JP2008143434A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウォーム歯６ａとウォームホイール４との噛合状態を、動力の伝達方向に拘らず一定にする。そして、運転者がステアリングホイールに加える必要がある操舵力が、このステアリングホイールの回転方向により変化する事のない構造を実現する。
【解決手段】ウォーム軸７ａの先端部をハウジング３ａ内に回転自在に支持する為の転がり軸受８ａを、上記ウォームホイール４の中心軸に対し直交する仮想平面上でのみ変位可能とする。この為に上記転がり軸受８ａを構成する外輪１７ａを、上記ハウジング３ａ内に保持されたガイドスリーブ２０の内周面に形成した、互いに平行で上記ウォームホイール４の中心軸に対し直交する仮想平面上に位置する１対のガイド平面同士の間に挟持する。又、板ばね２６により、上記ガイドスリーブ２０が上記ハウジング３ａ内でがたつく事を防止する。この構成により、上記課題を解決する。
【選択図】図１

Description

この発明に係る電動式パワーステアリング装置は、自動車の操舵装置として利用するもので、電動モータを補助動力として利用する事により、運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図るものである。本発明は、この様な電動式パワーステアリング装置を構成するウォーム式減速機部分で、歯打ち音と呼ばれる不快な異音が発生する事を抑えられ、しかも、ステアリングホイールの操作感を良好にできる構造の実現を意図して発明したものである。

操舵輪（フォークリフト等の特殊車両を除き、通常は前輪）に舵角を付与する際に運転者がステアリングホイールを操作する為に要する力の軽減を図る為の装置として、パワーステアリング装置が広く使用されている。又、この様なパワーステアリング装置で、補助動力源として電動モータを使用する電動式パワーステアリング装置も、近年普及し始めている。電動式パワーステアリング装置は、油圧式のパワーステアリング装置に比べて小型・軽量にでき、補助動力の大きさ（トルク）の制御が容易で、しかもエンジンの動力損失が少ない等の利点がある。

電動式パワーステアリング装置の構造は、各種知られているが、何れの構造の場合でも、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸に電動モータの補助動力を、減速機を介して付与する。この減速機として一般的には、ウォーム減速機が使用されている。ウォーム減速機を使用した電動式パワーステアリング装置の場合、上記電動モータにより回転駆動されるウォームと、上記回転軸と共に回転するウォームホイールとを噛合させて、上記電動モータの補助動力をこの回転軸に伝達自在とする。但し、ウォーム減速機の場合、何らの対策も施さないと、上記ウォームと上記ウォームホイールとの噛合部に存在するバックラッシュに基づき、上記回転軸の回転方向を変える際に、歯打ち音と呼ばれる不快な異音が発生する場合がある。

この様な歯打ち音の発生を抑えられる構造として従来から、特許文献１〜２に記載されている様に、ばね等の弾性部材によりウォームをウォームホイールに向け弾性的に押圧する事が考えられている。図７〜１０は、このうちの特許文献２に記載された電動式パワーステアリング装置の１例を示している。ステアリングホイール１により所定方向に回転させられる、回転軸であるステアリングシャフト２の前端部は、ハウジング３の内側に回転自在に支持しており、この部分にウォームホイール４を固定している。このウォームホイール４と噛合し、電動モータ５により回転駆動されるウォーム歯６を軸方向中間部に設けたウォーム軸７の両端部は、深溝型玉軸受等の１対の転がり軸受８ａ、８ｂにより、上記ハウジング３内に回転自在に支持されている。更に、上記ウォーム軸７の先端部で上記転がり軸受８ａよりも突出した部分に押圧駒９を外嵌し、この押圧駒９と上記ハウジング３との間に、弾性部材であるコイルばね１０を設けている。そして、このコイルばね１０により、上記押圧駒９を介して、上記ウォーム歯６を上記ウォームホイール４に向け押圧している。この様な構成により、これらウォーム歯６とウォームホイール４との間のバックラッシュを抑え、上記歯打ち音の発生を抑えている。

