電動パワーステアリング装置
【課題】芯間調整機構と弾性支持機構とを両立させたウォーム減速機構を備えた電動パワーステアリング装置を提供する。
【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ハウジング３１の内面と第２軸受３８の外周面３８ｂとの間に設けられ、第１軸受３７により軸支されるウォーム軸２６の第１被支持部２６ｂを支点として、第２被支持部３６ｃをウォームホイール２５に向かう第１の方向に付勢する付勢機構４０を備える。電動パワーステアリング装置は、ハウジングの内面と第２軸受の外周面との間に設けられ、ウォーム軸をその軸方向に移動可能に弾性支持する弾性支持機構を備える。
【解決手段】電動パワーステアリング装置は、ハウジング３１の内面と第２軸受３８の外周面３８ｂとの間に設けられ、第１軸受３７により軸支されるウォーム軸２６の第１被支持部２６ｂを支点として、第２被支持部３６ｃをウォームホイール２５に向かう第１の方向に付勢する付勢機構４０を備える。電動パワーステアリング装置は、ハウジングの内面と第２軸受の外周面との間に設けられ、ウォーム軸をその軸方向に移動可能に弾性支持する弾性支持機構を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォーム減速機構を備えた電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）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させることにより、ステアリング操作を補助するためのアシスト力を操舵系に付与する。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ウォーム減速機構を備えたものが知られている。
【０００３】
ＥＰＳのウォーム減速機構には、歯打ち音を低減させるために、バックラッシを低減させる芯間調整機構が組み込まれたものが知られている（特許文献１参照）。この芯間調整機構は、第１軸受により軸支されたウォーム軸の第１被支持部がモータの出力軸に対して傾動可能に連結され、かつ、付勢機構を用いて第１軸受により軸支されたウォーム軸の第２被支持部がウォームホイールに向けて付勢されることにより、ウォームホイールとウォーム軸との芯間距離を調整する。
【０００４】
一方、ＥＰＳのウォーム減速機構には、歯打ち音の低減や操舵感の向上のために、ウォーム軸を軸方向に移動可能に弾性支持する弾性支持機構が組み込まれたものが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０８０２５号公報
【特許文献２】特表２００３−５１１２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＥＰＳのウォーム減速機構には、上述した芯間調整機構及び弾性支持機構の両方の機構が組み込まれることが望ましい。しかし、特許文献１，２に記載された芯間調整機構及び弾性支持機構を単純に組み込むと、ウォーム減速機構の構造やウォーム軸の動きが複雑になる。その結果、付勢部分や軸支部分などの様々な部位で摩擦が生じたり異音が発生したりすることが考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、芯間調整機構と弾性支持機構とを両立させたウォーム減速機構を備えた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、軸方向の両端に設けられた第１被支持部及び第２被支持部と、前記第１被支持部と前記第２被支持部との間に設けられた螺旋状の第１の歯部とを有するウォーム軸と、前記ウォーム軸の前記第１の歯部と噛合する第２の歯部を有するウォームホイールと、前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを収納するハウジングと、前記ハウジングの内面と前記第１被支持部の外周面との間に設けられ、前記第１被支持部を前記軸方向に摺動可能に内周面で軸支する第１軸受と、前記ハウジングの内面と前記第２被支持部の外周面との間に設けられ、前記第２被支持部に外嵌固定され、該第２被支持部を内周面で軸支する第２軸受と、前記ハウジングの内面と前記第２軸受の外周面との間に設けられ、前記第１被支持部を支点として前記第２被支持部を前記ウォームホイールに向かう第１の方向に付勢する付勢機構と、前記ハウジングの内面と前記第２軸受の外周面との間に設けられ、前記ウォーム軸を該ウォーム軸の前記軸方向に移動可能に弾性支持する弾性支持機構と、を備えることを要旨とする。
【０００９】
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、前記弾性支持機構は、前記弾性支持機構は、前記ウォーム軸が前記第１の方向及び前記軸方向に対して垂直な第２の方向に移動することを規制することを要旨とする。
【００１０】
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、前記弾性支持機構は、互いに前記第１の方向を挟むように配置される一対の弾性部材を含む構成であることを要旨とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、前記第２軸受は、前記弾性部材の内周面に形成された一対の突出部により前記軸方向に狭持されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の電動パワーステアリング装置において、前記一対の弾性部材は、蛇腹形状であり、前記第１の方向及び前記軸方向に対して垂直な第２の方向に対して圧縮させて設けられていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電動パワーステアリング装置のウォーム減速機構において、芯間調整機構と弾性支持機構とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態における電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】第１実施形態におけるＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。
【図３】第１実施形態におけるＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態における弾性部材の概略構成を示す側面図、（ｃ）及び（ｄ）は、第１実施形態における弾性部材の概略構成を示す上面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態におけるＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１は、ステアリング２の操作により転舵輪１２の舵角を変更する。ステアリング２は、ステアリングシャフト３の端部３ａに固定されている。ステアリングシャフト３は、ステアリング２の操作により回転する。ステアリングシャフト３の端部３ｂ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。なお、本実施形態の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。ラックアンドピニオン機構４は、ステアリング２の操作に伴うステアリングシャフト３の回転をラック軸５の直線運動に変換する。ラック軸５は、直線運動を行うことにより、タイロッド１１を介して転舵輪１２の舵角を変更する。
【００１６】
