電動パワーステアリング装置
【課題】操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現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】モータの出力軸３６に対してウォーム軸２６の一端部２６ａを傾動可能に連結する軸継手４１は、ウォーム軸２６に固定される第１ヨーク５１と、出力軸３６に固定される第２ヨーク５２と、第１ヨーク５１と第２ヨーク５２とをトルク伝達可能に連結する十字軸５３とを備えた。第１ヨーク５１及び第２ヨーク５２は、十字軸５３の各軸部６１，６２が回動可能に挿入される軸孔５６，５９が形成された一対のタブ５５，５８をそれぞれ有する。そして、ウォーム軸２６の他端部を、ハウジング３１に対して軸方向移動可能に設け、第１ヨーク５１の軸孔５６及び第２ヨーク５２の軸孔５９を、軸部６１，６２がウォーム軸２６の軸方向に相対移動可能に形成した。
【解決手段】モータの出力軸３６に対してウォーム軸２６の一端部２６ａを傾動可能に連結する軸継手４１は、ウォーム軸２６に固定される第１ヨーク５１と、出力軸３６に固定される第２ヨーク５２と、第１ヨーク５１と第２ヨーク５２とをトルク伝達可能に連結する十字軸５３とを備えた。第１ヨーク５１及び第２ヨーク５２は、十字軸５３の各軸部６１，６２が回動可能に挿入される軸孔５６，５９が形成された一対のタブ５５，５８をそれぞれ有する。そして、ウォーム軸２６の他端部を、ハウジング３１に対して軸方向移動可能に設け、第１ヨーク５１の軸孔５６及び第２ヨーク５２の軸孔５９を、軸部６１，６２がウォーム軸２６の軸方向に相対移動可能に形成した。
【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）。
【０００４】
このような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軸継手として、上記特許文献１には、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開示されている（特許文献１、第３図参照）。また、特許文献２には、互いに平行な一対のタブを有する一対のヨークと、各タブに形成された軸孔に回動可能に挿通される軸部が十字状に延出された中間部材とにより構成される軸継手が開示されている（特許文献２、第５図参照）。
【０００５】
この特許文献２のＥＰＳに用いられる軸継手では、一方のヨークが他方のヨークに対して軸部を中心として回動することにより、ウォーム軸がモータ軸に対して傾動する。そのため、特許文献１のＥＰＳに用いられる軸継手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、ウォーム軸が傾動しても反発力が発生せず、安定してウォーム軸を傾動させることができるといった利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２０３１５４号公報
【特許文献２】特開２００６−１１８５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように減速機構を備えた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。
【０００８】
ここで、上記のようなアンチ・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。その結果、操舵量の小さい微妙な操舵がしづらくなり、車両の進行方向を僅かに変更する場合において、所望の進行方向となるまでに繰り返しステアリングを切り返さなければならなくなることがあり、運転者の負担が大きくなるという問題があった。
【０００９】
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、操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現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】
【００１０】
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、前記ウォーム軸に連結される第１ヨークと、前記出力軸に連結される第２ヨークと、前記第１ヨークと前記第２ヨークとをトルク伝達可能に連結する伝達部材とを備え、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークは、軸孔が形成された一対のタブをそれぞれ有するとともに、前記伝達部材は、前記各軸孔にそれぞれ回動可能に挿入される軸部を有するものであって、前記ウォーム軸の他端部は、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、前記第１ヨークの軸孔及び前記第２ヨークの軸孔の少なくとも一方は、前記軸部が前記ウォーム軸の軸方向に相対移動可能に形成されたことを要旨とする。
【００１１】
上記構成では、伝達部材の軸部が第１ヨークの軸孔及び第２ヨークの軸孔の少なくとも一方をウォーム軸の軸方向に移動可能であるため、第１ヨークは、第２ヨークに対して同ウォーム軸の軸方向に相対移動できるようになる。そして、ウォーム軸の他端部はハウジングに対して軸方向に移動可能に設けられるため、ウォーム軸は、第１ヨークが第２ヨークに対して同ウォーム軸の軸方向に相対移動することにより、第１ヨークと一体で軸方向に移動できるようになる。これにより、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、ウォーム軸が第１ヨークと一体で軸方向に移動することでウォームホイールが回転できるようになるため、引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現することができる。また、上記構成では、第１ヨークが第２ヨークに対して軸方向に相対移動するため、例えばウォーム軸及び第１ヨークにセレーションを形成してこれらを軸方向に相対移動可能に連結する場合に比べ、ウォーム軸の移動時の摺動抵抗を低減して円滑にウォーム軸を軸方向に移動させることが可能になる。
【００１２】
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、前記第１ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第１軸方向弾性体と、前記第２ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第２軸方向弾性体とを備えたことを要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、第１ヨークが第２ヨークに対して軸方向に相対移動する際に、軸部が軸孔の内面に衝突することを防ぎ、異音の発生を抑制できる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置において、前記第１ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第１ヨークの回転方向に介在される第１回転方向弾性体と、前記第２ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第２ヨークの回転方向に介在される第２回転方向弾性体とを備えたことを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、伝達部材は、第１回転方向弾性体及び第２回転方向弾性体を弾性変形させることにより、ウォーム軸と直交する方向に移動可能となるため、ウォーム軸の軸心と出力軸の軸心とが偏心した状態でこれら各軸を連結することができるようになる。