JP2011255818A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歯打ち音を少なくするための弾性部材と、この弾性部材を支持するウォーム軸との結合力をより高く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】電動パワーステアリング装置１は、電動モータの出力を、ウォーム減速機２１等を介して転舵輪に伝達する。ウォーム減速機２１のウォーム軸２３は、複数条の歯部５７，５８と、これら複数条の歯部５７，５８によって形成された複数の溝部５９，６０とを含む。ウォーム軸２３に結合された弾性部材５５は、少なくとも噛み合い領域３５において溝部５９，６０のそれぞれの底面５９ｃ，６０ｃに配置されウォームホイール２４に接触可能な歯底螺旋部６３，６４と、噛み合い領域３５から離隔した位置において歯底螺旋部６３，６４を互いに接続する円筒部６１，６２とを含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。

電動パワーステアリング装置は、例えば、電動モータによって回転される小歯車と、小歯車に噛み合う大歯車とを備えている（例えば、特許文献１，２参照）。大歯車は、ステアリングシャフトに連結されている。電動モータの出力軸の回転は、小歯車および大歯車を介してステアリングシャフトに伝達される。これにより、運転者の操舵が補助される。

特開２００８−４４４２６号公報 特開２００８−１６２３５２号公報

小歯車と大歯車との間には、適度なバックラッシが設けられており、両歯車の噛み合い抵抗が低減されている。しかしながら、バックラッシが設けられていることに起因する騒音が問題となることがある。具体的には、路面からの力が転舵輪およびステアリングシャフトを介して大歯車に入力されたとき（逆入力時）、大歯車は、小歯車に対してバックラッシ相当分、微小振動を起こす。これにより、騒音としての歯打ち音（ラトル音）が生じてしまう。

特許文献２では、小歯車の歯底面にゴム製の弾性体を設けている。弾性体は、大歯車の歯先面に常時接触するようになっている。これにより、大歯車に摩擦抵抗が付与されており、大歯車の前記微小振動が抑制されるようになっている（［００１９］段落、［００２４段落］）。
すなわち、弾性体は、大歯車から摩擦抵抗を受けるようになっている。弾性体は、大歯車が回転しているときに小歯車の歯底面と略平行な方向の力（せん断力）を受けるので、弾性体が小歯車から外れるおそれがある。これを防ぐためには、弾性体と小歯車との結合力を十分高くする必要がある。

このような課題は、小歯車として複数条の歯を有するウォーム軸を用いた場合に顕著である。ウォーム軸が複数条の歯を有している場合、ウォーム軸のリード（ウォーム軸が１回転したときのウォームホイールの送り量）が大きくなる分、弾性体がウォームホイールの歯から受ける摩擦抵抗（せん断力）が大きくなるからである。
また、複数条の歯の間には、複数本の歯溝がある。これら複数の歯溝のそれぞれの歯底面に弾性体を巻き付ける作業は、手間がかかるので作業性が悪い。

本発明は、かかる背景のもとでなされたもので、歯打ち音を少なくするための弾性部材と、この弾性部材を支持するウォーム軸との結合力をより高くでき、且つ、弾性部材をウォーム軸に組み付ける手間を少なくできる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、電動モータ（２０）と、前記電動モータに動力伝達可能に連結されたウォーム軸（２３）、このウォーム軸の所定の噛み合い領域（３５）に噛み合い可能なウォームホイール（２４）、および前記ウォーム軸に結合された弾性部材（５５）を含むウォーム減速機（２１）と、を備え、前記ウォーム軸は、複数条の歯部（５７，５８）と、これら複数条の歯部によって形成された複数の溝部（５９，６０）とを含み、前記弾性部材は、少なくとも前記噛み合い領域において前記複数の溝部のそれぞれの底（５９ｃ，６０ｃ）に配置され前記ウォームホイールに接触可能な複数の螺旋部（６３，６４；６３Ａ，６４Ａ）と、前記噛み合い領域から離隔した位置において前記複数の螺旋部を互いに接続する円筒部（６１，６２）とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置（１）を提供する（請求項１）。

本発明によれば、弾性部材の螺旋部と、ウォームホイールとの接触により、ウォームホイールに摩擦抵抗が付与される。例えば、路面からの力が転舵輪およびステアリングシャフト等を介してウォームホイールに入力されたとき（逆入力時）において、ウォームホイールがウォーム軸に対してバックラッシ相当分、微小振動を起こすことを抑制できる。したがって、ウォームホイールとウォーム軸との衝突による歯打ち音（ラトル音）を抑制できる。

