(57)【要約】【課題】外輪のハウジングに対する組付け性を向上させた電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】ハウジング１２と、このハウジング１２に軸方向に移動可能に設けられた転舵軸と、ハウジング１２に取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転を転舵軸の軸方向の移動に変換するボールネジ機構４０と、このボールネジ機構４０をハウジング１２に対して回転可能に支持する転がり軸受６０とを備え、転がり軸受６０をハウジング１２に対して径方向および軸方向に極僅かな隙間分だけフローチング可能に支持した電動パワーステアリング装置において、ハウジング１２の内周に転がり軸受６０と対応する位置で油溝１２ｅを軸方向に形成するとともに円周方向に複数形成し、油溝１２ｅにグリース７０を貯留させた。【選択図】図３
2014091401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、このハウジングに軸方向に移動可能に設けられた転舵軸と、前記ハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転を前記転舵軸の軸方向の移動に変換するボールネジ機構と、このボールネジ機構を前記ハウジングに対して回転可能に支持する転がり軸受とを備え、ボールネジ機構は、前記転がり軸受に回転可能に支持されるボールナットと、転舵軸に設けたボールネジと、ボールナットおよびボールネジ間に介挿されたボールとからなり、前記転がり軸受を前記ハウジングに対して径方向および軸方向に極僅かな隙間分だけフローチング可能に支持した電動パワーステアリング装置において、前記ハウジングの内周に前記転がり軸受と対応する位置で油溝を軸方向に形成するとともに円周方向に複数形成し、油溝にグリースを貯留させた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、電動モータの回転をボールネジ機構によって転舵軸の直線運動に変換す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】
前記電動パワーステアリング装置として、例えば図５（特許文献１）に記載のものが知られている。このものは、ボールナット１４２が、従動プーリ１２３、玉軸受１６０を介して第１ハウジング１１２ａに回転可能に支持され、玉軸受１６０の外輪１６２の軸方向の両側に第１スペーサ１４４および第２スペーサ１４５が配置されている。
【０００３】
第１スペーサ１４４、外輪１６２および第２スペーサ１４５が、第１ハウジング１１２ａおよび第２ハウジング１１２ｂとで軸方向に挟み込まれている。玉軸受１６０の内輪１６１の軸方向の他側がボールナット１４２の段部に当接することによって、内輪１６１の軸方向の他側への移動を拘束している。第１ハウジング１１２ａの内周に樹脂製のブッシュ１８０が嵌合され、ブッシュ１８０の内周に第１スペーサ１４４、外輪１６２および第２スペーサ１４５が嵌合されている。
【０００４】
ブッシュ１８０の内周には、内径方向に突出した一対のリング１８１が形成され、一対のリング１８１間および一対のリング１８１の両側に形成された環状溝にグリースが貯留されている。一対のリング１８１および外輪１６２間には径方向に極僅かな隙間を有し、第１スペーサ１４４および外輪１６２間には軸方向に極僅かな隙間を有し、外輪１６２および第２スペーサ１４５間には軸方向に極僅かな隙間を有し、環状溝に貯留されたグリースによって、玉軸受１６０は、第１ハウジング１１２ａに対し滑らかにフローチングする。そうすることで、外輪１６２２がブッシュ１８０に喰い付くのを防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１４８７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記ブッシュ１８０の内周に第１スペーサおよび外輪１６２を嵌合させるときに、第１スペーサ１４４および外輪１６２が一対のリング１８１に引っ掛かって中々奥まで入りにくい問題があった。