すなわち、ウォーム軸と出力軸との軸心のずれを許容できる。これにより、ウォーム軸と出力軸との軸心のずれに起因して同出力軸を支持する軸受等に過大な負荷が作用することを防ぎ、モータトルクの伝達ロスを低減することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３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、前記ウォーム軸の一端部側は、前記第２ヨークの前記出力軸が固定される基部に設けられた転がり軸受により回転可能に支持されたことを要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、ウォーム軸の一端部側を支持する転がり軸受が、ウォーム軸の傾動中心（軸継手を構成する伝達部材の軸部）よりもモータ側に配置される。そのため、転がり軸受が傾動中心よりもウォーム軸側に設けられる場合、すなわち転がり軸受がウォーム軸の傾動により変位する部分を支持する場合に比べ、同転がり軸受の内部隙間を小さくしてもウォーム軸を傾動させることが可能になり、異音の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現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】
【００１８】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】本実施形態の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】（ａ）軸継手の分解斜視図、（ｂ）軸継手の斜視図。
【図５】本実施形態の軸継手近傍を示す拡大断面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【図７】別の軸継手近傍を示す拡大断面図。
【図８】別の軸継手近傍を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、エンドカバー３５により閉塞されている。
【００２２】
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）の軸線方向に対して、その出力軸３６の軸線方向が直交するように同ハウジング３１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。
【００２３】
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。
【００２４】
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）２６ａ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。一方、ウォーム軸２６の他端部（図２における左側端部）２６ｂ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４２により、ウォームホイール２５側に付勢されている。なお、他端部２６ｂは、第２の転がり軸受３８の内輪に圧入されている。
【００２５】
具体的には、ウォーム軸収容部３２の他端側には、第２の転がり軸受３８及び湾曲板ばね４２を収容支持するための支持部４３が形成されている。支持部４３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４３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の他端部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４３内には、弾性材料からなる円弧状の弾性リング４４が設けられており、湾曲板ばね４２と支持部４３との間、及びエンドカバー３５と第２の転がり軸受３８との間で異音が発生することが防止されるようになっている。
【００２６】
図３に示すように、湾曲板ばね４２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４５と、この円弧部４５よりも径方向外側に配置されるばね部４６と、これら各ばね部４６及び円弧部４５の両端をそれぞれ接続する接続部４７とからなる。支持部４３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４２のばね部４６を収容する収容凹部４８が形成されている。そして、ばね部４６が当該収容凹部４８の底面４８ａに当接して当該底面４８ａ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がその基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。
【００２７】
（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。
【００２８】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、軸継手４１は、ウォーム軸２６に連結される第１ヨーク５１と、出力軸３６に連結される第２ヨーク５２と、第１ヨーク５１と第２ヨーク５２とをトルク伝達可能に連結する伝達部材としての十字軸５３とを備えている。
【００２９】
第１ヨーク５１は、円柱状に形成された基部５４及び同基部５４からその軸方向に延びる一対のタブ５５を有し、略Ｕ字状に形成されている。各タブ５５は、互いに対向する略平板状に形成されるとともに、各タブ５５の対向する位置には、その厚み方向に貫通した軸孔５６がそれぞれ形成されている。
【００３０】
第２ヨーク５２は、第１ヨーク５１と略同形状に形成されており、円柱状に形成された基部５７及び同基部５７からその軸方向に延びる一対のタブ５８を有し、略Ｕ字状に形成されている。各タブ５８は、互いに対向する略平板状に形成されるとともに、各タブ５８の対向する位置には、その厚み方向に貫通した軸孔５９がそれぞれ形成されている。
【００３１】
十字軸５３は、第１ヨーク５１の各軸孔５６にそれぞれ回動可能に挿入される一対の軸部６１、及び各軸部６１と直交する方向に突出するとともに第２ヨーク５２の各軸孔５９にそれぞれ回動可能に挿入される一対の軸部６２を有している。そして、図４（ｂ）に示すように、軸継手４１は、第１ヨーク５１のタブ５５と第２ヨーク５２のタブ５８とが交互に配置されるとともに、十字軸５３の十字状に突出する各軸部６１，６２が対応する各軸孔５６，５９に回動可能に挿入されるように組み付けられている。
【００３２】
図５及び図６に示すように、第１ヨーク５１の基部５４には、各タブ５５と反対側に開口する丸穴状の嵌合穴５４ａが形成されている。そして、第１ヨーク５１は、ウォーム軸２６の一端部２６ａが嵌合穴５４ａに圧入されることにより、同ウォーム軸２６と一体で軸方向移動可能且つ回転可能に連結されている。一方、第２ヨーク５２の基部５７には、各タブ５８と反対側に開口する丸穴状の嵌合穴５７ａが形成されている。そして、第２ヨーク５２は、出力軸３６の他端部３６ａが嵌合穴５７ａに圧入されることにより、同出力軸３６と一体で軸方向移動可能且つ回転可能に連結されている。これにより、モータトルクは出力軸３６及び第２ヨーク５２から十字軸５３の各軸部６１，６２を介して第１ヨーク５１及びウォーム軸２６に伝達されるようになっている。また、ウォーム軸２６は、第１ヨーク５１が第２ヨーク５２に対して各軸部６１，６２を中心として回動することにより、モータ２１の出力軸３６に対して傾動するように構成されている。
