(57)【要約】【課題】  ボールねじ機構を備えた電動式動力舵取装置において、ボールねじ機構におけるナットの鼓状変形を抑制して操舵フィーリングの向上を図ること。【解決手段】  電動式動力舵取装置では、電動機１０の回転軸１１からの出力がボールねじ機構２０を介して操舵軸３０に伝達される。回転軸１１の一端部内周には大径内孔部１１ａ１側にて開口する段付内孔１１ａが設けられ、大径内孔部１１ａ１内にはナット２１が軸方向にて脱着可能に収容され、段付内孔１１ａの開口端部にはナット２１を段付内孔１１ａの段部１１ａ３に向けて締付け固定してナット２１を回転軸１１に対して一体回転可能に結合する環状固定具２４が軸方向にて脱着可能に組付けられている。環状固定具２４とナット２１の一端間および段付内孔の段部１１ａ３とナット２１の他端間には、テーパ付きワッシャ２５，２６が設けられている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに対して回転可能かつ軸方向に移動不能に組付けられた電動機の回転軸に対してボールねじ機構のナットが同軸的かつ一体回転可能に配置され、同ボールねじ機構のねじ軸が操舵軸と一体に構成され、前記回転軸からの出力が前記ボールねじ機構を介して前記操舵軸に伝達される電動式動力舵取装置であって、
前記回転軸の一端部内周には大径内孔部側にて開口する段付内孔が設けられ、この段付内孔の大径内孔部内には前記ナットが軸方向にて脱着可能に収容され、前記段付内孔の開口端部には前記ナットを前記段付内孔の段部に向けて締付け固定して前記ナットを前記回転軸に対して一体回転可能に結合する環状固定具が軸方向にて脱着可能に組付けられており、前記環状固定具と前記ナットの一端間および前記段付内孔の段部と前記ナットの他端間の少なくとも一方には、前記環状固定具の締付け固定によって前記ナットの内周部に加えられる軸方向荷重に比して前記ナットの外周部に加えられる軸方向荷重を小さくする荷重設定部が設けられていることを特徴とする電動式動力舵取装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電動式動力舵取装置において、前記荷重設定部は、前記環状固定具と前記ナットの一端間および前記段付内孔の段部と前記ナットの他端間の少なくとも一方に介装される環状のワッシャであり、このワッシャでは内径部から外径部に向かって軸方向の厚みが薄くなるようにテーパまたは段部が付けられていることを特徴とする電動式動力舵取装置。
【請求項３】
請求項１に記載の電動式動力舵取装置において、前記荷重設定部は、前記ナットの一端に対向する前記環状固定具の端部および前記ナットの他端に対向する前記段付内孔の段部の少なくとも一方に形成された環状の突部であり、この突部では内径部から外径部に向かって軸方向の突出量が小さくなるようにテーパまたは段部が付けられていることを特徴とする電動式動力舵取装置。
【請求項４】
請求項１に記載の電動式動力舵取装置において、前記荷重設定部は、前記環状固定具に対向する前記ナットの一端部および前記段付内孔の段部に対向する前記ナットの他端部の少なくとも一方に形成された環状の突部であり、この突部では内径部から外径部に向かって軸方向の突出量が小さくなるようにテーパまたは段部が付けられていることを特徴とする電動式動力舵取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装備される電動式動力舵取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動式動力舵取装置の一つとして、ハウジングに対して回転可能かつ軸方向に移動不能に組付けられた電動機の回転軸に対してボールねじ機構のナットが同軸的かつ一体回転可能に配置され、同ボールねじ機構のねじ軸が操舵軸と一体に構成され、前記回転軸からの出力が前記ボールねじ機構を介して前記操舵軸に伝達されるものがあり、例えば、下記特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２０００−１６８５８９号公報
【０００３】
