電動パワーステアリング装置
【課題】長期に亘って歯打ち音の発生を抑制することができるとともに、応答性の低下を防止することのできる電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】ＥＰＳは、ウォーム軸２６及びウォームホイール２５を噛合してなる減速機構２４と、減速機構２４を介してステアリングシャフト３に駆動連結されるモータ２１と、モータ２１の出力軸３６に対してウォーム軸２６の基端部２６ａを傾動可能に連結する軸継手４１と、ウォーム軸２６の先端部２６ｂをウォームホイール２５側に付勢する湾曲板ばね５１とを備えた。そして、軸継手４１を固定式のボール型等速ジョイントにより構成した。
【解決手段】ＥＰＳは、ウォーム軸２６及びウォームホイール２５を噛合してなる減速機構２４と、減速機構２４を介してステアリングシャフト３に駆動連結されるモータ２１と、モータ２１の出力軸３６に対してウォーム軸２６の基端部２６ａを傾動可能に連結する軸継手４１と、ウォーム軸２６の先端部２６ｂをウォームホイール２５側に付勢する湾曲板ばね５１とを備えた。そして、軸継手４１を固定式のボール型等速ジョイントにより構成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）には、モータを駆動源としてステアリングシャフトを回転駆動することにより、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するものがある。こうしたＥＰＳとして、モータにより回転されるウォーム軸及びステアリングシャフトに連結されるウォームホイールを噛合してなる減速機構を備えたものが知られている。
【０００３】
ところで、上記のような減速機構を用いたＥＰＳの場合、そのバックラッシュに起因して、操舵方向の切り替え時や逆入力の印加時等において、歯打ち音が発生することがある。そこで、こうしたＥＰＳには、多くの場合、ウォーム軸の一端をモータの出力軸に対して傾動可能に連結するとともに、付勢手段を用いてウォーム軸の他端をウォームホイール側に押し付けることにより、これらの軸間距離を調整してバックラッシュを除去する所謂アンチ・バックラッシュ・システムが組み込まれている（例えば、特許文献１参照）。一般に、こうしたウォーム軸をモータの出力軸に対して傾動可能に連結するための軸継手としては、一対の継体（ヨーク）と、これらの間に介在された弾性体とにより構成されるものが採用されている（特許文献１、第３図参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０３１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１のＥＰＳに用いられる軸継手では、ウォーム軸は一対のヨーク間で弾性体が圧縮されることにより傾動するため、ウォーム軸の傾動に伴って弾性体の反発力（弾性力）が増大する。その結果、長期に亘る使用によりウォーム軸及びウォームホイールの各歯部の摩耗が進んだ場合において、ウォーム軸を十分に傾動させることができず、歯打ち音が発生し易くなる虞がある。
【０００６】
そこで、弾性係数の低い材料により弾性体を構成することで、各歯部の摩耗が進んだ場合でも、十分にウォーム軸が傾動できるようにすることが考えられる。しかし、この場合には、弾性体が変形し易くなることから、モータトルクを伝達する際にも弾性体が大きく変形してしまうことでトルク伝達の遅れが発生し、アシスト力付与の応答性が低下するといった問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、長期に亘って歯打ち音の発生を抑制することができるとともに、応答性の低下を防止することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ウォーム軸及びウォームホイールを噛合してなる減速機構と、前記減速機構を介してステアリングシャフトに駆動連結されるモータと、前記モータの出力軸に対して前記ウォーム軸の一端部を傾動可能に連結する軸継手と、前記ウォーム軸の他端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記軸継手は、等速ジョイントであることを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、軸継手が等速ジョイントにより構成されるため、従来のように弾性体が圧縮されることによりウォーム軸が傾動する場合と異なり、ウォーム軸の傾動に伴って反発力が発生せず、各歯部の摩耗が進んだ場合でも十分にウォーム軸を傾動させることができるようになる。これにより、長期に亘って歯打ち音の発生を抑制することができる。また、等速ジョイントは、ウォーム軸がモータの出力軸に対して傾斜した状態となっても、等速で円滑にトルクを伝達できるため、トルク伝達の遅れが生じることを防いで応答性の低下を防止することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ウォーム軸は、前記減速機構を収容するハウジングに対して軸方向移動可能に設けられたことを要旨とする。
【００１１】
ここで、ウォーム軸及びウォームホイールを噛合させてなる減速機構を備えたＥＰＳでは、ステアリング操作によりステアリングシャフトを回転させる際に、同ステアリングシャフトに連結されたウォームホイールによってウォーム軸を回転させる必要がある。また、ウォーム軸及びウォームホイールは、回転する際にこれらの各歯部同士が互いに摺動する。従って、操舵開始時においては、ウォーム軸及びウォームホイールの各歯部の間に作用する摩擦力（静止摩擦力）を超える操舵力が必要となる。そして、アンチ・バックラッシュ・システムが組み込まれたＥＰＳでは、ウォーム軸がウォームホイールに押し付けられることで、これらの各歯部間に作用する摩擦力が大きくなるため、これが引っ掛かり感となって操舵フィーリングの低下を招く虞がある。
【００１２】
この点、上記構成によれば、ウォーム軸が軸方向に移動可能であるため、操舵開始時において、ウォームホイールの歯部とウォーム軸の歯部とが摺動することなく、ウォーム軸が軸方向に移動可能な範囲でウォームホイールが回転できるようになる。これにより、引っ掛かり感を低減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ウォーム軸と、前記ハウジングに固定された固定部材との間には、前記ウォーム軸の軸方向移動に伴って圧縮される弾性部材が設けられたことを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、ウォーム軸が軸方向移動する際に、固定部材との間で弾性部材が圧縮されるため、ウォーム軸が同固定部材に直接接触してその移動が規制される場合に比べ、異音が生じることを抑制できるようになる。また、弾性部材の圧縮量の増加に伴って同弾性部材の反発力が徐々に大きくなることから、ステアリング操作に必要な操舵力が徐々に大きくなるため、より良好な操舵フィーリングを実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、長期に亘って歯打ち音の発生を抑制することができるとともに、応答性の低下を防止することのできる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】ＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】軸継手の分解斜視図。
【図５】軸継手近傍を示す拡大断面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