【００３３】
ここで、本実施形態では、第１ヨーク５１の軸孔５６及び第２ヨーク５２の軸孔５９は、挿入された各軸部６１，６２がウォーム軸２６の軸方向に相対移動可能に構成されている。
【００３４】
詳述すると、第１ヨーク５１の軸孔５６は、各タブ５５の中央付近からウォーム軸２６の軸方向（図５及び図６における左右方向）に延びるとともにタブ５５の先端側（図５における右側）に開口した長穴状に形成されている。一方、第２ヨーク５２の軸孔５９は、各タブ５８の中央付近から出力軸３６の軸方向（図５及び図６における左右方向）に延びるとともにタブ５８の先端側（図６における左側）に開口した長穴状に形成されている。そして、第１ヨーク５１の各軸孔５６の内面には、その全面に当接する略Ｕ字状の第１弾性体６３が設けられるとともに、第２ヨーク５２の各軸孔５９の内面には、第２弾性体６４がそれぞれ設けられている。
【００３５】
図５に示すように、第１弾性体６３は、軸孔５６の長手方向（ウォーム軸２６の軸方向）の端面に当接する端壁部６３ａと、軸孔５６の長手方向に沿った側面に当接する一対の側壁部６３ｂとからなる。端壁部６３ａは、各軸孔５６と軸部６１との間でウォーム軸２６の軸方向に介在されるとともに、側壁部６３ｂは各軸孔５６と軸部６１との間で第１ヨーク５１の回転方向に介在されている。すなわち、本実施形態では、端壁部６３ａが第１軸方向弾性体に相当するとともに、側壁部６３ｂが第１回転方向弾性体に相当する。
【００３６】
図６に示すように、第２弾性体６４は、軸孔５９の長手方向（出力軸３６の軸方向）の端面に当接する端壁部６４ａと、軸孔５９の長手方向に沿った側面に当接する一対の側壁部６４ｂとからなる。端壁部６４ａは、各軸孔５９と軸部６２との間でウォーム軸２６の軸方向に介在されるとともに、側壁部６４ｂは各軸孔５９と軸部６２との間で第２ヨーク５２の回転方向に介在されている。すなわち、本実施形態では、端壁部６４ａが第２軸方向弾性体に相当するとともに、側壁部６４ｂが第２回転方向弾性体に相当する。なお、各側壁部６３ｂ間には、軸部６１の直径と略等しい幅の隙間が形成されるとともに、各側壁部６４ｂ間には、軸部６２の直径と略等しい幅の隙間が形成されている。
【００３７】
図５及び図６に示すように、第２ヨーク５２の基部５７は、第１の転がり軸受３７によりウォーム軸収容部３２内で回転可能に支持されており、ウォーム軸２６の一端部２６ａ側は、同第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６５に設けられている。そして、第１の転がり軸受３７は、その外輪がウォーム軸収容部３２の一端に固定された固定部材６６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。
【００３８】
このように構成された軸継手４１では、第１ヨーク５１がウォーム軸２６の軸方向に沿って第２ヨーク５２に近接する方向に相対移動する場合には、第１及び第２弾性体６３，６４の端壁部６３ａ，６４ａが圧縮されることで、十字軸５３の各軸部６１，６２が対応する各軸孔５６，５９内で軸方向に相対移動する。一方、第１ヨーク５１がウォーム軸２６の軸方向に沿って第２ヨーク５２から離間する方向に相対移動する場合には、第１及び第２弾性体６３，６４の変形を伴わずに、十字軸５３の各軸部６１，６２が対応する各軸孔５６，５９内で軸方向に相対移動する。そして、ウォーム軸２６は、第１ヨーク５１が第２ヨーク５２に対して同ウォーム軸２６の軸方向に相対移動することにより、ウォーム軸２６は、第１ヨーク５１と一体で軸方向に移動するように構成されている。
【００３９】
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の一端部２６ａを傾動可能に連結する軸継手４１は、ウォーム軸２６に固定される第１ヨーク５１と、出力軸３６に固定される第２ヨーク５２と、第１ヨーク５１と第２ヨーク５２とをトルク伝達可能に連結する十字軸５３とを備えた。第１ヨーク５１及び第２ヨーク５２は、十字軸５３の各軸部６１，６２が回動可能に挿入される軸孔５６，５９が形成された一対のタブ５５，５８をそれぞれ有する。そして、ウォーム軸２６の他端部２６ｂを、ハウジング３１に対して軸方向移動可能に設け、第１ヨーク５１の軸孔５６及び第２ヨーク５２の軸孔５９を、軸部６１，６２がウォーム軸２６の軸方向に相対移動可能に形成した。
【００４０】
上記構成では、ウォーム軸２６の他端部２６ｂはハウジング３１に対して軸方向に移動可能に設けられるため、ウォーム軸２６は、第１ヨーク５１が第２ヨーク５２に対して同ウォーム軸２６の軸方向に相対移動することにより、第１ヨーク５１と一体で軸方向に移動できるようになる。これにより、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が第１ヨーク５１と一体で軸方向に移動することでウォームホイール２５が回転できるようになるため、引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現することができる。また、上記構成では、第１ヨーク５１が第２ヨーク５２に対して軸方向に相対移動するため、例えばウォーム軸２６及び第１ヨーク５１にセレーションを形成してこれらを軸方向に相対移動可能に連結する場合に比べ、ウォーム軸２６の移動時の摺動抵抗を低減して円滑にウォーム軸２６を軸方向に移動させることが可能になる。
【００４１】
（２）第１ヨーク５１の各軸孔５６と軸部６１との間で、ウォーム軸２６の軸方向に介在される端壁部６３ａを有する第１弾性体６３と、第２ヨーク５２の各軸孔５９と軸部６２との間で、ウォーム軸２６の軸方向に介在される端壁部６４ａを有する第２弾性体６４とを備えた。
【００４２】
上記構成によれば、第１ヨーク５１が第２ヨーク５２に対してウォーム軸２６の軸方向に沿って近接する方向に相対移動する際に、各軸部６１，６２が各軸孔５６，５９の内面に衝突することを防ぎ、異音の発生を抑制できる。また、モータトルクを伝達する際に、各軸部６１，６２と各軸孔５６，５９との間で異音が発生することを抑制できる。
【００４３】
（３）第１ヨーク５１の各軸孔５６と軸部６１との間で、同第１ヨーク５１の回転方向に介在される側壁部６３ｂを有する第１弾性体６３と、第２ヨーク５２の各軸孔５９と軸部６２との間で、同第２ヨーク５２の回転方向に介在される側壁部６４ｂを有する第２弾性体６４とを備えた。
【００４４】
上記構成によれば、十字軸５３は、各側壁部６３ｂ，６４ｂが弾性変形することにより、ウォーム軸２６と直交する方向に移動可能となるため、ウォーム軸２６の軸心と出力軸３６の軸心とが偏心した状態でこれら各軸を連結することができるようになる。すなわち、ウォーム軸２６と出力軸３６との軸心のずれを許容できる。これにより、ウォーム軸２６と出力軸３６との軸心のずれに起因して同出力軸３６を支持する軸受等に過大な負荷が作用することを防ぎ、モータトルクの伝達ロスを低減することができる。また、モータトルクを伝達する際に、各軸部６１，６２と各軸孔５６，５９との間で異音が発生することを抑制できる。
【００４５】
（４）ウォーム軸２６の一端部２６ａ側を、第２ヨーク５２の基部５７に設けられた第１の転がり軸受３７により回転可能に支持するとともに、他端部２６ｂ側を、同他端部２６ｂに設けられた第２の転がり軸受３８により回転可能に支持した。
【００４６】
