JP5537387B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、電動モータの動力をウォーム軸を介して操舵機構に伝達する電動パワーステアリング装置に関する。

電動モータの動力を補助トルクとして操舵機構に伝達し、運転者の操舵をアシストする電動パワーステアリング装置は広く知られている。
例えば特許文献１には、電動モータの動力をウォーム軸とウォームホイールからなる減速機構を介して操舵軸に伝達し、操舵を補助する電動式動力舵取装置（電動パワーステアリング装置）が開示されている。

さらに、特許文献１に開示される電動式動力舵取装置には、ウォーム軸とウォームホイールの間に発生するバックラッシュ（バックラッシ）を調整するバックラッシ調整機構が備わっている。

特許文献１に開示されている電動式動力舵取装置は、ウォーム軸の軸方向に対し、ウォームホイールが配置される側に向かって傾斜する傾斜面を有するカム部材（第２のカム部材）でウォーム軸の一端（第２の端部）をウォームホイールの側に偏倚させることができ、このとき第２のカム部材がウォーム軸に付与する付勢力でバックラッシュの増大を抑制することができる。

特許第３７７０３１０号公報

しかしながら、特許文献１に開示される電動式動力舵取装置では、ウォーム軸をウォームホイールの側に偏倚させるとき、ウォーム軸の第２の端部は、第２の端部側と反対側の第１の端部を中心とする円弧に沿って移動する。したがって、第２のカム部材の傾斜面と接するウォーム軸側の傾斜面（第１のカム部材の傾斜面）が、第１の端部を中心とする円弧に沿って移動することになり、第１のカム部材の傾斜面と第２のカム部材の傾斜面の傾斜が一致しなくなる。その結果、第１のカム部材の傾斜面の端部のみが第２のカム部材の傾斜面と接触する状態になり、第１のカム部材の傾斜面と第２のカム部材の傾斜面の接触面積が減少する。
このことによって、第２のカム部材からウォーム軸（第１のカム部材）に付与される付勢力が安定しなくなるという問題がある。

また、第１のカム部材の傾斜面の端部のみが第２のカム部材の傾斜面と接触する状態（線接触）のときに、ウォーム軸の振動によって周期的に、第１のカム部材の傾斜面と第２のカム部材の傾斜面が全面で接触する状態（面接触）になる場合があり、このときに、第１のカム部材の傾斜面が第２のカム部材の傾斜面を打撃して騒音（打音）が発生するという問題もある。

そこで、本発明は、安定した付勢力でバックラッシュの増大を抑制でき、騒音の発生も抑制できるカム機構を有する電動パワーステアリング装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために請求項１に記載の発明は、電動モータの動力をモータ軸に接続したウォーム軸と噛合するウォームホイールを介して操舵機構に伝達して操舵補助し、前記ウォーム軸の前記電動モータ側の一端を支持する第１軸受と、前記ウォーム軸の他の一端を支持する第２軸受と、前記第２軸受を保持する軸受保持部材と、前記軸受保持部材に形成される第１接触面と接触する第２接触面が形成されるガイド部材と、前記ガイド部材を前記ウォーム軸の側に付勢する付勢力を発生する付勢部材と、前記軸受保持部材を前記ウォームホイールが配置される側に付勢するカム機構と、を備える電動パワーステアリング装置とする。そして、前記カム機構は、前記第１接触面と前記第２接触面の少なくとも一方が、前記ウォームホイールが配置される側から前記ウォーム軸の径方向に湾曲する凸曲面で形成され、前記第１接触面は、前記軸受保持部材から前記ガイド部材の側に突起して形成される係合リブの頂部の面であり、前記第２接触面は、前記ガイド部材に形成されて前記係合リブが係合する係合溝の底部の面であり、前記第１接触面と前記第２接触面が、前記付勢力を前記ウォーム軸の軸方向に向かう第１分力と前記ウォームホイールが配置される側に向かう第２分力に分解して前記軸受保持部材に伝達するように前記係合リブの厚みＷ方向に線接触し、前記第２分力で、前記軸受保持部材を前記ウォームホイールが配置される側に付勢することを特徴とする。

