電動パワーステアリング装置
【課題】ラトル音の低減化を一層実現することが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】本発明の電動パワーステアリング装置９９は、ラックバー１と、電動モータ８０と、動力変換機構２０とを備える。ラックバー１は操舵時の回転運動を長手方向の直線運動に変換して操舵角を変更する。電動モータ８０は操舵トルクに基づいてモータシャフト７０を回転駆動する。動力変換機構２０は、モータシャフト７０の回転運動をラックバー１の軸方向への直線運動に変換する。
この電動パワーステアリング装置９９において、ラックバー１と動力変換機構２０との間にはグリースが介在されたグリース溜まり６０が設けられ、ラックバー１及び動力変換機構２０の間には互いの相対移動時にグリース溜まり６０内のグリースの流動抵抗を受ける凸部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが設けられている。
【解決手段】本発明の電動パワーステアリング装置９９は、ラックバー１と、電動モータ８０と、動力変換機構２０とを備える。ラックバー１は操舵時の回転運動を長手方向の直線運動に変換して操舵角を変更する。電動モータ８０は操舵トルクに基づいてモータシャフト７０を回転駆動する。動力変換機構２０は、モータシャフト７０の回転運動をラックバー１の軸方向への直線運動に変換する。
この電動パワーステアリング装置９９において、ラックバー１と動力変換機構２０との間にはグリースが介在されたグリース溜まり６０が設けられ、ラックバー１及び動力変換機構２０の間には互いの相対移動時にグリース溜まり６０内のグリースの流動抵抗を受ける凸部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の電動パワーステアリング装置が開示されている。この電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して操舵角を変更させるラックバーと、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、モータシャフトの回転運動をラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備えている。
【０００３】
ラックバーは１本の棒状体である。このラックバーの一方側には、ステアリングシャフトの回転運動により回転するピニオンと噛み合うラック歯が軸方向に沿って形成されている。また、ラックバーの他方側には動力変換機構が設けられ、ラックバーと動力変換機構とは互いに相対移動することが可能とされている。
【０００４】
このため、この電動パワーステアリング装置は、例えば、自動車に搭載されることにより、操縦者が操舵する際に、過大な操作力を必要とすることがなく、車輪の方向を変えることが可能となっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３０６１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、自動車の快適性向上のニーズが近年ますます高くなっていることから、騒音についても一層の低減化が求められている。特に、自動車が石畳路等の凹凸路面を走行する際には車輪が振動し、その振動により電動パワーステアリング装置や車輪懸架装置等から生じる騒音（打音）に関しても、低減することが求められている。この騒音は、車内に侵入して搭乗者に不快に感知されるものであり、ラトル音と呼ばれる。
【０００７】
このラトル音の原因の一つである電動パワーステアリング装置からのものについて、これまで各種の低減化が検討されているが、振動は様々な箇所から発生するため、改善策も個別対応とならざるを得なかった。このため、ラトル音の低減化について、一層の改善が求められていた。
【０００８】
例えば、特許文献１の電動パワーステアリング装置は、ラックバーの振動が車体側へ伝達することを抑制するため、ラックバーを支承する軸受等をラックバーの振動の節に配置している。しかしながら、この電動パワーステアリング装置においてその効果を生じるのは、ラックバーが長手方向の特定位置に存在する場合等に限られ、この電動パワーステアリング装置はより根本的な解決をもたらすものではない。
【０００９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、ラトル音の低減化を一層実現することができる電動パワーステアリング装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して操舵角を変更させるラックバーと、該ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、該モータシャフトの回転運動を該ラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記ラックバーと前記動力変換機構との間にはグリースが介在されたグリース溜まりが設けられ、該ラックバー及び該動力変換機構の間には互いの相対移動時に該グリース溜まり内の該グリースの流動抵抗を受ける凸部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の電動パワーステアリング装置は自動車に搭載され、下記のように、基本的な機能を発揮する。
【００１２】
すなわち、操縦者がステアリングを操作すると、ステアリングシャフトが回転して、ラックバーが長手方向に直線運動する。このため、ラックバーに接続されたタイロッドを介して、車輪が操舵される。この際、電動モータは、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動し、動力変換機構がモータシャフトの回転運動をラックバーの軸方向への直線運動に変換する。このため、電動モータはラックバーの直線運動を補助する。このため、操縦者が操舵する際に、過大な操作力を必要とすることがなく、車輪の方向を変えることができる。
【００１３】
このような電動パワーステアリング装置が搭載された自動車が石畳路等の凹凸路面を走行する際、車輪は凹凸路面にあわせて上下左右に細かく振動する。このため、車輪の振動は、タイロッドを介して、電動パワーステアリング装置のラックバーの両端部に伝達される。このため、ラックバーは車輪の振動によって、軸方向及び軸と垂直方向に加振されることとなる。
【００１４】
ここで、本発明の電動パワーステアリング装置では、ラックバーと動力変換機構との間にグリースが介在されたグリース溜まりが設けられている。このため、ラックバーが軸方向及び軸と垂直方向に振動して、動力変換機構との間に互いに相対移動を生じると、グリース溜まり内のグリースは、双方に接触する部分が粘性抵抗によってひきずられながら流動する。このため、グリース溜まり内のグリースは、ラックバーの軸方向及び軸と垂直の方向の振動に対してある程度は減衰効果を発揮することとなる。
【００１５】
しかしながら、この程度の減衰効果では上記ラトル音の低減には効果的ではないのである。この点、本発明の電動パワーステアリング装置では、ラックバー及び動力変換機構の間に互いの相対移動時にグリース溜まり内のグリースの流動抵抗を受ける凸部が設けられているのである。このため、この電動パワーステアリング装置では、ラックバーと動力変換機構との相対移動時に、凸部がグリースを掻き取るように動き、凸部がグリースの流動抵抗を受ける。こうして、この電動パワーステアリング装置は、ラックバーの軸方向及び軸と垂直の方向の振動に対してさらなる減衰効果を発揮することとなる。このため、電動パワーステアリング装置内の他の構成部材への振動の伝達が抑制されるため、電動パワーステアリング装置内からの騒音は抑制されることとなる。
【００１６】
したがって、本発明の電動パワーステアリング装置は、ラトル音の低減化を一層実現することができる。
【００１７】