但し、上述した様な、特許文献２に記載された従来構造の場合、上記ウォーム軸７の先端部が上記ハウジング３の内側に、上記ウォームホイール４に対して遠近動する方向（図８〜１０の上下方向）の変位だけでなく、このウォームホイール４の軸方向（図８〜９の表裏方向、図１０の左右方向）の変位も可能に支持されている。即ち、上記従来構造の場合には、図９の右端部に示す様に、上記ウォーム軸７の先端部を上記ウォームホイール４に対する遠近動を可能に支持する為に、このウォーム軸７の先端部に弾性材製のブッシュ１１を外嵌し、このブッシュ１１を、上記転がり軸受８ａにより、上記ハウジング３に対し回転自在に支持している。上記バックラッシュを抑える際には、上記ブッシュ１１を弾性変形させる。この様な従来構造の場合、上記ウォーム軸７の先端部が、上記バックラッシュを解消する為に変位させる必要がある、上記遠近動する方向だけでなく、このバックラッシュ解消の面からは変位させる事が不要である、上記軸方向にも変位可能になる。そして、この軸方向の変位に基づいて、上記ウォーム歯６と上記ウォームホイール４との噛合状態が不適正になる可能性がある。

例えば、上記ウォーム軸７の中心軸が、このウォームホイール４の中心軸に対し直交する仮想平面上（図８〜９に表われた面上）に存在した状態で、このウォームホイール４と上記ウォーム歯６との噛合状態が適正になる場合、上記ウォーム軸７の先端部が上記ブッシュ１１の弾性変形分、上記ウォームホイール４の軸方向に変位すると、上記噛合状態が不適正になる。この弾性変形分の変位は僅かであり、この噛合状態が不適正になる程度は僅かであるが、不適正になる事で、上記ウォームホイール４と上記ウォーム歯６との噛合部の摩擦損失が大きくなる。そして、この摩擦損失が大きくなる分、前記電動モータ５から前記ステアリングシャフト２に付加される補助動力の大きさ（トルク）が変化（低減）する。又、変化する程度は、上記噛合状態が不適正の程度が大きくなる程著しくなる。

一方、上記ウォーム軸７の先端部を上記ウォームホイール４の軸方向に変位させる力は、上記噛合部から、上記補助動力を伝達する事に伴う反力として加わる。従って、上記ウォーム軸７の先端部が上記軸方向に変位する方向は、補助動力の伝達方向、即ち、上記ステアリングシャフト２の回転方向が逆転すれば、逆転する。そして、このステアリングシャフト２が所定方向に回転する状態での上記動力損失の大きさと、同じく逆方向に回転する状態での動力損失の大きさとが異なると、前記ステアリングホイール１の操作に要する力（操舵力）が、このステアリングホイール１の回転方向により互いに異なる状態が発生する可能性がある。この様な状態は、ステアリングホイール１を操作する運転者に違和感を与える為、好ましくない。

特開２０００−４３７３９号公報 特開２００４−３０６８９８号公報

本発明は、上述の様な事情に鑑み、ウォーム歯とウォームホイールとの噛合状態を、動力の伝達方向に拘らず一定にできて、運転者がステアリングホイールに加える必要がある操舵力が、このステアリングホイールの回転方向により変化する事のない、電動式パワーステアリング装置を実現すべく発明したものである。

本発明の電動式パワーステアリング装置は、前述した従来から知られている電動式パワーステアリング装置と同様に、ハウジングと、回転軸と、ウォームホイールと、ウォームと、電動モータとを備える。
このうちのハウジングは、車体等の固定の部分に支持されて、操舵時にも回転する事はない。
又、上記回転軸は、上記ハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する。この様な回転軸としては、例えば前述の図７に示した構造でのステアリングシャフト２、或いは、中間シャフト１２、更には、ステアリングギヤ１３の入力軸（ピニオン軸）が採用可能である。 又、上記ウォームホイールは、上記ハウジングの内部で上記回転軸の一部に、この回転軸と同心に（締り嵌めによる外嵌固定、キー係合、スプライン係合等により相対回転を阻止された状態で）支持されて、この回転軸と共に回転する。
又、上記ウォームは、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成る。そして、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ軸受により、上記ハウジングに対し回転自在に支持している。
更に、上記電動モータは、上記ウォーム軸の基端部と出力軸の先端部とを回転力の伝達を自在に係合させて、このウォーム軸を両方向に回転駆動自在としている。
そして、このウォーム軸の先端部と上記ハウジングの内面との間に設けた弾性部材により、このウォーム歯を上記ウォームホイールに向け押圧している。

