電動パワーステアリング装置
【課題】 駆動歯車と従動歯車のバックラッシュを除去するための予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ安定的に付勢すること。
【解決手段】 ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを所定の予圧方向へ付勢する予圧手段３０を有してなる電動パワーステアリング装置１０において、予圧手段３０が、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを保持する軸受ケース４０の外周に被ガイド部１０１を設け、この軸受ケース４０の被ガイド部１０１に接して該軸受ケース４０の動きを該軸受２３Ａの所定の予圧方向へ案内するガイド面１０２をギヤハウジング１１の側に設けてなり、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面１０２をギヤハウジング１１の側に備えるとともに、それらの各ガイド面１０２に接する軸受ケース４０の各被ガイド部１０１が上記予圧方向に沿って相隣る２個の凸部１０１Ａからなるもの。
【解決手段】 ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを所定の予圧方向へ付勢する予圧手段３０を有してなる電動パワーステアリング装置１０において、予圧手段３０が、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを保持する軸受ケース４０の外周に被ガイド部１０１を設け、この軸受ケース４０の被ガイド部１０１に接して該軸受ケース４０の動きを該軸受２３Ａの所定の予圧方向へ案内するガイド面１０２をギヤハウジング１１の側に設けてなり、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面１０２をギヤハウジング１１の側に備えるとともに、それらの各ガイド面１０２に接する軸受ケース４０の各被ガイド部１０１が上記予圧方向に沿って相隣る２個の凸部１０１Ａからなるもの。
【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では、ステアリング軸にトーションバーを介して連結されるピニオン軸をギヤハウジングに枢支し、ピニオン軸に噛合うラック軸をギヤハウジングに直線動可能に支持し、電動モータの駆動軸に連結されるウォームギヤをギヤハウジングに枢支し、ピニオン軸の中間部に固定されてウォームギヤに噛合うウォームホイールをギヤハウジングに枢支している。電動モータは、運転者がステアリング軸に加えた操舵トルクに応じた操舵アシストトルクを、ウォームギヤとウォームホイールの噛合い、ピニオン軸とラック軸の噛合いを介してラック軸に付与するものである。
【０００３】
このような電動パワーステアリング装置では、組立時に、ウォームギヤ等の部品の寸法誤差に影響されることなくウォームギヤとウォームホイールの軸間距離を簡易に設定するととともに、組立後に、ウォームギヤとウォームホイールの噛合いが経時変化したときに、それらの軸間距離を簡易に調整し、それらのバックラッシュを除去することが必要とされる。
【０００４】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、ウォームギヤとウォームホイールとの噛合い部に予圧を加えるように、ウォームギヤの先端軸部を支持する軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有している。予圧手段の付勢力により、ウォームギヤとウォームホイールの軸間距離を調整し、それらのバックラッシュを除去するものである。
【０００５】
特許文献１に記載の予圧手段は、軸受を収容して該軸受が所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面を備えたガイドケースをギヤハウジングの嵌合孔に嵌合するものである。一方、ギヤハウジングに設けた保持孔に、調整ねじを螺着するとともに、調整ねじによりバックアップされるコイルばねを挿入する。そして、このコイルばねにより押圧される押付体がガイドケースに設けた孔に挿通され、ガイドケース内の軸受を所定の予圧方向へ付勢するようになっている。尚、調整ねじはゆるめ止めのためのロックナットが螺着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許3646205
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、ガイドケースの軸受収容孔の内周に相対して平行をなす２つの平面状ガイド面を備え、軸受の外輪の外周円弧面をそれらの平面状ガイド面に直に当接させ、該軸受を所定の予圧方向へ案内させようとしている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、軸受の外輪の両側の各１個の各外周円弧面からなる１点だけがガイドケースの両側の各平面状ガイド面に接して案内される。従って、軸受の外輪がガイドケースに対して自軸まわりで回転でき、軸受の振れ回りや異音を生じ、軸受を所定の予圧方向へ安定的に付勢できない。
【０００９】
また、軸受の外輪の外周円弧面とガイド面との隙間を小さくして異音の発生を抑えようとするとき、軸受の外輪の片側１個の外周円弧面とガイド面との面圧が過大になる。これにより、軸受の外輪の外周円弧面とガイド面との摩擦が過大になり、ばねのばね力により軸受をガイドケースに対して軽快に移動させて案内することができない。
【００１０】
本発明の課題は、駆動歯車と従動歯車のバックラッシュを除去するための予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ安定的に付勢することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、電動モータにより駆動される駆動歯車をギヤハウジングに枢支するとともに、駆動歯車に噛合う従動歯車を操舵軸に固定し、駆動歯車と従動歯車との噛合い部に予圧を加えるばねを備え、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、予圧手段が、駆動歯車の軸受を保持する軸受ケースの外周に被ガイド部を設け、この軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースの動きを該軸受の所定の予圧方向へ案内するガイド面をギヤハウジングの側に設けてなり、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面をギヤハウジングの側に備えるとともに、それらの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が上記予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなるようにしたものである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記予圧手段が、駆動歯車の軸受を収容する軸受収容孔を備え、外周に被ガイド部が設けられてなる軸受ケースを有するとともに、軸受ケースを収容するガイド孔を備え、軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースが該軸受の所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面をガイド孔の内周に備えてなるガイドケースを有し、軸受ケースを収容したガイドケースが、ギヤハウジングに設けた取付部に取付けられてなり、ガイドケースのガイド孔の内周に、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面を備え、ガイドケースの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が、上記軸受の予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなるようにしたものである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において更に、前記軸受ケースがプラスチックからなり、ガイドケースが金属からなるようにしたものである。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において更に、前記凸部が円柱面状をなすようにしたものである。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において更に、前記凸部が球面状をなすようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
（請求項１）