上記構成によれば、ウォーム軸２６の一端部側を支持する第１の転がり軸受３７が、ウォーム軸２６の傾動中心Ｏよりもモータ２１側に配置される。そのため、第１の転がり軸受３７が傾動中心Ｏよりもウォーム軸２６側に設けられる場合、すなわち第１の転がり軸受３７がウォーム軸２６の傾動により変位する部分を支持する場合に比べ、同第１の転がり軸受３７の内部隙間を小さくしてもウォーム軸２６を傾動させることが可能になり、異音の発生を抑制することができる。
【００４７】
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、第１ヨーク５１の各軸孔５６に、端壁部６３ａと側壁部６３ｂとを有する第１弾性体６３を設けた。しかし、これに限らず、各軸孔５６に、端壁部のみを有する弾性体を設け、十字軸５３の軸部６１が軸孔５６の長手方向に沿った側面に摺接するようにしてもよい。また、各軸孔５９に、側壁部のみを有する弾性体を設け、十字軸５３の軸部６１が軸孔５６の端面に摺接するようにしてもよい。さらに、各軸孔５６に第１弾性体６３を設けなくともよい。同様に、第２ヨーク５２の各軸孔５９に、端壁部のみを有する弾性体、又は側壁部のみを有する弾性体を設けてもよく、さらに第２弾性体６４を設けなくともよい。
【００４８】
・上記実施形態では、第１の転がり軸受３７が第２ヨーク５２の基部５７を支持するようにしたが、これに限らず、第１ヨーク５１の基部５４やウォーム軸２６の一端部２６ａを支持するようにしてもよい。
【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４２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、互いに直交する２本の軸線を有する十字軸５３により、第１ヨーク５１と第２ヨーク５２とをトルク伝達可能に連結する伝達部材を構成した。しかし、これに限らず、例えば第１ヨーク５１及び第２ヨーク５２の各タブ５５，５８の内側面とそれぞれ滑り対偶する動力伝達面を有する直方体状の本体部及び同本体部から十字状に突出する４つの軸部（凸部）を有する中間部材（特許文献２参照）により、伝達部材を構成するようにしてもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、ウォーム軸２６の他端部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、例えば他端部２６ｂを第２の転がり軸受３８の内輪に対して隙間嵌めするとともに、同内輪とウォーム軸２６との間で軸方向に挟持される弾性体を設けることにより、他端部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。
【００５２】
・上記実施形態では、第１ヨーク５１及び第２ヨーク５２の各軸孔５６，５９を、十字軸５３の各軸部６１，６２がウォーム軸２６の軸方向に相対移動可能となるように形成したが、これに限らず、各軸孔５６，５９のいずれか一方のみを、対応する軸部６１，６２がウォーム軸２６の軸方向に相対移動可能となるように形成してもよい。具体的には、例えば図７に示すように、第１ヨーク５１の軸孔５６をウォーム軸２６の軸方向に延びる長穴状に形成するとともに、第２ヨーク５２の軸孔５９を十字軸５３の各軸部６２と同一の内径を有する丸孔状に形成してもよい。
【００５３】
・上記実施形態において、図８に示すように、第１ヨーク５１及び第２ヨーク５２の各軸孔５６，５９をそれぞれ十字軸５３の各軸部６１，６２と同径の丸孔状に形成するとともに、ウォーム軸２６の一端部２６ａ側を第２ヨーク５２の基部５７に設けられた第１の転がり軸受３７により回転可能に支持するようにしてよい。このように構成した場合には、各軸部６１，６２が各軸孔５６，５９内でウォーム軸２６の軸方向に相対移動することが規制されるものの、ウォーム軸２６の一端部２６ａが、第２ヨーク５２の基部５７に設けられた第１の転がり軸受３７により支持されるため、上記実施形態の（４）と同様の作用・効果を得ることができる。
【００５４】
・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。
【００５５】
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）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、前記ウォーム軸に連結される第１ヨークと、前記出力軸に連結される第２ヨークと、前記第１ヨークと前記第２ヨークとをトルク伝達可能に連結する伝達部材とを備え、前記伝達部材は、十字状に突出する軸部を有するとともに、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークは、前記軸部が回動可能に挿入される軸孔が形成された一対のタブをそれぞれ有するものであって、前記ウォーム軸の一端部側は、前記第２ヨークの前記出力軸が固定される基部に設けられた転がり軸受により回転可能に支持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、請求項４に記載の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００５６】
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…一端部、２６ｂ…他端部、３１…ハウジング、３６…出力軸、３７…第１の転がり軸受、４１…軸継手、４２…湾曲板ばね、５１…第１ヨーク、５２…第２ヨーク、５３…十字軸、５４，５７…基部、５５，５８…タブ、５６，５９…軸孔、６１，６２…軸部。
【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）。
【０００４】
このような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軸継手として、上記特許文献１には、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開示されている（特許文献１、第３図参照）。また、特許文献２には、互いに平行な一対のタブを有する一対のヨークと、各タブに形成された軸孔に回動可能に挿通される軸部が十字状に延出された中間部材とにより構成される軸継手が開示されている（特許文献２、第５図参照）。
【０００５】
この特許文献２のＥＰＳに用いられる軸継手では、一方のヨークが他方のヨークに対して軸部を中心として回動することにより、ウォーム軸がモータ軸に対して傾動する。そのため、特許文献１のＥＰＳに用いられる軸継手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、ウォーム軸が傾動しても反発力が発生せず、安定してウォーム軸を傾動させることができるといった利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−２０３１５４号公報
【特許文献２】特開２００６−１１８５３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のように減速機構を備えた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。
【０００８】
ここで、上記のようなアンチ・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。その結果、操舵量の小さい微妙な操舵がしづらくなり、車両の進行方向を僅かに変更する場合において、所望の進行方向となるまでに繰り返しステアリングを切り返さなければならなくなることがあり、運転者の負担が大きくなるという問題があった。