なお、特開平１０−２２６３４０号公報開示のステアリング装置は、流体等を利用してラックバーの振動を減衰させている。この点、このステアリング装置は、本発明と類似している。しかしながら、発明者の試験結果によれば、このステアリング装置はラトル音の低減効果が十分ではなかった。本発明は流体の種類及び流体の位置を特定するとともに、凸部を設けることによって効果を確実に生じしめたものである。
【００１８】
グリースとしては、低温時に流動性が低く、かつ高温時に潤滑性を発揮するものが好ましい。
【００１９】
凸部は、１つでもよいし、複数でもよい。グリースの流動抵抗を受ける凸部の数を増やすことにより、減衰効果を調整することができる。
【００２０】
本発明の電動パワーステアリング装置において、前記動力変換機構は、前記ラックバーに螺旋状に形成された第１ねじ溝と、該第１ねじ溝にボールを介して係合する螺旋状の第２ねじ溝が形成され、前記モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構であり、
前記グリース溜まりは該第１ねじ溝における該ボールの転動及び循環を阻害しない領域であり、該ボールねじナットに前記凸部が設けられたものとし得る。
【００２１】
この場合、ラックバーは、一方側にステアリングシャフトの回転運動により回転するピニオンと噛み合うラック歯が軸方向に沿って形成され、他方側に動力変換機構を構成する第１ねじ溝が螺旋状に形成される。
【００２２】
ボールねじナットには、螺旋状の第２ねじ溝が形成される。第２ねじ溝は、ラックバーに形成された第１ねじ溝と軸芯を共有し、ボールを介して第１ねじ溝に係合される。
【００２３】
ボールは、第１ねじ溝と第２ねじ溝とで形成された螺旋状の空間内を転動及び循環する。動力変換機構に設けられるボールの循環経路は、１つであっても複数であってもかまわない。
【００２４】
このような構成の動力変換機構が本発明の電動パワーステアリング装置に組み込まれる場合、下記のように、基本的な機能を発揮する。
【００２５】
すなわち、電動モータは、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動することにより、ボールねじナットを回転させる。このため、ボールねじナットに形成された第２ねじ溝から、ボールを介して、ラックバーに形成された第１ねじ溝に力が伝達され、回転運動が直線運動に変換される。このため、モータシャフトの回転運動は、動力変換機構であるボールねじ機構によりラックバーの軸方向への直線運動に変換され、ラックバーの直線運動を補助する。このため、この電動パワーステアリング装置は、上述のものと同様に基本機能を発揮することができる。
【００２６】
そして、この電動パワーステアリング装置においても、上述した理由により、ラックバーは、車輪の振動によって軸方向及び軸と垂直方向に加振されることとなる。この際、ラックバーの振動は、ラックバーの第１ねじ溝から、ボールを介して、ボールねじナットの第２ねじ溝に伝達される。ラックバーの振動のうち、軸方向の振動は、ボールねじナットの回転方向の振動に変換される。このため、第１ねじ溝とボールねじナットとの間には、軸方向の相対移動だけでなく回転方向の相対移動が生じる。
【００２７】
この場合、グリース溜まりは第１ねじ溝におけるボールの転動及び循環を阻害しない領域に設けられ、凸部はボールねじナットに設けられる。具体的には、流動性の低いグリースは、少なくとも第１ねじ溝に存在し、第１ねじ溝間の山にも存在し得る。このため、第１ねじ溝とボールねじナットとの間に生じる軸方向及び回転方向の相対移動により、グリース溜まり内のグリースは双方に接触する部分が粘性抵抗によってひきずられながら流動する。このため、グリース溜まり内のグリースは、ボールねじナットの軸方向及び回転方向の振動に対して減衰効果を発揮する。それに加えて、ボールねじナットに設けられた凸部は、第１ねじ溝とボールねじナットとの間の軸方向及び回転方向の相対移動時に、第１ねじ溝内におけるボールの転動及び循環を阻害しない領域に設けられたグリース溜まりのグリースを掻き取るように、第１ねじ溝に沿いながら動くこととなる。このため、凸部はグリース溜まり内のグリースの流動抵抗を受ける。このため、グリース溜まり内のグリースは、ボールねじナットの軸方向及び回転方向の振動に対してさらに減衰効果を発揮する。その結果、ボールねじナットの軸方向及び回転方向の振動の減衰効果は、ボールねじ機構を介して、ラックバーの軸方向及び軸と垂直の方向の振動に対しても減衰効果を発揮することとなる。このため、ラックバーの振動は減衰し、電動パワーステアリング装置内の他の構成部材への振動の伝達も抑制される。このため、電動パワーステアリング装置内からの騒音も、より確実に抑制されることとなる。このため、この電動パワーステアリング装置は、ラトル音の低減化を一層顕著に実現することができる。
【００２８】
また、この場合、グリース溜まりは、動力変換機構を構成する第１ねじ溝を利用するので、新たにグリース溜まりを新設する必要がない。さらに、凸部をボールねじナットに設ける方法も、ボールねじナットの空いた面に凸部を付加するだけでよく、比較的容易に実施できる。
【００２９】
なお、この電動パワーステアリング装置では、グリース溜まりや凸部によってラトル音を低減することができるので、動力変換機構であるボールねじ機構に関しては、ガタを無くすためにプリロードを過度に大きくする必要がなく、ガタの調整も通常通りでよい。このため、ボールねじ機構の動力変換性能も適正に発揮することができる。
【００３０】
また、この場合、ボールねじ機構に多少のガタがあったとしても、グリース溜まりや凸部によって、ラックバーの軸方向の振動を減衰させることができるので、ボールねじ機構を構成する第１ねじ溝とボールと第２ねじ溝とによる衝突音も小さくすることができる。
【００３１】
本発明の電動パワーステアリング装置において、前記モータシャフトは前記ラックバーを内部に挿通させる筒状のものであり、
前記ボールねじナットは、該モータシャフト内に設けられ、前記第２ねじ溝が形成された本体と、該モータシャフトの内周面に形成された雌ねじと螺合する雄ねじを外周面にもち、該モータシャフトの一端から螺入されて該本体を該モータシャフト内に固定するロックナットとからなり、
該ロックナットに前記凸部が設けられたものとし得る。
【００３２】
この場合、モータシャフトは、ラックバーに形成された第１ねじ溝及びボールねじナットの本体に形成された第２ねじ溝と軸芯を共有する。つまり、ラックバーと、ボールねじナットが一体又は一体的に設けられたモータシャフトとは同軸構造となる。このため、この電動パワーステアリング装置は、ラックバーとモータシャフトとが同軸構造でないものと比較して、小型化できる。
【００３３】
また、この電動パワーステアリング装置を組み立てる場合、モータシャフトにボールねじナットの本体を挿入した後、ロックナットをモータシャフトの一端から螺入することにより、ボールねじナットへの凸部の組み付けと、モータシャフトへのボールねじナットの組み付けとを同時にかつ容易に実施することができる。
【００３４】
本発明の電動パワーステアリング装置において、前記凸部は、前記グリース溜まり内にオリフィスを形成する弁体とし得る。
【００３５】
この場合、凸部である弁体は、ラックバーに形成される第１ねじ溝等の隣接する部材との間で、断面積が小さく、長さが短い流路であるオリフィスを形成する。このため、弁体は、上述のグリース溜まり内のグリースがオリフィスを通過することによる流動抵抗を受けることとなり、凸部の作用効果をより確実に奏することができる。例えば、粘度の低いグリースを使わざるを得ない場合には、オリフィスの断面積を小さくすれば、粘性抵抗の減少を流動抵抗の増加で補って、同様の減衰効果を発揮させることができる。
【００３６】
本発明の電動パワーステアリング装置において、前記弁体は、温度により前記オリフィスを変更可能な材料からなるものとし得る。
【００３７】
