ステアリング装置
【課題】異音の発生を防ぐとともに応答性の向上を図ることができるステアリング装置を提供する。
【解決手段】ステアリング装置の舵角比可変機構は、カムフォロア２３を軸線方向底部側に押圧するばね部材５１を備え、カムフォロア２３の外周面５２及びカム溝２２の各摺動面５３を、ばね部材５１によりカムフォロア２３が押圧されることにより、これら各面５２，５３が互いに接触するように、それぞれカム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かって傾斜して形成した。
【解決手段】ステアリング装置の舵角比可変機構は、カムフォロア２３を軸線方向底部側に押圧するばね部材５１を備え、カムフォロア２３の外周面５２及びカム溝２２の各摺動面５３を、ばね部材５１によりカムフォロア２３が押圧されることにより、これら各面５２，５３が互いに接触するように、それぞれカム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かって傾斜して形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のステアリング装置には、例えばステアリングに連結された第１軸と、転舵輪に連結された第２軸とを互いに所定量偏心して配置し、これら各軸を舵角比可変機構により回転伝達可能に連結することにより、操舵角変化と転舵輪の舵角（転舵角）変化との関係が非線形となるように構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
詳しくは、この舵角比可変機構は、第１軸と一体回転可能に連結され、各軸の軸線方向と直交する方向に延びた断面コ字状のカム溝を有するカム部材と、カム溝内を摺動可能に設けられた円筒形状のカムフォロアと、第２軸から上記所定量よりも大きく偏心した位置において該第２軸とカムフォロアとを連結する偏心ピンとを備えてなる。このような舵角比可変機構では、ステアリング操作により生じる第１軸の回転は、カム溝内におけるカムフォロアの摺動及び偏心ピンを中心としたカムフォロアの回転を伴って該偏心ピン（カムフォロア）が第２軸の同心円上を移動することで、第２軸に伝達される構成となっている。これにより、偏心ピンのカム溝内における位置に応じて、ステアリング操作により生じる第１軸の回転角変化と、転舵輪の転舵角変化を規定する第２軸の回転角変化との関係、すなわち操舵角変化と転舵輪の舵角変化との関係を非線形なものとすることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４３４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、カムフォロアはカム溝内に摺動可能に挿入されるものであり、各構成部品の製造公差を許容すべく、カムフォロアの外形寸法はカム溝の幅（各軸の軸線方向及びカム溝の長手方向と直交する方向の長さ）よりも僅かに小さく設定される。従って、図８に示すように、偏心ピン７１に連結されたカムフォロア７２の外周面７３と、カム溝７４における上記外周面７３と摺動する各摺動面７５との間には、カム溝７４の幅方向（図８において左右方向）においてガタ（隙間）が形成される。
【０００６】
そのため、例えばステアリング操作によって第１軸（図示略）とともにカム部材７６が回転し始めるときに、カムフォロア７２の外周面７３とカム溝７４の摺動面７５とが衝突し、異音が発生する虞がある。また、上記外周面７３と摺動面７５とが当接するまでの間は第１軸の回転角変化が第２軸に伝達されないため、ステアリング操作に対する転舵輪の舵角変化の応答性を向上させる観点から、なお改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、異音の発生を防ぐとともに応答性の向上を図ることができる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、互いに所定量偏心して配置された第１軸及び第２軸と、これら前記第１軸及び前記第２軸を回転伝達可能に連結する舵角比可変機構とを備え、前記舵角比可変機構は、前記第１軸に連結されるとともにカム溝を有するカム部材と、前記カム溝内を摺動可能に設けられたカムフォロアと、前記第２軸と前記カムフォロアとを連結する偏心ピンとを備えてなり、前記カム溝は、前記各軸の軸線方向と直交する方向に延びるとともに前記第２軸側に開口し、前記偏心ピンは、前記第２軸から前記所定量よりも大きく偏心した位置において該第２軸と前記カムフォロアとを連結するものであるステアリング装置において、前記カムフォロアを押圧する押圧手段を備え、該押圧手段は該カムフォロアを前記軸線方向における前記カム溝の底部側に押圧するものであり、前記カムフォロアの外周面及び前記カム溝の前記外周面との各摺動面は、前記押圧手段によって前記カムフォロアが押圧されることにより、前記外周面と前記各摺動面とが互いに接触するように、それぞれ前記軸線方向における前記カム溝の開口部側から底部側に向かって傾斜して形成されたことを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、押圧手段によりカムフォロアが押圧され、外周面と各摺動面とが互いに接触することでこれらの間のガタが詰められるため、例えばステアリング操作によって第１軸が回転する際に外周面と摺動面とが衝突せず、異音が発生することを防止できる。また、外周面と各摺動面とが互いに接触しているため、速やかに第１軸の回転角変化が第２軸に伝達され、応答性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、第１軸又は第２軸が回転する際に押圧手段に作用する力は、カム部材とカムフォロアとの間で伝達される伝達力のうち、外周面及び摺動面の傾斜に応じた分力となるため、ステアリング操作に伴って押圧手段に作用する荷重を低く抑えることができる。さらに、カムフォロア及び偏心ピンを軸線方向に沿ってカム溝内に挿入することにより、ガタを詰めた状態で舵角比可変機構を組み付けることができるため、その組み付け性が良い。さらにまた、押圧手段はカムフォロアを軸線方向に押圧するものであるため、カムフォロアの大きさ（外径等）によらず、同じ押圧手段を用いることが可能になり、大きさの異なるカムフォロアを採用した舵角比可変機構間において、部品を共通化し、コストの低減を図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステアリング装置において、前記外周面は、前記カム溝の長手方向視で該カム溝の開口部側から底部側に向かうにつれて先細となる直線状に形成され、前記各摺動面は、前記長手方向視で前記外周面における該各摺動面が当接する部分と平行な直線状にそれぞれ形成されたことを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、カムフォロアの外周面とカム溝の各摺動面とが面接触するため、これらの間に作用する圧力が過大になることを抑制し、例えばカムフォロア及びカム溝（カム部材）の長寿命化を図ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のステアリング装置において、前記偏心ピンには、径方向外側に延びるフランジ部が形成され、前記押圧手段は、前記フランジ部と前記カムフォロアとの間に設けられた弾性体であることを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、別途設けられる弾性体によってカムフォロアが押圧されるため、例えば偏心ピンに押圧手段となる部分を一体形成する場合に比べ、偏心ピンの形状を簡素化することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載のステアリング装置において、前記押圧手段は、前記偏心ピンから径方向外側に延出形成された弾性フランジ部であり、該弾性フランジ部は、径方向外側に向かうにつれて前記軸線方向における前記カム溝の底部側に傾斜するとともに該軸線方向に弾性変形可能に構成されたことを要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、偏心ピンに一体形成された弾性フランジ部により、カムフォロアが押圧されるため、カムフォロアを押圧するための弾性体を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載のステアリング装置において、前記カムフォロアには挿通孔が形成され、該カムフォロアは前記挿通孔に前記偏心ピンが挿通されることにとより、該偏心ピンを中心として回転可能に連結されるものであり、前記偏心ピンにおける前記軸線方向の前記底部側には規制部材が設けられ、該規制部材は前記カムフォロアが前記偏心ピンに対して前記軸線方向における前記カム溝の底部側に移動することを規制するものであることを要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、規制部材によってカムフォロアが偏心ピンから脱落することを防止でき、組み付け性の向上を図ることができる。また、規制部材によって、舵角比可変機構の組み付け前に弾性体又は弾性フランジ部を弾性変形させておくことができ、押圧手段によりカムフォロアが軸線方向に押圧される荷重を容易に設定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、異音の発生を防ぐとともに応答性の向上を図ることが可能なステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ステアリング装置のステアリングコラム付近の断面図。
【図２】舵角比可変機構近傍の拡大断面図。
【図３】偏心ピンを用いた舵角比可変機構の作用説明図。
【図４】本実施形態の偏心ピン近傍のカム溝の長手方向と直交する断面図。
【図５】弾性体が変形した状態における偏心ピン近傍のカム溝の長手方向と直交する断面図。
【図６】別の偏心ピン近傍のカム溝の長手方向と直交する断面図。
【図７】別の偏心ピン近傍のカム溝の長手方向と直交する断面図。
【図８】従来の偏心ピン近傍のカム溝の長手方向と直交する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ステアリング装置１において、一端（同図中、右側の端部）にステアリング２が固定されたステアリングシャフト３を構成するコラムシャフト４は、その両端部が軸受５ａ，５ｂに軸支されることによりステアリングコラム６内において回転可能に収容されている。このコラムシャフト４の他端（同図中、左側の端部）は、舵角比可変機構７を介して、同コラムシャフト４の軸線Ｌ１からその径方向に所定量偏心して配置された出力軸８の一端に回転伝達可能に連結されている。そして、出力軸８の他端は、自在継手（図示略）を介してインターミディエイトシャフト（図示略）に連結されることにより、そのステアリング操作に伴う回転（操舵トルク）が、ステアリングギヤ（ラック＆ピニオン機構）等の図示しない転舵輪の舵角を変更する転舵機構へと伝達されるように構成されている。
【００２２】
本実施形態のコラムシャフト４は、ステアリング２が固定される中空状のアッパーシャフト１１と、該アッパーシャフト１１にスプライン嵌合されることにより同アッパーシャフト１１に対して軸線方向への摺動が許容されるロアシャフト１２とを備えている。また、ステアリングコラム６は、軸受５ａを介してアッパーシャフト１１を収容支持するアウタチューブ１３と、軸受５ｂを介してロアシャフト１２を収容支持するインナチューブ１４とを備えており、アウタチューブ１３は、その内周にインナチューブ１４が挿入されることにより同インナチューブ１４に対して軸線方向に摺動可能に設けられている。そして、インナチューブ１４及びロアシャフト１２に対してアウタチューブ１３及びアッパーシャフト１１を相対移動させることにより、その軸線方向におけるステアリング位置の調整を可能とするテレスコ機能を実現する構成となっている。
【００２３】
なお、本実施形態のステアリングコラム６は、図示しないリンク機構により上下方向に傾動可能に支持されており、当該ステアリングコラム６とともにコラムシャフト４を傾動させることにより、上下方向におけるステアリング位置の調整を可能とするチルト機能を実現する構成となっている。
【００２４】
図２に示すように、舵角比可変機構７は、コラムシャフト４（ロアシャフト１２）の他端に一体回転可能に連結された略直方体状のカム部材２１を備えている。このカム部材２１には、コラムシャフト４及び出力軸８の軸線方向と直交する方向に延びるとともに出力軸８側に開口した略直線状のカム溝２２が形成されている。また、舵角比可変機構７は、カム部材２１に形成されたカム溝２２内を摺動可能に設けられたカムフォロア２３と、上記所定量（コラムシャフト４と出力軸８との偏心量）よりも大きく偏心した位置において該出力軸８とカムフォロア２３とを連結する偏心ピン２４とを備えている。つまり、本実施形態では、コラムシャフト４が第１軸に相当し、出力軸８が第２軸に相当する。
【００２５】
詳述すると、ロアシャフト１２の他端には嵌合穴３１が形成されるとともに、カム部材２１には軸線方向のロアシャフト１２側に突出する突出部３２が形成されており、同突出部３２が嵌合穴３１に嵌合することにより、カム部材２１はロアシャフト１２（コラムシャフト４）と一体回転可能に連結されている。また、出力軸８の一端側には、略円環状の連結部材３４が該出力軸８と同軸状に固定されている。この連結部材３４には、その中心、すなわち出力軸８の軸線Ｌ２から上記所定量よりも大きく離れた位置に、偏心ピン２４の他端が固定される取付孔３５が形成されている。なお、偏心ピン２４は、その軸線Ｌ３がコラムシャフト４の軸線Ｌ３及び出力軸８の軸線Ｌ２と平行になるように設けられている。そして、カムフォロア２３には、軸線Ｌ３方向に貫通する挿通孔３６が形成されており、偏心ピン２４の一端は、挿通孔３６内にニードルベアリング３７を介して挿通されることにより、カムフォロア２３と連結されている。これにより、カムフォロア２３は偏心ピン２４を中心として回転可能に構成されている。なお、本実施形態では、出力軸８の先端は、カム溝２２内に挿入されており、カム溝２２における出力軸８が挿入される部分の形状は、カム部材２１の回転を妨げないように、円弧状に形成されている（図３参照）。
【００２６】
従って、コラムシャフト４に連結されたカム部材２１の回転は、カム溝２２内におけるカムフォロア２３の摺動、及び偏心ピン２４を中心とした同カムフォロア２３の回転により許容される。そして、舵角比可変機構７は、図３に示すように、カムフォロア２３に連結された偏心ピン２４がカム部材２１の回転に伴い出力軸８の同心円上を移動することにより、コラムシャフト４の回転が出力軸８に伝達される構成となっている。
【００２７】
ここで、同図において、破線で示す円は上記カム部材２１の回転に伴い移動する偏心ピン２４（の軸心）の軌跡を示す。また、二点鎖線で示す各円は、実線で示すステアリング中立位置（操舵角ゼロ）にある偏心ピン２４の位置（Ｐ０）から、カム部材２１の回転（６０°間隔）に応じた同偏心ピン２４の位置（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１´，Ｐ２´，Ｐ３）を示している。そして、同図に示されるように、偏心ピン２４の位置が「Ｐ０」に近いほど、カム部材２１の回転角変化に対する同偏心ピン２４の位置変化が小さく、また同偏心ピン２４の位置が「Ｐ３」に近いほど、カム部材２１の回転角変化に対する同偏心ピン２４の位置変化が大きくなる。