この発明によると、軸受保持部材の第１接触面とガイド部材の第２接触面の少なくとも一方をウォーム軸の径方向に湾曲する凸曲面で形成し、第１接触面と第２接触面を前記係合リブの厚みＷ方向に線接触させることができる。そして、カム機構によってウォームホイールが配置される側に付勢される軸受保持部材がウォームホイールの側に移動した場合であっても第１接触面と第２接触面の接触面積を一定に維持できる。
また、この発明によると、第１接触面を軸受保持部材の係合リブの頂部に形成することができ、第２接触面をガイド部材の係合溝の底部に形成できる。そして、係合リブと係合溝が係合したときに第１接触面と第２接触面を接触できる。

また、請求項２に係る発明は請求項１に記載される電動パワーステアリング装置であって、前記第２接触面は、前記ウォーム軸の軸方向に対し、前記ウォームホイールが配置される側に向かって傾斜する平面であることを特徴とする。

この発明によると、第２接触面を平面とすることができる。そして、凸曲面の第１接触面と線接触させることができる。

また、請求項３に係る発明は請求項１または請求項２に記載される電動パワーステアリング装置であって、前記第１接触面は、全ての接平面が、前記ウォーム軸の軸方向に対して前記ウォームホイールが配置される側に向かって傾斜するような凸曲面で形成されることを特徴とする。

この発明によると、第１接触面に形成される凸曲面を、全ての接平面が、ウォーム軸に対してウォームホイールが配置される側に向かって傾斜するように形成できる。そして、軸受保持部材を、ウォームホイールが配置される側に向かう方向に付勢することができる。

また、請求項４に係る発明は請求項１に記載される電動パワーステアリング装置であって、前記第１接触面は、全ての接平面が、前記ウォーム軸の軸方向に対して前記ウォームホイールが配置される側に向かって傾斜するような凸曲面で形成され、前記第２接触面は、全ての接平面が、前記ウォーム軸の軸方向に対して前記ウォームホイールが配置される側に向かって傾斜するような凹曲面で形成され、前記凹曲面は、前記凸曲面の曲率半径よりも大きいことを特徴とする。

本発明によると、安定した付勢力でバックラッシュの増大を抑制でき、騒音の発生も抑制できるカム機構を有する電動パワーステアリング装置を提供できる。

本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。 ステアリングボックスの断面図であって、バックラッシュ除去機構の構成を示す図である。 （ａ）はバックラッシュ除去機構の構成要素を示す図、（ｂ）は係合リブが係合溝に係合した状態における（ａ）のＸ１−Ｘ１断面図、（ｃ）は付勢力が第１分力と第２分力に分解される状態を示す図である。 （ａ）、（ｂ）は傾斜する平面で形成される第１接触面および第２接触面を有するカム機構を示す図、（ｃ）は凸曲面で形成される第１接触面と傾斜する平面で形成される第２接触面を有するカム機構を示す図である。

以下、本発明を実施するための実施形態について、適宜図を参照して詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置１は、車両の車幅方向（図１における左右方向）に延びるラックハウジング２内に、ラック軸３が車幅方向に往復動可能に収納されて構成される。
ラックハウジング２の両端部からはラック軸３の先端が突出し、図示しないタイロッドを介して左右の前輪ＦＷが取り付けられ、ラック軸３の車幅方向の往復動にともなって前輪ＦＷが転舵するように構成される。

また、電動パワーステアリング装置１には、ステアリングホイール５０が取り付けられるステアリングシャフト５０ａが、ラックハウジング２に備わるステアリングボックス４の入力軸５に接続されて備わっている。

電動パワーステアリング装置１は、ＥＰＳＥＣＵ６０によって制御され、ステアリングボックス４に取り付けられる電動モータＭが発生する回転動力を補助トルクとしてステアリングシャフト５０ａに付与する。
なお、ステアリングホイール５０、ステアリングシャフト５０ａ、ステアリングボックス４、およびラック軸３を含んで本実施形態における操舵機構が構成される。

図２に示すように、ステアリングボックス４は、入力軸５と一体に回転するウォームホイール５ａと、ウォームホイール５ａと噛合してウォームホイール５ａを回転させるウォーム軸４２と、が筐体４０の内部に収納されて構成される。