この場合、弁体は、形状記憶合金、形状記憶樹脂、バイメタル等の温度変化によって伸縮したり変形したりする材料からなるものである。このため、弁体は、電動パワーステアリング装置内の温度変化に応じて、オリフィスの断面積を増減させたり、流路の長さを伸縮させたりすることができる。このため、電動パワーステアリング装置内の温度変化によって、グリースの粘度が変化する場合でも、温度変化に応じて、オリフィスを最適なものに変化させることが可能となる。このため、広い温度域で、本発明の効果を確実に奏することが可能となる。
【００３８】
なお、この場合の弁体に用いる材料として、所定の温度より高温にするとあらかじめ記憶させた形状に復元する形状記憶合金等を用いる場合、それ自体では、不可逆的な変形しかできないものが一般的であるので、低温になったときに再び、形状記憶合金等を変形させる別の材料等と組み合わせて使用することが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例１を説明する。
【実施例１】
【００４０】
まず、図１及び図２に示すように、実施例１の電動パワーステアリング装置９９を説明する。このパワーステアリング装置９９は、ラックバー１と、モータシャフト７０と、電動モータ８０と、動力変換機構２０とを備えている。
【００４１】
ラックバー１は１本の棒状体である。このラックバー１の一方側には、図示しないステアリングシャフトに一体に設けられたピニオン９と噛み合うラック歯１１が軸方向に沿って形成されている。また、このラックバー１の他方側には、後述する動力変換機構２０を構成する第１ねじ溝２１が螺旋状に形成されている。このラックバー１は、図示しないステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して、両端部１Ｌ、１Ｒに接続された図示しないタイロッドを介して、図示しない車輪の操舵角を変更させることができるようになっている。
【００４２】
モータシャフト７０は、筒状であり、ラックバー１を内部に挿通させた状態で、パワーステアリング装置９９のハウジング９８内にベアリング９６、９７を介して回転可能に支承されている。このため、このモータシャフト７０は、ラックバー１と軸芯を共有する。
【００４３】
電動モータ８０は、ハウジング９８内に設置された電機子鉄心８１（コイル、給電端子８２）と、モータシャフト７０の外筒面に一体に装着されたリングマグネット８３とを有し、ラックバー１と軸芯を共有する。この電動モータ８０は、図示しないステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいて、制御された電流が給電端子８２から電機子鉄心８１に給電され、電機子鉄心８１とリングマグネット８３との間の電磁力の作用により、モータシャフト７０を回転駆動するものである。
【００４４】
動力変換機構２０は、図３に拡大して示すように、ラックバー１に螺旋状に形成された第１ねじ溝２１と、ボール２２と、螺旋状の第２ねじ溝２３が形成されたボールねじナット２４、２５とを有するボールねじ機構である。
【００４５】
ボール２２は、第１ねじ溝２１と第２ねじ溝２３とで形成された螺旋状の空間内を転動及び循環するものであり、第１ねじ溝２１と第２ねじ溝２３とを係合している。
【００４６】
ボールねじナット２４、２５は、本体２４とロックナット２５とからなる。本体２４は円筒状であり、その内周面には螺旋状の第２ねじ溝２３が形成されている。本体２４の外周面とモータシャフト７０とは嵌合構造をなしており、本体２４はモータシャフト７０に挿入されて、所定の位置に収まるようにされている。ロックナット２５は、本体２４をモータシャフト７０に固定するためのものであり、ロックナット２５の外周面に雄ねじ２５ａが加工され、モータシャフト７０の内周面には雌ねじ２５ｂが加工され、これら雄ねじ２５ａと雌ねじ２５ｂとは各々螺合するようになっている。このため、本体２４がモータシャフト７０に挿入された後に、ロックナット２５をモータシャフト７０の一端から螺入することにより、本体２４をモータシャフト７０に固定することができる。
【００４７】
ラックバー１に螺旋状に形成された第１ねじ溝２１及びその山には、図３（ｂ）に示すように、流動性の低いグリースが塗りつけられることにより、グリース溜まり６０が形成されている。このグリース溜まり６０は、図３（ｂ）に示す状態で、図１に示す第１ボールねじ溝２１内の端から端まで形成されている。
【００４８】
また、ロックナット２５の内周面には、図４（ａ）に示すように、４つの凸部として、弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが設けられている。弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ラックバー１に形成された第１ねじ溝２１のねじ溝１周分に沿うように、９０°づつ位相をずらして、螺旋状にロックナット２５の内周面に設けられている。各弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、図３（ｂ）に示すように、第１ねじ溝２１とともに、オリフィス６１を形成している。このため、弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、ラックバー１及び動力変換機構２０の相対移動時に、グリース溜まり６０内のグリースがオリフィス６１を通過することによる流動抵抗を受けることができるようにされている。
【００４９】
このような構成である動力変換機構２０は、ラックバー１と同軸構造となっており、電動モータ８０によりモータシャフト７０が回転駆動されると、モータシャフト７０に一体に設けられたボールねじナット２４、２５も回転する。このため、ボールねじナット２４、２５の本体２４に形成された第２ねじ溝２３も回転し、ボール２１を介して、ラックバー１に形成された第１ボールねじ溝２１に軸方向の駆動力を伝達する。こうして、動力変換機構２０は、モータシャフト７０の回転運動をラックバー１の軸方向への直線運動に変換することができる。
【００５０】
こうして、この電動パワーステアリング装置９９は、ラックバー１の一方に設けられたラック歯１１により、ステアリングシャフトの回転を長手方向の直線運動に変換することが可能とされ、他方側に設置された動力変換機構２０により、操舵トルクに応じて、ラックバー１の直線運動を補助することができるようになっている。
【００５１】
このため、この電動パワーステアリング装置９９は、自動車に搭載されることにより、操縦者が操舵する際に、過大な操作力を必要とすることがなく、ラックバー１を直線運動させることができる。このため、ラックバー１の両端部１Ｌ、１Ｒに接続された図示しないタイロッドを介して、図示しない車輪の方向を変えることが可能となっている。
【００５２】
このような構成である電動パワーステアリング装置９９は自動車に搭載され、その自動車が石畳路等の凹凸路面を走行する際、車輪は凹凸路面にあわせて上下左右に細かく振動する。このため、車輪の振動は、図示しないタイロッドを介して、電動パワーステアリング装置９９のラックバー１の両端部１Ｌ、１Ｒに伝達される。このため、ラックバー１は、車輪の振動によって、軸方向及び軸と垂直方向に加振されることとなる。
【００５３】
このラックバー１の振動は、ラックバー１に形成された第１ねじ溝２１から、ボール２２を介して、ボールねじナット２４、２５に形成された第２ねじ溝２３に伝達される。この際、ラックバー１の振動のうち、軸方向の振動はボールねじナット２４、２５の回転方向の振動に変換される。このため、第１ねじ溝２１とボールねじナット２４、２５との間には、軸方向の相対移動だけでなく回転方向の相対移動が生じる。
【００５４】
