電動パワーステアリング装置
【課題】従動回転体と駆動回転体の軸間調整を、簡単な装置で行えるようにすることを目的とする。
【解決手段】ラック軸２０にラック歯２０ａとボールネジ部２０ｂを形成し、ラック歯２０ａに噛合するピニオンシャフト２１をギヤハウジング１１に回転可能に軸支し、ボールネジ部２０ｂに噛合するボールナット５０とこれと一体回転する従動回転体５４をギヤハウジング１１に回転可能に軸支し、駆動回転体７１を電動モータ７０の駆動軸７０ａに回転連結した電動パワーステアリング装置において、ボールナット５０と前記従動回転体５４をギヤハウジング１１に従動回転体５４と駆動回転体７１の軸間距離が変化するよう定められた半径方向に移動可能に設け、ラック軸２０を摺動可能に案内支持する滑り軸受７３をギヤハウジング１１に半径方向に移動可能に設け、半径方向に滑り軸受７３を移動させてその位置に保持する調整保持装置７８をギヤハウジング１１に設けた。
【解決手段】ラック軸２０にラック歯２０ａとボールネジ部２０ｂを形成し、ラック歯２０ａに噛合するピニオンシャフト２１をギヤハウジング１１に回転可能に軸支し、ボールネジ部２０ｂに噛合するボールナット５０とこれと一体回転する従動回転体５４をギヤハウジング１１に回転可能に軸支し、駆動回転体７１を電動モータ７０の駆動軸７０ａに回転連結した電動パワーステアリング装置において、ボールナット５０と前記従動回転体５４をギヤハウジング１１に従動回転体５４と駆動回転体７１の軸間距離が変化するよう定められた半径方向に移動可能に設け、ラック軸２０を摺動可能に案内支持する滑り軸受７３をギヤハウジング１１に半径方向に移動可能に設け、半径方向に滑り軸受７３を移動させてその位置に保持する調整保持装置７８をギヤハウジング１１に設けた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータのアシスト力をボールネジを介してラック軸に伝えるようにした電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボールネジを使った電動パワーステアリング装置として、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
図７に示す電動パワーステアリング装置１００は、電動モータ１０１のアシスト力を駆動プーリ１０２、タイミングベルト１０３、従動プーリ１０４、ボールネジ１０５を介してラック軸１１０に伝える構造になっている。ラック軸１１０の両端は図略のボールジョイントを介して車輪に連結され、ラック軸１１０の軸方向移動によって車輪の向きが変えられるようになっている。図略のハンドルは、図略のピニオンシャフトを介してラック軸１１０に形成されたラック歯に回転連結され、ハンドルの回転はラック軸１１０の軸方向移動に変換されるようになっている。
【０００４】
電動モータ１０１のアシスト力がスムーズにラック軸１１０に伝達されるためには、前記タイミングベルト１０３に最適なベルトテンションを付与する必要がある。前記駆動プーリ１０２を調整カラー１１１にこれの軸心に対して偏心した位置で回転可能に軸支し、調整カラー１１１を回してタイミングベルト１０３のベルトテンションが最適なところになったところで、ロックナット１１２を調整カラー１１１のおねじ１１１ａに螺合させ、調整カラー１１１をこれの角度を維持した状態でギヤハウジング１１３に固定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４５４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した装置は、調整カラー１１１のみならず、電動モータ１０１の駆動軸１１３と同軸に連結された回転軸１１４と、この回転軸１１４を回転可能に軸支する軸受１１５が必要となり、部品点数が多く、構造が複雑となり、組付けに手間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ギヤハウジングにラック軸を軸方向移動可能に挿通し、前記ラック軸に一端側にラック歯を形成するとともに他端側にボールネジ部を形成し、前記ラック歯に噛合するピニオン歯を形成したピニオンシャフトをラック軸と交差する軸線回りに前記ギヤハウジングに回転可能に軸支し、前記ボールネジ部に噛合するボールナットとこれと一体回転する従動回転体を前記ギヤハウジングに回転可能に軸支し、従動回転体と回転伝達しこれと平行な軸線回りに回転する駆動回転体を電動モータの駆動軸に回転連結し、電動モータを前記ギヤハウジングに取付けた電動パワーステアリング装置において、前記ボールナットと前記従動回転体を前記ギヤハウジングに従動回転体と駆動回転体の軸間距離が変化するよう定められた半径方向に移動可能に設け、前記ラック軸を摺動可能に案内支持する滑り軸受を前記ギヤハウジングに前記半径方向に移動可能に設け、前記半径方向に滑り軸受を移動させてその位置に保持する調整保持装置をギヤハウジングに設けたものである。
【０００８】
この構成によれば、ラック軸とピニオンシャフトの噛合い点を支点にラック軸を傾ける構造となっているため、ボールナット、従動回転体、滑り軸受をギヤハウジングに定められた半径方向に移動可能に設ける簡単な構成で達成できる。部品点数が少なく、構造が簡単となり、組付けが簡単となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記従動回転体は従動プーリであり、前記駆動回転体は駆動プーリであり、従動プーリと駆動プーリにタイミングベルトを掛け渡したものである。
【００１０】
この構成によれば、タイミングベルトの長さを調整することにより、従動プーリに対し駆動プーリを任意の位置に設置することが可能となる。つまり、電動モータを任意の場所に設置することが可能となる。タイミングベルトは、ゴム製のものが殆どであり、タイミングベルトとプーリの噛合いの音が小さい。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記従動回転体は従動ギヤであり、前記駆動回転体は駆動ギヤであり、従動ギヤと駆動ギヤは互いに噛合したものである。
【００１２】
この構成によれば、ギヤ同士の噛合いにテンションを掛ける必要がなく、ギヤの歯が折損する可能性が非常に低く、信頼性が高い。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２、３に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ギヤハウジング内に滑り軸受を半径方向に移動可能に案内支持する案内面が設けられている。
【００１４】
この構成によれば、案内面の滑りを利用しているため、部品点数がより少なくなり、構造がより簡単となり、組付けがより簡単となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３に記載の電動パワーステアリング装置において、前記調整保持手段は、滑り軸受を挟んで両側にギヤハウジングに螺合され滑り軸受に進退可能当接する一対の調整ネジである。
【００１６】
