電動パワーステアリング装置
【課題】低騒音であって操舵フィーリングに優れ、且つバックラッシ除去機構との併用も容易となる電動パワーステアリング装置を提供すること。
【解決手段】減速ギヤとしてのウォームホイール１９が、環状歯部と、環状歯部と一体回転する外輪５３と、操舵出力軸と一体回転する内輪５４とを備える。外輪５３の内周５３１の第１湾曲凹部５６と、内輪５４の外周５４１の第２湾曲凹部５７との間に、両湾曲凹部５６，５７から直接に予圧を付与された転動体５５が介在する。両湾曲凹部５６，５７の曲率半径Ｒ１，Ｒ２が、転動体５５の曲率半径Ｒ３よりも大きい。転動体５５が両湾曲凹部５６，５７の端部に達すると、外輪５３および内輪５４の相対回転が規制される。
【解決手段】減速ギヤとしてのウォームホイール１９が、環状歯部と、環状歯部と一体回転する外輪５３と、操舵出力軸と一体回転する内輪５４とを備える。外輪５３の内周５３１の第１湾曲凹部５６と、内輪５４の外周５４１の第２湾曲凹部５７との間に、両湾曲凹部５６，５７から直接に予圧を付与された転動体５５が介在する。両湾曲凹部５６，５７の曲率半径Ｒ１，Ｒ２が、転動体５５の曲率半径Ｒ３よりも大きい。転動体５５が両湾曲凹部５６，５７の端部に達すると、外輪５３および内輪５４の相対回転が規制される。
【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】
電動パワーステアリング装置は、運転者によるステアリングホイール（操舵部材）の操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の電動モータと、電動モータの回転を減速して操舵出力軸に伝達する減速機構と、トルクセンサ等のセンサ信号に基づいて電動モータを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）とを備えている。
減速機構は、操舵出力軸と一体回転する従動ギヤとしてのウォームホイールと、電動モータの回転軸に連結された駆動ギヤとしてのウォーム軸とからなる。ウォーム軸とウォームホイールとの噛み合いにより、電動モータの回転を減速して操舵出力軸に伝達することで、電動モータが発生する操舵補助トルクを操舵軸に伝達する。
【０００３】
しかしながら、操舵を開始してからの初期に、電動モータの慣性の影響等で、運転者が、トルクの引きずり感（壁がある感じ）を受けて、操舵フィーリングが悪くなるという問題がある。
一方、例えば特許文献１のように、ウォーム軸を軸方向に所定量移動可能に弾性支持した電動パワーステアリング装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２のように、ウォームホイールと操舵出力軸との間に介在する弾性部材を介して、ウォームホイールを径方向および回転方向に所定量移動可能に弾性支持した電動パワーステアリング装置が提案されている。
特許文献２の第１実施形態（図１および図２参照）では、ウォームホイールの内周と操舵出力軸との間に、転がり軸受を設け、その転がり軸受の軸受空間内に、転動体を弾性的に固定する弾性部材を充填した電動パワーステアリング装置が提案されている。第１実施形態では、弾性部材の変形を伴って、転がり軸受の内輪と外輪が相対回転可能である。
【０００５】
また、特許文献２の第２実施形態（図３および図４参照）では、ウォームホイールの内周と操舵の出力軸との間に支持体が、互いの間に径方向隙間を有する外輪および内輪と、外輪および内輪を連結する短軸状の連結体とを有している。外輪の内周および内輪の外周に、相対向する鉤形状の凹部を設けており、外輪および内輪の凹部間に、前記連結体が配置されている。連結体の小径の中間部に、Ｏリング状の弾性部材が装着され、該弾性部材は、連結体の大径の両端部から所定量突出している。弾性部材が突出している分だけ、外輪および内輪が、径方向および回転方向の弾性的に変位可能であり、その結果、ウォームホイールが操舵の出力軸に対して回転方向に所定量、弾性的に相対回転可能である。
【０００６】
特許文献１では、操舵開始初期にウォーム軸が軸方向に移動する。また、特許文献２では、操舵開始初期に操舵軸およびウォームホイールが相対回転する。これにより、ギヤ間の摩擦力や電動モータの慣性が、ハンドルトルクに付加されないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３３７６８６９号公報
【特許文献２】特開２００５−３１３６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、ウォーム軸が軸方向に所定量移動したときに、ウォーム軸の軸方向移動を規制するストッパが、ウォーム軸と衝突することにより、打音が発生し、騒音の原因となる。
また、特許文献２の第１実施形態では、ウォームホイールおよび操舵出力軸の（すなわち、外輪および内輪の）相対回転量を弾性部材によって規制するので、長期の使用で弾性部材が劣化するという耐久上の問題がある。
【０００９】
また、特許文献２の第２実施形態では、操舵出力軸およびウォームホイールが所定量相対回転したときに、連結体の両端部の外周が、外輪の鉤形状の凹部や内輪の鉤形状の凹部と衝突することで、操舵出力軸およびウォームホイールの相対回転量が規制される。しかしながら、それまで弾性支持されていて外輪とは接触していなかった連結体が、外輪に対して金属同士の衝突をするので、その衝突時に、打音が発生し、騒音の原因となる。
【００１０】
一方、ウォーム軸とウォームホイール間の噛み合いのバックラッシをゼロにするために、ウォーム軸の一端を他端の回りに揺動可能に支持し、前記一端をウォーム軸とウォームホイールの中心間距離が近づく方向に付勢する、いわゆるバックラッシ除去機構が提案されている。この場合、ウォーム軸を軸直角方向に可動とするため、前記のウォーム軸を軸方向に可動とする機構と併用することは、構造が複雑となり、可動量の制御が困難となるため、所望の性能を得ることが難しい。
