(57)【要約】  電動パワーステアリング装置１００では、電動モータの回転軸２１と同軸上に結合した駆動プーリの回転力を、ステアリング装置の回転部材と同軸上に結合した従動プーリに、ベルトを介して伝達することによって、操舵アシストを行うように構成されている。電動パワーステアリング装置１００には、ベルトの張力を調整するベルト張力調整機構Ａが設けられている。ベルト張力調整機構Ａは、ステアリング装置のハウジング１４と電動モータのケーシング２２の合わせ面に形成されて互いに係合するガイド面１４ａおよび係合面２２ａと、ガイド面１４ａと係合面２２ａを係合させた状態にてハウジング１４とケーシング２２を連結する連結力で係合面２２ａをガイド面１４ａに沿って相対移動可能な連結具４０を備えている。ガイド面１４ａは、回転軸２１の軸線方向に対して所定量θ傾斜している。
2013098909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転軸と同軸上に結合した駆動プーリの回転力を、ステアリング装置の回転部材と同軸上に結合した従動プーリに、ベルトを介して伝達することによって、操舵アシストを行うように構成した電動パワーステアリング装置において、
前記ベルトの張力を調整するベルト張力調整機構が設けられていて、同ベルト張力調整機構は、前記ステアリング装置のハウジングと前記電動モータのケーシングの合わせ面に形成されて互いに係合するガイド面および係合面と、前記ガイド面と前記係合面を係合させた状態にて前記ハウジングと前記ケーシングを連結する連結力で前記係合面を前記ガイド面に沿って相対移動可能な連結具を備えていて、前記ガイド面は前記回転軸の軸線方向に対して所定量傾斜し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】
前記係合面と前記ガイド面は共に傾斜面であることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記連結具は、前記ケーシングと前記ハウジングの何れか一方に組付けられて前記回転軸の軸線に対して平行に配置されるボルトと、前記ケーシングと前記ハウジングの何れか他方に組付けられて前記ボルトに螺着されるナットを備えていて、前記ボルトの軸線は前記ガイド面の傾斜方向におけるガイド面の存在する領域内に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記ガイド面と前記係合面間に、前記ベルトの張力を増大させる方向のみの作動を許容するラチェット機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記ラチェット機構におけるラチェットの歯ピッチは、ベルト個体差の上限におけるベルト張力の目標範囲に収まる調整範囲より小さく設定されていることを特徴とする請求項４に記載の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、電動パワーステアリング装置、特に、電動モータの回転軸と同軸上に結合した駆動プーリの回転力を、ステアリング装置の回転部材と同軸上に結合した従動プーリに、ベルトを介して伝達することによって、操舵アシストを行うように構成した電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動パワーステアリング装置は、例えば、下記特許文献１に示されている。下記特許文献１に記載されている電動パワーステアリング装置においては、ステアリング装置のハウジング（ギヤハウジング）に対して電動モータのケーシング（モータハウジング）が回転可能に組付けられていて、ケーシング（モータハウジング）の回転中心が駆動プーリの回転中心に対して所定量離隔するように構成されている。このため、ハウジング（ギヤハウジング）に対してケーシング（モータハウジング）を回転させることにより、駆動プーリと従動プーリ間の離間距離を調整することができて、ベルトの張力を調整することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−４４６０４号公報
【発明の概要】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載されている電動パワーステアリング装置では、ベルトの張力調整作業の途中において、ハウジング（ギヤハウジング）とケーシング（モータハウジング）の相対回転を規制した状態にて、ベルトの張力を計測して確認する必要があり、ハウジング（ギヤハウジング）とケーシング（モータハウジング）の相対回転を規制する治具が必要であって作業性が悪い。
【０００５】
本発明は、上記した課題を解決すべくなされたものであり、