この構成によれば、ギヤハウジングに一対の調整ネジを螺合させるだけで滑り軸受を半径方向に移動させその位置に保持することができる。部品点数がより少なくなり、構造がより簡単となり、組付けがより簡単となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ボールナットを前記ギヤハウジングに回転可能に軸支するために、転がり軸受をボールナットとギヤハウジング間に配置し、転がり軸受は、ボールナットに軸方向移動不能に取り付けられる内輪と、ギヤハウジングに嵌合される外輪と、内輪と外輪間で転動する転動体からなり、ボールナットと前記従動回転体をギヤハウジングに半径方向に移動可能に設けるために、ギヤハウジング内に前記外輪を半径方向に案内する案内面が設けられている。
【００１８】
この構成によれば、非常に簡単な構成で、ボールナットと従動回転体を滑らかに回転させることが出来、しかも半径方向に移動させることが出来る。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の電動パワーステアリング装置において、前記外輪の半径方向移動調整終了後において、前記案内面を外輪に軸方向の弾性力を付与した状態で保持する弾性保持装置を前記ギヤハウジングに設けた。
【００２０】
この構成によれば、ボールナット、従動回転体、ラック軸に対し軸方向の弾性力を付与した状態で支持でき、ラック軸の支持剛性が高まる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の電動パワーステアリング装置において、前記弾性保持装置として外輪の軸方向両側にゴム製のスペーサを配置し、スペーサの外輪側に案内面を形成した。
【００２２】
この構成によれば、スペーサの摩擦係数が高いため、スペーサの案内面と外輪間の摩擦力が高くなり、ラック軸の半径方向の支持剛性が高まる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ラック軸とピニオンシャフトの噛合い点を支点にラック軸を傾ける構造となっているため、ボールナット、従動回転体、滑り軸受をギヤハウジングに定められた半径方向に移動可能に設ける簡単な構成で達成できる。この結果、部品点数が少なく、構造が簡単となり、組付けが簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態における電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態における図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態における図１のＢ矢視拡大図である。
【図４】本発明の実施形態における図１の一部拡大図である。
【図５】本発明の実施形態における図１のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図６】本発明の実施形態における図１のＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【図７】従来の電動パワーステアリング装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態について、図１乃至図６を参酌しつつ説明する。図１は電動パワーステアリング装置の全体構成図であり、図２は図１のＡ−Ａ線拡大断面図であり、図３は図１のＢ矢視拡大図であり、図４は図１の一部拡大図であり、図５は図１のＣ−Ｃ線拡大断面図であり、図６は図１のＤ−Ｄ線拡大断面図ある。
【００２６】
図１において、電動パワーステアリング装置１０は、ギヤハウジング１１を有し、ギヤハウジング１１の円筒状の円筒部１２にラック軸２０が挿通されている。ラック軸２０の両端に図略のボールジョイントの一端が連結され、ボールジョイントの他端には図略の車輪がそれぞれ連結され、ラック軸２０の軸方向の移動によって車輪の向きが変えられるようになっている。
【００２７】
図２において、ラック軸２０の一端にはラック歯２０ａが形成され、このラック歯２０ａにピニオンシャフト２１のピニオン歯２１ａが噛合している。ギヤハウジング１１の一端にはギヤハウジング１１の長手方向と交差する方向に延びるギヤ部１３を有する。前記ピニオンシャフト２１は、ラック軸２０と交差する軸線回りにギヤハウジング１１のギヤ部１３にコロ軸受２２と玉軸受２３を介して回転可能に軸支されている。ラック軸２０の軸線とピニオンシャフト２１の軸線の両方に交差する方向にギヤハウジング１１のギヤ部１３にガイド穴１６が形成され、このガイド穴１６にラックガイド２４が摺動可能に嵌挿されている。ガイド穴１６の開口側にめねじ１６ａが形成され、めねじ１６ａに蓋２５が螺着されている。蓋２５とラックガイド２４間にコイルバネ２６が介挿され、このコイルバネ２６はラック軸２０をピニオンシャフト２１に押付ける役目を持っている。ラックガイド２４のラック軸２０側にラック軸用シート２７が取付けられ、このラック軸用シート２７はラック軸２０のラック歯２０ａと反対側の背面に滑り接触している。
【００２８】
前記ピニオンシャフト２０の一端側にこれと同軸に連結軸３０を配置し、この連結軸３０はコロ軸受３１を介してピニオンシャフト２０に回転可能に軸支され、連結軸３０は玉軸受３２を介してギヤハウジング１１のギヤ部１３に回転可能に軸支されている。連結軸３０の内周側にこれと同軸にトーションバー３３を配置し、トーションバー３３の一端は連結軸３０に連結され、トーションバー３３の他端はピニオンシャフト２１に連結されている。連結軸３０の回転は、トーションバー３３を介してピニオンシャフト２１に伝達されるようになっている。連結軸３０は、図略のステアリングコラムを介してハンドルに連結されている。
【００２９】
ギヤハウジング１１内にはトルクセンサ４０が設置されており、このトルクセンサ４０はピニオンシャフト２１と連結軸３０の相対回転量、すなわちトーションバー３３のねじれ量を見ることによって、連結軸３０に作用するトルクを検出している。
【００３０】
図１において、ラック軸２０の他端にはボールネジ部２０ｂが形成され、このボールネジ部２０ｂにボールナット５０が多数のボールを介して螺合されている。ボールネジ部２０ｂとボールナット５０とでボールネジ５１が構成される。ボールナット５０の外周には円筒状のカラー５２が嵌挿され、このカラー５２は、一端に大径部５２ａを有し、他端に小径部５２ｂを有し、大径部５２ａと小径部５２ｂ間に段部５２ｃを有する。大径部５２ａの内周にめねじ５２ｄが形成され、このめねじ５２ｄに留め金５３が螺着されている。前記ボールナット５０の一端外周に鍔部５０ａを有し、この鍔部５０ａは前記段部５２ｃと前記留め金５３とで挟み込まれている。これによりボールナット５０はカラー５２と一体回転可能となる。
【００３１】
カラー５２の外周に従動プーリ５４が嵌挿され、この従動プーリ５４は、カラー５２の大径部５２ａに嵌挿される大径部５４ａと、カラー５２の小径部５２ｂに嵌挿される小径部５４ｂと、大径部５４ａと小径部５４ｂ間に段部５４ｃを有する。カラー５２の外周に玉軸受５５が嵌挿され、カラー５２の一端外周におねじ５２ｅが形成されている。おねじ５２ｅにナット５６が螺着され、従動プーリ５４の小径部５４ｂと玉軸受５５をカラー５２の段部５２ｃとナット５６とで挟み込むことにより、従動プーリ５４と玉軸受５５のカラー５２に対する軸方向位置を拘束する。前記玉軸受５５は、前記カラー５２に固定される内輪５５ａと、後で述べるギヤハウジング１１の支持部１４の支持面６１に嵌合される外輪５５ｂと、内輪と外輪間を転動する転動体（ボール）５５ｃを有する。
