(57)【要約】【課題】モータ軸のラジアル方向への変位を抑制するとともに製造コストの低減を図り得る電気式動力舵取装置を提供する。【解決手段】中空のモータ軸４３の内周面とこのモータ軸４３に挿通されるラック軸２４の外周面との間には、モータ軸４３の回転トルクをラック軸２４の軸方向における往復動に変換するボールねじ機構５０が介装されている。また、モータ軸４３の外周面４３ａとモータ４０を収容するラックハウジング２６およびモータハウジング２７のうちラックハウジング２６との間には、軸受２９が設けられている。そして、内周側からの外力に対して弾性変形可能な環状ブッシュ６０が、モータ軸４３の外周面４３ｂに対して所定の隙間Ｓを介して対向するようにラックハウジング２６およびモータハウジング２７に挟持されて固定されている。【選択図】図３
2010064536.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵に伴うステアリング軸の回転に応じて軸方向に移動することにより操舵輪を転舵するラック軸と、
前記ラック軸が挿通されるとともに操舵をアシストするモータの駆動により回転する中空のモータ軸と、
前記モータ軸の一側の内周面と前記ラック軸の外周面との間に介装され前記モータ軸の回転トルクを前記ラック軸の軸方向における往復動に変換する変換機構と、
前記モータを収容するハウジングと、
前記モータ軸の他側の外周面を前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受と、
前記モータ軸の一側の外周面に対して隙間を介して対向するように前記ハウジングに固定されて内周側からの外力に対して弾性変形可能な環状ブッシュと、
を備えることを特徴とする電気式動力舵取装置。
【請求項２】
前記環状ブッシュは、前記ハウジングに固定される環状基部と、この環状基部の反軸受側端面の内周縁から同軸的に突出する環状突出部とを備え、
前記ハウジングには、前記環状基部が当該ハウジングに固定されたときの前記環状突出部の外周面に対してその内周面にて対向する環状対向部が設けられており、
前記環状突出部の外周面および前記環状対向部の内周面は、前記環状基部近傍にて近接し、かつ、前記環状突出部の外周面および前記環状対向部の内周面の少なくともいずれか一方は、前記環状基部から離間するほど他方の面との距離が大きくなるように形成されることを特徴とする請求項１に記載の電気式動力舵取装置。
【請求項３】
前記環状ブッシュの軸受側端面には、当該環状ブッシュよりも剛性が高くかつ内径が所定の値だけ大きな環状ストッパが同軸的に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の電気式動力舵取装置。
【請求項４】
前記ハウジングには、固定された前記環状ブッシュの軸受側に当該環状ブッシュよりも剛性が高くかつ内径が所定の値だけ大きな環状段部が同軸的に設けられることを特徴とする請求項１または２に記載の電気式動力舵取装置。
【請求項５】
前記環状ブッシュは、前記モータ軸の外周面に対する摩擦抵抗が小さい材料により構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電気式動力舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータのアシスト力をラック機構に伝達して操舵を補助する電気式動力舵取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、モータのアシスト力をラック機構に伝達して操舵を補助する電気式動力舵取装置として下記特許文献１に開示されるステアリング装置が知られている。このステアリング装置は、ハウジング内に挿入される軸（ラック軸）が左右に移動することでタイロッドを介して左右の車輪が操向される。軸の外側とハウジングの内側間にはナット部材が配設されており、このナット部材は一端がベアリングを介してハウジングに回転自在に支持されるとともに、他端がボールナット機構を介して軸に連結されている。そして、ハウジングに固着される永久磁石とナット部材に取り付けられる巻線とにより電動機が構成され、この電動機の駆動によりナット部材が回転し、このナット部材の回転がボールナット機構を介して軸に左右方向動（パワーアシスト）として伝達される。