【００２８】
このように舵角比可変機構７は、互いに偏心配置されたコラムシャフト４及び出力軸８を回転伝達可能に連結し、且つステアリング操作により生じるコラムシャフト４の回転角変化と出力軸８の回転角変化との関係、すなわち操舵角変化と転舵輪の舵角（転舵角）変化との関係を非線形なものとすることが可能となっている。
【００２９】
また、ステアリング装置１は、所謂コラム式の電動パワーステアリング装置として構成されている。詳述すると、図１及び図２に示すように、出力軸８は、軸受４１ａ〜４１ｃに軸支されることにより、ステアリングコラム６の他端に固定されたセンサハウジング４２及びウォームハウジング４３内において回転自在に収容されている。また、出力軸８の外周には、ウォームホイール４４が固定されている。そして、このウォームホイール及び図示しないウォームギヤにより構成される変速機構によりモータ（図示略）の回転を減速してその出力軸８に伝達することにより、操舵系に対してアシスト力を付与することが可能な構成となっている。
【００３０】
ここで、ステアリング装置１には、コラムシャフト４を介して伝達される操舵トルクを検出するためのトルクセンサ４６が内蔵されている。具体的には、出力軸８は、上記連結部材３４に連結される上側軸４７と、上記ウォームホイール４４が設けられた下側軸４８とをトーションバー４９を介して連結することにより構成されている。そして、トルクセンサ４６は、そのトーションバー４９の捻れ角を測定することにより、操舵系に入力される操舵トルクを検出するように構成されている。そして、図示しない制御装置がトルクセンサ４６により検出される操舵トルクに基づいて、操舵系に対して付与するアシスト力を制御する構成となっている。
【００３１】
（舵角比可変機構のガタ詰め構造）
次に、本実施形態における舵角比可変機構のガタ詰めの構成について説明する。
上述のように、カムフォロア２３とカム溝２２との間にガタ（隙間）が形成されると、同ガタに起因して異音が発生する虞があるといった問題が生じる。
【００３２】
この点を踏まえ、図４に示すように、舵角比可変機構７には、カムフォロア２３を偏心ピン２４の軸線方向におけるカム溝２２の底部２２ａ側（以下、軸線方向底部側という）に押圧する押圧手段としてのばね部材５１が設けられている。なお、本実施形態では、ばね部材５１は、ウェーブワッシャや皿ばね等により構成される。そして、カムフォロア２３の外周面５２及びカム溝２２の外周面５２との各摺動面５３は、ばね部材５１によりカムフォロア２３が押圧されることにより、外周面５２と各摺動面５３とが互いに接触するように、それぞれ軸線方向におけるカム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かって傾斜して形成されている。
【００３３】
詳述すると、外周面５２は、カム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かうにつれて先細となるように形成されており、各摺動面５３は、カム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かうにつれて互いに近接するように形成されている。具体的には、図４に示されるように、外周面５２は、カム溝２２の長手方向視で該カム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かうにつれて先細となる直線状に形成されている。一方、各摺動面５３は、長手方向視で外周面５２における該各摺動面５３が当接する部分と平行な直線状にそれぞれ形成されている。なお、本実施形態では、外周面５２及び各摺動面５３は、それぞれ偏心ピン２４の軸線Ｌ３に対する角度が傾斜角θ（例えば、２〜３°）となるように形成されている。
【００３４】
また、偏心ピン２４には、径方向に沿って延出された円環状のフランジ部５５が形成されている。そして、ばね部材５１はカムフォロア２３とフランジ部５５との間に配置され、該カムフォロア２３を軸線方向底部側（図４における上側）に向かって押圧するようになっている。さらに、偏心ピン２４の軸線方向底部側には、規制部材としてのナット５６が固定されており、このナット５６によりカムフォロア２３が該偏心ピン２４の軸線方向底部側に移動することが規制されるようになっている。
【００３５】
このように構成された舵角比可変機構７では、ステアリング操作によりコラムシャフト４とともにカム部材２１が回転し、同カム部材２１（カム溝２２）からカムフォロア２３に径方向に沿った伝達力Ｆが作用すると、図５に示すように、カムフォロア２３が軸線方向におけるカム溝２２の開口部２２ｂ側に移動し、ばね部材５１が弾性変形する。このとき、上記のようにカム溝２２の摺動面５３及び外周面５２が軸線Ｌ３に対して所定角度θ傾斜して形成されているため、カムフォロア２３からばね部材５１には分力ｆ１（＝Ｆｔａｎθ）のみが作用する構成となっている。
【００３６】
従って、本実施形態の舵角比可変機構７では、ばね部材５１が傾斜角θに応じた伝達力Ｆの分力ｆ１を受けることで、ステアリング操作に伴う回転（操舵トルク）が出力軸８に伝達される。なお、ばね部材５１は、伝達力Ｆ（分力ｆ１）の減少に伴って元の形状に戻るため、カム溝２２とカムフォロア２３との間に伝達力Ｆが作用しない場合には、カムフォロア２３の外周面５２とカム溝２２の各摺動面５３との間のガタは詰められた状態となる。
【００３７】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）ステアリング装置１は、互いに所定量偏心して配置されたコラムシャフト４及び出力軸８を回転伝達可能に連結する舵角比可変機構７を備えた。この舵角比可変機構７は、コラムシャフト４に連結され、カム溝２２を有するカム部材２１と、カム溝２２内を摺動可能に設けられたカムフォロア２３と、出力軸８とカムフォロア２３とを連結する偏心ピン２４とを備えてなる。そして、カムフォロア２３を軸線方向底部側に押圧するばね部材５１を備え、カムフォロア２３の外周面５２及びカム溝２２の各摺動面５３を、ばね部材５１によりカムフォロア２３が押圧されることにより、これら各面５２，５３が互いに接触するように、それぞれカム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かって傾斜して形成した。
【００３８】
上記構成によれば、ばね部材５１によりカムフォロア２３が押圧され、外周面５２と各摺動面５３とが互いに接触することでこれらの間のガタが詰められるため、例えばステアリング操作によってコラムシャフト４が回転する際に外周面５２と摺動面５３とが衝突せず、異音が発生することを防止できる。また、外周面５２と各摺動面５３とが互いに接触しているため、速やかにコラムシャフト４の回転角変化が出力軸８に伝達され、応答性の向上を図ることができる。
【００３９】
また、コラムシャフト４が回転する際にばね部材５１に作用する力は、カム部材２１とカムフォロア２３との間で伝達される伝達力Ｆのうち、外周面５２及び摺動面５３の傾斜角θに応じた分力ｆ１となるため、ステアリング操作に伴ってばね部材５１に作用する荷重を低く抑えることができる。これにより、ばね部材５１に大きな荷重が加わり、劣化することを抑制できる。さらに、カムフォロア２３及び偏心ピン２４を軸線方向に沿ってカム溝２２内に挿入することにより、ガタを詰めた状態で舵角比可変機構７を組み付けることができるため、その組み付け性が良い。さらにまた、ばね部材５１はカムフォロア２３を軸線方向に押圧するものであるため、カムフォロア２３の大きさ（外径等）によらず、同じばね部材５１を用いることが可能になり、大きさの異なるカムフォロアを採用した舵角比可変機構間において、部品を共通化し、コストの低減を図ることができる。