上記した特許文献１に記載されている電動式動力舵取装置においては、前記回転軸の一端部外周にサークリップを用いて軸方向に移動不能に固定され内部に前記ナットを軸方向にて脱着可能に収容する筒状のホルダと、このホルダの一端部内周に脱着可能に組付けられて前記ホルダ内に収容された前記ナットを前記回転軸の一端部に向けて締め付け固定する環状固定具とを用いて、前記ナットを前記回転軸の一端部に対してトルク伝達可能に結合する構成が記載されている。
【発明の開示】
【０００４】
上記した特許文献１に記載されている電動式動力舵取装置においては、回転軸およびホルダに対してナットを軸方向にて脱着することができて、ナットの回転軸およびホルダに対する脱着交換性（電動式動力舵取装置の整備性）を良好とすることができるものの、ナットを回転軸の一端部に対してトルク伝達可能に結合するために、回転軸の一端部外周にサークリップを用いて軸方向に移動不能に固定される筒状のホルダと、このホルダの一端部内周に脱着可能に組付けられる環状固定具が必要であって、前記ホルダによるコストアップは避けられない。
【０００５】
かかる課題は、前記ホルダに相当する部分を回転軸に一体的に形成すること、すなわち、図５に例示したように、回転軸１の一端部内周に大径内孔部１ａ１側にて開口する段付内孔１ａを設け、この段付内孔１ａの大径内孔部１ａ１内にナット２を軸方向にて脱着可能に収容し、このナット２を段付内孔１ａの開口端部１ａ２（雌ねじ部）に組付けた環状固定具３により段付内孔１ａの段部１ａ３に向けて締付け固定することにより、解消することが可能である。
【０００６】
しかし、この場合には、ナット２の内周部に加えられる軸方向荷重とナット２の外周部に加えられる軸方向荷重が略同じ、もしくは、ナット２の外周部に加えられる軸方向荷重がナット２の内周部に加えられる軸方向荷重より大きくなる(図５の矢印参照)ため、図５に誇張して示したように、環状固定具３の締付け固定によりナット２が鼓状に微少変形することがあって、ナット２に形成したボール溝２ａが歪むおそれがあり、これに起因してボール溝２ａ内でのボールの転動が阻害されて、操舵フィーリングが悪化するおそれがある。
【０００７】
本発明は、上記した問題（操舵フィーリングの悪化）に対処すべくなされたものであり、ハウジングに対して回転可能かつ軸方向に移動不能に組付けられた電動機の回転軸に対してボールねじ機構のナットが同軸的かつ一体回転可能に配置され、同ボールねじ機構のねじ軸が操舵軸と一体に構成され、前記回転軸からの出力が前記ボールねじ機構を介して前記操舵軸に伝達される電動式動力舵取装置であって、前記回転軸の一端部内周には大径内孔部側にて開口する段付内孔が設けられ、この段付内孔の大径内孔部内には前記ナットが軸方向にて脱着可能に収容され、前記段付内孔の開口端部には前記ナットを前記段付内孔の段部に向けて締付け固定して前記ナットを前記回転軸に対して一体回転可能に結合する環状固定具が軸方向にて脱着可能に組付けられており、前記環状固定具と前記ナットの一端間および前記段付内孔の段部と前記ナットの他端間の少なくとも一方には、前記環状固定具の締付け固定によって前記ナットの内周部に加えられる軸方向荷重に比して前記ナットの外周部に加えられる軸方向荷重を小さくする荷重設定部が設けられていることに特徴がある。
【０００８】
この場合において、前記荷重設定部は、前記環状固定具と前記ナットの一端間および前記段付内孔の段部と前記ナットの他端間の少なくとも一方に介装される環状のワッシャであり、このワッシャでは内径部から外径部に向かって軸方向の厚みが薄くなるようにテーパまたは段部が付けられていることも可能である。また、前記荷重設定部は、前記ナットの一端に対向する前記環状固定具の端部および前記ナットの他端に対向する前記段付内孔の段部の少なくとも一方に形成された環状の突部であり、この突部では内径部から外径部に向かって軸方向の突出量が小さくなるようにテーパまたは段部が付けられていることも可能である。また、前記荷重設定部は、前記環状固定具に対向する前記ナットの一端部および前記段付内孔の段部に対向する前記ナットの他端部の少なくとも一方に形成された環状の突部であり、この突部では内径部から外径部に向かって軸方向の突出量が小さくなるようにテーパまたは段部が付けられていることも可能である。
【０００９】