【００１１】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、低騒音であって操舵フィーリングに優れ、且つバックラッシ除去機構との併用も容易となる電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、操舵補助用の電動モータ（１６）の回転を減速する減速機構（１７）を備え、前記減速機構は、減速ギヤとしてのウォームホイール（１９）を含み、前記ウォームホイールは、環状歯部（５１）と、前記環状歯部と一体回転する外輪（５３；５３Ａ；５３Ｂ；５３Ｂ’）と、操舵出力軸（３ｂ）と一体回転する内輪（５４；５４Ａ；５４Ａ’；５４Ｂ）と、前記外輪の内周（５３１）の周方向の所定位置に設けられた複数の第１湾曲凹部（５６；５６Ａ；５６Ｂ；５６Ｂ’）と、前記内輪の外周（５４１）の周方向の所定位置に設けられ、対応する第１湾曲凹部とそれぞれ対向する複数の第２湾曲凹部（５７；５７Ａ；５７Ａ’；５７Ｂ）と、互いに対向する第１湾曲凹部および第２湾曲凹部の間にそれぞれ介在し、両湾曲凹部から直接に予圧を付与された転動体（５５）と、を有し、前記第１湾曲凹部および前記第２湾曲凹部の少なくとも一方の曲率半径（Ｒ１，Ｒ２；Ｒ１Ａ，Ｒ２Ａ；Ｒ１Ａ，Ｒ２Ａ’；Ｒ１Ｂ，Ｒ２Ｂ；Ｒ１Ｂ’，Ｒ２Ｂ）が、前記転動体の曲率半径（Ｒ３）よりも大きくされている電動パワーステアリング装置を提供する。
【００１３】
また、請求項２のように、前記第１湾曲凹部の曲率半径が、前記第２湾曲凹部の曲率半径と同等である場合がある。
また、前記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、操舵開始初期に、ウォームホイールの第１湾曲凹部および第２湾曲凹部の少なくとも一方に対して転動体が転がることで、外輪および内輪が相対回転する。したがって、操舵開始初期に、ウォーム軸およびウォームホイールの間の摩擦力や、電動モータの慣性力が、操舵出力軸に付加されない。その結果、操舵開始初期の操舵フィーリングを格段に向上することができる。
【００１５】
ウォームホイールに所定以上のトルクが付加されると、外輪および内輪の相対回転に伴って、転動体が両湾曲凹部の端部に達することにより、外輪と内輪の相対回転が規制される。これにより、外輪および内輪が一体回転し、ウォームホイールは、通常のウォームホイールとして機能する。
また、両湾曲凹部から直接予圧を受けて両湾曲凹部に対して常時接触している状態の転動体が、両湾曲凹部の端部に達することにより、相対回転の規制へと移行するので、規制に際して衝突音を生じない。したがって、低騒音である。特に、外輪および内輪の相対回転量が増大するほど、両湾曲凹部と転動体との接触部の弾性変形量が増大して、両湾曲凹部から転動体に付与される予圧が高くなるので、前記衝突音の発生を確実に防止することができる。
【００１６】
また、ウォーム軸を軸方向に付勢する機構を採用しないので、ウォーム軸を軸直角方向に揺動付勢するバックラッシ除去機構を併用することが容易となる。
前記第１湾曲凹部および前記第２湾曲凹部の何れか一方の曲率半径が、他方の曲率半径よりも小さくされており、前記他方の曲率半径は、前記転動体の曲率半径と同等または同等以上とされている場合がある。
【００１７】
また、請求項２のように、第１湾曲凹部の曲率半径が第２湾曲凹部の曲率半径と同等である場合には、予圧を受けながら両湾曲凹部に対して転がり接触する転動体が、第１湾曲凹部の端部および第２湾曲凹部の端部に同時に達する。したがって、転動体が滑りを生ずることがなく、耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。
【図３】ウォームホイールの要部の断面図である。
【図４】図２のIV−IVに沿う断面図である。
【図５】ウォームホイールの要部の拡大断面図である。（ａ）は、外輪および内輪が相対回転可能な状態を示し、（ｂ）および（ｃ）は、ウォームホイールの回転方向に応じて外輪および内輪の相対回転が規制された状態を示している。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の別の実施の形態のウォームホイールの要部の拡大図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明のさらに別の実施の形態のウォームホイールの要部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結している操舵軸３と、操舵軸３に自在継手４を介して連結される中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されるピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸８とを有している。ピニオン軸７およびラック軸８により、ラックアンドピニオン機構からなる操舵機構Ａが構成されている。
【００２０】
ラック軸８は車体に固定されるハウジング９内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラック軸８の両端部はハウジング９の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１１に連結されている。
操舵部材２が操作されて操舵軸３が回転されると、この回転がピニオン７ａおよびラック８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１１の転舵が達成される。
【００２１】
操舵軸３は、操舵部材２に連なる操舵入力軸３ａと、ピニオン軸７に連なる操舵出力軸３ｂとに分割されており、これら操舵入力軸３ａおよび操舵出力軸３ｂはトーションバー１２を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。
トーションバー１２を介する操舵入力軸３ａおよび操舵出力軸３ｂ間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が設けられており、このトルクセンサ１３のトルク検出結果は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１４に与えられる。ＥＣＵ１４では、トルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路１５を介して操舵補助用の電動モータ１６を駆動制御する。電動モータ１６の出力回転が伝動装置としての減速機構１７を介して減速されてピニオン軸７に伝達され、ラック軸８の直線運動に変換されて、操舵が補助される。
【００２２】
減速機構１７は、電動モータ１６により回転駆動される駆動ギヤとしてのウォーム軸１８と、このウォーム軸１８に噛み合うと共に、操舵出力軸３ｂに同伴回転可能に連結された減速ギヤとしてのウォームホイール１９を備える。