【００１８】
また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するＥＰＳアクチュエータ２２を備えている。本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２は、所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータとして構成されており、モータ２１は、減速機構２４を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。減速機構２４は、コラムシャフト８に連結されたウォームホイール２５と、モータ２１に連結されたウォーム軸２６とを噛合することにより構成されている。そして、モータ２１の回転を減速機構２４により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成になっている。
【００１９】
次に、本実施形態におけるＥＰＳアクチュエータの構成について説明する。
図２に示すように、ＥＰＳアクチュエータ２２は、減速機構２４を収容するハウジング３１を備えている。このハウジング３１は、ウォーム軸２６が収容されるウォーム軸収容部３２、及び同ウォーム軸収容部３２に連続して形成されるとともにウォームホイール２５が収容されるウォームホイール収容部３３を有している。ウォーム軸収容部３２は、ウォーム軸２６の軸方向（図２における左右方向）に延びる円柱状の空間であり、その一端側（図２における右側）は、モータ２１が固定されるモータ固定孔３４に連通している。また、ウォーム軸収容部３２の他端側（図２における左側）は外部に開口しており、この開口端は、同開口端に固定されたエンドカバー３５により閉塞されている。
【００２０】
モータ２１は、ハウジング３１に貫設されたステアリングシャフト３（コラムシャフト８）の軸方向に対して、その出力軸３６の軸方向が直交するように同ハウジング３１のモータ固定孔３４に固定されている。そして、その出力軸３６に連結されたウォーム軸２６は、その両端がハウジング３１内に設けられた第１及び第２の転がり軸受３７，３８により回転可能に支持されるとともに、ステアリングシャフト３に連結されたウォームホイール２５に噛合されている。なお、本実施形態では、これら第１及び第２の転がり軸受３７，３８には、ボール軸受が採用されている。
【００２１】
ここで、本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２には、その減速機構２４を構成するウォームホイール２５とウォーム軸２６との間の軸間距離を調整してバックラッシュを除去するための所謂アンチ・バックラッシュ・システムが組み込まれている。
【００２２】
詳述すると、ウォーム軸２６の一端部（図２における右側端部、以下基端部２６ａという）は、軸継手４１を介してモータ２１の出力軸３６に対して傾動可能に連結されている。また、ウォーム軸２６の基端部２６ａは、第１の転がり軸受３７により回転可能に支持されている。なお、第１の転がり軸受３７は、ウォーム軸収容部３２の一端側に形成された同ウォーム軸収容部３２よりも大径の固定部４２に設けられている。そして、第１の転がり軸受３７は、外輪３７ａがウォーム軸収容部３２の一端に固定された固定プラグ４３により、ハウジング３１に対して軸方向への移動が規制された状態で設けられている。
【００２３】
一方、ウォーム軸２６の他端部（図２における左側端部、以下先端部２６ｂという）は、第２の転がり軸受３８により回転可能に支持されている。第２の転がり軸受３８は、ウォームホイール２５に対して接離する方向（図２における上下方向）に移動可能に設けられており、その外周を囲繞するように湾曲した付勢手段としての湾曲板ばね５１により、ウォームホイール２５側に付勢されている。なお、先端部２６ｂは、第２の転がり軸受３８の内輪３８ｂに圧入されている。
【００２４】
具体的には、ウォーム軸収容部３２の他端側（図２における左側）には、第２の転がり軸受３８及び湾曲板ばね５１を収容支持するための支持部５２が形成されている。支持部５２の内径は第２の転がり軸受３８の外径よりも大きく形成されている。これにより、第２の転がり軸受３８は、支持部５２内で、ウォームホイール２５に対して接離する方向に移動可能に設けられている。また、第２の転がり軸受３８は、エンドカバー３５との間にウォーム軸２６の軸方向に間隔を空けて設けられており、ウォーム軸２６の先端部２６ｂは、第２の転がり軸受３８と一体で軸方向に移動可能に設けられている。なお、支持部５２内には、弾性材料からなるとともに、湾曲板ばね５１と支持部５２との間及びエンドカバー３５と第２の転がり軸受３８との間に介在される円弧状の弾性リング５３が設けられている。
【００２５】
図３に示すように、湾曲板ばね５１は、第２の転がり軸受３８の外輪３８ａに当接する円弧状の円弧部５４と、この円弧部５４よりも径方向外側に配置されるばね部５５と、これら各ばね部５５及び円弧部５４の両端をそれぞれ接続する接続部５６とからなる。支持部５２の周壁には、そのウォームホイール２５と反対側（図３における上側）に、湾曲板ばね５１のばね部５５を収容する収容凹部５７が形成されている。そして、ばね部５５が当該収容凹部５７の底面５７ａに当接して当該底面５７ａを押圧することにより、第２の転がり軸受３８は、ウォームホイール２５側（図３における下側）に向って付勢されている。これにより、図２に示すように、ウォーム軸２６がその一端側を中心として傾動し、ウォーム軸２６とウォームホイール２５との軸間距離が調整され、バックラッシュが除去されるようになっている。
【００２６】
（ウォーム軸と出力軸との連結構造）
次に、本実施形態のＥＰＳにおけるウォーム軸とモータの出力軸との連結構造について説明する。
【００２７】
軸継手４１は、二軸間の軸方向変位が規制される固定式のボール型等速ジョイントにより構成されている。具体的には、図４に示すように、軸継手４１は、有底筒状（カップ状）のアウタレース６１と、アウタレース６１の内側に配置される円環状のインナレース６２と、これらアウタレース６１とインナレース６２との間でトルクを伝達する複数のボール６３と、各ボール６３の位置を保持する保持器６４とを備えている。
【００２８】
詳述すると、図４及び図５に示すように、アウタレース６１の内周面は、凹球面状に形成されている。アウタレース６１の内周面には、同アウタレース６１の軸方向（図５における左右方向）に延びる複数（本実施形態では、６つ）のボール溝６５が形成されている。ボール溝６５は、アウタレース６１の軸方向と直交する断面形状が円弧状に形成されるとともに、周方向に等角度間隔で形成されている。
【００２９】
インナレース６２の外周面は、凸球面状に形成されている。インナレース６２の外周面には、同インナレース６２の軸方向（図５における左右方向）に延びる複数（本実施形態では、６つ）ボール溝６６が形成されている。ボール溝６６は、インナレース６２の軸方向と直交する断面形状が円弧状に形成されるとともに、周方向に等角度間隔で形成されており、アウタレース６１のボール溝６５と対向する。
【００３０】
ボール６３は、アウタレース６１のボール溝６５と、当該ボール溝６５に対向するインナレース６２のボール溝６６との間で転動可能に挟まれて配置されている。そして、各ボール６３は、ボール溝６５，６６のそれぞれに対して周方向に係合することにより、アウタレース６１とインナレース６２との間でトルクを伝達する。
【００３１】