(a)予圧手段が、駆動歯車の軸受を保持する軸受ケースの外周に被ガイド部を設け、この軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースの動きを該軸受の所定の予圧方向へ案内するガイド面をギヤハウジングの側に設けてなり、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面をギヤハウジングの側に備えるとともに、それらの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が上記予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなる。
【００１７】
軸受ケースの両側の各２個の凸部（各被ガイド部）からなる２点がギヤハウジングの側に設けた両側の各平面状ガイド面に接して案内されるから、軸受ケースはギヤハウジングに対して自軸まわりで回り止めされ、駆動歯車の軸受を振れ回りや異音なく所定の予圧方向へ安定的に付勢されるものになる。
【００１８】
また、ギヤハウジングの側に設けた平面状ガイド面に軸受ケースの凸部（被ガイド部）を接しさせて案内するものであり、被ガイド部とガイド面との隙間を小さくして異音の発生を抑える。同時に、軸受ケースの被ガイド部となる凸部を片側２個にして、被ガイド部とガイド面との間の面圧が過大になることを抑えることにより、被ガイド部とガイド面の摩擦を小さくし、ばねのばね力により軸受ケースをギヤハウジングに対して軽快に移動させて案内できるものにする。
【００１９】
（請求項２）
(b)前記予圧手段が、駆動歯車の軸受を収容する軸受収容孔を備え、外周に被ガイド部が設けられてなる軸受ケースを有するとともに、軸受ケースを収容するガイド孔を備え、軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースが該軸受の所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面をガイド孔の内周に備えてなるガイドケースを有し、軸受ケースを収容したガイドケースが、ギヤハウジングに設けた取付部に取付けられてなり、ガイドケースのガイド孔の内周に、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面を備え、ガイドケースの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が、上記軸受の予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなる。
【００２０】
軸受ケースの両側の各２個の凸部（各被ガイド部）からなる２点がガイドケースの両側の各平面状ガイド面に接して案内されるから、軸受ケースはガイドケースに対して自軸まわりで回り止めされ、駆動歯車の軸受を振れ回りや異音なく所定の予圧方向へ安定的に付勢されるものになる。
【００２１】
また、ガイドケースの平面状ガイド面に軸受ケースの凸部（被ガイド部）を接しさせて案内するものであり、被ガイド部とガイド面との隙間を小さくして異音の発生を抑える。同時に、軸受ケースの被ガイド部となる凸部を片側２個にして、被ガイド部とガイド面との間の面圧が過大になることを抑えることにより、被ガイド部とガイド面の摩擦を小さくし、ばねのばね力により軸受ケースをガイドケースに対して軽快に移動させて案内できるものにする。
【００２２】
（請求項３）
(c)前記軸受ケースがプラスチックからなり、ガイドケースが金属からなる。これにより、ガイドケースのガイド面に対する軸受ケースの被ガイド部の摺動性を向上できる。
【００２３】
（請求項４）
(d)上述(a)、(b)の凸部は円柱面状をなすものとすることができる。
【００２４】
（請求項５）
(e)上述(a)、(b)の凸部は球面状をなすものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は電動パワーステアリング装置を示す縦断面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３はウォームギヤの支持構造を示す断面図である。
【図４】図４はウォームギヤの継手構造を示し、（Ａ）は小組状態を示す斜視図、（Ｂ）は構成部品を示す斜視図である。
【図５】図５はギヤハウジングと予圧手段を示す斜視図である。
【図６】図６は予圧手段を示し、（Ａ）は小組状態を示す正面図、（Ｂ）は構成部品を示す斜視図である。
【図７】図７は予圧手段の組込状態を示す断面図である。
【図８】図８は軸受ケースを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。
【図９】図９は軸受ケースを示し、（Ａ）〜（Ｃ）はそれらの変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
電動パワーステアリング装置１０は、図１、図２に示す如く、不図示のブラケットにより車体に固定されるギヤハウジング１１を有する。そして、ステアリングホイール（不図示）が結合される入力軸１２にトーションバー１３を介して出力軸１４（操舵軸）を連結している。ギヤハウジング１１内には、トーションバー１３のねじれに応じた入力軸１２と出力軸１４の相対回転変位量によって運転者がステアリングホイールに加えた操舵トルクを検出するトルクセンサ１５が内蔵されている。入力軸１２と出力軸１４は、軸受１２Ａ、１４Ａ、１４Ｂを介してギヤハウジング１１に枢支される。
【００２７】
ギヤハウジング１１には、出力軸１４のピニオンに噛合うラックを備えたラック軸１６が左右直線動可能に支持されている。尚、ギヤハウジング１１内でラック軸１６の一端を挟んで出力軸１４のピニオンと相対する部分には、キャップ１７により背面支持されるばね１８によりラック軸１６に押圧されるラックガイド１９が内蔵されている。
【００２８】
電動モータ２０がギヤハウジング１１に固定される。電動モータ２０に接続されて駆動されるウォームギヤ２１（駆動歯車）の両端の軸部２２、２３が、図３に示す如く、出力軸１４の軸と交差、本実施例では直交するように、軸受２２Ａ、２３Ａを介してギヤハウジング１１に枢支される。電動モータ２０の駆動軸２０Ａにはカップリング２４が圧入され、図４に示す如く、ウォームギヤ２１の軸部２２にはカップリング２５が圧入され、カップリング２４とカップリング２５がエチレンプロピレンゴム等からなるゴム継手２６により連結される。ゴム継手２６はゴム弾性を有し、環状中空芯２６Ａの外周に放射状をなす突起部２６Ｂを備える。カップリング２４の羽根部２４Ａとカップリング２５の羽根部２５Ａがゴム継手２６の周方向で相隣る各突起部２６Ｂの対向間隙に順に嵌合され、電動モータ２０の回転力がゴム継手２６を介してウォームギヤ２１に伝達される。
【００２９】
このとき、図３に示す如く、ウォームギヤ２１の軸部２２のための軸受２２Ａの外輪はギヤハウジング１１に螺着されるベアリングナット２７によりギヤハウジング１１の段差孔に固定され、軸受２２Ａの内輪はウォームギヤ２１の軸部２２に設けたフランジ２２Ｆと軸部２２に圧入されたカップリング２５により挟持される。これにより、ウォームギヤ２１は軸方向へのガタなくギヤハウジング１１に支持される。また、ウォームギヤ２１はゴム継手２６の弾性により、軸受２２Ａの幅方向中央近傍位置を中心として若干揺動できる。ウォームギヤ２１のこの揺動はゴム継手２６の弾性変形により吸収される。また、ゴム継手２６の中空芯２６Ａの中空部に装填されたばね、本実施例では圧縮コイルばね２８が、カップリング２４の端面とウォームギヤ２１の軸部２２の端面との間に圧縮状態で装填され、ウォームギヤ２１の軸方向に生じ得る振動を吸収する。
【００３０】
電動モータ２０により駆動されるウォームギヤ２１に噛合うウォームホイール２９（従動歯車）が出力軸１４の中間部に固定されている。電動モータ２０はトルクセンサ１５が検出した操舵トルクに応じて駆動され、この電動モータ２０のトルクがウォームギヤ２１とウォームホイール２９の噛合い部を介して出力軸１４に伝達され、ひいてはラック軸１６に操舵アシスト力になって付与され、運転者がステアリングホイールに加えた操舵トルクをアシストする。
【００３１】
しかるに、電動パワーステアリング装置１０にあっては、ウォームギヤ２１とウォームホイール２９の噛合い部のバックラッシュを除去するため、ウォームギヤ２１とウォームホイール２９の噛合い部に予圧を加える予圧手段３０を有する。予圧手段３０は、ウォームギヤ２１の軸部２３に設けた軸受２３Ａを所定の予圧方向へ付勢する。
【００３２】
予圧手段３０は、図５、図６に示す如く、軸受ケース４０とガイドケース５０とばね６０とを有する。本実施例では、予圧手段３０が更にバンプストッパラバー７０も有する。
【００３３】
軸受ケース４０は、図６、図７に示す如く、概ね円筒体４１からなるものにされ、円筒体４１の外周の周方向の１ヵ所から半径方向外方に短円筒突部４２が突出されている。軸受ケース４０は、ウォームギヤ２１の軸部２３のための軸受２３Ａを圧入状態で収容する丸孔状の軸受収容孔４３を円筒体４１の内周に備える。また、軸受ケース４０は、軸受２３Ａを付勢するためのばね、本実施例ではコイルばね６０を収容する丸孔状のばね収容孔４４を上記軸受収容孔４３の周方向の１ヵ所に交差させるように、突部４２に備える。軸受収容孔４３は円筒体４１の軸方向に貫通形成され、ばね収容孔４４は円筒体４１の半径方向に合致する突部４２の軸方向に貫通形成される。
【００３４】