図２を参照して、ウォーム軸１８は電動モータ１６の出力軸２０と同軸上に配置される。ウォーム軸１８は、その軸長方向に離隔する第１および第２の端部１８ａ，１８ｂを有し、第１および第２の端部１８ａ，１８ｂ間の中間部にウォーム１８ｃを有する。
【００２３】
具体的には、ウォームホイール１９は、合成樹脂により形成された環状歯部５１と、環状歯部５１の樹脂成形時に金型内にインサートされて環状歯部５１に一体回転可能に結合された環状の芯金５２と、芯金５２の内周に一体回転可能に連結された外輪５３と、操舵出力軸３ｂの外周に一体回転可能に連結された内輪５４と、外輪５３および内輪５４の間に介在する複数の転動体５５とを備えている。転動体５５は、図３に示すように、ウォームホイール１９の中心Ｃ２に平行な中心Ｃ３を有する円筒ころであってもよい。また、図示していないが、転動体５５は玉であってもよい。
【００２４】
ウォーム軸１８の第１の端部１８ａと電動モータ１６の出力軸２０の対向端部とは、動力伝達継手２１を介して同軸上に動力伝達可能に連結されている。
ウォーム軸１８の第１および第２の端部１８ａ，１８ｂは、対応する第１および第２の軸受２２，２３をそれぞれ介して減速機構１７のハウジング１７ａに回転自在に支持されている。第１および第２の軸受２２，２３は例えば玉軸受からなる。
【００２５】
第１および第２の軸受２２，２３の内輪２４，２５が、ウォーム軸１８の第１および第２の端部１８ａ，１８ｂに一体回転可能に嵌合されている。各内輪２４，２５はそれぞれウォーム軸１８の対応する互いに逆向きの位置決め段部１８ｄ，１８ｅに当接している。第１および第２の軸受２２，２３の外輪２６，２７は、減速機構１７のハウジング１７ａの対応する軸受保持孔２８，２９に保持されている。
【００２６】
第２の軸受２３のための軸受保持孔２９は、第２の軸受２３を、ウォーム軸１８とウォームホイール１９の中心間距離Ｄ１（ウォーム軸１８の中心Ｃ１とウォームホイールの中心Ｃ２との距離に相当）が長短する方向Ｘ１，Ｘ２に偏倚可能に保持することのできる偏倚孔に形成されている。軸受保持孔２９の内周面と第２の軸受２３の外輪２７の外周面との間に、環状の付勢部材としての湾曲板ばね３０が介在している。湾曲板ばね３０は、第２の軸受２３を前記中心間距離Ｄ１が短くなる方向Ｘ２に付勢する。
【００２７】
湾曲板ばね３０は、例えば板金により形成される薄板状の部材である。図２のIV−IV に沿う断面図である図４を参照して、湾曲板ばね３０は、第２の軸受２３の外輪２７の外周を包囲する有端環状をなす主体部３１と、主体部３１の周方向の端部である第１および第２の端部３１ａ，３１ｂにそれぞれ形成される一対の回転規制部３２とを含む。
また、湾曲板ばね３０は、各回転規制部３２からそれぞれ延びる一対の片持ち状の弾性舌片３３と、主体部３１の一方の側縁から図２に示すように傾斜状に延設された規制部としての少なくとも１つの弾性爪３４とを含む。
【００２８】
図示していないが、各回転規制部３２の幅は主体部３１の幅よりも細くされている。図４に示すように、一対の弾性舌片３３の一方と他方は、互い違い配置されている。
湾曲板ばね３０の各弾性舌片３３は、軸受保持孔２９の内周面の一部に形成された受け凹部３６の底によって受けられ、各弾性舌片３３の付勢力が、第２の軸受２３を介してウォーム軸１８の第２の端部１８ｂを前記中心間距離Ｄ１が短くなる方向Ｘ２に付勢している。
【００２９】
受け凹部３６はそれぞれ軸受保持孔２９の周方向に対向する一対の内壁３６ａ，３６ｂを有しており、湾曲板ばね３０の各回転規制部３２は、対応する内壁３６ａ，３６ｂに当接することにより、軸受保持孔２９の周方向への、湾曲板ばね３０の回転を規制する。
再び図２を参照して、湾曲板ばね３０の弾性爪３４は、ハウジング１７ａの端壁１７ｂとこれに対向する第２の軸受２３の外輪２７の端面との間に介在し、端壁１７ｂにより受けられて弾性変形している。この弾性変形の復元力により、弾性爪３４は、第２の軸受２３を介してウォーム軸１８を軸方向の電動モータ１６側に弾性的に付勢している。
【００３０】
一方、第１の軸受２２の外輪２６は、対応する軸受保持孔２８に連なるねじ孔３７にねじ込まれた予圧調整用およびバックラッシ調整用のねじ部材３８によって、ハウジング１７の位置決め段部１７ｃに押し当てられて軸方向に位置決めされている。これにより、弾性爪３４の付勢力が第１および第２の軸受２２，２３に一括して予圧を与えることに寄与すると共に、ウォーム軸１８とウォームホイール１９との間のバックラッシの除去にも寄与することになる。
【００３１】
また、弾性爪３４が外輪２７の第１の端面２７ａに係合することで、第２の軸受２３と湾曲板ばね３０との軸方向相対移動が規制されている。
動力伝達継手２１は、電動モータ１６の出力軸２０に一体回転可能に連結された第１の係合部材４１と、減速機構１７の入力軸としてのウォーム軸１８の第１の端部１８ａに一体回転可能に連結された第２の係合部材４２と、第１および第２の係合部材４１，４２の間に介在し両係合部材４１，４２間にトルクを伝達する弾性部材４３とを備える。
【００３２】
第１および第２の係合部材４１，４２は例えば金属製である。弾性部材４３は例えば合成ゴム製又はポリウレタン等の合成樹脂製である。
図５（ａ）に示すように、ウォームホイール１９の外輪５３の内周５３１の周方向の所定位置には、複数の第１湾曲凹部５６が設けられている。複数の第１湾曲凹部５６は、周方向に等間隔で配置されている。また、内輪５４の外周５４１の周方向の所定位置には、複数の第２湾曲凹部５７が設けられている。複数の第２湾曲凹部５７は、周方向に等間隔で配置されている。
【００３３】
各転動体５５は、対応する第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７の間に介在しておいる。各転動体５５は、対応する第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７の間に挟持され、対応する対応する第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７から直接予圧を付与されている。
第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７は、例えば円弧面により構成されている。第１湾曲凹部５６の曲率半径Ｒ１および第２湾曲凹部５７の曲率半径Ｒ２が、転動体５５の曲率半径Ｒ３よりも大きくされている（Ｒ１＞Ｒ３。Ｒ２＞Ｒ３）。また、第１湾曲凹部５６の曲率半径Ｒ１および第２湾曲凹部５７の曲率半径Ｒ２は、同等の大きさである（Ｒ１＝Ｒ２）。
【００３４】