また、円筒部は、各螺旋部を互いに連結することで、各螺旋部を補強する機能を有している。これにより、弾性部材の各部分の強度が高められている。しかも、円筒部は、ウォーム軸の周方向の全域に亘ってウォーム軸に接触できる。その結果、弾性部材とウォーム軸との結合力を高くできる。これにより、ウォーム軸が回転駆動しているときの螺旋部とウォームホイールとの摩擦接触に起因して、螺旋部がウォーム軸に対してずれることを抑制できる。特に、本発明では、ウォーム軸が複数条の歯部を有しており、ウォーム軸のリード（ウォーム軸が１回転したときのウォームホイールの送り量）が大きい。その分、弾性部材がウォームホイールの歯から受ける負荷（せん断力）が大きい。けれども、弾性部材とウォーム軸との結合の強度が十分に高いので、弾性部材がウォーム軸に対してずれることを確実に抑制できる。しかも、螺旋部は、ウォーム軸の歯部ではなく歯底に配置されており、且つ、円筒部は、ウォーム軸の噛み合い領域から離隔した位置に配置されている。これにより、ウォーム軸の歯とウォームホイールの歯との間の動力伝達部分に弾性部材が介在しないようにできる。したがって、弾性部材が強く圧縮されることはなく、弾性部材の劣化を抑制できる。

さらに、複数の螺旋部を円筒部によって接続している。これにより、複数の螺旋部および円筒部を１つの部材として取り扱うことができる。その結果、１つの部材をウォーム軸に組み付けることにより、弾性部材をウォーム軸に組み付けることができる。したがって、弾性部材をウォーム軸に組み付ける手間を少なくできる。この場合の組み付けとは、弾性部材とウォーム軸とを別個に形成し弾性部材をウォーム軸に巻き付けることと、ウォーム軸を弾性部材の成型金型にインサートし弾性部材をウォーム軸に一体的に形成することの双方を含む。

弾性部材とウォーム軸とを別個に形成し弾性部材をウォーム軸に巻き付ける場合には、円筒部によって複数の螺旋部が連結されているので、複数の溝部のそれぞれに一括して螺旋部を組み付けることができる。すなわち、互いに連結されていない別体の螺旋部をそれぞれ対応する溝部に巻き付ける場合と比べて、弾性部材をウォーム軸に組み付ける手間を少なくできるので、作業性を向上できる。

また、本発明において、前記円筒部の端部には、前記ウォーム軸と係合する係合部（６７，６８）が設けられている場合がある（請求項２）。この場合、弾性部材の円筒部とウォーム軸との結合力をより高くできる。
前記ウォーム軸は、前記歯部が形成されるウォーム軸本体と、このウォーム軸本体の端部から延び前記ウォーム軸よりも小径の支軸とを含み、前記係合部は、前記ウォーム軸本体の端部に係合している場合がある。この場合、弾性部材がウォーム軸から抜けることをより確実に規制できる。

また、本発明において、前記ウォーム軸を回転可能に支持する軸受（４１，４２）をさらに備え、前記係合部は、前記ウォーム軸と前記軸受とにより挟まれている場合がある（請求項３）。この場合、ウォーム軸に対して弾性部材がウォーム軸の軸方向に位置ずれることをより確実に規制できる。
また、本発明において、前記弾性部材の外周に溝部（７８）が形成されている場合がある（請求項４）。この場合、溝部を、グリース等の潤滑剤を溜めるための潤滑剤溜まりとして用いることができる。これにより、溝部の潤滑剤をウォーム軸およびウォームホイールに供給することができる。したがって、ウォーム軸の噛み合い領域に潤滑剤をより確実に供給できる。また、溝部の深さ等の形状を調節することにより、弾性部材の撓み易さを容易に調整できる。

また、本発明において、前記ウォーム軸を回転可能に支持する軸受をさらに備え、前記円筒部は、前記軸受をシールするためのシール部（８１；８３）を含む場合がある（請求項５）。この場合、弾性部材にシール部を設けることで、弾性部材を軸受のためのシール部材としても用いることができる。これにより、部品点数をより少なくできる。
なお、上記において、括弧内の数字等は、後述する実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。

本発明の一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。 図１の減速機周辺の主要部の一部断面図である。 図２のウォーム軸および弾性部材周辺の拡大図であり、一部を断面で示している。 ウォーム軸の一部を断面で示す側面図である。 本発明の別の実施形態の主要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態の主要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態の主要部の断面図である。 本発明のさらに別の実施形態の主要部の断面図である。

本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照しつつ説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置１の概略構成を示す模式図である。図１を参照して、電動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール等の操舵部材２に連結されているステアリングシャフト３と、ステアリングシャフト３に自在継手４を介して連結されている中間軸５と、この中間軸５に自在継手６を介して連結されているピニオン軸７と、ラック軸１０とを有している。ラック軸１０は、ピニオン軸７の先端部に設けられたピニオン８に噛み合うラック９を形成しており、且つ車両の左右方向に延びている。

ラック軸１０の両端部にはそれぞれタイロッド１１が連結されており、各タイロッド１１は、対応するナックルアーム（図示せず）を介して対応する転舵輪１２に連結されている。操舵部材２が操作されてステアリングシャフト３が回転されると、この回転は中間軸５等を介してピニオン８に伝達され、ピニオン８およびラック９によって、車両の左右方向に沿うラック軸１０の直線運動に変換される。これにより転舵輪１２の転舵が達成される。