【特許文献１】特開平０７−０４０８４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記ナット部材の外面の一部には凸部が設けられている。これにより、外力が操舵輪およびラック軸を介してナット部材に伝達されることにより、ナット部材や巻線がラジアル方向に変位する場合でも、ナット部材の凸部がハウジングの内面に接触することで、巻線と永久磁石との接触が防止される。
【０００４】
しかしながら、例えば、操舵中に転舵輪をこれ以上は切ることができない最大転舵状態（以下、据え切り状態ともいう）で操舵輪が縁石等に衝突すると、ラック軸を介してナット部材に過大な外力が伝達されることとなり、ナット部材の凸部が回転しながらハウジングの内面に激しく衝突することからナット部材やハウジングが破損してしまうという問題がある。
【０００５】
また、ナット部材の凸部に代えて軸受をモータ軸とハウジングとの間に介装するとともにこの軸受の外周面とハウジングの内周面との間にＯリングを設けることにより、上述のような過大な外力がラック軸に伝達される場合でもモータ軸（ナット部材）等のラジアル方向への変位が抑制される。しかしながら、軸受およびＯリングを設けるだけでなく、Ｏリングを組み付けるための溝加工が必要となり、製造コスト低減の阻害要因となってしまう。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、モータ軸のラジアル方向への変位を抑制するとともに製造コストの低減を図り得る電気式動力舵取装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、特許請求の範囲に記載の請求項１の電気式動力舵取装置では、操舵に伴うステアリング軸（２２）の回転に応じて軸方向に移動することにより操舵輪（ＦＲ，ＦＬ）を転舵するラック軸（２４）と、前記ラック軸が挿通されるとともに操舵をアシストするモータ（４０）の駆動により回転する中空のモータ軸（４３）と、前記モータ軸の一側の内周面と前記ラック軸の外周面との間に介装され前記モータ軸の回転トルクを前記ラック軸の軸方向における往復動に変換する変換機構（５０）と、前記モータを収容するハウジング（２６，２７）と、前記モータ軸の他側の外周面（４３ａ）を前記ハウジングに対して回転自在に支持する軸受（２９）と、前記モータ軸の一側の外周面（４３ｂ）に対して隙間（Ｓ）を介して対向するように前記ハウジングに固定されて内周側からの外力に対して弾性変形可能な環状ブッシュ（６０）と、を備えることを技術的特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の電気式動力舵取装置では、中空のモータ軸の一側の内周面とこのモータ軸に挿通されるラック軸の外周面との間には、モータ軸の回転トルクをラック軸の軸方向における往復動に変換する変換機構が介装されている。また、モータ軸の他側の外周面とモータを収容するハウジングとの間には、軸受が設けられている。このため、モータ軸は、変換機構および軸受を介してラック軸およびハウジングにより回転可能に支持されることとなる。そして、内周側からの外力に対して弾性変形可能な環状ブッシュが、モータ軸の一側の外周面に対して隙間を介して対向するようにハウジングに固定されている。
【０００９】
これにより、操舵輪およびラック軸を介してモータ軸に過大な外力が伝達されて当該モータ軸が軸受を支点としてラジアル方向に変位する場合、環状ブッシュの内周面にモータ軸の外周面が接触し上記外力に応じて環状ブッシュが弾性変形する。この環状ブッシュの弾性変形に応じた弾性力により、モータ軸のラジアル方向への変位を抑制することができる。
【００１０】
特に、環状ブッシュはモータ軸との接触により弾性変形するだけなので、当該環状ブッシュやモータ軸、ハウジング等が破損することもない。さらに、ラジアル方向への変位を抑制するための軸受やＯリング等を設ける必要がないので、部品点数を削減するとともにＯリング用溝の加工作業をなくすことができる。
したがって、モータ軸のラジアル方向への変位を抑制するとともに製造コストの低減を図ることができる。
【００１１】