軸受ケース４０の軸受収容孔４３は、軸方向でウォームギヤ２１とウォームホイール２９との噛合い部から遠い側に小内径の環状段差部４５を備え、環状段差部４５を備えていない大内径の側に軸受２３Ａの外輪を装填する。軸受２３Ａの外輪の一端が環状段差部４５の段差端面に当接する。軸受２３Ａの内輪は、ウォームギヤ２１の軸部２３の小径端に設けた段差端面と、軸部２３の小径端部に係着した止め輪８１とに挟み止めされる。
【００３５】
軸受ケース４０の突部４２に備えたばね収容孔４４は、本実施例では、ばね６０とともにバンプストッパラバー７０も装填する。即ち、筒状のバンプストッパラバー７０におけるフランジ７１の直下部である小外径部がばね収容孔４４に装填される。バンプストッパラバー７０の小外径部の先端面が軸受２３Ａの外輪の外周面に当接するとともに、バンプストッパラバー７０のフランジ７１が軸受ケース４０の突部４２に備えたばね収容孔４４まわりの端面が形成する受面４６と、ガイドケース５０の後述するガイド孔５３の内周の凹部５４に設けた受面５５との間で保持可能にされる。これにより、バンプストッパラバー７０は軸受２３Ａの外輪の外周面とガイドケース５０の内周の受面５５との間で挟圧され、車輪側からの衝撃的逆入力を弾発的に吸収可能にする。
【００３６】
このとき、ばね６０は軸受ケース４０のばね収容孔４４に収容されたバンプストッパラバー７０の中空部に挿入され、ばね６０は軸受２３Ａの外輪の外周面とガイドケース５０の内周の受面５５との間で挟圧され、軸受２３Ａを所定の予圧方向へ付勢可能にする。
【００３７】
尚、軸受ケース４０において、軸受収容孔４３のばね収容孔４４が開口する部分は環状段差部４５の欠落部とされ、環状段差部４５がばね６０及びバンプストッパラバー７０と軸受２３Ａの外輪の外周面との当接の支障になることを回避している。
【００３８】
軸受ケース４０は、突部４２、ばね収容孔４４の中心軸に合致する円筒体４１の直径線を挟む両側の外周に、被ガイド部１０１が設けられる。被ガイド部１０１の具体的形状については後述する。
【００３９】
ガイドケース５０は、図６に示す如く、概ね円筒体５１からなるものとされ、円筒体５１の外周の周方向の１ヵ所に張出突部５２が設けられている。ガイドケース５０は、軸受ケース４０を収容するガイド孔５３を円筒体５１の内周に備える。ガイドケース５０は、ガイド孔５３を概ね四角孔状にし、ガイド孔５３の内周の相対する２面にガイド面１０２を形成する。ガイドケース５０のガイド面１０２は、軸受ケース４０の被ガイド部１０１が中間嵌めされて接し、該軸受ケース４０が軸受２３Ａの所定の予圧方向へ移動するように、該軸受ケース４０を案内する。
【００４０】
ガイドケース５０は、突部５２の内面側であり、ガイド孔５３の内周のガイド面１０２が形成されない他の２面のうちの１面に凹部５４を形成し、軸受ケース４０の突部４２及びバンプストッパラバー７０のフランジ７１がこの凹部５４に装填される。凹部５４はばね６０とバンプストッパラバー７０を支持する受面５５を備えるものとされている。
【００４１】
予圧手段３０は、軸受ケース４０を含油ポリアセタール樹脂等のプラスチックからなる無給油ブッシュとし、ガイドケース５０を鉄系焼結合金等の金属からなるものにしている。
【００４２】
予圧手段３０は、ガイドケース５０のガイド孔５３に備えたガイド面１０２を、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面１０２としている。そして、ガイドケース５０の各ガイド面１０２に中間嵌めされて接する軸受ケース４０の各被ガイド部１０１を、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａに与えるべき予圧方向に沿って相隣る２個の凸部１０１Ａからなるものにしている。本実施例の凸部１０１Ａは、図８、図９（Ａ）に示す如く、軸受ケース４０における円筒体４１の外周上で、円筒体４１の軸方向に沿う該円筒体４１の全幅に渡って延在される円柱面状をなす。凸部１０１Ａは、円筒体４１の外周に設けた凹所にテフロン（登録商標）ピンの円弧の一部を埋め込み、このテフロン（登録商標）ピンの残余の円弧により形成されるものでも良い。
【００４３】
尚、軸受ケース４０の両側の外周に設けられる各被ガイド部１０１となる凸部１０１Ａは、図９（Ｂ）に示す如くに円筒体４１の幅方向の中央だけに設けられる短円柱面状でも良く、図９（Ｃ）に示す如くに円筒体４１の幅方向の中央に設けられる球面状でも良い。
【００４４】
予圧手段３０は、ばね６０及びバンプストッパラバー７０が上述の如くに収容された軸受ケース４０をガイドケース５０に収容したものを、図５、図６に示す如くの小組体３１とする。そして、この小組体３１の状態にあるガイドケース５０をギヤハウジング１１に設けてある孔状取付部９０に装填する。ギヤハウジング１１の取付部９０は、その孔面の周方向の一部に、ガイドケース５０のための凹状位置決め部９１を設けている。他方、ガイドケース５０の前述の突部５２をギヤハウジング１１の凹状位置決め部９１に係合する被位置決め部としている。ガイドケース５０の突部５２をギヤハウジング１１の凹状位置決め部９１に係合させ、ギヤハウジング１１の取付部９０に対するガイドケース５０の取付位置を位置決めすることにより、ガイドケース５０のガイド面１０２による軸受ケース４０の被ガイド部１０１の案内方向がウォームギヤ２１の軸受２３Ａの所定の予圧方向に設定されるようにするものである。
【００４５】
小組体３１のガイドケース５０がギヤハウジング１１の取付部９０に装填された状態で、蓋板９２がボルト９３により取付部９０の開口を閉じる。このとき、ギヤハウジング１１の取付部９０とガイドケース５０との間には、ガイドケース５０を径方向に押圧してガイドケース５０のギヤハウジング１１に対する径方向位置を定める径方向押圧手段９４と、ガイドケース５０を軸方向に押圧してガイドケース５０のギヤハウジング１１に対する軸方向位置を定める軸方向押圧手段９５とを有する。
【００４６】
本実施例では、径方向押圧手段９４と軸方向押圧手段９５は、Ｏリングからなるものとされている。径方向押圧手段９４は、図７に示す如く、ガイドケース５０の円筒体５１の一端側の外周に設けた小径段差部に装填され、ギヤハウジング１１の取付部９０の奥側の小径孔部の内周に径方向圧縮状態で挿着される。軸方向押圧手段９５は、図７に示す如く、ガイドケース５０の円筒体５１の他端側の端面と蓋板９２とに挟まれ、軸方向圧縮状態で挿填される。
【００４７】
従って、電動パワーステアリング装置１０においてウォームギヤ２１を組込む場合には、前述の予圧手段３０の小組体３１をギヤハウジング１１の取付部９０に装填する。このとき、小組体３１のガイドケース５０が備える突部５２をギヤハウジング１１の取付部９０の凹状位置決め部９１に係合し、ガイドケース５０のガイド面１０２による軸受ケース４０の被ガイド部１０１の案内方向がウォームギヤ２１の軸受２３Ａの所定の予圧方向に設定される。また、ギヤハウジング１１に対するガイドケース５０の径方向の取付位置が径方向押圧手段９４により規定される。
【００４８】
そして、軸受２２Ａ、カップリング２５が軸部２２に挿着されたウォームギヤ２１がギヤハウジング１１に挿入され、ウォームギヤ２１の軸部２３が予圧手段３０の小組体３１に組込済の軸受２３Ａに挿入され、軸部２３の小径端部に前述の止め輪８１が係着される。また、ギヤハウジング１１に螺着される前述のベアリングナット２７により、ウォームギヤ２１の軸部２２に挿着されている軸受２２Ａがギヤハウジング１１の段差孔に固定される。ウォームギヤ２１は軸受２２Ａの軸方向中央近傍位置を中心として若干揺動できる。ギヤハウジング１１の取付部９０の開口が蓋板９２により閉じられ、ギヤハウジング１１に対するガイドケース５０の軸方向の取付位置が軸方向押圧手段９５により規定される。
【００４９】
こうして、予圧手段３０の小組体３１に収容されているばね６０がウォームギヤ２１の軸受２３Ａを所定の予圧方向へ付勢し、ウォームギヤ２１はばね６０のばね力により軸受２２Ａの軸方向中央近傍位置を中心として揺動し、ウォームギヤ２１とウォームホイール２９の噛合い部に予圧を加えることができ、噛合い部のバックラッシュをなくすものになる。しかも、予圧手段３０は軸受ケース４０の被ガイド部１０１（凸部１０１Ａ）とガイドケース５０のガイド面１０２の存在により、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを正しく所定の予圧方向へ移動させるから、ウォームギヤ２１はウォームホイール２９の軸長方向に関して適正な噛合位置を保持することができるとともに、噛合反力の変動によるウォームギヤ２１のラジアル方向への移動をスムースに行なわせることができる。
【００５０】
従って、電動パワーステアリング装置１０によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)予圧手段３０が、軸受ケース４０とガイドケース５０を有する。軸受ケース４０は、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを収容する軸受収容孔４３を備え、軸受２３Ａを付勢するためのばね６０を収容するばね収容孔４４を上記軸受収容孔４３に交差させて備え、外周に被ガイド部１０１が設けられる。ガイドケース５０は、軸受ケース４０を収容するガイド孔５３を備え、軸受ケース４０の被ガイド部１０１に接して該軸受ケース４０が該軸受２３Ａの所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面１０２をガイド孔５３の内周に備える。そして、軸受２３Ａ及びばね６０が収容された軸受ケース４０を収容したガイドケース５０が、ギヤハウジング１１に設けた取付部９０に取付けられる。