そして、第１ねじ溝２１とボールねじナット２４、２５との間に生じる軸方向及び回転方向の相対移動により、グリース溜まり６０内のグリースは双方に接触する部分が粘性抵抗によってひきずられながら流動する。このため、グリース溜まり６０内のグリースは、ボールねじナット２４、２５の軸方向及び回転方向の振動に対して減衰効果を発揮する。それに加えて、ボールねじナット２４、２５に設けられた弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、第１ねじ溝２１とボールねじナット２４、２５との間の軸方向及び回転方向の相対移動時に、第１ねじ溝２１内におけるボール２２の転動及び循環を阻害しない領域に設けられたグリース溜まり６０のグリースを掻き取るように、第１ねじ溝２１に沿いながら動くこととなる。このため、弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、グリース溜まり６０内のグリースの流動抵抗を受ける。このため、グリース溜まり６０内のグリースは、ボールねじナット２４、２５の軸方向及び回転方向の振動に対してさらに減衰効果を発揮する。
【００５５】
特に、実施例１の電動パワーステアリング装置９９において、凸部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、グリース溜まり６０内にオリフィス６１を形成する弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄである。このため、弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、グリース溜まり６０内のグリースがオリフィス６１を通過することによる流動抵抗を受け、凸部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの作用効果をより確実に奏することができている。
【００５６】
その結果、ボールねじナット２４、２５の軸方向及び回転方向の振動の減衰効果は、動力変換機構２０を介して、ラックバー１の軸方向及び軸と垂直方向の振動に対しても減衰効果を発揮することができる。このため、ラックバー１の振動は減衰し、電動パワーステアリング装置９９内の他の構成部材への振動の伝達も抑制される。このため、電動パワーステアリング装置９９内からの騒音は、抑制される。
【００５７】
したがって、実施例１の電動パワーステアリング装置９９は、ラトル音の低減化を一層実現することができている。
【００５８】
また、この電動パワーステアリング装置９９において、グリース溜まり６０は、動力変換機構２０を構成する第１ねじ溝２１を利用しているので、新たにグリース溜まりを新設する必要がない。さらに、凸部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄをボールねじナット２４、２５に設ける方法も、ボールねじナット２４、２５の空いた面に凸部を付加するだけであるので、比較的容易に実施できており、コスト削減に寄与する。
【００５９】
さらに、実施例１の電動パワーステアリング装置９９では、ラックバー１と、ボールねじナット２４、２５が一体に設けられたモータシャフト７０とが同軸構造となっている。そして、この電動パワーステアリング装置９９を組み立てる場合、モータシャフト７０にボールねじナット２４、２５の本体２４を挿入した後、ロックナット２５をモータシャフト７０の一端から螺入することにより、ボールねじナット２４、２５への凸部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの組み付けと、モータシャフト７０へのボールねじナット２４、２５の組み付けとを同時にかつ容易に実施することができている。
【実施例２】
【００６０】
実施例２の電動パワーステアリング装置９９は、実施例１の電動パワーステアリング装置９９に対して、弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを構成する材料が異なる。その他は全て実施例１と同様である。
【００６１】
弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、高温になると膨張する性質を有するバイメタルで構成され、ラックバー１及び動力変換機構２０の周辺温度が通常温度より高温になるについて膨張して、オリフィス６１の断面積を小さくすることができるものである。
【００６２】
各弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを適用した電動パワーステアリング装置９９では、電動パワーステアリング装置９９内の温度が通常温度より高温になるにつれて、オリフィス６１の断面積が減少するため、温度上昇によるグリースの粘度低下に応じて、オリフィスを最適な大きさに変化させることができる。このため、広い温度域で、本発明の効果を確実に奏することができている
【００６３】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１，２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は電動パワーステアリング装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施例１の電動パワーステアリング装置の概略断面図である。
【図２】実施例１の電動パワーステアリング装置の拡大断面図である。
【図３】実施例１の電動パワーステアリング装置に係り、（ａ）はボールねじナットを示す要部拡大断面図であり、（ｂ）は、ロックナット及び弁体を示す要部拡大断面図である。
【図４】実施例１の電動パワーステアリング装置に係り、（ａ）は弁体が設けられたボールねじナット単体の正面図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…ラックバー
２０…動力変換機構
２１…第１ねじ溝
２２…ボール
２３…第２ねじ溝
２４、２５…ボールねじナット（２４…本体、２５…ロックナット）
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ…凸部（弁体）
６０…グリース溜まり
６１…オリフィス
７０…モータシャフト
８０…電動モータ
９９…電動パワーステアリング装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に従来の電動パワーステアリング装置が開示されている。この電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して操舵角を変更させるラックバーと、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、モータシャフトの回転運動をラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備えている。
【０００３】
ラックバーは１本の棒状体である。このラックバーの一方側には、ステアリングシャフトの回転運動により回転するピニオンと噛み合うラック歯が軸方向に沿って形成されている。また、ラックバーの他方側には動力変換機構が設けられ、ラックバーと動力変換機構とは互いに相対移動することが可能とされている。
【０００４】
このため、この電動パワーステアリング装置は、例えば、自動車に搭載されることにより、操縦者が操舵する際に、過大な操作力を必要とすることがなく、車輪の方向を変えることが可能となっている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３０６１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、自動車の快適性向上のニーズが近年ますます高くなっていることから、騒音についても一層の低減化が求められている。特に、自動車が石畳路等の凹凸路面を走行する際には車輪が振動し、その振動により電動パワーステアリング装置や車輪懸架装置等から生じる騒音（打音）に関しても、低減することが求められている。この騒音は、車内に侵入して搭乗者に不快に感知されるものであり、ラトル音と呼ばれる。
【０００７】
このラトル音の原因の一つである電動パワーステアリング装置からのものについて、これまで各種の低減化が検討されているが、振動は様々な箇所から発生するため、改善策も個別対応とならざるを得なかった。このため、ラトル音の低減化について、一層の改善が求められていた。