請求項２の電気式動力舵取装置では、環状ブッシュは、ハウジングに固定される環状基部と、この環状基部の反軸受側端面の内周縁から同軸的に突出する環状突出部とを備えている。また、ハウジングには、環状基部が当該ハウジングに固定されたときの環状突出部の外周面に対してその内周面にて対向する環状対向部が設けられている。そして、環状突出部の外周面および環状対向部の内周面は、環状基部近傍にて近接し、かつ、環状突出部の外周面および環状対向部の内周面の少なくともいずれか一方は、環状基部から離間するほど他方の面との距離が大きくなるように形成される。
【００１２】
これにより、ラック軸に伝達される外力が小さい場合には、モータ軸が軸受を支点としてラジアル方向に変位することにより環状ブッシュに接触しても、環状基部の弾性変形に応じた弾性力のみがモータ軸に作用する。この場合、環状突出部が外周方向に僅かに弾性変形するだけで、環状突出部の外周面が環状対向部の内周面に接触することもない。このため、モータ軸のラジアル方向の変位を抑制するとともに環状ブッシュとの接触によるモータ軸の回転を妨げる摩擦力を低減することができる。
【００１３】
一方、ラック軸に伝達される外力が大きくなると、モータ軸のラジアル方向への変位により環状突出部の外周面が環状対向部の内周面に接触するので、環状基部および環状突出部の双方の弾性変形に応じた弾性力がモータ軸に作用する。このため、モータ軸のラジアル方向の変位を確実に抑制することができる。
【００１４】
請求項３の電気式動力舵取装置では、環状ブッシュの軸受側端面には、当該環状ブッシュよりも剛性が高くかつ内径が所定の値だけ大きな環状ストッパが同軸的に設けられている。
【００１５】
これにより、ラック軸に伝達される外力に応じてモータ軸が軸受を支点としてラジアル方向に変位するとともに環状ブッシュが弾性変形しても、モータ軸が環状ストッパに接触することでそれ以上の変位が抑制される。このため、上記所定の値を調整してモータ軸のラジアル方向の変位量を制御することにより、モータ軸に固定される回転子（ロータ）とハウジングに固定される固定子（ステータ）との接触を確実に防止することができる。
【００１６】
請求項４の電気式動力舵取装置では、ハウジングには、固定された環状ブッシュの軸受側に当該環状ブッシュよりも剛性が高くかつ内径が所定の値だけ大きな環状段部が同軸的に設けられている。このようにしても、請求項３の発明と同様の効果を奏することができる。特に、環状段部をハウジングに一体成形することにより、環状段部のハウジングへの組付作業等をなくしてさらなる製造コストの低減を図ることができる。
【００１７】
請求項５の電気式動力舵取装置では、環状ブッシュは、モータ軸の外周面に対する摩擦抵抗が小さい材料、例えば、アクリルゴムにより構成されている。このため、回転しているモータ軸が環状ブッシュに接触する場合であっても、その接触面における摩擦抵抗が小さくなっているので、環状ブッシュとの接触によるモータ軸の回転を妨げる摩擦力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について図を参照して説明する。まず、本第１実施形態に係る電気式動力舵取装置２０の構成を図１〜図６に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る電気式動力舵取装置２０の構成を示す構成図である。図２は、図１に示す一点鎖線ＩＩによる楕円内の拡大図である。図３は、図１に示す一点鎖線ＩＩＩによる楕円内の拡大図である。図４は、本第１実施形態の電気式動力舵取装置２０を制御するＥＣＵ７０の電気的構成を示すブロック図である。図５（Ａ）は、図３の環状ブッシュ６０の正面図であり、図５（Ｂ）は、環状ブッシュ６０を側面からみた一部断面図である。図６は、本第１実施形態に係る環状ブッシュ６０とモータ軸４３との接触状態を示す説明図であり、図６（Ａ）は、モータ軸４３にラック軸２４を介して外力が伝達されていない状態、図６（Ｂ）は、モータ軸４３にラック軸２４を介して伝達される外力が小さい状態、図６（Ｃ）は、モータ軸４３にラック軸２４を介して伝達される外力が大きい状態を示す。
【００１９】
図１〜図４に示すように、本第１実施形態に係る電気式動力舵取装置２０は、主に、ステアリングホイール２１、ステアリング軸２２、ピニオン軸２３、ラック軸２４、トルクセンサ３０、モータ４０、モータレゾルバ４４、ボールねじ機構５０、環状ブッシュ６０、ＥＣＵ７０等から構成されており、ステアリングホイール２１による操舵状態をトルクセンサ３０により検出し、その操舵状態に応じたアシスト力をモータ４０により発生させて運転者による操舵をアシストするものである。なお、ラック軸２４の両側には、それぞれ図略のタイロッド等を介して操舵輪ＦＲ，ＦＬが連結されている。