【００４０】
（２）外周面５２をカム溝２２の長手方向視で該カム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かうにつれて先細となる直線状に形成し、各摺動面５３を長手方向視で外周面５２における該各摺動面５３が当接する部分と平行な直線状にそれぞれ形成した。上記構成によれば、カムフォロア２３の外周面５２とカム溝２２の各摺動面５３とが面接触するため、これらの間に作用する圧力が過大になることを抑制し、例えばカムフォロア２３及びカム溝２２（カム部材２１）の長寿命化を図ることができる。
【００４１】
（３）偏心ピン２４に、径方向外側に延びるフランジ部５５を形成し、フランジ部５５とカムフォロア２３との間にばね部材５１を設けることで、カムフォロア２３を軸線方向底部側に押圧するようにした。上記構成によれば、例えば偏心ピン２４にカムフォロア２３を押圧する部分を一体形成する場合に比べ、偏心ピン２４の形状を簡素化することができる。
【００４２】
（４）カムフォロア２３に挿通孔３６を形成し、該挿通孔３６に偏心ピン２４を挿通することにとより、偏心ピン２４を中心としてカムフォロア２３を回転可能に連結し、偏心ピン２４に、カムフォロア２３が該偏心ピン２４に対して軸線方向底部側に移動することを規制するナット５６を設けた。上記構成によれば、ナット５６によってカムフォロア２３が偏心ピン２４から脱落することを防止でき、組み付け性の向上を図ることができる。また、ナット５６によって、舵角比可変機構７の組み付け前に予めばね部材５１を弾性変形させておくことができ、ばね部材５１によりカムフォロア２３が軸線方向に押圧される荷重を容易に設定することができる。
【００４３】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、偏心ピン２４に径方向に沿って延出するフランジ部５５を形成し、同フランジ部５５とカムフォロア２３との間に配置されるばね部材５１により押圧手段を構成したが、これに限らない。例えば図６に示すように、偏心ピン２４に、該偏心ピン２４から延出形成され、径方向外側に向かうにつれて軸線方向におけるカム溝２２の底部２２ａ側に傾斜するとともに該軸線方向に弾性変形可能な弾性フランジ部６１を一体形成し、同弾性フランジ部６１により、カムフォロア２３を押圧するようにしてもよい。なお、同図において、弾性フランジ部６１が弾性変形した状態を二点鎖線にて示す。この構成によれば、カムフォロア２３を押圧するためのばね部材５１を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。
【００４４】
・上記実施形態では、ウェーブワッシャ等のばね部材５１により弾性体を構成したが、これに限らず、ゴムや樹脂材料等により弾性体を構成するようにしてもよい。
・上記実施形態では、カム部材２１を略直方体状に形成したが、これに限らず、軸線方向と直交する方向に延びるとともに出力軸８側に開口したカム溝２２が形成されていれば、カム部材２１を円板状等の他の形状に形成してもよい。
【００４５】
・上記実施形態では、外周面５２をカム溝２２の長手方向視で該カム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かうにつれて先細となる直線状に形成したが、これに限らず、図７に示すように、外周面５２を径方向外側に突出する曲面状に形成してもよい。同様に、カム溝２２の各摺動面５３を径方向内側に突出する曲面状としてもよく、カムフォロア２３が底部側に押圧されることにより、外周面５２と各摺動面５３とが互いに接触すれば、その他の形状にしてもよい。
【００４６】
・上記実施形態では、偏心ピン２４の先端側にナット５６を設けたが、これに限らず、ナット５６等の規制部材を設けない構成としてもよい。
・上記実施形態では、コラムシャフト４を第１軸として構成し、出力軸８を第２軸として構成した。しかし、これに限らず、出力軸８を第１軸として構成して該出力軸８にカム部材２１を設けるとともに、コラムシャフト４を第２軸として構成して該コラムシャフト４に偏心ピン２４を設けるようにしてもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、本発明をコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）として構成されたステアリング装置１に具体化した。しかし、これに限らず、例えば所謂ラックアシスト式等、コラムアシスト以外のＥＰＳや油圧式のパワーステアリング装置、或いはノンアシスト型のステアリング装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…ステアリング装置、２…ステアリング、３…ステアリングシャフト、４…コラムシャフト、７…舵角比可変機構、８…出力軸、２１…カム部材、２２…カム溝、２２ａ…底部、２２ｂ…開口部、２３…カムフォロア、２４…偏心ピン、３６…挿通孔、５１…ばね部材、５２…外周面、５３…摺動面、５５…フランジ部、５６…ナット、６１…弾性フランジ部、θ…傾斜角。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両のステアリング装置には、例えばステアリングに連結された第１軸と、転舵輪に連結された第２軸とを互いに所定量偏心して配置し、これら各軸を舵角比可変機構により回転伝達可能に連結することにより、操舵角変化と転舵輪の舵角（転舵角）変化との関係が非線形となるように構成したものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
詳しくは、この舵角比可変機構は、第１軸と一体回転可能に連結され、各軸の軸線方向と直交する方向に延びた断面コ字状のカム溝を有するカム部材と、カム溝内を摺動可能に設けられた円筒形状のカムフォロアと、第２軸から上記所定量よりも大きく偏心した位置において該第２軸とカムフォロアとを連結する偏心ピンとを備えてなる。このような舵角比可変機構では、ステアリング操作により生じる第１軸の回転は、カム溝内におけるカムフォロアの摺動及び偏心ピンを中心としたカムフォロアの回転を伴って該偏心ピン（カムフォロア）が第２軸の同心円上を移動することで、第２軸に伝達される構成となっている。これにより、偏心ピンのカム溝内における位置に応じて、ステアリング操作により生じる第１軸の回転角変化と、転舵輪の転舵角変化を規定する第２軸の回転角変化との関係、すなわち操舵角変化と転舵輪の舵角変化との関係を非線形なものとすることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１４３４２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、カムフォロアはカム溝内に摺動可能に挿入されるものであり、各構成部品の製造公差を許容すべく、カムフォロアの外形寸法はカム溝の幅（各軸の軸線方向及びカム溝の長手方向と直交する方向の長さ）よりも僅かに小さく設定される。従って、図８に示すように、偏心ピン７１に連結されたカムフォロア７２の外周面７３と、カム溝７４における上記外周面７３と摺動する各摺動面７５との間には、カム溝７４の幅方向（図８において左右方向）においてガタ（隙間）が形成される。
【０００６】
