(57)【要約】【課題】ベルトの組付け後にベルトテンショナーの取付けおよびテンション調整を容易に行えるようにした電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】駆動プーリ３７と従動プーリ４０とを連結するベルト４１にテンションを付与するベルトテンショナー５７を、減速機構２８収容するハウジング１５に形成された円筒穴５０と、円筒穴に摺動可能に嵌合され先端にベルトを押圧する押圧ローラ５１を回転可能に保持したヨーク５２と、円筒穴の開口端に位置調整可能に螺着されたプラグ５３と、プラグとヨークとの間に介挿されヨークをベルトに向けて付勢するスプリング５５とによって構成した。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵補助力を発生する電動モータと、該電動モータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の出力回転を車両の左右方向に延在する操舵軸の軸方向移動に変換する変換機構とを備え、
前記減速機構は、電動モータによって回転される小径の駆動プーリと、前記操舵軸を包囲して配置される大径の従動プーリと、これら駆動プーリと従動プーリとを連結するベルトと、該ベルトにテンションを付与するベルトテンショナーとを含み、
前記ベルトテンショナーは、前記減速機構を収容するハウジングに形成された円筒穴と、該円筒穴に摺動可能に嵌合され先端に前記ベルトを押圧する押圧ローラを回転可能に保持したヨークと、前記円筒穴の開口端に位置調整可能に螺着されたプラグと、該プラグと前記ヨークとの間に介挿され前記ヨークを前記ベルトに向けて付勢するスプリングとによって構成されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１において、前記プラグは外周にねじ部を有し、該ねじ部が前記円筒穴の開口端の内周に形成されたねじ穴に位置調整可能に螺合された後、前記ねじ部に螺合するロックナットによって前記ハウジングにロックされるようなっ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３】
請求項１または請求項２において、前記駆動プーリおよび従動プーリは歯付プーリにて構成され、前記ベルトは歯付ベルトにて構成されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータによって操舵補助力を発生する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置には、ラック軸に形成したボールねじ軸にボールを介して螺合するボールナットと平行に電動モータを配置し、電動モータのモータ軸に駆動プーリを連結するとともに、ボールナットに従動プーリを取付け、これら駆動プーリと従動プーリとをベルトを介して連結させたベルト伝動機構からなる減速機構を備えたモータ平行タイプの電動パワーステアリング装置がある。
【０００３】
この種の電動パワーステアリング装置においては、ベルトのテンションが、電動パワーステアリング装置のフリクション、作動音、耐久性等に影響を及ぼすため、例えば、特許文献１に記載されているように、ベルトテンションを調整できるベルトテンショナーが設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２２０９５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、ベルトテンションは、季節による温度変化や、使用につれて変動するため、ベルトテンションを常に適切に保持することが必要となるが、特許文献１に記載のものでは、組付け後のベルトテンションの調整を容易に行うことができず、しかも、ベルトテンショナーの構造が複雑になるとともに、組付け性が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記した従来の問題点を解決するためになされたもので、ベルトの組付け後にベルトテンショナーの取付けおよびテンション調整を容易に行えるようにした電動パワーステアリング装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するため、請求項１に係る発明の特徴は、操舵補助力を発生する電動モータと、該電動モータの回転を減速する減速機構と、該減速機構の出力回転を車両の左右方向に延在する操舵軸の軸方向移動に変換する変換機構とを備え、前記減速機構は、電動モータによって回転される小径の駆動プーリと、前記操舵軸を包囲して配置される大径の従動プーリと、これら駆動プーリと従動プーリとを連結するベルトと、該ベルトにテンションを付与するベルトテンショナーとを含み、前記ベルトテンショナーは、前記減速機構を収容するハウジングに形成された円筒穴と、該円筒穴に摺動可能に嵌合され先端に前記ベルトを押圧する押圧ローラを回転可能に保持したヨークと、前記円筒穴の開口端に位置調整可能に螺着されたプラグと、該プラグと前記ヨークとの間に介挿され前記ヨークを前記ベルトに向けて付勢するスプリングとによって構成されていることである。
【０００８】
請求項２に係る発明の特徴は、請求項１において、前記プラグは外周にねじ部を有し、該ねじ部が前記円筒穴の開口端の内周に形成されたねじ穴に位置調整可能に螺合された後、前記ねじ部に螺合するロックナットによって前記ハウジングにロックされるようなっていることである。
【０００９】