ステアリングシャフト３は、操舵部材２に連なる入力軸としての第１操舵軸１３と、自在継手４に連なる出力軸としての第２操舵軸１４とを有している。これら第１および第２操舵軸１３，１４は、トーションバー１５を介して同軸上に互いに連結されている。
トーションバー１５の近傍には、トルクセンサ１６が設けられている。トルクセンサ１６は、トーションバー１５のねじれに起因する第１操舵軸１３と第２操舵軸１４との相対回転変位量を検出するようになっている。このトルクセンサ１６の検出信号は、制御部１７に与えられる。制御部１７は、トルクセンサ１６からの検出信号に基づいて操舵部材２に加えられた操舵トルクを算出する。そして、制御部１７は、算出した操舵トルクや車速センサ１８からの車速検出信号等に基づいて、ドライバ１９を介して操舵補助用の電動モータ２０の駆動を制御する。これにより、電動モータ２０が駆動し、その出力回転（動力）が、ウォームウォーム減速機２１で減速され、さらに第２操舵軸１４へ伝達される。第２操舵軸１４に伝えられた動力は、さらに中間軸５等を介して、上記ラック軸１０、タイロッド１１およびナックルアーム等を含む舵取り機構２２に伝えられ、運転者の操舵が補助される。

ウォーム減速機２１は、電動モータ２０により駆動される駆動ギヤとしてのウォーム軸２３と、従動ギヤとしてのウォームホイール２４と、ウォーム軸２３およびウォームホイール２４を収容するハウジング２５とを含んでいる。
ウォーム軸２３は、電動モータ２０の出力軸２０ａに動力伝達可能に連結されている。ウォームホイール２４は、ウォーム軸２３に噛み合っている。ウォームホイール２４は、第２操舵軸１４に一体回転可能に連結されている。ウォームホイール２４は、第２操舵軸１４および中間軸５等を介して舵取り機構２２に連結されている。

図２は、図１のウォーム減速機２１周辺の主要部の一部断面図である。図２を参照して、電動モータ２０は、出力軸２０ａと、出力軸２０ａを回転可能に支持するモータハウジング２０ｂとを含んでいる。モータハウジング２０ｂは、ハウジング２５に固定されている。
ハウジング２５はアルミニウム合金を用いて形成されている。ハウジング２５は、ウォーム軸２３を収容する筒状のウォーム軸収容部２７と、ウォームホイール２４を収容するウォームホイール収容部２８とを含んでいる。

ウォーム軸収容部２７の一端部にはフランジ部２９が形成されている。このフランジ部２９に、モータハウジング２０ｂが固定されている。
ウォーム軸２３は、例えば鉄等の金属を用いて形成されており、ウォームホイール２４に噛み合う歯部３１を含むウォーム軸本体３２と、ウォーム軸本体３２の一対の端部３２ａ，３２ｂからそれぞれ延設されウォーム軸本体３２よりも小径の一対の支軸３３，３４とを含んでいる。

ウォーム軸２３の軸方向Ｘ１に関するウォーム軸本体３２の略中央には、噛み合い領域３５が設けられている。ウォーム軸２３の歯部３１は、噛み合い領域３５において、ウォームホイール２４の歯部２４ｃに噛み合うようになっている。ハウジング２５内には、潤滑剤が収容されており、ウォーム軸２３の噛み合い領域３５に潤滑剤が供給されるようになっている。潤滑剤は、例えばグリースである。

一方の支軸３３は、ウォーム軸本体３２に隣接する軸受連結部３３ａと、軸受連結部３３ａに隣接する継手連結部３３ｂとを含んでいる。継手連結部３３ｂは、電動モータ２０の出力軸２０ａにスプライン継手等の継手３６を介して一体回転可能に連結されている。一方の支軸３３の軸受連結部３３ａおよび他方の支軸３４には、それぞれ、ウォーム軸２３を回転自在に支持する第１および第２軸受４１，４２が設けられている。

第１軸受４１および第２軸受４２は、玉軸受等の転がり軸受からなり、ウォーム軸収容部２７に配置されている。これら第１軸受および第２軸受４１，４２の内輪４１ａ，４２ａは、対応する支軸３３，３４にそれぞれ嵌合されている。
第１軸受４１の外輪４１ｂは、ウォーム軸収容部２７に形成された第１軸受保持部４３に相対回転を規制されて嵌合されている。第２軸受４２の外輪４２ｂは、ウォーム軸収容部２７に形成された第２軸受保持部４４に相対回転を規制されて嵌合されている。

これら、第１軸受４１および第２軸受４２は、シール軸受である。具体的には、第１軸受４１の外輪４１ｂには、一対のシール部材４５，４６が固定されている。これら一対のシール部材４５，４６は、第１軸受４１の内輪４１ａと外輪４１ｂとの間をシールしている。また、第２軸受４２の外輪４２ｂには、一対のシール部材４５，４６が固定されている。これら一対のシール部材４５，４６は、第２軸受４２の内輪４２ａと外輪４２ｂとの間をシールしている。