【００３２】
ギヤハウジング１１の他端には半径方向に拡張した支持部１４と蓋部１５を有し、蓋部１５は支持部１４にボルト６０で固定されている。支持部１４の内周にラック軸２０と同軸に円筒状の支持面６１が形成され、この支持面６１に前記玉軸受５５の外輪５５ｂが嵌合されている。支持面６１の内径は玉軸受５５の外輪５５ｂよりも若干大きいので、支持面６１と玉軸受５５の外輪５５ｂ間に図４に示すような隙間ａが存在する。蓋部１５と玉軸受５５の外輪間に第１のスペーサ６２と第２のスペーサ６３が介挿され、支持部１４の段部６４と玉軸受５５の外輪間に第３のスペーサ６５が介挿されている。第２のスペーサ６３と第３のスペーサ６５は、ゴム製で弾性変形可能である。第１のスペーサ６２は、ギヤハウジング１１と同材質であるアルミ製で、支持面６１に圧入固定される。第１のスペーサ６２は、第２のスペーサ６３、玉軸受５５が支持部１４から抜けないように仮止めする機能を持ち、この状態において、第２のスペーサ６３と第３のスペーサ６５の玉軸受５５の外輪５５ｂ側の側面は、玉軸受５５の外輪５５ｂを半径方向に案内する案内面６３ａ、６５ａとして機能する。
【００３３】
蓋部１５を支持部１４にボルト６０で固定すると、第１のスペーサ６２は玉軸受５５の外輪５５ｂ側へさらに圧入され、第２のスペーサ６３と第３のスペーサ６５は玉軸受５５に密着するよう弾性変形し、玉軸受５５の外輪は第１のスペーサ６２、第２のスペーサ６３、第３のスペーサ６５を介して蓋部１５と段部６４で挟み込まれる。前記案内面６３ａ、６５ａが玉軸受５５の外輪５５ｂに押付ける押圧面として機能し、前記第２のスペーサ６３と第３のスペーサ６５が軸方向の弾性力を付与する弾性体として機能する。
【００３４】
この結果、ボールナット５０、従動プーリ５４、ラック軸２０に対し軸方向の弾性力を付与した状態で支持でき、ラック軸２０の軸方向の支持剛性が高まる。また、第２のスペーサ６３と第３のスペーサ６５はゴム製を使用しているため、第２のスペーサ６３の案内面６３ａと第３のスペーサ６５の案内面６５ａの摩擦係数が高く、第２のスペーサ６３の案内面６３ａと外輪５５ｂ間、第３のスペーサ６５の案内面６５ａと外輪５５ｂ間の摩擦力が高まり、ラック軸２０の半径方向の支持剛性が高まる。蓋部１５、第１のスペーサ６２、第２のスペーサ６３、第３のスペーサ６５、段部６４、ボルト６０によって、ボールナット５０、従動プーリ５４、ラック軸２０に軸方向の弾性力を付与する弾性保持装置８０が構成される。
【００３５】
支持面６１には図４に示すように２本のリング状の溝６６、６７が形成され、各溝６６、６７にＯリング６８、６９が嵌め込まれている。これらのＯリング６８、６９は、隙間ａを埋めるような形でボールナット５０を半径方向に弾性的に支持する。
【００３６】
図１において、支持部１４に支持面６１と平行にモータ挿入穴１４ａが形成され、このモータ挿入穴１４ａに電動モータ７０の駆動軸７０ａが挿入された状態で電動モータ７０が支持部１４に取付けられている。電動モータ７０の駆動軸７０ａに駆動プーリ７１が取付けられ、前記従動プーリ５４と駆動プーリ７１にタイミングベルト７２が掛け渡されている。従動プーリ５４と駆動プーリ７１が互いに平行になるように、前記電動モータ７０は支持部１４に取付けられている。
【００３７】
ラック軸２０はラック歯２０ａとボールネジ部２０ｂ間で円実部２０ｃを有し、円実部２０ｃに滑り軸受７３が摺動可能に嵌合されている。図５に示すように円筒部１２には挿通穴１２ａの他に摺動穴１２ｂと大径穴１２ｃが形成され、図６に示すように摺動穴１２ｂは断面がトラック形状になるように形成されている。つまり、摺動穴１２ｂはガイド穴１４と同方向に円を延ばした形状に形成されている。
【００３８】
ガイド穴１４と平行な方向が、円筒部１２における定められた半径方向に相当する。円筒部１２には滑り軸受７３を挟んで定められた半径方向の両側にネジ穴１２ｄ、１２ｅが形成され、各ネジ穴１２ｄ、１２ｅに調整ネジ７４、７５が螺合されている。各調整ネジ７４、７５にロックナット７６、７７が螺合されている。前記ネジ穴１２ｄ、１２ｅは前記定められた半径方向に形成されており、調整ネジ７４、７５は定められた半径方向に滑り軸受７３に対し螺進する。ネジ穴１２ｄ、１２ｅと調整ネジ７４、７５とロックナット７６、７７とで、滑り軸受７３を定められた半径方向に移動させその位置に保持する調整保持装置７８を構成する。
【００３９】
図５において前記大径穴１２ｃは摺動穴１２ｂ側で圧入穴１２ｆを有し、この圧入穴１２ｆに抜け防止部材７９が圧入されている。摺動穴１２ｂの滑り軸受７３と対応する側面と抜け防止部材７９の滑り軸受７３側の側面が滑り軸受７３を、ラック軸２０の軸方向移動不能にかつ定められた半径方向に移動可能に案内する案内面１２ｇ、７９ａとして機能する。
【００４０】
ギヤハウジング１１はアルミの材質で主に作られており、ダイキャスト金型によってギヤハウジング１１を作るときに挿通穴１２ａ、摺動穴１２ｂ、大径穴１２ｃ、圧入穴１２ｆが同時に形成される。この後、ネジ切りタップによって、ネジ穴１２ｄ、１２ｅが加工される。円筒状の支持面６１は、切削によって所定の寸法に加工される。
【００４１】
次に、電動パワーステアリング装置の組付け動作について説明する。
【００４２】
ギヤハウジング１１のギヤ部１３にピニオンシャフト２１と連結軸３０とトルクセンサ４０を組付けた状態から説明する。
【００４３】
ギヤハウジング１１の円筒部１２の摺動穴１２ｂに滑り軸受７３を嵌め込み、ギヤハウジング１１の円筒部１２の圧入穴１２ｆに抜け防止部材７９を圧入する。ラック軸２０のボールネジ部２０ｂには別の組付けラインにてボールナット５０が螺合され、ボールナット５０にカラー５２と従動プーリ５４と玉軸受５５とナット５６が組付けられている。ギヤハウジング１１の支持部１４の支持面６１に第３のスペーサ６５を嵌め込み、溝６６、６７にＯリング６８、６９を嵌め込む。このような状態で、先程のボールナット５０、カラー５２、従動プーリ５４、玉軸受５５、ナット５６を組付けたラック軸２０を、ギヤハウジング１１の円筒部１２の挿通穴１２ａに挿通し、さらに滑り軸受７３、大径穴１２ｃに挿通し、ラック軸２０のラック歯２０ａをピニオンシャフト２１のピニオン歯２１ａに噛合わせる。またさらに玉軸受５５の外輪をギヤハウジング１１の支持部１４の支持面６１に嵌め込み、このときにＯリング６８、６９を半径方向外方に弾性変形させながらＯリング６８、６９に玉軸受５５の外輪を嵌め込む。
【００４４】
次にギヤハウジング１１の支持部１４の支持面６１に第１のスペーサ６２を嵌め込み、支持面６１に第２のスペーサ６３を圧入して第２のスペーサ６３と玉軸受５５が支持部１４から抜けないよう仮止めする。ただし、玉軸受５５が半径方向に動ける程度に第１のスペーサ６２を支持面６１に圧入する。従動プーリ５２にタイミングベルト７２をかける。
【００４５】
別の組付けラインにて電動モータ７０の駆動軸７０ａに駆動プーリ７１を予め取付けておく。駆動軸７０ａと駆動プーリ７１をモータ挿入穴１４ａに挿入し、駆動プーリ７１にタイミングベルト７２をかける。電動モータ７０を支持部１４にボルトで固定する。