本実施の形態によれば、操舵開始初期に、第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７の少なくとも一方（本実施の形態では双方）に対して転動体５５が転がることで、外輪５３と内輪５４が相対回転する。したがって、操舵開始初期に、ウォーム軸１８とウォームホイール１９の間の摩擦力や、電動モータ１６の慣性力が、操舵出力軸に付加されない。その結果、操舵開始初期の操舵フィーリングを格段に向上することができる。
【００３５】
ウォームホイール１９に所定以上のトルクが付加されると、その回転方向に応じて、図５（ｂ）に示すように、転動体５５が第１湾曲凹部５６の第１端部５６１および第２湾曲凹部５７の第２端部５７２に達したり、或いは、図５（ｃ）に示すように、転動体５５が第１湾曲凹部５６の第２端部５６２および第２湾曲凹部５７の第１端部５７１に達したりする。これにより、外輪５３と内輪５４の相対回転が規制される結果、外輪５３と内輪５４が一体回転する。したがって、通常のウォームホイール１９として機能する。
【００３６】
また、両湾曲凹部５６，５７から直接予圧を受けて両湾曲凹部５６，５７に対して常時接触している状態の転動体５５が、両湾曲凹部５６，５７の端部に達することにより、相対回転の規制へと移行するので、規制に際して衝突音を生じない。したがって、低騒音である。特に、外輪５３および内輪５４の相対回転量が増大するほど、両湾曲凹部５６，５７と転動体５５との接触部の弾性変形量が増大して、両湾曲凹部５６，５７から転動体５５に付与される予圧（逆にいうと接触部の弾性反発力）が高くなるので、前記衝突音の発生を確実に防止することができる。
【００３７】
また、特許文献１のようなウォーム軸を軸方向に付勢する機構を採用しないので、本実施の形態のようにウォーム軸１８を軸直角方向に揺動付勢する湾曲板ばね３０等のバックラッシ除去機構を併用することが容易となる。
特に、本実施の形態では、第１湾曲凹部５６の曲率半径Ｒ１が第２湾曲凹部５７の曲率半径Ｒ２と同等である。したがって、予圧を受けながら両湾曲凹部５６，５７に対して転がり接触する転動体５５が、第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７の対応する端部５６１，５７２；５６２，５７１に同時に達する。したがって、転動体５５が滑りを生ずることがなく、耐久性を向上することができる。
【００３８】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、各湾曲凹部５６，５７を、円弧面に代えて、インボリュート面により構成してもよい。
また、図６（ａ）に示すウォームホーイル１９Ａのように、外輪５３Ａの第１湾曲凹部５６Ａの曲率半径Ｒ１Ａを、内輪５４Ａの第２湾曲凹部５７Ａの曲率半径Ｒ２Ａよりも大きくしてもよい（Ｒ１Ａ＞Ｒ２Ａ）。その場合、図６（ｂ）に示すウォームホイール１９Ａ’のように、小さいほうの曲率半径である、内輪５４Ａ’の第２湾曲凹部５７Ａ’の曲率半径Ｒ２Ａ’を、転動体５５の曲率半径Ｒ３と同等の大きさとしてもよい（Ｒ２Ａ’＝Ｒ３）。図６（ａ），（ｂ）の例では、第２湾曲凹部５７Ａ，５７Ａ’に対して、転動体５５が滑りを生ずる。
【００３９】
また、図７（ａ）に示すウォームホイール１９Ｂのように、内輪５４Ｂの第２湾曲凹部５７Ｂの曲率半径Ｒ２Ｂを、外輪５３Ｂの第１湾曲凹部５６Ｂの曲率半径Ｒ１Ｂよりも大きくしてもよい（Ｒ２Ｂ＞Ｒ１Ｂ）。その場合、図７（ｂ）に示すウォームホイール１９Ｂ’のように、小さいほうの曲率半径である、外輪５３Ｂ’の第１湾曲凹部５６Ｂ’の曲率半径Ｒ１Ｂ’を、転動体５５の曲率半径Ｒ３と同等の大きさとしてもよい（Ｒ１Ｂ’＝Ｒ３）。図７（ａ），（ｂ）の例では、第１湾曲凹部５６Ｂ，５６Ｂ’に対して、転動体５５が滑りを生ずる。
【００４０】
また、ウォームホイールにおいて、環状歯部５１と芯金５２を単一の金属材料で一体に形成してもよい。また、環状歯部５１、芯金５２および外輪５３；５３Ａ；５３Ｂ；５３Ｂ’を単一の金属材料で一体に形成してもよい。
また、湾曲板ばね３０等を含むバックラッシ除去機構を廃止してもよい。
また、動力伝達継手２１を廃止し、ウォーム軸１８と電動モータ１６の出力軸２０を単一の材料で一体に形成してもよい。その他、本発明は、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…電動パワーステアリング装置、２…操舵部材、３…操舵軸、３ａ…操舵入力軸、３ｂ…操舵出力軸、５…中間軸、７…ピニオン軸、８…ラック軸、１１…転舵輪、１６…電動モータ、１７…減速機構、１８…ウォーム軸、１９；１９Ａ；１９Ａ’；１９Ｂ；１９Ｂ’…ウォームホイール、１８ａ…第１の端部、１８ｂ…第２の端部、２１…動力伝達継手、２２…第１の軸受、２３…第２の軸受、３０…湾曲板ばね、４１…入力部材、４２…出力部材、４３…弾性部材、５１…環状歯部、５２…芯金、５３；５３Ａ；５３Ｂ；５３Ｂ’…外輪、５３１…内周、５４；５４Ａ；５４Ａ’；５４Ｂ…内輪、５４１…外周、５５…転動体、５６；５６Ａ；５６Ｂ；５６Ｂ’…第１湾曲凹部、５６１…第１端部、５６２…第２端部、５７；５７Ａ；５７Ａ’５７Ｂ…第２湾曲凹部、５７１…第１端部、５７２…第２端部、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…中心、Ｄ１…中心間距離、Ｒ１；Ｒ１Ａ；Ｒ１Ｂ；Ｒ１Ｂ’…（第１湾曲凹部の）曲率半径、Ｒ２；Ｒ２Ａ；Ｒ２Ａ’；Ｒ２Ｂ…（第２湾曲凹部の）曲率半径、Ｒ３…（転動体の）曲率半径
【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】
電動パワーステアリング装置は、運転者によるステアリングホイール（操舵部材）の操舵トルクを検出するトルクセンサと、操舵補助用の電動モータと、電動モータの回転を減速して操舵出力軸に伝達する減速機構と、トルクセンサ等のセンサ信号に基づいて電動モータを制御する電子制御ユニット（ＥＣＵ）とを備えている。
減速機構は、操舵出力軸と一体回転する従動ギヤとしてのウォームホイールと、電動モータの回転軸に連結された駆動ギヤとしてのウォーム軸とからなる。ウォーム軸とウォームホイールとの噛み合いにより、電動モータの回転を減速して操舵出力軸に伝達することで、電動モータが発生する操舵補助トルクを操舵軸に伝達する。
【０００３】
しかしながら、操舵を開始してからの初期に、電動モータの慣性の影響等で、運転者が、トルクの引きずり感（壁がある感じ）を受けて、操舵フィーリングが悪くなるという問題がある。