ウォームホイール２４は、第２操舵軸１４に一体回転可能且つ軸方向に相対移動不能に嵌合された金属製の芯金２４ａと、芯金２４ａの外周部に一体に設けられた合成樹脂部材２４ｂとを有している。合成樹脂部材２４ｂの外周部に形成された歯部２４ｃは、ウォーム軸２３の歯部３１に噛み合っている。
ウォーム軸２３の歯部３１とウォームホイール２４の歯部２４ｃとの間には、適度なバックラッシが設けられており、両歯部２４ｃ，３１の噛み合いの抵抗が少なくなるようにされている。

第１および第２軸受４１，４２は、予圧を付与されている。具体的には、第２軸受４２の外輪４２ｂは、ウォーム軸収容部２７の一端に形成された環状の段部４８に当接しており、これにより、軸方向Ｘ１に関して位置決めされている。第２軸受４２の内輪４２ａは、ウォーム軸２３の他方の支軸３４とウォーム軸本体３２との間に形成された環状の段部４９に受けられている。

第１軸受４１の内輪４１ａは、一方の支軸３３とウォーム軸本体３２との間に形成された段部５０に当接している。第１軸受４１の外輪４１ｂは、予圧調整用のねじ部材５１により、第２軸受４２側へ付勢されている。
ねじ部材５１は、ハウジング２５の第１軸受保持部４３に隣接して形成されたねじ孔にねじ込まれることにより、第１および第２軸受４１，４２に予圧を付与している。ロックナット５３が、予圧調整後のねじ部材５１を固定するためにねじ部材５１に結合されている。

図３は、図２のウォーム軸２３および弾性部材５５周辺の拡大図であり、一部を断面で示している。図３を参照して、本実施形態の特徴の１つは、ウォーム軸２３に弾性部材５５を結合している点にある。この弾性部材５５とウォームホイール２４との弾性的な接触により、ウォーム軸２３の歯部３１とウォームホイール２４の歯部２４ｃとの衝突の衝撃を抑制するようにしてある。

次に、ウォーム軸２３のウォーム軸本体３２の詳細と、弾性部材５５の詳細について説明する。図４は、ウォーム軸２３の一部を断面で示す側面図である。図４を参照して、ウォーム軸本体３２の歯部３１は、複数条（本実施形態において、２条）の歯部としての第１および第２歯部５７，５８を含んでいる。ウォーム軸本体３２は、第１および第２歯部５７，５８によって形成された複数の溝部としての第１および第２溝部５９，６０を含んでいる。歯部５７，５８および溝部５９，６０は、それぞれ１つ設けられているけれども、図３および図４では、便宜上、歯部５７，５８および溝部５９，６０について、複数箇所に符号を付している。

第１および第２歯部５７，５８は、それぞれ、螺旋状に延びており、軸方向Ｘ１に関して、ウォーム軸本体３２の略全域に亘って形成されている。これらの第１および第２歯部５７，５８は、ウォーム軸２３の周方向に関して１８０°の位相差を持って配置されている。第１および第２歯部５７，５８は、それぞれ、歯すじ方向に見たときに、例えば断面山形形状に形成されており、互いに同じ形状に形成されている。

第１および第２溝部５９，６０は、それぞれ、螺旋状に延びており、軸方向Ｘ１に関して、ウォーム軸本体３２の略全域に亘って形成されている。第１および第２溝部５９，６０は、互いに同じ形状に形成されている。図４において、第１溝部５９の一対の端面５９ａ，５９ｂは、実線で表されており、第２溝部６０の一対の端面６０ａ，６０ｂは、点線で表されている。

ウォーム軸本体３２の一対の端部３２ａ，３２ｂは、それぞれ、円筒部３２ｃ，３２ｄを含んでいる。円筒部３２ｃ，３２ｄの曲率半径は、略同じである。
図３を参照して、弾性部材５５は、ゴム等の弾性部材を用いて形成された一体成形品である。弾性部材５５の厚み（肉厚）は、例えば１ｍｍ程度である。弾性部材５５は、射出成形等により単品の状態に形成され、その後、ウォーム軸本体３２に組み付けられることにより、ウォーム軸２３に結合されている。なお、弾性部材５５の射出成形時に金型にウォーム軸２３をインサートしておき、弾性部材５５の射出成形とウォーム軸２３への結合とを一括して行ってもよい。

弾性部材５５は、ウォーム軸本体３２に例えば加硫接着等により結合されている。なお、ウォーム軸２３のうち、弾性部材５５との結合面には、ローレット加工等、結合面の面粗さを増すための加工が施されていてもよい。これにより、ウォーム軸２３からの弾性部材５５の剥がれをより確実に抑制できる。
弾性部材５５は、一対の円筒部６１，６２と、複数の歯底螺旋部６３，６４と、複数の歯先螺旋部６５，６６とを含んでいる。歯底螺旋部６３，６４および歯先螺旋部６５，６６は、それぞれ１つ設けられているけれども、図３では、便宜上、歯底螺旋部６３，６４および歯先螺旋部６５，６６について、複数箇所に符号を付している。