そのため、例えばステアリング操作によって第１軸（図示略）とともにカム部材７６が回転し始めるときに、カムフォロア７２の外周面７３とカム溝７４の摺動面７５とが衝突し、異音が発生する虞がある。また、上記外周面７３と摺動面７５とが当接するまでの間は第１軸の回転角変化が第２軸に伝達されないため、ステアリング操作に対する転舵輪の舵角変化の応答性を向上させる観点から、なお改善の余地があった。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、異音の発生を防ぐとともに応答性の向上を図ることができる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、互いに所定量偏心して配置された第１軸及び第２軸と、これら前記第１軸及び前記第２軸を回転伝達可能に連結する舵角比可変機構とを備え、前記舵角比可変機構は、前記第１軸に連結されるとともにカム溝を有するカム部材と、前記カム溝内を摺動可能に設けられたカムフォロアと、前記第２軸と前記カムフォロアとを連結する偏心ピンとを備えてなり、前記カム溝は、前記各軸の軸線方向と直交する方向に延びるとともに前記第２軸側に開口し、前記偏心ピンは、前記第２軸から前記所定量よりも大きく偏心した位置において該第２軸と前記カムフォロアとを連結するものであるステアリング装置において、前記カムフォロアを押圧する押圧手段を備え、該押圧手段は該カムフォロアを前記軸線方向における前記カム溝の底部側に押圧するものであり、前記カムフォロアの外周面及び前記カム溝の前記外周面との各摺動面は、前記押圧手段によって前記カムフォロアが押圧されることにより、前記外周面と前記各摺動面とが互いに接触するように、それぞれ前記軸線方向における前記カム溝の開口部側から底部側に向かって傾斜して形成されたことを要旨とする。
【０００９】
上記構成によれば、押圧手段によりカムフォロアが押圧され、外周面と各摺動面とが互いに接触することでこれらの間のガタが詰められるため、例えばステアリング操作によって第１軸が回転する際に外周面と摺動面とが衝突せず、異音が発生することを防止できる。また、外周面と各摺動面とが互いに接触しているため、速やかに第１軸の回転角変化が第２軸に伝達され、応答性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、第１軸又は第２軸が回転する際に押圧手段に作用する力は、カム部材とカムフォロアとの間で伝達される伝達力のうち、外周面及び摺動面の傾斜に応じた分力となるため、ステアリング操作に伴って押圧手段に作用する荷重を低く抑えることができる。さらに、カムフォロア及び偏心ピンを軸線方向に沿ってカム溝内に挿入することにより、ガタを詰めた状態で舵角比可変機構を組み付けることができるため、その組み付け性が良い。さらにまた、押圧手段はカムフォロアを軸線方向に押圧するものであるため、カムフォロアの大きさ（外径等）によらず、同じ押圧手段を用いることが可能になり、大きさの異なるカムフォロアを採用した舵角比可変機構間において、部品を共通化し、コストの低減を図ることができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のステアリング装置において、前記外周面は、前記カム溝の長手方向視で該カム溝の開口部側から底部側に向かうにつれて先細となる直線状に形成され、前記各摺動面は、前記長手方向視で前記外周面における該各摺動面が当接する部分と平行な直線状にそれぞれ形成されたことを要旨とする。
【００１２】
上記構成によれば、カムフォロアの外周面とカム溝の各摺動面とが面接触するため、これらの間に作用する圧力が過大になることを抑制し、例えばカムフォロア及びカム溝（カム部材）の長寿命化を図ることができる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のステアリング装置において、前記偏心ピンには、径方向外側に延びるフランジ部が形成され、前記押圧手段は、前記フランジ部と前記カムフォロアとの間に設けられた弾性体であることを要旨とする。
【００１４】
上記構成によれば、別途設けられる弾性体によってカムフォロアが押圧されるため、例えば偏心ピンに押圧手段となる部分を一体形成する場合に比べ、偏心ピンの形状を簡素化することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１又は２に記載のステアリング装置において、前記押圧手段は、前記偏心ピンから径方向外側に延出形成された弾性フランジ部であり、該弾性フランジ部は、径方向外側に向かうにつれて前記軸線方向における前記カム溝の底部側に傾斜するとともに該軸線方向に弾性変形可能に構成されたことを要旨とする。
【００１６】
上記構成によれば、偏心ピンに一体形成された弾性フランジ部により、カムフォロアが押圧されるため、カムフォロアを押圧するための弾性体を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項３又は４に記載のステアリング装置において、前記カムフォロアには挿通孔が形成され、該カムフォロアは前記挿通孔に前記偏心ピンが挿通されることにとより、該偏心ピンを中心として回転可能に連結されるものであり、前記偏心ピンにおける前記軸線方向の前記底部側には規制部材が設けられ、該規制部材は前記カムフォロアが前記偏心ピンに対して前記軸線方向における前記カム溝の底部側に移動することを規制するものであることを要旨とする。
【００１８】
上記構成によれば、規制部材によってカムフォロアが偏心ピンから脱落することを防止でき、組み付け性の向上を図ることができる。また、規制部材によって、舵角比可変機構の組み付け前に弾性体又は弾性フランジ部を弾性変形させておくことができ、押圧手段によりカムフォロアが軸線方向に押圧される荷重を容易に設定することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、異音の発生を防ぐとともに応答性の向上を図ることが可能なステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】ステアリング装置のステアリングコラム付近の断面図。
【図２】舵角比可変機構近傍の拡大断面図。
【図３】偏心ピンを用いた舵角比可変機構の作用説明図。
【図４】本実施形態の偏心ピン近傍のカム溝の長手方向と直交する断面図。
【図５】弾性体が変形した状態における偏心ピン近傍のカム溝の長手方向と直交する断面図。
【図６】別の偏心ピン近傍のカム溝の長手方向と直交する断面図。
【図７】別の偏心ピン近傍のカム溝の長手方向と直交する断面図。
【図８】従来の偏心ピン近傍のカム溝の長手方向と直交する断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、ステアリング装置１において、一端（同図中、右側の端部）にステアリング２が固定されたステアリングシャフト３を構成するコラムシャフト４は、その両端部が軸受５ａ，５ｂに軸支されることによりステアリングコラム６内において回転可能に収容されている。このコラムシャフト４の他端（同図中、左側の端部）は、舵角比可変機構７を介して、同コラムシャフト４の軸線Ｌ１からその径方向に所定量偏心して配置された出力軸８の一端に回転伝達可能に連結されている。そして、出力軸８の他端は、自在継手（図示略）を介してインターミディエイトシャフト（図示略）に連結されることにより、そのステアリング操作に伴う回転（操舵トルク）が、ステアリングギヤ（ラック＆ピニオン機構）等の図示しない転舵輪の舵角を変更する転舵機構へと伝達されるように構成されている。
【００２２】