保持器６４は、円環状に形成されており、アウタレース６１とインナレース６２との間に配置されている。保持器６４には、径方向に貫通した複数（本実施形態では、６つ）の保持孔６７が形成されている。保持孔６７は、略四角形状に形成されるとともに、周方向に等角度間隔で形成されている。また、各保持孔６７には、ボール６３が１つずつ収容されている。
【００３２】
そして、図５に示すように、軸継手４１のインナレース６２には、ウォーム軸２６の基端部２６ａが同インナレース６２に対してその軸方向に相対移動可能且つ一体回転可能に連結されている。具体的には、基端部２６ａの外周面には、ウォーム軸２６の軸方向に延びるセレーション歯７１が形成されるとともに、インナレース６２の内周面には、同インナレース６２の軸方向に延びるセレーション歯７２が形成されている。そして、ウォーム軸２６の基端部２６ａは、インナレース６２にセレーション嵌合することにより、同インナレース６２に対して軸方向に相対移動可能且つ一体回転可能に連結されている。
【００３３】
また、ウォーム軸２６の基端部２６ａは、第１の転がり軸受３７の内輪３７ｂとの間に若干の隙間が設けられる隙間嵌めの状態で嵌合されており、同第１の転がり軸受３７に対して軸方向に移動可能に設けられている。さらに、本実施形態では、ウォーム軸２６の歯部が形成された本体部２６ｃと、第１の転がり軸受３７の内輪３７ｂとの間には、弾性材料からなる弾性リング７３が挟持されている。ここで、上述のように、上記ウォーム軸２６の先端部２６ｂは、図２に示されるエンドカバー３５と第２の転がり軸受３８との間に介在された弾性リング５３の弾性変形を伴って、同第２の転がり軸受３８と一体で軸方向に移動可能に設けられている。従って、ウォーム軸２６は、弾性リング５３，７３が弾性変形することにより、ハウジング３１内で軸方向移動可能となっている。
【００３４】
一方、図５に示すように、軸継手４１のアウタレース６１には、モータ２１の出力軸３６が一体回転可能に連結されている。本実施形態では、アウタレース６１は、円板状のヨーク７４、及びアウタレース６１とヨーク７４との間に介在されるスペーサ７５を介して出力軸３６に連結されている。
【００３５】
具体的には、図４及び図５に示すように、アウタレース６１の出力軸３６側の底面６１ａには、ヨーク７４側に突出する複数（本実施形態では４つ）の係合爪７６が形成されている。これに対し、ヨーク７４のアウタレース６１側の一端面７４ａには、アウタレース６１側に突出する複数（本実施形態では４つ）の係合爪７７が形成されている。そして、図６に示すように、アウタレース６１とヨーク７４とは、各係合爪７６，７７が周方向に交互に配置されるように連結される。一方、スペーサ７５は、樹脂材料からなるとともに、円環状に形成されている。そして、スペーサ７５には、径方向外側に延出されて隣接する係合爪７６，７７の間に挟持される係合片７８が形成されている。なお、出力軸３６の接続端部３６ａは、ヨーク７４の他端面７４ｂに開口する嵌合穴７９に圧入されることにより、同ヨーク７４と一体回転可能に連結されている。
【００３６】
このように構成された軸継手４１においては、各ボール６３がボール溝６５，６６内で転動し、アウタレース６１に対してインナレース６２が揺動することで、ウォーム軸２６がモータ２１の出力軸３６に対して傾動可能となっている。そして、ウォーム軸２６は、操舵開始時において、その基端部２６ａが軸継手４１のインナレース６２に対して同ウォーム軸２６の軸方向に相対移動するとともに、その先端部２６ｂが第２の転がり軸受３８と一体で軸方向に移動することにより、軸方向に移動するようになっている。なお、ウォーム軸２６が一端側に移動する際には、ウォーム軸２６の本体部２６ｃと第１の転がり軸受３７との間に設けられた弾性リング７３が軸方向に圧縮され、ウォーム軸２６が他端側に移動する際には、エンドカバー３５と第２の転がり軸受３８との間に設けられた弾性リング５３が軸方向に圧縮されるようになっている。すなわち、本実施形態では、エンドカバー３５及び第１の転がり軸受３７がハウジング３１に固定された固定部材に相当し、弾性リング５３，７３が弾性部材に相当する。
【００３７】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）モータ２１の出力軸３６に対してウォーム軸２６の基端部２６ａを傾動可能に連結する軸継手４１を固定式のボール型等速ジョイントにより構成した。
【００３８】
上記構成によれば、軸継手４１が等速ジョイントにより構成されるため、従来のように弾性体が圧縮されることによりウォーム軸２６が傾動する場合と異なり、ウォーム軸２６の傾動に伴って反発力が発生せず、各歯部の摩耗が進んだ場合でも十分にウォーム軸２６を傾動させることができる。これにより、長期に亘って歯打ち音の発生を抑制することができる。また、等速ジョイントは、ウォーム軸２６がモータ２１の出力軸３６に対して傾斜した状態となっても、等速で円滑にトルクを伝達できるため、トルク伝達の遅れが生じることを防いで応答性の低下を防止することができる。
【００３９】
（２）ウォーム軸２６を減速機構２４が収容されるハウジング３１に対して軸方向移動可能に設けた。
ここで、上述ように操舵開始時においては、ウォーム軸２６及びウォームホイール２５の各歯部の間に作用する摩擦力（静止摩擦力）を超える操舵力が必要となるため、これが引っ掛かり感となって操舵フィーリングの低下を招く虞がある。この点、上記構成によれば、ウォーム軸２６が軸方向に移動可能であるため、操舵開始時において、ウォームホイール２５の歯部とウォーム軸２６の歯部とが摺動することなく、ウォーム軸２６が軸方向に移動可能な範囲でウォームホイール２５が回転できるようになる。これにより、引っ掛かり感を低減して、操舵フィーリングの低下を招くことなく、容易に操舵量の小さい微妙な操舵ができるようになる。
【００４０】
（３）ウォーム軸２６と、ハウジング３１に固定されたエンドカバー３５及び第１の転がり軸受３７との間に、ウォーム軸２６の軸方向移動に伴って圧縮される弾性リング５３，７３をそれぞれ設けた。上記構成によれば、ウォーム軸２６がエンドカバー３５又は第１の転がり軸受３７に直接接触してその移動が規制される場合に比べ、異音が生じることを抑制できるようになる。また、弾性リング５３，７３の圧縮量の増加に伴って同弾性リング５３，７３の反発力が徐々に大きくなることから、ステアリング操作に必要な操舵力が徐々に大きくなるため、より良好な操舵フィーリングを実現することができる。
【００４１】
（４）軸継手４１として固定式のボール型等速ジョイントを採用し、ウォーム軸２６の基端部２６ａを軸継手４１のインナレース６２にセレーション嵌合することにより、同基端部２６ａがインナレース６２に対して軸方向移動可能且つ一体回転可能に連結した。上記構成によれば、摺動式のボール型等速ジョイントを用いる場合に比べ、ウォーム軸２６を大きく傾動させることができる。また、セレーション嵌合するため、軸継手４１のインナレース６２からウォーム軸２６にモータトルクを効率的に伝達することができる。
【００４２】
（５）軸継手４１のアウタレース６１に、出力軸３６側に突出する複数の係合爪７６を形成するとともに、出力軸３６に、アウタレース６１の係合爪７６間に周方向に交互に配置される複数の係合爪７７を有するヨーク７４を設けた。そして、アウタレース６１とヨーク７４との間に、隣接するアウタレース６１の係合爪７６とヨーク７４の係合爪７７とによって周方向に挟持される複数の係合片７８が形成された樹脂材料からなるスペーサ７５を設けた。上記構成によれば、アウタレース６１の係合爪７６とヨーク７４の係合爪７７との間にスペーサ７５が介在されるため、アウタレース６１及びヨーク７４に寸法ばらつきがあっても、それぞれの係合爪７６，７７間に周方向のがたつきが生じることを抑制できる。これにより、アウタレース６１及びヨーク７４に要求される寸法精度を緩和することができ、製造コストの増大を抑制できる。