【００２０】
即ち、図１および図２に示すように、ステアリングホイール２１には、ステアリング軸２２の一端側が連結され、このステアリング軸２２の他端側には、ピニオンハウジング２５内に収容されたトルクセンサ３０の入力軸２３ａおよびトーションバー３１がピン３２により連結されている。またこのトーションバー３１の他端側３１ａには、ピニオン軸２３の出力軸２３ｂがスプライン結合によって連結されている。
【００２１】
このピニオン軸２３の入力軸２３ａはベアリング３３ａにより、また出力軸２３ｂもベアリング３３ｂにより、それぞれピニオンハウジング２５内を回動自在に支持されており、さらに入力軸２３ａとピニオンハウジング２５との間には、第１レゾルバ３５が、また出力軸２３ｂとピニオンハウジング２５との間には、第２レゾルバ３７が、それぞれ設けられている。トルクセンサ３０を構成する第１レゾルバ３５および第２レゾルバ３７は、ステアリングホイール２１による回転角を検出し得るもので、正弦波相出力端子３５ｓ、余弦波相出力端子３５ｃ等および正弦波相出力端子３７ｓ、余弦波相出力端子３７ｃ等を介してＥＣＵ７０にそれぞれ電気的に接続されている（図４参照）。
【００２２】
ピニオン軸２３の出力軸２３ｂの端部には、ピニオンギヤ２３ｃが形成されており、このピニオンギヤ２３ｃにはラック軸２４のラック溝２４ａが噛合可能に連結されている。これにより、ラックアンドピニオン式の操舵機構を構成している。
【００２３】
図１および図３に示すように、ラック軸２４は、ラックハウジング２６およびモータハウジング２７内に収容されており、その中間部には、螺旋状にボールねじ溝２４ｂが形成されている。このボールねじ溝２４ｂの周囲には、当該ラック軸２４が同軸的に挿通されるように中空のモータ軸４３が設けられており、このモータ軸４３は、そのピニオン側の外周面４３ａにて複列の軸受２９を介してラックハウジング２６に回転可能に支持されている。
【００２４】
このモータ軸４３は、ステータ４１や励磁コイル４２等とともにモータ４０を構成するもので、ステータ４１に巻回された励磁コイル４２により発生する界磁が、回転子に相当するモータ軸４３の外周に設けられた永久磁石４５に作用することより、モータ軸４３が回転し得るように構成されている。
【００２５】
モータ軸４３は、その内周にボールねじナット５２が取り付けられており、このボールねじナット５２にも、螺旋状にボールねじ溝５２ａが形成されている。そのため、このボールねじナット５２のボールねじ溝５２ａとラック軸２４のボールねじ溝２４ｂとの間に多数のボール５４を転動可能に介在させることによって、モータ軸４３の回転によりラック軸２４を軸方向に移動可能なボールねじ機構５０を構成することができる。
【００２６】
即ち、両ボールねじ溝２４ｂ、５２ａ等から構成されるボールねじ機構５０により、モータ軸４３の正逆回転の回転トルクをラック軸２４の軸線方向における往復動に変換することができる。これにより、この往復動は、ラック軸２４とともにラックアンドピニオン式の操舵機構を構成するピニオン軸２３を介してステアリングホイール２１の操舵力を軽減するアシスト力となる。また、モータ軸４３は、ボールねじ機構５０および軸受２９を介してラック軸２４およびラックハウジング２６、モータハウジング２７の両ハウジングにより回転可能に支持されることとなる。
【００２７】
図３に示すように、環状ブッシュ６０は、ラックハウジング２６およびモータハウジング２７に挟持された状態でモータ軸４３が挿通するように配置されている。この環状ブッシュ６０は、アクリルゴム等の摩擦抵抗の小さな弾性材料から形成されることで、内周側からの外力に応じて弾性変形可能であって、その内周面におけるモータ軸４３との摩擦抵抗が小さくなるように構成されている。
【００２８】
図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、環状ブッシュ６０は、環状基部６１と、この環状基部６１の内周縁から同軸的に突出するように形成される環状突出部６２とを備えている。環状突出部６２の外周面６２ａは、環状基部６１から離間するほどその外径が小さくなるようにテーパ状に形成されている。
【００２９】