本発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、外輪のハウジングに対する組付け性を向上させた電動パワーステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する電動パワーステアリング装置は、ハウジングと、このハウジングに軸方向に移動可能に設けられた転舵軸と、前記ハウジングに取り付けられた電動モータと、この電動モータの回転を前記転舵軸の軸方向の移動に変換するボールネジ機構と、このボールネジ機構を前記ハウジングに対して回転可能に支持する転がり軸受とを備え、ボールネジ機構は、前記転がり軸受に回転可能に支持されるボールナットと、転舵軸に設けたボールネジと、ボールナットおよびボールネジ間に介挿されたボールとからなり、前記転がり軸受を前記ハウジングに対して径方向および軸方向に極僅かな隙間分だけフローチング可能に支持した電動パワーステアリング装置において、前記ハウジングの内周に前記転がり軸受と対応する位置で油溝を軸方向に形成するとともに円周方向に複数形成し、油溝にグリースを貯留させたものである。
【発明の効果】
【０００８】
上記構成によれば、外輪のハウジングに対する組付け性を向上させた電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電動パワーステアリング装置の全体図。
【図２】本発明の一実施形態にかかる図１の一部拡大図。
【図３】本発明の一実施形態にかかる図２の一部拡大図。
【図４】本発明の一実施形態にかかる図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】従来の電動パワーステアリング装置の一部断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態について、図１乃至図４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図であり、図２は図１の一部拡大図であり、図３は図２の一部拡大図であり、図４は図３のＡ−Ａ線断面図である。
【００１１】
電動パワーステアリング装置は、図１および図２に示すようにピニオンシャフト１３の回転をラック軸１４の軸方向の移動に変換するラックアンドピニオン機構１０と、ハンドルの操舵をアシストする電動モータ３０と、電動モータ３０の回転を伝達するプーリ装置２０と、プーリ装置２０によって伝達された回転をラック軸１４の軸方向の移動に変換するボールネジ機構４０とを有する。
【００１２】
ラックアンドピニオン機構１０は、ギヤハウジング１１と、ギヤハウジング１１に対し交差する方向に延びるラックハウジング１２と、ギヤハウジング１１に回転可能に支持されたピニオンシャフト１３と、ラックハウジング１２の挿通穴１２ｃに挿通されるラック軸１４とを有する。ピニオンシャフト１３にはピニオンギヤ１３ａが形成され、ラック軸１４にはラックギヤ１４ａが形成されている。ピニオンギヤ１３ａおよびラックギヤ１４ａは互いに噛合している。ラックアンドピニオン機構１０は、ピニオンシャフト１３の回転をラック軸１４の軸方向の移動に変換する機能を有している。
【００１３】
プーリ装置２０は、電動モータ３０によって回転駆動される駆動プーリ２２と、ラック軸１４上に配置された従動プーリ２３と、駆動プーリ２２および従動プーリ２３に掛け渡されたベルト２４とを有する。プーリ装置２０は、電動モータ３０の回転を減速してボールナット４２に伝える機能を有する。駆動プーリ２２は、一対のラジアル軸受３２、軸受ケース３３を介してラックハウジング１２に回転可能に支持されている。従動プーリ２３は、ボールナット４２、玉軸受６０を介してラックハウジング１２に回転可能に支持されている。
【００１４】
ボールネジ機構４０は、ラックハウジング１２に玉軸受６０を介して回転可能に支持されたボールナット４２と、ラック軸１４の外周に形成されたボールネジ４１と、ボールナット４２およびボールネジ４１間に介挿されたボール４３とを有する。ボール４３は、ボールナット４２の一端で内周側へ移動し、ボールネジ４１上を転動し、ボールナット４２の他端で外周側へ移動し、図略の戻し通路を経てボールナット４２の一端側へ戻されるようになっている。ボールネジ機構４０は、電動モータ３０の回転をラック軸１４の軸方向の移動に変換する機能を有する。
【００１５】
ピニオンシャフト１３の一端には、図略のステアリングシャフトを介してハンドルが回転連結されている。ラック軸１４の両端には、ボールジョイント５０を介して操舵輪が連結されている。