ウォーム軸４２の一端は、モータハウジングＭ３に収納されて電動モータＭを構成するモータ本体Ｍ１とモータ軸Ｍ２を介して接続される。ウォーム軸４２にはウォームホイール５ａと噛合するギヤ部４１が形成され、モータ本体Ｍ１の回転駆動に応じてウォーム軸４２が回転し、さらに、ギヤ部４１と噛合するウォームホイール５ａが回転するように構成される。
以下、ウォーム軸４２の、電動モータＭ側の一端を第１端部４２ａ、第１端部４２ａと反対側の他の一端を第２端部４２ｂと称する。

ウォーム軸４２の第１端部４２ａはモータ軸Ｍ２と接続され、転がり軸受などの軸受部材（第１軸受４０ａ）で回転自在に筐体４０に支持されている。
モータ軸Ｍ２は、ゴムなどの弾性部材４３ａを介して第１軸受４０ａに取り付けられる構成が好ましい。この構成によってモータ軸Ｍ２は第１軸受４０ａに弾性支持され、第１軸受４０ａとモータ軸Ｍ２およびウォーム軸４２の位置関係を微小に変化させることができる。

また、第１軸受４０ａとモータ軸Ｍ２およびウォーム軸４２の軸方向の位置関係が微小に変化可能な構成が好ましく、例えば、モータ軸Ｍ２およびウォーム軸４２は、それぞれ弾性係止部材４３ｂを介して第１軸受４０ａと接続されることが好ましい。
弾性係止部材４３ｂは、例えば、モータ軸Ｍ２およびウォーム軸４２の径方向に広がるように軸方向に備わる２枚の平行な円盤部材４３ｂ１でゴムなどの弾性部材４３ｂ２を挟持するように構成され、モータ軸Ｍ２およびウォーム軸４２を弾性部材４３ｂ２で軸方向に弾性支持する構成である。
この構成によってモータ軸Ｍ２およびウォーム軸４２は第１軸受４０ａに軸方向に弾性支持され、第１軸受４０ａとモータ軸Ｍ２およびウォーム軸４２の位置関係を軸方向に微小に変化させることができる。

また、ウォーム軸４２の第２端部４２ｂの側は、カム機構４４を介して筐体４０に支持される。
筐体４０の第２端部４２ｂの側には、カム機構４４を収納するカム室４０ｃが、ウォーム軸４２の側が開放するように形成される。そして、カム機構４４は、軸受部材（第２軸受４０ｂ）を保持してウォーム軸４２を回転自在に支持するとともに、ウォーム軸４２の軸方向にスライド移動可能にカム室４０ｃ内に備わる軸受保持部材（軸受ホルダ４４ａ）と、カム室４０ｃ内に備わって軸受ホルダ４４ａをウォーム軸４２の側にスライド移動させるガイド部材４４ｂと、ガイド部材４４ｂをウォーム軸４２に向かって押し付けるように付勢力を発生する付勢部材（スプリング４４ｃ）と、を含んで構成される。

なお、軸受ホルダ４４ａとカム室４０ｃの内壁の間には、軸受ホルダ４４ａがウォームホイール５ａが配置される側に向かって移動可能なように適宜クリアランスＣＬが設けられることが好ましい。詳細は後記するが、ギヤ部４１が磨耗したとき、その磨耗量に相当する量だけギヤ部４１がウォームホイール５ａの側に移動することから、その移動にともなって軸受ホルダ４４ａがウォームホイール５ａが配置される側に向かってカム室４０ｃ内を移動する。そのためのクリアランスＣＬが設けられることが好適である。

図３の（ａ）に示すように、カム機構４４は、ウォーム軸４２の側から、第２軸受４０ｂが収納された軸受ホルダ４４ａ、ガイド部材４４ｂ、スプリング４４ｃの順にカム室４０ｃに収納されて構成され、ウォーム軸４２の第２端部４２ｂを第２軸受４０ｂで保持する。
さらに、スプリング４４ｃが発生する付勢力で、ガイド部材４４ｂおよび軸受ホルダ４４ａをウォーム軸４２の側に付勢するように構成される。
この構成によって、ウォーム軸４２が電動モータＭ（図２参照）の側に付勢される。

例えば、カム室４０ｃがウォーム軸４２と同軸上に形成される円筒形空間の場合、軸受ホルダ４４ａは、第２軸受４０ｂを取り付ける取付孔４４ａ１を備える略円筒形に形成され、さらに、ガイド部材４４ｂの係合溝４４ｂ１と係合する係合リブ４４ａ２を備える。