本実施形態のコラムシャフト４は、ステアリング２が固定される中空状のアッパーシャフト１１と、該アッパーシャフト１１にスプライン嵌合されることにより同アッパーシャフト１１に対して軸線方向への摺動が許容されるロアシャフト１２とを備えている。また、ステアリングコラム６は、軸受５ａを介してアッパーシャフト１１を収容支持するアウタチューブ１３と、軸受５ｂを介してロアシャフト１２を収容支持するインナチューブ１４とを備えており、アウタチューブ１３は、その内周にインナチューブ１４が挿入されることにより同インナチューブ１４に対して軸線方向に摺動可能に設けられている。そして、インナチューブ１４及びロアシャフト１２に対してアウタチューブ１３及びアッパーシャフト１１を相対移動させることにより、その軸線方向におけるステアリング位置の調整を可能とするテレスコ機能を実現する構成となっている。
【００２３】
なお、本実施形態のステアリングコラム６は、図示しないリンク機構により上下方向に傾動可能に支持されており、当該ステアリングコラム６とともにコラムシャフト４を傾動させることにより、上下方向におけるステアリング位置の調整を可能とするチルト機能を実現する構成となっている。
【００２４】
図２に示すように、舵角比可変機構７は、コラムシャフト４（ロアシャフト１２）の他端に一体回転可能に連結された略直方体状のカム部材２１を備えている。このカム部材２１には、コラムシャフト４及び出力軸８の軸線方向と直交する方向に延びるとともに出力軸８側に開口した略直線状のカム溝２２が形成されている。また、舵角比可変機構７は、カム部材２１に形成されたカム溝２２内を摺動可能に設けられたカムフォロア２３と、上記所定量（コラムシャフト４と出力軸８との偏心量）よりも大きく偏心した位置において該出力軸８とカムフォロア２３とを連結する偏心ピン２４とを備えている。つまり、本実施形態では、コラムシャフト４が第１軸に相当し、出力軸８が第２軸に相当する。
【００２５】
詳述すると、ロアシャフト１２の他端には嵌合穴３１が形成されるとともに、カム部材２１には軸線方向のロアシャフト１２側に突出する突出部３２が形成されており、同突出部３２が嵌合穴３１に嵌合することにより、カム部材２１はロアシャフト１２（コラムシャフト４）と一体回転可能に連結されている。また、出力軸８の一端側には、略円環状の連結部材３４が該出力軸８と同軸状に固定されている。この連結部材３４には、その中心、すなわち出力軸８の軸線Ｌ２から上記所定量よりも大きく離れた位置に、偏心ピン２４の他端が固定される取付孔３５が形成されている。なお、偏心ピン２４は、その軸線Ｌ３がコラムシャフト４の軸線Ｌ３及び出力軸８の軸線Ｌ２と平行になるように設けられている。そして、カムフォロア２３には、軸線Ｌ３方向に貫通する挿通孔３６が形成されており、偏心ピン２４の一端は、挿通孔３６内にニードルベアリング３７を介して挿通されることにより、カムフォロア２３と連結されている。これにより、カムフォロア２３は偏心ピン２４を中心として回転可能に構成されている。なお、本実施形態では、出力軸８の先端は、カム溝２２内に挿入されており、カム溝２２における出力軸８が挿入される部分の形状は、カム部材２１の回転を妨げないように、円弧状に形成されている（図３参照）。
【００２６】
従って、コラムシャフト４に連結されたカム部材２１の回転は、カム溝２２内におけるカムフォロア２３の摺動、及び偏心ピン２４を中心とした同カムフォロア２３の回転により許容される。そして、舵角比可変機構７は、図３に示すように、カムフォロア２３に連結された偏心ピン２４がカム部材２１の回転に伴い出力軸８の同心円上を移動することにより、コラムシャフト４の回転が出力軸８に伝達される構成となっている。
【００２７】
ここで、同図において、破線で示す円は上記カム部材２１の回転に伴い移動する偏心ピン２４（の軸心）の軌跡を示す。また、二点鎖線で示す各円は、実線で示すステアリング中立位置（操舵角ゼロ）にある偏心ピン２４の位置（Ｐ０）から、カム部材２１の回転（６０°間隔）に応じた同偏心ピン２４の位置（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ１´，Ｐ２´，Ｐ３）を示している。そして、同図に示されるように、偏心ピン２４の位置が「Ｐ０」に近いほど、カム部材２１の回転角変化に対する同偏心ピン２４の位置変化が小さく、また同偏心ピン２４の位置が「Ｐ３」に近いほど、カム部材２１の回転角変化に対する同偏心ピン２４の位置変化が大きくなる。
【００２８】
このように舵角比可変機構７は、互いに偏心配置されたコラムシャフト４及び出力軸８を回転伝達可能に連結し、且つステアリング操作により生じるコラムシャフト４の回転角変化と出力軸８の回転角変化との関係、すなわち操舵角変化と転舵輪の舵角（転舵角）変化との関係を非線形なものとすることが可能となっている。
【００２９】
また、ステアリング装置１は、所謂コラム式の電動パワーステアリング装置として構成されている。詳述すると、図１及び図２に示すように、出力軸８は、軸受４１ａ〜４１ｃに軸支されることにより、ステアリングコラム６の他端に固定されたセンサハウジング４２及びウォームハウジング４３内において回転自在に収容されている。また、出力軸８の外周には、ウォームホイール４４が固定されている。そして、このウォームホイール及び図示しないウォームギヤにより構成される変速機構によりモータ（図示略）の回転を減速してその出力軸８に伝達することにより、操舵系に対してアシスト力を付与することが可能な構成となっている。
【００３０】
ここで、ステアリング装置１には、コラムシャフト４を介して伝達される操舵トルクを検出するためのトルクセンサ４６が内蔵されている。具体的には、出力軸８は、上記連結部材３４に連結される上側軸４７と、上記ウォームホイール４４が設けられた下側軸４８とをトーションバー４９を介して連結することにより構成されている。そして、トルクセンサ４６は、そのトーションバー４９の捻れ角を測定することにより、操舵系に入力される操舵トルクを検出するように構成されている。そして、図示しない制御装置がトルクセンサ４６により検出される操舵トルクに基づいて、操舵系に対して付与するアシスト力を制御する構成となっている。
【００３１】
（舵角比可変機構のガタ詰め構造）
次に、本実施形態における舵角比可変機構のガタ詰めの構成について説明する。
上述のように、カムフォロア２３とカム溝２２との間にガタ（隙間）が形成されると、同ガタに起因して異音が発生する虞があるといった問題が生じる。
【００３２】
この点を踏まえ、図４に示すように、舵角比可変機構７には、カムフォロア２３を偏心ピン２４の軸線方向におけるカム溝２２の底部２２ａ側（以下、軸線方向底部側という）に押圧する押圧手段としてのばね部材５１が設けられている。なお、本実施形態では、ばね部材５１は、ウェーブワッシャや皿ばね等により構成される。そして、カムフォロア２３の外周面５２及びカム溝２２の外周面５２との各摺動面５３は、ばね部材５１によりカムフォロア２３が押圧されることにより、外周面５２と各摺動面５３とが互いに接触するように、それぞれ軸線方向におけるカム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かって傾斜して形成されている。
【００３３】
詳述すると、外周面５２は、カム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かうにつれて先細となるように形成されており、各摺動面５３は、カム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かうにつれて互いに近接するように形成されている。具体的には、図４に示されるように、外周面５２は、カム溝２２の長手方向視で該カム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かうにつれて先細となる直線状に形成されている。一方、各摺動面５３は、長手方向視で外周面５２における該各摺動面５３が当接する部分と平行な直線状にそれぞれ形成されている。なお、本実施形態では、外周面５２及び各摺動面５３は、それぞれ偏心ピン２４の軸線Ｌ３に対する角度が傾斜角θ（例えば、２〜３°）となるように形成されている。