特に、本発明の電動式パワーステアリング装置に於いては、上記ウォーム軸の先端部を上記ハウジングに対し回転自在に支持する為の先端側軸受の外周面と、このハウジングの内面との間に、ガイドスリーブを設けている。このガイドスリーブは、互いに平行な１対のガイド平面を、その内周面に設けている。これら両ガイド平面は、上記先端側軸受の外径と実質的に一致する間隔で配置され、それぞれが上記ウォームホイールの中心軸に対し直交する（互いに平行な１対の）仮想平面上に位置する。そして、これら両ガイド平面同士の間に上記先端側軸受を挟持する事で、この先端側軸受を、上記ウォームホイールの中心軸に対し直交する仮想平面上でのみ変位可能としている。更に、上記ガイドスリーブの外周面とハウジングの内周面との間に、弾性を有する金属板製の第二の弾性部材を設けている。

尚、上記両ガイド平面の間隔が上記先端側軸受の外径と実質的に一致する状態とは、上記先端側軸受の外周面の直径方向反対側２個所位置を、同時に上記両ガイド平面に当接させ、しかも、上記弾性部材の弾力により、上記先端側軸受を上記ウォームホイールに近づく方向に変位させられる状態を言う。但し、上記先端側軸受の外周面と上記両ガイド平面との間部分に、噛合状態の変化に結び付かない様な、数μｍ程度（１０μｍ未満）の隙間が存在する事は、本発明の目的上、差し支えない。言い換えれば、上記間部分に数μｍ程度の隙間が存在する状態も、上記両ガイド平面の間隔が上記先端側軸受の外径と実質的に一致する状態である。

上述の様な本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に、例えば請求項２に記載した様に、上記第二の弾性部材を、金属板を欠円筒状に曲げ形成すると共に、この金属板の円周方向の少なくとも一端部を、幅方向中間部に形成されて円周方向端縁に迄達するスリットによって１対の弾性腕部に分割された板ばねとする。そして、これら両弾性腕部のうちの一方の弾性腕部によりガイドスリーブの外周面を径方向内方に、他方の弾性腕部によりハウジングの内周面を径方向外方に、それぞれ弾性的に押圧する。

上述の請求項２に記載した電動式パワーステアリング装置を実施する場合に好ましくは、請求項３に記載した様に、上記第二の弾性部材の軸方向一端縁に、この軸方向一端縁から径方向内方に折れ曲がった、少なくとも１個の軸方向係止片を設ける。そして、この軸方向係止片を、ガイドスリーブの軸方向一端面とハウジングの内面との間で挟持する事により、上記第二の弾性部材が軸方向にずれ動く事を阻止する。
或いは、請求項４に記載した様に、上記ガイドスリーブとして、少なくとも円周方向の１個所に切れ目が設けられたものを使用する。そして、上記第二の弾性部材に設けた複数個の弾性腕部のうちの何れかの弾性腕部の先端縁から径方向内方に折れ曲がった円周方向係止片を上記切れ目に係合させる事により、上記第二の弾性部材が上記ガイドスリーブの周囲で回転する事を阻止する。

又、前述の様な本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した様に、上記ガイドスリーブに、上記両ガイド平面よりも上記ウォーム歯と反対側部分に迄延長した延長部を設ける。又、上記ウォーム軸の先端部のうちで先端側軸受よりもウォーム歯と反対側に突出した部分に、押圧スリーブを外嵌する。そして、この押圧スリーブの外周面と上記延長部との間に、ウォーム歯をウォームホイールに向け押圧する為の、上記弾性部材を設ける。

この様な請求項５に記載した発明を実施する場合に、更に好ましくは、請求項６に記載した様に、上記ウォーム歯を上記ウォームホイールに向け押圧する為の上記弾性部材を、弾性を有する金属製線材を巻回する事により造られて、コイル部と、このコイル部の反対側から径方向外方に突出した１対の係止部とを備えたコイルばねとする。そして、上記コイル部を押圧スリーブに外嵌すると共に、上記両係止部を、上記ガイドスリーブの延長部に形成した１対の係止凹部に係止する。
又、前述の様な本発明の電動式パワーステアリング装置を実施する場合に、請求項７に記載した様に、上記ガイドスリーブとして、上記ウォームホイールの中心軸に対し直交する仮想平面を境に２分割された構造のものを使用する事も、好ましい。尚、この仮想平面は、上記ウォームの中心を含む面であっても、或いは、この面と平行な面であっても良い。

