング 201の剛性は、上記ウォーム軸 29の 揺動変位方向に関するもので低くなると共に、この揺動変位方向と 90度位相が異な る方向に関するもので高くなる。この様な弾性リング 201は、上記ギヤハウジング 22a に設けた凹孔 72に上記外径側円筒部 202を内嵌固定すると共に、上記軸受ホルダ 149aの先端面に設けた軸部 200に上記内径側円筒部 203を外嵌固定する事で、 上記ギヤハウジング 22aとこの軸部 200との間に設けている。又、上記連結部 204に 設けた突部 205の内周面に、上記軸受ホルダ 149aを構成する小径筒部 151aの先 端部外周面を、微小隙間を介して対向させている。本実施例の場合、この突部 205 力 ウォーム軸 29の揺動変位を規制する為のストッパ部に相当する。
[0183] この様な本実施例の場合には、弾性リング 201の剛性が低い部分と、ウォーム軸 29 の過度の揺動変位を防止するストッパ部としての機能を果たす突部 205とを、上記弾 性リング 201の軸方向にずらせている。その他の構成及び作用に就いては、前述の 図 31に示した実施例 10の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重 複する説明は省略する。
実施例 13
[0184] 図 35は、本発明の実施例 13を示している。本実施例の場合には、前述の図 30に 示した実施例 9の構造と、前述の図 31に示した実施例 10の構造とを組み合わせた 如き構造を有する。即ち、本実施例の場合には、図 31に示した実施例 10の構造で、 第三の玉軸受 36と第四の玉軸受 37 (図 31参照）とを支持する、軸受ホルダ 149aを 構成する大径筒部 150の外周面と、ギヤハウジング 22aの内面との間に、コイルばね 186を、この軸受ホルダ 149aの径方向に設けている。その他の構成及び作用に就 いては、前述の図 30に示した実施例 9及び図 31に示した実施例 10の場合と同様で ある為、同等部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。
実施例 14
[0185] 次に、図 36— 37は、本発明の実施例 14を示している。本実施例の場合には、前 述の図 31に示した実施例 10の構造で、電動モータ 31の回転軸 32aの一端部（図 3 6の右端部）と、ウォーム軸 29aの基端部（図 36の左端部）とを、弾性材製の結合リン グ 207を介して、互いの相対回転を阻止した状態で連結している。この結合リング 20 7は、図 37に詳示する様に、ゴムの如きエラストマ一等の弾性材により、円筒状に造 つており、円周方向等間隔複数個所 (図示の例の場合は 8個所）に、軸方向に貫通 する断面略三角形の通孔 208を形成している。
[0186] 又、上記ウォーム軸 29aの基端面（図 36の左端面）の外径寄り部分と、上記回転軸 32aの一端面（図 36の右端面）の外径寄り部分との円周方向複数個所（図示の例の 場合には 4個所)で、上記結合リング 207に設けた一つ置きの通孔 208に整合する 位置に、それぞれ軸方向に突出する突部 209a、 209bを設けている。これら各突部 2 09a、 209bは、上記結合リング 207に設けた各通孔 208に、それぞれがたつきなく 内嵌自在としている。そして、上記ウォーム軸 29aに設けた各突部 209aと、上記回転 軸 32aに設けた各突部 209bとを、上記結合リング 207の軸方向両側から上記各通 孔 208に、円周方向に関して交互にがたつきなく内嵌する事により、上記ウォーム軸 29aと回転軸 49aとを、上記結合リング 207を介して連結している。又、本実施例の場 合には、上記ウォーム軸 29aの基端面中心部に設けた凹孔 210の底面と、上記回転 軸 32aの一端面中心部との間にコイルばね 186を設けて、上記ウォーム軸 29aに、こ の回転軸 32aから離れる方向の弾力を付与している。
[0187] この様な本実施例の場合には、上記ウォーム軸 29aと回転軸 32aとを、結合リング 2 07を介して連結している。この為、これら回転軸 32aとウォーム軸 29aとの間で、回転 振動を伝達しに《できる。その他の構成及び作用に就いては、前述の図 31に示し た実施例 10の場合と同様である為、同等部分には同一符号を付して重複する説明 は省略する。
[0188] 尚、図示は省略するが、本実施例の場合と異なり、上記結合リング 207に設けた各 通孔 208の形成位置に、これら各通孔 208の代わりに、それぞれ複数ずつの第一、 第二の凹部を、円周方向に交互に設ける事もできる。この場合には、これら各第一、 第二の凹部の底部を、上記結合リング 207の軸方向に関して反対側とする。そして、 ウォーム軸 29aの基端面に設けた各突部 209aと、上記回転軸 32aの一端面に設け た各突部 209bとを、上記各第一、第二の凹部にそれぞれ内嵌する事により、上記ゥ オーム軸 29aと回転軸 32aとを上記結合リング 207を介して連結する。
[0189] 又、上述した実施例 5 14に於いて、ウォーム軸 29、 29aの両端寄り部分を回転自 在に支持する第三、第四の玉軸 36、 37のうちの少なくとも一方の玉軸受 36 (又は 37 )を支持する軸受ホルダ 149、 149aと、ギヤハウジング 22aとの間にグリースを充填 する事もできる。この様な構成を採用した場合には、上記ウォーム軸 29、 29aとウォー ムホイール 28との間で駆動力を伝達する際に、このウォームホイール 28からこのゥォ ーム軸 29、 29aに加わる反力に基づいて、このウォーム軸 29、 29aがこのウォームホ ィール 28から離れる傾向となった場合に、上記軸受ホルダ 149、 149aを揺動変位し に《できる。しかも、上記駆動力が大きくなり、上記反力が大きくなると、上記ウォー ム軸 29、 29aが上記ウォームホイール 28から離れる速度が大きくなる傾向となるが、 この場合には、グリースの粘性抵抗も大きくなる。この為、上記軸受ホルダ 149、 149 aの揺動変位を抑える事ができ、上記ウォーム軸 29、 29aのウォーム 20とウォームホ ィール 28との歯面同士が離れる事を防止し易くできる。