【００５１】
即ち、予圧手段３０は、軸受２３Ａとばね６０が収容された軸受ケース４０をガイドケース５０に収容した小組体３１の状態に予めまとめられ、この小組体３１の状態のガイドケース５０をギヤハウジング１１の取付部９０に取付けることにより組立て完了になり、組立性を向上できる。
【００５２】
また、ばね６０が軸受ケース４０のばね収容孔４４に収容されることにより、ばね６０を脱落のおそれなく安定的に組込んだ小組体３１を形成できる。また、このばね６０が軸受２３Ａを直に接して付勢するものとすることにより、予圧手段３０の全体構造を小径小型化しながら、大寸法のばね６０を収容できるし、ばね６０が軸受ケース４０を介して軸受２３Ａを押圧しない分だけ軸受ケース４０の変形を抑えてその耐久性を向上できる。
【００５３】
(b)前記軸受ケース４０がプラスチックからなり、ガイドケース５０が金属からなる。これにより、ガイドケース５０のガイド面１０２に対する軸受ケース４０の被ガイド部１０１の摺動性を向上できる。
【００５４】
(c)前記ギヤハウジング１１の取付部９０にガイドケース５０のための凹状位置決め部９１を設け、ガイドケース５０に設けた突部５２（被位置決め部）を上記凹状位置決め部９１に係合させ、ギヤハウジング１１の取付部９０に対するガイドケース５０の取付位置を位置決めすることにより、ガイドケース５０による軸受ケース４０の案内方向が前記軸受２３Ａの所定の予圧方向に設定される。これにより、ギヤハウジング１１に対する予圧手段３０の組立方向を簡易に設定しながら、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを所定の予圧方向へ付勢できる。
【００５５】
(d)前記ガイドケース５０のガイド孔５３の内周に、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面１０２を備え、ガイドケース５０の各ガイド面１０２に接する軸受ケース４０の各被ガイド部１０１が、前記軸受２３Ａの予圧方向に沿って相隣る２個の凸部１０１Ａからなるものにされる。軸受ケース４０の両側の各２個の凸部１０１Ａ（各被ガイド部１０１）からなる２点がガイドケース５０の両側の各平面状ガイド面１０２に接して案内されるから、軸受ケース４０はガイドケース５０に対して自軸まわりで回り止めされ、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを振れ回りや異音なく所定の予圧方向へ安定的に付勢されるものになる。
【００５６】
また、ガイドケース５０の平面状ガイド面１０２に軸受ケース４０の凸部１０１Ａ（被ガイド部１０１）を接しさせて案内するものであり、被ガイド部１０１とガイド面１０２との隙間を小さくして異音の発生を抑える。同時に、軸受ケース４０の被ガイド部１０１となる凸部１０１Ａを片側２個にして、被ガイド部１０１とガイド面１０２との間の面圧が過大になることを抑えることにより、被ガイド部１０１とガイド面１０２の摩擦を小さくし、ばね６０のばね力により軸受ケース４０をガイドケース５０に対して軽快に移動させて案内できるものにする。
【００５７】
(e)前記軸受ケース４０のばね収容孔４４に筒状のバンプストッパラバー７０が装填され、バンプストッパラバー７０は軸受ケース４０のばね収容孔４４まわりに設けた受面４６とガイドケース５０の内周に設けた受面５５との間で保持可能にされる。車輪の縁石衝突等に起因する逆入力たる操舵反力が、衝撃的にウォームホイール２９に及び、ウォームホイール２９に噛合うウォームギヤ２１をラジアル方向に変位させようとするとき、その変位をバンプストッパラバー７０が弾発的に吸収し、衝撃緩和できる。
【００５８】
このとき、バンプストッパラバー７０の内径部にばね６０を収容することにより、予圧手段３０の全体構造を小径小型化できる。
【００５９】
(f)上述(e)のバンプストッパラバー７０の内径部に収容されるばね６０がコイルばねであるとき、コイルばねを用いる予圧手段３０の全体構造を小径小型化できる。
【００６０】
(g)前記ギヤハウジング１１の取付部９０とガイドケース５０との間に、ガイドケース５０を径方向に押圧して該ガイドケース５０の径方向位置を定める径方向押圧手段９４と、ガイドケース５０を軸方向に押圧して該ガイドケース５０の軸方向位置を定める軸方向押圧手段９５とを有する。これにより、ガイドケース５０をギヤハウジング１１の取付部９０に簡易にガタなく取付けできる。
【００６１】
(h)上述(g)の径方向押圧手段９４と軸方向押圧手段９５がＯリングからなるものとすることにより、ガイドケース５０の取付構造を一層簡易化できる。
【００６２】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、駆動歯車（ウォームギヤ）の軸受は転がり軸受に限らず、滑り軸受でも良い。
【００６３】
また、駆動歯車をウォームギヤ、従動歯車をウォームホイールとするものに限らず、駆動歯車をハイポイドピニオンとし、従動歯車をハイポイドホイールとするものでも良い。また、駆動歯車と従動歯車にベベルギヤを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、電動モータにより駆動される駆動歯車をギヤハウジングに枢支するとともに、駆動歯車に噛合う従動歯車を操舵軸に固定し、駆動歯車と従動歯車との噛合い部に予圧を加えるばねを備え、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、予圧手段が、駆動歯車の軸受を保持する軸受ケースの外周に被ガイド部を設け、この軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースの動きを該軸受の所定の予圧方向へ案内するガイド面をギヤハウジングの側に設けてなり、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面をギヤハウジングの側に備えるとともに、それらの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が上記予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなる。これにより、駆動歯車と従動歯車のバックラッシュを除去するための予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ安定的に付勢することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 電動パワーステアリング装置
１１ ギヤハウジング
１２ 入力軸
１４ 出力軸（操舵軸）
２０ 電動モータ
２１ ウォームギヤ（駆動歯車）
２３Ａ 軸受
２９ ウォームホイール（従動歯車）
３０ 予圧手段
４０ 軸受ケース
４３ 軸受収容孔
５０ ガイドケース
５３ ガイド孔
６０ ばね
９０ 取付部
１０１ 被ガイド部
１０１Ａ 凸部
１０２ ガイド面
【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では、ステアリング軸にトーションバーを介して連結されるピニオン軸をギヤハウジングに枢支し、ピニオン軸に噛合うラック軸をギヤハウジングに直線動可能に支持し、電動モータの駆動軸に連結されるウォームギヤをギヤハウジングに枢支し、ピニオン軸の中間部に固定されてウォームギヤに噛合うウォームホイールをギヤハウジングに枢支している。電動モータは、運転者がステアリング軸に加えた操舵トルクに応じた操舵アシストトルクを、ウォームギヤとウォームホイールの噛合い、ピニオン軸とラック軸の噛合いを介してラック軸に付与するものである。
【０００３】
このような電動パワーステアリング装置では、組立時に、ウォームギヤ等の部品の寸法誤差に影響されることなくウォームギヤとウォームホイールの軸間距離を簡易に設定するととともに、組立後に、ウォームギヤとウォームホイールの噛合いが経時変化したときに、それらの軸間距離を簡易に調整し、それらのバックラッシュを除去することが必要とされる。
【０００４】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、ウォームギヤとウォームホイールとの噛合い部に予圧を加えるように、ウォームギヤの先端軸部を支持する軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有している。予圧手段の付勢力により、ウォームギヤとウォームホイールの軸間距離を調整し、それらのバックラッシュを除去するものである。
【０００５】