【０００８】
例えば、特許文献１の電動パワーステアリング装置は、ラックバーの振動が車体側へ伝達することを抑制するため、ラックバーを支承する軸受等をラックバーの振動の節に配置している。しかしながら、この電動パワーステアリング装置においてその効果を生じるのは、ラックバーが長手方向の特定位置に存在する場合等に限られ、この電動パワーステアリング装置はより根本的な解決をもたらすものではない。
【０００９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、ラトル音の低減化を一層実現することができる電動パワーステアリング装置を提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して操舵角を変更させるラックバーと、該ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、該モータシャフトの回転運動を該ラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記ラックバーと前記動力変換機構との間にはグリースが介在されたグリース溜まりが設けられ、該ラックバー及び該動力変換機構の間には互いの相対移動時に該グリース溜まり内の該グリースの流動抵抗を受ける凸部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の電動パワーステアリング装置は自動車に搭載され、下記のように、基本的な機能を発揮する。
【００１２】
すなわち、操縦者がステアリングを操作すると、ステアリングシャフトが回転して、ラックバーが長手方向に直線運動する。このため、ラックバーに接続されたタイロッドを介して、車輪が操舵される。この際、電動モータは、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動し、動力変換機構がモータシャフトの回転運動をラックバーの軸方向への直線運動に変換する。このため、電動モータはラックバーの直線運動を補助する。このため、操縦者が操舵する際に、過大な操作力を必要とすることがなく、車輪の方向を変えることができる。
【００１３】
このような電動パワーステアリング装置が搭載された自動車が石畳路等の凹凸路面を走行する際、車輪は凹凸路面にあわせて上下左右に細かく振動する。このため、車輪の振動は、タイロッドを介して、電動パワーステアリング装置のラックバーの両端部に伝達される。このため、ラックバーは車輪の振動によって、軸方向及び軸と垂直方向に加振されることとなる。
【００１４】
ここで、本発明の電動パワーステアリング装置では、ラックバーと動力変換機構との間にグリースが介在されたグリース溜まりが設けられている。このため、ラックバーが軸方向及び軸と垂直方向に振動して、動力変換機構との間に互いに相対移動を生じると、グリース溜まり内のグリースは、双方に接触する部分が粘性抵抗によってひきずられながら流動する。このため、グリース溜まり内のグリースは、ラックバーの軸方向及び軸と垂直の方向の振動に対してある程度は減衰効果を発揮することとなる。
【００１５】
しかしながら、この程度の減衰効果では上記ラトル音の低減には効果的ではないのである。この点、本発明の電動パワーステアリング装置では、ラックバー及び動力変換機構の間に互いの相対移動時にグリース溜まり内のグリースの流動抵抗を受ける凸部が設けられているのである。このため、この電動パワーステアリング装置では、ラックバーと動力変換機構との相対移動時に、凸部がグリースを掻き取るように動き、凸部がグリースの流動抵抗を受ける。こうして、この電動パワーステアリング装置は、ラックバーの軸方向及び軸と垂直の方向の振動に対してさらなる減衰効果を発揮することとなる。このため、電動パワーステアリング装置内の他の構成部材への振動の伝達が抑制されるため、電動パワーステアリング装置内からの騒音は抑制されることとなる。
【００１６】
したがって、本発明の電動パワーステアリング装置は、ラトル音の低減化を一層実現することができる。
【００１７】
なお、特開平１０−２２６３４０号公報開示のステアリング装置は、流体等を利用してラックバーの振動を減衰させている。この点、このステアリング装置は、本発明と類似している。しかしながら、発明者の試験結果によれば、このステアリング装置はラトル音の低減効果が十分ではなかった。本発明は流体の種類及び流体の位置を特定するとともに、凸部を設けることによって効果を確実に生じしめたものである。
【００１８】
グリースとしては、低温時に流動性が低く、かつ高温時に潤滑性を発揮するものが好ましい。
【００１９】
凸部は、１つでもよいし、複数でもよい。グリースの流動抵抗を受ける凸部の数を増やすことにより、減衰効果を調整することができる。
【００２０】
本発明の電動パワーステアリング装置において、前記動力変換機構は、前記ラックバーに螺旋状に形成された第１ねじ溝と、該第１ねじ溝にボールを介して係合する螺旋状の第２ねじ溝が形成され、前記モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構であり、
前記グリース溜まりは該第１ねじ溝における該ボールの転動及び循環を阻害しない領域であり、該ボールねじナットに前記凸部が設けられたものとし得る。
【００２１】
この場合、ラックバーは、一方側にステアリングシャフトの回転運動により回転するピニオンと噛み合うラック歯が軸方向に沿って形成され、他方側に動力変換機構を構成する第１ねじ溝が螺旋状に形成される。
【００２２】
ボールねじナットには、螺旋状の第２ねじ溝が形成される。第２ねじ溝は、ラックバーに形成された第１ねじ溝と軸芯を共有し、ボールを介して第１ねじ溝に係合される。
【００２３】
ボールは、第１ねじ溝と第２ねじ溝とで形成された螺旋状の空間内を転動及び循環する。動力変換機構に設けられるボールの循環経路は、１つであっても複数であってもかまわない。
【００２４】
このような構成の動力変換機構が本発明の電動パワーステアリング装置に組み込まれる場合、下記のように、基本的な機能を発揮する。
【００２５】
すなわち、電動モータは、ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動することにより、ボールねじナットを回転させる。このため、ボールねじナットに形成された第２ねじ溝から、ボールを介して、ラックバーに形成された第１ねじ溝に力が伝達され、回転運動が直線運動に変換される。このため、モータシャフトの回転運動は、動力変換機構であるボールねじ機構によりラックバーの軸方向への直線運動に変換され、ラックバーの直線運動を補助する。このため、この電動パワーステアリング装置は、上述のものと同様に基本機能を発揮することができる。
【００２６】
そして、この電動パワーステアリング装置においても、上述した理由により、ラックバーは、車輪の振動によって軸方向及び軸と垂直方向に加振されることとなる。この際、ラックバーの振動は、ラックバーの第１ねじ溝から、ボールを介して、ボールねじナットの第２ねじ溝に伝達される。ラックバーの振動のうち、軸方向の振動は、ボールねじナットの回転方向の振動に変換される。このため、第１ねじ溝とボールねじナットとの間には、軸方向の相対移動だけでなく回転方向の相対移動が生じる。
【００２７】