【０００９】
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、操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現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】
【００１０】
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、前記ウォーム軸に連結される第１ヨークと、前記出力軸に連結される第２ヨークと、前記第１ヨークと前記第２ヨークとをトルク伝達可能に連結する伝達部材とを備え、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークは、軸孔が形成された一対のタブをそれぞれ有するとともに、前記伝達部材は、前記各軸孔にそれぞれ回動可能に挿入される軸部を有するものであって、前記ウォーム軸の他端部は、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、前記第１ヨークの軸孔及び前記第２ヨークの軸孔の少なくとも一方は、前記軸部が前記ウォーム軸の軸方向に相対移動可能に形成されたことを要旨とする。
【００１１】
上記構成では、伝達部材の軸部が第１ヨークの軸孔及び第２ヨークの軸孔の少なくとも一方をウォーム軸の軸方向に移動可能であるため、第１ヨークは、第２ヨークに対して同ウォーム軸の軸方向に相対移動できるようになる。そして、ウォーム軸の他端部はハウジングに対して軸方向に移動可能に設けられるため、ウォーム軸は、第１ヨークが第２ヨークに対して同ウォーム軸の軸方向に相対移動することにより、第１ヨークと一体で軸方向に移動できるようになる。これにより、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、ウォーム軸が第１ヨークと一体で軸方向に移動することでウォームホイールが回転できるようになるため、引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現することができる。また、上記構成では、第１ヨークが第２ヨークに対して軸方向に相対移動するため、例えばウォーム軸及び第１ヨークにセレーションを形成してこれらを軸方向に相対移動可能に連結する場合に比べ、ウォーム軸の移動時の摺動抵抗を低減して円滑にウォーム軸を軸方向に移動させることが可能になる。
【００１２】
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、前記第１ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第１軸方向弾性体と、前記第２ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第２軸方向弾性体とを備えたことを要旨とする。
【００１３】
上記構成によれば、第１ヨークが第２ヨークに対して軸方向に相対移動する際に、軸部が軸孔の内面に衝突することを防ぎ、異音の発生を抑制できる。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の電動パワーステアリング装置において、前記第１ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第１ヨークの回転方向に介在される第１回転方向弾性体と、前記第２ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第２ヨークの回転方向に介在される第２回転方向弾性体とを備えたことを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、伝達部材は、第１回転方向弾性体及び第２回転方向弾性体を弾性変形させることにより、ウォーム軸と直交する方向に移動可能となるため、ウォーム軸の軸心と出力軸の軸心とが偏心した状態でこれら各軸を連結することができるようになる。すなわち、ウォーム軸と出力軸との軸心のずれを許容できる。これにより、ウォーム軸と出力軸との軸心のずれに起因して同出力軸を支持する軸受等に過大な負荷が作用することを防ぎ、モータトルクの伝達ロスを低減することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３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、前記ウォーム軸の一端部側は、前記第２ヨークの前記出力軸が固定される基部に設けられた転がり軸受により回転可能に支持されたことを要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、ウォーム軸の一端部側を支持する転がり軸受が、ウォーム軸の傾動中心（軸継手を構成する伝達部材の軸部）よりもモータ側に配置される。そのため、転がり軸受が傾動中心よりもウォーム軸側に設けられる場合、すなわち転がり軸受がウォーム軸の傾動により変位する部分を支持する場合に比べ、同転がり軸受の内部隙間を小さくしてもウォーム軸を傾動させることが可能になり、異音の発生を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、操舵開始時に生じる引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現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】
【００１８】
【図１】電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】本実施形態の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】（ａ）軸継手の分解斜視図、（ｂ）軸継手の斜視図。
【図５】本実施形態の軸継手近傍を示す拡大断面図。
【図６】図５のＢ−Ｂ断面図。
【図７】別の軸継手近傍を示す拡大断面図。
【図８】別の軸継手近傍を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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、エンドカバー３５により閉塞されている。
【００２２】
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）の軸線方向に対して、その出力軸３６の軸線方向が直交するように同ハウジング３１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。
【００２３】
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。
【００２４】
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）２６ａ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。一方、ウォーム軸２６の他端部（図２における左側端部）２６ｂ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４２により、ウォームホイール２５側に付勢されている。なお、他端部２６ｂは、第２の転がり軸受３８の内輪に圧入されている。
【００２５】
