WO2015098548A1 - パワーステアリング装置 - Google Patents

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正登 内原
一千 奥村
真楽 吉川
勝海 下田
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/02—Gearboxes; Mounting gearing therein
    • F16H57/021—Shaft support structures, e.g. partition walls, bearing eyes, casing walls or covers with bearings
    • F16H2057/0213—Support of worm gear shafts
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H57/022—Adjustment of gear shafts or bearings
    • F16H2057/0222—Lateral adjustment

Definitions

  • the present invention relates to a power steering device.
  • a bearing that supports a worm shaft that meshes with a worm wheel is urged by a spring to reduce tooth backlash between the worm wheel and the worm shaft, thereby preventing rattling noise.
  • JP2002-67992A guides the movement of the bearing in the urging direction by contacting the peripheral surface of the bearing around the bearing that supports the drive gear rotated by the steering assist motor.
  • An electric power steering apparatus provided with a guiding member is disclosed.
  • the guide member described in JP2002-67992A is provided by being fitted and fixed in a fitting hole formed in the housing.
  • the guide member moves in the fitting hole, so the inner peripheral surface of the fitting hole and the outer peripheral surface of the guide member A collision noise will occur.
  • An object of the present invention is to prevent the occurrence of collision noise between a holder for housing a bearing and a gear case.
  • a power steering device the worm shaft rotating as the electric motor is driven, the worm shaft meshes with the worm shaft, and the rotational force of the electric motor is applied to the rack shaft that steers the wheel.
  • a worm wheel for transmission a bearing that rotatably supports the tip side of the worm shaft, a gear case that houses the worm shaft, and a bias that biases the worm shaft toward the worm wheel via the bearing.
  • a biasing member and a holder having a receiving hole for slidably receiving the bearing in the biasing direction of the biasing member, the holder being formed to bulge outward in the radial direction, and an inner peripheral surface of the gear case A plurality of bulging portions that abut against the.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the bearing unit, the spring, and the bolt.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the bearing unit.
  • FIG. 4A is a perspective view of a support member.
  • FIG. 4B is a plan view of the support member.
  • FIG. 5A is a perspective view of a support member in the power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5B is a plan view of a support member in the power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a perspective view of the holder main body in the power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the power steering device 100 is a device that is mounted on a vehicle and assists the steering force applied by the driver to the steering wheel.
  • a power steering device 100 includes a worm shaft 2 that is connected to an output shaft of an electric motor 7 and rotates as the electric motor 7 is driven, a rack shaft that meshes with the worm shaft 2 and steers a wheel. And a worm wheel 1 for transmitting the rotational force of the electric motor 7.
  • the worm shaft 2 rotates as the electric motor 7 is driven, and the rotation of the worm shaft 2 is decelerated and transmitted to the worm wheel 1.
  • the worm wheel 1 and the worm shaft 2 constitute a worm speed reducer.
  • the steering shaft includes an input shaft linked to the steering handle, an output shaft linked to the rack shaft, and a torsion bar connecting the input shaft and the output shaft.
  • the worm wheel 1 is provided on the output shaft.
  • the electric motor 7 outputs a torque corresponding to the steering torque calculated based on the torsion amount of the torsion bar that is twisted by the relative rotation of the input shaft and the output shaft.
  • the torque output from the electric motor 7 is transmitted from the worm shaft 2 to the worm wheel 1 and applied as an assist torque to the output shaft of the steering shaft.
  • the worm shaft 2 is housed in a metal gear case 3, and the electric motor 7 is attached to the gear case 3.
  • the gear case 3 has a peripheral wall 3 b that surrounds the worm shaft 2 and a bottom wall 3 c that faces the tip of the worm shaft 2.
  • the peripheral wall 3b and the bottom wall 3c are integrally formed.
  • a part of the worm shaft 2 is formed with a tooth part 2 a that meshes with a tooth part of the worm wheel 1.
  • An opening is formed in the peripheral wall 3b of the gear case 3 at a position corresponding to the tooth 2a, and the tooth 2a of the worm shaft 2 and the tooth of the worm wheel 1 mesh with each other through the opening.
  • the base end side which is the electric motor 7 side of the worm shaft 2 is rotatably supported by the first bearing 4.
  • the first bearing 4 has a ball interposed between an annular inner ring and an outer ring.
  • the outer ring of the first bearing 4 is sandwiched between a step portion 3 a formed in the gear case 3 and a lock nut 5 fastened in the gear case 3.
  • the inner ring of the first bearing 4 is sandwiched between the step 2 b of the worm shaft 2 and the joint 9 that is press-fitted into the end of the worm shaft 2. Thereby, the movement to the axial direction of the worm shaft 2 is controlled.
  • the tip side of the worm shaft 2 is rotatably supported by the second bearing 11.
  • the second bearing 11 has a ball interposed between an annular inner ring and an outer ring.
  • the second bearing 11 is accommodated in the holder 30, and the holder 30 is disposed in a holder accommodation hole 3 d having a circular inner peripheral surface formed on the bottom side of the gear case 3.
  • a flange portion 17 having a planar end surface 17a is formed on the outer peripheral surface on the front end side of the gear case 3 so as to protrude.
  • a through hole 13 is formed in the flange portion 17. The through hole 13 opens in the inner peripheral surface of the holder accommodation hole 3 d of the gear case 3.
  • a coil spring 12 as an urging member is accommodated in the through hole 13. The opening of the through hole 13 that opens to the end surface 17 a of the flange portion 17 is sealed with a bolt 14.