電動モータの回転軸と同軸上に結合した駆動プーリの回転力を、ステアリング装置の回転部材と同軸上に結合した従動プーリに、ベルトを介して伝達することによって、操舵アシストを行うように構成した電動パワーステアリング装置において、
前記ベルトの張力を調整するベルト張力調整機構が設けられていて、同ベルト張力調整機構は、前記電動モータのケーシングと前記ステアリング装置のハウジングの合わせ面に形成されて互いに係合するガイド面および係合面と、前記ガイド面と前記係合面を係合させた状態にて前記ハウジングと前記ケーシングを連結する連結力で前記係合面を前記ガイド面に沿って相対移動可能な連結具（例えば、ケーシングとハウジングのそれぞれに設けたステイと、各ステイを連結するボルトとナット）を備えていて、前記ガイド面は前記回転軸の軸線方向に対して所定量傾斜していることに特徴がある。
【０００６】
本発明による電動パワーステアリング装置おいては、ベルト張力調整機構が、上記したガイド面および係合面と連結具を備えていて、ガイド面は前記回転軸の軸線方向に対して所定量傾斜している。このため、この電動パワーステアリング装置では、連結具を用いてケーシングをハウジングに対して電動モータの回転軸の軸線方向に相対移動させることにより、係合面をガイド面に沿って相対移動させることができて、ケーシングをハウジングに対して電動モータの回転軸の軸線方向に直交する方向にも相対移動させることができる。
【０００７】
これにより、駆動プーリと従動プーリ間の離間距離を調整することが可能であり、ケーシングとハウジングの相対移動を規制する治具が不要で、前記ベルトの張力を調整することが可能である。また、この電動パワーステアリング装置では、連結具によるケーシングとハウジングの連結力（例えば、ボルトとナットの締結力、すなわち、ボルトのナットに対する締め付けトルクを基に算出されるボルト軸力）とガイド面の傾斜角に基づいて、調整後のベルト張力を算出して確認することが可能であり、連結具による連結作業とは別に調整後のベルト張力を測定する必要が無いため、ベルトの張力調整作業を簡素化することが可能である。
【０００８】
上記した本発明の実施に際して、前記ガイド面と前記係合面は共に傾斜面であることも可能である。この場合には、ガイド面と係合面の係合を安定化することが可能であり、ベルトの張力調整作業を容易とすることが可能である。この場合において、前記連結具は、前記ケーシングと前記ハウジングの何れか一方に組付けられて前記回転軸の軸線に対して平行に配置されるボルトと、前記ケーシングと前記ハウジングの何れか他方に組付けられて前記ボルトに螺着されるナットを備えていて、前記ボルトの軸線は前記ガイド面の傾斜方向におけるガイド面の存在する領域内に配置されていることが望ましい。この場合には、ボルトをナットに締め付ける際の前記ガイド面と前記係合面での作動（摺動）を安定させることができて、その作業性を良好とすることが可能である。
【０００９】
また、上記した本発明の実施に際して、前記ガイド面と前記係合面間に、前記ベルトの張力を増大させる方向のみの作動を許容するラチェット機構が設けられていることも可能である。この場合には、ベルトの張力が増大する方向にケーシングをハウジングに対して移動させることで、ベルトの張力を増大調整することができる。しかも、ベルトの張力を増大調整した状態では、ラチェット機構によって逆作動（ベルトの張力を減少させる方向への作動）が規制される。この場合において、前記ラチェット機構におけるラチェットの歯ピッチは、ベルト個体差の上限におけるベルト張力の目標範囲に収まる調整範囲より小さく設定されていることも可能である。この場合には、ベルト個体差の上限においても、ベルト張力調整作業時において最後に実行されるラチェットの１歯分の調整により、ベルト張力の目標張力範囲に収まる調整範囲内にて、ラチェット機構におけるポールがラチェットの歯に係合して逆移動（ベルトの張力を減少させる方向の作動）を規制する。したがって、上記した１歯分の調整にて、調整範囲以上に調整されること（ベルトの張力が過剰に増大調整されること）がなくて、ベルトの張力調整を的確に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を概略的に示した部分破断正面図である。
【図２】図２は、図１の要部拡大正面図である。
【図３】図３は、図２の側面図である。
【図４】図４は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の他の実施形態を概略的に示した要部拡大正面図である。
【図５】図５は、ケーシングに設けた係合面とハウジングに設けたガイド面間にラチェット機構を設けた実施形態を概略的に示した要部拡大正面図である。