ガイド部材４４ｂは、カム室４０ｃをウォーム軸４２の軸方向にスライド移動可能な略円柱状の部材であって、軸受ホルダ４４ａに形成される係合リブ４４ａ２が係合する係合溝４４ｂ１が形成されている。
また、ガイド部材４４ｂはカム室４０ｃでウォーム軸４２の軸周りに回転しないことが好ましい。そのため、ガイド部材４４ｂには、スライド移動方向に延びるようにカム室４０ｃの内周面に形成される溝部４０ｃ１に係合し、ガイド部材４４ｂのスライド移動にともなって溝部４０ｃ１をスライド移動する突起部４４ｂ２が形成される。
この構成によって、ガイド部材４４ｂがカム室４０ｃでウォーム軸４２の軸周りに回転することが防止される。

なお、図３の（ａ）には、カム室４０ｃの内周面に形成される溝部４０ｃ１とガイド部材４４ｂに形成される突起部４４ｂ２の組み合わせが１つ図示されているが、溝部４０ｃ１と突起部４４ｂ２の組み合わせが２つ以上備わる構成であってもよい。

図３の（ａ）、（ｂ）に示すように、軸受ホルダ４４ａの係合リブ４４ａ２は、第２軸受４０ｂを取り付ける取付孔４４ａ１と反対の側、つまり、ガイド部材４４ｂが配置される側に、所定の厚みＷで突起して形成される。また、係合リブ４４ａ２は、ウォームホイール５ａ（図２参照）が配置される側から円筒形の軸受ホルダ４４ａの直径方向、すなわち、ウォーム軸４２の径方向に延びる方向を長手方向として、長手方向に沿った長さＬに形成される。ここでいう長さＬは、例えば、略円筒形状の軸受ホルダ４４ａの直径とすることができる。

ガイド部材４４ｂに形成される係合溝４４ｂ１は、係合リブ４４ａ２が延びる長手方向と同じ方向に長く延びる溝状に形成され、係合溝４４ｂ１の幅は係合リブ４４ａ２の厚みＷ以上に形成されることが好適である。さらに、係合リブ４４ａ２の頂部の面が係合溝４４ｂ１の底部の面と摺動可能に接するような係合リブ４４ａ２の高さＨおよび係合溝４４ｂ１の深さが好適である。
この構成によって、係合リブ４４ａ２が係合溝４４ｂ１に係合可能となり、さらに、係合リブ４４ａ２の頂部の面を係合溝４４ｂ１の底部の面に接触させることができる。
なお、ここでいう係合リブ４４ａ２の頂部の面は、係合溝４４ｂ１の底部の面と対向する面を示す。
以降、係合リブ４４ａ２の頂部の面を第１接触面４５ａ、係合溝４４ｂ１の底部の面を第２接触面４５ｂと称する。

そして、係合リブ４４ａ２と係合溝４４ｂ１が係合することで、軸受ホルダ４４ａがガイド部材４４ｂに対して軸周りに回転することが防止される。
前記したように、ガイド部材４４ｂはカム室４０ｃに対してウォーム軸４２の軸周りに回転不可能に構成されていることから、係合リブ４４ａ２が係合溝４４ｂ１と係合した状態のとき、軸受ホルダ４４ａもカム室４０ｃに対してウォーム軸４２の軸周りに回転することが防止される。

また、図３の（ｂ）に示すように、第１接触面４５ａを、係合リブ４４ａ２の長手方向、つまり、ウォーム軸４２の径方向に湾曲し、さらに、第２接触面４５ｂの側が凸になるような曲面（凸曲面）で形成する。また、第２接触面４５ｂを、ウォームホイール５ａが配置される側に向かって、ウォーム軸４２の軸方向に対して所定の角度で傾斜する平面で形成する。
さらに、第１接触面４５ａの凸曲面は、接する平面（接平面）の全てが、ウォーム軸４２の軸方向に対してウォームホイール５ａが配置される側に向かって傾斜するように構成されることが好適である。
なお、ウォーム軸４２の軸方向に対する第２接触面４５ｂの傾斜角度は、第１接触面４５ａの凸曲面の形状に応じて適宜決定される角度である。
そして、凸曲面で形成される第１接触面４５ａと平面で形成される第２接触面４５ｂは常に線接触する。