ＥＰＳ１は、ステアリング２の操作を補助するためのアシスト力をステアリングシャフト３に付与するＥＰＳアクチュエータ２２を備えている。なお、本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２は、ステアリングシャフト３に含まれるコラムシャフト８にアシスト力を付与するコラムアシスト型のＥＰＳアクチュエータである。ＥＰＳアクチュエータ２２は、モータ２１を駆動源としている。モータ２１は、ステアリングシャフト３の回転に応じて駆動する。このため、モータ２１は、ステアリング２の操作が開始された直後では駆動せずに、例えば高速走行時において舵角が小さい場合には特に駆動しない。モータ２１は、減速機構２４を介してステアリングシャフト３と連結されている。減速機構２４は、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と、モータ２１に連結されてウォームホイール２５に噛合するウォーム軸２６とを備えている。ウォームホイール２５は、樹脂で形成されている。ウォーム軸２６は、金属で形成されている。減速機構２４は、モータ２１の回転を減速してステアリングシャフト３に伝達する。これにより、モータ２１のトルクは、アシスト力としてステアリングシャフト３に付与される。
【００１７】
次に、本実施形態におけるＥＰＳアクチュエータ２２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を収納するハウジング３１を備えている。このハウジング３１は、ウォーム軸２６を収納するウォーム軸収納部３２と、ウォームホイール２５を収納するウォームホイール収納部３３とを有している。ウォーム軸収納部３２は、ウォームホイール収納部３３と連通している。
【００１８】
ウォーム軸収納部３２は、ウォーム軸２６の軸方向Ａに延びる円柱状の空間である。ウォーム軸収納部３２は、ウォーム軸２６の歯部２６ａ（第１の歯部）を収納する第１収納部３２ａと、ウォーム軸２６の第１被支持部２６ｂを収納する第２収納部３２ｂと、ウォーム軸２６の第２被支持部２６ｃを収納する第３収納部３２ｃとに便宜上区分される。第１収納部３２ａは、第２収納部３２ｂと、第３収納部３２ｃとにそれぞれ連通している。第２収納部３２ｂは、モータが固定されるモータ固定部（いずれも図示略）と連通している。第３収納部３２ｃは、ハウジング３１の外部に開口しており、エンドカバー３５により閉塞されている。
【００１９】
また、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間におけるバックラッシュを除去するために、アンチ・バックラッシュ・システムがＥＰＳアクチュエータ２２に組み込まれており、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する。また、ウォーム軸２６とウォームホイール２５との間に生じる摩擦力を低減させるために、ウォーム軸２６をその軸方向Ａに変位させる機構もＥＰＳアクチュエータ２２に組み込まれている。
【００２０】
ウォーム軸２６は、ウォームホイール２５の歯部２５ａ（第２の歯部）に噛合する螺旋状の歯部２６ａと、第１被支持部２６ｂと、第２被支持部２６ｃとを有する。第１被支持部２６ｂと第２被支持部２６ｃとは、歯部２６ａのそれぞれの端部に一体に形成されている。
【００２１】
第１被支持部２６ｂは、モータの出力軸（図示略）に対して傾動可能に連結されている。第１被支持部２６ｂは、円柱状の摺動部２６ｄと、その摺動部２６ｄの両端にストッパ２６ｅ，２６ｆと、を有する。
【００２２】
摺動部２６ｄは、円柱状である。摺動部２６ｄの外径は、第１軸受３７の内径よりも僅かに小さい。摺動部２６ｄは、第１軸受３７の内周面３７ａで摺動可能に軸支される。特に、摺動部２６ｄは、第１軸受３７の内周面３７ａに沿って摺動（回転）可能であり、更には、軸方向Ａに移動可能である。
【００２３】
ストッパ２６ｅは、摺動部２６ｄの軸方向Ａに対する歯部２６ａ側に第１被支持部２６ｂと一体に形成されている。ストッパ２６ｅは、第１軸受３７の内径よりも外径が大きい円柱状である。
【００２４】
ストッパ２６ｆは、摺動部２６ｄの軸方向Ａに対する端側において、第１被支持部２６ｂに固定されている。ストッパ２６ｆも、第１軸受３７の内径よりも外径が大きい円柱状である。
【００２５】
ストッパ２６ｅは、ウォーム軸２６が通常位置である場合、第１軸受３７の前面３７ｃとの間に空間が形成されるように配置される。また、ストッパ２６ｆも、ウォーム軸２６が通常位置である場合、第１軸受３７の背面３７ｄとの間に空間が形成されるように配置される。このため、ウォーム軸２６は、軸方向Ａに沿って通常位置から移動位置に移動可能である。なお、本実施形態において、この空間は、ウォーム軸２６の軸方向Ａに沿って両側にそれぞれ所定の長さ（例えば、約０．３ｍｍ）である。
【００２６】
通常位置とは、ステアリング２の操作に伴い、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間で生じる摩擦力が小さいときに配置されるウォーム軸２６の位置である。移動位置とは、ステアリング２の操作に伴い、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間で生じる摩擦力が大きいときに配置されるウォーム軸２６の位置である。具体的には、移動位置とは、通常位置から、ストッパ２６ｅが第１軸受３７の前面３７ｃに当接するまでの位置、又は、通常位置から、ストッパ２６ｆが第１軸受３７の背面３７ｄに当接するまでの位置である。特に、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間で生じる摩擦力は、ステアリング２の操作に伴い、モータのモータ軸が駆動している場合には小さくなるが、モータのモータ軸が駆動していない場合には大きくなる。つまり、この摩擦力は、ステアリング２の操作を開始するとき、特に高速走行時において舵角が小さいときに大きくなる。
【００２７】
なお、本実施形態において、ウォーム軸２６の移動は、軸方向Ａに沿って両側にそれぞれ所定の移動距離（例えば、約０．１〜０．２ｍｍ）として想定されており、ウォームホイール２５及びウォーム軸２６の規格（サイズ）に応じた移動距離に想定されている。なお、ウォーム軸２６が通常位置である場合、ストッパ２６ｅ，２６ｆと第１軸受３７との間に形成される空間は、ウォーム軸２６の移動距離よりも長くなるように規定される（例えば、約０．３ｍｍ）。
【００２８】
第１軸受３７は、第２収納部３２ｂに収納されている。なお、本実施形態において、第１軸受３７は、内輪と、外輪と、内輪及び外輪の間に介在する球状の転動体とを含むボール軸受である。第１軸受３７は、内周面３７ａによりウォーム軸２６の摺動部２６ｄを摺動可能に軸支する。第１軸受３７の外周面３７ｂ及び前面３７ｃの一部は、第２収納部３２ｂにおけるハウジング３１の内壁（内面）に当接する。第１軸受３７の背面３７ｄの一部は、固定部材３９に当接する。これにより、第１軸受３７は、固定部材３９によりハウジング３１に固定される。なお、第１軸受３７の内周面３７ａは、内輪の内周面であり、第１軸受３７の外周面３７ｂは、外輪の外周面である。
【００２９】
第２被支持部２６ｃは、円柱状である。第２被支持部２６ｃの外径は、第２軸受３８の内径よりも僅かに小さい。第２被支持部２６ｃは、第２軸受３８の内周面３８ａで摺動可能に軸支される。特に、第２被支持部２６ｃは、第２軸受３８の内周面３８ａに沿って摺動（回転）可能であるが、軸方向Ａには移動しないように嵌合している。つまり、第２被支持部２６ｃは、第２軸受３８の内周面３８ａ（内壁）に嵌合し、軸方向Ａには移動しないように固定（外嵌固定）される。
【００３０】
第２軸受３８は、第３収納部３２ｃに収納される。第２軸受３８は、内周面３８ａによりウォーム軸２６の第２被支持部２６ｃを摺動可能に軸支する。なお、本実施形態において、第２軸受３８は、内輪と、外輪と、内輪及び外輪の間に介在する球状の転動体とを含むボール軸受である。
【００３１】
特に、第２軸受３８は、ウォーム軸２６のウォームホイール２５に対する芯間方向Ｂに移動可能に第３収納部３２ｃに保持される。芯間方向Ｂとは、ウォーム軸２６とウォームホイール２５とが噛合する位置と、ウォームホイール２５の中心とを結ぶ方向であり、ウォーム軸の軸方向Ａ及びウォームホイール２５の接線方向に対して垂直な方向である。つまり、芯間方向Ｂとは、ウォームホイール２５に向かう方向である。また、第２軸受３８は、ウォーム軸２６の軸方向Ａに移動可能に第３収納部３２ｃに保持される。なお、本実施形態において芯間方向Ｂが第１の方向に相当する。
【００３２】