【００３４】
また、偏心ピン２４には、径方向に沿って延出された円環状のフランジ部５５が形成されている。そして、ばね部材５１はカムフォロア２３とフランジ部５５との間に配置され、該カムフォロア２３を軸線方向底部側（図４における上側）に向かって押圧するようになっている。さらに、偏心ピン２４の軸線方向底部側には、規制部材としてのナット５６が固定されており、このナット５６によりカムフォロア２３が該偏心ピン２４の軸線方向底部側に移動することが規制されるようになっている。
【００３５】
このように構成された舵角比可変機構７では、ステアリング操作によりコラムシャフト４とともにカム部材２１が回転し、同カム部材２１（カム溝２２）からカムフォロア２３に径方向に沿った伝達力Ｆが作用すると、図５に示すように、カムフォロア２３が軸線方向におけるカム溝２２の開口部２２ｂ側に移動し、ばね部材５１が弾性変形する。このとき、上記のようにカム溝２２の摺動面５３及び外周面５２が軸線Ｌ３に対して所定角度θ傾斜して形成されているため、カムフォロア２３からばね部材５１には分力ｆ１（＝Ｆｔａｎθ）のみが作用する構成となっている。
【００３６】
従って、本実施形態の舵角比可変機構７では、ばね部材５１が傾斜角θに応じた伝達力Ｆの分力ｆ１を受けることで、ステアリング操作に伴う回転（操舵トルク）が出力軸８に伝達される。なお、ばね部材５１は、伝達力Ｆ（分力ｆ１）の減少に伴って元の形状に戻るため、カム溝２２とカムフォロア２３との間に伝達力Ｆが作用しない場合には、カムフォロア２３の外周面５２とカム溝２２の各摺動面５３との間のガタは詰められた状態となる。
【００３７】
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
（１）ステアリング装置１は、互いに所定量偏心して配置されたコラムシャフト４及び出力軸８を回転伝達可能に連結する舵角比可変機構７を備えた。この舵角比可変機構７は、コラムシャフト４に連結され、カム溝２２を有するカム部材２１と、カム溝２２内を摺動可能に設けられたカムフォロア２３と、出力軸８とカムフォロア２３とを連結する偏心ピン２４とを備えてなる。そして、カムフォロア２３を軸線方向底部側に押圧するばね部材５１を備え、カムフォロア２３の外周面５２及びカム溝２２の各摺動面５３を、ばね部材５１によりカムフォロア２３が押圧されることにより、これら各面５２，５３が互いに接触するように、それぞれカム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かって傾斜して形成した。
【００３８】
上記構成によれば、ばね部材５１によりカムフォロア２３が押圧され、外周面５２と各摺動面５３とが互いに接触することでこれらの間のガタが詰められるため、例えばステアリング操作によってコラムシャフト４が回転する際に外周面５２と摺動面５３とが衝突せず、異音が発生することを防止できる。また、外周面５２と各摺動面５３とが互いに接触しているため、速やかにコラムシャフト４の回転角変化が出力軸８に伝達され、応答性の向上を図ることができる。
【００３９】
また、コラムシャフト４が回転する際にばね部材５１に作用する力は、カム部材２１とカムフォロア２３との間で伝達される伝達力Ｆのうち、外周面５２及び摺動面５３の傾斜角θに応じた分力ｆ１となるため、ステアリング操作に伴ってばね部材５１に作用する荷重を低く抑えることができる。これにより、ばね部材５１に大きな荷重が加わり、劣化することを抑制できる。さらに、カムフォロア２３及び偏心ピン２４を軸線方向に沿ってカム溝２２内に挿入することにより、ガタを詰めた状態で舵角比可変機構７を組み付けることができるため、その組み付け性が良い。さらにまた、ばね部材５１はカムフォロア２３を軸線方向に押圧するものであるため、カムフォロア２３の大きさ（外径等）によらず、同じばね部材５１を用いることが可能になり、大きさの異なるカムフォロアを採用した舵角比可変機構間において、部品を共通化し、コストの低減を図ることができる。
【００４０】
（２）外周面５２をカム溝２２の長手方向視で該カム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かうにつれて先細となる直線状に形成し、各摺動面５３を長手方向視で外周面５２における該各摺動面５３が当接する部分と平行な直線状にそれぞれ形成した。上記構成によれば、カムフォロア２３の外周面５２とカム溝２２の各摺動面５３とが面接触するため、これらの間に作用する圧力が過大になることを抑制し、例えばカムフォロア２３及びカム溝２２（カム部材２１）の長寿命化を図ることができる。
【００４１】
（３）偏心ピン２４に、径方向外側に延びるフランジ部５５を形成し、フランジ部５５とカムフォロア２３との間にばね部材５１を設けることで、カムフォロア２３を軸線方向底部側に押圧するようにした。上記構成によれば、例えば偏心ピン２４にカムフォロア２３を押圧する部分を一体形成する場合に比べ、偏心ピン２４の形状を簡素化することができる。
【００４２】
（４）カムフォロア２３に挿通孔３６を形成し、該挿通孔３６に偏心ピン２４を挿通することにとより、偏心ピン２４を中心としてカムフォロア２３を回転可能に連結し、偏心ピン２４に、カムフォロア２３が該偏心ピン２４に対して軸線方向底部側に移動することを規制するナット５６を設けた。上記構成によれば、ナット５６によってカムフォロア２３が偏心ピン２４から脱落することを防止でき、組み付け性の向上を図ることができる。また、ナット５６によって、舵角比可変機構７の組み付け前に予めばね部材５１を弾性変形させておくことができ、ばね部材５１によりカムフォロア２３が軸線方向に押圧される荷重を容易に設定することができる。
【００４３】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、偏心ピン２４に径方向に沿って延出するフランジ部５５を形成し、同フランジ部５５とカムフォロア２３との間に配置されるばね部材５１により押圧手段を構成したが、これに限らない。例えば図６に示すように、偏心ピン２４に、該偏心ピン２４から延出形成され、径方向外側に向かうにつれて軸線方向におけるカム溝２２の底部２２ａ側に傾斜するとともに該軸線方向に弾性変形可能な弾性フランジ部６１を一体形成し、同弾性フランジ部６１により、カムフォロア２３を押圧するようにしてもよい。なお、同図において、弾性フランジ部６１が弾性変形した状態を二点鎖線にて示す。この構成によれば、カムフォロア２３を押圧するためのばね部材５１を別途設ける場合に比べ、部品点数を削減することができる。
【００４４】
・上記実施形態では、ウェーブワッシャ等のばね部材５１により弾性体を構成したが、これに限らず、ゴムや樹脂材料等により弾性体を構成するようにしてもよい。
・上記実施形態では、カム部材２１を略直方体状に形成したが、これに限らず、軸線方向と直交する方向に延びるとともに出力軸８側に開口したカム溝２２が形成されていれば、カム部材２１を円板状等の他の形状に形成してもよい。
【００４５】
・上記実施形態では、外周面５２をカム溝２２の長手方向視で該カム溝２２の開口部２２ｂ側から底部２２ａ側に向かうにつれて先細となる直線状に形成したが、これに限らず、図７に示すように、外周面５２を径方向外側に突出する曲面状に形成してもよい。同様に、カム溝２２の各摺動面５３を径方向内側に突出する曲面状としてもよく、カムフォロア２３が底部側に押圧されることにより、外周面５２と各摺動面５３とが互いに接触すれば、その他の形状にしてもよい。
【００４６】
・上記実施形態では、偏心ピン２４の先端側にナット５６を設けたが、これに限らず、ナット５６等の規制部材を設けない構成としてもよい。