【００４６】
ネジ穴１２ｄ、１２ｅに調整ネジ７４、７５を螺合させ、続いてタイミングベルト７２に最適なベルトテンションが付与されるまで調整ネジ７４のみを矢印Ｆ方向に螺進させる。この動作によって、滑り軸受７３は摺動穴１２ｂの案内面１２ｇと抜け防止部材７９の案内面７９ａに案内されてガイド穴１４と平行な定められた半径方向（矢印Ｆ方向）に移動するとともにラック歯２０ａとピニオン歯２１ａの噛合い点を支点にしてラック軸２０が傾き、ボールナット５０、カラー５２、従動プーリ５４、玉軸受５５、ナット５６も第２のスペーサ６３の案内面６３ａと第３のスペーサ６５の案内面６５ａに案内されて、定められた半径方向に移動する。すなわち図３において、従動プーリ５４は矢印Ｆの方向に移動し、駆動プーリ７１の軸線Ｐと従動プーリ５４の軸線Ｑ間の距離が大きくなり、タイミングベルト７２が伸ばされてベルトテンションが駆動プーリ７１と従動プーリ５４にかかる。
【００４７】
ベルトテンションを保持するために、調整ネジ７５を螺進させて調整ネジ７４の先端を滑り軸受７３に当接させ、各調整ネジ７４、７５にロックナット７６、７７を螺合させ、ロックナット７６、７７を円筒部１２に当接させる。次に支持部１４に蓋部１５をボルト６０で固定する。ボルト６０の固定により玉軸受５５の外輪は、第１のスペーサ６２、第２のスペーサ６３、第３のスペーサ６４を介して蓋部１５と段部６４で挟み込まれ、玉軸受５５の外輪５５ｂは第２のスペーサ６３の案内面６３ａと第３のスペーサ６５の案内面６５ａで弾力的に挟みこまれた状態となる。
【００４８】
続いて、電動パワーステアリング装置の動作について説明する。運転手がハンドルを回転させると、ハンドルの回転動作が連結軸３０、トーションバー３３を介してピニオンシャフト２０に伝達され、ラック歯２０ａとピニオン歯２１ａによってピニオンシャフト２０の回転がラック軸２０の軸方向移動に変換される。回転トルクが発生した場合は、トーションバー３３が捩れ、連結軸３０とピニオンシャフト２０間に相対回転が発生する。この相対回転をトルクセンサ４０で検出すると、電動モータ７０が作動し、電動モータ７０の力を駆動プーリ７１、タイミングベルト７２、従動プーリ５２、ボールナット５０、ラック軸２０に伝える。これによって、運転手がハンドルを回したい方向に電動モータ７０がパワーアシストする。車輪からラック軸２０にかかる外力は、主にピニオンシャフト２１とラックガイド２４の挟み込みで受けると同時に、滑り軸受７３で受ける。ラック軸２０にかかる外力は、補助的に第２のスペーサ６３、第３のスペーサ６５、Ｏリング６８、６９の弾性力で受け止める。
【００４９】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００５０】
上述した実施形態は、従動回転体として従動プーリを使用し、駆動回転体として駆動プーリを使用した例について述べたが、従動回転体として従動ギヤを使用し、駆動回転体として駆動ギヤを使用しても良い。この場合、従動ギヤと駆動ギヤが噛合い、電動モータの力は駆動ギヤ、従動ギヤを介してボールナットに伝わる。従動ギヤと駆動ギヤの軸間距離を最適なものにすることによって、ギヤ同士の噛合いによる音、振動を少なくでき、ギヤの回転方向のバックラッシュを少なくできる。
【符号の説明】
【００５１】
１１：ギヤハウジング、１２：円筒部、１２ｇ：案内面、２０：ラック軸、２０ａ：ラック歯、２０ｂ：ボールネジ部、２１：ピニオンシャフト、２１ａ：ピニオン歯、５０：ボールナット、５４：従動プーリ（従動回転体）、５５：玉軸受、６３：第２のスペーサ、６３ａ：案内面、６５：第３のスペーサ、６５ａ：案内面、７０：電動モータ、７０ａ：駆動軸、７１：駆動プーリ（駆動回転体）、７２：タイミングベルト、７３：滑り軸受、７４：調整ネジ、７５：調整ネジ、７６：ロックナット、７７：ロックナット、７８：調整保持装置、７９：抜け防止部材、７９ａ：案内面、８０：弾性保持装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータのアシスト力をボールネジを介してラック軸に伝えるようにした電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のボールネジを使った電動パワーステアリング装置として、特許文献１に開示されたものがある。
【０００３】
図７に示す電動パワーステアリング装置１００は、電動モータ１０１のアシスト力を駆動プーリ１０２、タイミングベルト１０３、従動プーリ１０４、ボールネジ１０５を介してラック軸１１０に伝える構造になっている。ラック軸１１０の両端は図略のボールジョイントを介して車輪に連結され、ラック軸１１０の軸方向移動によって車輪の向きが変えられるようになっている。図略のハンドルは、図略のピニオンシャフトを介してラック軸１１０に形成されたラック歯に回転連結され、ハンドルの回転はラック軸１１０の軸方向移動に変換されるようになっている。
【０００４】
電動モータ１０１のアシスト力がスムーズにラック軸１１０に伝達されるためには、前記タイミングベルト１０３に最適なベルトテンションを付与する必要がある。前記駆動プーリ１０２を調整カラー１１１にこれの軸心に対して偏心した位置で回転可能に軸支し、調整カラー１１１を回してタイミングベルト１０３のベルトテンションが最適なところになったところで、ロックナット１１２を調整カラー１１１のおねじ１１１ａに螺合させ、調整カラー１１１をこれの角度を維持した状態でギヤハウジング１１３に固定していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１４５４３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した装置は、調整カラー１１１のみならず、電動モータ１０１の駆動軸１１３と同軸に連結された回転軸１１４と、この回転軸１１４を回転可能に軸支する軸受１１５が必要となり、部品点数が多く、構造が複雑となり、組付けに手間がかかる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、ギヤハウジングにラック軸を軸方向移動可能に挿通し、前記ラック軸に一端側にラック歯を形成するとともに他端側にボールネジ部を形成し、前記ラック歯に噛合するピニオン歯を形成したピニオンシャフトをラック軸と交差する軸線回りに前記ギヤハウジングに回転可能に軸支し、前記ボールネジ部に噛合するボールナットとこれと一体回転する従動回転体を前記ギヤハウジングに回転可能に軸支し、従動回転体と回転伝達しこれと平行な軸線回りに回転する駆動回転体を電動モータの駆動軸に回転連結し、電動モータを前記ギヤハウジングに取付けた電動パワーステアリング装置において、前記ボールナットと前記従動回転体を前記ギヤハウジングに従動回転体と駆動回転体の軸間距離が変化するよう定められた半径方向に移動可能に設け、前記ラック軸を摺動可能に案内支持する滑り軸受を前記ギヤハウジングに前記半径方向に移動可能に設け、前記半径方向に滑り軸受を移動させてその位置に保持する調整保持装置をギヤハウジングに設けたものである。
【０００８】