第２軸受３８は、付勢機構４０により芯間方向Ｂに沿ってウォームホイール２５側に付勢されている。付勢機構４０は、第３収納部３２ｃに収納される。特に、付勢機構４０は、第２軸受３８に対してウォームホイール２５と逆側に配設されている。第３収納部３２ｃは、芯間方向Ｂに対して円柱状の空間である。第３収納部３２ｃは、ハウジング３１の外部に開口しており、エンドカバー４３により閉塞されている。
【００３３】
軸方向Ａから見ると、図３に示すように、付勢機構４０は、円柱状のヨーク４１と、圧縮コイルばね４２と、から構成されている。ヨーク４１は、第３収納部３２ｃの内壁に沿ってウォームホイール２５とは逆側から第２軸受３８の外周面３８ｂに当接する。圧縮コイルばね４２は、ヨーク４１とエンドカバー４３との間に配設され、第３収納部３２ｃの内壁に沿って第２軸受３８側にヨーク４１を付勢する。また、エンドカバー４３は、ハウジング３１に固定され、第３収納部３２ｃを閉塞する。弾性部材４４は、ヨーク４１とエンドカバー４３との間に配設される。弾性部材４４は、圧縮コイルばね４２のコイル内を貫通し、ヨーク４１とエンドカバー４３との間隔を所定範囲内に保持する。
【００３４】
第２軸受３８は、弾性支持機構５０により支持（弾性支持）される。弾性支持機構５０は、第３収納部３２ｃに収納される。弾性支持機構５０は、一対の弾性部材５１，５２から構成されている。これら弾性部材５１，５２は、それぞれ第２軸受３８を規制方向Ｃから弾性により支持する。この規制方向Ｃは、ウォーム軸２６の軸方向Ａと芯間方向Ｂとの両方を含む面に対して垂直な方向である。言い換えると、規制方向Ｃは、ウォーム軸２６の軸方向Ａ及び芯間方向Ｂに対して垂直な方向である。なお、本実施形態において、規制方向Ｃが第２の方向に相当する。
【００３５】
特に、弾性部材５１，５２のそれぞれは、通常時には、軸方向Ａから見ると、図４（ａ）に示すように、芯間方向Ｂから見ると、図４（ｃ）に示すように、蛇腹形状のゴムで形成されている。一対の弾性部材５１，５２は、軸方向Ａから見ると、図４（ｂ）に示すように、芯間方向Ｂから見ると、図４（ｄ）に示すように、蛇腹形状を規制方向Ｃに対して圧縮させた状態で、規制方向Ｃに沿って第２軸受３８の両側に配設される。これにより、一対の弾性部材５１，５２は、第２軸受３８を規制方向Ｃの両側から付勢した状態で、第２軸受３８を支持する。
【００３６】
芯間方向Ｂから見ると、弾性部材５１，５２のそれぞれは、図５（ａ）に示すように、ウォーム軸２６の軸方向Ａに対して対称な位置に配置される。また、弾性部材５１，５２のそれぞれは、芯間方向Ｂ（具体的には第２軸受３８の中心を通る芯間方向Ｂ）に対しても対称な位置に配置される。言い換えると、弾性部材５１，５２のそれぞれは、互いに軸方向Ａ及び芯間方向Ｂを挟むように配置される。弾性部材５１，５２のそれぞれは、規制方向Ｃに沿って第２軸受３８側に切欠き５１ａ，５２ａを有し、規制方向Ｃに沿ってハウジング３１側に切欠き５１ｂ，５２ｂを有する。弾性部材５１，５２のそれぞれは、切欠き５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂが形成されることにより、規制方向Ｃに対して突形状の突出部５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄを形成する。つまり、弾性部材５１，５２のそれぞれは、芯間方向Ｂから見ると断面Ｈ字形状である。
【００３７】
切欠き５１ａ，５２ａは、第２軸受３８における外周面３８ｂに嵌合する。切欠き５１ｂ，５２ｂは、ハウジング３１に形成された突出部３１ａに嵌合する。弾性部材５１，５２のそれぞれは、ハウジング３１と、第２軸受３８における外周面３８ｂとの間に介在し、第２軸受３８を規制方向Ｃに沿って両側から付勢する。
【００３８】
このように、弾性部材５１，５２のそれぞれは、規制方向Ｃに対する第２軸受３８の移動を規制し、軸方向Ａ及び芯間方向Ｂに対する第２軸受３８の移動を許容する。第２軸受３８の内周面３８ａに第２被支持部２６ｃが摺動可能に支持されているため、弾性部材５１，５２のそれぞれは、規制方向Ｃに対するウォーム軸２６の移動を規制し、軸方向Ａ及び芯間方向Ｂに対するウォーム軸２６の移動を許容する。なお、第２軸受３８の内周面３８ａは、内輪の内周面であり、第２軸受３８の外周面３８ｂは、外輪の外周面である。
【００３９】
ウォーム軸２６は、ステアリング２の操作に伴いウォームホイール２５とウォーム軸２６との間に生じる摩擦力が大きい場合には、図５（ｂ）に示すように、ウォーム軸２６の軸方向Ａに沿って移動する。つまり、ウォーム軸２６は、図５（ａ）に示す通常位置から、図５（ｂ）に示す移動位置に移動可能である。また、ウォーム軸２６は、ストッパ２６ｅが第１軸受３７の前面３７ｃに当接するまで、又は、ストッパ２６ｆが第１軸受３７の背面３７ｄに当接するまで移動可能である。
【００４０】
また、弾性部材５１，５２のそれぞれは、突出部５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄが形成されている。第２軸受３８がウォーム軸２６の軸方向Ａに移動した場合であっても、突出部５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄがハウジング３１の突出部３１ａ及び第２軸受３８の外周面３８ｂに当接する。これにより、弾性部材５１，５２のそれぞれは、第２軸受３８を安定して支持することができる。つまり、第２軸受３８は、弾性部材５１，５２のそれぞれの内周面に形成された一対の突出部５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄにより軸方向Ａに狭持されている。
【００４１】
（実施形態の作用）
ここで、上述したように構成されたＥＰＳ１の作用について説明する。
最初に、図２に示すように、圧縮コイルばね４２は、ヨーク４１とエンドカバー４３の間に介在され、ヨーク４１を芯間方向Ｂに沿って第２軸受３８に付勢する。つまり、付勢機構４０は、芯間方向Ｂに沿ってウォームホイール２５側に第２軸受３８を付勢する。
【００４２】
第２軸受３８は、規制方向Ｃに沿って両側から一対の弾性部材５１，５２のそれぞれにより支持されている。弾性部材５１，５２のそれぞれは、規制方向Ｃに沿って圧縮されて第２軸受３８を支持している。このため、弾性支持機構５０は、第２軸受３８の規制方向Ｃへの移動を規制し、第２軸受３８の軸方向Ａ及び芯間方向Ｂへの移動を許容する。したがって、第２軸受３８は、付勢機構４０の付勢により、芯間方向Ｂに沿ってウォームホイール２５側に移動可能である。
【００４３】
第２軸受３８は、内周面３８ａによりウォーム軸２６の第２被支持部２６ｃを軸支する。ウォーム軸２６は、ウォームホイール２５との軸間距離が適正でない場合、付勢機構４０の付勢により、第２軸受３８を介して、芯間方向Ｂに沿ってウォームホイール２５側に移動する。
【００４４】
第１軸受３７は、内周面３７ａによりウォーム軸２６の第１被支持部２６ｂを軸支する。これにより、付勢機構４０は、第１被支持部２６ｂを中心として、第２被支持部２６ｃをウォームホイール２５側に移動させる。つまり、付勢機構４０は、第２軸受３８を付勢することで、ウォーム軸２６の歯部２６ａを、ウォームホイール２５の歯部２５ａに噛合させる。したがって、付勢機構４０は、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との軸間距離を適正に調整する。
【００４５】
ウォーム軸２６は、ウォームホイール２５やウォーム軸２６が回転していない場合、図５（ａ）に示すように、通常位置に配置される。ウォーム軸２６が通常位置に配置される場合、ストッパ２６ｅ，２６ｆのそれぞれは、第１軸受３７の前面３７ｃ及び背面３７ｄと当接しない。
【００４６】
ステアリング２の操作に伴い、転舵輪１２の舵角は、ステアリングシャフト３、ラックアンドピニオン機構４、ラック軸５、及びタイロッド１１を介して変更する。また、ステアリング２の操作に伴い、ウォームホイール２５は、ステアリングシャフト３を介して回転する。ウォームホイール２５が回転する場合において、モータ２１が駆動されていないときには、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間での摩擦力が大きくなる。