この場合、グリース溜まりは第１ねじ溝におけるボールの転動及び循環を阻害しない領域に設けられ、凸部はボールねじナットに設けられる。具体的には、流動性の低いグリースは、少なくとも第１ねじ溝に存在し、第１ねじ溝間の山にも存在し得る。このため、第１ねじ溝とボールねじナットとの間に生じる軸方向及び回転方向の相対移動により、グリース溜まり内のグリースは双方に接触する部分が粘性抵抗によってひきずられながら流動する。このため、グリース溜まり内のグリースは、ボールねじナットの軸方向及び回転方向の振動に対して減衰効果を発揮する。それに加えて、ボールねじナットに設けられた凸部は、第１ねじ溝とボールねじナットとの間の軸方向及び回転方向の相対移動時に、第１ねじ溝内におけるボールの転動及び循環を阻害しない領域に設けられたグリース溜まりのグリースを掻き取るように、第１ねじ溝に沿いながら動くこととなる。このため、凸部はグリース溜まり内のグリースの流動抵抗を受ける。このため、グリース溜まり内のグリースは、ボールねじナットの軸方向及び回転方向の振動に対してさらに減衰効果を発揮する。その結果、ボールねじナットの軸方向及び回転方向の振動の減衰効果は、ボールねじ機構を介して、ラックバーの軸方向及び軸と垂直の方向の振動に対しても減衰効果を発揮することとなる。このため、ラックバーの振動は減衰し、電動パワーステアリング装置内の他の構成部材への振動の伝達も抑制される。このため、電動パワーステアリング装置内からの騒音も、より確実に抑制されることとなる。このため、この電動パワーステアリング装置は、ラトル音の低減化を一層顕著に実現することができる。
【００２８】
また、この場合、グリース溜まりは、動力変換機構を構成する第１ねじ溝を利用するので、新たにグリース溜まりを新設する必要がない。さらに、凸部をボールねじナットに設ける方法も、ボールねじナットの空いた面に凸部を付加するだけでよく、比較的容易に実施できる。
【００２９】
なお、この電動パワーステアリング装置では、グリース溜まりや凸部によってラトル音を低減することができるので、動力変換機構であるボールねじ機構に関しては、ガタを無くすためにプリロードを過度に大きくする必要がなく、ガタの調整も通常通りでよい。このため、ボールねじ機構の動力変換性能も適正に発揮することができる。
【００３０】
また、この場合、ボールねじ機構に多少のガタがあったとしても、グリース溜まりや凸部によって、ラックバーの軸方向の振動を減衰させることができるので、ボールねじ機構を構成する第１ねじ溝とボールと第２ねじ溝とによる衝突音も小さくすることができる。
【００３１】
本発明の電動パワーステアリング装置において、前記モータシャフトは前記ラックバーを内部に挿通させる筒状のものであり、
前記ボールねじナットは、該モータシャフト内に設けられ、前記第２ねじ溝が形成された本体と、該モータシャフトの内周面に形成された雌ねじと螺合する雄ねじを外周面にもち、該モータシャフトの一端から螺入されて該本体を該モータシャフト内に固定するロックナットとからなり、
該ロックナットに前記凸部が設けられたものとし得る。
【００３２】
この場合、モータシャフトは、ラックバーに形成された第１ねじ溝及びボールねじナットの本体に形成された第２ねじ溝と軸芯を共有する。つまり、ラックバーと、ボールねじナットが一体又は一体的に設けられたモータシャフトとは同軸構造となる。このため、この電動パワーステアリング装置は、ラックバーとモータシャフトとが同軸構造でないものと比較して、小型化できる。
【００３３】
また、この電動パワーステアリング装置を組み立てる場合、モータシャフトにボールねじナットの本体を挿入した後、ロックナットをモータシャフトの一端から螺入することにより、ボールねじナットへの凸部の組み付けと、モータシャフトへのボールねじナットの組み付けとを同時にかつ容易に実施することができる。
【００３４】
本発明の電動パワーステアリング装置において、前記凸部は、前記グリース溜まり内にオリフィスを形成する弁体とし得る。
【００３５】
この場合、凸部である弁体は、ラックバーに形成される第１ねじ溝等の隣接する部材との間で、断面積が小さく、長さが短い流路であるオリフィスを形成する。このため、弁体は、上述のグリース溜まり内のグリースがオリフィスを通過することによる流動抵抗を受けることとなり、凸部の作用効果をより確実に奏することができる。例えば、粘度の低いグリースを使わざるを得ない場合には、オリフィスの断面積を小さくすれば、粘性抵抗の減少を流動抵抗の増加で補って、同様の減衰効果を発揮させることができる。
【００３６】
本発明の電動パワーステアリング装置において、前記弁体は、温度により前記オリフィスを変更可能な材料からなるものとし得る。
【００３７】
この場合、弁体は、形状記憶合金、形状記憶樹脂、バイメタル等の温度変化によって伸縮したり変形したりする材料からなるものである。このため、弁体は、電動パワーステアリング装置内の温度変化に応じて、オリフィスの断面積を増減させたり、流路の長さを伸縮させたりすることができる。このため、電動パワーステアリング装置内の温度変化によって、グリースの粘度が変化する場合でも、温度変化に応じて、オリフィスを最適なものに変化させることが可能となる。このため、広い温度域で、本発明の効果を確実に奏することが可能となる。
【００３８】
なお、この場合の弁体に用いる材料として、所定の温度より高温にするとあらかじめ記憶させた形状に復元する形状記憶合金等を用いる場合、それ自体では、不可逆的な変形しかできないものが一般的であるので、低温になったときに再び、形状記憶合金等を変形させる別の材料等と組み合わせて使用することが望ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施例１を説明する。
【実施例１】
【００４０】
まず、図１及び図２に示すように、実施例１の電動パワーステアリング装置９９を説明する。このパワーステアリング装置９９は、ラックバー１と、モータシャフト７０と、電動モータ８０と、動力変換機構２０とを備えている。
【００４１】
ラックバー１は１本の棒状体である。このラックバー１の一方側には、図示しないステアリングシャフトに一体に設けられたピニオン９と噛み合うラック歯１１が軸方向に沿って形成されている。また、このラックバー１の他方側には、後述する動力変換機構２０を構成する第１ねじ溝２１が螺旋状に形成されている。このラックバー１は、図示しないステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して、両端部１Ｌ、１Ｒに接続された図示しないタイロッドを介して、図示しない車輪の操舵角を変更させることができるようになっている。
【００４２】
モータシャフト７０は、筒状であり、ラックバー１を内部に挿通させた状態で、パワーステアリング装置９９のハウジング９８内にベアリング９６、９７を介して回転可能に支承されている。このため、このモータシャフト７０は、ラックバー１と軸芯を共有する。
【００４３】
電動モータ８０は、ハウジング９８内に設置された電機子鉄心８１（コイル、給電端子８２）と、モータシャフト７０の外筒面に一体に装着されたリングマグネット８３とを有し、ラックバー１と軸芯を共有する。この電動モータ８０は、図示しないステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいて、制御された電流が給電端子８２から電機子鉄心８１に給電され、電機子鉄心８１とリングマグネット８３との間の電磁力の作用により、モータシャフト７０を回転駆動するものである。
【００４４】
動力変換機構２０は、図３に拡大して示すように、ラックバー１に螺旋状に形成された第１ねじ溝２１と、ボール２２と、螺旋状の第２ねじ溝２３が形成されたボールねじナット２４、２５とを有するボールねじ機構である。
【００４５】
ボール２２は、第１ねじ溝２１と第２ねじ溝２３とで形成された螺旋状の空間内を転動及び循環するものであり、第１ねじ溝２１と第２ねじ溝２３とを係合している。
【００４６】
ボールねじナット２４、２５は、本体２４とロックナット２５とからなる。本体２４は円筒状であり、その内周面には螺旋状の第２ねじ溝２３が形成されている。本体２４の外周面とモータシャフト７０とは嵌合構造をなしており、本体２４はモータシャフト７０に挿入されて、所定の位置に収まるようにされている。ロックナット２５は、本体２４をモータシャフト７０に固定するためのものであり、ロックナット２５の外周面に雄ねじ２５ａが加工され、モータシャフト７０の内周面には雌ねじ２５ｂが加工され、これら雄ねじ２５ａと雌ねじ２５ｂとは各々螺合するようになっている。このため、本体２４がモータシャフト７０に挿入された後に、ロックナット２５をモータシャフト７０の一端から螺入することにより、本体２４をモータシャフト７０に固定することができる。