一方、例えば特許文献１のように、ウォーム軸を軸方向に所定量移動可能に弾性支持した電動パワーステアリング装置が提案されている。
【０００４】
また、特許文献２のように、ウォームホイールと操舵出力軸との間に介在する弾性部材を介して、ウォームホイールを径方向および回転方向に所定量移動可能に弾性支持した電動パワーステアリング装置が提案されている。
特許文献２の第１実施形態（図１および図２参照）では、ウォームホイールの内周と操舵出力軸との間に、転がり軸受を設け、その転がり軸受の軸受空間内に、転動体を弾性的に固定する弾性部材を充填した電動パワーステアリング装置が提案されている。第１実施形態では、弾性部材の変形を伴って、転がり軸受の内輪と外輪が相対回転可能である。
【０００５】
また、特許文献２の第２実施形態（図３および図４参照）では、ウォームホイールの内周と操舵の出力軸との間に支持体が、互いの間に径方向隙間を有する外輪および内輪と、外輪および内輪を連結する短軸状の連結体とを有している。外輪の内周および内輪の外周に、相対向する鉤形状の凹部を設けており、外輪および内輪の凹部間に、前記連結体が配置されている。連結体の小径の中間部に、Ｏリング状の弾性部材が装着され、該弾性部材は、連結体の大径の両端部から所定量突出している。弾性部材が突出している分だけ、外輪および内輪が、径方向および回転方向の弾性的に変位可能であり、その結果、ウォームホイールが操舵の出力軸に対して回転方向に所定量、弾性的に相対回転可能である。
【０００６】
特許文献１では、操舵開始初期にウォーム軸が軸方向に移動する。また、特許文献２では、操舵開始初期に操舵軸およびウォームホイールが相対回転する。これにより、ギヤ間の摩擦力や電動モータの慣性が、ハンドルトルクに付加されないという利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３３７６８６９号公報
【特許文献２】特開２００５−３１３６７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１では、ウォーム軸が軸方向に所定量移動したときに、ウォーム軸の軸方向移動を規制するストッパが、ウォーム軸と衝突することにより、打音が発生し、騒音の原因となる。
また、特許文献２の第１実施形態では、ウォームホイールおよび操舵出力軸の（すなわち、外輪および内輪の）相対回転量を弾性部材によって規制するので、長期の使用で弾性部材が劣化するという耐久上の問題がある。
【０００９】
また、特許文献２の第２実施形態では、操舵出力軸およびウォームホイールが所定量相対回転したときに、連結体の両端部の外周が、外輪の鉤形状の凹部や内輪の鉤形状の凹部と衝突することで、操舵出力軸およびウォームホイールの相対回転量が規制される。しかしながら、それまで弾性支持されていて外輪とは接触していなかった連結体が、外輪に対して金属同士の衝突をするので、その衝突時に、打音が発生し、騒音の原因となる。
【００１０】
一方、ウォーム軸とウォームホイール間の噛み合いのバックラッシをゼロにするために、ウォーム軸の一端を他端の回りに揺動可能に支持し、前記一端をウォーム軸とウォームホイールの中心間距離が近づく方向に付勢する、いわゆるバックラッシ除去機構が提案されている。この場合、ウォーム軸を軸直角方向に可動とするため、前記のウォーム軸を軸方向に可動とする機構と併用することは、構造が複雑となり、可動量の制御が困難となるため、所望の性能を得ることが難しい。
【００１１】
本発明は前記課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、低騒音であって操舵フィーリングに優れ、且つバックラッシ除去機構との併用も容易となる電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するため、請求項１の発明は、操舵補助用の電動モータ（１６）の回転を減速する減速機構（１７）を備え、前記減速機構は、減速ギヤとしてのウォームホイール（１９）を含み、前記ウォームホイールは、環状歯部（５１）と、前記環状歯部と一体回転する外輪（５３；５３Ａ；５３Ｂ；５３Ｂ’）と、操舵出力軸（３ｂ）と一体回転する内輪（５４；５４Ａ；５４Ａ’；５４Ｂ）と、前記外輪の内周（５３１）の周方向の所定位置に設けられた複数の第１湾曲凹部（５６；５６Ａ；５６Ｂ；５６Ｂ’）と、前記内輪の外周（５４１）の周方向の所定位置に設けられ、対応する第１湾曲凹部とそれぞれ対向する複数の第２湾曲凹部（５７；５７Ａ；５７Ａ’；５７Ｂ）と、互いに対向する第１湾曲凹部および第２湾曲凹部の間にそれぞれ介在し、両湾曲凹部から直接に予圧を付与された転動体（５５）と、を有し、前記第１湾曲凹部および前記第２湾曲凹部の少なくとも一方の曲率半径（Ｒ１，Ｒ２；Ｒ１Ａ，Ｒ２Ａ；Ｒ１Ａ，Ｒ２Ａ’；Ｒ１Ｂ，Ｒ２Ｂ；Ｒ１Ｂ’，Ｒ２Ｂ）が、前記転動体の曲率半径（Ｒ３）よりも大きくされている電動パワーステアリング装置を提供する。
【００１３】
また、請求項２のように、前記第１湾曲凹部の曲率半径が、前記第２湾曲凹部の曲率半径と同等である場合がある。
また、前記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、操舵開始初期に、ウォームホイールの第１湾曲凹部および第２湾曲凹部の少なくとも一方に対して転動体が転がることで、外輪および内輪が相対回転する。したがって、操舵開始初期に、ウォーム軸およびウォームホイールの間の摩擦力や、電動モータの慣性力が、操舵出力軸に付加されない。その結果、操舵開始初期の操舵フィーリングを格段に向上することができる。
【００１５】
ウォームホイールに所定以上のトルクが付加されると、外輪および内輪の相対回転に伴って、転動体が両湾曲凹部の端部に達することにより、外輪と内輪の相対回転が規制される。これにより、外輪および内輪が一体回転し、ウォームホイールは、通常のウォームホイールとして機能する。
また、両湾曲凹部から直接予圧を受けて両湾曲凹部に対して常時接触している状態の転動体が、両湾曲凹部の端部に達することにより、相対回転の規制へと移行するので、規制に際して衝突音を生じない。したがって、低騒音である。特に、外輪および内輪の相対回転量が増大するほど、両湾曲凹部と転動体との接触部の弾性変形量が増大して、両湾曲凹部から転動体に付与される予圧が高くなるので、前記衝突音の発生を確実に防止することができる。
【００１６】
また、ウォーム軸を軸方向に付勢する機構を採用しないので、ウォーム軸を軸直角方向に揺動付勢するバックラッシ除去機構を併用することが容易となる。