  • the coil spring 12 is compressed between the front end surface of the bolt 14 and the outer peripheral surface of the second bearing 11, and the second bearing is formed in a direction in which the gap between the tooth portion 2 a of the worm shaft 2 and the tooth portion of the worm wheel 1 is reduced. 11 is energized. That is, the coil spring 12 biases the worm shaft 2 toward the worm wheel 1 via the second bearing 11.
  • the holder 30 covers a holder body 31 having a bearing housing hole 32 for housing the second bearing 11, a support member 33 attached to the outer peripheral surface of the holder body 31, and the second bearing 11 housed in the holder body 31.
  • a cover plate 34 is
  • the holder main body 31 has a bottom with a disk-like bottom 31 a that contacts the bottom of the gear case 3 and a cylindrical cylindrical portion 31 b that surrounds the outer peripheral surface of the second bearing 11. It is a cylindrical member.
  • a bearing housing hole 32 is formed in the holder body 31 by a bottom portion 31a and a cylindrical portion 31b.
  • the holder body 31 is made of resin.
  • the bearing housing hole 32 of the holder body 31 is formed so that the second bearing 11 can move in the biasing direction of the coil spring 12.
  • a pair of flat surface portions 31 c are formed on the inner peripheral surface of the cylindrical portion 31 b so as to face each other and parallel to the urging direction of the coil spring 12.
  • the length between the pair of flat portions 31 c is slightly larger than the outer diameter of the second bearing 11.
  • the cylindrical part 31b of the holder body 31 is formed with a notch 31d through which the coil spring 12 is inserted. Further, a groove portion 31e into which a projection 33b of a support member 33 described later is fitted is formed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 31b.
  • a through hole 31 f through which the tip of the second bearing 11 is inserted is formed in the shaft center of the bottom 31 a of the holder body 31.
  • a protrusion 31g that fits into a hole 3e formed in the bottom of the gear case 3 is formed on the back surface of the bottom 31a at a position shifted from the axial center.
  • the support member 33 is a C-shaped member formed by bending an elongated plate-like metal into an arc shape, and has an open portion 33a between both ends.
  • the support member 33 has an inner diameter smaller than the outer diameter of the holder body 31 in a state where the support member 33 is not attached to the outer peripheral surface of the holder body 31. Therefore, the mounting of the support member 33 to the outer peripheral surface of the holder body 31 is performed by inserting the holder body 31 in the state in which the diameter of the support member 33 is expanded within the elastic region and then releasing the expansion. Thereby, the support member 33 is closely attached to the outer peripheral surface of the holder main body 31.
  • the support member 33 is formed with two inward projections 33b.
  • the protrusion 33b is formed by bending a portion between a pair of elongated openings 33c formed in parallel to the support member 33 inward.
  • the support member 33 is positioned in the circumferential direction with respect to the holder body 31.
  • the circumferential positions of the opening 33 a of the support member 33 and the notch 31 d of the holder main body 31 coincide with each other, and the outer peripheral surface of the second bearing 11 is exposed.
  • the coil spring 12 comes into contact with the outer peripheral surface of the second bearing 11 exposed through the open portion 33a and the notch 31d.
  • the support member 33 bulges outward in the radial direction without being in close contact with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 31b and the arc-shaped close contact portion 33d that is in close contact with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 31b of the holder body 31. And an arcuate bulging portion 33e formed.
  • Three bulging portions 33e are formed at a position sandwiching the opening portion 33a and a position facing the opening portion 33a, and are formed at intervals of approximately 120 degrees.
  • the bulging portion 33e is formed as an arc having a larger curvature than the close contact portion 33d.
  • Two contact portions 33d are formed between the bulging portions 33e.
  • a protrusion 33b for positioning the support member 33 in the circumferential direction with respect to the holder body 31 is formed in the contact portion 33d.
  • the dashed-dotted line shown to FIG. 4B is a virtual line which shows the extension line of the contact
  • the three bulging portions 33e abut on the inner peripheral surface of the holder accommodation hole 3d, while the two close contact portions 33d are the inner periphery of the holder accommodation hole 3d. Face the surface with a small gap.
  • the outer diameter of the contact portion 33d of the support member 33 is slightly smaller than the inner diameter of the holder accommodation hole 3d.
  • the three bulging portions 33e of the support member 33 abut on the inner peripheral surface of the holder accommodation hole 3d and are slightly compressed and deformed. In this way, since the holder 30 is accommodated by press-fitting the three points of the bulging portions 33e formed at intervals of 120 degrees into the holder accommodation holes 3d, the bulging portions 33e allow the holder 30 in the holder accommodation holes 3d to be accommodated. Positioning in the radial direction is performed, and play in the radial direction is prevented.
  • the gear case 3 is formed in a bag-like structure in consideration of waterproofness. Therefore, the holder housing hole 3d at the bottom of the gear case 3 is processed from the opening of the gear case 3 on the electric motor 7 side. It is necessary to insert a tool into the inside, and it is difficult to obtain the required machining accuracy. Also from such circumstances, the present embodiment in which the outer peripheral surface of the holder 30 is partially press-fitted into the holder accommodation hole 3d is effective.
  • the bulging portion 33e is formed to bulge outward in the radial direction without being in close contact with the outer peripheral surface of the cylindrical portion 31b, it is not necessary to be an arc having a larger curvature than the close contact portion 33d.