上述の様な構成を有する本発明によれば、電動モータの回転力をステアリングシャフト等の回転軸に伝達する為のウォーム式減速機を構成するウォーム歯とウォームホイールとの噛合状態を、動力の伝達方向に拘らず一定にできる。そして、運転者がステアリングホイールに加える必要がある操舵力が、このステアリングホイールの回転方向により変化する事のない、電動式パワーステアリング装置を実現できる。

即ち、本発明の電動式パワーステアリング装置の場合には、ウォーム軸の先端部を支持する先端側軸受が、１対のガイド平面に案内されて、ウォームホイールの中心軸に対し直交する仮想平面上でのみ変位可能である。言い換えれば、上記先端側軸受により支持された、上記ウォーム軸の先端側が、上記ウォームホイールの軸方向に変位する事はない。この為、上述の様に、上記噛合状態を動力の伝達方向に拘らず一定にできて、上記ステアリングホイールの回転方向により上記操舵力が変化する事を防止できる。

又、本発明の電動式パワーステアリング装置の場合には、第二の弾性部材がガイドスリーブの外周面とハウジングの内周面との間で突っ張る事で、これら両周面同士の間の隙間を実質的に解消し、上記ガイドスリーブが上記ハウジング内で径方向に変位する（がたつく）事を防止する。この為、上記ガイドスリーブの外径と上記ハウジングの内径との関係を厳密に規制しなくても、上記作用・効果を得られる。又、上記第二の弾性部材として、弾性を有する金属板製のものを使用する為、電動式パワーステアリング装置を、温度上昇するエンジンルーム内に設置した場合にも、上記第二の弾性部材の耐久性を十分に確保できる。
更に、請求項２〜７に記載した発明によれば、組み立て易い構造で実現できて、上述の様な作用・効果を奏する、操作感の良い電動式パワーステアリング装置を、低コストで実現できる。

図１〜６は、総ての請求項に対応する、本発明の実施の形態の１例を示している。尚、本例の電動式パワーステアリング装置の特徴は、電動モータ５の回転力をステアリングシャフト２（図７参照）等の回転軸に伝達する為のウォーム減速機１４を構成する、ウォーム歯６ａとウォームホイール４との噛合部のバックラッシュを解消できる構造で、しかも、この噛合部の噛合状態を、上記ウォーム減速機１４部分での動力の伝達方向に拘らず一定にできる構造にある。その他、電動式パワーステアリング装置全体の構造及び作用に就いては、前述の特許文献２に記載された従来構造と同様であるから、この従来構造と同等部分に関する図示並びに説明は、省略若しくは簡略にし、以下、本例の特徴部分を中心に説明する。

ウォーム１５は、ウォーム軸７ａの軸方向中間部にウォーム歯６ａを設けて成る。そして、このウォーム歯６ａを上記ウォームホイール４と噛合させた状態で、上記ウォーム軸７ａの軸方向両端部を、それぞれが単列深溝型の玉軸受である１対の転がり軸受８ａ、８ｂにより、ハウジング３ａに対し回転自在に支持している。これら両転がり軸受８ａ、８ｂのうち、上記ウォーム軸７ａの基端部（図１の右端部）を上記ハウジング３ａに対し回転自在に支持する為の転がり軸受８ｂは、内輪１６ｂを上記ウォーム軸７ａの基端部に締り嵌めで外嵌固定し、外輪１７ｂを上記ハウジング３ａに締り嵌めで内嵌固定している。単列深溝型の玉軸受である上記転がり軸受８ｂは、内部隙間がゼロであってもモーメント剛性は低い為、この転がり軸受８ｂにより上記ウォーム軸７ａの基端部は、上記ハウジング３ａに対し、径方向の変位を阻止した状態で、若干の揺動変位を可能に支持される。上記噛合部のバックラッシュを解消する為に必要とされる、上記ウォーム軸７ａの揺動変位量は僅少である為、上記転がり軸受８ｂに無理な力が加わる事は殆どない。この様にして上記ハウジング３ａ内に回転自在に支持した、上記ウォーム軸７ａの基端部と、電動モータ５の出力軸１８の先端部とは、カップリング１９により回転力の伝達を自在に係合させて、上記ウォーム軸７ａを両方向に回転駆動自在としている。