【００４７】
ウォーム軸２６は、ウォームホイール２５との間に生じる摩擦力が大きいと、ウォームホイール２５の回転運動の接線方向に対して、ウォームホイール２５により押圧され、図５（ｂ）に示すように移動する。ウォームホイール２５の回転運動の接線方向とは、ウォーム軸２６の軸方向Ａである。ウォーム軸２６は、ストッパ２６ｅが第１軸受３７の前面３７ｃに当接するまで、又は、ストッパ２６ｆが第１軸受３７の背面３７ｄに当接するまで移動可能である。このように、軸方向Ａに対するウォーム軸２６の移動により、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間での摩擦力は、小さくなる。
【００４８】
（実施形態の効果）
以上詳述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）付勢機構４０は、ウォーム軸２６における第１被支持部２６ｂを支点として、第２軸受３８の外周面３８ｂを介して第２被支持部２６ｃを芯間方向Ｂに付勢することができる。このため、ウォーム軸２６を、ウォームホイール２５が設けられた芯間方向Ｂに付勢することで、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との距離を適切に調整することができ、歯部２５ａ，２６ａを適切に噛合させることができ、歯打ち音が発生することを抑制することができる。
【００４９】
（２）これに加えて、弾性支持機構５０は、ウォーム軸２６をそのウォーム軸２６を軸方向Ａに移動可能である。このため、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間に生じる摩擦力が大きい場合、ウォームホイール２５の回転に伴い、ウォーム軸２６をその軸方向Ａに移動させることによって、その摩擦力を小さくすることができ、良好な操舵フィーリングを実現することができる。
【００５０】
（３）付勢機構４０及び弾性支持機構５０の両方は、ウォーム軸２６の第２被支持部２６ｃを収納する第３収納部３２ｃに配設されている。このため、付勢機構４０及び弾性支持機構５０が第２収納部３２ｂと第３収納部３２ｃとに分散して配設される場合よりも、歯打ち音の抑制及び摩擦力の低減を容易に対策することができる。また、このような減速機構２４の組み立ても容易となる。
【００５１】
（４）軸方向Ａに対するウォーム軸２６の移動領域を画定するストッパ２６ｅ，２６ｆは、第１被支持部２６ｂに形成されている。このため、付勢機構４０及び弾性支持機構５０と切り分けることで、構造の複雑化を防止することができる。
【００５２】
（５）軸方向Ａ及び芯間方向Ｂに対するウォーム軸２６の移動を許容した場合であっても、軸方向Ａ及び芯間方向Ｂを含む面に垂直な規制方向Ｃに対するウォーム軸２６の移動を規制することができる。これによって、ウォームホイール２５に対してウォーム軸２６を適切な位置に配設することができる。
【００５３】
（６）一対の弾性部材５１，５２が互いに、ウォーム軸２６の軸方向Ａに対称に配置される。このため、ウォーム軸２６の軸方向Ａが適切となる位置にウォーム軸２６を容易に配設することができる。
【００５４】
（７）弾性支持機構５０が弾性部材５１，５２を含む。このため、ウォーム軸２６と第２軸受３８との衝突により生じる衝突音及び振動を抑制することができる。
（８）一対の弾性部材５１，５２は、蛇腹形状であり、規制方向Ｃに対して圧縮させることができる。このため、一対の弾性部材５１，５２は、規制方向Ｃに対する第２軸受３８の揺動を規制しつつ、第２軸受３８を支持することができる。つまり、一対の弾性部材５１，５２は、規制方向Ｃに対するウォーム軸２６の揺動を規制しつつ、ウォーム軸２６を支持することができる。
【００５５】
（９）また、ハウジング３１及び第２軸受３８と当接する切欠き５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂが形成されている。このため、第２軸受３８が移動した場合であっても、第２軸受３８を容易に支持することができる。
【００５６】
（１０）また、ウォーム軸２６の第２被支持部２６ｃにて、芯間方向Ｂへの付勢と規制方向Ｃからの弾性支持とを行う。このため、ウォーム軸２６の第１被支持部２６ｂと第２被支持部２６ｃとの両方にて付勢や弾性支持を行うよりも、簡素な構造となり、構造の複雑化を防止することができる。
【００５７】
尚、上記実施形態は、次のような別の実施形態（別例）にて具体化できる。
・上記実施形態において、弾性部材５１，５２のそれぞれに、ハウジング３１及び第２軸受３８に嵌合する突出部が形成されてもよい。
【００５８】
・上記実施形態において、ストッパ２６ｅにおける第１軸受３７の前面３７ｃに面する箇所と、ストッパ２６ｆにおける第１軸受３７の背面３７ｄに面する箇所とに、例えばゴムというように弾性部材を配設してもよい。
【００５９】
・上記実施形態において、一対の弾性部材５１，５２は、ウォーム軸２６の軸方向Ａに対称に配置されていなくてもよい。また、上記実施形態において、弾性部材５１，５２は、対とならない弾性部材であってもよい。
【００６０】
・上記実施形態において、第１軸受３７及び第２軸受３８は、転動体としてころを採用したころ軸受であってもよい。
・上記実施形態において、ラックアンドピニオン機構４と駆動連結されたピニオンアシスト型のＥＰＳアクチュエータに本発明を採用してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
Ａ…軸方向、Ｂ…芯間方向、Ｃ…規制方向、１…電動パワーステアリング装置、２５…ウォームホイール、２５ａ，２６ａ…歯部、２６…ウォーム軸、２６ｂ…第１被支持部、２６ｃ…第２被支持部、３１…ハウジング、３２ｂ…第２収納部、３２ｃ…第３収納部、３７…第１軸受、３８…第２軸受、４０…付勢機構、５０…弾性支持機構、５１，５２…弾性部材、５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ…切欠き。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウォーム減速機構を備えた電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）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させることにより、ステアリング操作を補助するためのアシスト力を操舵系に付与する。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ウォーム減速機構を備えたものが知られている。
【０００３】
ＥＰＳのウォーム減速機構には、歯打ち音を低減させるために、バックラッシを低減させる芯間調整機構が組み込まれたものが知られている（特許文献１参照）。この芯間調整機構は、第１軸受により軸支されたウォーム軸の第１被支持部がモータの出力軸に対して傾動可能に連結され、かつ、付勢機構を用いて第１軸受により軸支されたウォーム軸の第２被支持部がウォームホイールに向けて付勢されることにより、ウォームホイールとウォーム軸との芯間距離を調整する。
【０００４】
一方、ＥＰＳのウォーム減速機構には、歯打ち音の低減や操舵感の向上のために、ウォーム軸を軸方向に移動可能に弾性支持する弾性支持機構が組み込まれたものが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０８０２５号公報