  • the support member 33 has a plurality of claw pieces 35 that prevent the second bearing 11 from falling off from the bearing receiving hole 32 of the holder main body 31.
  • the claw piece 35 is formed to project inward from the peripheral edge of the support member 33.
  • the cover plate 34 is disposed in contact between the end surface of the cylindrical portion 31 b of the holder main body 31 and the claw piece 35 of the support member 33. Since the cover plate 34 is disposed so as to cover the exposed end surface from the holder main body 31 in the second bearing 11 accommodated in the holder main body 31, the claw piece 35 of the support member 33 is not the second bearing 11 but the cover plate. 34 abuts. Therefore, the claw piece 35 prevents the rotation of the second bearing 11 from being inhibited or the second bearing 11 from being damaged.
  • the cover plate 34 is formed with a through hole 34 a through which the tip of the second bearing 11 is inserted.
  • the second bearing 11 and the cover plate 34 are held by the claw pieces 35 of the support member 33 mounted on the outer peripheral surface of the holder main body 31.
  • the 2nd bearing 11, the holder main body 31, the support member 33, and the cover plate 34 are unitized and comprised as the bearing unit 40, as shown in FIG. Therefore, when assembling the second bearing 11 and the holder 30 into the holder accommodation hole 3d of the gear case 3, it is not necessary to assemble each component individually, and only the bearing unit 40 need be assembled. It is.
  • the holder 30 that supports the second bearing 11 is fixed in the gear case 3 with the three bulging portions 33e coming into contact with the inner peripheral surface of the holder housing hole 3d and being slightly compressed and deformed.
  • the holder 30 is accommodated in such a manner that the entire outer peripheral surface of the holder body 31 is not press-fitted into the holder accommodation hole 3d, and the three bulging portions 33e are partially press-fitted. If the entire outer peripheral surface of the holder 30 is press-fitted into the holder accommodating hole 3d, if the processing accuracy of the inner peripheral surface of the holder accommodating hole 3d is poor, a part of the outer peripheral surface of the holder 30 is not in the holder accommodating hole 3d.
  • the holder 30 will play in the holder housing hole 3d due to the uneven contact with the inner peripheral surface. In such a case, a collision sound between the holder 30 and the holder accommodation hole 3d is generated.
  • the holder 30 is housed in the holder housing hole 3d with the outer peripheral surface being partially press-fitted. Therefore, even if the processing accuracy of the inner peripheral surface of the holder accommodation hole 3d is poor, the holder 30 is positioned in the holder accommodation hole 3d in the radial direction via the three bulging portions 33e. Movement in the radial direction within 3d is prevented. Therefore, the occurrence of a collision sound between the holder 30 and the holder accommodation hole 3d is prevented.
  • the second bearing 11 is normally urged by the urging force of the coil spring 12 in such a direction that the gap between the tooth portion 2a of the worm shaft 2 and the tooth portion of the worm wheel 1 is reduced.
  • the second bearing 11 is a bearing of the holder body 31 against the biasing force of the coil spring 12.
  • the holder 30 moves in the radial direction in the holder receiving hole 3d.
  • the holder main body 31 is made of resin, the amount of thermal expansion is larger than that of the metal gear case 3. Therefore, when the entire outer peripheral surface of the holder body 31 is press-fitted into the holder accommodation hole 3d, the holder body 31 may be damaged when the holder body 31 is thermally expanded.
  • the holder main body 31 is partially press-fitted into the holder accommodation hole 3d via the bulging portion 33e of the metal support member 33 mounted on the outer periphery, so that the heat of the holder main body 31 is increased. The expansion can be released at the bulging portion 33e. Therefore, damage to the holder body 31 due to thermal expansion is prevented.
  • the holder 30 Since the holder 30 is fixed in the bearing housing hole 32 of the gear case 3 through the bulging portion 33e, the holder 30 is prevented from moving in the radial direction in the bearing housing hole 32. Therefore, it is possible to prevent the collision sound between the holder 30 and the gear case 3 from being generated.
  • the holder 30 is positioned in the radial direction in the holder accommodation hole 3d via the three bulging portions 33e, an O-ring or the like is provided between the outer peripheral surface of the holder 30 and the inner peripheral surface of the holder accommodation hole 3d. There is no need to provide a member. Therefore, the number of parts can be reduced.
  • the entire outer peripheral surface of the holder 30 is not press-fitted into the holder accommodation hole 3d, but the outer peripheral surface is partially press-fitted and accommodated, high processing is required when machining the inner peripheral surface of the holder accommodation hole 3d. Precision is not required. Therefore, as the structure of the gear case 3, it is possible to adopt a bag-like structure that is difficult to obtain the required processing accuracy but is excellent in waterproofness.
  • the support member 33 has a pair of leaf spring portions 36 formed on each of the pair of close contact portions 33d.
  • the holder main body 31 has a pair of through-holes 37 facing each other at a position shifted by 90 degrees from the notch 31d through which the coil spring 12 is inserted.
  • the pair of leaf springs 36 bias the second bearing 11 from a symmetrical position with the biasing direction of the coil spring 12 as the center.
  • the coil springs 12 are formed to face each other so as to be biased with the second bearing 11 sandwiched from a direction perpendicular to the biasing direction of the coil spring 12.