【００４３】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、軸継手４１のアウタレース６１とヨーク７４との間にスペーサ７５を介在させたが、これに限らず、スペーサ７５を廃してアウタレース６１の係合爪７６とヨーク７４の係合爪７７とが直接係合するようにしてもよい。また、ヨーク７４及びスペーサ７５を廃し、モータ２１の出力軸３６の接続端部３６ａを、直接アウタレース６１に対して一体回転可能に連結してもよい。
【００４４】
・上記実施形態では、ウォーム軸２６の先端部２６ｂと第２の転がり軸受３８とが一体でハウジング３１に対して軸方向に移動可能に構成した。しかし、これに限らず、例えば先端部２６ｂを第２の転がり軸受３８の内輪３８ｂに対して隙間嵌めするとともに、同内輪３８ｂとウォーム軸２６の本体部２６ｃとの間で軸方向に挟持される弾性リングを設けることにより、先端部２６ｂがハウジング３１に対して軸方向に移動可能となるようにしてもよい。
【００４５】
・上記実施形態では、ウォーム軸２６の本体部２６ｃと第１の転がり軸受３７の内輪３７ｂとの間、及び第２の転がり軸受３８の外輪３８ａとエンドカバー３５との間にそれぞれ弾性リング５３，７３を設けたが、これに限らず、これら弾性リング５３，７３を設けなくともよい。なお、この場合には、ウォーム軸２６の本体部２６ｃと第１の転がり軸受３７の内輪との間に軸方向に間隔を空けて同ウォーム軸２６を配置する。
【００４６】
・上記実施形態では、ウォーム軸２６の基端部２６ａが軸継手４１のインナレース６２にセレーション嵌合することにより、同基端部２６ａをインナレース６２に対して軸方向移動可能且つ一体回転可能に連結した。しかし、これに限らず、例えば基端部２６ａの外周面及びインナレース６２の内周面の軸方向と直交する断面形状をそれぞれ多角形状に形成することで、ウォーム軸２６をインナレース６２に対して軸方向移動可能且つ一体回転可能に連結してもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、ウォーム軸２６をハウジング３１に対して軸方向移動可能に設けたが、これに限らず、ウォーム軸２６がハウジング３１に対して軸方向に移動できないように設けてもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、軸継手４１のインナレース６２にウォーム軸２６を連結するとともに、アウタレース６１にモータ２１の出力軸３６を連結したが、これに限らず、インナレース６２に出力軸３６を連結するとともに、アウタレース６１にモータ２１のウォーム軸２６を連結してもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、第２の転がり軸受３８の外周を囲繞するような円弧状に湾曲した湾曲板ばね５１により付勢手段を構成したが、これに限らず、第２の転がり軸受３８をウォームホイール２５に近接するように付勢できれば、例えばコイルスプリング等の他の部材により付勢手段を構成してもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、軸継手４１として固定式のボール型等速ジョイントを採用したが、これに限らず、クロスグルーブ型等速ジョイント（例えば、特開２００８−８９０１４号公報参照）やトリポード型等速ジョイント（例えば、特開２０１０−１４２５９号公報参照）等の摺動式（スライド式）の等速ジョイントを採用してもよい。こうした摺動式の等速ジョイントでは、二軸間の軸方向変位が許容されるため、例えばセレーション嵌合させることでウォーム軸の基端部をインナレースに対して軸方向移動可能に連結しなくともよいため、これらの形状を簡素化することができる。
【００５１】
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型のＥＰＳ１に具体化したが、これに限らず、例えばピニオンシャフト１０に対してアシスト力を付与する所謂ピニオン型のＥＰＳに適用してもよい。
【００５２】
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項２又は３に記載の電動パワーステアリング装置において、前記軸継手は、固定式のボール型等速ジョイントであり、前記ウォーム軸の一端部は、前記軸継手のインナレースにセレーション嵌合することにより、該インナレースに対して軸方向移動可能且つ一体回転可能に連結されたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。上記構成によれば、摺動式のボール型等速ジョイントを用いる場合に比べ、ウォーム軸を大きく傾動させることができる。また、セレーション嵌合するため、軸継手のインナレースからウォーム軸にモータトルクを効率的に伝達することができる。
【００５３】
（ロ）請求項１〜３，上記（イ）のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記軸継手のアウタレースには、前記出力軸側に突出する複数の係合爪が形成されるとともに、前記出力軸には、前記アウタレースの係合爪間に周方向に交互に配置される複数の係合爪を有するヨークが設けられ、前記アウタレースと前記ヨークとの間には、隣接する前記アウタレースの係合爪と前記ヨークの係合爪とにより周方向に挟持される係合部が形成された樹脂材料からなるスペーサが設けられたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。上記構成によれば、アウタレースの係合爪とヨークの係合爪との間にスペーサが介在されるため、アウタレース及びヨークに寸法ばらつきがあっても、各係合爪間に周方向のがたつきが生じることを抑制できる。これにより、アウタレース及びヨークに要求される寸法精度を緩和することができ、製造コストの増大を抑制できる。
【符号の説明】
【００５４】
１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、３…ステアリングシャフト、２１…モータ、２４…減速機構、２５…ウォームホイール、２６…ウォーム軸、２６ａ…基端部、２６ｂ…先端部、２６ｃ…本体部、３１…ハウジング、３５…エンドカバー、３６…出力軸、３７…第１の転がり軸受、３８…第２の転がり軸受、４１…軸継手、５１…湾曲板ばね、５３，７３…弾性リング、６１…アウタレース、６２…インナレース、６３…ボール、６４…保持器、７１，７２…セレーション歯、７４…ヨーク、７５…スペーサ、７６，７７…係合爪、７８…係合片。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）には、モータを駆動源としてステアリングシャフトを回転駆動することにより、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するものがある。こうしたＥＰＳとして、モータにより回転されるウォーム軸及びステアリングシャフトに連結されるウォームホイールを噛合してなる減速機構を備えたものが知られている。
【０００３】