この構成によれば、ラック軸とピニオンシャフトの噛合い点を支点にラック軸を傾ける構造となっているため、ボールナット、従動回転体、滑り軸受をギヤハウジングに定められた半径方向に移動可能に設ける簡単な構成で達成できる。部品点数が少なく、構造が簡単となり、組付けが簡単となる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記従動回転体は従動プーリであり、前記駆動回転体は駆動プーリであり、従動プーリと駆動プーリにタイミングベルトを掛け渡したものである。
【００１０】
この構成によれば、タイミングベルトの長さを調整することにより、従動プーリに対し駆動プーリを任意の位置に設置することが可能となる。つまり、電動モータを任意の場所に設置することが可能となる。タイミングベルトは、ゴム製のものが殆どであり、タイミングベルトとプーリの噛合いの音が小さい。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記従動回転体は従動ギヤであり、前記駆動回転体は駆動ギヤであり、従動ギヤと駆動ギヤは互いに噛合したものである。
【００１２】
この構成によれば、ギヤ同士の噛合いにテンションを掛ける必要がなく、ギヤの歯が折損する可能性が非常に低く、信頼性が高い。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項１、２、３に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ギヤハウジング内に滑り軸受を半径方向に移動可能に案内支持する案内面が設けられている。
【００１４】
この構成によれば、案内面の滑りを利用しているため、部品点数がより少なくなり、構造がより簡単となり、組付けがより簡単となる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３に記載の電動パワーステアリング装置において、前記調整保持手段は、滑り軸受を挟んで両側にギヤハウジングに螺合され滑り軸受に進退可能当接する一対の調整ネジである。
【００１６】
この構成によれば、ギヤハウジングに一対の調整ネジを螺合させるだけで滑り軸受を半径方向に移動させその位置に保持することができる。部品点数がより少なくなり、構造がより簡単となり、組付けがより簡単となる。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ボールナットを前記ギヤハウジングに回転可能に軸支するために、転がり軸受をボールナットとギヤハウジング間に配置し、転がり軸受は、ボールナットに軸方向移動不能に取り付けられる内輪と、ギヤハウジングに嵌合される外輪と、内輪と外輪間で転動する転動体からなり、ボールナットと前記従動回転体をギヤハウジングに半径方向に移動可能に設けるために、ギヤハウジング内に前記外輪を半径方向に案内する案内面が設けられている。
【００１８】
この構成によれば、非常に簡単な構成で、ボールナットと従動回転体を滑らかに回転させることが出来、しかも半径方向に移動させることが出来る。
【００１９】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の電動パワーステアリング装置において、前記外輪の半径方向移動調整終了後において、前記案内面を外輪に軸方向の弾性力を付与した状態で保持する弾性保持装置を前記ギヤハウジングに設けた。
【００２０】
この構成によれば、ボールナット、従動回転体、ラック軸に対し軸方向の弾性力を付与した状態で支持でき、ラック軸の支持剛性が高まる。
【００２１】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の電動パワーステアリング装置において、前記弾性保持装置として外輪の軸方向両側にゴム製のスペーサを配置し、スペーサの外輪側に案内面を形成した。
【００２２】
この構成によれば、スペーサの摩擦係数が高いため、スペーサの案内面と外輪間の摩擦力が高くなり、ラック軸の半径方向の支持剛性が高まる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ラック軸とピニオンシャフトの噛合い点を支点にラック軸を傾ける構造となっているため、ボールナット、従動回転体、滑り軸受をギヤハウジングに定められた半径方向に移動可能に設ける簡単な構成で達成できる。この結果、部品点数が少なく、構造が簡単となり、組付けが簡単となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態における電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態における図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】本発明の実施形態における図１のＢ矢視拡大図である。
【図４】本発明の実施形態における図１の一部拡大図である。
【図５】本発明の実施形態における図１のＣ−Ｃ線拡大断面図である。
【図６】本発明の実施形態における図１のＤ−Ｄ線拡大断面図である。
【図７】従来の電動パワーステアリング装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の一実施形態について、図１乃至図６を参酌しつつ説明する。図１は電動パワーステアリング装置の全体構成図であり、図２は図１のＡ−Ａ線拡大断面図であり、図３は図１のＢ矢視拡大図であり、図４は図１の一部拡大図であり、図５は図１のＣ−Ｃ線拡大断面図であり、図６は図１のＤ−Ｄ線拡大断面図ある。
【００２６】
図１において、電動パワーステアリング装置１０は、ギヤハウジング１１を有し、ギヤハウジング１１の円筒状の円筒部１２にラック軸２０が挿通されている。ラック軸２０の両端に図略のボールジョイントの一端が連結され、ボールジョイントの他端には図略の車輪がそれぞれ連結され、ラック軸２０の軸方向の移動によって車輪の向きが変えられるようになっている。
【００２７】
図２において、ラック軸２０の一端にはラック歯２０ａが形成され、このラック歯２０ａにピニオンシャフト２１のピニオン歯２１ａが噛合している。ギヤハウジング１１の一端にはギヤハウジング１１の長手方向と交差する方向に延びるギヤ部１３を有する。前記ピニオンシャフト２１は、ラック軸２０と交差する軸線回りにギヤハウジング１１のギヤ部１３にコロ軸受２２と玉軸受２３を介して回転可能に軸支されている。ラック軸２０の軸線とピニオンシャフト２１の軸線の両方に交差する方向にギヤハウジング１１のギヤ部１３にガイド穴１６が形成され、このガイド穴１６にラックガイド２４が摺動可能に嵌挿されている。ガイド穴１６の開口側にめねじ１６ａが形成され、めねじ１６ａに蓋２５が螺着されている。蓋２５とラックガイド２４間にコイルバネ２６が介挿され、このコイルバネ２６はラック軸２０をピニオンシャフト２１に押付ける役目を持っている。ラックガイド２４のラック軸２０側にラック軸用シート２７が取付けられ、このラック軸用シート２７はラック軸２０のラック歯２０ａと反対側の背面に滑り接触している。
【００２８】