一方、上記ウォーム軸７ａの先端部は、上記転がり軸受８ａと、ガイドスリーブ２０とを介して、上記ハウジング３ａに対し、回転及び上記ウォームホイール４に対する若干の遠近動（図１〜４の上下方向の変位）を可能に、但し、このウォームホイール４の軸方向（図１〜２の表裏方向、図３〜４の左右方向）の変位を阻止した状態で支持している。この為に、上記転がり軸受８ａの内輪１６ａを上記ウォーム軸７ａの先端部に締り嵌めで外嵌固定し、外輪１７ａを上記ガイドスリーブ２０の内径側に配置している。

このガイドスリーブ２０は、耐油性を有する滑り易い合成樹脂により全体を円環状としたもので、内周面の径方向反対側２個所位置に、互いに平行な１対のガイド平面２１、２１（図３参照）を設けている。これら両ガイド平面２１、２１は、それぞれが上記ウォームホイール４の中心軸に対し直交する仮想平面（図１〜２に表された平面と平行な平面）上に位置する。又、上記両ガイド平面２１、２１同士の間隔Ｄ₂₁は、先端側軸受である上記転がり軸受８ａの外輪１７ａの外径Ｄ₁₇と一致する。これに対して、上記遠近動方向に関する上記ガイドスリーブ２０の内径Ｒ₂₀は、上記外輪１７ａの外径Ｄ₁₇よりも大きく（Ｄ₂₁＝Ｄ₁₇＜Ｒ₂₀）している。

上記両ガイド平面２１、２１同士の間隔Ｄ₂₁を上記外輪１７ａの外径Ｄ₁₇と一致させる為に本例の場合には、上記ガイドスリーブ２０を、図５に示した様に、それぞれが半円弧形である１対のスリーブ素子２２ａ、２２ｂを組み合わせる事により構成している。これら両スリーブ素子２２ａ、２２ｂは、互いに鏡面対称形であり、それぞれの外周面を半円筒面とし、それぞれの内周面を段付略半円筒面としている。上記両ガイド平面２１、２１は、この内周面のうちの大径部２３の円周方向中間部に形成している。又、この内周面のうちの小径部２４の円周方向中央部に、それぞれ係止凹部２５、２５を形成している。それぞれがこの様な構成を有する、上記両スリーブ素子２２ａ、２２ｂは、互いの円周方向端面同士を対向させた状態に組み合わせて、上記ガイドスリーブ２０としている。

この様なガイドスリーブ２０には、図６に示す様な、第二の弾性部材である板ばね２６を外嵌している。この板ばね２６は、ステンレスのばね鋼板の如き、弾性を有する金属板を欠円筒状に曲げ形成して成る。又、この金属板の円周方向両端部を、幅方向中間部に形成されて円周方向端縁に迄達するスリット２７ａ、２７ｂによって、それぞれ１対ずつ、合計４本の弾性腕部２８ａ、２８ｂに分割している。そして、これら各弾性腕部２８ａ、２８ｂのうち、円周方向両端の幅方向片側（図６の手前側）に位置する１対の弾性腕部２８ａ、２８ａには、自由状態で径方向外方に向いた弾力を付与している。これに対して、円周方向両端の幅方向他側（図６の奥側）に位置する１対の弾性腕部２８ｂ、２８ｂには、自由状態で径方向内方に向いた弾力を付与している。

又、上記板ばね２６の軸方向一端縁の複数個所（図示の例では直径方向反対側２個所位置）に、この一端縁から径方向内方に折れ曲がった軸方向係止片２９、２９を形成している。更に、自由状態で径方向内方に向いた弾力を付与された、上記両弾性腕部２８ｂ、２８ｂのうち、一方の弾性腕部２８ｂの先端縁部に、当該弾性腕部２８ｂの先端縁から径方向内方に折れ曲がった、円周方向係止片３０を形成している。