  • the pair of leaf spring portions 36 only one end portion 36 a is connected to the support member 33, and the other end side formed as a free end passes through the pair of through holes 37 of the holder body 31, and the outer peripheral surface of the second bearing 11. Giving an urging force to
  • the pair of leaf springs 36 urges the second bearing 11 from the direction perpendicular to the urging direction of the coil spring 12, so that the second bearing 11 is always held at the center in the bearing receiving hole 32 of the holder body 31. Acts like Therefore, since the urging force of the coil spring 12 stably acts on the second bearing 11, backlash between the tooth portion 2a of the worm shaft 2 and the tooth portion of the worm wheel 1 is stably reduced.
  • the pair of leaf springs 36 is not limited to the configuration in which the second bearing 11 is urged from the direction perpendicular to the urging direction of the coil spring 12, and a component force is generated in the direction perpendicular to the urging direction of the coil spring 12. As long as the second bearing 11 is urged as described above, any configuration may be used. That is, the pair of leaf springs 36 may be configured to bias the second bearing 11 from a symmetrical position with the biasing direction of the coil spring 12 as the center.
  • the pair of leaf spring portions 36 may also function as the coil spring 12. That is, the pair of leaf spring portions 36 has a function of reducing backlash between the tooth portion 2 a of the worm shaft 2 and the tooth portion of the worm wheel 1, and the second bearing 11 is always in the bearing receiving hole 32 of the holder body 31. You may make it exhibit both the function hold
  • the component force in the biasing direction of the coil spring 12 acts so as to reduce backlash between the tooth portion 2a of the worm shaft 2 and the tooth portion of the worm wheel 1, and the component force in the direction perpendicular to the biasing direction of the coil spring 12 Acts so as to always hold the second bearing 11 at the center in the bearing receiving hole 32 of the holder body 31.
  • the support member 33 is mounted on the outer peripheral surface of the holder main body 31.
  • the bulging portion 33e may be formed directly on the outer peripheral surface of the holder body 31 after the support member 33 is eliminated.
  • the bulging portion 33e of the support member 33 is formed in three positions: a position sandwiching the opening portion 33a and a position facing the opening portion 33a.
  • the bulging portion 33e may be formed in addition to these three positions.