前記ピニオンシャフト２０の一端側にこれと同軸に連結軸３０を配置し、この連結軸３０はコロ軸受３１を介してピニオンシャフト２０に回転可能に軸支され、連結軸３０は玉軸受３２を介してギヤハウジング１１のギヤ部１３に回転可能に軸支されている。連結軸３０の内周側にこれと同軸にトーションバー３３を配置し、トーションバー３３の一端は連結軸３０に連結され、トーションバー３３の他端はピニオンシャフト２１に連結されている。連結軸３０の回転は、トーションバー３３を介してピニオンシャフト２１に伝達されるようになっている。連結軸３０は、図略のステアリングコラムを介してハンドルに連結されている。
【００２９】
ギヤハウジング１１内にはトルクセンサ４０が設置されており、このトルクセンサ４０はピニオンシャフト２１と連結軸３０の相対回転量、すなわちトーションバー３３のねじれ量を見ることによって、連結軸３０に作用するトルクを検出している。
【００３０】
図１において、ラック軸２０の他端にはボールネジ部２０ｂが形成され、このボールネジ部２０ｂにボールナット５０が多数のボールを介して螺合されている。ボールネジ部２０ｂとボールナット５０とでボールネジ５１が構成される。ボールナット５０の外周には円筒状のカラー５２が嵌挿され、このカラー５２は、一端に大径部５２ａを有し、他端に小径部５２ｂを有し、大径部５２ａと小径部５２ｂ間に段部５２ｃを有する。大径部５２ａの内周にめねじ５２ｄが形成され、このめねじ５２ｄに留め金５３が螺着されている。前記ボールナット５０の一端外周に鍔部５０ａを有し、この鍔部５０ａは前記段部５２ｃと前記留め金５３とで挟み込まれている。これによりボールナット５０はカラー５２と一体回転可能となる。
【００３１】
カラー５２の外周に従動プーリ５４が嵌挿され、この従動プーリ５４は、カラー５２の大径部５２ａに嵌挿される大径部５４ａと、カラー５２の小径部５２ｂに嵌挿される小径部５４ｂと、大径部５４ａと小径部５４ｂ間に段部５４ｃを有する。カラー５２の外周に玉軸受５５が嵌挿され、カラー５２の一端外周におねじ５２ｅが形成されている。おねじ５２ｅにナット５６が螺着され、従動プーリ５４の小径部５４ｂと玉軸受５５をカラー５２の段部５２ｃとナット５６とで挟み込むことにより、従動プーリ５４と玉軸受５５のカラー５２に対する軸方向位置を拘束する。前記玉軸受５５は、前記カラー５２に固定される内輪５５ａと、後で述べるギヤハウジング１１の支持部１４の支持面６１に嵌合される外輪５５ｂと、内輪と外輪間を転動する転動体（ボール）５５ｃを有する。
【００３２】
ギヤハウジング１１の他端には半径方向に拡張した支持部１４と蓋部１５を有し、蓋部１５は支持部１４にボルト６０で固定されている。支持部１４の内周にラック軸２０と同軸に円筒状の支持面６１が形成され、この支持面６１に前記玉軸受５５の外輪５５ｂが嵌合されている。支持面６１の内径は玉軸受５５の外輪５５ｂよりも若干大きいので、支持面６１と玉軸受５５の外輪５５ｂ間に図４に示すような隙間ａが存在する。蓋部１５と玉軸受５５の外輪間に第１のスペーサ６２と第２のスペーサ６３が介挿され、支持部１４の段部６４と玉軸受５５の外輪間に第３のスペーサ６５が介挿されている。第２のスペーサ６３と第３のスペーサ６５は、ゴム製で弾性変形可能である。第１のスペーサ６２は、ギヤハウジング１１と同材質であるアルミ製で、支持面６１に圧入固定される。第１のスペーサ６２は、第２のスペーサ６３、玉軸受５５が支持部１４から抜けないように仮止めする機能を持ち、この状態において、第２のスペーサ６３と第３のスペーサ６５の玉軸受５５の外輪５５ｂ側の側面は、玉軸受５５の外輪５５ｂを半径方向に案内する案内面６３ａ、６５ａとして機能する。
【００３３】
蓋部１５を支持部１４にボルト６０で固定すると、第１のスペーサ６２は玉軸受５５の外輪５５ｂ側へさらに圧入され、第２のスペーサ６３と第３のスペーサ６５は玉軸受５５に密着するよう弾性変形し、玉軸受５５の外輪は第１のスペーサ６２、第２のスペーサ６３、第３のスペーサ６５を介して蓋部１５と段部６４で挟み込まれる。前記案内面６３ａ、６５ａが玉軸受５５の外輪５５ｂに押付ける押圧面として機能し、前記第２のスペーサ６３と第３のスペーサ６５が軸方向の弾性力を付与する弾性体として機能する。
【００３４】
この結果、ボールナット５０、従動プーリ５４、ラック軸２０に対し軸方向の弾性力を付与した状態で支持でき、ラック軸２０の軸方向の支持剛性が高まる。また、第２のスペーサ６３と第３のスペーサ６５はゴム製を使用しているため、第２のスペーサ６３の案内面６３ａと第３のスペーサ６５の案内面６５ａの摩擦係数が高く、第２のスペーサ６３の案内面６３ａと外輪５５ｂ間、第３のスペーサ６５の案内面６５ａと外輪５５ｂ間の摩擦力が高まり、ラック軸２０の半径方向の支持剛性が高まる。蓋部１５、第１のスペーサ６２、第２のスペーサ６３、第３のスペーサ６５、段部６４、ボルト６０によって、ボールナット５０、従動プーリ５４、ラック軸２０に軸方向の弾性力を付与する弾性保持装置８０が構成される。
【００３５】
支持面６１には図４に示すように２本のリング状の溝６６、６７が形成され、各溝６６、６７にＯリング６８、６９が嵌め込まれている。これらのＯリング６８、６９は、隙間ａを埋めるような形でボールナット５０を半径方向に弾性的に支持する。
【００３６】
図１において、支持部１４に支持面６１と平行にモータ挿入穴１４ａが形成され、このモータ挿入穴１４ａに電動モータ７０の駆動軸７０ａが挿入された状態で電動モータ７０が支持部１４に取付けられている。電動モータ７０の駆動軸７０ａに駆動プーリ７１が取付けられ、前記従動プーリ５４と駆動プーリ７１にタイミングベルト７２が掛け渡されている。従動プーリ５４と駆動プーリ７１が互いに平行になるように、前記電動モータ７０は支持部１４に取付けられている。
【００３７】
ラック軸２０はラック歯２０ａとボールネジ部２０ｂ間で円実部２０ｃを有し、円実部２０ｃに滑り軸受７３が摺動可能に嵌合されている。図５に示すように円筒部１２には挿通穴１２ａの他に摺動穴１２ｂと大径穴１２ｃが形成され、図６に示すように摺動穴１２ｂは断面がトラック形状になるように形成されている。つまり、摺動穴１２ｂはガイド穴１４と同方向に円を延ばした形状に形成されている。
【００３８】
ガイド穴１４と平行な方向が、円筒部１２における定められた半径方向に相当する。円筒部１２には滑り軸受７３を挟んで定められた半径方向の両側にネジ穴１２ｄ、１２ｅが形成され、各ネジ穴１２ｄ、１２ｅに調整ネジ７４、７５が螺合されている。各調整ネジ７４、７５にロックナット７６、７７が螺合されている。前記ネジ穴１２ｄ、１２ｅは前記定められた半径方向に形成されており、調整ネジ７４、７５は定められた半径方向に滑り軸受７３に対し螺進する。ネジ穴１２ｄ、１２ｅと調整ネジ７４、７５とロックナット７６、７７とで、滑り軸受７３を定められた半径方向に移動させその位置に保持する調整保持装置７８を構成する。
【００３９】
図５において前記大径穴１２ｃは摺動穴１２ｂ側で圧入穴１２ｆを有し、この圧入穴１２ｆに抜け防止部材７９が圧入されている。摺動穴１２ｂの滑り軸受７３と対応する側面と抜け防止部材７９の滑り軸受７３側の側面が滑り軸受７３を、ラック軸２０の軸方向移動不能にかつ定められた半径方向に移動可能に案内する案内面１２ｇ、７９ａとして機能する。
【００４０】
ギヤハウジング１１はアルミの材質で主に作られており、ダイキャスト金型によってギヤハウジング１１を作るときに挿通穴１２ａ、摺動穴１２ｂ、大径穴１２ｃ、圧入穴１２ｆが同時に形成される。この後、ネジ切りタップによって、ネジ穴１２ｄ、１２ｅが加工される。円筒状の支持面６１は、切削によって所定の寸法に加工される。