特許文献１に記載の予圧手段は、軸受を収容して該軸受が所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面を備えたガイドケースをギヤハウジングの嵌合孔に嵌合するものである。一方、ギヤハウジングに設けた保持孔に、調整ねじを螺着するとともに、調整ねじによりバックアップされるコイルばねを挿入する。そして、このコイルばねにより押圧される押付体がガイドケースに設けた孔に挿通され、ガイドケース内の軸受を所定の予圧方向へ付勢するようになっている。尚、調整ねじはゆるめ止めのためのロックナットが螺着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許3646205
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置は、ガイドケースの軸受収容孔の内周に相対して平行をなす２つの平面状ガイド面を備え、軸受の外輪の外周円弧面をそれらの平面状ガイド面に直に当接させ、該軸受を所定の予圧方向へ案内させようとしている。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、軸受の外輪の両側の各１個の各外周円弧面からなる１点だけがガイドケースの両側の各平面状ガイド面に接して案内される。従って、軸受の外輪がガイドケースに対して自軸まわりで回転でき、軸受の振れ回りや異音を生じ、軸受を所定の予圧方向へ安定的に付勢できない。
【０００９】
また、軸受の外輪の外周円弧面とガイド面との隙間を小さくして異音の発生を抑えようとするとき、軸受の外輪の片側１個の外周円弧面とガイド面との面圧が過大になる。これにより、軸受の外輪の外周円弧面とガイド面との摩擦が過大になり、ばねのばね力により軸受をガイドケースに対して軽快に移動させて案内することができない。
【００１０】
本発明の課題は、駆動歯車と従動歯車のバックラッシュを除去するための予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ安定的に付勢することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、電動モータにより駆動される駆動歯車をギヤハウジングに枢支するとともに、駆動歯車に噛合う従動歯車を操舵軸に固定し、駆動歯車と従動歯車との噛合い部に予圧を加えるばねを備え、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、予圧手段が、駆動歯車の軸受を保持する軸受ケースの外周に被ガイド部を設け、この軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースの動きを該軸受の所定の予圧方向へ案内するガイド面をギヤハウジングの側に設けてなり、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面をギヤハウジングの側に備えるとともに、それらの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が上記予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなるようにしたものである。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において更に、前記予圧手段が、駆動歯車の軸受を収容する軸受収容孔を備え、外周に被ガイド部が設けられてなる軸受ケースを有するとともに、軸受ケースを収容するガイド孔を備え、軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースが該軸受の所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面をガイド孔の内周に備えてなるガイドケースを有し、軸受ケースを収容したガイドケースが、ギヤハウジングに設けた取付部に取付けられてなり、ガイドケースのガイド孔の内周に、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面を備え、ガイドケースの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が、上記軸受の予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなるようにしたものである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において更に、前記軸受ケースがプラスチックからなり、ガイドケースが金属からなるようにしたものである。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において更に、前記凸部が円柱面状をなすようにしたものである。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１〜３のいずれかに係る発明において更に、前記凸部が球面状をなすようにしたものである。
【発明の効果】
【００１６】
（請求項１）
(a)予圧手段が、駆動歯車の軸受を保持する軸受ケースの外周に被ガイド部を設け、この軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースの動きを該軸受の所定の予圧方向へ案内するガイド面をギヤハウジングの側に設けてなり、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面をギヤハウジングの側に備えるとともに、それらの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が上記予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなる。
【００１７】
軸受ケースの両側の各２個の凸部（各被ガイド部）からなる２点がギヤハウジングの側に設けた両側の各平面状ガイド面に接して案内されるから、軸受ケースはギヤハウジングに対して自軸まわりで回り止めされ、駆動歯車の軸受を振れ回りや異音なく所定の予圧方向へ安定的に付勢されるものになる。
【００１８】
また、ギヤハウジングの側に設けた平面状ガイド面に軸受ケースの凸部（被ガイド部）を接しさせて案内するものであり、被ガイド部とガイド面との隙間を小さくして異音の発生を抑える。同時に、軸受ケースの被ガイド部となる凸部を片側２個にして、被ガイド部とガイド面との間の面圧が過大になることを抑えることにより、被ガイド部とガイド面の摩擦を小さくし、ばねのばね力により軸受ケースをギヤハウジングに対して軽快に移動させて案内できるものにする。
【００１９】
（請求項２）
(b)前記予圧手段が、駆動歯車の軸受を収容する軸受収容孔を備え、外周に被ガイド部が設けられてなる軸受ケースを有するとともに、軸受ケースを収容するガイド孔を備え、軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースが該軸受の所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面をガイド孔の内周に備えてなるガイドケースを有し、軸受ケースを収容したガイドケースが、ギヤハウジングに設けた取付部に取付けられてなり、ガイドケースのガイド孔の内周に、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面を備え、ガイドケースの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が、上記軸受の予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなる。
【００２０】
軸受ケースの両側の各２個の凸部（各被ガイド部）からなる２点がガイドケースの両側の各平面状ガイド面に接して案内されるから、軸受ケースはガイドケースに対して自軸まわりで回り止めされ、駆動歯車の軸受を振れ回りや異音なく所定の予圧方向へ安定的に付勢されるものになる。
【００２１】
また、ガイドケースの平面状ガイド面に軸受ケースの凸部（被ガイド部）を接しさせて案内するものであり、被ガイド部とガイド面との隙間を小さくして異音の発生を抑える。同時に、軸受ケースの被ガイド部となる凸部を片側２個にして、被ガイド部とガイド面との間の面圧が過大になることを抑えることにより、被ガイド部とガイド面の摩擦を小さくし、ばねのばね力により軸受ケースをガイドケースに対して軽快に移動させて案内できるものにする。
【００２２】
（請求項３）
(c)前記軸受ケースがプラスチックからなり、ガイドケースが金属からなる。これにより、ガイドケースのガイド面に対する軸受ケースの被ガイド部の摺動性を向上できる。
【００２３】
（請求項４）
(d)上述(a)、(b)の凸部は円柱面状をなすものとすることができる。
【００２４】
（請求項５）
(e)上述(a)、(b)の凸部は球面状をなすものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】図１は電動パワーステアリング装置を示す縦断面図である。
【図２】図２は図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３はウォームギヤの支持構造を示す断面図である。
【図４】図４はウォームギヤの継手構造を示し、（Ａ）は小組状態を示す斜視図、（Ｂ）は構成部品を示す斜視図である。
【図５】図５はギヤハウジングと予圧手段を示す斜視図である。