また、環状基部６１の反環状突出部６２側の端面には、環状基部６１よりも剛性の高い材料、例えば、鉄製の環状ストッパ６３が同軸的に固定されている。この環状ストッパ６３の内周面６３ａは、その内径が環状基部６１および環状突出部６２よりも所定の値だけ大きくなるように形成されている。
【００３０】
図６（Ａ）に示すように、このように構成される環状ブッシュ６０は、環状基部６１および環状ストッパ６３の外周部がラックハウジング２６およびモータハウジング２７により挟持されることにより、両ハウジング２６，２７内に固定されている。このとき、環状基部６１および環状突出部６２は、その内周面にて、モータ軸４３の外周面４３ｂに対して所定の隙間Ｓを介して対向している。また、環状突出部６２は、その外周面６２ａにて、ラックハウジング２６に形成される環状対向部２６ａの内周面に対して環状基部６１近傍にて近接しこの環状基部６１から離間するほど両面の距離が離れるように対向している。
【００３１】
モータ４０のモータ軸４３とモータハウジング２７との間には、モータ軸４３の回転角（電気角）を検出し得るモータレゾルバ４４が設けられており、このモータレゾルバ４４は正弦波相出力端子４４ｓ、余弦波相出力端子４４ｃ等を介してＥＣＵ７０に電気的に接続されている（図４参照）。
【００３２】
図４に示すように、ＥＣＵ７０は、ＭＰＵ７１、バッファ７２等から構成されている。ＥＣＵ７０は、出力ポート７０ａ、７０ｂ、７０ｃから第１レゾルバ３５、第２レゾルバ３７、モータレゾルバ４４に正弦波状の励磁信号を与える。上述した第１レゾルバ３５の正弦波相出力端子３５ｓからの正弦波相出力信号と、余弦波相出力端子３５ｃからの余弦波相出力信号、及び、第２レゾルバ３７の正弦波相出力端子３７ｓからの正弦波相出力信号と、余弦波相出力端子３７ｃからの余弦波相出力信号が、ＥＣＵ７０に入力される。各出力信号の電圧には、ＥＣＵ７０のバッファ７２を介してオフセット電圧が印加され、ＭＰＵ７１のＡ／Ｄ変換器側へ入力され、Ａ／Ｄ変換される。ＭＰＵ７１は、Ａ／Ｄ変換した各出力信号から第１レゾルバ３５、第２レゾルバ３７の回転角を検出して操舵トルクを演算し、この操舵トルクおよび後述するモータ４０の回転角に応じて操舵力をアシストするためのアシスト指令をモータ駆動回路７３側に出力する。この電流指令値に対応するモータ電圧をモータ駆動回路７３によりモータ４０に供給することで、モータ４０により発生する操舵力によって運転者による操舵をアシストする。
【００３３】
モータ４０の回転角は、モータレゾルバ４４により検出され、正弦波相出力端子４４ｓからの正弦波相出力信号と、余弦波相出力端子４４ｃからの余弦波相出力信号がモータ駆動回路７３へフィードバックされると共に、ＥＣＵ７０に入力される。各出力信号の電圧には、ＥＣＵ７０のバッファ７２を介してオフセット電圧が印加され、ＭＰＵ７１のＡ／Ｄ変換器側へ入力され、Ａ／Ｄ変換される。
【００３４】
次に、図６（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本第１実施形態に係る環状ブッシュ６０によるモータ軸４３のラジアル方向への変位の抑制作用について説明する。
上述のように構成される電気式動力舵取装置２０において、操舵輪ＦＲまたは操舵輪ＦＬ等を介してラック軸２４に外力が伝達されない場合には、図６（Ａ）に示すように、モータ軸４３の外周面４３ｂと環状ブッシュ６０の内周面との間には所定の隙間Ｓが維持される。
【００３５】
そして、ラック軸２４を介してモータ軸４３に外力が伝達されると、この外力によりモータ軸４３が軸受２９を支点としてラジアル方向に変位する。このとき、上記外力が小さい場合には、図６（Ｂ）に示すように、モータ軸４３がラジアル方向に変位して環状ブッシュ６０に接触しても、環状基部６１のみの弾性力がモータ軸４３に作用する。この場合、環状突出部６２が外周方向に僅かに弾性変形するだけで、環状突出部６２の外周面６２ａがラックハウジング２６の環状対向部２６ａの内周面に接触することもない。
【００３６】
一方、据え切り状態中に操舵輪ＦＲまたは操舵輪ＦＬが縁石等に衝突することにより過大な外力がラック軸２４を介してモータ軸４３に伝達されると、図６（Ｃ）に示すように、モータ軸４３は、軸受２９を支点としてラジアル方向に大きく変位する。このラジアル方向に変化するモータ軸４３により環状突出部６２の外周面６２ａが環状対向部２６ａの内周面に接触するので、環状基部６１および環状突出部６２の双方の弾性力がモータ軸４３に作用する。