円筒部６１は、ウォーム軸本体３２の円筒部３２ｃに嵌められている。円筒部６１のうち、第１軸受４１に隣接する一端には、係合部６７が設けられている。係合部６７は、円筒部６１から円筒部６１の径方向内方に向けて突出する環状に形成されている。この係合部６７は、ウォーム軸本体３２の円筒部３２ｃの端面に係合しており、円筒部３２ｃと、第１軸受４１の内輪４１ａとに挟まれている。これにより、係合部６７は、弾性的に圧縮されている。

円筒部６２は、円筒部６１と同様の形状に形成されている。円筒部６２は、ウォーム軸本体３２の円筒部３２ｄに嵌められている。円筒部６２のうち、第２軸受４２に隣接する一端には、係合部６８が設けられている。係合部６８は、円筒部６２から円筒部６２の径方向内方に向けて突出する環状に形成されている。この係合部６８は、ウォーム軸本体３２の円筒部３２ｄの端面に係合しており、円筒部３２ｄと、第２軸受４２の内輪４２ａとに挟まれている。これにより、係合部６８は、弾性的に圧縮されている。

歯底螺旋部６３，６４は、ウォームホイール２４の歯部２４ｃの歯先面２４ｄに摩擦接触するために設けられている。
歯底螺旋部６３は、螺旋状に形成されており、第１溝部５９の底面５９ｃ（歯底）に沿わされている。歯底螺旋部６３の一端６３ａと、円筒部６１とは、接続部６９を介して連続している。接続部６９は、第１溝部５９の一端面５９ａに沿わされている。歯底螺旋部６３の他端６３ｂと、円筒部６２とは、接続部７０を介して連続している。接続部７０は、第１溝部５９の他端面５９ｂに沿わされている。

歯底螺旋部６４は、歯底螺旋部６３と同様の形状に形成されている。具体的には、歯底螺旋部６４は、螺旋状に形成されており、第２溝部６０の底面６０ｃ（歯底）に沿わされている。歯底螺旋部６４の一端６４ａと、円筒部６１とは、接続部６９と同様の接続部７１を介して連続している。歯底螺旋部６４の他端６４ｂと、円筒部６２とは、接続部７０と同様の接続部７２を介して連続している。

歯先螺旋部６５，６６は、ウォームホイール２４の歯部２４ｃの歯底面２４ｅに摩擦接触するために設けられている。
歯先螺旋部６５は、螺旋状に形成されており、第１歯部５７の歯先面（先端面）に沿わされている。歯先螺旋部６５の一端６５ａは、円筒部６１に接続されている。歯先螺旋部６５の他端６５ｂは、円筒部６２に接続されている。

歯先螺旋部６６は、歯先螺旋部６５と同様の形状に形成されている。具体的には、歯先螺旋部６６は、螺旋状に形成されており、第２歯部５８の歯先面（先端面）に沿わされている。歯先螺旋部６６の一端６６ａは、円筒部６１に接続されている。歯先螺旋部６６の他端６６ｂは、円筒部６２に接続されている。
上記の構成により、ウォーム軸２３の噛み合い領域３５には、弾性部材５５の歯底螺旋部６３，６４および歯先螺旋部６５，６６が配置されている。また、ウォーム軸２３の噛み合い領域３５から離隔したウォーム軸本体３２の円筒部３２ｃ，３２ｄには、弾性部材５５の円筒部６１，６２が配置されている。

弾性部材５５の円筒部６１は、歯底螺旋部６３，６４の一端６３ａ，６４ａ同士を接続している。また、この円筒部６１は、歯先螺旋部６５，６６の一端６５ａ，６６ａ同士を接続している。
弾性部材５５の円筒部６２は、歯底螺旋部６３，６４の他端６３ｂ，６４ｂ同士を接続している。また、円筒部６２は、歯先螺旋部６５，６６の他端６５ｂ，６６ｂ同士を接続している。

上記の構成により、ウォーム軸２３の第１および第２歯部５７，５８の歯面と、ウォームホイール２４の歯部２４ｃの歯面とは、直接接触することになる。したがって、ウォーム軸２３とウォームホイール２４との噛み合い部分（トルク伝達部分）には、弾性部材５５は介在しない。
図１を参照して、以上の概略構成を有する電動パワーステアリング装置１において、例えば、車両が道路を直進走行しており、電動モータ２０およびウォーム軸２３が停止しているときを考える。このとき、道路が石畳等であると、道路からの反力（逆入力）は、転舵輪１２およびステアリングシャフト３等を介してウォームホイール２４に伝わる。これにより、ウォームホイール２４は、微小振動を生じる。この微小振動は、ウォームホイール２４とウォーム軸２３との間にバックラッシが設けられているために生じる。