前記第１湾曲凹部および前記第２湾曲凹部の何れか一方の曲率半径が、他方の曲率半径よりも小さくされており、前記他方の曲率半径は、前記転動体の曲率半径と同等または同等以上とされている場合がある。
【００１７】
また、請求項２のように、第１湾曲凹部の曲率半径が第２湾曲凹部の曲率半径と同等である場合には、予圧を受けながら両湾曲凹部に対して転がり接触する転動体が、第１湾曲凹部の端部および第２湾曲凹部の端部に同時に達する。したがって、転動体が滑りを生ずることがなく、耐久性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一実施の形態の電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】電動パワーステアリング装置の要部の断面図である。
【図３】ウォームホイールの要部の断面図である。
【図４】図２のIV−IVに沿う断面図である。
【図５】ウォームホイールの要部の拡大断面図である。（ａ）は、外輪および内輪が相対回転可能な状態を示し、（ｂ）および（ｃ）は、ウォームホイールの回転方向に応じて外輪および内輪の相対回転が規制された状態を示している。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明の別の実施の形態のウォームホイールの要部の拡大図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ本発明のさらに別の実施の形態のウォームホイールの要部の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本発明の一実施形態の電動パワーステアリング装置の概略構成図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結している操舵軸３と、操舵軸３に自在継手４を介して連結される中間軸５と、中間軸５に自在継手６を介して連結されるピニオン軸７と、ピニオン軸７の端部近傍に設けられたピニオン７ａに噛み合うラック８ａを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラック軸８とを有している。ピニオン軸７およびラック軸８により、ラックアンドピニオン機構からなる操舵機構Ａが構成されている。
【００２０】
ラック軸８は車体に固定されるハウジング９内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラック軸８の両端部はハウジング９の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド１０が結合されている。各タイロッド１０は対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１１に連結されている。
操舵部材２が操作されて操舵軸３が回転されると、この回転がピニオン７ａおよびラック８ａによって、自動車の左右方向に沿ってのラック軸８の直線運動に変換される。これにより、転舵輪１１の転舵が達成される。
【００２１】
操舵軸３は、操舵部材２に連なる操舵入力軸３ａと、ピニオン軸７に連なる操舵出力軸３ｂとに分割されており、これら操舵入力軸３ａおよび操舵出力軸３ｂはトーションバー１２を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。
トーションバー１２を介する操舵入力軸３ａおよび操舵出力軸３ｂ間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ１３が設けられており、このトルクセンサ１３のトルク検出結果は、ＥＣＵ（Electronic Control Unit ：電子制御ユニット）１４に与えられる。ＥＣＵ１４では、トルク検出結果や図示しない車速センサから与えられる車速検出結果等に基づいて、駆動回路１５を介して操舵補助用の電動モータ１６を駆動制御する。電動モータ１６の出力回転が伝動装置としての減速機構１７を介して減速されてピニオン軸７に伝達され、ラック軸８の直線運動に変換されて、操舵が補助される。
【００２２】
減速機構１７は、電動モータ１６により回転駆動される駆動ギヤとしてのウォーム軸１８と、このウォーム軸１８に噛み合うと共に、操舵出力軸３ｂに同伴回転可能に連結された減速ギヤとしてのウォームホイール１９を備える。
図２を参照して、ウォーム軸１８は電動モータ１６の出力軸２０と同軸上に配置される。ウォーム軸１８は、その軸長方向に離隔する第１および第２の端部１８ａ，１８ｂを有し、第１および第２の端部１８ａ，１８ｂ間の中間部にウォーム１８ｃを有する。
【００２３】
具体的には、ウォームホイール１９は、合成樹脂により形成された環状歯部５１と、環状歯部５１の樹脂成形時に金型内にインサートされて環状歯部５１に一体回転可能に結合された環状の芯金５２と、芯金５２の内周に一体回転可能に連結された外輪５３と、操舵出力軸３ｂの外周に一体回転可能に連結された内輪５４と、外輪５３および内輪５４の間に介在する複数の転動体５５とを備えている。転動体５５は、図３に示すように、ウォームホイール１９の中心Ｃ２に平行な中心Ｃ３を有する円筒ころであってもよい。また、図示していないが、転動体５５は玉であってもよい。
【００２４】
ウォーム軸１８の第１の端部１８ａと電動モータ１６の出力軸２０の対向端部とは、動力伝達継手２１を介して同軸上に動力伝達可能に連結されている。
ウォーム軸１８の第１および第２の端部１８ａ，１８ｂは、対応する第１および第２の軸受２２，２３をそれぞれ介して減速機構１７のハウジング１７ａに回転自在に支持されている。第１および第２の軸受２２，２３は例えば玉軸受からなる。
【００２５】
第１および第２の軸受２２，２３の内輪２４，２５が、ウォーム軸１８の第１および第２の端部１８ａ，１８ｂに一体回転可能に嵌合されている。各内輪２４，２５はそれぞれウォーム軸１８の対応する互いに逆向きの位置決め段部１８ｄ，１８ｅに当接している。第１および第２の軸受２２，２３の外輪２６，２７は、減速機構１７のハウジング１７ａの対応する軸受保持孔２８，２９に保持されている。
【００２６】
第２の軸受２３のための軸受保持孔２９は、第２の軸受２３を、ウォーム軸１８とウォームホイール１９の中心間距離Ｄ１（ウォーム軸１８の中心Ｃ１とウォームホイールの中心Ｃ２との距離に相当）が長短する方向Ｘ１，Ｘ２に偏倚可能に保持することのできる偏倚孔に形成されている。軸受保持孔２９の内周面と第２の軸受２３の外輪２７の外周面との間に、環状の付勢部材としての湾曲板ばね３０が介在している。湾曲板ばね３０は、第２の軸受２３を前記中心間距離Ｄ１が短くなる方向Ｘ２に付勢する。