【００３７】
特に、環状ブッシュ６０には、当該環状ブッシュ６０よりも剛性が高くかつ内径が所定の値だけ大きな環状ストッパ６３が同軸的に設けられている。これにより、ラック軸２４に伝達される外力に応じてモータ軸４３がラジアル方向に変位するとともに環状基部６１および環状突出部６２が弾性変形しても、モータ軸４３が環状ストッパ６３に接触することでそれ以上の変位が抑制される。
【００３８】
以上説明したように、本第１実施形態に係る電気式動力舵取装置２０では、中空のモータ軸４３の内周面とこのモータ軸４３に挿通されるラック軸２４の外周面との間には、モータ軸４３の回転トルクをラック軸２４の軸方向における往復動に変換するボールねじ機構５０が介装されている。また、モータ軸４３の外周面４３ａとモータ４０を収容するラックハウジング２６およびモータハウジング２７のうちラックハウジング２６との間には、軸受２９が設けられている。そして、内周側からの外力に対して弾性変形可能な環状ブッシュ６０が、モータ軸４３の外周面４３ｂに対して所定の隙間Ｓを介して対向するようにラックハウジング２６およびモータハウジング２７に挟持されて固定されている。
【００３９】
これにより、操舵輪ＦＲ，ＦＬを介してラック軸２４に過大な外力が伝達されてモータ軸４３が軸受２９を支点としてラジアル方向に変位する場合、環状ブッシュ６０の内周面にモータ軸４３の外周面４３ｂが接触し上記外力に応じて環状ブッシュ６０が弾性変形する。この環状ブッシュ６０の弾性変形に応じた弾性力により、モータ軸４３のラジアル方向への変位を抑制することができる。
【００４０】
特に、環状ブッシュ６０はモータ軸４３との接触により弾性変形するだけなので、当該環状ブッシュ６０やモータ軸４３、ラックハウジング２６やモータハウジング２７等が破損することもない。さらに、ラジアル方向への変位を抑制するための軸受やＯリング等を設ける必要がないので、部品点数を削減するとともにＯリング用溝の加工作業をなくすことができる。
したがって、モータ軸４３のラジアル方向への変位を抑制するとともに製造コストの低減を図ることができる。
【００４１】
また、本第１実施形態に係る電気式動力舵取装置２０では、環状ブッシュ６０は、ラックハウジング２６およびモータハウジング２７により挟持されて固定される環状基部６１と、この環状基部６１の内周縁から同軸的に突出する環状突出部６２とを備えている。また、ラックハウジング２６には、環状基部６１が両ハウジング２６，２７に挟持されたときの環状突出部６２の外周面６２ａに対してその内周面にて対向する環状対向部２６ａが設けられている。そして、環状突出部６２の外周面６２ａおよび環状対向部２６ａの内周面は、環状基部６１近傍にて近接し、かつ、環状突出部６２の外周面６２ａは、テーパ状に形成されることにより、環状基部６１から離間するほど環状対向部２６ａの内周面との距離が大きくなっている。
【００４２】
これにより、ラック軸２４に伝達される外力が小さい場合には、モータ軸４３が軸受２９を支点としてラジアル方向に変位することにより環状ブッシュ６０に接触しても、環状基部６１の弾性変形に応じた弾性力のみがモータ軸４３に作用する。この場合、環状突出部６２が外周方向に僅かに弾性変形するだけで、環状突出部６２の外周面６２ａが環状対向部２６ａの内周面に接触することもない。このため、モータ軸４３のラジアル方向の変位を抑制するとともに環状ブッシュ６０との接触によるモータ軸４３の回転を妨げる摩擦力を低減することができる。
【００４３】
一方、ラック軸２４に伝達される外力が大きくなると、モータ軸４３のラジアル方向への変位により環状突出部６２の外周面６２ａが環状対向部２６ａの内周面に接触するので、環状基部６１および環状突出部６２の双方の弾性変形に応じた弾性力がモータ軸４３に作用する。このため、モータ軸４３のラジアル方向の変位を確実に抑制することができる。
【００４４】
さらに、本第１実施形態に係る電気式動力舵取装置２０では、環状ブッシュ６０には、当該環状ブッシュ６０よりも剛性が高くかつ内径が所定の値だけ大きな環状ストッパ６３が同軸的に設けられている。
【００４５】
これにより、ラック軸２４に伝達される外力に応じてモータ軸４３が軸受２９を支点としてラジアル方向に変位するとともに環状ブッシュ６０が弾性変形しても、モータ軸４３が環状ストッパ６３に接触することでそれ以上の変位が抑制される。このため、上記所定の値を調整してモータ軸４３のラジアル方向の変位量を制御することにより、モータ軸４３に固定される永久磁石４５とステータ４１との接触を確実に防止することができる。