・上記実施形態では、コラムシャフト４を第１軸として構成し、出力軸８を第２軸として構成した。しかし、これに限らず、出力軸８を第１軸として構成して該出力軸８にカム部材２１を設けるとともに、コラムシャフト４を第２軸として構成して該コラムシャフト４に偏心ピン２４を設けるようにしてもよい。
【００４７】
・上記実施形態では、本発明をコラムアシスト式の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）として構成されたステアリング装置１に具体化した。しかし、これに限らず、例えば所謂ラックアシスト式等、コラムアシスト以外のＥＰＳや油圧式のパワーステアリング装置、或いはノンアシスト型のステアリング装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１…ステアリング装置、２…ステアリング、３…ステアリングシャフト、４…コラムシャフト、７…舵角比可変機構、８…出力軸、２１…カム部材、２２…カム溝、２２ａ…底部、２２ｂ…開口部、２３…カムフォロア、２４…偏心ピン、３６…挿通孔、５１…ばね部材、５２…外周面、５３…摺動面、５５…フランジ部、５６…ナット、６１…弾性フランジ部、θ…傾斜角。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに所定量偏心して配置された第１軸及び第２軸と、これら前記第１軸及び前記第２軸を回転伝達可能に連結する舵角比可変機構とを備え、
前記舵角比可変機構は、前記第１軸に連結されるとともにカム溝を有するカム部材と、前記カム溝内を摺動可能に設けられたカムフォロアと、前記第２軸と前記カムフォロアとを連結する偏心ピンとを備えてなり、
前記カム溝は、前記各軸の軸線方向と直交する方向に延びるとともに前記第２軸側に開口し、
前記偏心ピンは、前記第２軸から前記所定量よりも大きく偏心した位置において該第２軸と前記カムフォロアとを連結するものであるステアリング装置において、
前記カムフォロアを押圧する押圧手段を備え、該押圧手段は該カムフォロアを前記軸線方向における前記カム溝の底部側に押圧するものであり、
前記カムフォロアの外周面及び前記カム溝の前記外周面との各摺動面は、前記押圧手段によって前記カムフォロアが押圧されることにより、前記外周面と前記各摺動面とが互いに接触するように、それぞれ前記軸線方向における前記カム溝の開口部側から底部側に向かって傾斜して形成されたことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記外周面は、前記カム溝の長手方向視で該カム溝の開口部側から底部側に向かうにつれて先細となる直線状に形成され、
前記各摺動面は、前記長手方向視で前記外周面における該各摺動面が当接する部分と平行な直線状にそれぞれ形成されたことを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のステアリング装置において、
前記偏心ピンには、径方向外側に延びるフランジ部が形成され、
前記押圧手段は、前記フランジ部と前記カムフォロアとの間に設けられた弾性体であることを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のステアリング装置において、
前記押圧手段は、前記偏心ピンから径方向外側に延出形成された弾性フランジ部であり、該弾性フランジ部は、径方向外側に向かうにつれて前記軸線方向における前記カム溝の底部側に傾斜するとともに該軸線方向に弾性変形可能に構成されたことを特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のステアリング装置において、
前記カムフォロアには挿通孔が形成され、該カムフォロアは前記挿通孔に前記偏心ピンが挿通されることにとより、該偏心ピンを中心として回転可能に連結されるものであり、
前記偏心ピンにおける前記軸線方向の前記底部側には規制部材が設けられ、該規制部材は前記カムフォロアが前記偏心ピンに対して前記軸線方向における前記カム溝の底部側に移動することを規制するものであることを特徴とするステアリング装置。
【請求項１】
互いに所定量偏心して配置された第１軸及び第２軸と、これら前記第１軸及び前記第２軸を回転伝達可能に連結する舵角比可変機構とを備え、
前記舵角比可変機構は、前記第１軸に連結されるとともにカム溝を有するカム部材と、前記カム溝内を摺動可能に設けられたカムフォロアと、前記第２軸と前記カムフォロアとを連結する偏心ピンとを備えてなり、
前記カム溝は、前記各軸の軸線方向と直交する方向に延びるとともに前記第２軸側に開口し、
前記偏心ピンは、前記第２軸から前記所定量よりも大きく偏心した位置において該第２軸と前記カムフォロアとを連結するものであるステアリング装置において、
前記カムフォロアを押圧する押圧手段を備え、該押圧手段は該カムフォロアを前記軸線方向における前記カム溝の底部側に押圧するものであり、
前記カムフォロアの外周面及び前記カム溝の前記外周面との各摺動面は、前記押圧手段によって前記カムフォロアが押圧されることにより、前記外周面と前記各摺動面とが互いに接触するように、それぞれ前記軸線方向における前記カム溝の開口部側から底部側に向かって傾斜して形成されたことを特徴とするステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のステアリング装置において、
前記外周面は、前記カム溝の長手方向視で該カム溝の開口部側から底部側に向かうにつれて先細となる直線状に形成され、
前記各摺動面は、前記長手方向視で前記外周面における該各摺動面が当接する部分と平行な直線状にそれぞれ形成されたことを特徴とするステアリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のステアリング装置において、
前記偏心ピンには、径方向外側に延びるフランジ部が形成され、
前記押圧手段は、前記フランジ部と前記カムフォロアとの間に設けられた弾性体であることを特徴とするステアリング装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のステアリング装置において、
前記押圧手段は、前記偏心ピンから径方向外側に延出形成された弾性フランジ部であり、該弾性フランジ部は、径方向外側に向かうにつれて前記軸線方向における前記カム溝の底部側に傾斜するとともに該軸線方向に弾性変形可能に構成されたことを特徴とするステアリング装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のステアリング装置において、
前記カムフォロアには挿通孔が形成され、該カムフォロアは前記挿通孔に前記偏心ピンが挿通されることにとより、該偏心ピンを中心として回転可能に連結されるものであり、
前記偏心ピンにおける前記軸線方向の前記底部側には規制部材が設けられ、該規制部材は前記カムフォロアが前記偏心ピンに対して前記軸線方向における前記カム溝の底部側に移動することを規制するものであることを特徴とするステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１３１７２３（Ｐ２０１１−１３１７２３Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２９２６２０（Ｐ２００９−２９２６２０）
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月２４日（２００９．１２．２４）
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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