[0190] 又、上述した実施例 5 14に於いて、ウォーム軸 29、 29aの両端寄り部分を回転自 在に支持する第三、第四の玉軸受 36、 37のうちの少なくとも一方の玉軸受 36 (又は 37)を支持する軸受ホルダ 149、 149aを、マグネシウム合金製とする事もできる。こ の様な構成を採用した場合には、上記ウォーム軸 29、 29aのウォーム 20とウォームホ ィール 28との歯面同士の衝合によりこのウォーム軸 29、 29aに発生する振動を、上 記軸受ホルダ 149、 149aで吸収し易くできる為、ギヤハウジング 22aに迄この振動を 伝達しに《できる。
[0191] 又、上記の場合には、ピニオン軸 10 (図 5、 46参照）の端部に固定したピニオン 11 とラック 10 (図 46参照）とを直接嚙合させているが、本発明はこの様な構造に限定す るものではない。例えば、ピニオン軸の下端部に設けたピンを、このピニオン軸と別体 に設けたピニオンギヤの長孔内に、この長孔の長さ方向の変位を自在として係合さ せると共に、このピニオンギヤとラックとを嚙合させて、車速に応じてステアリングシャ フトの回転角度に対するラックの変位量の比を変化させる、所謂車速応動可変ギヤ レシオ機構 (VGS)を組み込んだ構造と、上述した実施例 5— 14の構造とを組み合 わせる事ちできる。
[0192] 又、本発明は、電動モータ 31を、ステアリングシャフト 2の周囲に設ける構造に限定 するものでもなレ、。例えば、図 38に示す様に、ラック 12と嚙合させるピニオン 11 (図 5 、 46参照）の周辺部に、電動モータ 31を設ける事もできる。そして、この様な図 38に 示す構造の場合には、上記ピニオン 11又はこのピニオン 11に支持した部材の一部 に、ウォーム減速機 16aを構成するウォームホイールを固定する。この様な図 38に示 した構造の場合には、トルクセンサ 3 (図 46参照）を、ステアリングシャフト 2の周囲で はなぐ上記ピニオン 11の周辺部に設ける事もできる。この様な図 38に示した構造で も、本発明を実施する事ができる。 [0193] 更に、図 39に示す様に、ラック 12の一部で、ピニオン 11との係合部から外れた位 置に嚙合させたサブピニオン 211の周辺部に、電動モータ 31を設ける事もできる。こ の図 39に示す構造の場合には、このサブピニオン 21 1に固定したウォームホイール と、ウォーム軸 29 (29a)とを嚙合させる。この様な図 39に示した構造の場合にも、ト ルクセンサ 3 (図 46参照）を、上記ピニオン 11の周辺部に設ける事ができる。尚、図 3 9に示した構造の場合には、中間シャフト 8の中間部に、地面から車輪を介して上記 ピニオン 11に伝達された振動を、ステアリングホイール 1に迄伝達されるのを防止す る為の緩衝装置 212を設けている。例えば、この緩衝装置 212は、インナーシャフトと アウターシャフトとをテレスコープ状に組み合わせると共に、これら両シャフトの端部 周面同士の間に弾性材を結合する事により構成する。この様な図 39に示した構造で も、本発明を実施する事ができる。
実施例 15
[0194] 次に、図 40— 45は、本発明の実施例 15を示している。本実施例の電動式パワー ステアリング装置は、後端部にステアリングホイール 1 (図 1、 46等参照）を固定した、 アシスト軸である、ステアリングシャフト 2 (図 1、 46等参照）と、このステアリングシャフト 2を揷通自在なステアリングコラム 15 (図 1、 46等参照）と、このステアリングシャフト 2 に補助トノレクを付与する為のウォーム減速機 16bと、このステアリングシャフト 2の前端 側に設けたピニオン 11 (図 46参照）と、このピニオン 11又はこのピニオン 11に支持し た部材と嚙合させたラック 12 (図 46参照）と、トルクセンサ 3 (図 46参照）と、電動モー タ 31と、制御器 6 (図 46参照）とを備える。
[0195] 上記ウォーム減速機 16bは、上記ステアリングシャフト 2を構成するインナーシャフト 18 (図 1等参照）の一部に外嵌固定自在なウォームホイール 28と、ウォーム軸 29と、 捩りコィノレばね 30aと、予圧パッド 213aとを備える。
[0196] 又、上記トルクセンサ 3は、上記ステアリングシャフト 2の中間部の周囲に設けて、上 記ステアリングホイール 1からこのステアリングシャフト 2に加えられるトノレクの方向と大 きさとを検出し、検出値を表す信号 (検出信号）を、上記制御器 6に送る。そして、この 制御器 6は、この検出信号に応じて、上記電動モータ 31に駆動の為の信号を送り、 所定の方向に所定の大きさで補助トノレクを発生させる。 [0197] 又、上記ウォームホイール 28とウォーム軸 29とは、ギヤハウジング 22の内側に設け て、このウォームホイール 28と、このウォーム軸 29の中間部に設けたウォーム 27とを 嚙合させている。又、このウォーム軸 29の基端部（図 40の左端部）内周面に設けた 雌スプライン部 50と、上記電動モータ 31を構成する回転軸 32の先端部に設けた雄 スプライン部 51とをスプライン係合させて成るスプライン係合部 33により、上記両軸 2 9、 32の端部同士を連結している。この構成により、上記ウォーム軸 29は、上記回転 軸 32と共に回転する。