上述の様なガイドスリーブ２０と板ばね２６とは、上記両ガイドスリーブ素子２２ａ、２２ｂのガイド平面２１、２１により前記外輪１７ａを径方向反対側から挟持しつつ、この外輪１７ａの周囲で組み立てる。次いで、上記ガイドスリーブ２０のうちで、この外輪１７ａよりも先端側に突出した延長部３１と上記ウォーム軸７ａの先端部との間に、弾性部材であるコイルばね３２を設ける。このコイルばね３２は、ばね鋼の如き弾性を有する１本の金属製線材を巻回する事により構成したもので、コイル部３３と、１対の係止部３４、３４とを備える。これら両係止部３４、３４は、このコイル部３３の径方向に関してほぼ反対側から径方向外方に突出している。但し、上記コイルばね３２の自由状態で、上記両係止部３４、３４の位置は、少し円周方向片側（ウォームホイール４から遠い側）に偏っている。

この様なコイルばね３２は、押圧スリーブ３５を介して、ガイドスリーブ２０の延長部３１と上記ウォーム軸７ａの先端部との間に、この先端部を前記ウォームホイール４に向け弾性的に押圧する状態で掛け渡している。この為に、上記コイルばね３２のコイル部３３を上記押圧スリーブ３５に外嵌した状態で、この押圧スリーブ３５を上記ウォーム軸７ａの先端部で上記延長部３１の内径側に位置する部分に外嵌すると共に、上記両係止部３４、３４を、この延長部３１の径方向反対側２個所位置に設けた、前記両係止凹部２５、２５に係止する（図４参照）。この際、上記両係止部３４、３４を、図５に矢印α、αで示す様に、前記ウォームホイール４に近づく方向に弾性変形させつつ、上記両係止凹部２５、２５に係止する。この結果、上記ウォーム軸７ａの先端部が上記延長部３１の内径側に、上記ウォームホイール４に近づく方向の弾力を付与された状態で、且つ、このウォームホイール４に対して遠近動する方向（図１〜４の上下方向）の変位のみを可能に支持される。言い換えれば、上記ウォーム軸７ａの先端部は上記延長部３１の内径側に、上記ウォームホイール４の軸方向（図１〜２の表裏方向、図３〜４の左右方向）の変位を阻止された状態で支持される。

上述の様にして、上記各部材７ａ、３５、３２、２０、２６を組み合わせたならば、これら各部材７ａ、３５、３２、２０、２６を、前記ハウジング３ａの一部に設けた、有底円筒状の保持円筒部３６に、これら各部材７ａ、３５、３２、２０、２６のうちの板ばね２６を構成する前記各弾性腕部２８ａ、２８ｂを弾性変形させつつ押し込む。即ち、これら各弾性腕部２８ａ、２８ｂのうちの幅方向片側に位置する１対の弾性腕部２８ａ、２８ａを径方向内方に、幅方向他側に位置する１対の弾性腕部２８ｂ、２８ｂを径方向外方に、それぞれ弾性変形させつつ、上記板ばね２６を上記保持円筒部３６に、前記ガイドスリーブ２０と共に押し込む。押し込み完了後の状態では、上記幅方向片側に位置する１対の弾性腕部２８ａ、２８ａがハウジングの内周面を径方向外方に、上記幅方向他側に位置する１対の弾性腕部２８ｂ、２８ｂがガイドスリーブの外周面を径方向内方に、それぞれ弾性的に押圧する。この結果、上記保持円筒部３６の内周面と上記ガイドスリーブ２０の外周面との間には、図４の矢印β、β方向の、突っ張り力が加わる。この突っ張り力の大きさは、上記コイルばね３２の弾力よりも大きい。そして、この突っ張り力に基づいて、上記ガイドスリーブ２０が上記保持円筒部３６内に、がたつきなく保持固定される。即ち、前記コイルばね３２の弾力に拘らず、上記ガイドスリーブ２０が上記保持円筒部３６内で、これらガイドスリーブ２０及び保持円筒部３６の径方向に変位する事はない。