【００４１】
次に、電動パワーステアリング装置の組付け動作について説明する。
【００４２】
ギヤハウジング１１のギヤ部１３にピニオンシャフト２１と連結軸３０とトルクセンサ４０を組付けた状態から説明する。
【００４３】
ギヤハウジング１１の円筒部１２の摺動穴１２ｂに滑り軸受７３を嵌め込み、ギヤハウジング１１の円筒部１２の圧入穴１２ｆに抜け防止部材７９を圧入する。ラック軸２０のボールネジ部２０ｂには別の組付けラインにてボールナット５０が螺合され、ボールナット５０にカラー５２と従動プーリ５４と玉軸受５５とナット５６が組付けられている。ギヤハウジング１１の支持部１４の支持面６１に第３のスペーサ６５を嵌め込み、溝６６、６７にＯリング６８、６９を嵌め込む。このような状態で、先程のボールナット５０、カラー５２、従動プーリ５４、玉軸受５５、ナット５６を組付けたラック軸２０を、ギヤハウジング１１の円筒部１２の挿通穴１２ａに挿通し、さらに滑り軸受７３、大径穴１２ｃに挿通し、ラック軸２０のラック歯２０ａをピニオンシャフト２１のピニオン歯２１ａに噛合わせる。またさらに玉軸受５５の外輪をギヤハウジング１１の支持部１４の支持面６１に嵌め込み、このときにＯリング６８、６９を半径方向外方に弾性変形させながらＯリング６８、６９に玉軸受５５の外輪を嵌め込む。
【００４４】
次にギヤハウジング１１の支持部１４の支持面６１に第１のスペーサ６２を嵌め込み、支持面６１に第２のスペーサ６３を圧入して第２のスペーサ６３と玉軸受５５が支持部１４から抜けないよう仮止めする。ただし、玉軸受５５が半径方向に動ける程度に第１のスペーサ６２を支持面６１に圧入する。従動プーリ５２にタイミングベルト７２をかける。
【００４５】
別の組付けラインにて電動モータ７０の駆動軸７０ａに駆動プーリ７１を予め取付けておく。駆動軸７０ａと駆動プーリ７１をモータ挿入穴１４ａに挿入し、駆動プーリ７１にタイミングベルト７２をかける。電動モータ７０を支持部１４にボルトで固定する。
【００４６】
ネジ穴１２ｄ、１２ｅに調整ネジ７４、７５を螺合させ、続いてタイミングベルト７２に最適なベルトテンションが付与されるまで調整ネジ７４のみを矢印Ｆ方向に螺進させる。この動作によって、滑り軸受７３は摺動穴１２ｂの案内面１２ｇと抜け防止部材７９の案内面７９ａに案内されてガイド穴１４と平行な定められた半径方向（矢印Ｆ方向）に移動するとともにラック歯２０ａとピニオン歯２１ａの噛合い点を支点にしてラック軸２０が傾き、ボールナット５０、カラー５２、従動プーリ５４、玉軸受５５、ナット５６も第２のスペーサ６３の案内面６３ａと第３のスペーサ６５の案内面６５ａに案内されて、定められた半径方向に移動する。すなわち図３において、従動プーリ５４は矢印Ｆの方向に移動し、駆動プーリ７１の軸線Ｐと従動プーリ５４の軸線Ｑ間の距離が大きくなり、タイミングベルト７２が伸ばされてベルトテンションが駆動プーリ７１と従動プーリ５４にかかる。
【００４７】
ベルトテンションを保持するために、調整ネジ７５を螺進させて調整ネジ７４の先端を滑り軸受７３に当接させ、各調整ネジ７４、７５にロックナット７６、７７を螺合させ、ロックナット７６、７７を円筒部１２に当接させる。次に支持部１４に蓋部１５をボルト６０で固定する。ボルト６０の固定により玉軸受５５の外輪は、第１のスペーサ６２、第２のスペーサ６３、第３のスペーサ６４を介して蓋部１５と段部６４で挟み込まれ、玉軸受５５の外輪５５ｂは第２のスペーサ６３の案内面６３ａと第３のスペーサ６５の案内面６５ａで弾力的に挟みこまれた状態となる。
【００４８】
続いて、電動パワーステアリング装置の動作について説明する。運転手がハンドルを回転させると、ハンドルの回転動作が連結軸３０、トーションバー３３を介してピニオンシャフト２０に伝達され、ラック歯２０ａとピニオン歯２１ａによってピニオンシャフト２０の回転がラック軸２０の軸方向移動に変換される。回転トルクが発生した場合は、トーションバー３３が捩れ、連結軸３０とピニオンシャフト２０間に相対回転が発生する。この相対回転をトルクセンサ４０で検出すると、電動モータ７０が作動し、電動モータ７０の力を駆動プーリ７１、タイミングベルト７２、従動プーリ５２、ボールナット５０、ラック軸２０に伝える。これによって、運転手がハンドルを回したい方向に電動モータ７０がパワーアシストする。車輪からラック軸２０にかかる外力は、主にピニオンシャフト２１とラックガイド２４の挟み込みで受けると同時に、滑り軸受７３で受ける。ラック軸２０にかかる外力は、補助的に第２のスペーサ６３、第３のスペーサ６５、Ｏリング６８、６９の弾性力で受け止める。
【００４９】
本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【００５０】
上述した実施形態は、従動回転体として従動プーリを使用し、駆動回転体として駆動プーリを使用した例について述べたが、従動回転体として従動ギヤを使用し、駆動回転体として駆動ギヤを使用しても良い。この場合、従動ギヤと駆動ギヤが噛合い、電動モータの力は駆動ギヤ、従動ギヤを介してボールナットに伝わる。従動ギヤと駆動ギヤの軸間距離を最適なものにすることによって、ギヤ同士の噛合いによる音、振動を少なくでき、ギヤの回転方向のバックラッシュを少なくできる。
【符号の説明】
【００５１】
１１：ギヤハウジング、１２：円筒部、１２ｇ：案内面、２０：ラック軸、２０ａ：ラック歯、２０ｂ：ボールネジ部、２１：ピニオンシャフト、２１ａ：ピニオン歯、５０：ボールナット、５４：従動プーリ（従動回転体）、５５：玉軸受、６３：第２のスペーサ、６３ａ：案内面、６５：第３のスペーサ、６５ａ：案内面、７０：電動モータ、７０ａ：駆動軸、７１：駆動プーリ（駆動回転体）、７２：タイミングベルト、７３：滑り軸受、７４：調整ネジ、７５：調整ネジ、７６：ロックナット、７７：ロックナット、７８：調整保持装置、７９：抜け防止部材、７９ａ：案内面、８０：弾性保持装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤハウジングにラック軸を軸方向移動可能に挿通し、前記ラック軸に一端側にラック歯を形成するとともに他端側にボールネジ部を形成し、前記ラック歯に噛合するピニオン歯を形成したピニオンシャフトをラック軸と交差する軸線回りに前記ギヤハウジングに回転可能に軸支し、前記ボールネジ部に噛合するボールナットとこれと一体回転する従動回転体を前記ギヤハウジングに回転可能に軸支し、従動回転体と回転伝達しこれと平行な軸線回りに回転する駆動回転体を電動モータの駆動軸に回転連結し、電動モータを前記ギヤハウジングに取付けた電動パワーステアリング装置において、
前記ボールナットと前記従動回転体を前記ギヤハウジングに従動回転体と駆動回転体の軸間距離が変化するよう定められた半径方向に移動可能に設け、前記ラック軸を摺動可能に案内支持する滑り軸受を前記ギヤハウジングに前記半径方向に移動可能に設け、前記半径方向に滑り軸受を移動させてその位置に保持する調整保持装置をギヤハウジングに設けた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】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記従動回転体は従動プーリであり、前記駆動回転体は駆動プーリであり、従動プーリと駆動プーリにタイミングベルトを掛け渡したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記従動回転体は従動ギヤであり、前記駆動回転体は駆動ギヤであり、従動ギヤと駆動ギヤは互いに噛合す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４】