ところで、上記のような減速機構を用いたＥＰＳの場合、そのバックラッシュに起因して、操舵方向の切り替え時や逆入力の印加時等において、歯打ち音が発生することがある。そこで、こうしたＥＰＳには、多くの場合、ウォーム軸の一端をモータの出力軸に対して傾動可能に連結するとともに、付勢手段を用いてウォーム軸の他端をウォームホイール側に押し付けることにより、これらの軸間距離を調整してバックラッシュを除去する所謂アンチ・バックラッシュ・システムが組み込まれている（例えば、特許文献１参照）。一般に、こうしたウォーム軸をモータの出力軸に対して傾動可能に連結するための軸継手としては、一対の継体（ヨーク）と、これらの間に介在された弾性体とにより構成されるものが採用されている（特許文献１、第３図参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０３１５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記特許文献１のＥＰＳに用いられる軸継手では、ウォーム軸は一対のヨーク間で弾性体が圧縮されることにより傾動するため、ウォーム軸の傾動に伴って弾性体の反発力（弾性力）が増大する。その結果、長期に亘る使用によりウォーム軸及びウォームホイールの各歯部の摩耗が進んだ場合において、ウォーム軸を十分に傾動させることができず、歯打ち音が発生し易くなる虞がある。
【０００６】
そこで、弾性係数の低い材料により弾性体を構成することで、各歯部の摩耗が進んだ場合でも、十分にウォーム軸が傾動できるようにすることが考えられる。しかし、この場合には、弾性体が変形し易くなることから、モータトルクを伝達する際にも弾性体が大きく変形してしまうことでトルク伝達の遅れが発生し、アシスト力付与の応答性が低下するといった問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、長期に亘って歯打ち音の発生を抑制することができるとともに、応答性の低下を防止することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ウォーム軸及びウォームホイールを噛合してなる減速機構と、前記減速機構を介してステアリングシャフトに駆動連結されるモータと、前記モータの出力軸に対して前記ウォーム軸の一端部を傾動可能に連結する軸継手と、前記ウォーム軸の他端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記軸継手は、等速ジョイントであることを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、軸継手が等速ジョイントにより構成されるため、従来のように弾性体が圧縮されることによりウォーム軸が傾動する場合と異なり、ウォーム軸の傾動に伴って反発力が発生せず、各歯部の摩耗が進んだ場合でも十分にウォーム軸を傾動させることができるようになる。これにより、長期に亘って歯打ち音の発生を抑制することができる。また、等速ジョイントは、ウォーム軸がモータの出力軸に対して傾斜した状態となっても、等速で円滑にトルクを伝達できるため、トルク伝達の遅れが生じることを防いで応答性の低下を防止することができるようになる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ウォーム軸は、前記減速機構を収容するハウジングに対して軸方向移動可能に設けられたことを要旨とする。
【００１１】
ここで、ウォーム軸及びウォームホイールを噛合させてなる減速機構を備えたＥＰＳでは、ステアリング操作によりステアリングシャフトを回転させる際に、同ステアリングシャフトに連結されたウォームホイールによってウォーム軸を回転させる必要がある。また、ウォーム軸及びウォームホイールは、回転する際にこれらの各歯部同士が互いに摺動する。従って、操舵開始時においては、ウォーム軸及びウォームホイールの各歯部の間に作用する摩擦力（静止摩擦力）を超える操舵力が必要となる。そして、アンチ・バックラッシュ・システムが組み込まれたＥＰＳでは、ウォーム軸がウォームホイールに押し付けられることで、これらの各歯部間に作用する摩擦力が大きくなるため、これが引っ掛かり感となって操舵フィーリングの低下を招く虞がある。
【００１２】
この点、上記構成によれば、ウォーム軸が軸方向に移動可能であるため、操舵開始時において、ウォームホイールの歯部とウォーム軸の歯部とが摺動することなく、ウォーム軸が軸方向に移動可能な範囲でウォームホイールが回転できるようになる。これにより、引っ掛かり感を低減することができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ウォーム軸と、前記ハウジングに固定された固定部材との間には、前記ウォーム軸の軸方向移動に伴って圧縮される弾性部材が設けられたことを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、ウォーム軸が軸方向移動する際に、固定部材との間で弾性部材が圧縮されるため、ウォーム軸が同固定部材に直接接触してその移動が規制される場合に比べ、異音が生じることを抑制できるようになる。また、弾性部材の圧縮量の増加に伴って同弾性部材の反発力が徐々に大きくなることから、ステアリング操作に必要な操舵力が徐々に大きくなるため、より良好な操舵フィーリングを実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、長期に亘って歯打ち音の発生を抑制することができるとともに、応答性の低下を防止することのできる電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】ＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】軸継手の分解斜視図。
【図５】軸継手近傍を示す拡大断面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。これにより、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト３は、コラムシャフト８、インターミディエイトシャフト９、及びピニオンシャフト１０を連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド１１を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪１２の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
【００１８】
また、ＥＰＳ１は、モータ２１を駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するＥＰＳアクチュエータ２２を備えている。本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２は、所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータとして構成されており、モータ２１は、減速機構２４を介してコラムシャフト８と駆動連結されている。減速機構２４は、コラムシャフト８に連結されたウォームホイール２５と、モータ２１に連結されたウォーム軸２６とを噛合することにより構成されている。そして、モータ２１の回転を減速機構２４により減速してコラムシャフト８に伝達することによって、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成になっている。
【００１９】
次に、本実施形態におけるＥＰＳアクチュエータの構成について説明する。
図２に示すように、ＥＰＳアクチュエータ２２は、減速機構２４を収容するハウジング３１を備えている。このハウジング３１は、ウォーム軸２６が収容されるウォーム軸収容部３２、及び同ウォーム軸収容部３２に連続して形成されるとともにウォームホイール２５が収容されるウォームホイール収容部３３を有している。ウォーム軸収容部３２は、ウォーム軸２６の軸方向（図２における左右方向）に延びる円柱状の空間であり、その一端側（図２における右側）は、モータ２１が固定されるモータ固定孔３４に連通している。また、ウォーム軸収容部３２の他端側（図２における左側）は外部に開口しており、この開口端は、同開口端に固定されたエンドカバー３５により閉塞されている。