  • the worm wheel 1 is provided on the output shaft of the steering shaft.
  • the worm wheel 1 may be provided on a pinion shaft that is provided separately from the steering shaft and meshes with the rack shaft.

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Abstract

　パワーステアリング装置（１００）であって、電動モータ（７）の駆動に伴って回転するウォームシャフト（２）と、ウォームシャフト（２）と噛み合い、車輪を転舵するラック軸に電動モータ（７）の回転力を伝達するためのウォームホイール（１）と、ウォームシャフト（２）の先端側を回転自在に支持する軸受と、ウォームシャフト（２）を収容するギヤケース（３）と、軸受を介してウォームシャフト（２）をウォームホイール（１）に向けて付勢する付勢部材と、軸受を付勢部材の付勢方向に移動可能に収容する収容穴を有するホルダ（３０）と、を備え、ホルダ（３０）は、径方向外側へ膨出して形成されギヤケース（３）の内周面に当接する複数の膨出部（３３ｅ）を有する。

Description

パワーステアリング装置
　本発明は、パワーステアリング装置に関するものである。
　従来のパワーステアリング装置として、ウォームホイールと噛み合うウォームシャフトを支持する軸受をスプリングにて付勢することによって、ウォームホイールとウォームシャフトとの歯のバックラッシュを低減して歯打ち音を防止するものが知られている。
　この種のパワーステアリング装置において、ＪＰ２００２－６７９９２Ａには、操舵補助用のモータによって回転する駆動歯車を支持する軸受の周りに、軸受の周面に接触して軸受の付勢方向への動きを案内する案内部材が設けられる電動パワーステアリング装置が開示されている。
　ＪＰ２００２－６７９９２Ａに記載の案内部材は、ハウジングに形成された嵌合孔に嵌合固定して設けられる。ハウジングの嵌合孔の内周面と案内部材の外周面との間に隙間がある場合には、嵌合孔内で案内部材が動くため、嵌合孔の内周面と案内部材の外周面との衝突音が発生してしまう。
　ハウジングの嵌合孔の内周面と案内部材の外周面との間の隙間を無くすためには、ハウジングに嵌合孔を形成する際に、高い加工精度が要求される。しかし、そのような高い加工精度を確保することは困難である。
　本発明は、軸受を収容するホルダとギヤケースとの衝突音の発生を防止することを目的とする。
　本発明のある態様によれば、パワーステアリング装置であって、電動モータの駆動に伴って回転するウォームシャフトと、前記ウォームシャフトと噛み合い、車輪を転舵するラック軸に前記電動モータの回転力を伝達するためのウォームホイールと、前記ウォームシャフトの先端側を回転自在に支持する軸受と、前記ウォームシャフトを収容するギヤケースと、前記軸受を介してウォームシャフトを前記ウォームホイールに向けて付勢する付勢部材と、前記軸受を前記付勢部材の付勢方向に移動可能に収容する収容穴を有するホルダと、を備え、前記ホルダは、径方向外側へ膨出して形成され前記ギヤケースの内周面に当接する複数の膨出部を有する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るパワーステアリング装置を示す断面図である。 図２は、軸受ユニット、スプリング、及びボルトの分解斜視図である。 図３は、軸受ユニットの分解斜視図である。 図４Ａは、サポート部材の斜視図である。 図４Ｂは、サポート部材の平面図である。 図５Ａは、本発明の第２実施形態に係るパワーステアリング装置におけるサポート部材の斜視図である。 図５Ｂは、本発明の第２実施形態に係るパワーステアリング装置におけるサポート部材の平面図である。 図６は、本発明の第２実施形態に係るパワーステアリング装置におけるホルダ本体の斜視図である。
　図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
　＜第１実施形態＞
　図１～４を参照して、本発明の実施形態に係るパワーステアリング装置１００について説明する。
　パワーステアリング装置１００は、車両に搭載され、ドライバーが操舵ハンドルに加える操舵力を補助する装置である。
　図１に示すように、パワーステアリング装置１００は、電動モータ７の出力軸に連結され電動モータ７の駆動に伴って回転するウォームシャフト２と、ウォームシャフト２と噛み合い、車輪を転舵するラック軸に電動モータ７の回転力を伝達するためのウォームホイール１と、を備える。電動モータ７の駆動に伴ってウォームシャフト２が回転し、ウォームシャフト２の回転が減速してウォームホイール１に伝達される。ウォームホイール１とウォームシャフト２にてウォーム減速機が構成される。
　操舵軸は、操舵ハンドルに連係する入力軸と、ラック軸に連係する出力軸と、入力軸と出力軸を連結するトーションバーと、を備える。ウォームホイール１は出力軸に設けられる。
　電動モータ７は、入力軸と出力軸との相対回転によって捩れるトーションバーの捩れ量に基づいて演算される操舵トルクに対応するトルクを出力する。電動モータ７から出力されたトルクは、ウォームシャフト２からウォームホイール１に伝達されて操舵軸の出力軸にアシストトルクとして付与される。
　ウォームシャフト２は金属製のギヤケース３に収容され、電動モータ７はギヤケース３に取り付けられる。ギヤケース３は、ウォームシャフト２を囲む周壁３ｂと、ウォームシャフト２の先端に対向する底壁３ｃと、有する。周壁３ｂと底壁３ｃとは一体に形成される。このように、ギヤケース３は、底部の開口部を蓋によって封止するような構成ではなく、袋状構造であるため、防水性に優れる。
　ウォームシャフト２の一部には、ウォームホイール１の歯部と噛み合う歯部２ａが形成される。ギヤケース３の周壁３ｂには歯部２ａに対応する位置に開口部が形成され、その開口部を通じてウォームシャフト２の歯部２ａとウォームホイール１の歯部とが噛み合う。