【００２７】
湾曲板ばね３０は、例えば板金により形成される薄板状の部材である。図２のIV−IV に沿う断面図である図４を参照して、湾曲板ばね３０は、第２の軸受２３の外輪２７の外周を包囲する有端環状をなす主体部３１と、主体部３１の周方向の端部である第１および第２の端部３１ａ，３１ｂにそれぞれ形成される一対の回転規制部３２とを含む。
また、湾曲板ばね３０は、各回転規制部３２からそれぞれ延びる一対の片持ち状の弾性舌片３３と、主体部３１の一方の側縁から図２に示すように傾斜状に延設された規制部としての少なくとも１つの弾性爪３４とを含む。
【００２８】
図示していないが、各回転規制部３２の幅は主体部３１の幅よりも細くされている。図４に示すように、一対の弾性舌片３３の一方と他方は、互い違い配置されている。
湾曲板ばね３０の各弾性舌片３３は、軸受保持孔２９の内周面の一部に形成された受け凹部３６の底によって受けられ、各弾性舌片３３の付勢力が、第２の軸受２３を介してウォーム軸１８の第２の端部１８ｂを前記中心間距離Ｄ１が短くなる方向Ｘ２に付勢している。
【００２９】
受け凹部３６はそれぞれ軸受保持孔２９の周方向に対向する一対の内壁３６ａ，３６ｂを有しており、湾曲板ばね３０の各回転規制部３２は、対応する内壁３６ａ，３６ｂに当接することにより、軸受保持孔２９の周方向への、湾曲板ばね３０の回転を規制する。
再び図２を参照して、湾曲板ばね３０の弾性爪３４は、ハウジング１７ａの端壁１７ｂとこれに対向する第２の軸受２３の外輪２７の端面との間に介在し、端壁１７ｂにより受けられて弾性変形している。この弾性変形の復元力により、弾性爪３４は、第２の軸受２３を介してウォーム軸１８を軸方向の電動モータ１６側に弾性的に付勢している。
【００３０】
一方、第１の軸受２２の外輪２６は、対応する軸受保持孔２８に連なるねじ孔３７にねじ込まれた予圧調整用およびバックラッシ調整用のねじ部材３８によって、ハウジング１７の位置決め段部１７ｃに押し当てられて軸方向に位置決めされている。これにより、弾性爪３４の付勢力が第１および第２の軸受２２，２３に一括して予圧を与えることに寄与すると共に、ウォーム軸１８とウォームホイール１９との間のバックラッシの除去にも寄与することになる。
【００３１】
また、弾性爪３４が外輪２７の第１の端面２７ａに係合することで、第２の軸受２３と湾曲板ばね３０との軸方向相対移動が規制されている。
動力伝達継手２１は、電動モータ１６の出力軸２０に一体回転可能に連結された第１の係合部材４１と、減速機構１７の入力軸としてのウォーム軸１８の第１の端部１８ａに一体回転可能に連結された第２の係合部材４２と、第１および第２の係合部材４１，４２の間に介在し両係合部材４１，４２間にトルクを伝達する弾性部材４３とを備える。
【００３２】
第１および第２の係合部材４１，４２は例えば金属製である。弾性部材４３は例えば合成ゴム製又はポリウレタン等の合成樹脂製である。
図５（ａ）に示すように、ウォームホイール１９の外輪５３の内周５３１の周方向の所定位置には、複数の第１湾曲凹部５６が設けられている。複数の第１湾曲凹部５６は、周方向に等間隔で配置されている。また、内輪５４の外周５４１の周方向の所定位置には、複数の第２湾曲凹部５７が設けられている。複数の第２湾曲凹部５７は、周方向に等間隔で配置されている。
【００３３】
各転動体５５は、対応する第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７の間に介在しておいる。各転動体５５は、対応する第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７の間に挟持され、対応する対応する第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７から直接予圧を付与されている。
第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７は、例えば円弧面により構成されている。第１湾曲凹部５６の曲率半径Ｒ１および第２湾曲凹部５７の曲率半径Ｒ２が、転動体５５の曲率半径Ｒ３よりも大きくされている（Ｒ１＞Ｒ３。Ｒ２＞Ｒ３）。また、第１湾曲凹部５６の曲率半径Ｒ１および第２湾曲凹部５７の曲率半径Ｒ２は、同等の大きさである（Ｒ１＝Ｒ２）。
【００３４】
本実施の形態によれば、操舵開始初期に、第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７の少なくとも一方（本実施の形態では双方）に対して転動体５５が転がることで、外輪５３と内輪５４が相対回転する。したがって、操舵開始初期に、ウォーム軸１８とウォームホイール１９の間の摩擦力や、電動モータ１６の慣性力が、操舵出力軸に付加されない。その結果、操舵開始初期の操舵フィーリングを格段に向上することができる。
【００３５】
ウォームホイール１９に所定以上のトルクが付加されると、その回転方向に応じて、図５（ｂ）に示すように、転動体５５が第１湾曲凹部５６の第１端部５６１および第２湾曲凹部５７の第２端部５７２に達したり、或いは、図５（ｃ）に示すように、転動体５５が第１湾曲凹部５６の第２端部５６２および第２湾曲凹部５７の第１端部５７１に達したりする。これにより、外輪５３と内輪５４の相対回転が規制される結果、外輪５３と内輪５４が一体回転する。したがって、通常のウォームホイール１９として機能する。
【００３６】
また、両湾曲凹部５６，５７から直接予圧を受けて両湾曲凹部５６，５７に対して常時接触している状態の転動体５５が、両湾曲凹部５６，５７の端部に達することにより、相対回転の規制へと移行するので、規制に際して衝突音を生じない。したがって、低騒音である。特に、外輪５３および内輪５４の相対回転量が増大するほど、両湾曲凹部５６，５７と転動体５５との接触部の弾性変形量が増大して、両湾曲凹部５６，５７から転動体５５に付与される予圧（逆にいうと接触部の弾性反発力）が高くなるので、前記衝突音の発生を確実に防止することができる。
【００３７】
また、特許文献１のようなウォーム軸を軸方向に付勢する機構を採用しないので、本実施の形態のようにウォーム軸１８を軸直角方向に揺動付勢する湾曲板ばね３０等のバックラッシ除去機構を併用することが容易となる。