[0198] 又、上記ギヤハウジング 22の内側に上記ウォーム軸 29の基端部を、第一の軸受で ある、第三の玉軸受 36により回転自在に支持している。又、この第三の玉軸受 36を 構成する内輪 52を、上記ウォーム軸 29の基端寄り部分外周面で、軸方向に関して 上記スプライン係合部 33と一致する部分に外嵌している。そして、このスプライン係 合部 33の軸方向中央位置と上記第三の玉軸受 36との軸方向中央位置とを、ほぼ一 致させている。又、上記内輪 52の内周面と上記ウォーム軸 29の外周面との間に微小 隙間を設ける事により、上記第三の玉軸受 36に対する上記ウォーム軸 29の所定の 範囲での傾きを可能としている。又、上記内輪 52の軸方向両端面と、上記ウォーム 軸 29の基端寄り部分外周面に設けた鍔部 53の側面及びこのウォーム軸 29の基端 部に設けた雄ねじ部 54に螺合固定したナット 55の外周面に設けた鍔部 214の側面 との間に、それぞれ弾性リング 215を設けている。そして、上記各鍔部 53、 214の側 面同士の間で上記内輪 52を、弾性的に挟持している。この構成により、上記第三の 玉軸受 36に対して上記ウォーム軸 29が、軸方向に関する所定の範囲での弾性的変 位を可能に支持される。尚、好ましくは、上記第三の玉軸受 36として、 4点接触型の 玉軸受を使用する。
[0199] 一方、上記ギヤハウジング 22の内側に上記ウォーム軸 29の先端部（図 40、 41の 右端部）を、第二の軸受である、第四の玉軸受 37により回転自在に支持している。こ の為に、本実施例の場合には、上記ギヤハウジング 22に設けた凹孔 72に、緩衝部 材である、軸受ホルダ 216を内嵌固定している。この軸受ホルダ 216は、図 41一 45 に詳示する様に、それぞれが合成樹脂製である 1対の軸受ホルダ素子 217を一体に 組み合わせて成るもので、大径円筒部 218と小径円筒部 219とを、互いに同心に連 結して成る。このうちの大径円筒部 218の内周面の直径方向反対側 2個所位置には 、互いに平行な 1対の平面部 234 (図 43)を設けている。又、この大径円筒部 218の 、上記小径円筒部 219と反対側の端部（図 40、 41の左端部、図 44の奥端部）の内 周面で、上記各平面部 234、 234、と 90度位相が異なる位置に、 1対の内向鍔部 22 0a、 220bを、それぞれ内径側に突出する状態で形成している。そして、これら内向 鍔部 220a、 220bの内側面と上記小径円筒部 219の内側面（図 40、 41の左側面）と の間隔を、上記第四の玉軸受 37を構成する外輪 60の軸方向寸法とほぼ同じにして いる。又、上記大径円筒部 218の内周面で各平面部 234から外れた部分の内径を、 この外輪 60の外径よりも少し大きくしている。一方、上記各平面部 234同士の間隔 d は、この外輪 60の外径とほぼ同じにしている。この構成により、上記大径円筒部 2
234
18にこの外輪 60を内嵌支持した状態で、この外輪 60の軸方向の変位が阻止される 一方、この外輪 60の径方向で、上記各平面部 234に沿った方向のみの（外輪 60の 外周面が大径円筒部 218の内周面に突き当たる迄の）所定の範囲での変位が可能 となる。即ち上記外輪 60の図 43、 44の左右方向の変位は阻止される、更に、上記 大径円筒部 218の外周面の軸方向中間部には係止溝 221を、全周に亙り形成して いる。この様な軸受ホルダ 216は、この軸受ホルダ 216を中心軸を含む仮想平面に より 2分割する事により得られる如き形状を有する、上記 1対の軸受ホルダ素子 217 の円周方向両端面同士を突き合わせて成る。
更に、上記小径円筒部 219を構成する為の、上記各軸受ホルダ素子 217に設けた 半円筒部 223の円周方向中央部に、上記各平面部 234と平行な平板部 233をそれ ぞれ設けている。そして、これら各平板部 233の中間部に、径方向に貫通する切り欠 き 222a、 222b (図 42、 44、 45)を、それぞれの一端が上記各平板部 233の端面に 開口する状態で形成している。上記各切り欠き 222a、 222bは、後述する捩りコイル ばね 30aの両端部を係止する為のもので、図 45 (a) (b)に詳示する様に、互いに異 なる形状を有する。即ち、これら各切り欠き 222a、 222bは、上記各平板部 233の先 端面から奥端迄の長さが互いに異なっている。又、これら各切り欠き 222a、 222bの 奥端に、これら各切り欠き 222a、 222b同士で同方向に折れ曲がった折れ曲がり部 2 35を設けてレ、る。上記各軸受ホルダ素子 217を組み合わせて上記軸受ホルダ 216 を構成した状態で、上記各切り欠き 222a、 222bは、この軸受ホルダ 216のほぼ径方 向反対側 2個所位置に存在する。
[0201] そして、図 43に示す様に、上記第四の玉軸受 37を組み立てた状態で、この第四の 玉軸受 37を構成する外輪 60の軸方向両側面と外周面との総ての部分を、上記軸受 ホルダ 216の大径円筒部 218と内向鍔部 220a、 220bと小径円筒部 219 (図 41)と により覆う様に、上記 1対の軸受ホルダ素子 217の円周方向両端面同士を突き合わ せて、上記軸受ホルダ 216としている。そして、この状態で、上記係止溝 221に、ゴム の如きエラストマ一等から成る弾性リング 224を係止している。又、上記第四の玉軸 受 37を構成する内輪 65の内径側に、ウォーム軸 29の軸方向の滑りを許容する為の ブッシュ 225を内嵌してレ、る。