具体的には、ウォーム軸収容部３２の他端側には、第２の転がり軸受３８及び湾曲板ばね４２を収容支持するための支持部４３が形成されている。支持部４３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４３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の他端部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４３内には、弾性材料からなる円弧状の弾性リング４４が設けられており、湾曲板ばね４２と支持部４３との間、及びエンドカバー３５と第２の転がり軸受３８との間で異音が発生することが防止されるようになっている。
【００２６】
図３に示すように、湾曲板ばね４２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４５と、この円弧部４５よりも径方向外側に配置されるばね部４６と、これら各ばね部４６及び円弧部４５の両端をそれぞれ接続する接続部４７とからなる。支持部４３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４２のばね部４６を収容する収容凹部４８が形成されている。そして、ばね部４６が当該収容凹部４８の底面４８ａに当接して当該底面４８ａ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がその基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。
【００２７】
（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。
【００２８】
図４（ａ），（ｂ）に示すように、軸継手４１は、ウォーム軸２６に連結される第１ヨーク５１と、出力軸３６に連結される第２ヨーク５２と、第１ヨーク５１と第２ヨーク５２とをトルク伝達可能に連結する伝達部材としての十字軸５３とを備えている。
【００２９】
第１ヨーク５１は、円柱状に形成された基部５４及び同基部５４からその軸方向に延びる一対のタブ５５を有し、略Ｕ字状に形成されている。各タブ５５は、互いに対向する略平板状に形成されるとともに、各タブ５５の対向する位置には、その厚み方向に貫通した軸孔５６がそれぞれ形成されている。
【００３０】
第２ヨーク５２は、第１ヨーク５１と略同形状に形成されており、円柱状に形成された基部５７及び同基部５７からその軸方向に延びる一対のタブ５８を有し、略Ｕ字状に形成されている。各タブ５８は、互いに対向する略平板状に形成されるとともに、各タブ５８の対向する位置には、その厚み方向に貫通した軸孔５９がそれぞれ形成されている。
【００３１】
十字軸５３は、第１ヨーク５１の各軸孔５６にそれぞれ回動可能に挿入される一対の軸部６１、及び各軸部６１と直交する方向に突出するとともに第２ヨーク５２の各軸孔５９にそれぞれ回動可能に挿入される一対の軸部６２を有している。そして、図４（ｂ）に示すように、軸継手４１は、第１ヨーク５１のタブ５５と第２ヨーク５２のタブ５８とが交互に配置されるとともに、十字軸５３の十字状に突出する各軸部６１，６２が対応する各軸孔５６，５９に回動可能に挿入されるように組み付けられている。
【００３２】
図５及び図６に示すように、第１ヨーク５１の基部５４には、各タブ５５と反対側に開口する丸穴状の嵌合穴５４ａが形成されている。そして、第１ヨーク５１は、ウォーム軸２６の一端部２６ａが嵌合穴５４ａに圧入されることにより、同ウォーム軸２６と一体で軸方向移動可能且つ回転可能に連結されている。一方、第２ヨーク５２の基部５７には、各タブ５８と反対側に開口する丸穴状の嵌合穴５７ａが形成されている。そして、第２ヨーク５２は、出力軸３６の他端部３６ａが嵌合穴５７ａに圧入されることにより、同出力軸３６と一体で軸方向移動可能且つ回転可能に連結されている。これにより、モータトルクは出力軸３６及び第２ヨーク５２から十字軸５３の各軸部６１，６２を介して第１ヨーク５１及びウォーム軸２６に伝達されるようになっている。また、ウォーム軸２６は、第１ヨーク５１が第２ヨーク５２に対して各軸部６１，６２を中心として回動することにより、モータ２１の出力軸３６に対して傾動するように構成されている。
【００３３】
ここで、本実施形態では、第１ヨーク５１の軸孔５６及び第２ヨーク５２の軸孔５９は、挿入された各軸部６１，６２がウォーム軸２６の軸方向に相対移動可能に構成されている。
【００３４】
詳述すると、第１ヨーク５１の軸孔５６は、各タブ５５の中央付近からウォーム軸２６の軸方向（図５及び図６における左右方向）に延びるとともにタブ５５の先端側（図５における右側）に開口した長穴状に形成されている。一方、第２ヨーク５２の軸孔５９は、各タブ５８の中央付近から出力軸３６の軸方向（図５及び図６における左右方向）に延びるとともにタブ５８の先端側（図６における左側）に開口した長穴状に形成されている。そして、第１ヨーク５１の各軸孔５６の内面には、その全面に当接する略Ｕ字状の第１弾性体６３が設けられるとともに、第２ヨーク５２の各軸孔５９の内面には、第２弾性体６４がそれぞれ設けられている。
【００３５】
図５に示すように、第１弾性体６３は、軸孔５６の長手方向（ウォーム軸２６の軸方向）の端面に当接する端壁部６３ａと、軸孔５６の長手方向に沿った側面に当接する一対の側壁部６３ｂとからなる。端壁部６３ａは、各軸孔５６と軸部６１との間でウォーム軸２６の軸方向に介在されるとともに、側壁部６３ｂは各軸孔５６と軸部６１との間で第１ヨーク５１の回転方向に介在されている。すなわち、本実施形態では、端壁部６３ａが第１軸方向弾性体に相当するとともに、側壁部６３ｂが第１回転方向弾性体に相当する。
【００３６】
図６に示すように、第２弾性体６４は、軸孔５９の長手方向（出力軸３６の軸方向）の端面に当接する端壁部６４ａと、軸孔５９の長手方向に沿った側面に当接する一対の側壁部６４ｂとからなる。端壁部６４ａは、各軸孔５９と軸部６２との間でウォーム軸２６の軸方向に介在されるとともに、側壁部６４ｂは各軸孔５９と軸部６２との間で第２ヨーク５２の回転方向に介在されている。すなわち、本実施形態では、端壁部６４ａが第２軸方向弾性体に相当するとともに、側壁部６４ｂが第２回転方向弾性体に相当する。なお、各側壁部６３ｂ間には、軸部６１の直径と略等しい幅の隙間が形成されるとともに、各側壁部６４ｂ間には、軸部６２の直径と略等しい幅の隙間が形成されている。
【００３７】
図５及び図６に示すように、第２ヨーク５２の基部５７は、第１の転がり軸受３７によりウォーム軸収容部３２内で回転可能に支持されており、ウォーム軸２６の一端部２６ａ側は、同第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６５に設けられている。そして、第１の転がり軸受３７は、その外輪がウォーム軸収容部３２の一端に固定された固定部材６６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。
【００３８】
このように構成された軸継手４１では、第１ヨーク５１がウォーム軸２６の軸方向に沿って第２ヨーク５２に近接する方向に相対移動する場合には、第１及び第２弾性体６３，６４の端壁部６３ａ，６４ａが圧縮されることで、十字軸５３の各軸部６１，６２が対応する各軸孔５６，５９内で軸方向に相対移動する。一方、第１ヨーク５１がウォーム軸２６の軸方向に沿って第２ヨーク５２から離間する方向に相対移動する場合には、第１及び第２弾性体６３，６４の変形を伴わずに、十字軸５３の各軸部６１，６２が対応する各軸孔５６，５９内で軸方向に相対移動する。そして、ウォーム軸２６は、第１ヨーク５１が第２ヨーク５２に対して同ウォーム軸２６の軸方向に相対移動することにより、ウォーム軸２６は、第１ヨーク５１と一体で軸方向に移動するように構成されている。