【図６】図６は、図５に示したハウジングに対するケーシングの移動量（ガイド面に対する係合面の移動量）とベルト張力との関係を示した線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明に係る電動パワーステアリング装置の一実施形態を概略的に示していて、この電動パワーステアリング装置１００では、車幅方向に配置されるラック軸１１（ボールねじ軸）に対して電動モータ２０の回転軸２１が平行に配置されている。電動パワーステアリング装置１００は、ラック式のステアリング装置１０と電動モータ２０を備えていて、電動モータ２０の回転軸２１と同軸上にトルク伝達可能に結合した駆動プーリ３１の回転力（電動モータ２０の回転力）を、ステアリング装置１０の回転部材であるボールナット１２と同軸上にトルク伝達可能に結合した従動プーリ３２に、歯付のベルト３３を介して伝達することによって、操舵アシストを行うように構成されている。
【００１２】
ラック式のステアリング装置１０は、それ自体公知のものであり、ステアリングホイール（図示省略）にピニオンシャフト（図示省略）とステアリングシャフト（図示省略）等を介して連結されているラック軸１１が、ハウジング１４に車幅方向にて移動可能に支持されている。また、このステアリング装置１０では、ボールナット１２が、軸受１３を介してステアリング装置１０のハウジング１４に回転自在に組付けられている。また、ボールナット１２と軸受１３が、ボールナット１２に組付けた固定ナット１５と、ハウジング１４に組付けた固定ナット１６によって位置決め固定されている。
【００１３】
電動モータ２０は、ステアリングホイールからステアリングシャフトに伝達される操舵トルクに応じて駆動されるように構成されている。このため、回転軸２１の回転が、駆動プーリ３１、ベルト３３、従動プーリ３２を介してボールナット１２に伝達されて、ラック軸１１の軸方向駆動力（アシスト力）とされて、操舵アシストが行なわれる。なお、回転軸２１は、電動モータ２０のケーシング２２に回転自在に組付けられている。
【００１４】
ところで、この実施形態においては、ステアリング装置１０のハウジング１４と電動モータ２０のケーシング２２間に、図２および図３に拡大して示したように、ベルト３３の張力を調整するためのベルト張力調整機構Ａが設けられている。ベルト張力調整機構Ａは、ステアリング装置１０のハウジング１４と電動モータ２０のケーシング２２の合わせ面に形成されて互いに摺動可能に係合するガイド面１４ａおよび係合面２２ａと、ガイド面１４ａと係合面２２ａを係合させた状態にてハウジング１４とケーシング２２を連結する連結力で係合面２２ａをガイド面１４ａに沿って相対移動可能な前後一対（図３にて左右一対）の連結具４０を備えている。
【００１５】
ガイド面１４ａは、ステアリング装置１０のハウジング１４に形成されていて、電動モータ２０の回転軸２１の軸線Ｌｏに平行な線Ｌ１（軸線方向）に対して上方に所定量θ傾斜している。係合面２２ａは、電動モータ２０のケーシング２２に形成されていて、ガイド面１４ａと同様に線Ｌ１に対して上方に所定量θ傾斜している。
【００１６】
各連結具４０は、電動モータ２０のケーシング２２に組付けられたボルト４１と、ステアリング装置１０のハウジング１４に組付けられてボルト４１に螺着されるナット４２を備えている。ボルト４１は、電動モータ２０のケーシング２２に一体的に設けた各モータ側ステイ２２ｂにハウジング側ステイ１４ｂ方向へ挿通されて組付けられていて、電動モータ２０の回転軸２１の軸線Ｌｏに対して平行に配置されている。ボルト４１の軸線Ｌ２は、ガイド面１４ａの上下方向（傾斜方向）中間部位に配置されている。モータ側ステイ２２ｂには、ボルト４１の軸部が回転可能に嵌合する取付丸孔２２ｂ１が設けられている。
【００１７】
ナット４２は、ステアリング装置１０のハウジング１４に一体的に設けた各ハウジング側ステイ１４ｂの各モータ側ステイ２２ｂの反対側に組付けられていて、ボルト４１のネジ部に螺着されている。ハウジング側ステイ１４ｂには、ボルト４１の軸部（ネジ部）が上下方向に移動可能に挿通されるとともに、ナット４２に設けた突起（図示省略）が上下方向に移動可能に嵌合する長孔１４ｂ１が形成されている。このため、ナット４２は、長孔１４ｂ１によって回り止めされた状態にて上下動可能に保持されている。
【００１８】
上記のように構成したこの実施形態の電動パワーステアリング装置１００においては、ベルト張力調整機構Ａが、上記したガイド面１４ａおよび係合面２２ａと連結具４０を備えていて、ガイド面１４ａは回転軸２１の軸線Ｌｏ方向（Ｌ１）に対して所定量θ傾斜している。このため、この電動パワーステアリング装置１００では、連結具４０を用いてケーシング２２をハウジング１４に対して電動モータ２０の回転軸２１の軸線Ｌｏ方向に相対移動させることにより、係合面２２ａをガイド面１４ａに沿って相対移動させることができて、ケーシング２２をハウジング１４に対して電動モータ２０の回転軸２１の軸線Ｌｏ方向に直交する方向（上下方向）にも相対移動させることができる。