【００４７】
ラックバー１に螺旋状に形成された第１ねじ溝２１及びその山には、図３（ｂ）に示すように、流動性の低いグリースが塗りつけられることにより、グリース溜まり６０が形成されている。このグリース溜まり６０は、図３（ｂ）に示す状態で、図１に示す第１ボールねじ溝２１内の端から端まで形成されている。
【００４８】
また、ロックナット２５の内周面には、図４（ａ）に示すように、４つの凸部として、弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄが設けられている。弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、図４（ｂ）及び（ｃ）に示すように、ラックバー１に形成された第１ねじ溝２１のねじ溝１周分に沿うように、９０°づつ位相をずらして、螺旋状にロックナット２５の内周面に設けられている。各弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、図３（ｂ）に示すように、第１ねじ溝２１とともに、オリフィス６１を形成している。このため、弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、ラックバー１及び動力変換機構２０の相対移動時に、グリース溜まり６０内のグリースがオリフィス６１を通過することによる流動抵抗を受けることができるようにされている。
【００４９】
このような構成である動力変換機構２０は、ラックバー１と同軸構造となっており、電動モータ８０によりモータシャフト７０が回転駆動されると、モータシャフト７０に一体に設けられたボールねじナット２４、２５も回転する。このため、ボールねじナット２４、２５の本体２４に形成された第２ねじ溝２３も回転し、ボール２１を介して、ラックバー１に形成された第１ボールねじ溝２１に軸方向の駆動力を伝達する。こうして、動力変換機構２０は、モータシャフト７０の回転運動をラックバー１の軸方向への直線運動に変換することができる。
【００５０】
こうして、この電動パワーステアリング装置９９は、ラックバー１の一方に設けられたラック歯１１により、ステアリングシャフトの回転を長手方向の直線運動に変換することが可能とされ、他方側に設置された動力変換機構２０により、操舵トルクに応じて、ラックバー１の直線運動を補助することができるようになっている。
【００５１】
このため、この電動パワーステアリング装置９９は、自動車に搭載されることにより、操縦者が操舵する際に、過大な操作力を必要とすることがなく、ラックバー１を直線運動させることができる。このため、ラックバー１の両端部１Ｌ、１Ｒに接続された図示しないタイロッドを介して、図示しない車輪の方向を変えることが可能となっている。
【００５２】
このような構成である電動パワーステアリング装置９９は自動車に搭載され、その自動車が石畳路等の凹凸路面を走行する際、車輪は凹凸路面にあわせて上下左右に細かく振動する。このため、車輪の振動は、図示しないタイロッドを介して、電動パワーステアリング装置９９のラックバー１の両端部１Ｌ、１Ｒに伝達される。このため、ラックバー１は、車輪の振動によって、軸方向及び軸と垂直方向に加振されることとなる。
【００５３】
このラックバー１の振動は、ラックバー１に形成された第１ねじ溝２１から、ボール２２を介して、ボールねじナット２４、２５に形成された第２ねじ溝２３に伝達される。この際、ラックバー１の振動のうち、軸方向の振動はボールねじナット２４、２５の回転方向の振動に変換される。このため、第１ねじ溝２１とボールねじナット２４、２５との間には、軸方向の相対移動だけでなく回転方向の相対移動が生じる。
【００５４】
そして、第１ねじ溝２１とボールねじナット２４、２５との間に生じる軸方向及び回転方向の相対移動により、グリース溜まり６０内のグリースは双方に接触する部分が粘性抵抗によってひきずられながら流動する。このため、グリース溜まり６０内のグリースは、ボールねじナット２４、２５の軸方向及び回転方向の振動に対して減衰効果を発揮する。それに加えて、ボールねじナット２４、２５に設けられた弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、第１ねじ溝２１とボールねじナット２４、２５との間の軸方向及び回転方向の相対移動時に、第１ねじ溝２１内におけるボール２２の転動及び循環を阻害しない領域に設けられたグリース溜まり６０のグリースを掻き取るように、第１ねじ溝２１に沿いながら動くこととなる。このため、弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、グリース溜まり６０内のグリースの流動抵抗を受ける。このため、グリース溜まり６０内のグリースは、ボールねじナット２４、２５の軸方向及び回転方向の振動に対してさらに減衰効果を発揮する。
【００５５】
特に、実施例１の電動パワーステアリング装置９９において、凸部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、グリース溜まり６０内にオリフィス６１を形成する弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄである。このため、弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、グリース溜まり６０内のグリースがオリフィス６１を通過することによる流動抵抗を受け、凸部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの作用効果をより確実に奏することができている。
【００５６】
その結果、ボールねじナット２４、２５の軸方向及び回転方向の振動の減衰効果は、動力変換機構２０を介して、ラックバー１の軸方向及び軸と垂直方向の振動に対しても減衰効果を発揮することができる。このため、ラックバー１の振動は減衰し、電動パワーステアリング装置９９内の他の構成部材への振動の伝達も抑制される。このため、電動パワーステアリング装置９９内からの騒音は、抑制される。
【００５７】
したがって、実施例１の電動パワーステアリング装置９９は、ラトル音の低減化を一層実現することができている。
【００５８】
また、この電動パワーステアリング装置９９において、グリース溜まり６０は、動力変換機構２０を構成する第１ねじ溝２１を利用しているので、新たにグリース溜まりを新設する必要がない。さらに、凸部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄをボールねじナット２４、２５に設ける方法も、ボールねじナット２４、２５の空いた面に凸部を付加するだけであるので、比較的容易に実施できており、コスト削減に寄与する。
【００５９】
さらに、実施例１の電動パワーステアリング装置９９では、ラックバー１と、ボールねじナット２４、２５が一体に設けられたモータシャフト７０とが同軸構造となっている。そして、この電動パワーステアリング装置９９を組み立てる場合、モータシャフト７０にボールねじナット２４、２５の本体２４を挿入した後、ロックナット２５をモータシャフト７０の一端から螺入することにより、ボールねじナット２４、２５への凸部２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄの組み付けと、モータシャフト７０へのボールねじナット２４、２５の組み付けとを同時にかつ容易に実施することができている。
【実施例２】
【００６０】
実施例２の電動パワーステアリング装置９９は、実施例１の電動パワーステアリング装置９９に対して、弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを構成する材料が異なる。その他は全て実施例１と同様である。
【００６１】
弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄは、高温になると膨張する性質を有するバイメタルで構成され、ラックバー１及び動力変換機構２０の周辺温度が通常温度より高温になるについて膨張して、オリフィス６１の断面積を小さくすることができるものである。
【００６２】
各弁体２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄを適用した電動パワーステアリング装置９９では、電動パワーステアリング装置９９内の温度が通常温度より高温になるにつれて、オリフィス６１の断面積が減少するため、温度上昇によるグリースの粘度低下に応じて、オリフィスを最適な大きさに変化させることができる。このため、広い温度域で、本発明の効果を確実に奏することができている
【００６３】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１，２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は電動パワーステアリング装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】実施例１の電動パワーステアリング装置の概略断面図である。
【図２】実施例１の電動パワーステアリング装置の拡大断面図である。
【図３】実施例１の電動パワーステアリング装置に係り、（ａ）はボールねじナットを示す要部拡大断面図であり、（ｂ）は、ロックナット及び弁体を示す要部拡大断面図である。
【図４】実施例１の電動パワーステアリング装置に係り、（ａ）は弁体が設けられたボールねじナット単体の正面図であり、（ｂ）は、そのＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）はそのＢ−Ｂ断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…ラックバー
２０…動力変換機構
２１…第１ねじ溝
２２…ボール
２３…第２ねじ溝
２４、２５…ボールねじナット（２４…本体、２５…ロックナット）
２６ａ、２６ｂ、２６ｃ、２６ｄ…凸部（弁体）
６０…グリース溜まり
６１…オリフィス
７０…モータシャフト
８０…電動モータ
９９…電動パワーステアリング装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して操舵角を変更させるラックバーと、該ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、該モータシャフトの回転運動を該ラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記ラックバーと前記動力変換機構との間にはグリースが介在されたグリース溜まりが設けられ、該ラックバー及び該動力変換機構の間には互いの相対移動時に該グリース溜まり内の該グリースの流動抵抗を受ける凸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。
【請求項２】
前記動力変換機構は、前記ラックバーに螺旋状に形成された第１ねじ溝と、該第１ねじ溝にボールを介して係合する螺旋状の第２ねじ溝が形成され、前記モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構であり、
前記グリース溜まりは該第１ねじ溝における該ボールの転動及び循環を阻害しない領域であり、該ボールねじナットに前記凸部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記モータシャフトは前記ラックバーを内部に挿通させる筒状のものであり、
前記ボールねじナットは、該モータシャフト内に設けられ、前記第２ねじ溝が形成された本体と、該モータシャフトの内周面に形成された雌ねじと螺合する雄ねじを外周面にもち、該モータシャフトの一端から螺入されて該本体を該モータシャフト内に固定するロックナットとからなり、
該ロックナットに前記凸部が設けられていることを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記凸部は、前記グリース溜まり内にオリフィスを形成する弁体であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記弁体は、温度により前記オリフィスを変更可能な材料からなることを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
ステアリングシャフトの回転運動を長手方向の直線運動に変換して操舵角を変更させるラックバーと、該ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいてモータシャフトを回転駆動する電動モータと、該モータシャフトの回転運動を該ラックバーの軸方向への直線運動に変換する動力変換機構とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記ラックバーと前記動力変換機構との間にはグリースが介在されたグリース溜まりが設けられ、該ラックバー及び該動力変換機構の間には互いの相対移動時に該グリース溜まり内の該グリースの流動抵抗を受ける凸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。
【請求項２】
前記動力変換機構は、前記ラックバーに螺旋状に形成された第１ねじ溝と、該第１ねじ溝にボールを介して係合する螺旋状の第２ねじ溝が形成され、前記モータシャフトによって回転するボールねじナットとを有するボールねじ機構であり、
前記グリース溜まりは該第１ねじ溝における該ボールの転動及び循環を阻害しない領域であり、該ボールねじナットに前記凸部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記モータシャフトは前記ラックバーを内部に挿通させる筒状のものであり、
前記ボールねじナットは、該モータシャフト内に設けられ、前記第２ねじ溝が形成された本体と、該モータシャフトの内周面に形成された雌ねじと螺合する雄ねじを外周面にもち、該モータシャフトの一端から螺入されて該本体を該モータシャフト内に固定するロックナットとからなり、
該ロックナットに前記凸部が設けられていることを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記凸部は、前記グリース溜まり内にオリフィスを形成する弁体であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記弁体は、温度により前記オリフィスを変更可能な材料からなることを特徴とする請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−１３１０３８（Ｐ２００６−１３１０３８Ａ）
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３２０８２７（Ｐ２００４−３２０８２７）
【出願日】平成１６年１１月４日（２００４．１１．４）
【出願人】（３０２０６６６３０）株式会社ファーベス (138)
【出願人】（０００００３４７０）豊田工機株式会社 (198)
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年５月２５日（２００６．５．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月４日（２００４．１１．４）
【出願人】（３０２０６６６３０）株式会社ファーベス (138)
【出願人】（０００００３４７０）豊田工機株式会社 (198)
【出願人】（０００００１２４７）株式会社ジェイテクト (7,053)
【Ｆターム（参考）】
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