【００４６】
さらに、本第１実施形態に係る電気式動力舵取装置２０では、環状ブッシュ６０は、モータ軸４３の外周面４３ｂに対する摩擦抵抗が小さい材料により構成されている。このため、回転しているモータ軸４３が環状ブッシュ６０に接触する場合であっても、その接触面における摩擦抵抗が小さくなっているので、環状ブッシュ６０との接触によるモータ軸４３の回転を妨げる摩擦力を低減することができる。
【００４７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図７および図８を参照して説明する。図７は、本発明の第２実施形態に係る電気式動力舵取装置の要部を示す断面図である。図８は、本第２実施形態に係る環状ブッシュ６０ａとモータ軸４３との接触状態を示す説明図であり、図８（Ａ）は、モータ軸４３にラック軸２４を介して外力が伝達されていない状態、図８（Ｂ）は、モータ軸４３にラック軸２４を介して伝達される外力が小さい状態、図８（Ｃ）は、モータ軸４３にラック軸２４を介して伝達される外力が大きい状態を示す。
【００４８】
本第２実施形態に係る電気式動力舵取装置２０は、上記第１実施形態にて述べた環状ブッシュ６０およびモータハウジング２７に代えて、図７および図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す環状ブッシュ６０ａおよびモータハウジング２７ａを採用している点が、上記第１実施形態に係る電気式動力舵取装置と異なる。したがって、第１実施形態の電気式動力舵取装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４９】
図７および図８（Ａ）に示すように、環状ブッシュ６０ａは、上記第１実施形態の環状ブッシュ６０に対して環状ストッパ６３を取り除いて構成されている。
【００５０】
また、モータハウジング２７ａには、環状ブッシュ６０ａの環状基部６１が当該モータハウジング２７ａとラックハウジング２６とにより挟持されるとき、環状基部６１の端面に当接する環状段部２７ｂが一体成形されている（図８（Ａ）参照）。この環状段部２７ｂは、環状ブッシュ６０ａに同軸的に形成されており、その内径は、上記第１実施形態の環状ストッパ６３の内径に等しくなるように形成されている。また、モータハウジング２７ａおよび環状段部２７ｂはアルミニウム合金等の剛性が高い材料により形成されるので、環状段部２７ｂの剛性は環状ブッシュ６０ａよりも高くなる。
【００５１】
次に、図８（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本第２実施形態に係る環状ブッシュ６０ａによるモータ軸４３のラジアル方向への変位の抑制作用について説明する。
上記第１実施形態と同様に、操舵輪ＦＲまたは操舵輪ＦＬ等を介してラック軸２４に外力が伝達されない場合には、図８（Ａ）に示すように、モータ軸４３の外周面４３ｂと環状ブッシュ６０ａの内周面との間には所定の隙間Ｓが維持される。
【００５２】
また、ラック軸２４に伝達される外力が小さい場合には、図８（Ｂ）に示すように、モータ軸４３が軸受２９を支点としてラジアル方向に変位して環状ブッシュ６０ａに接触しても、環状基部６１のみの弾性力がモータ軸４３に作用する。これにより、モータ軸４３のラジアル方向の変位を抑制するとともに環状ブッシュ６０ａとの接触によるモータ軸４３の回転を妨げる摩擦力を低減することができる。
【００５３】
一方、過大な外力がラック軸２４を介してモータ軸４３に伝達されると、図８（Ｃ）に示すように、モータ軸４３は、軸受２９を支点としてラジアル方向に大きく変位する。このラジアル方向に変化するモータ軸４３により環状突出部６２の外周面６２ａが環状対向部２６ａの内周面に接触するので、環状基部６１および環状突出部６２の双方の弾性力がモータ軸４３に作用する。このため、モータ軸４３のラジアル方向の変位を確実に抑制することができる。
【００５４】