この構成によると、図３の（ｃ）に示すように、スプリング４４ｃが発生する付勢力は、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの接触部Ａから第２接触面４５ｂの法線方向に伝達され（Ｐ）、この付勢力Ｐは、ウォーム軸４２の軸方向へ向かう分力（第１分力Ｐ１）とウォームホイール５ａが配置される側へ向かう分力（第２分力Ｐ２）に分解される。
そして、付勢力Ｐのウォーム軸４２の軸方向へ向かう第１分力Ｐ１が、軸受ホルダ４４ａを介してウォーム軸４２を電動モータＭ（図２参照）の側に付勢する。
また、付勢力Ｐのウォームホイール５ａが配置される側へ向かう第２分力Ｐ２が、軸受ホルダ４４ａをウォームホイール５ａの側に付勢し、さらに、ウォーム軸４２をウォームホイール５ａの側に付勢する。

このように、カム機構４４は、スプリング４４ｃが発生する付勢力Ｐの一部（第２分力Ｐ２）で、軸受ホルダ４４ａをウォームホイール５ａの側に付勢することができる。つまり、カム機構４４は、スプリング４４ｃが発生する付勢力の一部で軸受ホルダ４４ａをウォームホイール５ａの側に付勢するための機構である。そして、第１接触面４５ａの接平面の全てが、ウォーム軸４２の軸方向に対してウォームホイール５ａが配置される側に向かって傾斜するように、第１接触面４５ａの凸曲面を形成することによって、スプリング４４ｃが発生する付勢力の一部（第２分力Ｐ２）で軸受ホルダ４４ａを、ウォームホイール５ａが配置される側に付勢できる。

なお、図３の（ｂ）には、第１接触面４５ａを凸曲面とする構成が記載されているが、第２接触面４５ｂを、ウォーム軸４２の径方向に湾曲する凸曲面で形成する構成としてもよい。この場合、第２接触面４５ｂは、全ての接平面が、ウォーム軸４２の軸方向に対しウォームホイール５ａが配置される側と反対側に向かって傾斜するような凸曲面であることが好ましい。さらに、第１接触面４５ａは、ウォーム軸４２の軸方向に対しウォームホイール５ａが配置される側と反対側に向かって傾斜する平面で形成されることが好ましい。
以上のように、本実施形態に係るカム機構４４（図２参照）は、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの少なくとも一方が、ウォーム軸４２の径方向に湾曲した凸曲面で形成される構成であればよい。

例えば、図４の（ａ）に示すように、第２接触面４５ｂをウォーム軸４２の軸方向に対してウォームホイール５ａが配置される側に向かって離れるように傾斜させるとともに、第２接触面４５ｂの傾斜と一致するように第１接触面４５ａを傾斜させ、係合リブ４４ａ２（図３の（ａ）参照）が係合溝４４ｂ１（図３の（ａ）参照）に係合したときに第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂが全面で接触（面接触）するように構成すると、スプリング４４ｃが発生する付勢する付勢力の一部で、軸受ホルダ４４ａをウォームホイール５ａの側に付勢することができる。

そして、例えば、ウォーム軸４２のギヤ部４１が磨耗したときは図４の（ｂ）に示すように、スプリング４４ｃによってウォームホイール５ａの側に付勢されている軸受ホルダ４４ａが第１端部４２ａを中心とする円弧に沿ってウォームホイール５ａの側に微動し、第１端部４２ａを中心としてウォーム軸４２をウォームホイール５ａ側に微小に回転させる。
ギヤ部４１は磨耗量に相当する量だけウォームホイール５ａの側に移動し、ウォームホイール５ａとの噛合状態を、磨耗する前と同じ状態に維持できる。この構成によって、ギヤ部４１の磨耗によってバックラッシュが増大することを防止できる。

しかしながら、図４の（ａ）に示すように、ウォーム軸４２と円筒形空間のカム室４０ｃが同軸のときに、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの傾斜が一致して面接触する構成の場合、図４の（ｂ）に示すように軸受ホルダ４４ａがウォームホイール５ａの側に移動すると、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの傾斜が一致しなくなり、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの接触面積が急激に減少する。つまり、ウォーム軸４２と円筒形空間のカム室４０ｃが同軸のときは、図４の（ａ）に示すように第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂは面接触し、軸受ホルダ４４ａがウォームホイール５ａの側に移動すると、図４の（ｂ）に示すように第１接触面４５ａの端部のみが第２接触面４５ｂと接触する（線接触）。