請求項３係る発明の特徴は、請求項１または請求項２において、請求項１または請求項２において、前記駆動プーリおよび従動プーリは歯付プーリにて構成され、前記ベルトは歯付ベルトにて構成されていることである。
【発明の効果】
【００１０】
上記のように構成した請求項１に係る発明によれば、駆動プーリと従動プーリとを連結するベルトにテンションを付与するベルトテンショナーが、減速機構を収容するハウジングに形成された円筒穴と、円筒穴に摺動可能に嵌合され先端にベルトを押圧する押圧ローラを回転可能に保持したヨークと、円筒穴の開口端に位置調整可能に螺着されたプラグと、プラグとヨークとの間に介挿されヨークをベルトに向けて付勢するスプリングとによって構成されているので、ベルトテンショナーは、駆動および従動プーリにベルトを組付けた後に、ハウジングの外部より容易に組付けることができる。しかも、ベルトテンションの調整もハウジングの外部よりプラグを位置調整するだけの簡単な操作で実施することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明によれば、プラグは外周にねじ部を有し、ねじ部が円筒穴の開口端の内周に形成されたねじ穴に位置調整可能に螺合された後、ねじ部に螺合するロックナットによってハウジングにロックされるようなっているので、ベルトテンションの調整時には、ロックナットを緩めてプラグを回転させるだけで、ベルトテンションを適切かつ容易に調整することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明によれば、駆動プーリおよび従動プーリは歯付プーリにて構成され、ベルトは歯付ベルトにて構成されているので、電動モータにて付与された駆動プーリの回転をベルトを介して従動プーリに滑りのない状態で確実に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態に係る電動パワーステアリング装置を示す模式図である。
【図２】図１の矢印２部の具体的な構造を示す断面図である。
【図３】図２の３−３線に沿って切断した断面図である。
【図４】図３の４−４線に沿って切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１０の模式図を示し、電動パワーステアリング装置１０は、操舵部材としてのステアリングホイール１１に連結されたステアリングシャフト１２と、ステアリングシャフト１２の先端部に設けられたピニオン軸１３と、ピニオン軸１３に噛合う操舵軸としてのラック軸１４と、ピニオン軸１３およびラック軸１４を収容するハウジング１５を備えている。ピニオン軸１３は、ハウジング１５にラック軸１４の軸線と交差する軸線の回りに回動可能に支持され、ラック軸１４は、ハウジング１５に車両の横方向（直進方向と直交する方向）に直線往復移動可能に支持されている。
【００１５】
ラック軸１４の両端部にはタイロッド１６がそれぞれ連結され、これらタイロッド１６は図略のナックルアームを介して転舵輪１７に連結されている。これにより、ステアリングホイール１１が操作されてステアリングシャフト１２が回転されると、この回転がピニオン軸１３およびラック軸１４からなるラックピニオン機構によってラック軸１４の直線運動に変換され、タイロッド１６を介して転舵輪１７が転舵される。
【００１６】
ステアリングシャフト１２は、ステアリングホイール１１に連なる入力軸２１と、ピニオン軸１３に連なる出力軸２２とに分割されており、これら入力軸２１および出力軸２２は、トーションバー２３を介して同一の軸線上で互いに相対回転可能に連結されている。
【００１７】
また、電動パワーステアリング装置１０には、入力軸２１および出力軸２２の相対回転変位量に基づいて操舵トルクを検出するトルクセンサ２４と、操舵補助用の電動モータ２５が備えられている。トルクセンサ２４の検出結果は制御部２６に与えられ、制御部２６はトルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、モータ制御ユニット２７を介して電動モータ２５への印加電圧を制御する。
【００１８】
電動モータ２５の回転は、プーリ・ベルト伝動機構からなる減速機構２８によって減速され、減速機構２８の出力回転はボールねじ機構からなる変換機構２９に伝達される。変換機構２９は減速機構２８の出力回転をラック軸１４の軸方向運動に変換し、これによって操舵が補助される。
【００１９】
図２および図３は、プーリ・ベルト伝動機構からなる減速機構２８とボールねじ機構からなる変換機構２９部分の具体的構成を示すもので、ハウジング１５は、減速機構２８および変換機構２９を収容する減速ハウジング３１を有しており、この減速ハウジング３１に、電動モータ２５を取付けるモータハウジング３２が結合されている。モータハウジング３２には、駆動軸３３が軸受３４を介して電動モータ２５のモータ軸３５と同一の軸線上に回転可能に支持され、駆動軸３３の一端はモータ軸３５に継手３６を介して連結されている。駆動軸３３の先端には、外周にはすば状の歯を形成した小径の駆動歯付プーリ３７が一体的に設けられている。また、モータハウジング３２には、リング状の従動軸３８が軸受３９を介して駆動軸３３と平行な軸線の回りに回転可能に支持されている。従動軸３８の一端外周には、外周にはすば状の歯を形成した大径の従動歯付プーリ４０が一体的に取付けられ、この従動歯付プーリ４０と駆動歯付プーリ３７との間に、これらプーリ３７，４０に噛合う歯付ベルト（タイミングベルト）４１が掛け渡されている。これにより、電動モータ２５によって付与された駆動歯付プーリ３７の回転は、歯付ベルト４１を介して従動歯付プーリ４０に滑りのない状態で伝達される。
【００２０】