[0202] 又、上記軸受ホルダ 216を構成する小径円筒部 219の内側に予圧パッド 213aを 配置している。この予圧パッド 213aは、図 43に詳示する様に、固体潤滑剤を混入し た合成樹脂を射出成形する等により略円筒状に造っており、この予圧パッド 213aの 両端部外周面に係止突部 230を、それぞれ全周に亙り外径側に突出する状態で形 成している。又、この予圧パッド 213aの中心部に、軸方向に貫通する状態で設けた 通孔 231の内側に、ウォーム軸 29の先端寄り部分に設けた小径部 68を、がたつきな く挿入自在としている。この通孔 231の内周面は、この小径部 68を支持する滑り軸受 としての機能を有する。又、この通孔 231のうち、上記ウォーム軸 29の基端側端部内 周面に、開口端に向かう程直径が大きくなつたテーパ面 232を設けている。
[0203] そして、上記予圧パッド 213aの周囲に、弾性体である、上記捩りコイルばね 30aの 本体部分 (コイル部分）を外嵌した状態で、この予圧パッド 213aを、上記軸受ホルダ 216を構成する小径円筒部 219の内側に配置している。又、この小径円筒部 219の 内周面で各平板部 233に対向する部分同士の間隔 d を、上記予圧パッド 213aに 設けた各係止突部 230の外径よりも僅かに大きくしている。この状態で、この予圧パッ ド 213aは、この小径円筒部 219の内側で、上記各係止突部 230の外周縁がこの小 径円筒部 219の内周面に突き当たる迄の変位が可能となっている。更に、上記捩り コイルばね 30aの両端部で、径方向反対側 2個所位置に、外径側に折り曲げる状態 で設けた 1対の係止部 73aを、上記小径円筒部 219を構成する平板部 233に形成し た 1対の切り欠き 222a、 222bに係止している。又、上記捩りコイルばね 30aをこれら 各切り欠き 222a、 222bに係止した状態で、この捩りコイルばね 30aの本体部分の中 心位置を、上記各軸受ホルダ素子 217の円周方向一端側（図 40— 44の上端側）に 片寄らせている。尚、上記各切り欠き 222a、 222bに設けた折れ曲がり部 235は、上 記各係止部 73a、 73bがこれら各切り欠き 222a、 222bから脱落するのを防止する機 能を有する。
[0204] そして、この様にして上記軸受ホルダ 216と前記第四の玉軸受 37と上記予圧パッド 213aと捩りコイルばね 30aとを組み合わせた状態で、この軸受ホルダ 216を、前記ギ ャハウジング 22に設けた凹孔 72 (図 40、 41 )に内嵌固定している。即ち、この凹孔 7 2を構成する開口端側の大径円筒部 226に、上記軸受ホルダ 216の大径円筒部 21 8を内嵌固定すると共に、この凹孔 72の大径円筒部 226の内周面と上記係止溝 221 の底面との間で上記弾性リング 224を、弾性的に圧縮している。又、上記凹孔 72を 構成する底面側の小径円筒部 227の内周面と、上記軸受ホルダ 216の小径円筒部 219の外周面との間に、略円環状の隙間 228を形成している。この状態で、上記第 四の玉軸受 37の外周面及び軸方向両側面の一部は、上記軸受ホルダ 216により覆 われて、この軸受ホルダ 216に対する上記第四の玉軸受 37の軸方向の変位が阻止 されると共に、この軸受ホルダ 216に対するこの第四の玉軸受 37の径方向で、各平 面部 234に沿う所定の範囲での変位が許容される。
[0205] 又、この様にして、ギヤハウジング 22に、軸受ホルダ 216を介して支持した第四の 玉軸受 37に内嵌したブッシュ 225の内側には、上記ウォーム軸 29の先端寄り部分に 設けた大径部 63を緩く挿通している。そして、このブッシュ 225に対するこの大径部 6 3の軸方向の変位を可能としている。これと共に、上記予圧パッド 213aに設けた通孔 231に、上記ウォーム軸 29の先端部に設けた小径部 68を、がたつきなく揷入してい る。この構成により、このウォーム軸 29の先端部には、上記捩りコイルばね 30aからこ の予圧パッド 213aを介して、ウォームホイール 28に向力、う方向の弾力が付与される。 即ち、この予圧パッド 213aに設けた通孔 231に上記ウォーム軸 29の先端部を揷入 する以前の状態で、この通孔 231の中心軸は、上記軸受ホノレダ 216及び凹孔 72の 中心軸に対し、片側（図 40 42の上側）に片寄っている。そして、この通孔 231の内 側に上記ウォーム軸 29の先端部を挿入する事に伴って、上記捩りコイルばね 30aの 直径が、上記予圧パッド 213aの外周面により、弾性的に押し広げられる。そして、こ の捩りコイルばね 30aが巻き戻る（直径を縮める）方向に弾性復帰する傾向となる事 で、この捩りコイルばね 30aから上記ウォーム軸 29の先端部に、上記予圧パッド 213 aを介して、上記ウォームホイール 28に向力 方向の弾力が付与される。この構成に より、このウォームホイール 28を外嵌固定した前記インナーシャフト 18と、上記ウォー ム軸 29との、中心軸同士の間の距離は弹性的に縮まる。この結果、上記ウォーム軸 29のウォーム 27と上記ウォームホイール 28との歯面同士力 予圧を付与された状態 で当接する。