【００１６】
電動モータ３０および駆動プーリ２２は互いに同軸に配置され、電動モータ３０の駆動軸は、カップリング３１を介して駆動プーリ２２に回転連結されている。一対のラジアル軸受３２の内輪は、軸方向において駆動プーリ２２の段部および止めリング間で挟み込まれている。一対のラジアル軸受３２の外輪は、軸受ケース３３の内周に嵌合されている。軸受ケース３３の一端より内径側へ突出したフランジ部によって、一対のラジアル軸受３２の外輪は軸方向の一側のみ拘束されている。軸受ケース３３の外周には外径方向に突出したフランジ部を有し、このフランジ部はラックハウジング１２のフランジ部および止め輪３４によって軸方向に挟み込まれている。ラックハウジング１２のフランジ部は、内径方向に突出し、止め輪３４はラックハウジング１２の内周に螺合されている。
【００１７】
ボールナット４２に外周には、従動プーリ２３および玉軸受６０が嵌合され、軸方向の一側で止め輪４６が螺合されている。ボールナット４２の軸方向の他側には、外径方向に突出したフランジ部が形成され、従動プーリ２３の内周に段部が形成され、フランジ部に段部が当接することによって従動プーリ２３の軸方向の他側への移動が拘束される。すなわち、フランジ部および止め輪４６によって玉軸受６０および従動プーリ４２は軸方向に挟み込まれるような形で拘束されている。
【００１８】
ラックハウジング１２は、ギヤハウジング１１と一体形成された鋳物製である。ラックハウジング１２は、電動モータ３０側の第１ハウジング１２ａと、ギヤハウジング１１側の第２ハウジング１２ｂとからなり、ボルトを介して互いに連結されている。第１ハウジング１２ａおよび第２ハウジング１２ｂは、端面同士が互いに密接し、第１ハウジング１２ａの内周に第２ハウジング１２ｂの一部が嵌合されている。
【００１９】
図３に示すように玉軸受６０の軸方向の両側には、第１スペーサ４４および第２スペーサ４５が配置され、これらは第１ハウジング１２ａの内周に嵌合されている。第１スペーサ４４、玉軸受６０および第２スペーサ４５は、第１ハウジング１２ａおよび第２ハウジング１２ｂによって軸方向に挟み込まれている。第１スペーサ４４および玉軸受６０間には、軸方向に極僅かな隙間を有し、玉軸受６０および第２スペーサ４５間には、軸方向に極僅かな隙間を有する。第１ハウジング１２ａの内周１２ｃおよび玉軸受６０の外周間には、径方向に極僅かな隙間を有する。
【００２０】
第１ハウジング１２ａの内周１２ｃには、第１スペーサ４４、玉軸受６０および第２スペーサ４５に対応する位置で軸方向に油溝１２ｅが形成されている。油溝１２ｅは、円周方向に等間隔に複数設けられている（図４）。油溝１２ｅには、グリース７０が貯留される。玉軸受６０は、第１ハウジング１２ａの内周１２ｃに対し径方向に隙間を設け、第１スペーサ４４および第２スペーサ４５に対し軸方向に隙間を設け、油溝１２ｅにグリース７０を貯留させることによって、第１ハウジング１２ａに対し滑らかにフローチングさせることができる。
【００２１】
次に上述した構成にもとづいて組付け動作を説明する。
【００２２】
ギヤハウジング１１にピニオンシャフト１３を組付け、ラック軸１４にボール４３を介してボールナット４２を螺合させる。ボールナット４２に従動プーリ４２を嵌合し、従動プーリ４２に第２スペーサ４５を遊嵌する。ボールナット４２に玉軸受６０を嵌合し、ボールナット４２に止め輪４６を螺合させ、止め輪４６に第１スペーサ４４を遊嵌する。第１ハウジング１２ａの油溝１２ｅにグリース７０を塗布する。
【００２３】
ボールナット４２および従動プーリ２３等を組付けたラック軸１４を、第２ハウジング１２ｂの挿通穴１２ｃに挿通し、ピニオンギヤ１３ａにラックギヤ１４ａを噛合させる。ラック軸１４に第１ハウジング１２ａの挿通穴１２ｃを挿通するとともに、第１ハウジング１２ａの内周１２ｃに第１スペーサ４４、玉軸受６０および第２スペーサ４５を嵌合させる。このとき、油溝１２ｅがラック軸１４の軸方向に形成されているので、油溝１２ｅに第１スペーサ４４、玉軸受６０および第２スペーサ４５が引っ掛かることが無い。第１スペーサ４４、玉軸受６０および第２スペーサ４５の第１ハウジング１２ａに対する組付け性が向上する。
【００２４】