このとき、図３に示すように、ウォーム軸２３の噛み合い領域３５において、弾性部材５５の歯底螺旋部６３，６４の少なくとも一方（図３では、例えば、歯底螺旋部６３）は、ウォームホイール２４の歯部２４ｃの歯先面２４ｄに弾性的に圧縮された状態で摩擦接触している。また、ウォーム軸２３の噛み合い領域３５において、弾性部材５５の歯先螺旋部６５，６６の少なくとも一方（図３では、例えば歯先螺旋部６６）は、ウォームホイール２４の歯部２４ｃの歯底面２４ｅに弾性的に圧縮された状態で摩擦接触している。

このように、弾性部材５５の歯底螺旋部６３，６４の少なくとも一方と、歯先螺旋部６５，６６の少なくとも一方とがウォームホイール２４に摩擦接触していることにより、ウォームホイール２４の上記微小振動が減衰される。その結果、ウォームホイール２４の歯部２４ｃがウォーム軸２３の第１および第２歯部５７，５８に接触する際の衝撃（衝突速度）が緩和され、ウォーム軸２３とウォームホイール２４との接触による騒音（歯打ち音）が低減される。

一方、操舵補助力を転舵輪１２に付与するために、電動モータ２０が駆動することで、ウォーム軸２３とウォームホイール２４とが噛み合ったとき、弾性部材５５の係合部６７または６８は、ウォームホイール２４からの反力によって、ウォーム軸本体３２と対応する軸受４１，４２との間で弾性的に圧縮される。これにより、ウォーム軸２３とウォームホイール２４との噛み合いの際の衝撃が緩和される。その結果、操舵中立状態（車両直進状態）での操舵フィーリング（中立感）を含めた操舵フィーリングの向上を達成できる。

以上説明したように、本実施形態によれば、弾性部材５５の歯底螺旋部６３，６４と、ウォームホイール２４の歯部２４ｃとの接触および歯先螺旋部６５，６６とウォームホイール２４との接触により、ウォームホイール２４に摩擦抵抗が付与されている。例えば、路面からの力が転舵輪１２およびステアリングシャフト３等を介してウォームホイール２４に入力されたとき（逆入力時）において、ウォームホイール２４がウォーム軸２３に対してバックラッシ相当分、微小振動を起こすことを抑制できる。したがって、ウォームホイール２４とウォーム軸２３との衝突による歯打ち音（ラトル音）を抑制できる。

また、弾性部材５５の円筒部６１，６２は、各歯底螺旋部６３，６４を互いに連結することで、歯底螺旋部６３，６４を補強する機能を有している。同様に、円筒部６１，６２は、歯先螺旋部６５，６６を互いに連結することで、歯先螺旋部６５，６６を補強する機能を有している。これにより、弾性部材５５の各部分の強度が高められている。しかも、円筒部６１，６２は、ウォーム軸２３の周方向の全域に亘ってウォーム軸本体３２の円筒部３２ｃ，３２ｄに接触している。その結果、弾性部材５５とウォーム軸２３との結合力を高くすることができる。これにより、ウォーム軸２３が回転駆動しているときの歯底螺旋部６３，６４とウォームホイール２４との摩擦接触に起因して、歯底螺旋部６３，６４がウォーム軸２３に対して剥離することを抑制できる。同様に、歯先螺旋部６５，６６がウォーム軸２３に対して剥離することを抑制できる。

特に、本実施形態では、ウォーム軸２３が複数条の歯部としての第１および第２歯部５７，５８を有しており、ウォーム軸２３のリード（ウォーム軸２３が１回転したときのウォームホイール２４の歯部２４ｃの送り量）が大きい。その分、弾性部材５５の歯底螺旋部６３，６４および歯先螺旋部６５，６６がウォームホイール２４の歯部２４ｃから受ける負荷（せん断力）は大きい。けれども、弾性部材５５とウォーム軸２３との結合の強度が十分に高いので、弾性部材５５がウォーム軸２３に対してずれることを確実に抑制できる。

しかも、歯底螺旋部６３，６４は、ウォーム軸２３の第１および第２歯部５７，５８の歯面ではなく第１および第２溝部５９，６０の底面５９ｃ，６０ｃに配置されており、且つ、歯先螺旋部６５，６６は、第１および第２歯部５７，５８の歯面ではなく歯先面に配置されており、且つ、円筒部６１，６２は、ウォーム軸２３の噛み合い領域３５から離隔した位置に配置されている。これにより、ウォーム軸２３の第１および第２歯部５７，５８とウォームホイール２４の歯部２４ｃとの間の動力伝達部分には弾性部材５５が介在しない。したがって、弾性部材５５が強く圧縮されることはなく、弾性部材５５の劣化を抑制できる。