[0206] 又、本実施例の場合には、上記軸受ホルダ 216を構成する上記各軸受ホルダ素子 217の円周方向両端の突き合わせ面の面方向（図 40、 41の紙面と平行な面方向） を、上記ウォーム軸 29に捩りコイルばね 30aにより弾力を付与する方向と一致させて いる。尚、本実施例の場合と異なり、上記各軸受ホルダ素子 217の円周方向両端面 同士を突き当てず、これら両端面同士の間に隙間が形成される様にしても良い。又、 この様に構成する場合、この隙間部分を通る仮想平面を、上記弾力を付与する方向 と一致させる事が好ましい。
[0207] 上述の様に、本実施例のウォーム減速機とこれを組み込んだ電動式パワーステアリ ング装置の場合には、捩りコイルばね 30aにより、ウォーム軸 29の先端部に、予圧パ ッド 213aを介してウォームホイール 28に向力 方向の弾力を付与している。この為、 安価な構造で、これらウォームホイール 28とウォーム軸 29のウォーム 27との嚙合部 に予圧を付与する事ができ、この嚙合部での歯打ち音の発生を抑える事ができる。し かも、本実施例の場合には、ウォームホイール 28からウォーム軸 29に加わる軸方向 の力に拘らず、上記嚙合部に付与する予圧を、限られた狭い範囲に安定して維持し 易くできる。この為、この嚙合部での歯打ち音の発生を、有効に抑える事ができる。
[0208] 即ち、本実施例の場合には、上記ウォーム軸 29に弾力を付与する為の予圧パッド 213a,及びこのウォーム軸 29の先端部を支持する為の第四の玉軸受 37に対する、 このウォーム軸 29の軸方向の変位を許容している。この為、電動モータ 31の駆動時 にウォームホイール 28からこのウォーム軸 29に軸方向の大きな反力が加わる場合で も、この反力により上記予圧パッド 213a及び第四の玉軸受 37が、別の部材に、この ウォーム軸 29の軸方向に強く押し付けられる事がない。従って、捩りコイルばね 30a により上記予圧パッド 213aを介してこのウォーム軸 29に弾力を付与する事により、上 記ウォームホイール 28とウォーム軸 29のウォーム 27との嚙合部に付与する予圧が、 上記反力の影響により大きく変動する事を防止できる。この結果、この予圧を、限られ た狭い範囲に長期間に亙り安定して維持し易くでき、上記嚙合部での歯打ち音の発 生を、有効に抑える事ができる。
[0209] 又、上記第四の玉軸受 37の変位を規制する軸受ホルダ 216を合成樹脂製としてい る為、これら第四の玉軸受 37と軸受ホルダ 216との間に作用する摩擦力を小さくして 、この第四の玉軸受 37を径方向に変位し易くできる。この為、上記嚙合部での歯打 ち音の発生を、より有効に抑える事ができる。又、この第四の玉軸受 37の外周面及 び軸方向両側面の一部を、上記軸受ホルダ 216により覆って、この軸受ホルダ 216 に対する上記第四の玉軸受 37の軸方向の変位を規制している。この為、上記ウォー ム軸 29をこの第四の玉軸受 37に軸方向に押し付ける事なぐこの第四の玉軸受 37 のがたつきを抑え易くできる。
[0210] 又、本実施例の場合には、上記軸受ホルダ 216に対するこの第四の玉軸受 37の 軸方向の変位を阻止すると共に、この軸受ホルダ 216に対するこの第四の玉軸受 37 の径方向の所定の方向の変位を許容している。この為、上記ウォーム軸 29と第四の 玉軸受 37とが軸方向に相対変位しつつ、このウォーム軸 29が揺動変位する場合で の、このウォーム軸 29の外周面と上記第四の玉軸受 37の内輪 65の内周面との間で の滑り摩擦を小さくし易くでき、この揺動変位を円滑に行ない易くできる。この結果、 全体での摩擦損失を小さくして、上記嚙合部に適正な予圧を付与し易くできる。
[0211] 更に、本実施例の場合には、上記軸受ホルダ 216とギヤハウジング 22との間に、弹 性リング 224を設けている為、このギヤハウジング 22に対するこの軸受ホルダ 216の がたつきを抑え易くできる。この為、各部の寸法管理を容易に行なえると共に、上記 嚙合部での嚙み合いを適正な状態に維持し易くできる。更に、上記ギヤハウジング 2 2に上記軸受ホルダ 216を組み付ける際に、このギヤハウジング 22の凹孔 72の内周 面とこの軸受ホルダ 216の係止溝 221の底面との間で上記弾性リング 224を弹性的 に圧縮する事ができる。この為、上記軸受ホルダ 216の組み付け作業を、上記凹孔 7 2内力らのこの軸受ホルダ 216の脱落を防止しつつ行なう事ができ、この軸受ホルダ 216の組み付け作業を容易に行なえる。
[0212] 又、本実施例の場合には、上記軸受ホルダ 216を、この軸受ホルダ 216の中心軸 を含む仮想平面により 2分割する事により得られる如き形状を有する 1対の軸受ホル ダ素子 217から成るものとしている。この為、この軸受ホルダ 216を得る為の、各軸受 ホルダ素子 217の成形作業の容易化を図れると共に、この軸受ホルダ 216の内側に 第四の玉軸受 37を組み付ける作業をより容易に行なえる。更に、上記各軸受ホルダ 素子 217の円周方向両端の突き合わせ面の面方向を、ウォーム軸 29に捩りコイルば ね 30aにより弾力を付与する方向と一致させている。この為、このウォーム軸 29が揺 動変位する場合に、第四の玉軸受 37の径方向の変位が上記軸受ホルダ 216により 妨げられに《なり、このウォーム軸 29の揺動変位をより行ない易くできる。
[0213] 更に、本実施例の場合には、上記予圧パッド 213aの軸方向両端部外周面に、外 径側に突出する係止突部 230を設けている。この為、この予圧パッド 213の外周面か ら捩りコイルばね 30aが脱落する事を防止できると共に、この予圧パッド 213の軸方 向に関するこの捩りコイルばね 30aの変位を規制できる。その他の構成及び作用に 就いては、前述の図 1一 9に示した実施例 1の場合と同様である為、同等部分には同 一符号を付して重複する説明並びに図示は省略する。