【特許文献２】特表２００３−５１１２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＥＰＳのウォーム減速機構には、上述した芯間調整機構及び弾性支持機構の両方の機構が組み込まれることが望ましい。しかし、特許文献１，２に記載された芯間調整機構及び弾性支持機構を単純に組み込むと、ウォーム減速機構の構造やウォーム軸の動きが複雑になる。その結果、付勢部分や軸支部分などの様々な部位で摩擦が生じたり異音が発生したりすることが考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を解決するためのものであり、芯間調整機構と弾性支持機構とを両立させたウォーム減速機構を備えた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、軸方向の両端に設けられた第１被支持部及び第２被支持部と、前記第１被支持部と前記第２被支持部との間に設けられた螺旋状の第１の歯部とを有するウォーム軸と、前記ウォーム軸の前記第１の歯部と噛合する第２の歯部を有するウォームホイールと、前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを収納するハウジングと、前記ハウジングの内面と前記第１被支持部の外周面との間に設けられ、前記第１被支持部を前記軸方向に摺動可能に内周面で軸支する第１軸受と、前記ハウジングの内面と前記第２被支持部の外周面との間に設けられ、前記第２被支持部に外嵌固定され、該第２被支持部を内周面で軸支する第２軸受と、前記ハウジングの内面と前記第２軸受の外周面との間に設けられ、前記第１被支持部を支点として前記第２被支持部を前記ウォームホイールに向かう第１の方向に付勢する付勢機構と、前記ハウジングの内面と前記第２軸受の外周面との間に設けられ、前記ウォーム軸を該ウォーム軸の前記軸方向に移動可能に弾性支持する弾性支持機構と、を備えることを要旨とする。
【０００９】
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、前記弾性支持機構は、前記弾性支持機構は、前記ウォーム軸が前記第１の方向及び前記軸方向に対して垂直な第２の方向に移動することを規制することを要旨とする。
【００１０】
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、前記弾性支持機構は、互いに前記第１の方向を挟むように配置される一対の弾性部材を含む構成であることを要旨とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、前記第２軸受は、前記弾性部材の内周面に形成された一対の突出部により前記軸方向に狭持されていることを要旨とする。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は請求項４に記載の電動パワーステアリング装置において、前記一対の弾性部材は、蛇腹形状であり、前記第１の方向及び前記軸方向に対して垂直な第２の方向に対して圧縮させて設けられていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、電動パワーステアリング装置のウォーム減速機構において、芯間調整機構と弾性支持機構とを両立させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態における電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）の概略構成図。
【図２】第１実施形態におけるＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。
【図３】第１実施形態におけるＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態における弾性部材の概略構成を示す側面図、（ｃ）及び（ｄ）は、第１実施形態における弾性部材の概略構成を示す上面図。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態におけるＥＰＳアクチュエータの概略構成を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（第１実施形態）
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５を参照して説明する。
図１に示すように、電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１は、ステアリング２の操作により転舵輪１２の舵角を変更する。ステアリング２は、ステアリングシャフト３の端部３ａに固定されている。ステアリングシャフト３は、ステアリング２の操作により回転する。ステアリングシャフト３の端部３ｂ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。なお、本実施形態の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。ラックアンドピニオン機構４は、ステアリング２の操作に伴うステアリングシャフト３の回転をラック軸５の直線運動に変換する。ラック軸５は、直線運動を行うことにより、タイロッド１１を介して転舵輪１２の舵角を変更する。
【００１６】
ＥＰＳ１は、ステアリング２の操作を補助するためのアシスト力をステアリングシャフト３に付与するＥＰＳアクチュエータ２２を備えている。なお、本実施形態のＥＰＳアクチュエータ２２は、ステアリングシャフト３に含まれるコラムシャフト８にアシスト力を付与するコラムアシスト型のＥＰＳアクチュエータである。ＥＰＳアクチュエータ２２は、モータ２１を駆動源としている。モータ２１は、ステアリングシャフト３の回転に応じて駆動する。このため、モータ２１は、ステアリング２の操作が開始された直後では駆動せずに、例えば高速走行時において舵角が小さい場合には特に駆動しない。モータ２１は、減速機構２４を介してステアリングシャフト３と連結されている。減速機構２４は、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と、モータ２１に連結されてウォームホイール２５に噛合するウォーム軸２６とを備えている。ウォームホイール２５は、樹脂で形成されている。ウォーム軸２６は、金属で形成されている。減速機構２４は、モータ２１の回転を減速してステアリングシャフト３に伝達する。これにより、モータ２１のトルクは、アシスト力としてステアリングシャフト３に付与される。
【００１７】
次に、本実施形態におけるＥＰＳアクチュエータ２２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を収納するハウジング３１を備えている。このハウジング３１は、ウォーム軸２６を収納するウォーム軸収納部３２と、ウォームホイール２５を収納するウォームホイール収納部３３とを有している。ウォーム軸収納部３２は、ウォームホイール収納部３３と連通している。
【００１８】
ウォーム軸収納部３２は、ウォーム軸２６の軸方向Ａに延びる円柱状の空間である。ウォーム軸収納部３２は、ウォーム軸２６の歯部２６ａ（第１の歯部）を収納する第１収納部３２ａと、ウォーム軸２６の第１被支持部２６ｂを収納する第２収納部３２ｂと、ウォーム軸２６の第２被支持部２６ｃを収納する第３収納部３２ｃとに便宜上区分される。第１収納部３２ａは、第２収納部３２ｂと、第３収納部３２ｃとにそれぞれ連通している。第２収納部３２ｂは、モータが固定されるモータ固定部（いずれも図示略）と連通している。第３収納部３２ｃは、ハウジング３１の外部に開口しており、エンドカバー３５により閉塞されている。
【００１９】
また、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間におけるバックラッシュを除去するために、アンチ・バックラッシュ・システムがＥＰＳアクチュエータ２２に組み込まれており、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する。また、ウォーム軸２６とウォームホイール２５との間に生じる摩擦力を低減させるために、ウォーム軸２６をその軸方向Ａに変位させる機構もＥＰＳアクチュエータ２２に組み込まれている。
【００２０】
ウォーム軸２６は、ウォームホイール２５の歯部２５ａ（第２の歯部）に噛合する螺旋状の歯部２６ａと、第１被支持部２６ｂと、第２被支持部２６ｃとを有する。第１被支持部２６ｂと第２被支持部２６ｃとは、歯部２６ａのそれぞれの端部に一体に形成されている。
【００２１】