さらに、複数の歯底螺旋部６３，６４を円筒部６１，６２によって接続している。これにより、複数の歯底螺旋部６３，６４および円筒部６１，６２を１つの部材として取り扱うことができる。その結果、１つの部材をウォーム軸２３に組み付けることにより、弾性部材５５をウォーム軸２３に組み付けることができる。したがって、弾性部材５５をウォーム軸２３に組み付ける手間を少なくできる。

弾性部材５５をウォーム軸２３に巻き付ける際、円筒部６１，６２によって複数の歯底螺旋部６３，６４が連結されているので、第１および第２溝部５９，６０のそれぞれに一括して歯底螺旋部６３，６４を組み付けることができる。すなわち、互いに連結されていない別体の歯底螺旋部をそれぞれ対応する溝部に巻き付ける場合と比べて、弾性部材５５をウォーム軸２３に組み付ける手間を少なくできるので、作業性を向上できる。このような作業性の向上の効果は、複数の歯先螺旋部６５，６６を円筒部６１，６２によって接続していることで、より向上されている。

また、弾性部材５５の円筒部６１，６２には、ウォーム軸本体３２と係合する係合部６７，６８が設けられている。これにより、弾性部材５５の円筒部６１，６２とウォーム軸２３との結合の強度をより高くできる。
さらに、係合部６７，６８は、ウォーム軸本体３２の対応する円筒部３２ｃ，３２ｄの端面に接触している。これにより、弾性部材５５がウォーム軸２３から抜けることをより確実に規制できる。

また、弾性部材５５の係合部６７，６８は、ウォーム軸本体３２と対応する軸受４１，４２とにより挟まれている。これにより、ウォーム軸２３に対して弾性部材５５が軸方向Ｘ１に位置ずれすることをより確実に規制できる。
またウォーム軸２３とウォームホイール２４との歯打ち音を抑制するための機構を設けても、電動パワーステアリング装置１の性能が変化することはない。例えば、歯打ち音を抑制するために、ウォーム軸をウォームホイールに押し付ける構成を採用した場合を考える。この場合、ウォーム軸の他端（電動モータから遠いほうの端部）をばね等の付勢部材でウォームホイール側に付勢する構成が考えられる。これにより、ウォーム軸がウォームホイールに押圧され、両者間のバックラッシが詰められる。その結果、ウォームホイールの微小振動が抑制され、歯打ち音が抑制される。しかしながら、この場合、ウォーム軸の中心軸線は、ウォーム軸が付勢部材で付勢される前の状態から傾くので、電動モータの出力軸（ロータ）の中心軸線も一緒に傾いてしまう。このため、電動モータのロータがステータに対して傾くので、電動モータのコギングトルクが増大し、電動パワーステアリング装置の性能が変化（悪化）してしまう。特に、電動モータの出力軸とウォーム軸とが一体成形されているときに、この現象が顕著に現れる。

これに対し、本実施形態では、ウォーム軸２３に設けた弾性部材５５とウォームホイール２４の歯部２４ｃとの摩擦抵抗により、ウォームホイール２４の微小振動を抑制するようになっており、ウォーム軸２３を傾ける構成とはなっていない。したがって、ウォーム軸２３や、電動モータ２０の出力軸２０ａ（ロータ）の中心軸線が傾いてしまうことはない。よって、電動モータ２０のコギングトルクが大きくなることはない。したがって、電動モータ２０の出力軸２０ａとウォーム軸２３とが別体で形成されているか、一体成形されているかに拘わらず、電動パワーステアリング装置１の性能が低下することを抑制できる。

しかも、電動パワーステアリング装置１を長期間使用したときには、ウォーム軸２３とウォームホイール２４との間のバックラッシが大きくなり、ウォームホイール２４の微小振動の振幅が大きくなるけれども、弾性部材５５の摩擦抵抗により、ウォームホイール２４の微小振動を減衰する効果を確実に維持できる。したがって、長期間に亘って、ウォームホイール２４の微小振動による歯打ち音を抑制することができる。

また、弾性部材５５を一体成形していることにより、弾性部材５５をコスト安価に形成できる。その上、ウォーム軸２３に弾性部材５５を接着し易く、且つ、両者の結合の強度をより高くできる。
本発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。

例えば、図５に示すように、係合部６７に爪部７５を設けるとともに、円筒部３２ｃの端面に溝７６を設け、爪部７５に溝７６を嵌めてもよい。これにより、弾性部材５５がウォーム軸２３から外れることをより確実に抑制できる。なお、爪部７５および溝７６は、円筒状でもよいし、円弧状でもよい。また、係合部６８にも、爪部７５および溝７６を設けてもよい。

また、歯底螺旋部６３，６４に代えて、図６に示すように、歯底螺旋部６３Ａ，６４Ａを設けてもよい。歯底螺旋部６３Ａ，６４Ａは、（１）第１および第２溝部５９，６０の延びる方向（歯すじ方向）と直交する断面形状が、中央ほど窪んだ凹形形状に形成されている点と、（２）溝部７８を有している点とが、歯底螺旋部６３，６４と異なっている。
溝部７８は、少なくとも噛み合い領域３５において、歯底螺旋部６３Ａ，６４Ａの外周に複数設けられている。溝７８は、歯底螺旋部６３Ａ，６４Ａのそれぞれに複数設けられている。各溝７８の深さは、相異なっていてもよいし、一定でもよい。