【００２０】
モータ２１は、ハウジング３１に貫設されたステアリングシャフト３（コラムシャフト８）の軸方向に対して、その出力軸３６の軸方向が直交するように同ハウジング３１のモータ固定孔３４に固定されている。そして、その出力軸３６に連結されたウォーム軸２６は、その両端がハウジング３１内に設けられた第１及び第２の転がり軸受３７，３８により回転可能に支持されるとともに、ステアリングシャフト３に連結されたウォームホイール２５に噛合されている。なお、本実施形態では、これら第１及び第２の転がり軸受３７，３８には、ボール軸受が採用されている。
【００２１】
ここで、本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２には、その減速機構２４を構成するウォームホイール２５とウォーム軸２６との間の軸間距離を調整してバックラッシュを除去するための所謂アンチ・バックラッシュ・システムが組み込まれている。
【００２２】
詳述すると、ウォーム軸２６の一端部（図２における右側端部、以下基端部２６ａという）は、軸継手４１を介してモータ２１の出力軸３６に対して傾動可能に連結されている。また、ウォーム軸２６の基端部２６ａは、第１の転がり軸受３７により回転可能に支持されている。なお、第１の転がり軸受３７は、ウォーム軸収容部３２の一端側に形成された同ウォーム軸収容部３２よりも大径の固定部４２に設けられている。そして、第１の転がり軸受３７は、外輪３７ａがウォーム軸収容部３２の一端に固定された固定プラグ４３により、ハウジング３１に対して軸方向への移動が規制された状態で設けられている。
【００２３】
一方、ウォーム軸２６の他端部（図２における左側端部、以下先端部２６ｂという）は、第２の転がり軸受３８により回転可能に支持されている。第２の転がり軸受３８は、ウォームホイール２５に対して接離する方向（図２における上下方向）に移動可能に設けられており、その外周を囲繞するように湾曲した付勢手段としての湾曲板ばね５１により、ウォームホイール２５側に付勢されている。なお、先端部２６ｂは、第２の転がり軸受３８の内輪３８ｂに圧入されている。
【００２４】
具体的には、ウォーム軸収容部３２の他端側（図２における左側）には、第２の転がり軸受３８及び湾曲板ばね５１を収容支持するための支持部５２が形成されている。支持部５２の内径は第２の転がり軸受３８の外径よりも大きく形成されている。これにより、第２の転がり軸受３８は、支持部５２内で、ウォームホイール２５に対して接離する方向に移動可能に設けられている。また、第２の転がり軸受３８は、エンドカバー３５との間にウォーム軸２６の軸方向に間隔を空けて設けられており、ウォーム軸２６の先端部２６ｂは、第２の転がり軸受３８と一体で軸方向に移動可能に設けられている。なお、支持部５２内には、弾性材料からなるとともに、湾曲板ばね５１と支持部５２との間及びエンドカバー３５と第２の転がり軸受３８との間に介在される円弧状の弾性リング５３が設けられている。
【００２５】
図３に示すように、湾曲板ばね５１は、第２の転がり軸受３８の外輪３８ａに当接する円弧状の円弧部５４と、この円弧部５４よりも径方向外側に配置されるばね部５５と、これら各ばね部５５及び円弧部５４の両端をそれぞれ接続する接続部５６とからなる。支持部５２の周壁には、そのウォームホイール２５と反対側（図３における上側）に、湾曲板ばね５１のばね部５５を収容する収容凹部５７が形成されている。そして、ばね部５５が当該収容凹部５７の底面５７ａに当接して当該底面５７ａを押圧することにより、第２の転がり軸受３８は、ウォームホイール２５側（図３における下側）に向って付勢されている。これにより、図２に示すように、ウォーム軸２６がその一端側を中心として傾動し、ウォーム軸２６とウォームホイール２５との軸間距離が調整され、バックラッシュが除去されるようになっている。
【００２６】
（ウォーム軸と出力軸との連結構造）
次に、本実施形態のＥＰＳにおけるウォーム軸とモータの出力軸との連結構造について説明する。
【００２７】
軸継手４１は、二軸間の軸方向変位が規制される固定式のボール型等速ジョイントにより構成されている。具体的には、図４に示すように、軸継手４１は、有底筒状（カップ状）のアウタレース６１と、アウタレース６１の内側に配置される円環状のインナレース６２と、これらアウタレース６１とインナレース６２との間でトルクを伝達する複数のボール６３と、各ボール６３の位置を保持する保持器６４とを備えている。
【００２８】
詳述すると、図４及び図５に示すように、アウタレース６１の内周面は、凹球面状に形成されている。アウタレース６１の内周面には、同アウタレース６１の軸方向（図５における左右方向）に延びる複数（本実施形態では、６つ）のボール溝６５が形成されている。ボール溝６５は、アウタレース６１の軸方向と直交する断面形状が円弧状に形成されるとともに、周方向に等角度間隔で形成されている。
【００２９】
インナレース６２の外周面は、凸球面状に形成されている。インナレース６２の外周面には、同インナレース６２の軸方向（図５における左右方向）に延びる複数（本実施形態では、６つ）ボール溝６６が形成されている。ボール溝６６は、インナレース６２の軸方向と直交する断面形状が円弧状に形成されるとともに、周方向に等角度間隔で形成されており、アウタレース６１のボール溝６５と対向する。
【００３０】
ボール６３は、アウタレース６１のボール溝６５と、当該ボール溝６５に対向するインナレース６２のボール溝６６との間で転動可能に挟まれて配置されている。そして、各ボール６３は、ボール溝６５，６６のそれぞれに対して周方向に係合することにより、アウタレース６１とインナレース６２との間でトルクを伝達する。
【００３１】
保持器６４は、円環状に形成されており、アウタレース６１とインナレース６２との間に配置されている。保持器６４には、径方向に貫通した複数（本実施形態では、６つ）の保持孔６７が形成されている。保持孔６７は、略四角形状に形成されるとともに、周方向に等角度間隔で形成されている。また、各保持孔６７には、ボール６３が１つずつ収容されている。
【００３２】
そして、図５に示すように、軸継手４１のインナレース６２には、ウォーム軸２６の基端部２６ａが同インナレース６２に対してその軸方向に相対移動可能且つ一体回転可能に連結されている。具体的には、基端部２６ａの外周面には、ウォーム軸２６の軸方向に延びるセレーション歯７１が形成されるとともに、インナレース６２の内周面には、同インナレース６２の軸方向に延びるセレーション歯７２が形成されている。そして、ウォーム軸２６の基端部２６ａは、インナレース６２にセレーション嵌合することにより、同インナレース６２に対して軸方向に相対移動可能且つ一体回転可能に連結されている。
【００３３】
また、ウォーム軸２６の基端部２６ａは、第１の転がり軸受３７の内輪３７ｂとの間に若干の隙間が設けられる隙間嵌めの状態で嵌合されており、同第１の転がり軸受３７に対して軸方向に移動可能に設けられている。さらに、本実施形態では、ウォーム軸２６の歯部が形成された本体部２６ｃと、第１の転がり軸受３７の内輪３７ｂとの間には、弾性材料からなる弾性リング７３が挟持されている。ここで、上述のように、上記ウォーム軸２６の先端部２６ｂは、図２に示されるエンドカバー３５と第２の転がり軸受３８との間に介在された弾性リング５３の弾性変形を伴って、同第２の転がり軸受３８と一体で軸方向に移動可能に設けられている。従って、ウォーム軸２６は、弾性リング５３，７３が弾性変形することにより、ハウジング３１内で軸方向移動可能となっている。