又、上記押し込み完了後の状態で、上記ガイドスリーブ２０の内周面に設けた、前記１対のガイド平面２１、２１を、上記ウォームホイール４の中心軸に対し直交する仮想平面上に位置させる。そして、上記ウォーム軸７ａの先端部を支持する前記転がり軸受８ａの外輪１７ａを、前記コイルばね３２の弾力に基づき、上記両ガイド平面２１、２１に沿って、上記ウォームホイール４に向けて弾性的に押圧した状態とする。又、前記各軸方向係止片２９、２９を、上記ガイドスリーブ２０の軸方向一端面と上記保持円筒部３６の奥面との間で挟持する。そして、上記板ばね２６が軸方向にずれ動く事を阻止する。更に、前記円周方向係止片３０を、上記ガイドスリーブ２０を構成する、前記両スリーブ素子２２ａ、２２ｂ同士の不連続部（切れ目）に係合させる事で、上記板ばね２６が上記ガイドスリーブ２０の周囲で回転する事を阻止する（図４参照）。

上述の様な構成を有する本例の電動式パワーステアリング装置によれば、前記電動モータ５の回転力を前記ステアリングシャフト２に伝達する為のウォーム式減速機１４を構成する上記ウォーム歯６ａと上記ウォームホイール４との噛合状態を、動力の伝達方向に拘らず一定にできる。そして、進路変更時に、運転者がステアリングホイール１（図７参照）に加える必要がある操舵力が、このステアリングホイール１の回転方向により変化する事を抑えられる。

即ち、本例の電動式パワーステアリング装置の場合には、上記ウォーム軸７ａの先端部を支持する前記転がり軸受８ａの外輪１７ａが、上記両ガイド平面２１、２１に案内されて、上記ウォームホイール４の中心軸に対し直交する仮想平面上でのみ変位可能である。言い換えれば、上記転がり軸受８ａにより支持された、上記ウォーム軸７ａの先端側が、上記ウォームホイール４の軸方向に変位する事はない。この為、上述の様に、上記噛合状態を動力の伝達方向に拘らず一定にできて、上記ステアリングホイール１の回転方向により上記操舵力が変化する事を防止できる。

尚、１対のガイド平面同士の間隔を、先端側軸受の外径と厳密に一致させる為には、必ずしも、ガイドスリーブを１対のスリーブ素子を組み合わせる事で造る必要はない。例えば、ガイドスリーブ全体を略円筒状に形成すると共に、円周方向１個所に軸方向全長に亙りスリットを形成して、当該ガイドスリーブの内径（１対のガイド平面同士の間隔）を調節可能にする事もできる。この調節量は極く僅かで済む為、この調節に基づいて、上記両ガイド平面の平行度が実質的に損なわれる事はない。尚、この様な、円周方向１個所位置にスリットを設けた略円筒状（欠円筒状）のガイドスリーブを使用する場合には、当該ガイドスリーブと組み合わせる板ばねの軸方向端縁の円周方向等間隔３個所位置に、軸方向係止片を設ける事もできる。

本発明の実施の形態の１例を示す、要部切断面図。 図１のＡ部拡大図。 図２のＢ−Ｂ断面図。 図２のＣ−Ｃ断面図。 図２〜３に示したウォーム軸先端部の回転支持部の分解斜視図。 第二の弾性部材である板ばねの斜視図。 従来構造の１例を示す、部分切断側面図。 図７の拡大Ｄ−Ｄ断面図。 図８の右下部拡大図。 図９のＥ−Ｅ断面図。

符号の説明

１ ステアリングホイール
２ ステアリングシャフト
３、３ａ ハウジング
４ ウォームホイール
５ 電動モータ
６、６ａ ウォーム歯
７、７ａ ウォーム軸
８ａ、８ｂ 転がり軸受
９ 押圧駒
１０ コイルばね
１１ ブッシュ
１２ 中間シャフト
１３ ステアリングギヤ
１４ ウォーム減速機
１５ ウォーム
１６ａ、１６ｂ 内輪
１７ａ、１７ｂ 外輪
１８ 出力軸
１９ カップリング
２０ ガイドスリーブ
２１ ガイド平面
２２ａ、２２ｂ スリーブ素子
２３ 大径部
２４ 小径部
２５ 係止凹部
２６ 板ばね
２７ａ、２７ｂ スリット
２８ａ、２８ｂ 弾性腕部
２９ 軸方向係止片
３０ 円周方向係止片
３１ 延長部
３２ コイルばね
３３ コイル部
３４ 係止部
３５ 押圧スリーブ
３６ 保持円筒部