特に、モータハウジング２７ａには、環状ブッシュ６０ａよりも剛性が高くかつ内径が所定の値だけ大きな環状段部２７ｂが同軸的に設けられている。これにより、ラック軸２４に伝達される外力に応じてモータ軸４３がラジアル方向に変位するとともにこの外力により環状基部６１および環状突出部６２が弾性変形しても、モータ軸４３が環状段部２７ｂに接触することでそれ以上の変位が抑制される。このため、上記所定の値を調整してモータ軸４３の軸受２９を支点とするラジアル方向の変位量を制御することにより、上記第１実施形態と同様に、モータ軸４３がラジアル方向に変位しても、永久磁石４５とステータ４１との接触が防止される。
【００５５】
以上説明したように、本第２実施形態に係る電気式動力舵取装置２０では、環状ブッシュ６０ａは、上記第１実施形態の環状ブッシュ６０に対して環状ストッパ６３を取り除いて構成されている。モータハウジング２７ａには、両ハウジング２６，２７ａに挟持された環状ブッシュ６０ａの端面に当接する環状段部２７ｂであって、環状ブッシュ６０ａよりも剛性が高くかつ内径が所定の値だけ大きな環状段部２７ｂが同軸的に設けられている。このようにしても、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。特に、環状段部２７ｂをモータハウジング２７ａに一体成形しているので、環状段部が別部材である場合と比較して、環状段部のモータハウジング２７ａへの組付作業等をなくしてさらなる製造コストの低減を図ることができる。
【００５６】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよく、その場合でも、上記各実施形態と同等の作用・効果が得られる。
（１）環状ブッシュ６０，６０ａは、環状基部６１および環状突出部６２等を有することに限らず、例えば、円筒状の弾性部材のみで構成されてもよい。
【００５７】
（２）環状ブッシュ６０の環状突出部６２の外周面６２ａは、テーパ状に形成されることに限らず、例えば、外径が均一になるように形成されてもよい。この場合、ラックハウジング２６の環状対向部２６ａは、組み付けられた環状基部６１から離間するほど内径が大きくなるように形成されることにより、環状基部６１から離間するほど環状突出部６２の外周面と環状対向部２６ａの内周面との距離を大きくしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施形態に係る電気式動力舵取装置の構成を示す構成図である。
【図２】図１に示す一点鎖線ＩＩによる楕円内の拡大図である。
【図３】図１に示す一点鎖線ＩＩＩによる楕円内の拡大図である。
【図４】本第１実施形態の電気式動力舵取装置を制御するＥＣＵの電気的構成を示すブロック図である。
【図５】図５（Ａ）は、図３の環状ブッシュの正面図であり、図５（Ｂ）は、環状ブッシュを側面からみた一部断面図である。
【図６】本第１実施形態に係る環状ブッシュとモータ軸との接触状態を示す説明図であり、図６（Ａ）は、モータ軸にラック軸を介して外力が伝達されていない状態、図６（Ｂ）は、モータ軸にラック軸を介して伝達される外力が小さい状態、図６（Ｃ）は、モータ軸にラック軸を介して伝達される外力が大きい状態を示す。
【図７】本発明の第２実施形態に係る電気式動力舵取装置の要部を示す断面図である。
【図８】本第２実施形態に係る環状ブッシュとモータ軸との接触状態を示す説明図であり、図８（Ａ）は、モータ軸にラック軸を介して外力が伝達されていない状態、図８（Ｂ）は、モータ軸にラック軸を介して伝達される外力が小さい状態、図８（Ｃ）は、モータ軸にラック軸を介して伝達される外力が大きい状態を示す。
【符号の説明】
【００５９】
２０…電気式動力舵取装置
２２…ステアリング軸
２６…ラックハウジング（ハウジング）
２６ａ…環状対向部
２７，２７ａ…モータハウジング（ハウジング）
２７ｂ…環状段部
２９…軸受
４０…モータ
４３…モータ軸
４３ａ，４３ｂ…外周面
５０…ボールねじ機構（変換機構）
６０，６０ａ…環状ブッシュ
６１…環状基部
６２…環状突出部
６３…環状ストッパ
ＦＲ，ＦＬ…操舵輪
Ｓ…隙間
【図１】
2010064536.tif 000003
【図２】
2010064536.tif 000004
【図３】
2010064536.tif 000005
【図４】
2010064536.tif 000006
【図５】
2010064536.tif 000007
【図６】
2010064536.tif 000008
【図７】
2010064536.tif 000009
【図８】
2010064536.tif 000010