【００３４】
一方、図５に示すように、軸継手４１のアウタレース６１には、モータ２１の出力軸３６が一体回転可能に連結されている。本実施形態では、アウタレース６１は、円板状のヨーク７４、及びアウタレース６１とヨーク７４との間に介在されるスペーサ７５を介して出力軸３６に連結されている。
【００３５】
具体的には、図４及び図５に示すように、アウタレース６１の出力軸３６側の底面６１ａには、ヨーク７４側に突出する複数（本実施形態では４つ）の係合爪７６が形成されている。これに対し、ヨーク７４のアウタレース６１側の一端面７４ａには、アウタレース６１側に突出する複数（本実施形態では４つ）の係合爪７７が形成されている。そして、図６に示すように、アウタレース６１とヨーク７４とは、各係合爪７６，７７が周方向に交互に配置されるように連結される。一方、スペーサ７５は、樹脂材料からなるとともに、円環状に形成されている。そして、スペーサ７５には、径方向外側に延出されて隣接する係合爪７６，７７の間に挟持される係合片７８が形成されている。なお、出力軸３６の接続端部３６ａは、ヨーク７４の他端面７４ｂに開口する嵌合穴７９に圧入されることにより、同ヨーク７４と一体回転可能に連結されている。
【００３６】
このように構成された軸継手４１においては、各ボール６３がボール溝６５，６６内で転動し、アウタレース６１に対してインナレース６２が揺動することで、ウォーム軸２６がモータ２１の出力軸３６に対して傾動可能となっている。そして、ウォーム軸２６は、操舵開始時において、その基端部２６ａが軸継手４１のインナレース６２に対して同ウォーム軸２６の軸方向に相対移動するとともに、その先端部２６ｂが第２の転がり軸受３８と一体で軸方向に移動することにより、軸方向に移動するようになっている。なお、ウォーム軸２６が一端側に移動する際には、ウォーム軸２６の本体部２６ｃと第１の転がり軸受３７との間に設けられた弾性リング７３が軸方向に圧縮され、ウォーム軸２６が他端側に移動する際には、エンドカバー３５と第２の転がり軸受３８との間に設けられた弾性リング５３が軸方向に圧縮されるようになっている。すなわち、本実施形態では、エンドカバー３５及び第１の転がり軸受３７がハウジング３１に固定された固定部材に相当し、弾性リング５３，７３が弾性部材に相当する。
【００３７】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）モータ２１の出力軸３６に対してウォーム軸２６の基端部２６ａを傾動可能に連結する軸継手４１を固定式のボール型等速ジョイントにより構成した。
【００３８】
上記構成によれば、軸継手４１が等速ジョイントにより構成されるため、従来のように弾性体が圧縮されることによりウォーム軸２６が傾動する場合と異なり、ウォーム軸２６の傾動に伴って反発力が発生せず、各歯部の摩耗が進んだ場合でも十分にウォーム軸２６を傾動させることができる。これにより、長期に亘って歯打ち音の発生を抑制することができる。また、等速ジョイントは、ウォーム軸２６がモータ２１の出力軸３６に対して傾斜した状態となっても、等速で円滑にトルクを伝達できるため、トルク伝達の遅れが生じることを防いで応答性の低下を防止することができる。
【００３９】
（２）ウォーム軸２６を減速機構２４が収容されるハウジング３１に対して軸方向移動可能に設けた。
ここで、上述ように操舵開始時においては、ウォーム軸２６及びウォームホイール２５の各歯部の間に作用する摩擦力（静止摩擦力）を超える操舵力が必要となるため、これが引っ掛かり感となって操舵フィーリングの低下を招く虞がある。この点、上記構成によれば、ウォーム軸２６が軸方向に移動可能であるため、操舵開始時において、ウォームホイール２５の歯部とウォーム軸２６の歯部とが摺動することなく、ウォーム軸２６が軸方向に移動可能な範囲でウォームホイール２５が回転できるようになる。これにより、引っ掛かり感を低減して、操舵フィーリングの低下を招くことなく、容易に操舵量の小さい微妙な操舵ができるようになる。
【００４０】
（３）ウォーム軸２６と、ハウジング３１に固定されたエンドカバー３５及び第１の転がり軸受３７との間に、ウォーム軸２６の軸方向移動に伴って圧縮される弾性リング５３，７３をそれぞれ設けた。上記構成によれば、ウォーム軸２６がエンドカバー３５又は第１の転がり軸受３７に直接接触してその移動が規制される場合に比べ、異音が生じることを抑制できるようになる。また、弾性リング５３，７３の圧縮量の増加に伴って同弾性リング５３，７３の反発力が徐々に大きくなることから、ステアリング操作に必要な操舵力が徐々に大きくなるため、より良好な操舵フィーリングを実現することができる。
【００４１】
（４）軸継手４１として固定式のボール型等速ジョイントを採用し、ウォーム軸２６の基端部２６ａを軸継手４１のインナレース６２にセレーション嵌合することにより、同基端部２６ａがインナレース６２に対して軸方向移動可能且つ一体回転可能に連結した。上記構成によれば、摺動式のボール型等速ジョイントを用いる場合に比べ、ウォーム軸２６を大きく傾動させることができる。また、セレーション嵌合するため、軸継手４１のインナレース６２からウォーム軸２６にモータトルクを効率的に伝達することができる。
【００４２】
（５）軸継手４１のアウタレース６１に、出力軸３６側に突出する複数の係合爪７６を形成するとともに、出力軸３６に、アウタレース６１の係合爪７６間に周方向に交互に配置される複数の係合爪７７を有するヨーク７４を設けた。そして、アウタレース６１とヨーク７４との間に、隣接するアウタレース６１の係合爪７６とヨーク７４の係合爪７７とによって周方向に挟持される複数の係合片７８が形成された樹脂材料からなるスペーサ７５を設けた。上記構成によれば、アウタレース６１の係合爪７６とヨーク７４の係合爪７７との間にスペーサ７５が介在されるため、アウタレース６１及びヨーク７４に寸法ばらつきがあっても、それぞれの係合爪７６，７７間に周方向のがたつきが生じることを抑制できる。これにより、アウタレース６１及びヨーク７４に要求される寸法精度を緩和することができ、製造コストの増大を抑制できる。
【００４３】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、軸継手４１のアウタレース６１とヨーク７４との間にスペーサ７５を介在させたが、これに限らず、スペーサ７５を廃してアウタレース６１の係合爪７６とヨーク７４の係合爪７７とが直接係合するようにしてもよい。また、ヨーク７４及びスペーサ７５を廃し、モータ２１の出力軸３６の接続端部３６ａを、直接アウタレース６１に対して一体回転可能に連結してもよい。
【００４４】
・上記実施形態では、ウォーム軸２６の先端部２６ｂと第２の転がり軸受３８とが一体でハウジング３１に対して軸方向に移動可能に構成した。しかし、これに限らず、例えば先端部２６ｂを第２の転がり軸受３８の内輪３８ｂに対して隙間嵌めするとともに、同内輪３８ｂとウォーム軸２６の本体部２６ｃとの間で軸方向に挟持される弾性リングを設けることにより、先端部２６ｂがハウジング３１に対して軸方向に移動可能となるようにしてもよい。
【００４５】
・上記実施形態では、ウォーム軸２６の本体部２６ｃと第１の転がり軸受３７の内輪３７ｂとの間、及び第２の転がり軸受３８の外輪３８ａとエンドカバー３５との間にそれぞれ弾性リング５３，７３を設けたが、これに限らず、これら弾性リング５３，７３を設けなくともよい。なお、この場合には、ウォーム軸２６の本体部２６ｃと第１の転がり軸受３７の内輪との間に軸方向に間隔を空けて同ウォーム軸２６を配置する。