【００１９】
これにより、駆動プーリ３１と従動プーリ３２間の離間距離を調整することが可能であり、ケーシング２２とハウジング１４の相対移動を規制する治具が不要で、ベルト３３の張力を調整することが可能である。なお、上記した構成にて、電動モータ２０の上端部が不安定である場合には、ベルト張力調整後にハウジング１４とケーシング２２間に嵌合固定される非円形（下方部位が切り欠かれている）で厚みが不定（ベルト張力調整後のハウジング１４とケーシング２２間の隙間に相当する厚み）のスペーサ５０（図３の仮想線参照）や、ベルト張力調整後にハウジング１４とケーシング２２の上部を固定する固定用の連結具（図示省略のボルトとナット等）を設置することも可能である。
【００２０】
また、この電動パワーステアリング装置１００では、連結具４０によるケーシング２２とハウジング１４の連結力（具体的には、一対のボルト４１とナット４２を締結する際の締結力、すなわち、ボルト４１のナット４２に対する締め付けトルクを基に算出されるボルト軸力Ｆｏ）と、ガイド面１４ａと係合面２２ａの傾斜角θに基づいて、調整後のベルト張力Ｆ１を算出して確認することが可能であり、連結具４０による連結作業とは別に調整後のベルト張力を測定する必要が無いため、ベルト３３の張力調整作業を簡素化することが可能である。
【００２１】
なお、調整後のベルト３３の張力Ｆ１は、ガイド面１４ａと係合面２２ａの係合部での摩擦や、ボルト４１、ナット４２と各ステイ２２ｂ、１４ｂの係合部での摩擦等を無視した場合、ボルト４１のナット４２に対する締め付けトルク（これは計測する必要がある）を基に算出されるボルト軸力Ｆｏと、ガイド面１４ａと係合面２２ａの傾斜角θに基づいて、Ｆｏ×ｃｏｓθ×ｓｉｎθによって算出することが可能である。
【００２２】
また、この電動パワーステアリング装置１００では、ガイド面１４ａと係合面２２ａが共に傾斜面である。このため、ガイド面１４ａと係合面２２ａの係合を安定化することが可能であり、ベルト３３の張力調整作業を容易とすることが可能である。また、この実施形態では、各連結具４０が、ケーシング２２に組付けられて回転軸２１の軸線Ｌｏに対して平行に配置されるボルト４１と、ハウジング１４に組付けられてボルト４１に螺着されるナット４２を備えていて、ボルト４１の軸線Ｌ２はガイド面１４ａの傾斜方向におけるガイド面１４ａの存在する領域内に配置されている。このため、ボルト４１をナット４２に締め付ける際のガイド面１４ａと係合面２２ａでの作動（摺動）を安定させることができて、その作業性を良好とすることが可能である。
【００２３】
上記した実施形態のベルト張力調整機構Ａにおいては、ガイド面１４ａおよび係合面２２ａを連結具４０とは別個に構成して実施したが、図４に示した実施形態のように、ガイド面１４ａおよび係合面２２ａを連結具４０と一体的に構成して実施することも可能である。この実施形態では、ガイド面１４ａがハウジング側ステイ１４ｂに形成され、係合面２２ａがモータ側ステイ２２ｂに形成されている。なお、その他の構成は、上記した実施形態（図１〜図３に示した実施形態）と実質的に同じであるため、その説明は省略する。また、この実施形態の作用効果は、上記した実施形態の作用効果と実質的に同じであるため、その説明は省略する。
【００２４】
また、上記した実施形態のベルト張力調整機構Ａにおいては、ガイド面１４ａと係合面２２ａを摺動可能に係合する平面に構成して実施したが、図５に示した実施形態のように、ガイド面１４ａと係合面２２ａ間に、ベルト（３３）の張力を増大させる方向のみの作動を許容するラチェット機構１４０を設けて実施することも可能である。このラチェット機構１４０におけるラチェット１４１の歯ピッチαは、図６に示したように、ベルト個体差（ばらつき）の上限におけるベルト張力の目標範囲に収まる調整範囲ΔＳ１より小さく設定されている。なお、ベルト個体差（ばらつき）の下限におけるベルト張力の目標張力範囲に収まる調整範囲ΔＳ２は、上記した上限の調整範囲ΔＳ１より大きくて、ラチェット１４１の歯ピッチαより大きい。なお、図５に示した実施形態のその他の構成は、上記した実施形態（図１〜図３に示した実施形態）と実質的に同じであるため、その説明は省略する。
【００２５】
上記した図５の実施形態では、ガイド面１４ａと係合面２２ａ間にラチェット機構１４０が設けられている。このため、ベルト（３３）の張力が増大する方向（上方向）にケーシング２２をハウジング１４に対して移動させることで、ベルト（３３）の張力を増大調整することができる。しかも、ベルト（３３）の張力を増大調整した状態では、ベルト張力調整機構Ａのラチェット機構１４０によって逆移動（ケーシング２２のハウジング１４に対する下方（ベルトの張力を減少させる方向）への作動）が規制される。なお、ベルト（３３）の張力が調整された状態は、連結具（４０）にて保持されて、ベルト（３３）の張力が維持されるように構成されている。