[0214] 尚、本実施例の場合と異なり、上記軸受ホルダ 216を、別体の部材である軸受ホル ダ素子 217を突き合わせる事により構成するのではなぐ単一の部材により構成する と共に、この単一の部材の円周方向の一部に軸方向全長に亙る切り欠きを設けたも のとする事もできる。この様に構成した場合には、上記軸受ホルダ 216の直径を弾性 的に大きく広げる事ができ、この軸受ホルダ 216の内側に第四の玉軸受 37を、この 第四の玉軸受 37の軸方向の変位を規制する様に組み付ける作業を容易に行なえる 。又、上記軸受ホルダ 216により、この軸受ホルダ 216の周囲に設ける部品の寸法誤 差及び組み付け誤差を吸収し易くできる。又、周囲の温度が変化した場合でも、この 軸受ホルダ 216に設けた切り欠き部分で寸法変化を吸収して、この軸受ホルダ 216 の切り欠き以外での寸法変化を抑える事もできる。 [0215] 又、上記軸受ホルダ 216と第四の玉軸受 37との間に弾性部材を設ける事もできる 。この様に構成した場合には、この軸受ホルダ 216に対する上記第四の玉軸受 37の がたつきを抑え易くできる。この為、各部の寸法管理を容易に行なえると共に、上記 嚙合部での嚙み合いを適正な状態に維持し易くできる。更に、上記軸受ホルダ 216 に上記第四の玉軸受 37を組み付ける作業を、この軸受ホルダ 216とこの第四の玉軸 受 37との間で上記弾性部材を圧縮させつつ行なえる。この為、上記作業の際に、こ の軸受ホルダ 216内からのこの第四の玉軸受 37の脱落を防止でき、この第四の玉 軸受 37の組み付け作業を容易に行なえる。
[0216] 尚、上述した実施例 15の場合には、ピニオン軸 10 (図 1、 44参照）の端部に固定し たピニオン 11とラック 12 (図 44参照）とを直接嚙合させた場合に就いて説明した。但 し、本発明はこの様な構造に限定するものではなレ、。例えば、ピニオン軸の下端部に 設けたピンを、このピニオン軸と別体に設けたピニオンギヤの長孔内に、この長孔の 長さ方向の変位を自在として係合させると共に、このピニオンギヤとラックとを嚙合さ せ、車速に応じてステアリングシャフトの回転角度に対するラックの変位量の比を変 化させる、所謂車速応動可変ギヤレシオ機構 (VGS)を組み込んだ構造と、本実施 例の構造とを組み合わせる事もできる。
[0217] 又、本発明は、電動モータを、ステアリングシャフト 2の周囲に設ける構造に限定す るものでもなレ、。例えば、前述の図 15に示す様に、ラック 12と嚙合させるピニオン 11 (図 44参照）の周辺部に、電動モータ 31を設けた構造で、本発明を実施する事もで きる。この様な図 15に示した構造の場合には、上記ピニオン 11又はこのピニオン 11 に支持した部材の一部に、ウォーム減速機 16を構成するウォームホイールを固定す る。この様な図 15に示した構造の場合には、トルクセンサ 3 (図 44参照）を、ステアリ ングシャフト 2の周囲ではなぐ上記ピニオン 11の周辺部に設ける事もできる。
[0218] 又、前述の図 16に示した様に、ラック 12の一部で、ピニオン 11との係合部から外れ た位置に嚙合させたサブピニオン 75の周辺部に、電動モータ 31を設けた構造で、 本発明を実施する事もできる。この図 16に示した構造の場合には、このサブピニオン 75に固定したウォームホイールと、ウォーム軸 29とを嚙合させる。この様な図 16に示 した構造の場合にも、トルクセンサ 3 (図 44参照）を、上記ピニオン 11の周辺部に設 ける事ができる。尚、図 44に示した構造の場合には、中間シャフト 8の中間部に、地 面から車輪を介して上記ピニオン 11に伝達された振動を、ステアリングホイール 1に 迄伝達されるのを防止する為の緩衝装置 76を設けている。例えば、この緩衝装置 76 は、インナーシャフトとアウターシャフトとをテレスコープ状に組み合わせると共に、こ れら両シャフトの端部周面同士の間に弾性材を結合する事により構成する。
[0219] この様に、本発明のアシスト軸は、ステアリングシャフトと、ピニオンと、このピニオン と離れた位置でラックに嚙合するサブピニオンとのうちの何れかの部材等とする事が できる。
[0220] 又、本発明は、電動モータ 31を構成する、コイル 45に送る励磁電流の方向を切り 換える為のロータ位相検出器を、ブラシ 48とコンミテータ 46 (図 2、 3参照）とにより構 成した場合に限定するものではなレ、。例えば、前述の図 17に示した様に、ロータ位 相検出器を、回転軸 32に固定した永久磁石製のエンコーダ 78と、ホール IC77とに より構成して、電動モータ 31を、所謂ブラシレス構造とする事もできる。又、前述の図 17に示した構造の場合には、ステータ 39aを、ケース 23の内周面に固定した積層鋼 板製のコア 82と、このコア 82の複数個所に卷回したコイル 83とにより構成すると共に 、ロータ 38aを、上記回転軸 32の中間部外周面に固定した永久磁石 84により構成し ている。又、この様な構造を採用した場合に、上記ステータ 39aに送る電流の大きさ の増減を制御するベクトル制御装置を設ける事により、このステータ 39aの磁力を切り 換える事ちできる。
[0221] 更に、上述した実施例 15の場合には、ウォーム減速機を電動式パワーステアリング 装置に組み込んだ場合に就いて説明した。但し、本発明のウォーム減速機は、この 様な用途に使用するものに限定するものではなぐ電動ベッド、電動テーブル、電動 椅子、リフタ一等の各種機械装置に組み込む電動式リニアァクチユエータ等に組み 込んで使用する事もできる。例えば、ウォーム減速機をこの電動式リニアァクチユエ一 タに組み込んだ場合には、電動モータの出力をこのウォーム減速機で減速してから、 回転軸に取り出して、この回転軸の周囲に設けた出力軸を、ボールねじ等を介して 伸縮させる。この様な電動式リニアァクチユエータに組み込むウォーム減速機にも、 本発明を適用できる。