本発明による電動式動力舵取装置においては、回転軸における段付内孔の開口端部から環状固定具を外すことにより、回転軸に対してナットが軸方向にて脱着可能となるため、回転軸をハウジングに組付けた状態にて回転軸に対してナットを軸方向にて脱着することができて、ナットの回転軸に対する脱着交換性（電動式動力舵取装置の整備性）を良好とすることができる。
【００１０】
また、本発明による電動式動力舵取装置においては、電動機の回転軸をハウジングに組付けた状態にて回転軸に対してナットを軸方向にて脱着できるようにしたものであり、ナットの回転軸に対する脱着交換時に、回転軸をハウジングに対して分解・再組付する必要がないため、回転軸のハウジングに対する組付精度が悪化することはなく、ナットの脱着交換後（整備後）においても電動機の性能を保証（維持）することができる。
【００１１】
また、本発明による電動式動力舵取装置において、前記回転軸の一端部内周には大径内孔部側にて開口する段付内孔が設けられ、この段付内孔の大径内孔部内には前記ナットが軸方向にて脱着可能に収容され、前記段付内孔の開口端部には前記ナットを前記段付内孔の段部に向けて締付け固定して前記ナットを前記回転軸に対して一体回転可能に結合する環状固定具が組付けられている。このため、上記した特許文献１に記載されている電動式動力舵取装置に比して、当該電動式動力舵取装置のボールねじ機構におけるナットの収容構成をシンプルとしてコストダウンを図ることが可能である。
【００１２】
また、本発明による電動式動力舵取装置において、前記環状固定具と前記ナットの一端間および前記段付内孔の段部と前記ナットの他端間の少なくとも一方には、前記環状固定具の締付け固定によって前記ナットの内周部に加えられる軸方向荷重に比して前記ナットの外周部に加えられる軸方向荷重を小さくする荷重設定部が設けられている。このため、前記環状固定具の締付け固定により前記ナットが鼓状に変形することを抑制できて、前記ナットに形成したボール溝の歪みを抑制することが可能である。これにより、前記ナットのボール溝内でのボールの円滑な転動が保証されて、操舵フィーリングの向上を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下に、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の第１実施形態を示していて、この第１実施形態の電動式動力舵取装置においては、電動機１０における回転軸１１の回転を操舵軸３０の軸方向移動に変換して伝達する周知のボールねじ機構２０のナット２１が回転軸１１に対して同軸的かつ一体回転可能に配置されるとともに、ボールねじ機構２０のねじ軸２２が操舵軸３０と一体化されていて、回転軸１１からの出力がボールねじ機構２０を介して操舵軸３０に伝達されるようになっている。なお、ボールねじ機構２０のナット２１とねじ軸２２間には多数のボール（鋼球）２３が介在している。
【００１４】
電動機１０の回転軸１１は、その右端部（図示省略）にて軸受を介してハウジング４０に回転可能かつ軸方向へ移動不能に組付けられ、その左端部にて軸受５０を介してハウジング４０に回転可能かつ軸方向へ移動不能に組付けられている。また、操舵軸３０は車両の左右方向に延在するように設けられていて、ハウジング４０に対して回転不能かつ軸方向へ移動可能に組付けられており、軸方向移動することにより操舵輪（図示省略）を転舵させるようになっている。
【００１５】
ところで、この第１実施形態においては、回転軸１１の左端部内周に大径内孔部１１ａ１側にて開口する段付内孔１１ａが設けられ、この段付内孔１１ａの大径内孔部１１ａ１内にはナット２１が軸方向にて脱着可能に収容されている。また、段付内孔１１ａの開口端部に形成した雌ねじ部１１ａ２には、ナット２１を段付内孔１１ａの段部１１ａ３に向けて締付け固定してナット２１を回転軸１１に対して一体回転可能に結合する環状固定具２４が軸方向にて脱着可能に螺着されている。なお、環状固定具２４は、回転軸１１の雌ねじ部１１ａ２に螺合する雄ねじ部を外周に有する固定ねじであり、内周部に設けた凹部に装着可能な専用工具（図示省略）によって回転可能である。
【００１６】