【００３９】
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の一端部２６ａを傾動可能に連結する軸継手４１は、ウォーム軸２６に固定される第１ヨーク５１と、出力軸３６に固定される第２ヨーク５２と、第１ヨーク５１と第２ヨーク５２とをトルク伝達可能に連結する十字軸５３とを備えた。第１ヨーク５１及び第２ヨーク５２は、十字軸５３の各軸部６１，６２が回動可能に挿入される軸孔５６，５９が形成された一対のタブ５５，５８をそれぞれ有する。そして、ウォーム軸２６の他端部２６ｂを、ハウジング３１に対して軸方向移動可能に設け、第１ヨーク５１の軸孔５６及び第２ヨーク５２の軸孔５９を、軸部６１，６２がウォーム軸２６の軸方向に相対移動可能に形成した。
【００４０】
上記構成では、ウォーム軸２６の他端部２６ｂはハウジング３１に対して軸方向に移動可能に設けられるため、ウォーム軸２６は、第１ヨーク５１が第２ヨーク５２に対して同ウォーム軸２６の軸方向に相対移動することにより、第１ヨーク５１と一体で軸方向に移動できるようになる。これにより、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が第１ヨーク５１と一体で軸方向に移動することでウォームホイール２５が回転できるようになるため、引っ掛かり感を低減して良好な操舵フィーリングを実現することができる。また、上記構成では、第１ヨーク５１が第２ヨーク５２に対して軸方向に相対移動するため、例えばウォーム軸２６及び第１ヨーク５１にセレーションを形成してこれらを軸方向に相対移動可能に連結する場合に比べ、ウォーム軸２６の移動時の摺動抵抗を低減して円滑にウォーム軸２６を軸方向に移動させることが可能になる。
【００４１】
（２）第１ヨーク５１の各軸孔５６と軸部６１との間で、ウォーム軸２６の軸方向に介在される端壁部６３ａを有する第１弾性体６３と、第２ヨーク５２の各軸孔５９と軸部６２との間で、ウォーム軸２６の軸方向に介在される端壁部６４ａを有する第２弾性体６４とを備えた。
【００４２】
上記構成によれば、第１ヨーク５１が第２ヨーク５２に対してウォーム軸２６の軸方向に沿って近接する方向に相対移動する際に、各軸部６１，６２が各軸孔５６，５９の内面に衝突することを防ぎ、異音の発生を抑制できる。また、モータトルクを伝達する際に、各軸部６１，６２と各軸孔５６，５９との間で異音が発生することを抑制できる。
【００４３】
（３）第１ヨーク５１の各軸孔５６と軸部６１との間で、同第１ヨーク５１の回転方向に介在される側壁部６３ｂを有する第１弾性体６３と、第２ヨーク５２の各軸孔５９と軸部６２との間で、同第２ヨーク５２の回転方向に介在される側壁部６４ｂを有する第２弾性体６４とを備えた。
【００４４】
上記構成によれば、十字軸５３は、各側壁部６３ｂ，６４ｂが弾性変形することにより、ウォーム軸２６と直交する方向に移動可能となるため、ウォーム軸２６の軸心と出力軸３６の軸心とが偏心した状態でこれら各軸を連結することができるようになる。すなわち、ウォーム軸２６と出力軸３６との軸心のずれを許容できる。これにより、ウォーム軸２６と出力軸３６との軸心のずれに起因して同出力軸３６を支持する軸受等に過大な負荷が作用することを防ぎ、モータトルクの伝達ロスを低減することができる。また、モータトルクを伝達する際に、各軸部６１，６２と各軸孔５６，５９との間で異音が発生することを抑制できる。
【００４５】
（４）ウォーム軸２６の一端部２６ａ側を、第２ヨーク５２の基部５７に設けられた第１の転がり軸受３７により回転可能に支持するとともに、他端部２６ｂ側を、同他端部２６ｂに設けられた第２の転がり軸受３８により回転可能に支持した。
【００４６】
上記構成によれば、ウォーム軸２６の一端部側を支持する第１の転がり軸受３７が、ウォーム軸２６の傾動中心Ｏよりもモータ２１側に配置される。そのため、第１の転がり軸受３７が傾動中心Ｏよりもウォーム軸２６側に設けられる場合、すなわち第１の転がり軸受３７がウォーム軸２６の傾動により変位する部分を支持する場合に比べ、同第１の転がり軸受３７の内部隙間を小さくしてもウォーム軸２６を傾動させることが可能になり、異音の発生を抑制することができる。
【００４７】
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、第１ヨーク５１の各軸孔５６に、端壁部６３ａと側壁部６３ｂとを有する第１弾性体６３を設けた。しかし、これに限らず、各軸孔５６に、端壁部のみを有する弾性体を設け、十字軸５３の軸部６１が軸孔５６の長手方向に沿った側面に摺接するようにしてもよい。また、各軸孔５９に、側壁部のみを有する弾性体を設け、十字軸５３の軸部６１が軸孔５６の端面に摺接するようにしてもよい。さらに、各軸孔５６に第１弾性体６３を設けなくともよい。同様に、第２ヨーク５２の各軸孔５９に、端壁部のみを有する弾性体、又は側壁部のみを有する弾性体を設けてもよく、さらに第２弾性体６４を設けなくともよい。
【００４８】
・上記実施形態では、第１の転がり軸受３７が第２ヨーク５２の基部５７を支持するようにしたが、これに限らず、第１ヨーク５１の基部５４やウォーム軸２６の一端部２６ａを支持するようにしてもよい。
【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４２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、互いに直交する２本の軸線を有する十字軸５３により、第１ヨーク５１と第２ヨーク５２とをトルク伝達可能に連結する伝達部材を構成した。しかし、これに限らず、例えば第１ヨーク５１及び第２ヨーク５２の各タブ５５，５８の内側面とそれぞれ滑り対偶する動力伝達面を有する直方体状の本体部及び同本体部から十字状に突出する４つの軸部（凸部）を有する中間部材（特許文献２参照）により、伝達部材を構成するようにしてもよい。
【００５１】
・上記実施形態では、ウォーム軸２６の他端部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、例えば他端部２６ｂを第２の転がり軸受３８の内輪に対して隙間嵌めするとともに、同内輪とウォーム軸２６との間で軸方向に挟持される弾性体を設けることにより、他端部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。
【００５２】
・上記実施形態では、第１ヨーク５１及び第２ヨーク５２の各軸孔５６，５９を、十字軸５３の各軸部６１，６２がウォーム軸２６の軸方向に相対移動可能となるように形成したが、これに限らず、各軸孔５６，５９のいずれか一方のみを、対応する軸部６１，６２がウォーム軸２６の軸方向に相対移動可能となるように形成してもよい。具体的には、例えば図７に示すように、第１ヨーク５１の軸孔５６をウォーム軸２６の軸方向に延びる長穴状に形成するとともに、第２ヨーク５２の軸孔５９を十字軸５３の各軸部６２と同一の内径を有する丸孔状に形成してもよい。
【００５３】
・上記実施形態において、図８に示すように、第１ヨーク５１及び第２ヨーク５２の各軸孔５６，５９をそれぞれ十字軸５３の各軸部６１，６２と同径の丸孔状に形成するとともに、ウォーム軸２６の一端部２６ａ側を第２ヨーク５２の基部５７に設けられた第１の転がり軸受３７により回転可能に支持するようにしてよい。このように構成した場合には、各軸部６１，６２が各軸孔５６，５９内でウォーム軸２６の軸方向に相対移動することが規制されるものの、ウォーム軸２６の一端部２６ａが、第２ヨーク５２の基部５７に設けられた第１の転がり軸受３７により支持されるため、上記実施形態の（４）と同様の作用・効果を得ることができる。