Claims

請求の範囲
[1] ウォームホイールと、ウォーム軸と、弾性体とを備え、この弾性体は、このウォーム軸 にこのウォームホイールに向力 方向の弾力を付与するものであるウォーム減速機。
[2] 弾性体は、予圧パッドを介して、ウォーム軸にウォームホイールに向かう方向の弾力 を付与するものであり、このウォームホイールは、アシスト軸に固定自在としたもので あり、上記ウォーム軸は、両端寄り部分を 1対の軸受によりギヤハウジングの内側に支 持すると共に、中間部に設けたウォームが上記ウォームホイールと嚙合するものであ り、上記予圧パッドは、上記ギヤハウジング又はこのギヤハウジングに固定された部 材に設けられた案内面により所定方向に関する変位を規制されており、且つ、弾性 体の弾力に基づく予圧パッド自身の弾性変形により、上記案内面との隙間をなくすか
、又は小さくしている、請求項 1に記載したウォーム減速機。
[3] 弾性体は、予圧パッドを介して、ウォーム軸にウォームホイールに向かう方向の弾力 を付与するものであり、このウォームホイールは、アシスト軸に固定自在としたもので あり、上記ウォーム軸は、両端寄り部分を 1対の軸受によりギヤハウジングの内側に支 持すると共に、中間部に設けたウォームが上記ウォームホイールと嚙合するものであ り、上記予圧パッドは、 1対の素子から成り、上記ギヤハウジング又はこのギヤハウジ ングに固定された部材に設けられた案内面により所定方向に関する変位を規制され ており、且つ、弾性体の弾力に基づき、上記 1対の素子を互いに離れる方向に変位 させる事により、上記案内面との隙間をなくすか、又は小さくしている、請求項 1に記 載したウォーム減速機。
[4] 案内面に沿う予圧パッドの変位可能な方向が、ウォーム軸の中心軸と、このウォー ム軸に設けたウォームとウォームホイールとの嚙合部とを含む仮想平面に対し傾斜し ている、請求項 2又は請求項 3に記載したウォーム減速機。
[5] 後端部にステアリングホイールを設けるステアリングシャフトと、このステアリングシャ フトの前端側に設けられたピニオンと、このピニオン又はこのピニオンに支持した部材 と嚙合させたラックと、請求項 2— 4の何れかに記載したウォーム減速機と、ウォーム 軸を回転駆動する為の電動モータと、上記ステアリングシャフト又はピニオンに加わ るトノレクの方向と大きさとを検出する為のトルクセンサと、このトノレクセンサから入力さ れた信号に基づき上記電動モータの駆動状態を制御する為の制御器とを備え、ァシ スト軸が、上記ステアリングシャフトと、上記ピニオンと、このピニオンと離れた位置で 上記ラックに嚙合するサブピニオンとのうちの何れかの部材である、電動式パワース テアリング装置。
[6] 弾性体が弾力付与手段であり、ウォーム軸は、ギヤハウジングに対し回転及び揺動 変位を可能に支持されると共に、中間部に設けたウォームをウォームホイールと嚙合 させるものであり、上記ウォーム軸の揺動中心軸を、このウォーム軸の中心軸上から 上記ウォームホイール側にずれた位置に、このウォームホイールの中心軸と平行に 設けた、請求項 1に記載したウォーム減速機。
[7] ウォーム軸のウォームとウォームホイールとのピッチ円の交点を含み、このウォーム 軸の中心軸と平行な直線上の 1点を通る、このウォームホイールの中心軸と平行な軸 を、上記ウォーム軸の揺動中心軸とした、請求項 6に記載したウォーム減速機。
[8] ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する 1対の軸受のうちの少なくとも一 方の軸受を支持する為の軸受ホルダを、ギヤハウジングに対し揺動変位を可能に支 持した、請求項 6又は請求項 7に記載したウォーム減速機。
[9] ウォーム軸の軸方向に関して、このウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持す る 1対の軸受のうちの電動モータ側の軸受と、このウォーム軸のウォーム及びウォーム ホイールの嚙合部との間に、このウォーム軸の揺動中心軸を設けた、請求項 6— 8の 何れかに記載したウォーム減速機。
[10] ウォーム軸のウォーム及びウォームホイールの嚙合部に関して、このウォーム軸の 揺動中心軸と反対側に、このウォーム軸にこのウォームホイールに向かう方向の弾力 を付与する為の弾力付与手段を設けた、請求項 6 9の何れかに記載したウォーム 減速機。
[11] ウォーム軸の一端寄り部分を回転自在に支持する軸受を支持する為の軸受ホルダ を、このギヤハウジングに、揺動軸により揺動変位を可能に支持しており、これらギヤ ハウジングと揺動軸との間、又はこれら軸受ホルダと揺動軸との間に弹性材を設けた 、請求項 6— 10の何れかに記載したウォーム減速機。
[12] ウォーム軸の一端寄り部分を回転自在に支持する軸受を支持する為の軸受ホルダ を、このギヤハウジングに、揺動軸により揺動変位を可能に支持しており、これらギヤ ハウジングと揺動軸との間、又はこれら軸受ホルダと揺動軸との間に少なくとも一部が 弾性材である弾性リングを設けると共に、上記ウォーム軸の揺動中心軸の径方向に 関するこの弾性リングの剛性を円周方向で異ならせた、請求項 6 10に記載したゥォ ーム減速機。
[13] ウォーム軸と電動モータの回転軸との間に、このウォーム軸にウォームホイールに向 力 方向の弾力を付与する為の弾力付与手段を設けた、請求項 6— 9の何れかに記 載したウォーム減速機。