請求項１、２、３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ギヤハウジング内に滑り軸受を半径方向に移動可能に案内支持する案内面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５】
請求項１、２、３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記調整保持装置は、滑り軸受を挟んで両側にギヤハウジングに螺合され滑り軸受に進退可能に当接する一対の調整ネジであ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６】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ボールナットを前記ギヤハウジングに回転可能に軸支するために、転がり軸受をボールナットとギヤハウジング間に配置し、転がり軸受は、ボールナットに軸方向移動不能に取り付けられる内輪と、ギヤハウジングに嵌合される外輪と、内輪と外輪間で転動する転動体からなり、ボールナットと前記従動回転体をギヤハウジングに半径方向に移動可能に設けるために、ギヤハウジング内に前記外輪を半径方向に案内する案内面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７】
請求項６に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記外輪の半径方向移動調整終了後において、前記案内面を外輪に軸方向の弾性力を付与した状態で保持する弾性保持装置を前記ギヤハウジングに設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記弾性保持装置として外輪の軸方向両側にゴム製のスペーサを配置し、スペーサの外輪側に案内面を形成したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１】
ギヤハウジングにラック軸を軸方向移動可能に挿通し、前記ラック軸に一端側にラック歯を形成するとともに他端側にボールネジ部を形成し、前記ラック歯に噛合するピニオン歯を形成したピニオンシャフトをラック軸と交差する軸線回りに前記ギヤハウジングに回転可能に軸支し、前記ボールネジ部に噛合するボールナットとこれと一体回転する従動回転体を前記ギヤハウジングに回転可能に軸支し、従動回転体と回転伝達しこれと平行な軸線回りに回転する駆動回転体を電動モータの駆動軸に回転連結し、電動モータを前記ギヤハウジングに取付けた電動パワーステアリング装置において、
前記ボールナットと前記従動回転体を前記ギヤハウジングに従動回転体と駆動回転体の軸間距離が変化するよう定められた半径方向に移動可能に設け、前記ラック軸を摺動可能に案内支持する滑り軸受を前記ギヤハウジングに前記半径方向に移動可能に設け、前記半径方向に滑り軸受を移動させてその位置に保持する調整保持装置をギヤハウジングに設けた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】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記従動回転体は従動プーリであり、前記駆動回転体は駆動プーリであり、従動プーリと駆動プーリにタイミングベルトを掛け渡したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記従動回転体は従動ギヤであり、前記駆動回転体は駆動ギヤであり、従動ギヤと駆動ギヤは互いに噛合す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４】
請求項１、２、３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ギヤハウジング内に滑り軸受を半径方向に移動可能に案内支持する案内面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５】
請求項１、２、３に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記調整保持装置は、滑り軸受を挟んで両側にギヤハウジングに螺合され滑り軸受に進退可能に当接する一対の調整ネジであ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６】
請求項１に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記ボールナットを前記ギヤハウジングに回転可能に軸支するために、転がり軸受をボールナットとギヤハウジング間に配置し、転がり軸受は、ボールナットに軸方向移動不能に取り付けられる内輪と、ギヤハウジングに嵌合される外輪と、内輪と外輪間で転動する転動体からなり、ボールナットと前記従動回転体をギヤハウジングに半径方向に移動可能に設けるために、ギヤハウジング内に前記外輪を半径方向に案内する案内面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７】
請求項６に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記外輪の半径方向移動調整終了後において、前記案内面を外輪に軸方向の弾性力を付与した状態で保持する弾性保持装置を前記ギヤハウジングに設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
請求項７に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記弾性保持装置として外輪の軸方向両側にゴム製のスペーサを配置し、スペーサの外輪側に案内面を形成したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１０５０（Ｐ２０１２−１０５０Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３６１９７（Ｐ２０１０−１３６１９７）
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【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２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１５日（２０１０．６．１５）
【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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