　ウォームシャフト２の電動モータ７側である基端側は、第１軸受４によって回転自在に支持される。第１軸受４は、環状の内輪と外輪の間にボールが介在されたものである。第１軸受４の外輪は、ギヤケース３に形成された段部３ａとギヤケース３内に締結されたロックナット５との間で挟持される。第１軸受４の内輪は、ウォームシャフト２の段部２ｂとウォームシャフト２の端部に圧入されるジョイント９との間で挟持される。これにより、ウォームシャフト２の軸方向への移動が規制される。
　ウォームシャフト２の先端側は、第２軸受１１によって回転自在に支持される。第２軸受１１は、環状の内輪と外輪の間にボールが介在されたものである。第２軸受１１はホルダ３０に収容され、ホルダ３０はギヤケース３の底部側に形成された円形の内周面を有するホルダ収容穴３ｄ内に配置される。
　ギヤケース３の先端側の外周面には、平面状の端面１７ａを有するフランジ部１７が突出して形成される。フランジ部１７には貫通孔１３が形成される。貫通孔１３は、ギヤケース３のホルダ収容穴３ｄの内周面に開口する。貫通孔１３内には付勢部材としてのコイルスプリング１２が収容される。フランジ部１７の端面１７ａに開口する貫通孔１３の開口部は、ボルト１４によって封止される。
　コイルスプリング１２は、ボルト１４の先端面と第２軸受１１の外周面との間で圧縮され、ウォームシャフト２の歯部２ａとウォームホイール１の歯部との隙間が小さくなる方向に第２軸受１１を付勢する。つまり、コイルスプリング１２は、第２軸受１１を介してウォームシャフト２をウォームホイール１に向けて付勢するものである。
　次に、主に図２～４を参照して、第２軸受１１を収容するホルダ３０について説明する。
　ホルダ３０は、第２軸受１１を収容する軸受収容穴３２を有するホルダ本体３１と、ホルダ本体３１の外周面に装着されるサポート部材３３と、ホルダ本体３１に収容された第２軸受１１を覆うカバープレート３４と、を備える。
　図２及び３に示すように、ホルダ本体３１は、ギヤケース３の底部に当接する円板状の底部３１ａと、第２軸受１１の外周面を囲む円筒状の円筒部３１ｂと、を有する有底筒状部材である。ホルダ本体３１には、底部３１ａと円筒部３１ｂによって軸受収容穴３２が形成される。ホルダ本体３１は樹脂製である。
　ホルダ本体３１の軸受収容穴３２は、第２軸受１１がコイルスプリング１２の付勢方向に移動可能なように形成される。具体的には、円筒部３１ｂの内周面には、互いに対向して形成され、コイルスプリング１２の付勢方向と平行な一対の平面部３１ｃが形成される。一対の平面部３１ｃ間の長さは第２軸受１１の外径よりやや大きい。このように、軸受収容穴３２は長穴形状に形成されるため、第２軸受１１はコイルスプリング１２の付勢力によってウォームホイール１に向けて軸受収容穴３２内を移動できる。
　ホルダ本体３１の円筒部３１ｂには、コイルスプリング１２が挿通する切り欠き３１ｄが形成される。また、円筒部３１ｂの外周面には、後述するサポート部材３３の突起３３ｂが嵌る溝部３１ｅが形成される。
　図１に示すように、ホルダ本体３１の底部３１ａの軸心には、第２軸受１１の先端部が挿通する貫通孔３１ｆが形成される。また、底部３１ａの背面には、軸心からずれた位置に、ギヤケース３の底部に形成された穴部３ｅに嵌る突起３１ｇが形成される。ホルダ本体３１の突起３１ｇがギヤケース３の穴部３ｅに嵌ることによって、ギヤケース３のホルダ収容穴３ｄ内でのホルダ３０の回転が規制されて周方向の位置決めが行なわれる。
　図４Ａ及び４Ｂに示すように、サポート部材３３は、細長い板状の金属を円弧状に折り曲げて成形されるＣ字形状の部材であり、両端部の間に開放部３３ａを有する。サポート部材３３は、ホルダ本体３１の外周面に装着されていない状態では、内径がホルダ本体３１の外径よりも小さい。したがって、ホルダ本体３１の外周面へのサポート部材３３の装着は、サポート部材３３を弾性域内で拡径させた状態で内部にホルダ本体３１を挿入した後、拡径を解除することによって行われる。これにより、サポート部材３３は、ホルダ本体３１の外周面にぴったりと密着する。
　サポート部材３３には、内向きの突起３３ｂが２つ形成される。突起３３ｂは、サポート部材３３に平行に形成された一対の細長い開口部３３ｃの間の部位を内側に向かって折り曲げることによって形成される。突起３３ｂがホルダ本体３１の外周面に形成された溝部３１ｅに嵌ることによって、ホルダ本体３１に対するサポート部材３３の周方向の位置決めが行なわれる。この位置決めされた状態では、図２に示すように、サポート部材３３の開放部３３ａとホルダ本体３１の切り欠き３１ｄとの周方向位置が一致し、第２軸受１１の外周面が露出する。コイルスプリング１２は、開放部３３ａと切り欠き３１ｄを挿通して露出した第２軸受１１の外周面に当接する。
　サポート部材３３は、図４Ｂに示すように、ホルダ本体３１の円筒部３１ｂの外周面に密着する円弧状の密着部３３ｄと、円筒部３１ｂの外周面に密着せず径方向外側へ膨出して形成された円弧状の膨出部３３ｅと、を有する。
　膨出部３３ｅは、開放部３３ａを挟む位置と、開放部３３ａに対向する位置と、に３つ形成され、略１２０度間隔で形成される。膨出部３３ｅは、密着部３３ｄと比較して曲率の大きい円弧として形成される。密着部３３ｄは、膨出部３３ｅの間に２つ形成される。ホルダ本体３１に対するサポート部材３３の周方向の位置決めを行うための突起３３ｂは、密着部３３ｄに形成される。なお、図４Ｂに示す一点鎖線は、密着部３３ｄの延長線を示す仮想線である。
　ホルダ３０がギヤケース３のホルダ収容穴３ｄに収容された状態では、３つの膨出部３３ｅがホルダ収容穴３ｄの内周面に当接する一方、２つの密着部３３ｄはホルダ収容穴３ｄの内周面と微小な隙間を持って対峙する。このように、サポート部材３３がホルダ本体３１の外周面に装着された状態において、サポート部材３３の密着部３３ｄの外径は、ホルダ収容穴３ｄの内径よりも僅かに小さい。