第１被支持部２６ｂは、モータの出力軸（図示略）に対して傾動可能に連結されている。第１被支持部２６ｂは、円柱状の摺動部２６ｄと、その摺動部２６ｄの両端にストッパ２６ｅ，２６ｆと、を有する。
【００２２】
摺動部２６ｄは、円柱状である。摺動部２６ｄの外径は、第１軸受３７の内径よりも僅かに小さい。摺動部２６ｄは、第１軸受３７の内周面３７ａで摺動可能に軸支される。特に、摺動部２６ｄは、第１軸受３７の内周面３７ａに沿って摺動（回転）可能であり、更には、軸方向Ａに移動可能である。
【００２３】
ストッパ２６ｅは、摺動部２６ｄの軸方向Ａに対する歯部２６ａ側に第１被支持部２６ｂと一体に形成されている。ストッパ２６ｅは、第１軸受３７の内径よりも外径が大きい円柱状である。
【００２４】
ストッパ２６ｆは、摺動部２６ｄの軸方向Ａに対する端側において、第１被支持部２６ｂに固定されている。ストッパ２６ｆも、第１軸受３７の内径よりも外径が大きい円柱状である。
【００２５】
ストッパ２６ｅは、ウォーム軸２６が通常位置である場合、第１軸受３７の前面３７ｃとの間に空間が形成されるように配置される。また、ストッパ２６ｆも、ウォーム軸２６が通常位置である場合、第１軸受３７の背面３７ｄとの間に空間が形成されるように配置される。このため、ウォーム軸２６は、軸方向Ａに沿って通常位置から移動位置に移動可能である。なお、本実施形態において、この空間は、ウォーム軸２６の軸方向Ａに沿って両側にそれぞれ所定の長さ（例えば、約０．３ｍｍ）である。
【００２６】
通常位置とは、ステアリング２の操作に伴い、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間で生じる摩擦力が小さいときに配置されるウォーム軸２６の位置である。移動位置とは、ステアリング２の操作に伴い、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間で生じる摩擦力が大きいときに配置されるウォーム軸２６の位置である。具体的には、移動位置とは、通常位置から、ストッパ２６ｅが第１軸受３７の前面３７ｃに当接するまでの位置、又は、通常位置から、ストッパ２６ｆが第１軸受３７の背面３７ｄに当接するまでの位置である。特に、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間で生じる摩擦力は、ステアリング２の操作に伴い、モータのモータ軸が駆動している場合には小さくなるが、モータのモータ軸が駆動していない場合には大きくなる。つまり、この摩擦力は、ステアリング２の操作を開始するとき、特に高速走行時において舵角が小さいときに大きくなる。
【００２７】
なお、本実施形態において、ウォーム軸２６の移動は、軸方向Ａに沿って両側にそれぞれ所定の移動距離（例えば、約０．１〜０．２ｍｍ）として想定されており、ウォームホイール２５及びウォーム軸２６の規格（サイズ）に応じた移動距離に想定されている。なお、ウォーム軸２６が通常位置である場合、ストッパ２６ｅ，２６ｆと第１軸受３７との間に形成される空間は、ウォーム軸２６の移動距離よりも長くなるように規定される（例えば、約０．３ｍｍ）。
【００２８】
第１軸受３７は、第２収納部３２ｂに収納されている。なお、本実施形態において、第１軸受３７は、内輪と、外輪と、内輪及び外輪の間に介在する球状の転動体とを含むボール軸受である。第１軸受３７は、内周面３７ａによりウォーム軸２６の摺動部２６ｄを摺動可能に軸支する。第１軸受３７の外周面３７ｂ及び前面３７ｃの一部は、第２収納部３２ｂにおけるハウジング３１の内壁（内面）に当接する。第１軸受３７の背面３７ｄの一部は、固定部材３９に当接する。これにより、第１軸受３７は、固定部材３９によりハウジング３１に固定される。なお、第１軸受３７の内周面３７ａは、内輪の内周面であり、第１軸受３７の外周面３７ｂは、外輪の外周面である。
【００２９】
第２被支持部２６ｃは、円柱状である。第２被支持部２６ｃの外径は、第２軸受３８の内径よりも僅かに小さい。第２被支持部２６ｃは、第２軸受３８の内周面３８ａで摺動可能に軸支される。特に、第２被支持部２６ｃは、第２軸受３８の内周面３８ａに沿って摺動（回転）可能であるが、軸方向Ａには移動しないように嵌合している。つまり、第２被支持部２６ｃは、第２軸受３８の内周面３８ａ（内壁）に嵌合し、軸方向Ａには移動しないように固定（外嵌固定）される。
【００３０】
第２軸受３８は、第３収納部３２ｃに収納される。第２軸受３８は、内周面３８ａによりウォーム軸２６の第２被支持部２６ｃを摺動可能に軸支する。なお、本実施形態において、第２軸受３８は、内輪と、外輪と、内輪及び外輪の間に介在する球状の転動体とを含むボール軸受である。
【００３１】
特に、第２軸受３８は、ウォーム軸２６のウォームホイール２５に対する芯間方向Ｂに移動可能に第３収納部３２ｃに保持される。芯間方向Ｂとは、ウォーム軸２６とウォームホイール２５とが噛合する位置と、ウォームホイール２５の中心とを結ぶ方向であり、ウォーム軸の軸方向Ａ及びウォームホイール２５の接線方向に対して垂直な方向である。つまり、芯間方向Ｂとは、ウォームホイール２５に向かう方向である。また、第２軸受３８は、ウォーム軸２６の軸方向Ａに移動可能に第３収納部３２ｃに保持される。なお、本実施形態において芯間方向Ｂが第１の方向に相当する。
【００３２】
第２軸受３８は、付勢機構４０により芯間方向Ｂに沿ってウォームホイール２５側に付勢されている。付勢機構４０は、第３収納部３２ｃに収納される。特に、付勢機構４０は、第２軸受３８に対してウォームホイール２５と逆側に配設されている。第３収納部３２ｃは、芯間方向Ｂに対して円柱状の空間である。第３収納部３２ｃは、ハウジング３１の外部に開口しており、エンドカバー４３により閉塞されている。
【００３３】
軸方向Ａから見ると、図３に示すように、付勢機構４０は、円柱状のヨーク４１と、圧縮コイルばね４２と、から構成されている。ヨーク４１は、第３収納部３２ｃの内壁に沿ってウォームホイール２５とは逆側から第２軸受３８の外周面３８ｂに当接する。圧縮コイルばね４２は、ヨーク４１とエンドカバー４３との間に配設され、第３収納部３２ｃの内壁に沿って第２軸受３８側にヨーク４１を付勢する。また、エンドカバー４３は、ハウジング３１に固定され、第３収納部３２ｃを閉塞する。弾性部材４４は、ヨーク４１とエンドカバー４３との間に配設される。弾性部材４４は、圧縮コイルばね４２のコイル内を貫通し、ヨーク４１とエンドカバー４３との間隔を所定範囲内に保持する。
【００３４】
第２軸受３８は、弾性支持機構５０により支持（弾性支持）される。弾性支持機構５０は、第３収納部３２ｃに収納される。弾性支持機構５０は、一対の弾性部材５１，５２から構成されている。これら弾性部材５１，５２は、それぞれ第２軸受３８を規制方向Ｃから弾性により支持する。この規制方向Ｃは、ウォーム軸２６の軸方向Ａと芯間方向Ｂとの両方を含む面に対して垂直な方向である。言い換えると、規制方向Ｃは、ウォーム軸２６の軸方向Ａ及び芯間方向Ｂに対して垂直な方向である。なお、本実施形態において、規制方向Ｃが第２の方向に相当する。
【００３５】
特に、弾性部材５１，５２のそれぞれは、通常時には、軸方向Ａから見ると、図４（ａ）に示すように、芯間方向Ｂから見ると、図４（ｃ）に示すように、蛇腹形状のゴムで形成されている。一対の弾性部材５１，５２は、軸方向Ａから見ると、図４（ｂ）に示すように、芯間方向Ｂから見ると、図４（ｄ）に示すように、蛇腹形状を規制方向Ｃに対して圧縮させた状態で、規制方向Ｃに沿って第２軸受３８の両側に配設される。これにより、一対の弾性部材５１，５２は、第２軸受３８を規制方向Ｃの両側から付勢した状態で、第２軸受３８を支持する。
【００３６】
芯間方向Ｂから見ると、弾性部材５１，５２のそれぞれは、図５（ａ）に示すように、ウォーム軸２６の軸方向Ａに対して対称な位置に配置される。また、弾性部材５１，５２のそれぞれは、芯間方向Ｂ（具体的には第２軸受３８の中心を通る芯間方向Ｂ）に対しても対称な位置に配置される。言い換えると、弾性部材５１，５２のそれぞれは、互いに軸方向Ａ及び芯間方向Ｂを挟むように配置される。弾性部材５１，５２のそれぞれは、規制方向Ｃに沿って第２軸受３８側に切欠き５１ａ，５２ａを有し、規制方向Ｃに沿ってハウジング３１側に切欠き５１ｂ，５２ｂを有する。弾性部材５１，５２のそれぞれは、切欠き５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂが形成されることにより、規制方向Ｃに対して突形状の突出部５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄを形成する。つまり、弾性部材５１，５２のそれぞれは、芯間方向Ｂから見ると断面Ｈ字形状である。