第１ハウジング１２ａの内周に第２ハウジング１２ｂの一部を嵌合させ、第１ハウジング１２ａの端面および第２ハウジング１２ｂの端面を互いに密接させ、第１ハウジング１２ａおよび第２ハウジング１２ｂをボルトで連結する。
【００２５】
駆動プーリ２２に一対のラジアル軸受３２を嵌合させ、駆動プーリ２２のクリップ溝に止めリングを嵌め込む。こうすることで一対のラジアル軸受３２は、軸方向において駆動プーリ２２の段部および止めリングの間に挟み込まれる。一対のラジアル軸受３２に軸受ケース３３が嵌め込まれ、軸受ケース３３の内径側へ突出したフランジ部に一対のラジアル軸受３２の軸方向の一側が当接する。軸受ケース３３および一対のラジアル軸受３２を組付けた駆動プーリ２２をラックハウジング１２に挿入し、ラックハウジング１２に止め輪３４を螺合させることによって、軸受ケース３３の外径側へ突出したフランジ部が軸方向においてラックハウジング１２のフランジ部および止め輪３４の間に挟み込まれる。電動モータ３０の駆動軸をカップリング３１を介して駆動プーリ２２に回転連結するとともに、駆動モータ３０をラックハウジング１２に固定する。
【００２６】
続いてこのように組み付けられた電動パワーステリング装置の動作を説明する。
【００２７】
ハンドルを操作すると、ピニオンシャフト１３が回転し、ラックアンドピニオン機構１０によってピニオンシャフト１３の回転はラック軸１４の軸方向に移動に変換される。ピニオンシャフト１３に加えられるハンドルトルクを図略のセンサで感知し、ハンドルトルクに応じた駆動電流を電動モータ３０に印加する。
【００２８】
電動モータ３０の駆動軸の回転は、カップリング３１を介して駆動プーリ２２に伝達され、さらにベルト２４および従動プーリ２３を介してボールナット４２に伝達される。ボールネジ機構４０によって、ボールナット４２の回転はラック軸１４の軸方向の移動に変換される。こうして、ハンドルトルクに応じたパワーアシストがラック軸１４に加えられる。
【００２９】
操舵輪を介してラック軸１４には、軸方向の荷重、径方向の荷重およびモーメント荷重が作用する。外輪６２および第１ハウジング１２ａの間には、径方向および軸方向に極僅かな隙間が存在しているので、上述した荷重を逃がすことができる。また油溝１２ｅにグリース７０が貯留されているので、滑って上述した荷重を逃がすことができる。上述した荷重は、最終的には第１ハウジング１２ａ、第１スペーサ４４および第２スペーサ４５で受け止められ、外輪６２が第１ハウジング１２ａ、第１スペーサ４４および第２スペーサ４５に喰い付くのを防止している。
【００３０】
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。
【００３１】
上述した実施形態は、電動モータ３０の回転をボールナット４２に伝える伝達機構として、プーリ装置２０を用いた。プーリ装置２０は、駆動プーリ２２、従動プーリ２３およびベルト２４とからなる。他の実施形態として、伝達機構としてチェーン装置を用いても良い。チェーン装置は、駆動スプロケット、従動スプロケットおよびチェーンとからなる。
【００３２】
上述した実施形態は、電動モータ３０をラック軸１４と同軸でなく、ラック軸１４と平行に設け、電動モータ３０の回転をプーリ装置２０を介してボールナット４２に伝達する例について説明した。他の実施形態として、電動モータのコイルをラックハウジングの内周に設け、電動モータの磁石からなるロータをボールナットに設けても良い。このようにすれば、コイルに電流を印加すると、ロータとともにボールナットが回転する。
【００３３】
上述した実施形態は、ラックハウジング１２に油溝１２ｅを軸方向に形成した。他の実施形態として、ラックハウジング１２に樹脂製のブッシュを嵌合し、ブッシュに油溝を軸方向に形成しても良い。この場合、グリースで外輪が上手く滑らなくても、樹脂製のブッシュで外輪が滑るので、外輪がブッシュに喰い付くのを防止できる。
【符号の説明】
【００３４】
１２：ラックハウジング（ハウジング）、１２ｅ：油溝、１４：ラック軸（転舵軸）、３０：電動モータ、４０：ボールネジ機構、４１：ボールネジ、４２：ボールナット、４３：ボール、６０：玉軸受（転がり軸受）、７０：グリース
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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