従動軸３８の内周には、ボールナット４３が一体的に設けられ、このボールナット４３をラック軸１４と一体的に形成したボールねじ軸４４が軸方向に挿通されている。ボールねじ軸４４とボールナット４３はボール４５を介して螺合され、これにより、ボールナット４０が回転されると、ボールねじ軸４１（ラック軸１４）が軸線方向に移動されるようになっている。
【００２１】
上記した駆動歯付プーリ３７、従動歯付プーリ４０および歯付ベルト４１により、減速機構２８が構成され、また、上記したボールナット４３、ボールねじ軸４４およびボール４５により、変換機構２９が構成されている。
【００２２】
減速ハウジング３１には、図３および図４に示すように、駆動歯付プーリ３７と従動歯付プーリ４０との中間位置において、歯付ベルト４１に向かって開口する円筒穴５０が歯付プーリ３７、４０の軸線と直角な軸線方向に形成されている。円筒穴５０の開口端は減速ハウジング３１の外部に開口されている。円筒穴５０には、先端に押圧ローラ５１を歯付プーリ３７、４０の軸線と平行な軸線の回りに回転可能に保持したヨーク５２が摺動可能に嵌合されている。円筒穴５０の開口端の内周にはねじ穴５０ａが形成され、このねじ穴５０ａにプラグ５３の外周に形成されたねじ部５３ａが螺合され、プラグ５３は円筒穴５０に対して位置調整できるようになっている。ヨーク５２とプラグ５３との間には、スプリング５５が圧縮した状態で介挿され、このスプリング５５の付勢力によってヨーク５２が歯付ベルト４１に向かって押圧され、押圧ローラ５１が歯付ベルト４１を押圧して歯付ベルト４１にテンションを付与するようになっている。プラグ５３のねじ部５３ａにはロックナット５６が螺合され、プラグ５３を円筒穴５０に対して位置調整した後に、ロックナット５６を円筒穴５０の開口端面に締付けることにより、プラグ５３を任意の位置でロックできるようになっている。
【００２３】
上記した円筒穴５０、ヨーク５２、プラグ５３およびスプリング５５等によって、歯付ベルト４１にテンションを付与するベルトテンショナー５７を構成している。
【００２４】
上記した構成のベルトテンショナー５７は、歯付プーリ３７、４０に歯付ベルト４１が組付けられた後に、ハウジング１５（減速ハウジング３１）の外部より容易に組付けることができ、しかも、ベルトテンションの調整もハウジング１５（減速ハウジング３１）の外部より、ロックナット５６を緩めてプラグ５３を回転させるだけの簡単な操作で行い得る。
【００２５】
次に、上記した実施の形態における電動パワーステアリング装置１０の動作について説明する。ステアリングホイール１１が操舵されると、ステアリングシャフト１２に操舵トルクが入力され、ピニオン軸１３が回転される。ステアリングシャフト１２に入力された操舵トルクは、トルクセンサ２４により検出され、検出された操舵トルクに基づいて電動モータ２５が制御され、操舵補助トルクを発生させる。電動モータ２５による操舵補助トルクは、駆動軸３３より、駆動歯付プーリ３７、歯付ベルト４１および従動歯付プーリ４０を介してボールナット４３に伝達され、ボールナット４３の回転によりボールねじ軸４４と一体的にラック軸１４が軸方向に移動される。ラック軸１４の軸方向移動により、タイロッド１６およびナックルアームを介して転舵輪１７が転舵され、運転者によるステアリングホイール１１の操舵力が軽減される。
【００２６】
ところで、ベルトテンショナー５７は、歯付プーリ３７、４０に歯付ベルト４１が組付けられた後、ハウジング１５（減速ハウジング３１）の外部より組付けることができる。すなわち、歯付プーリ３７、４０に歯付ベルト４１が組付けられた後、減速ハウジング３１の円筒穴５０に押圧ローラ５１を保持したヨーク５２が嵌合され、次いで、円筒穴５０内にスプリング５５が挿入される。その状態で、プラグ５３が円筒穴５０の開口端に螺合され、スプリング５５の圧縮量が適切に設定されるように位置調整され、その位置でロックナット５６によりロックされる。
【００２７】
上記した実施の形態においては、ベルトテンショナー５７を、駆動歯付プーリ３７、従動歯付プーリ４０および歯付ベルト４１にて構成した例について述べたが、プーリ３７、４０およびベルト４１は必ずしも歯付のものに限定されるものではなく、例えば、プーリ３７、４０とベルト４１との摩擦係合力を大きくすることによって歯をなくすることもできる。
【００２８】
以上、本発明を実施の形態に即して説明したが、本発明は実施の形態で述べた構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の形態を採り得るものである。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る電動パワーステアリング装置は、電動モータの回転を駆動プーリ、ベルトおよび従動プーリによって操舵軸に減速して伝達する減速機構のベルトテンションを調整するものに適している。
【符号の説明】
【００３０】
１０…電動パワーステアリング装置、１１…操舵部材、１４…操舵軸、１５…ハウジング、２５…電動モータ、２８…減速機構、２９…変換機構、３３…駆動軸、３７…駆動プーリ、３８…従動軸、４０…従動プーリ、４１…ベルト、４３…ボールナット、４４…ボールねじ軸、４５…ボール、５０…円筒穴、５１…押圧ローラ、５２…ヨーク、５３…プラグ、５５…スプリング、５６…ロックナット、５７…ベルトテンショナー。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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