特に、本実施の形態では、第１湾曲凹部５６の曲率半径Ｒ１が第２湾曲凹部５７の曲率半径Ｒ２と同等である。したがって、予圧を受けながら両湾曲凹部５６，５７に対して転がり接触する転動体５５が、第１湾曲凹部５６および第２湾曲凹部５７の対応する端部５６１，５７２；５６２，５７１に同時に達する。したがって、転動体５５が滑りを生ずることがなく、耐久性を向上することができる。
【００３８】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、例えば、各湾曲凹部５６，５７を、円弧面に代えて、インボリュート面により構成してもよい。
また、図６（ａ）に示すウォームホーイル１９Ａのように、外輪５３Ａの第１湾曲凹部５６Ａの曲率半径Ｒ１Ａを、内輪５４Ａの第２湾曲凹部５７Ａの曲率半径Ｒ２Ａよりも大きくしてもよい（Ｒ１Ａ＞Ｒ２Ａ）。その場合、図６（ｂ）に示すウォームホイール１９Ａ’のように、小さいほうの曲率半径である、内輪５４Ａ’の第２湾曲凹部５７Ａ’の曲率半径Ｒ２Ａ’を、転動体５５の曲率半径Ｒ３と同等の大きさとしてもよい（Ｒ２Ａ’＝Ｒ３）。図６（ａ），（ｂ）の例では、第２湾曲凹部５７Ａ，５７Ａ’に対して、転動体５５が滑りを生ずる。
【００３９】
また、図７（ａ）に示すウォームホイール１９Ｂのように、内輪５４Ｂの第２湾曲凹部５７Ｂの曲率半径Ｒ２Ｂを、外輪５３Ｂの第１湾曲凹部５６Ｂの曲率半径Ｒ１Ｂよりも大きくしてもよい（Ｒ２Ｂ＞Ｒ１Ｂ）。その場合、図７（ｂ）に示すウォームホイール１９Ｂ’のように、小さいほうの曲率半径である、外輪５３Ｂ’の第１湾曲凹部５６Ｂ’の曲率半径Ｒ１Ｂ’を、転動体５５の曲率半径Ｒ３と同等の大きさとしてもよい（Ｒ１Ｂ’＝Ｒ３）。図７（ａ），（ｂ）の例では、第１湾曲凹部５６Ｂ，５６Ｂ’に対して、転動体５５が滑りを生ずる。
【００４０】
また、ウォームホイールにおいて、環状歯部５１と芯金５２を単一の金属材料で一体に形成してもよい。また、環状歯部５１、芯金５２および外輪５３；５３Ａ；５３Ｂ；５３Ｂ’を単一の金属材料で一体に形成してもよい。
また、湾曲板ばね３０等を含むバックラッシ除去機構を廃止してもよい。
また、動力伝達継手２１を廃止し、ウォーム軸１８と電動モータ１６の出力軸２０を単一の材料で一体に形成してもよい。その他、本発明は、請求項記載の範囲内で種々の変更を施すことができる。
【符号の説明】
【００４１】
１…電動パワーステアリング装置、２…操舵部材、３…操舵軸、３ａ…操舵入力軸、３ｂ…操舵出力軸、５…中間軸、７…ピニオン軸、８…ラック軸、１１…転舵輪、１６…電動モータ、１７…減速機構、１８…ウォーム軸、１９；１９Ａ；１９Ａ’；１９Ｂ；１９Ｂ’…ウォームホイール、１８ａ…第１の端部、１８ｂ…第２の端部、２１…動力伝達継手、２２…第１の軸受、２３…第２の軸受、３０…湾曲板ばね、４１…入力部材、４２…出力部材、４３…弾性部材、５１…環状歯部、５２…芯金、５３；５３Ａ；５３Ｂ；５３Ｂ’…外輪、５３１…内周、５４；５４Ａ；５４Ａ’；５４Ｂ…内輪、５４１…外周、５５…転動体、５６；５６Ａ；５６Ｂ；５６Ｂ’…第１湾曲凹部、５６１…第１端部、５６２…第２端部、５７；５７Ａ；５７Ａ’５７Ｂ…第２湾曲凹部、５７１…第１端部、５７２…第２端部、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…中心、Ｄ１…中心間距離、Ｒ１；Ｒ１Ａ；Ｒ１Ｂ；Ｒ１Ｂ’…（第１湾曲凹部の）曲率半径、Ｒ２；Ｒ２Ａ；Ｒ２Ａ’；Ｒ２Ｂ…（第２湾曲凹部の）曲率半径、Ｒ３…（転動体の）曲率半径
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵補助用の電動モータの回転を減速する減速機構を備え、
前記減速機構は、減速ギヤとしてのウォームホイールを含み、
前記ウォームホイールは、環状歯部と、前記環状歯部と一体回転する外輪と、操舵出力軸と一体回転する内輪と、前記外輪の内周の周方向の所定位置に設けられた複数の第１湾曲凹部と、前記内輪の外周の周方向の所定位置に設けられ、対応する第１湾曲凹部とそれぞれ対向する複数の第２湾曲凹部と、互いに対向する第１湾曲凹部および第２湾曲凹部の間にそれぞれ介在し、両湾曲凹部から直接に予圧を付与された転動体と、を有し、
前記第１湾曲凹部および前記第２湾曲凹部の少なくとも一方の曲率半径が、前記転動体の曲率半径よりも大きくされている電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１湾曲凹部の曲率半径が、前記第２湾曲凹部の曲率半径と同等である電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
操舵補助用の電動モータの回転を減速する減速機構を備え、
前記減速機構は、減速ギヤとしてのウォームホイールを含み、
前記ウォームホイールは、環状歯部と、前記環状歯部と一体回転する外輪と、操舵出力軸と一体回転する内輪と、前記外輪の内周の周方向の所定位置に設けられた複数の第１湾曲凹部と、前記内輪の外周の周方向の所定位置に設けられ、対応する第１湾曲凹部とそれぞれ対向する複数の第２湾曲凹部と、互いに対向する第１湾曲凹部および第２湾曲凹部の間にそれぞれ介在し、両湾曲凹部から直接に予圧を付与された転動体と、を有し、
前記第１湾曲凹部および前記第２湾曲凹部の少なくとも一方の曲率半径が、前記転動体の曲率半径よりも大きくされている電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第１湾曲凹部の曲率半径が、前記第２湾曲凹部の曲率半径と同等であ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７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１７１３８１（Ｐ２０１２−１７１３８１Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３２３６７（Ｐ２０１１−３２３６７）
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【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９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１７日（２０１１．２．１７）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]