また、この第１実施形態においては、環状固定具２４とナット２１の左端間に環状のワッシャ２５が介装されるとともに、段付内孔１１ａの段部１１ａ３とナット２１の右端間に環状のワッシャ２６が介装されている。各ワッシャ２５，２６は、環状固定具２４の締付け固定によってナット２１の内周部に加えられる軸方向荷重（応力）に比してナット２１の外周部に加えられる軸方向荷重を順次小さくする荷重設定部（応力分布設定部）であり、ナット２１に対向する端面側には、図１および図２に誇張して示したように、内径部から外径部に向かって軸方向の厚みが薄くなるようにテーパが付けられている。
【００１７】
各ワッシャ２５，２６に形成されているテーパは、その角度が０．５〜３ｄｅｇ程度の小さなものであり、環状固定具２４が回転軸１１の雌ねじ部１１ａ２に必要十分に螺着された状態では、各ワッシャ２５，２６のナット２１に対向する端面（テーパが形成されている端面）が略全体にてナット２１の端面に当接する。このため、ナット２１の端面の略全体に、図２に矢印で示したように軸方向荷重が加えられる。
【００１８】
上記のように構成した第１実施形態の電動式動力舵取装置においては、回転軸１１における段付内孔１１ａの開口端部から環状固定具２４を外すことにより、回転軸１１に対してナット２１が軸方向にて脱着可能となるため、回転軸１１をハウジング４０に組付けた状態にて回転軸１１に対してナット２１を軸方向にて脱着することができて、ナット２１の回転軸１１に対する脱着交換性（電動式動力舵取装置の整備性）を良好とすることができる。
【００１９】
また、この第１実施形態の電動式動力舵取装置においては、電動機１０の回転軸１１をハウジング４０に組付けた状態にて回転軸１１に対してナット２１を軸方向にて脱着できるようにしたものであり、ナット２１の回転軸１１に対する脱着交換時に、回転軸１１をハウジング４０に対して分解・再組付する必要がないため、回転軸１１のハウジング４０に対する組付精度が悪化することはなく、ナット２１の脱着交換後（整備後）においても電動機１０の性能を保証（維持）することができる。
【００２０】
また、この第１実施形態の電動式動力舵取装置において、回転軸１１の一端部内周には大径内孔部１１ａ１側にて開口する段付内孔１１ａが設けられ、この段付内孔１１ａの大径内孔部１１ａ１内にはナット２１が軸方向にて脱着可能に収容され、段付内孔１１ａの開口端部にはナット２１を段付内孔１１ａの段部１１ａ３に向けて締付け固定してナット２１を回転軸１１に対して一体回転可能に結合する環状固定具２４が組付けられている。このため、上記した特許文献１に記載されている電動式動力舵取装置に比して、当該電動式動力舵取装置のボールねじ機構２０におけるナット２１の収容構成をシンプルとしてコストダウンを図ることが可能である。
【００２１】
また、この第１実施形態の電動式動力舵取装置において、環状固定具２４とナット２１の左端間および段付内孔１１ａの段部１１ａ３とナット２１の右端間には、環状固定具２４の締付け固定によってナット２１の内周部に加えられる軸方向荷重に比してナット２１の外周部に加えられる軸方向荷重を小さくする荷重設定部としてのワッシャ２５，２６が設けられている。このため、環状固定具２４の締付け固定によりナット２１が図２の仮想線にて誇張して示したように鼓状に変形することを抑制できて、ナット２１に形成したボール溝２１ａの歪みを抑制することが可能である。これにより、ナット２１のボール溝２１ａ内でのボール２３の円滑な転動が保証されて、操舵フィーリングの向上を図ることが可能である。
【００２２】
上記した第１実施形態においては、環状固定具２４とナット２１の左端間および段付内孔１１ａの段部１１ａ３とナット２１の右端間に、ナット側の端面にテーパを形成したワッシャ２５，２６を介装して実施したが、何れか一方のワッシャ２５または２６を省略して実施すること、或いは、何れか一方のワッシャ２５または２６として両端面が平坦面である通常のワッシャを採用して実施することも可能である。
【００２３】
また、上記した第１実施形態においては、前記荷重設定部としてワッシャ２５，２６を採用して実施したが、前記荷重設定部として、図３に示した第２実施形態の構成または図４に示した第３実施形態の構成を採用して実施することも可能である。なお、図３に示した第２実施形態および図４に示した第３実施形態においても、上記した第１実施形態と同様の作用効果を得ることが可能である。