【００４６】
・上記実施形態では、ウォーム軸２６の基端部２６ａが軸継手４１のインナレース６２にセレーション嵌合することにより、同基端部２６ａをインナレース６２に対して軸方向移動可能且つ一体回転可能に連結した。しかし、これに限らず、例えば基端部２６ａの外周面及びインナレース６２の内周面の軸方向と直交する断面形状をそれぞれ多角形状に形成することで、ウォーム軸２６をインナレース６２に対して軸方向移動可能且つ一体回転可能に連結してもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、ウォーム軸２６をハウジング３１に対して軸方向移動可能に設けたが、これに限らず、ウォーム軸２６がハウジング３１に対して軸方向に移動できないように設けてもよい。
【００４８】
・上記実施形態では、軸継手４１のインナレース６２にウォーム軸２６を連結するとともに、アウタレース６１にモータ２１の出力軸３６を連結したが、これに限らず、インナレース６２に出力軸３６を連結するとともに、アウタレース６１にモータ２１のウォーム軸２６を連結してもよい。
【００４９】
・上記実施形態では、第２の転がり軸受３８の外周を囲繞するような円弧状に湾曲した湾曲板ばね５１により付勢手段を構成したが、これに限らず、第２の転がり軸受３８をウォームホイール２５に近接するように付勢できれば、例えばコイルスプリング等の他の部材により付勢手段を構成してもよい。
【００５０】
・上記実施形態では、軸継手４１として固定式のボール型等速ジョイントを採用したが、これに限らず、クロスグルーブ型等速ジョイント（例えば、特開２００８−８９０１４号公報参照）やトリポード型等速ジョイント（例えば、特開２０１０−１４２５９号公報参照）等の摺動式（スライド式）の等速ジョイントを採用してもよい。こうした摺動式の等速ジョイントでは、二軸間の軸方向変位が許容されるため、例えばセレーション嵌合させることでウォーム軸の基端部をインナレースに対して軸方向移動可能に連結しなくともよいため、これらの形状を簡素化することができる。
【００５１】
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型のＥＰＳ１に具体化したが、これに限らず、例えばピニオンシャフト１０に対してアシスト力を付与する所謂ピニオン型のＥＰＳに適用してもよい。
【００５２】
次に、上記各実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項２又は３に記載の電動パワーステアリング装置において、前記軸継手は、固定式のボール型等速ジョイントであり、前記ウォーム軸の一端部は、前記軸継手のインナレースにセレーション嵌合することにより、該インナレースに対して軸方向移動可能且つ一体回転可能に連結されたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。上記構成によれば、摺動式のボール型等速ジョイントを用いる場合に比べ、ウォーム軸を大きく傾動させることができる。また、セレーション嵌合するため、軸継手のインナレースからウォーム軸にモータトルクを効率的に伝達することができる。
【００５３】
（ロ）請求項１〜３，上記（イ）のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記軸継手のアウタレースには、前記出力軸側に突出する複数の係合爪が形成されるとともに、前記出力軸には、前記アウタレースの係合爪間に周方向に交互に配置される複数の係合爪を有するヨークが設けられ、前記アウタレースと前記ヨークとの間には、隣接する前記アウタレースの係合爪と前記ヨークの係合爪とにより周方向に挟持される係合部が形成された樹脂材料からなるスペーサが設けられたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。上記構成によれば、アウタレースの係合爪とヨークの係合爪との間にスペーサが介在されるため、アウタレース及びヨークに寸法ばらつきがあっても、各係合爪間に周方向のがたつきが生じることを抑制できる。これにより、アウタレース及びヨークに要求される寸法精度を緩和することができ、製造コストの増大を抑制できる。
【符号の説明】
【００５４】
１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、３…ステアリングシャフト、２１…モータ、２４…減速機構、２５…ウォームホイール、２６…ウォーム軸、２６ａ…基端部、２６ｂ…先端部、２６ｃ…本体部、３１…ハウジング、３５…エンドカバー、３６…出力軸、３７…第１の転がり軸受、３８…第２の転がり軸受、４１…軸継手、５１…湾曲板ばね、５３，７３…弾性リング、６１…アウタレース、６２…インナレース、６３…ボール、６４…保持器、７１，７２…セレーション歯、７４…ヨーク、７５…スペーサ、７６，７７…係合爪、７８…係合片。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウォーム軸及びウォームホイールを噛合してなる減速機構と、前記減速機構を介してステアリングシャフトに駆動連結されるモータと、前記モータの出力軸に対して前記ウォーム軸の一端部を傾動可能に連結する軸継手と、前記ウォーム軸の他端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記軸継手は、等速ジョイントであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ウォーム軸は、前記減速機構を収容するハウジングに対して軸方向移動可能に設けられたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ウォーム軸と、前記ハウジングに固定された固定部材との間には、前記ウォーム軸の軸方向移動に伴って圧縮される弾性部材が設けられたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
ウォーム軸及びウォームホイールを噛合してなる減速機構と、前記減速機構を介してステアリングシャフトに駆動連結されるモータと、前記モータの出力軸に対して前記ウォーム軸の一端部を傾動可能に連結する軸継手と、前記ウォーム軸の他端部を前記ウォームホイール側に付勢する付勢手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記軸継手は、等速ジョイントであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ウォーム軸は、前記減速機構を収容するハウジングに対して軸方向移動可能に設けられたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ウォーム軸と、前記ハウジングに固定された固定部材との間には、前記ウォーム軸の軸方向移動に伴って圧縮される弾性部材が設けられたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１０１６３８（Ｐ２０１２−１０１６３８Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５０８６８（Ｐ２０１０−２５０８６８）
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月９日（２０１０．１１．９）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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