【００５４】
・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。
【００５５】
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）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、前記ウォーム軸に連結される第１ヨークと、前記出力軸に連結される第２ヨークと、前記第１ヨークと前記第２ヨークとをトルク伝達可能に連結する伝達部材とを備え、前記伝達部材は、十字状に突出する軸部を有するとともに、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークは、前記軸部が回動可能に挿入される軸孔が形成された一対のタブをそれぞれ有するものであって、前記ウォーム軸の一端部側は、前記第２ヨークの前記出力軸が固定される基部に設けられた転がり軸受により回転可能に支持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、請求項４に記載の作用効果と同様の作用効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００５６】
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…一端部、２６ｂ…他端部、３１…ハウジング、３６…出力軸、３７…第１の転がり軸受、４１…軸継手、４２…湾曲板ばね、５１…第１ヨーク、５２…第２ヨーク、５３…十字軸、５４，５７…基部、５５，５８…タブ、５６，５９…軸孔、６１，６２…軸部。
【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、前記ウォーム軸に連結される第１ヨークと、前記出力軸に連結される第２ヨークと、前記第１ヨークと前記第２ヨークとをトルク伝達可能に連結する伝達部材とを備え、前記伝達部材は、十字状に突出する軸部を有するとともに、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークは、前記軸部が回動可能に挿入される軸孔が形成された一対のタブをそれぞれ有するものであって、
前記ウォーム軸の他端部は、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、
前記第１ヨークの軸孔及び前記第２ヨークの軸孔の少なくとも一方は、前記軸部が前記ウォーム軸の軸方向に相対移動可能に形成さ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、
前記第１ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第１軸方向弾性体と、
前記第２ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第２軸方向弾性体とを備え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１又は２に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第１ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第１ヨークの回転方向に介在される第１回転方向弾性体と、
前記第２ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第２ヨークの回転方向に介在される第２回転方向弾性体とを備え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４】
請求項１〜３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、
前記ウォーム軸の一端部側は、前記第２ヨークの前記出力軸が固定される基部に設けられた転がり軸受により回転可能に支持さ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、前記ウォーム軸に連結される第１ヨークと、前記出力軸に連結される第２ヨークと、前記第１ヨークと前記第２ヨークとをトルク伝達可能に連結する伝達部材とを備え、前記伝達部材は、十字状に突出する軸部を有するとともに、前記第１ヨーク及び前記第２ヨークは、前記軸部が回動可能に挿入される軸孔が形成された一対のタブをそれぞれ有するものであって、
前記ウォーム軸の他端部は、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、
前記第１ヨークの軸孔及び前記第２ヨークの軸孔の少なくとも一方は、前記軸部が前記ウォーム軸の軸方向に相対移動可能に形成さ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、
前記第１ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第１軸方向弾性体と、
前記第２ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、前記軸方向に介在される第２軸方向弾性体とを備え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１又は２に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第１ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第１ヨークの回転方向に介在される第１回転方向弾性体と、
前記第２ヨークの前記軸孔と前記軸部との間で、該第２ヨークの回転方向に介在される第２回転方向弾性体とを備え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４】
請求項１〜３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、
前記ウォーム軸の一端部側は、前記第２ヨークの前記出力軸が固定される基部に設けられた転がり軸受により回転可能に支持さ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７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−８６７３９（Ｐ２０１２−８６７３９Ａ）
【公開日】平成２４年５月１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３６５５６（Ｐ２０１０−２３６５５６）
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【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１０日（２０１２．５．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【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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