【００３７】
切欠き５１ａ，５２ａは、第２軸受３８における外周面３８ｂに嵌合する。切欠き５１ｂ，５２ｂは、ハウジング３１に形成された突出部３１ａに嵌合する。弾性部材５１，５２のそれぞれは、ハウジング３１と、第２軸受３８における外周面３８ｂとの間に介在し、第２軸受３８を規制方向Ｃに沿って両側から付勢する。
【００３８】
このように、弾性部材５１，５２のそれぞれは、規制方向Ｃに対する第２軸受３８の移動を規制し、軸方向Ａ及び芯間方向Ｂに対する第２軸受３８の移動を許容する。第２軸受３８の内周面３８ａに第２被支持部２６ｃが摺動可能に支持されているため、弾性部材５１，５２のそれぞれは、規制方向Ｃに対するウォーム軸２６の移動を規制し、軸方向Ａ及び芯間方向Ｂに対するウォーム軸２６の移動を許容する。なお、第２軸受３８の内周面３８ａは、内輪の内周面であり、第２軸受３８の外周面３８ｂは、外輪の外周面である。
【００３９】
ウォーム軸２６は、ステアリング２の操作に伴いウォームホイール２５とウォーム軸２６との間に生じる摩擦力が大きい場合には、図５（ｂ）に示すように、ウォーム軸２６の軸方向Ａに沿って移動する。つまり、ウォーム軸２６は、図５（ａ）に示す通常位置から、図５（ｂ）に示す移動位置に移動可能である。また、ウォーム軸２６は、ストッパ２６ｅが第１軸受３７の前面３７ｃに当接するまで、又は、ストッパ２６ｆが第１軸受３７の背面３７ｄに当接するまで移動可能である。
【００４０】
また、弾性部材５１，５２のそれぞれは、突出部５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄが形成されている。第２軸受３８がウォーム軸２６の軸方向Ａに移動した場合であっても、突出部５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄがハウジング３１の突出部３１ａ及び第２軸受３８の外周面３８ｂに当接する。これにより、弾性部材５１，５２のそれぞれは、第２軸受３８を安定して支持することができる。つまり、第２軸受３８は、弾性部材５１，５２のそれぞれの内周面に形成された一対の突出部５１ｃ，５１ｄ，５２ｃ，５２ｄにより軸方向Ａに狭持されている。
【００４１】
（実施形態の作用）
ここで、上述したように構成されたＥＰＳ１の作用について説明する。
最初に、図２に示すように、圧縮コイルばね４２は、ヨーク４１とエンドカバー４３の間に介在され、ヨーク４１を芯間方向Ｂに沿って第２軸受３８に付勢する。つまり、付勢機構４０は、芯間方向Ｂに沿ってウォームホイール２５側に第２軸受３８を付勢する。
【００４２】
第２軸受３８は、規制方向Ｃに沿って両側から一対の弾性部材５１，５２のそれぞれにより支持されている。弾性部材５１，５２のそれぞれは、規制方向Ｃに沿って圧縮されて第２軸受３８を支持している。このため、弾性支持機構５０は、第２軸受３８の規制方向Ｃへの移動を規制し、第２軸受３８の軸方向Ａ及び芯間方向Ｂへの移動を許容する。したがって、第２軸受３８は、付勢機構４０の付勢により、芯間方向Ｂに沿ってウォームホイール２５側に移動可能である。
【００４３】
第２軸受３８は、内周面３８ａによりウォーム軸２６の第２被支持部２６ｃを軸支する。ウォーム軸２６は、ウォームホイール２５との軸間距離が適正でない場合、付勢機構４０の付勢により、第２軸受３８を介して、芯間方向Ｂに沿ってウォームホイール２５側に移動する。
【００４４】
第１軸受３７は、内周面３７ａによりウォーム軸２６の第１被支持部２６ｂを軸支する。これにより、付勢機構４０は、第１被支持部２６ｂを中心として、第２被支持部２６ｃをウォームホイール２５側に移動させる。つまり、付勢機構４０は、第２軸受３８を付勢することで、ウォーム軸２６の歯部２６ａを、ウォームホイール２５の歯部２５ａに噛合させる。したがって、付勢機構４０は、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との軸間距離を適正に調整する。
【００４５】
ウォーム軸２６は、ウォームホイール２５やウォーム軸２６が回転していない場合、図５（ａ）に示すように、通常位置に配置される。ウォーム軸２６が通常位置に配置される場合、ストッパ２６ｅ，２６ｆのそれぞれは、第１軸受３７の前面３７ｃ及び背面３７ｄと当接しない。
【００４６】
ステアリング２の操作に伴い、転舵輪１２の舵角は、ステアリングシャフト３、ラックアンドピニオン機構４、ラック軸５、及びタイロッド１１を介して変更する。また、ステアリング２の操作に伴い、ウォームホイール２５は、ステアリングシャフト３を介して回転する。ウォームホイール２５が回転する場合において、モータ２１が駆動されていないときには、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間での摩擦力が大きくなる。
【００４７】
ウォーム軸２６は、ウォームホイール２５との間に生じる摩擦力が大きいと、ウォームホイール２５の回転運動の接線方向に対して、ウォームホイール２５により押圧され、図５（ｂ）に示すように移動する。ウォームホイール２５の回転運動の接線方向とは、ウォーム軸２６の軸方向Ａである。ウォーム軸２６は、ストッパ２６ｅが第１軸受３７の前面３７ｃに当接するまで、又は、ストッパ２６ｆが第１軸受３７の背面３７ｄに当接するまで移動可能である。このように、軸方向Ａに対するウォーム軸２６の移動により、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間での摩擦力は、小さくなる。
【００４８】
（実施形態の効果）
以上詳述したように、本実施形態は、以下の効果を有する。
（１）付勢機構４０は、ウォーム軸２６における第１被支持部２６ｂを支点として、第２軸受３８の外周面３８ｂを介して第２被支持部２６ｃを芯間方向Ｂに付勢することができる。このため、ウォーム軸２６を、ウォームホイール２５が設けられた芯間方向Ｂに付勢することで、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との距離を適切に調整することができ、歯部２５ａ，２６ａを適切に噛合させることができ、歯打ち音が発生することを抑制することができる。
【００４９】
（２）これに加えて、弾性支持機構５０は、ウォーム軸２６をそのウォーム軸２６を軸方向Ａに移動可能である。このため、ウォームホイール２５とウォーム軸２６との間に生じる摩擦力が大きい場合、ウォームホイール２５の回転に伴い、ウォーム軸２６をその軸方向Ａに移動させることによって、その摩擦力を小さくすることができ、良好な操舵フィーリングを実現することができる。
【００５０】
（３）付勢機構４０及び弾性支持機構５０の両方は、ウォーム軸２６の第２被支持部２６ｃを収納する第３収納部３２ｃに配設されている。このため、付勢機構４０及び弾性支持機構５０が第２収納部３２ｂと第３収納部３２ｃとに分散して配設される場合よりも、歯打ち音の抑制及び摩擦力の低減を容易に対策することができる。また、このような減速機構２４の組み立ても容易となる。
【００５１】
（４）軸方向Ａに対するウォーム軸２６の移動領域を画定するストッパ２６ｅ，２６ｆは、第１被支持部２６ｂに形成されている。このため、付勢機構４０及び弾性支持機構５０と切り分けることで、構造の複雑化を防止することができる。
【００５２】
（５）軸方向Ａ及び芯間方向Ｂに対するウォーム軸２６の移動を許容した場合であっても、軸方向Ａ及び芯間方向Ｂを含む面に垂直な規制方向Ｃに対するウォーム軸２６の移動を規制することができる。これによって、ウォームホイール２５に対してウォーム軸２６を適切な位置に配設することができる。
【００５３】
（６）一対の弾性部材５１，５２が互いに、ウォーム軸２６の軸方向Ａに対称に配置される。このため、ウォーム軸２６の軸方向Ａが適切となる位置にウォーム軸２６を容易に配設することができる。