[14] ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する 1対の軸受のうちの少なくとも一 方の軸受を支持する為の軸受ホルダとギヤハウジングとの間に、上記ウォーム軸にゥ オームホイールに向かう方向の弾力を付与する為の弾力付与手段を設けた、請求項 6— 9の何れかに記載したウォーム減速機。
[15] ウォーム軸の両端寄り部分を支持する 1対の軸受のうちのこのウォーム軸の揺動中 心軸から離れた一方の軸受と、ギヤハウジングとの間に弹性材を設ける事により、こ のギヤハウジングに対する上記ウォーム軸の揺動変位を可能とした、請求項 6— 14 の何れかに記載したウォーム減速機。
[16] ウォーム軸の両端寄り部分を支持する 1対の軸受のうちの揺動中心軸から離れた一 方の軸受とギヤハウジングとの間に、少なくとも一部が弹性材製である第二の弹性リ ングを設ける事により、このギヤハウジングに対する上記ウォーム軸の揺動変位を可 能とすると共に、この第二の弾性リングの剛性を、このウォーム軸の揺動変位方向に 関するものと、別の方向に関するものとで異ならせた、請求項 6— 14の何れかに記載 したウォーム減速機。
[17] 一方の軸受とギヤハウジングとの間に設けた弾性材又は第二の弾性リングに、ゥォ ーム軸の揺動変位を規制する為のストッパ部を設けた、請求項 15又は請求項 16に 記載したウォーム減速機。
[18] 電動モータの回転軸とウォーム軸とを弾性材を介して連結した、請求項 6 17の何 れかに記載したウォーム減速機。
[19] ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する 1対の軸受のうちの少なくとも一 方の軸受を支持する為の軸受ホルダと、ギヤハウジングとの間にグリースを充填した
、請求項 6— 18の何れかに記載したウォーム減速機。
[20] ウォーム軸の両端寄り部分を回転自在に支持する 1対の軸受のうちの少なくとも一 方の軸受を支持する為の軸受ホルダをマグネシウム合金製とした、請求項 6— 19の 何れかに記載したウォーム減速機。
[21] 後端部にステアリングホイールを設けるステアリングシャフトと、このステアリングシャ フトの前端側に設けられたピニオンと、このピニオン又はこのピニオンに支持した部材 と嚙合させたラックと、請求項 6 20の何れかに記載したウォーム減速機と、ウォーム 軸を回転駆動する為の電動モータと、上記ステアリングシャフト又はピニオンに加わ るトノレクの方向と大きさとを検出する為のトルクセンサと、このトノレクセンサから入力さ れた信号に基づき上記電動モータの駆動状態を制御する為の制御器とを備え、ゥォ ームホイールを、上記ステアリングシャフトと、上記ピニオンと、このピニオンと離れた 位置で上記ラックに嚙合するサブピニオンとのうちの何れかの部材に固定した電動 式パワーステアリング装置。
[22] 弾性体は、予圧パッドを介して、ウォーム軸にウォームホイールに向かう方向の弾力 を付与するものであり、このウォームホイールは、アシスト軸に固定自在としたもので あり、上記ウォーム軸は、一端寄り部分を第一の軸受により、他端寄り部分を第二の 軸受によりギヤハウジングの内側に支持すると共に、中間部に設けたウォームが上記 ウォームホイールと嚙合しており、且つ、上記第一の軸受を中心として揺動可能とし たものであり、上記第二の軸受は、外周面及び軸方向両側面の少なくとも一部を上 記ギヤハウジングに固定された合成樹脂製の緩衝部材により覆われて、この緩衝部 材に対するこの第二の軸受の軸方向の変位を規制されたものであり、上記ウォーム 軸の、上記予圧パッド及び第二の軸受に対する軸方向の変位を許容している、請求 項 1に記載したウォーム減速機。
[23] 緩衝部材は、円周方向の一部に軸方向全長に亙る切り欠きを設けたものである、 請求項 22に記載したウォーム減速機。
[24] 第二の軸受は、緩衝部材に対するこの第二の軸受の軸方向の変位を阻止されると 共に、この緩衝部材に対するこの第二の軸受の径方向の変位を許容されたものであ る、請求項 22又は請求項 23に記載したウォーム減速機。
[25] 緩衝部材とギヤハウジングとの間、又はこの緩衝部材と第二の軸受との間に、弾性 部材を設けた、請求項 22— 24の何れかに記載したウォーム減速機。
[26] 緩衝部材は、この緩衝部材の中心軸を含む仮想平面により 2分割する事により得ら れる如き形状を有する 1対の素子から成るものである、請求項 22 25に記載したゥ オーム減速機。
[27] 1対の素子同士の突き合わせ面の面方向を、ウォーム軸に弾性体により弾力を付 与する方向と一致させた、請求項 26に記載したウォーム減速機。
[28] 後端部にステアリングホイールを設けるステアリングシャフトと、このステアリングシャ フトの前端側に設けられたピニオンと、このピニオン又はこのピニオンに支持した部材 と嚙合させたラックと、請求項 22 27の何れかに記載したウォーム減速機と、ウォー ム軸を回転駆動する為の電動モータと、上記ステアリングシャフト又はピニオンに加 わるトルクの方向と大きさとを検出する為のトノレクセンサと、このトルクセンサから入力 された信号に基づき上記電動モータの駆動状態を制御する為の制御器とを備え、ァ シスト軸が、上記ステアリングシャフトと、上記ピニオンと、このピニオンと離れた位置 で上記ラックに嚙合するサブピニオンとのうちの何れかの部材である、電動式パワー
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