【００２４】
図３に示した第２実施形態では、前記荷重設定部として、ナット１２１の左端に対向する環状固定具１２４の右端部およびナット１２１の右端に対向する段付内孔１１１ａの段部１１１ａ３に形成された環状の突部１２４ａ，１１１ａ４が採用されている。各突部１２４ａ，１１１ａ４では内径部から外径部に向かって軸方向の突出量が小さくなるようにテーパが付けられている。
【００２５】
各突部１２４ａ，１１１ａ４のテーパは、その角度が０．５〜３ｄｅｇ程度の小さなものであり、環状固定具１２４が回転軸１１１の雌ねじ部１１１ａ２に必要十分に螺着された状態では、各突部１２４ａ，１１１ａ４のナット１２１に対向する端面（テーパが形成されている端面）が略全体にてナット１２１の端面に当接する。このため、ナット１２１の端面の略全体に、上記した第１実施形態と同様の軸方向荷重が加えられる。
【００２６】
なお、図３に示した第２実施形態のその他の構成は、上記した第１実施形態の構成と同じであるため、１００番台の同一符号を付してその説明は省略する。また、この第２実施形態の実施に際しては、突部１２４ａ，１１１ａ４の何れか一方を省略して実施することも可能である。
【００２７】
一方、図４に示した第３実施形態では、前記荷重設定部として、環状固定具２２４に対向するナット２２１の左端部および段付内孔２１１ａの段部２１１ａ３に対向するナット２２１の右端部に形成された環状の突部２２１ａ，２２１ｂが採用されている。各突部２２１ａ，２２１ｂでは内径部から外径部に向かって軸方向の突出量が小さくなるようにテーパが付けられている。
【００２８】
各突部２２１ａ，２２１ｂのテーパは、その角度が０．５〜３ｄｅｇ程度の小さなものであり、環状固定具２２４が回転軸２１１の雌ねじ部２１１ａ２に必要十分に螺着された状態では、環状固定具２２４の右端面と段付内孔２１１ａの段部２１１ａ３に対向する各突部２２１ａ，２２１ｂの端面（テーパが形成されている端面）が略全体にて環状固定具２２４の右端面と段付内孔２１１ａの段部２１１ａ３に当接する。このため、ナット２２１の端面の略全体に、上記した第１実施形態と同様の軸方向荷重が加えられる。
【００２９】
なお、図４に示した第３実施形態のその他の構成は、上記した第１実施形態の構成と同じであるため、２００番台の同一符号を付してその説明は省略する。また、この第３実施形態の実施に際しては、突部２２１ａ，２２１ｂの何れか一方を省略して実施することも可能である。
【００３０】
上記した各実施形態においては、前記荷重設定部として、テーパ付きワッシャ２５，２６、テーパ付き突部１２４ａ，１１１ａ４、テーパ付き突部２２１ａ，２２１ｂを採用して実施したが、テーパに代えて段部を採用し、段付きワッシャ（２５，２６）、段付き突部（１２４ａ，１１１ａ４）、段付き突部（２２１ａ，２２１ｂ）を採用して実施することも可能である。なお、段部の段差は０．１〜０．５ｍｍ程度の微小なものであり、段部の個数は適宜設定可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明による電動式動力舵取装置の第１実施形態を示す要部縦断正面図である。
【図２】図１に示した電動式動力舵取装置にて環状固定具によりナットを締め付けた状態の説明図である。
【図３】本発明による電動式動力舵取装置の第２実施形態を示す要部縦断正面図である。
【図４】本発明による電動式動力舵取装置の第３実施形態を示す要部縦断正面図である。
【図５】図１に示した電動式動力舵取装置から両ワッシャを取り外した実施形態にて環状固定具によりナットを締め付けた状態の説明図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０…電動機、１１…回転軸、１１ａ…段付内孔、１１ａ１…大径内孔部、１１ａ２…雌ねじ部、１１ａ３…段部、２０…ボールねじ機構、２１…ナット、２２…ねじ軸、２３…ボール、２４…環状固定具、２５，２６…ワッシャ、３０…操舵軸、４０…ハウジング
【図１】
2010036643.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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