このように軸受ホルダ４４ａとガイド部材４４ｂの接触が面接触から線接触に変化すると、接触面積が変化し、スプリング４４ｃがガイド部材４４ｂを介して軸受ホルダ４４ａに付与する付勢力が不安定になってウォーム軸４２に振動が発生するなどの問題が発生する。

また、誇張した例ではあるが、図４の（ｂ）に示すように、第１接触面４５ａの端部のみが第２接触面４５ｂと接触する線接触の状態のとき、軸受ホルダ４４ａの振動等によって第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂが周期的に面接触に変わる場合があり、このときに、第１接触面４５ａが第２接触面４５ｂを打撃して騒音（打音）が発生する虞がある。

そこで、図３の（ｂ）に示すように、第１接触面４５ａを係合リブ４４ａ２の長手方向、つまりウォーム軸４２の径方向に湾曲した凸曲面で形成し、第２接触面４５ｂを、ウォーム軸４２の軸方向に対してウォームホイール５ａが配置される側に向かって傾斜する平面で形成する。
この構成によって、図４の（ａ）に示すようにウォームホイール５ａが配置される側に向かって傾斜する傾斜面で軸受ホルダ４４ａとガイド部材４４ｂが接する場合と同様の効果を得ることができる。
すなわち、スプリング４４ｃがガイド部材４４ｂをウォーム軸４２の側に付勢する付勢力の一部で、軸受ホルダ４４ａをウォームホイール５ａの側に付勢することができる。

さらに、図４の（ｃ）に示すように、凸曲面の第１接触面４５ａと平面の第２接触面４５ｂが接触するため、軸受ホルダ４４ａとガイド部材４４ｂは常に線接触であり、接触面積が急激に変化することがない。したがって、スプリング４４ｃからガイド部材４４ｂを介して軸受ホルダ４４ａに付与されるウォームホイール５ａの側への付勢力が安定し、ウォーム軸４２に振動が発生することを抑制できる。

また、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂが面接触することがないため、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂが線接触から面接触に変わるときに発生する騒音を防止できる。

なお、図４の（ｂ）、（ｃ）は説明を容易にするため軸受ホルダ４４ａの移動量を誇張して図示している。軸受ホルダ４４ａの実際の移動量は最大で数ｍｍ程度の微小なものとなる。

このように、本実施形態に係るカム機構４４（図２参照）は、ステアリングボックス４（図２参照）の筐体４０（図２参照）に形成されるカム室４０ｃ（図２参照）内に、軸受ホルダ４４ａとガイド部材４４ｂが、ウォーム軸４２（図２参照）の軸方向にスライド移動可能に収納されて構成される。
そして、軸受ホルダ４４ａに形成される係合リブ４４ａ２の第１接触面４５ａ（図３の（ｂ）参照）を、ガイド部材４４ｂ（図３の（ｂ）参照）の側が凸になる凸曲面で形成するとともに、ガイド部材４４ｂの係合溝４４ｂ１（図３の（ｂ）参照）に形成される第２接触面４５ｂを、ウォーム軸４２の軸方向に対してウォームホイール５ａ（図２参照）側に傾斜した平面で形成する。
さらに、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂで軸受ホルダ４４ａとガイド部材４４ｂが摺動可能に接触する構成とし、ガイド部材４４ｂを、スプリング４４ｃ（図２参照）が発生する付勢力でウォーム軸４２の側に付勢する。

また、第１接触面４５ａ（図３の（ａ）参照）は、全ての接平面が、ウォーム軸４２（図２参照）の軸方向に対してウォームホイール５ａ（図２参照）が配置される側に向かって傾斜するような凸曲面とする。