【００２６】
したがって、図５の実施形態では、ベルト（３３）の張力を増大調整する際に、ハウジング１４とケーシング２２の位置を固定する治具が不要であって、作業性を向上させることが可能である。また、この実施形態では、仮に、連結具（４０）によるハウジング１４とケーシング２２の連結固定が緩んだ際にも、ラチェット機構１４０がケーシング２２のハウジング１４に対する下方への移動を規制する。このため、両者の位置ズレが防止されて、この位置ズレに伴うベルト張力の低下が防止される。
【００２７】
また、図５に示した実施形態では、ベルト個体差の下限は勿論のこと、ベルト個体差の上限においても、ベルト張力調整作業時において最後に実行されるラチェット１４１の１歯分の調整（α）により、ベルト張力の目標張力範囲に収まる調整範囲（ΔＳ１）内にて、ラチェット機構１４０におけるポール（ノッチ）１４２がラチェット１４１の歯に係合して逆移動（ベルトの張力を減少させる方向の作動）を規制する。したがって、上記した１歯分の調整（α）にて、調整範囲以上に調整されること（ベルトの張力が過剰に増大調整されること）がなくて、ベルト（３３）の張力調整を的確に行うことが可能である。
【００２８】
上記した各実施形態では、ステアリング装置１０のハウジング１４にガイド面１４ａが形成されるとともに、電動モータ２０のケーシング２２に係合面２２ａが形成されるように構成して実施したが、ステアリング装置のハウジングに係合面が形成されるとともに、電動モータのケーシングにガイド面が形成されるように構成して実施することも可能である。
【００２９】
また、上記した各実施形態では、ステアリング装置１０のハウジング１４にナット４２が組付けられるとともに、電動モータ２０のケーシング２２にボルト４１が組付けられるように構成して実施したが、ステアリング装置のハウジングにボルトが組付けられるとともに、電動モータのケーシングにナットが組付けられるように構成して実施することも可能である。
【００３０】
また、上記した各実施形態では、車幅方向に配置されるラック軸１１に対して電動モータ２０の回転軸２１が平行に配置されている電動パワーステアリング装置１００に本発明を適用したが、これに限らず、本発明は、種々の電動パワーステアリング装置（例えば、車両前後方向に配置されるステアリングシャフトに対して電動モータが並列的に配置されている電動パワーステアリング装置）にも、同様にまたは適宜変更して実施することが可能である。
【図１】
2013098909.tif 000003
【図２】
2013098909.tif 000004
【図３】
2013098909.tif 000005
【図４】
2013098909.tif 000006
【図５】
2013098909.tif 000007
【図６】
2013098909.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月25日(2012.5.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転軸と同軸上に結合した駆動プーリの回転力を、ステアリング装置の回転部材と同軸上に結合した従動プーリに、ベルトを介して伝達することによって、操舵アシストを行うように構成した電動パワーステアリング装置において、
前記ベルトの張力を調整するベルト張力調整機構が設けられていて、同ベルト張力調整機構は、前記ステアリング装置のハウジングと前記電動モータのケーシングの合わせ面に形成されて互いに係合するガイド面および係合面と、前記ガイド面と前記係合面を係合させた状態にて前記ハウジングと前記ケーシングを連結する連結力で前記係合面を前記ガイド面に沿って相対移動可能な連結具を備えていて、前記ガイド面は前記回転軸の軸線方向に対して所定量傾斜していて、前記ガイド面と前記係合面間に、前記ベルトの張力を増大させる方向のみの作動を許容するラチェット機構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２】
（削除）
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
前記ラチェット機構におけるラチェットの歯ピッチは、ベルト個体差の上限におけるベルト張力の目標範囲に収まる調整範囲より小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。
【国際調査報告】
2013098909.tif 000009
2013098909.tif 000010
2013098909.tif 000011
2013098909.tif 000012