【図６】図６は予圧手段を示し、（Ａ）は小組状態を示す正面図、（Ｂ）は構成部品を示す斜視図である。
【図７】図７は予圧手段の組込状態を示す断面図である。
【図８】図８は軸受ケースを示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は側面図である。
【図９】図９は軸受ケースを示し、（Ａ）〜（Ｃ）はそれらの変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
電動パワーステアリング装置１０は、図１、図２に示す如く、不図示のブラケットにより車体に固定されるギヤハウジング１１を有する。そして、ステアリングホイール（不図示）が結合される入力軸１２にトーションバー１３を介して出力軸１４（操舵軸）を連結している。ギヤハウジング１１内には、トーションバー１３のねじれに応じた入力軸１２と出力軸１４の相対回転変位量によって運転者がステアリングホイールに加えた操舵トルクを検出するトルクセンサ１５が内蔵されている。入力軸１２と出力軸１４は、軸受１２Ａ、１４Ａ、１４Ｂを介してギヤハウジング１１に枢支される。
【００２７】
ギヤハウジング１１には、出力軸１４のピニオンに噛合うラックを備えたラック軸１６が左右直線動可能に支持されている。尚、ギヤハウジング１１内でラック軸１６の一端を挟んで出力軸１４のピニオンと相対する部分には、キャップ１７により背面支持されるばね１８によりラック軸１６に押圧されるラックガイド１９が内蔵されている。
【００２８】
電動モータ２０がギヤハウジング１１に固定される。電動モータ２０に接続されて駆動されるウォームギヤ２１（駆動歯車）の両端の軸部２２、２３が、図３に示す如く、出力軸１４の軸と交差、本実施例では直交するように、軸受２２Ａ、２３Ａを介してギヤハウジング１１に枢支される。電動モータ２０の駆動軸２０Ａにはカップリング２４が圧入され、図４に示す如く、ウォームギヤ２１の軸部２２にはカップリング２５が圧入され、カップリング２４とカップリング２５がエチレンプロピレンゴム等からなるゴム継手２６により連結される。ゴム継手２６はゴム弾性を有し、環状中空芯２６Ａの外周に放射状をなす突起部２６Ｂを備える。カップリング２４の羽根部２４Ａとカップリング２５の羽根部２５Ａがゴム継手２６の周方向で相隣る各突起部２６Ｂの対向間隙に順に嵌合され、電動モータ２０の回転力がゴム継手２６を介してウォームギヤ２１に伝達される。
【００２９】
このとき、図３に示す如く、ウォームギヤ２１の軸部２２のための軸受２２Ａの外輪はギヤハウジング１１に螺着されるベアリングナット２７によりギヤハウジング１１の段差孔に固定され、軸受２２Ａの内輪はウォームギヤ２１の軸部２２に設けたフランジ２２Ｆと軸部２２に圧入されたカップリング２５により挟持される。これにより、ウォームギヤ２１は軸方向へのガタなくギヤハウジング１１に支持される。また、ウォームギヤ２１はゴム継手２６の弾性により、軸受２２Ａの幅方向中央近傍位置を中心として若干揺動できる。ウォームギヤ２１のこの揺動はゴム継手２６の弾性変形により吸収される。また、ゴム継手２６の中空芯２６Ａの中空部に装填されたばね、本実施例では圧縮コイルばね２８が、カップリング２４の端面とウォームギヤ２１の軸部２２の端面との間に圧縮状態で装填され、ウォームギヤ２１の軸方向に生じ得る振動を吸収する。
【００３０】
電動モータ２０により駆動されるウォームギヤ２１に噛合うウォームホイール２９（従動歯車）が出力軸１４の中間部に固定されている。電動モータ２０はトルクセンサ１５が検出した操舵トルクに応じて駆動され、この電動モータ２０のトルクがウォームギヤ２１とウォームホイール２９の噛合い部を介して出力軸１４に伝達され、ひいてはラック軸１６に操舵アシスト力になって付与され、運転者がステアリングホイールに加えた操舵トルクをアシストする。
【００３１】
しかるに、電動パワーステアリング装置１０にあっては、ウォームギヤ２１とウォームホイール２９の噛合い部のバックラッシュを除去するため、ウォームギヤ２１とウォームホイール２９の噛合い部に予圧を加える予圧手段３０を有する。予圧手段３０は、ウォームギヤ２１の軸部２３に設けた軸受２３Ａを所定の予圧方向へ付勢する。
【００３２】
予圧手段３０は、図５、図６に示す如く、軸受ケース４０とガイドケース５０とばね６０とを有する。本実施例では、予圧手段３０が更にバンプストッパラバー７０も有する。
【００３３】
軸受ケース４０は、図６、図７に示す如く、概ね円筒体４１からなるものにされ、円筒体４１の外周の周方向の１ヵ所から半径方向外方に短円筒突部４２が突出されている。軸受ケース４０は、ウォームギヤ２１の軸部２３のための軸受２３Ａを圧入状態で収容する丸孔状の軸受収容孔４３を円筒体４１の内周に備える。また、軸受ケース４０は、軸受２３Ａを付勢するためのばね、本実施例ではコイルばね６０を収容する丸孔状のばね収容孔４４を上記軸受収容孔４３の周方向の１ヵ所に交差させるように、突部４２に備える。軸受収容孔４３は円筒体４１の軸方向に貫通形成され、ばね収容孔４４は円筒体４１の半径方向に合致する突部４２の軸方向に貫通形成される。
【００３４】
軸受ケース４０の軸受収容孔４３は、軸方向でウォームギヤ２１とウォームホイール２９との噛合い部から遠い側に小内径の環状段差部４５を備え、環状段差部４５を備えていない大内径の側に軸受２３Ａの外輪を装填する。軸受２３Ａの外輪の一端が環状段差部４５の段差端面に当接する。軸受２３Ａの内輪は、ウォームギヤ２１の軸部２３の小径端に設けた段差端面と、軸部２３の小径端部に係着した止め輪８１とに挟み止めされる。
【００３５】
軸受ケース４０の突部４２に備えたばね収容孔４４は、本実施例では、ばね６０とともにバンプストッパラバー７０も装填する。即ち、筒状のバンプストッパラバー７０におけるフランジ７１の直下部である小外径部がばね収容孔４４に装填される。バンプストッパラバー７０の小外径部の先端面が軸受２３Ａの外輪の外周面に当接するとともに、バンプストッパラバー７０のフランジ７１が軸受ケース４０の突部４２に備えたばね収容孔４４まわりの端面が形成する受面４６と、ガイドケース５０の後述するガイド孔５３の内周の凹部５４に設けた受面５５との間で保持可能にされる。これにより、バンプストッパラバー７０は軸受２３Ａの外輪の外周面とガイドケース５０の内周の受面５５との間で挟圧され、車輪側からの衝撃的逆入力を弾発的に吸収可能にする。
【００３６】
このとき、ばね６０は軸受ケース４０のばね収容孔４４に収容されたバンプストッパラバー７０の中空部に挿入され、ばね６０は軸受２３Ａの外輪の外周面とガイドケース５０の内周の受面５５との間で挟圧され、軸受２３Ａを所定の予圧方向へ付勢可能にする。
【００３７】
尚、軸受ケース４０において、軸受収容孔４３のばね収容孔４４が開口する部分は環状段差部４５の欠落部とされ、環状段差部４５がばね６０及びバンプストッパラバー７０と軸受２３Ａの外輪の外周面との当接の支障になることを回避している。
【００３８】
軸受ケース４０は、突部４２、ばね収容孔４４の中心軸に合致する円筒体４１の直径線を挟む両側の外周に、被ガイド部１０１が設けられる。被ガイド部１０１の具体的形状については後述する。
【００３９】
ガイドケース５０は、図６に示す如く、概ね円筒体５１からなるものとされ、円筒体５１の外周の周方向の１ヵ所に張出突部５２が設けられている。ガイドケース５０は、軸受ケース４０を収容するガイド孔５３を円筒体５１の内周に備える。ガイドケース５０は、ガイド孔５３を概ね四角孔状にし、ガイド孔５３の内周の相対する２面にガイド面１０２を形成する。ガイドケース５０のガイド面１０２は、軸受ケース４０の被ガイド部１０１が中間嵌めされて接し、該軸受ケース４０が軸受２３Ａの所定の予圧方向へ移動するように、該軸受ケース４０を案内する。
【００４０】
ガイドケース５０は、突部５２の内面側であり、ガイド孔５３の内周のガイド面１０２が形成されない他の２面のうちの１面に凹部５４を形成し、軸受ケース４０の突部４２及びバンプストッパラバー７０のフランジ７１がこの凹部５４に装填される。凹部５４はばね６０とバンプストッパラバー７０を支持する受面５５を備えるものとされている。
【００４１】
予圧手段３０は、軸受ケース４０を含油ポリアセタール樹脂等のプラスチックからなる無給油ブッシュとし、ガイドケース５０を鉄系焼結合金等の金属からなるものにしている。
【００４２】
予圧手段３０は、ガイドケース５０のガイド孔５３に備えたガイド面１０２を、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面１０２としている。そして、ガイドケース５０の各ガイド面１０２に中間嵌めされて接する軸受ケース４０の各被ガイド部１０１を、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａに与えるべき予圧方向に沿って相隣る２個の凸部１０１Ａからなるものにしている。本実施例の凸部１０１Ａは、図８、図９（Ａ）に示す如く、軸受ケース４０における円筒体４１の外周上で、円筒体４１の軸方向に沿う該円筒体４１の全幅に渡って延在される円柱面状をなす。凸部１０１Ａは、円筒体４１の外周に設けた凹所にテフロン（登録商標）ピンの円弧の一部を埋め込み、このテフロン（登録商標）ピンの残余の円弧により形成されるものでも良い。