このような構成によって、スプリング４４ｃ（図２参照）が発生する付勢力を、ウォーム軸４２（図２参照）の軸方向に向かう第１分力Ｐ１（図３の（ｃ）参照）とウォームホイール５ａ（図２参照）が配置される側へ向かう第２分力Ｐ２（図３の（ｃ）参照）に分解してガイド部材４４ｂから軸受ホルダ４４ａに伝達できる。そして、第２分力Ｐ２で軸受ホルダ４４ａをウォームホイール５ａが配置される側に向かって付勢できる。
例えばウォーム軸４２のギヤ部４１が磨耗したときに、スプリング４４ｃ（図２参照）の付勢力の一部（第２分力Ｐ２）でギヤ部４１（図２参照）をウォームホイール５ａ（図２参照）の側に移動させて磨耗する前と同じ状態を維持できる。そして、ギヤ部４１の磨耗によってバックラッシュが増大することを防止できる。

さらに、ギヤ部４１（図２参照）がウォームホイール５ａ（図２参照）の側に移動したとき、軸受ホルダ４４ａの第１接触面４５ａ（図３の（ａ）参照）とガイド部材４４ｂの第２接触面４５ｂ（図３の（ａ）参照）の接触面積が急激に減少することを防止できる。したがって、スプリング４４ｃ（図２参照）からガイド部材４４ｂを介して軸受ホルダ４４ａに付与されるウォームホイール５ａの側への付勢力が安定し、ウォーム軸４２に振動が発生することを抑制できる。

さらに、第１接触面４５ａ（図３の（ａ）参照）と第２接触面４５ｂ（図３の（ａ）参照）は常に線接触であり、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂが線接触と面接触を繰り返すことがなく、騒音を防止できる。

また、図３の（ｂ）に示すように第１接触面４５ａを軸受ホルダ４４ａの係合リブ４４ａ２に形成し、第２接触面４５ｂをガイド部材４４ｂの係合溝４４ｂ１に形成することで、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの間の摩擦を適宜設定できる。

例えば、軸受ホルダ４４ａのガイド部材４４ｂ側の端面の全面を第１接触面４５ａとし、ガイド部材４４ｂの軸受ホルダ４４ａ側の端面の全面を第２接触面４５ｂとすると、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの接触面積が大きくなって第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの摩擦力が大きくなる。したがって、ギヤ部４１（図２参照）が磨耗したときなどに、軸受ホルダ４４ａをガイド部材４４ｂと摺動させてウォームホイール５ａ（図２参照）の側に滑らかに移動させるために強い付勢力を発生するスプリング４４ｃ（図２参照）が必要になる。

このように強い付勢力を発生するスプリング４４ｃ（図２参照）を用いる場合、カム機構４４（図２参照）、ウォーム軸４２（図２参照）、第１端部４２ａ（図２参照）の側でウォーム軸４２を支持する第１軸受４０ａ（図２参照）などの構成要素に耐久性が求められ、生産コストが上昇するなどの問題が発生する。

これに対し、第１接触面４５ａを軸受ホルダ４４ａの係合リブ４４ａ２の頂部の面とし、第２接触面４５ｂをガイド部材４４ｂの係合溝４４ｂ１の底部の面とする本実施形態では、例えば係合リブ４４ａ２の幅Ｗ（図３の（ａ）参照）を適宜設定することで、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの接触部が必要以上に大きくなることを回避できる。このことによって、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの間の摩擦を適宜設定することができ、強い付勢力を発生するスプリング４４ｃを用いなくても軸受ホルダ４４ａをガイド部材４４ｂと摺動させてウォームホイール５ａ（図２参照）の側に滑らかに移動できる。

そして、強い付勢力を発生するスプリング４４ｃを用いる場合に比べて、例えば荷重に対する耐久性の低い部品を使用できる場合があり、生産コストの上昇を抑制できる、などの効果を奏する。

なお、本実施形態においては、図３の（ａ）に示すように、第１接触面４５ａを軸受ホルダ４４ａの係合リブ４４ａ２に形成し、第２接触面４５ｂをガイド部材４４ｂの係合溝４４ｂ１に形成したが、例えば、第１接触面４５ａを軸受ホルダ４４ａの図示しない係合溝に形成し、第２接触面４５ｂをガイド部材４４ｂの図示しない係合リブに形成する構成であってもよい。