【００５４】
（７）弾性支持機構５０が弾性部材５１，５２を含む。このため、ウォーム軸２６と第２軸受３８との衝突により生じる衝突音及び振動を抑制することができる。
（８）一対の弾性部材５１，５２は、蛇腹形状であり、規制方向Ｃに対して圧縮させることができる。このため、一対の弾性部材５１，５２は、規制方向Ｃに対する第２軸受３８の揺動を規制しつつ、第２軸受３８を支持することができる。つまり、一対の弾性部材５１，５２は、規制方向Ｃに対するウォーム軸２６の揺動を規制しつつ、ウォーム軸２６を支持することができる。
【００５５】
（９）また、ハウジング３１及び第２軸受３８と当接する切欠き５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂが形成されている。このため、第２軸受３８が移動した場合であっても、第２軸受３８を容易に支持することができる。
【００５６】
（１０）また、ウォーム軸２６の第２被支持部２６ｃにて、芯間方向Ｂへの付勢と規制方向Ｃからの弾性支持とを行う。このため、ウォーム軸２６の第１被支持部２６ｂと第２被支持部２６ｃとの両方にて付勢や弾性支持を行うよりも、簡素な構造となり、構造の複雑化を防止することができる。
【００５７】
尚、上記実施形態は、次のような別の実施形態（別例）にて具体化できる。
・上記実施形態において、弾性部材５１，５２のそれぞれに、ハウジング３１及び第２軸受３８に嵌合する突出部が形成されてもよい。
【００５８】
・上記実施形態において、ストッパ２６ｅにおける第１軸受３７の前面３７ｃに面する箇所と、ストッパ２６ｆにおける第１軸受３７の背面３７ｄに面する箇所とに、例えばゴムというように弾性部材を配設してもよい。
【００５９】
・上記実施形態において、一対の弾性部材５１，５２は、ウォーム軸２６の軸方向Ａに対称に配置されていなくてもよい。また、上記実施形態において、弾性部材５１，５２は、対とならない弾性部材であってもよい。
【００６０】
・上記実施形態において、第１軸受３７及び第２軸受３８は、転動体としてころを採用したころ軸受であってもよい。
・上記実施形態において、ラックアンドピニオン機構４と駆動連結されたピニオンアシスト型のＥＰＳアクチュエータに本発明を採用してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
Ａ…軸方向、Ｂ…芯間方向、Ｃ…規制方向、１…電動パワーステアリング装置、２５…ウォームホイール、２５ａ，２６ａ…歯部、２６…ウォーム軸、２６ｂ…第１被支持部、２６ｃ…第２被支持部、３１…ハウジング、３２ｂ…第２収納部、３２ｃ…第３収納部、３７…第１軸受、３８…第２軸受、４０…付勢機構、５０…弾性支持機構、５１，５２…弾性部材、５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ…切欠き。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の両端に設けられた第１被支持部及び第２被支持部と、前記第１被支持部と前記第２被支持部との間に設けられた螺旋状の第１の歯部とを有するウォーム軸と、
前記ウォーム軸の前記第１の歯部と噛合する第２の歯部を有するウォームホイールと、
前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを収納するハウジングと、
前記ハウジングの内面と前記第１被支持部の外周面との間に設けられ、前記第１被支持部を前記軸方向に摺動可能に内周面で軸支する第１軸受と、
前記ハウジングの内面と前記第２被支持部の外周面との間に設けられ、前記第２被支持部に外嵌固定され、該第２被支持部を内周面で軸支する第２軸受と、
前記ハウジングの内面と前記第２軸受の外周面との間に設けられ、前記第１被支持部を支点として前記第２被支持部を前記ウォームホイールに向かう第１の方向に付勢する付勢機構と、
前記ハウジングの内面と前記第２軸受の外周面との間に設けられ、前記ウォーム軸を該ウォーム軸の前記軸方向に移動可能に弾性支持する弾性支持機構と、を備え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、
前記弾性支持機構は、前記ウォーム軸が前記第１の方向及び前記軸方向に対して垂直な第２の方向に移動することを規制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、
前記弾性支持機構は、互いに前記第１の方向を挟むように配置される一対の弾性部材を含む構成である電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第２軸受は、前記弾性部材の内周面に形成された一対の突出部により前記軸方向に狭持されている電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記一対の弾性部材は、蛇腹形状であり、前記第１の方向及び前記軸方向に対して垂直な第２の方向に対して圧縮させて設けられている電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
軸方向の両端に設けられた第１被支持部及び第２被支持部と、前記第１被支持部と前記第２被支持部との間に設けられた螺旋状の第１の歯部とを有するウォーム軸と、
前記ウォーム軸の前記第１の歯部と噛合する第２の歯部を有するウォームホイールと、
前記ウォーム軸及び前記ウォームホイールを収納するハウジングと、
前記ハウジングの内面と前記第１被支持部の外周面との間に設けられ、前記第１被支持部を前記軸方向に摺動可能に内周面で軸支する第１軸受と、
前記ハウジングの内面と前記第２被支持部の外周面との間に設けられ、前記第２被支持部に外嵌固定され、該第２被支持部を内周面で軸支する第２軸受と、
前記ハウジングの内面と前記第２軸受の外周面との間に設けられ、前記第１被支持部を支点として前記第２被支持部を前記ウォームホイールに向かう第１の方向に付勢する付勢機構と、
前記ハウジングの内面と前記第２軸受の外周面との間に設けられ、前記ウォーム軸を該ウォーム軸の前記軸方向に移動可能に弾性支持する弾性支持機構と、を備え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、
前記弾性支持機構は、前記ウォーム軸が前記第１の方向及び前記軸方向に対して垂直な第２の方向に移動することを規制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、
前記弾性支持機構は、互いに前記第１の方向を挟むように配置される一対の弾性部材を含む構成である電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記第２軸受は、前記弾性部材の内周面に形成された一対の突出部により前記軸方向に狭持されている電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記一対の弾性部材は、蛇腹形状であり、前記第１の方向及び前記軸方向に対して垂直な第２の方向に対して圧縮させて設けられてい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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８６６５８（Ｐ２０１３−８６６５８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２９１１４（Ｐ２０１１−２２９１１４）
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【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２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１８日（２０１１．１０．１８）
【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 ]