【００４３】
尚、軸受ケース４０の両側の外周に設けられる各被ガイド部１０１となる凸部１０１Ａは、図９（Ｂ）に示す如くに円筒体４１の幅方向の中央だけに設けられる短円柱面状でも良く、図９（Ｃ）に示す如くに円筒体４１の幅方向の中央に設けられる球面状でも良い。
【００４４】
予圧手段３０は、ばね６０及びバンプストッパラバー７０が上述の如くに収容された軸受ケース４０をガイドケース５０に収容したものを、図５、図６に示す如くの小組体３１とする。そして、この小組体３１の状態にあるガイドケース５０をギヤハウジング１１に設けてある孔状取付部９０に装填する。ギヤハウジング１１の取付部９０は、その孔面の周方向の一部に、ガイドケース５０のための凹状位置決め部９１を設けている。他方、ガイドケース５０の前述の突部５２をギヤハウジング１１の凹状位置決め部９１に係合する被位置決め部としている。ガイドケース５０の突部５２をギヤハウジング１１の凹状位置決め部９１に係合させ、ギヤハウジング１１の取付部９０に対するガイドケース５０の取付位置を位置決めすることにより、ガイドケース５０のガイド面１０２による軸受ケース４０の被ガイド部１０１の案内方向がウォームギヤ２１の軸受２３Ａの所定の予圧方向に設定されるようにするものである。
【００４５】
小組体３１のガイドケース５０がギヤハウジング１１の取付部９０に装填された状態で、蓋板９２がボルト９３により取付部９０の開口を閉じる。このとき、ギヤハウジング１１の取付部９０とガイドケース５０との間には、ガイドケース５０を径方向に押圧してガイドケース５０のギヤハウジング１１に対する径方向位置を定める径方向押圧手段９４と、ガイドケース５０を軸方向に押圧してガイドケース５０のギヤハウジング１１に対する軸方向位置を定める軸方向押圧手段９５とを有する。
【００４６】
本実施例では、径方向押圧手段９４と軸方向押圧手段９５は、Ｏリングからなるものとされている。径方向押圧手段９４は、図７に示す如く、ガイドケース５０の円筒体５１の一端側の外周に設けた小径段差部に装填され、ギヤハウジング１１の取付部９０の奥側の小径孔部の内周に径方向圧縮状態で挿着される。軸方向押圧手段９５は、図７に示す如く、ガイドケース５０の円筒体５１の他端側の端面と蓋板９２とに挟まれ、軸方向圧縮状態で挿填される。
【００４７】
従って、電動パワーステアリング装置１０においてウォームギヤ２１を組込む場合には、前述の予圧手段３０の小組体３１をギヤハウジング１１の取付部９０に装填する。このとき、小組体３１のガイドケース５０が備える突部５２をギヤハウジング１１の取付部９０の凹状位置決め部９１に係合し、ガイドケース５０のガイド面１０２による軸受ケース４０の被ガイド部１０１の案内方向がウォームギヤ２１の軸受２３Ａの所定の予圧方向に設定される。また、ギヤハウジング１１に対するガイドケース５０の径方向の取付位置が径方向押圧手段９４により規定される。
【００４８】
そして、軸受２２Ａ、カップリング２５が軸部２２に挿着されたウォームギヤ２１がギヤハウジング１１に挿入され、ウォームギヤ２１の軸部２３が予圧手段３０の小組体３１に組込済の軸受２３Ａに挿入され、軸部２３の小径端部に前述の止め輪８１が係着される。また、ギヤハウジング１１に螺着される前述のベアリングナット２７により、ウォームギヤ２１の軸部２２に挿着されている軸受２２Ａがギヤハウジング１１の段差孔に固定される。ウォームギヤ２１は軸受２２Ａの軸方向中央近傍位置を中心として若干揺動できる。ギヤハウジング１１の取付部９０の開口が蓋板９２により閉じられ、ギヤハウジング１１に対するガイドケース５０の軸方向の取付位置が軸方向押圧手段９５により規定される。
【００４９】
こうして、予圧手段３０の小組体３１に収容されているばね６０がウォームギヤ２１の軸受２３Ａを所定の予圧方向へ付勢し、ウォームギヤ２１はばね６０のばね力により軸受２２Ａの軸方向中央近傍位置を中心として揺動し、ウォームギヤ２１とウォームホイール２９の噛合い部に予圧を加えることができ、噛合い部のバックラッシュをなくすものになる。しかも、予圧手段３０は軸受ケース４０の被ガイド部１０１（凸部１０１Ａ）とガイドケース５０のガイド面１０２の存在により、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを正しく所定の予圧方向へ移動させるから、ウォームギヤ２１はウォームホイール２９の軸長方向に関して適正な噛合位置を保持することができるとともに、噛合反力の変動によるウォームギヤ２１のラジアル方向への移動をスムースに行なわせることができる。
【００５０】
従って、電動パワーステアリング装置１０によれば、以下の作用効果を奏する。
(a)予圧手段３０が、軸受ケース４０とガイドケース５０を有する。軸受ケース４０は、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを収容する軸受収容孔４３を備え、軸受２３Ａを付勢するためのばね６０を収容するばね収容孔４４を上記軸受収容孔４３に交差させて備え、外周に被ガイド部１０１が設けられる。ガイドケース５０は、軸受ケース４０を収容するガイド孔５３を備え、軸受ケース４０の被ガイド部１０１に接して該軸受ケース４０が該軸受２３Ａの所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面１０２をガイド孔５３の内周に備える。そして、軸受２３Ａ及びばね６０が収容された軸受ケース４０を収容したガイドケース５０が、ギヤハウジング１１に設けた取付部９０に取付けられる。
【００５１】
即ち、予圧手段３０は、軸受２３Ａとばね６０が収容された軸受ケース４０をガイドケース５０に収容した小組体３１の状態に予めまとめられ、この小組体３１の状態のガイドケース５０をギヤハウジング１１の取付部９０に取付けることにより組立て完了になり、組立性を向上できる。
【００５２】
また、ばね６０が軸受ケース４０のばね収容孔４４に収容されることにより、ばね６０を脱落のおそれなく安定的に組込んだ小組体３１を形成できる。また、このばね６０が軸受２３Ａを直に接して付勢するものとすることにより、予圧手段３０の全体構造を小径小型化しながら、大寸法のばね６０を収容できるし、ばね６０が軸受ケース４０を介して軸受２３Ａを押圧しない分だけ軸受ケース４０の変形を抑えてその耐久性を向上できる。
【００５３】
(b)前記軸受ケース４０がプラスチックからなり、ガイドケース５０が金属からなる。これにより、ガイドケース５０のガイド面１０２に対する軸受ケース４０の被ガイド部１０１の摺動性を向上できる。
【００５４】
(c)前記ギヤハウジング１１の取付部９０にガイドケース５０のための凹状位置決め部９１を設け、ガイドケース５０に設けた突部５２（被位置決め部）を上記凹状位置決め部９１に係合させ、ギヤハウジング１１の取付部９０に対するガイドケース５０の取付位置を位置決めすることにより、ガイドケース５０による軸受ケース４０の案内方向が前記軸受２３Ａの所定の予圧方向に設定される。これにより、ギヤハウジング１１に対する予圧手段３０の組立方向を簡易に設定しながら、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを所定の予圧方向へ付勢できる。
【００５５】
(d)前記ガイドケース５０のガイド孔５３の内周に、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面１０２を備え、ガイドケース５０の各ガイド面１０２に接する軸受ケース４０の各被ガイド部１０１が、前記軸受２３Ａの予圧方向に沿って相隣る２個の凸部１０１Ａからなるものにされる。軸受ケース４０の両側の各２個の凸部１０１Ａ（各被ガイド部１０１）からなる２点がガイドケース５０の両側の各平面状ガイド面１０２に接して案内されるから、軸受ケース４０はガイドケース５０に対して自軸まわりで回り止めされ、ウォームギヤ２１の軸受２３Ａを振れ回りや異音なく所定の予圧方向へ安定的に付勢されるものになる。
【００５６】
また、ガイドケース５０の平面状ガイド面１０２に軸受ケース４０の凸部１０１Ａ（被ガイド部１０１）を接しさせて案内するものであり、被ガイド部１０１とガイド面１０２との隙間を小さくして異音の発生を抑える。同時に、軸受ケース４０の被ガイド部１０１となる凸部１０１Ａを片側２個にして、被ガイド部１０１とガイド面１０２との間の面圧が過大になることを抑えることにより、被ガイド部１０１とガイド面１０２の摩擦を小さくし、ばね６０のばね力により軸受ケース４０をガイドケース５０に対して軽快に移動させて案内できるものにする。
【００５７】
(e)前記軸受ケース４０のばね収容孔４４に筒状のバンプストッパラバー７０が装填され、バンプストッパラバー７０は軸受ケース４０のばね収容孔４４まわりに設けた受面４６とガイドケース５０の内周に設けた受面５５との間で保持可能にされる。車輪の縁石衝突等に起因する逆入力たる操舵反力が、衝撃的にウォームホイール２９に及び、ウォームホイール２９に噛合うウォームギヤ２１をラジアル方向に変位させようとするとき、その変位をバンプストッパラバー７０が弾発的に吸収し、衝撃緩和できる。
【００５８】
このとき、バンプストッパラバー７０の内径部にばね６０を収容することにより、予圧手段３０の全体構造を小径小型化できる。
【００５９】