　ホルダ３０がギヤケース３のホルダ収容穴３ｄに収容された状態では、サポート部材３３の３つの膨出部３３ｅはホルダ収容穴３ｄの内周面に当接して若干圧縮変形される。このように、ホルダ３０は１２０度間隔で形成された膨出部３３ｅの３点がホルダ収容穴３ｄに圧入されて収容されるため、膨出部３３ｅによってホルダ収容穴３ｄ内でのホルダ３０の径方向の位置決めが行なわれ、径方向へのガタが防止される。ホルダ３０は外周面全体がホルダ収容穴３ｄ内に圧入されずに、外周面が部分的に圧入されて収容されるため、ホルダ収容穴３ｄの内周面を加工する際に、高い加工精度が要求されない。特に、本実施形態では、ギヤケース３は防水性を考慮して袋状構造に形成されるため、ギヤケース３底部のホルダ収容穴３ｄの加工は、ギヤケース３の電動モータ７側の開口部からギヤケース３内に工具を挿入して行う必要があり、要求される加工精度を得難い。このような事情からも、ホルダ３０の外周面をホルダ収容穴３ｄ内に部分的に圧入する本実施形態は有効である。
　膨出部３３ｅは、円筒部３１ｂの外周面に密着せず径方向外側へ膨出して形成される限り、密着部３３ｄと比較して曲率の大きい円弧である必要はない。例えば、密着部３３ｄと比較して曲率の小さい円弧としてもよいし、密着部３３ｄと曲率が同じ円弧としてもよい。
　サポート部材３３は、ホルダ本体３１の軸受収容穴３２からの第２軸受１１の脱落を防止する複数の爪片３５を有する。爪片３５は、サポート部材３３の周縁から内側に向かって突出して形成される。
　爪片３５が第２軸受１１に直接当接した場合には、第２軸受１１の回転を阻害したり、第２軸受１１を傷付けたりするおそれがある。そのため、図２に示すように、ホルダ本体３１の円筒部３１ｂの端面とサポート部材３３の爪片３５との間には、カバープレート３４が当接して配置される。カバープレート３４は、ホルダ本体３１に収容された第２軸受１１におけるホルダ本体３１からの露出端面を覆うように配置されるため、サポート部材３３の爪片３５は、第２軸受１１ではなくカバープレート３４に当接する。したがって、爪片３５によって第２軸受１１の回転が阻害されたり、第２軸受１１が傷付いたりすることが防止される。カバープレート３４には、第２軸受１１の先端部が挿通する貫通孔３４ａが形成される。
　第２軸受１１及びカバープレート３４は、ホルダ本体３１の外周面に装着されたサポート部材３３の爪片３５によって保持される。このように、第２軸受１１、ホルダ本体３１、サポート部材３３、及びカバープレート３４は、図２に示すように軸受ユニット４０としてユニット化されて構成される。したがって、ギヤケース３のホルダ収容穴３ｄへ第２軸受１１及びホルダ３０を組み付ける際には、各部品を個別に組み付ける必要がなく、軸受ユニット４０のみを組み付けるだけでよいため、組み付け作業が非常に容易である。
　次に、ホルダ３０の作用効果について説明する。
　第２軸受１１を支持するホルダ３０は、３つの膨出部３３ｅがホルダ収容穴３ｄの内周面に当接して若干圧縮変形した状態でギヤケース３内に固定される。このように、ホルダ３０は、ホルダ本体３１の外周面全体がホルダ収容穴３ｄ内に圧入されずに、３つの膨出部３３ｅが部分的に圧入されて収容される。仮に、ホルダ３０の外周面全体をホルダ収容穴３ｄ内に圧入する場合には、ホルダ収容穴３ｄの内周面の加工精度が悪いと、ホルダ３０の外周面の一部がホルダ収容穴３ｄの内周面に偏当たりして、ホルダ３０がホルダ収容穴３ｄ内で遊んでしまうおそれがある。そのような場合には、ホルダ３０とホルダ収容穴３ｄとの衝突音が発生してしまう。しかし、本実施形態では、ホルダ３０は外周面が部分的に圧入されてホルダ収容穴３ｄ内に収容される。そのため、ホルダ収容穴３ｄの内周面の加工精度が悪い場合であっても、ホルダ３０は３つの膨出部３３ｅを介してホルダ収容穴３ｄ内で径方向に位置決めされるため、ホルダ収容穴３ｄ内で径方向に動くことが防止される。したがって、ホルダ３０とホルダ収容穴３ｄとの衝突音の発生が防止される。
　また、第２軸受１１は、通常は、コイルスプリング１２の付勢力によってウォームシャフト２の歯部２ａとウォームホイール１の歯部との隙間が小さくなる方向に付勢されている。しかし、車輪側からコイルスプリング１２の付勢力を超える荷重がウォームホイール１とウォームシャフト２を通じて入力された場合には、第２軸受１１はコイルスプリング１２の付勢力に抗してホルダ本体３１の軸受収容穴３２内を移動し、これに伴ってホルダ３０もホルダ収容穴３ｄ内を径方向に移動する。このような場合であっても、サポート部材３３の開放部３３ａを挟む位置に形成された２つの膨出部３３ｅが緩衝材として機能するため、サポート部材３３とホルダ収容穴３ｄとの衝突音の発生が防止される。
　また、ホルダ本体３１は樹脂製であるため、金属製のギヤケース３と比較して熱膨張量が大きい。そのため、ホルダ本体３１の外周面全体をホルダ収容穴３ｄ内に圧入した場合には、ホルダ本体３１が熱膨張した際に、ホルダ本体３１が破損するおそれがある。しかし、本実施形態では、ホルダ本体３１は、外周に装着された金属製のサポート部材３３の膨出部３３ｅを介してホルダ収容穴３ｄ内に部分的に圧入されるため、ホルダ本体３１の熱膨張を膨出部３３ｅにて逃がすことができる。よって、熱膨張によるホルダ本体３１の破損が防止される。
　以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
　ホルダ３０は膨出部３３ｅを介してギヤケース３の軸受収容穴３２内に固定されるため、ホルダ３０が軸受収容穴３２内で径方向に動くことが防止される。よって、ホルダ３０とギヤケース３との衝突音の発生を防止することができる。
　また、ホルダ３０は３つの膨出部３３ｅを介してホルダ収容穴３ｄ内で径方向に位置決めされるため、ホルダ３０の外周面とホルダ収容穴３ｄの内周面との間にＯリング等の部材を設ける必要がない。したがって、部品点数を削減することができる。
　また、ホルダ３０は外周面全体がホルダ収容穴３ｄ内に圧入されずに、外周面が部分的に圧入されて収容されるため、ホルダ収容穴３ｄの内周面を加工する際に、高い加工精度が要求されない。したがって、ギヤケース３の構造として、要求される加工精度を得難いが防水性に優れる袋状構造を採用することができる。
　＜第２実施形態＞