また、第２接触面４５ｂ（図３の（ａ）参照）を曲面で形成する構成としてもよい。この場合、第２接触面４５ｂは、係合溝４４ｂ１（図３の（ａ）参照）の長手方向に湾曲し、第１接触面４５ａ（図３の（ａ）参照）の側が凹になる曲面（凹曲面）とする。さらに第２接触面４５ｂの凹曲面は、接平面の全てが、ウォーム軸４２（図３の（ａ）参照）の軸方向に対し、ウォームホイール５ａ（図２参照）が配置される側に向かって傾斜するように構成されることが好ましい。
そして、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂの接触部において、第２接触面４５ｂの曲率半径が第１接触面４５ａの曲率半径より大きくなるように構成すると、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂを線接触させることができる。

このような構成であっても、軸受ホルダ４４ａ（図２参照）をウォームホイール５ａ（図２参照）の側に付勢できるカム機構４４（図２参照）とすることができる。
そして、第２接触面４５ｂが平面の場合と同様に、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂを常に線接触させることができ、スプリング４４ｃ（図２参照）がガイド部材４４ｂ（図２参照）を介して軸受ホルダ４４ａに付与する付勢力が不安定になることを回避できる。
また、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂが面接触することがないため、第１接触面４５ａと第２接触面４５ｂが線接触から面接触に変わるときに発生する騒音を防止できる。

１ 電動パワーステアリング装置
３ ラック軸（操舵機構）
４ ステアリングボックス（操舵機構）
５ａ ウォームホイール
４０ａ 第１軸受
４０ｂ 第２軸受
４２ ウォーム軸
４２ａ 第１端部（電動モータ側の一端）
４２ｂ 第２端部（他の一端）
４４ カム機構
４４ａ 軸受ホルダ（軸受保持部材）
４４ｂ ガイド部材
４４ｃ スプリング（付勢部材）
４５ａ 第１接触面
４５ｂ 第２接触面
５０ ステアリングホイール（操舵機構）
５０ａ ステアリングシャフト（操舵機構）
Ｍ 電動モータ
Ｍ２ モータ軸
Ｐ１ 第１分力
Ｐ２ 第２分力

Claims (4)

1. 電動モータの動力をモータ軸に接続したウォーム軸と噛合するウォームホイールを介して操舵機構に伝達して操舵補助し、
   前記ウォーム軸の前記電動モータ側の一端を支持する第１軸受と、
   前記ウォーム軸の他の一端を支持する第２軸受と、
   前記第２軸受を保持する軸受保持部材と、
   前記軸受保持部材に形成される第１接触面と接触する第２接触面が形成されるガイド部材と、
   前記ガイド部材を前記ウォーム軸の側に付勢する付勢力を発生する付勢部材と、
   前記軸受保持部材を前記ウォームホイールが配置される側に付勢するカム機構と、を備える電動パワーステアリング装置において、
   前記カム機構は、
   前記第１接触面と前記第２接触面の少なくとも一方が、前記ウォームホイールが配置される側から前記ウォーム軸の径方向に湾曲する凸曲面で形成され、
   前記第１接触面は、前記軸受保持部材から前記ガイド部材の側に突起して形成される係合リブの頂部の面であり、
   前記第２接触面は、前記ガイド部材に形成されて前記係合リブが係合する係合溝の底部の面であり、
   前記第１接触面と前記第２接触面が、前記付勢力を前記ウォーム軸の軸方向に向かう第１分力と前記ウォームホイールが配置される側に向かう第２分力に分解して前記軸受保持部材に伝達するように前記係合リブの厚みＷ方向に線接触し、
   前記第２分力で、前記軸受保持部材を前記ウォームホイールが配置される側に付勢する
   ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 前記第２接触面は、前記ウォーム軸の軸方向に対し、前記ウォームホイールが配置される側に向かって傾斜する平面であることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
3. 前記第１接触面は、全ての接平面が、前記ウォーム軸の軸方向に対して前記ウォームホイールが配置される側に向かって傾斜するような凸曲面で形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
4. 前記第１接触面は、全ての接平面が、前記ウォーム軸の軸方向に対して前記ウォームホイールが配置される側に向かって傾斜するような凸曲面で形成され、
   前記第２接触面は、全ての接平面が、前記ウォーム軸の軸方向に対して前記ウォームホイールが配置される側に向かって傾斜するような凹曲面で形成され、
   前記凹曲面は、前記凸曲面の曲率半径よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。

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