(f)上述(e)のバンプストッパラバー７０の内径部に収容されるばね６０がコイルばねであるとき、コイルばねを用いる予圧手段３０の全体構造を小径小型化できる。
【００６０】
(g)前記ギヤハウジング１１の取付部９０とガイドケース５０との間に、ガイドケース５０を径方向に押圧して該ガイドケース５０の径方向位置を定める径方向押圧手段９４と、ガイドケース５０を軸方向に押圧して該ガイドケース５０の軸方向位置を定める軸方向押圧手段９５とを有する。これにより、ガイドケース５０をギヤハウジング１１の取付部９０に簡易にガタなく取付けできる。
【００６１】
(h)上述(g)の径方向押圧手段９４と軸方向押圧手段９５がＯリングからなるものとすることにより、ガイドケース５０の取付構造を一層簡易化できる。
【００６２】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、駆動歯車（ウォームギヤ）の軸受は転がり軸受に限らず、滑り軸受でも良い。
【００６３】
また、駆動歯車をウォームギヤ、従動歯車をウォームホイールとするものに限らず、駆動歯車をハイポイドピニオンとし、従動歯車をハイポイドホイールとするものでも良い。また、駆動歯車と従動歯車にベベルギヤを用いても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、電動モータにより駆動される駆動歯車をギヤハウジングに枢支するとともに、駆動歯車に噛合う従動歯車を操舵軸に固定し、駆動歯車と従動歯車との噛合い部に予圧を加えるばねを備え、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、予圧手段が、駆動歯車の軸受を保持する軸受ケースの外周に被ガイド部を設け、この軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースの動きを該軸受の所定の予圧方向へ案内するガイド面をギヤハウジングの側に設けてなり、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面をギヤハウジングの側に備えるとともに、それらの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が上記予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなる。これにより、駆動歯車と従動歯車のバックラッシュを除去するための予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ安定的に付勢することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１０ 電動パワーステアリング装置
１１ ギヤハウジング
１２ 入力軸
１４ 出力軸（操舵軸）
２０ 電動モータ
２１ ウォームギヤ（駆動歯車）
２３Ａ 軸受
２９ ウォームホイール（従動歯車）
３０ 予圧手段
４０ 軸受ケース
４３ 軸受収容孔
５０ ガイドケース
５３ ガイド孔
６０ ばね
９０ 取付部
１０１ 被ガイド部
１０１Ａ 凸部
１０２ ガイド面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータにより駆動される駆動歯車をギヤハウジングに枢支するとともに、駆動歯車に噛合う従動歯車を操舵軸に固定し、駆動歯車と従動歯車との噛合い部に予圧を加えるばねを備え、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、
予圧手段が、
駆動歯車の軸受を保持する軸受ケースの外周に被ガイド部を設け、この軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースの動きを該軸受の所定の予圧方向へ案内するガイド面をギヤハウジングの側に設けてなり、
相対して平行をなす２つの平面状ガイド面をギヤハウジングの側に備えるとともに、それらの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が上記予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からな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】
前記予圧手段が、
駆動歯車の軸受を収容する軸受収容孔を備え、外周に被ガイド部が設けられてなる軸受ケースを有するとともに、
軸受ケースを収容するガイド孔を備え、軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースが該軸受の所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面をガイド孔の内周に備えてなるガイドケースを有し、
軸受ケースを収容したガイドケースが、ギヤハウジングに設けた取付部に取付けられてなり、
ガイドケースのガイド孔の内周に、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面を備え、
ガイドケースの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が、上記軸受の予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなる請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記軸受ケースがプラスチックからなり、ガイドケースが金属からなる請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記凸部が円柱面状をなす請求項１〜３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記凸部が球面状をなす請求項１〜３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
電動モータにより駆動される駆動歯車をギヤハウジングに枢支するとともに、駆動歯車に噛合う従動歯車を操舵軸に固定し、駆動歯車と従動歯車との噛合い部に予圧を加えるばねを備え、駆動歯車の軸受を所定の予圧方向へ付勢する予圧手段を有してなる電動パワーステアリング装置において、
予圧手段が、
駆動歯車の軸受を保持する軸受ケースの外周に被ガイド部を設け、この軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースの動きを該軸受の所定の予圧方向へ案内するガイド面をギヤハウジングの側に設けてなり、
相対して平行をなす２つの平面状ガイド面をギヤハウジングの側に備えるとともに、それらの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が上記予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からな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】
前記予圧手段が、
駆動歯車の軸受を収容する軸受収容孔を備え、外周に被ガイド部が設けられてなる軸受ケースを有するとともに、
軸受ケースを収容するガイド孔を備え、軸受ケースの被ガイド部に接して該軸受ケースが該軸受の所定の予圧方向へ移動するように案内するガイド面をガイド孔の内周に備えてなるガイドケースを有し、
軸受ケースを収容したガイドケースが、ギヤハウジングに設けた取付部に取付けられてなり、
ガイドケースのガイド孔の内周に、相対して平行をなす２つの平面状ガイド面を備え、
ガイドケースの各ガイド面に接する軸受ケースの各被ガイド部が、上記軸受の予圧方向に沿って相隣る２個の凸部からなる請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記軸受ケースがプラスチックからなり、ガイドケースが金属からなる請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記凸部が円柱面状をなす請求項１〜３のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記凸部が球面状をなす請求項１〜３のいずれかに記載の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９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１３−７１６８１（Ｐ２０１３−７１６８１Ａ）
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１３３６７（Ｐ２０１１−２１３３６７）
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２２日（２０１３．４．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２８日（２０１１．９．２８）
【出願人】（０００１４６０１０）株式会社ショーワ (715)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]