　次に、図５及び６を参照して、本発明の第２実施形態について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、上記第１実施形態と同一の構成には図５及び６に同一の符号を付して説明を省略する。
　サポート部材３３は、一対の密着部３３ｄのそれぞれに形成された一対の板ばね部３６を有する。ホルダ本体３１には、コイルスプリング１２が挿通する切り欠き３１ｄと９０度ずれた位置に、互いに対向する一対の貫通孔３７を有する。
　一対の板ばね部３６は、コイルスプリング１２の付勢方向を中心として対称位置から第２軸受１１を付勢する。具体的には、コイルスプリング１２の付勢方向と垂直方向から第２軸受１１を挟んで付勢するように、互いに対向して形成される。一対の板ばね部３６は、一端部３６ａのみがサポート部材３３に連結され、自由端として形成される他端側がホルダ本体３１の一対の貫通孔３７を挿通して、第２軸受１１の外周面に付勢力を付与する。
　一対の板ばね部３６は、コイルスプリング１２の付勢方向と垂直方向から第２軸受１１を挟んで付勢するため、第２軸受１１を常にホルダ本体３１の軸受収容穴３２内の中心に保持するように作用する。したがって、コイルスプリング１２の付勢力が第２軸受１１に安定的に作用するため、ウォームシャフト２の歯部２ａとウォームホイール１の歯部とのバックラッシュが安定的に低減される。
　一対の板ばね部３６は、コイルスプリング１２の付勢方向と垂直方向から第２軸受１１を挟んで付勢する構成には限られず、コイルスプリング１２の付勢方向と垂直方向に分力が生じるように第２軸受１１を付勢する構成であればよい。つまり、一対の板ばね部３６は、コイルスプリング１２の付勢方向を中心として対称位置から第２軸受１１を付勢する構成であればよい。
　また、コイルスプリング１２を廃止した上で、一対の板ばね部３６がコイルスプリング１２の機能を兼ねるようにしてもよい。つまり、一対の板ばね部３６が、ウォームシャフト２の歯部２ａとウォームホイール１の歯部とのバックラッシュを低減する機能と、第２軸受１１を常にホルダ本体３１の軸受収容穴３２内の中心に保持する機能と、の双方を発揮するようにしてもよい。この場合には、一対の板ばね部３６が第２軸受１１に及ぼす付勢力として、コイルスプリング１２の付勢方向の分力とコイルスプリング１２の付勢方向と垂直方向の分力とが生じるように、一対の板ばね部３６を形成する必要がある。コイルスプリング１２の付勢方向の分力がウォームシャフト２の歯部２ａとウォームホイール１の歯部とのバックラッシュを低減するように作用し、コイルスプリング１２の付勢方向と垂直方向の分力が第２軸受１１を常にホルダ本体３１の軸受収容穴３２内の中心に保持するように作用する。
　以下に、上記実施形態の変形例について説明する。
　上記実施形態では、ホルダ本体３１の外周面にサポート部材３３を装着する構成である。この構成に代え、サポート部材３３を廃止した上で、膨出部３３ｅをホルダ本体３１の外周面に直接形成するようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、サポート部材３３の膨出部３３ｅは、開放部３３ａを挟む位置と、開放部３３ａに対向する位置と、に３つ形成される。膨出部３３ｅは、この３つの位置以外にも形成するようにしてもよい。
　また、上記実施形態では、ウォームホイール１は操舵軸の出力軸に設けられる。この構成に代え、ウォームホイール１を、操舵軸とは別体に設けられラック軸に噛み合うピニオン軸に設けるようにしてもよい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
　本願は２０１３年１２月２５日に日本国特許庁に出願された特願２０１３－２６７４９５に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。

Claims (6)

  1. 　パワーステアリング装置であって、
    　電動モータの駆動に伴って回転するウォームシャフトと、
    　前記ウォームシャフトと噛み合い、車輪を転舵するラック軸に前記電動モータの回転力を伝達するためのウォームホイールと、
    　前記ウォームシャフトの先端側を回転自在に支持する軸受と、
    　前記ウォームシャフトを収容するギヤケースと、
    　前記軸受を介して前記ウォームシャフトを前記ウォームホイールに向けて付勢する付勢部材と、
    　前記軸受を前記付勢部材の付勢方向に移動可能に収容する収容穴を有するホルダと、を備え、
    　前記ホルダは、径方向外側へ膨出して形成され前記ギヤケースの内周面に当接する複数の膨出部を有するパワーステアリング装置。
  2. 　請求項１に記載のパワーステアリング装置であって、
    　前記ホルダは、
    　前記収容穴が形成されたホルダ本体と、
    　前記ホルダ本体の外周面に装着されるサポート部材と、を有し、
    　前記サポート部材は、
    　前記ホルダ本体の外周面に密着する密着部と、
    　径方向外側へ膨出して形成された前記膨出部と、を有する
    パワーステアリング装置。
  3. 　請求項２に記載のパワーステアリング装置であって、
    　前記サポート部材は、開放部を有するＣ字形状であり、
    　前記膨出部は、前記開放部を挟む位置と、前記開放部に対向する位置と、に形成されるパワーステアリング装置。
  4. 　請求項２に記載のパワーステアリング装置であって、
    　前記サポート部材は、前記ホルダ本体に形成された一対の貫通孔を挿通して前記付勢部材の付勢方向を中心として対称位置から前記軸受を付勢する一対の板ばね部を有するパワーステアリング装置。
  5. 　請求項２に記載のパワーステアリング装置であって、
    　前記サポート部材は、前記ホルダ本体の外周面に形成された溝部に嵌まる突起を前記密着部に有するパワーステアリング装置。
  6. 　請求項２に記載のパワーステアリング装置であって、
    　前記サポート部材は、前記ホルダ本体の前記収容穴からの前記軸受の脱落を防止する爪片を有するパワーステアリング装置。
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