Claims (7)

1. 固定の部分に支持されて回転する事のないハウジングと、このハウジングに対し回転自在に設けられて、ステアリングホイールの操作によって回転させられ、回転に伴って操舵輪に舵角を付与する回転軸と、上記ハウジングの内部でこの回転軸の一部に、この回転軸と同心に支持されて、この回転軸と共に回転するウォームホイールと、ウォーム軸の軸方向中間部にウォーム歯を設けて成り、このウォーム歯を上記ウォームホイールと噛合させた状態で、上記ウォーム軸の軸方向両端部をそれぞれ軸受により上記ハウジングに対し回転自在に支持されたウォームと、上記ウォーム軸の基端部と出力軸の先端部とを回転力の伝達を自在に係合させた電動モータとを備え、このウォーム軸の先端部と上記ハウジングの内面との間に設けた弾性部材により、このウォーム歯を上記ウォームホイールに向け押圧している電動式パワーステアリング装置に於いて、上記ウォーム軸の先端部を上記ハウジングに対し回転自在に支持する為の先端側軸受の外周面とこのハウジングの内面との間に、互いに平行でこの先端側軸受の外径と実質的に一致する間隔で配置され、それぞれが上記ウォームホイールの中心軸に対し直交する仮想平面上に位置する１対のガイド平面を内周面に設けたガイドスリーブを設け、これら両ガイド平面同士の間に上記先端側軸受を挟持する事で、この先端側軸受を、上記ウォームホイールの中心軸に対し直交する仮想平面上でのみ変位可能とすると共に、上記ガイドスリーブの外周面とハウジングの内周面との間に、弾性を有する金属板製の第二の弾性部材を設けた事を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
2. 第二の弾性部材が、金属板を欠円筒状に曲げ形成すると共に、この金属板の円周方向の少なくとも一端部が、幅方向中間部に形成されて円周方向端縁に迄達するスリットによって１対の弾性腕部に分割された板ばねであり、これら両弾性腕部のうちの一方の弾性腕部がガイドスリーブの外周面を径方向内方に、他方の弾性腕部がハウジングの内周面を径方向外方に、それぞれ弾性的に押圧している、請求項１に記載した電動式パワーステアリング装置。
3. 第二の弾性部材の軸方向一端縁から径方向内方に折れ曲がった少なくとも１個の軸方向係止片を、ガイドスリーブの軸方向一端面とハウジングの内面との間で挟持する事により、上記第二の弾性部材が軸方向にずれ動く事を阻止している、請求項２に記載した電動式パワーステアリング装置。
4. ガイドスリーブのうちで少なくとも円周方向の１個所に切れ目が設けられており、第二の弾性部材に設けた複数個の弾性腕部のうちの何れかの弾性腕部の先端縁から径方向内方に折れ曲がった円周方向係止片を上記切れ目に係合させる事により、上記第二の弾性部材が上記ガイドスリーブの周囲で回転する事を阻止している、請求項２〜３のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
5. ガイドスリーブに、１対のガイド平面よりもウォーム歯と反対側部分に迄延長した延長部が設けられており、ウォーム軸の先端部のうちで先端側軸受よりもウォーム歯と反対側に突出した部分に押圧スリーブが外嵌されており、この押圧スリーブの外周面と上記延長部との間に、ウォーム歯をウォームホイールに向け押圧する為の弾性部材を設けている、請求項１〜４のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。
6. ウォーム歯をウォームホイールに向け押圧する為の弾性部材が、弾性を有する金属製線材を巻回する事により造られて、コイル部と、このコイル部の反対側から径方向外方に突出した１対の係止部とを備えたコイルばねであり、上記コイル部を押圧スリーブに外嵌すると共に、これら両係止部を、ガイドスリーブの延長部に形成した１対の係止凹部に係止している、請求項５に記載した電動式パワーステアリング装置。
7. ガイドスリーブが、ウォームホイールの中心軸に対し直交する仮想平面を境に２分割されている、請求項１〜６のうちの何れか１項に記載した電動式パワーステアリング装置。

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