この構成によれば、ウォームホイール２４の歯部２４ｃがウォーム軸２３の第１および第２歯部５７，５８に接触する直前に、ウォームホイール２４の歯部２４ｃの歯先面２４ｄと対応する歯底螺旋部６３Ａ，６４Ａとが接触する。これにより、ウォームホイール２４とウォーム軸２３との接触の衝撃をより確実に緩和できるので、歯打ち音をより小さくできる。また、溝部７８に、グリース等の潤滑剤を溜めることができる。これにより、溝７８の潤滑剤をウォーム軸２３およびウォームホイール２４に供給できるので、ウォーム軸２３の噛み合い領域３５での潤滑をより確実に行うことができる。よって、電動パワーステアリング装置１の耐久性を向上できる。また、溝７８の深さ等の形状を調整することにより、弾性部材５５の撓み易さを容易に調整できる。

また、図７に示すように、第１軸受４１の内輪４１ａと外輪４１ｂとの間をシールするための環状のシール部８１を円筒部６１に設けてもよい。シール部８１は、円筒部６１と単一の材料を用いて一体に形成されている。シール部８１は、第１軸受４１の一端において、内輪４１ａと外輪４１ｂとの間を塞いでいる。シール部８１には、リップ８１ａ，８１ｂが設けられている。リップ８１ａは、第１軸受４１の外輪４１ｂの内周面に摺動可能に接触している。リップ８１ｂは、第１軸受４１の外輪４１ｂの一端面に摺動可能に接触している。

この構成によれば、弾性部材５５にシール部８１を設けることで、弾性部材５５を第１軸受４１のためのシール部材としても用いることができる。これにより、電動パワーステアリング装置１の部品点数をより少なくできる。部品点数の低減を通じて製造コストを低減できる。
また、図８に示すように、第１軸受４１の外輪４１ｂの内周面に溝４１ｃを設け、この溝４１ｃに弾性部材５５のリップ８２を有するシール部８３を摺動可能に接触させてもよい。これにより、シール性能をより向上できる。

なお、シール部８１，８３と同様のシール部を弾性部材５５の円筒部６２に設けてもよい。これにより、第１軸受４１にシール部８１，８３を設けたのと同様の効果を第２軸受４２について発揮することができる。
また、各上記実施形態において、ウォーム軸２３は、２条の歯部５７，５８を有する構成を説明したけれども、これに限定されない。例えば、３条以上の歯部を有するウォーム軸を用いてもよい。

また、弾性部材５５の円筒部６１，６２は、ウォーム軸２３の噛み合い領域３５から離隔した位置にあればよく、ウォーム軸本体３２の端部３２ａ，３２ｂに配置されていなくてもよい。さらに、円筒部６１，６２の両方を設ける必要はなく、円筒部６１または円筒部６２を廃止してもよい。

１…電動パワーステアリング装置、２０…電動モータ、２１…ウォーム減速機、２３…ウォーム軸、２４…ウォームホイール、３５…噛み合い領域、４１，４２…軸受、５５…弾性部材、５７…第１歯部（ウォーム軸の歯部），５８…第２歯部（ウォーム軸の歯部）、５９…第１溝部、５９ｃ…底面（溝部の底）、６０…第２溝部、６０ｃ…底面（溝部の底）、６１，６２…円筒部、６３，６４，６３Ａ，６４Ａ…歯底螺旋部（螺旋部）、６７，６８…係合部、７８…（弾性部材の外周の）溝部、８１，８３…シール部。

Claims (5)

1. 電動モータと、
   前記電動モータに動力伝達可能に連結されたウォーム軸、このウォーム軸の所定の噛み合い領域に噛み合い可能なウォームホイール、および前記ウォーム軸に結合された弾性部材を含むウォーム減速機と、を備え、
   前記ウォーム軸は、複数条の歯部と、これら複数条の歯部によって形成された複数の溝部とを含み、
   前記弾性部材は、少なくとも前記噛み合い領域において前記複数の溝部のそれぞれの底に配置され前記ウォームホイールに接触可能な複数の螺旋部と、前記噛み合い領域から離隔した位置において前記複数の螺旋部を互いに接続する円筒部とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 請求項１において、前記円筒部の端部には、前記ウォーム軸と係合する係合部が設けられていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
3. 請求項２において、前記ウォーム軸を回転可能に支持する軸受をさらに備え、
   前記係合部は、前記ウォーム軸と前記軸受とにより挟まれていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項において、前記弾性部材の外周に溝部が形成されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項において、前記ウォーム軸を回転可能に支持する軸受をさらに備え、
   前記円筒部は、前記軸受をシールするためのシール部を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
   

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