(57)【要約】【課題】  ラック軸に入力された振動により発生する異音を低減可能な電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】  本発明の電動パワーステアリング装置１は、電動モータで回転駆動される中空円筒状のモータ軸５と、モータ軸５に同軸に挿入されたラック軸６と、モータ軸５の回転運動をラック軸６の軸線方向の運動に変換するボールねじ機構１２と、を具備する。そして、ボールねじ機構１２は、内周面に螺旋状のボール転走溝１５を有し、モータ軸５と同軸で一体に回転するナット１３と、ボール転走溝１５に沿って転走可能な複数のボール１６，．．．，１６と、複数のボール１６，．．．，１６を介してナット１３と組み合わされ、かつラック軸６に同軸に連結された雄ねじ１４と、雄ねじ１４の両端に配置された一対のブッシュ２２，２２と、雄ねじ１４の内周面に配置されたＯリング２３と、を備える。【選択図】      図２
2006205883.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータで回転駆動される中空円筒状のモータ軸と、前記モータ軸に同軸に挿入されたラック軸と、前記モータ軸の回転運動を前記ラック軸の軸線方向の運動に変換するボールねじ機構と、を具備する電動パワーステアリング装置において、
前記ボールねじ機構は、内周面に螺旋状のボール転走溝を有し、前記モータ軸と同軸で一体に回転するナットと、前記ボール転走溝に沿って転走可能な複数のボールと、前記複数のボールを介して前記ナットと組み合わされ、かつ前記ラック軸に同軸に連結された雄ねじと、前記雄ねじの少なくとも一方の端部と前記ラック軸との間に介在された防振部材と、を備え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】
前記雄ねじは、中空円筒状に形成されており、かつ、前記ラック軸は、直径が他の部分よりも小さく形成された小径部を有する段付軸と、前記小径部が挿入可能な挿入穴が形成された穴付軸と、を備えるとともに、前記段付軸の前記小径部に前記雄ねじが嵌め合わされた状態で、前記小径部が前記穴付軸の前記挿入穴に挿入されて組み立てら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。
【請求項３】
前記防振部材として、前記雄ねじの両端に配置された一対の弾性部材と、前記雄ねじの内周面と前記小径部との間に配置されたリング状弾性部材と、が設けら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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動モータで操舵を補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置として、ラック同軸式電動パワーステアリング装置が知られている。例えば、内周面に螺旋状のボール転走溝が形成されたナットを有する中空円筒状のモータ軸と、外周面に螺旋状のボール転走溝が形成され、かつ、複数のボールを介在させてナットと組み合わされてモータ軸に挿入されたラック軸と、を備え、モータ軸の回転によりラック軸を軸線方向に移動させて操舵を補助する装置がある（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９３１１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような装置では、ボール転走溝とボールとの間に数ミクロン程度の遊びが設けられている。このため、車輪及びサスペンション等で発生した振動がラック軸に入力され、ラック軸とボールとの間及びナットとボールとの間の少なくとも一方で衝突が起こりカタカタといった異音が発生する場合がある。
【０００５】
そこで、本発明は、ラック軸に入力された振動により発生する異音を低減可能な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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の電動パワーステアリング装置は、電動モータで回転駆動される中空円筒状のモータ軸と、前記モータ軸に同軸に挿入されたラック軸と、前記モータ軸の回転運動を前記ラック軸の軸線方向の運動に変換するボールねじ機構と、を具備する電動パワーステアリング装置において、前記ボールねじ機構は、内周面に螺旋状のボール転走溝を有し、前記モータ軸と同軸で一体に回転するナットと、前記ボール転走溝に沿って転走可能な複数のボールと、前記複数のボールを介して前記ナットと組み合わされ、かつ前記ラック軸に同軸に連結された雄ねじと、前記雄ねじの少なくとも一方の端部と前記ラック軸との間に介在された防振部材と、を備えることにより上述した課題を解決する（請求項１）。
【０００７】
この発明によれば、雄ねじの少なくとも一方の端部とラック軸との間に防振部材を介在させた状態でラック軸と雄ねじとが同軸に連結される。このため、路面から車輪を介してラック軸に入力された振動が防振部材によって遮断又は減衰されるので、雄ねじに入力される振動が低減される。これにより、雄ねじとボールとの間及びナットとボールとの間の少なくとも一方で発生する異音を低減することができる。
【０００８】
本発明の電動パワーステアリング装置において、前記雄ねじは、中空円筒状に形成されており、かつ、前記ラック軸は、直径が他の部分よりも小さく形成された小径部を有する段付軸と、前記小径部が挿入可能な挿入穴が形成された穴付軸と、を備えるとともに、前記段付軸の前記小径部に前記雄ねじが嵌め合わされた状態で、前記小径部が前記穴付軸の前記挿入穴に挿入されて組み立てられてもよい（請求項２）。この態様によれば、ラック軸の曲げ剛性を一定以上に保持しつつ異音を低減できる。
【０００９】
この態様においては、前記防振部材として、前記雄ねじの両端に配置された一対の弾性部材と、前記雄ねじの内周面と前記小径部との間に配置されたリング状弾性部材と、が設けられてもよい（請求項３）。この場合には、雄ねじとラック軸との直接接触が回避されて雄ねじがラック軸に連結される。つまり、段付軸から雄ねじに伝達される振動が一方の弾性部材とリング状弾性部材によって、穴付軸から雄ねじに伝達される振動が他方の弾性部材によってそれぞれ遮断又は減衰されるので、異音の低減効果が更に向上する。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば、雄ねじの少なくとも一方の端部とラック軸との間に防振部材が介在して、雄ねじとラック軸とが同軸に連結されるので、ラック軸に入力された振動により発生する異音を低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の電動パワーステアリング装置の実施形態を示している。電動パワーステアリング装置１は、ハウジング２を有し、ハウジング２に設けられた取付部３を介して図示しない車両に取り付けられる。ハウジング２には、電動モータ４と、電動モータ４にて回転駆動される中空円筒状のモータ軸５と、モータ軸５と同軸に挿入され、回転不能かつ軸線方向に移動可能なラック軸６と、が設けられている。モータ軸５の両端部は、玉軸受７及び玉軸受８にて回転自在に支持されている。
【００１２】
ラック軸６の両端には、図示しないナックルアーム等の各種部材を介して左右の車輪が連結される。また、ラック軸６には、ラックが形成され、そのラックとピニオン軸９の一端に設けられたピニオンとが噛み合わされて、いわゆるラックアンドピニオン機構が構成される。ピニオン軸９の他端には図示しないステアリングホイールが連結されており、ステアリングホイールの操作によりピニオン軸９に入力された回転がラックアンドピニオン機構を介してラック軸６に伝達される。
【００１３】
電動モータ４は、モータ軸５の外周に沿うようにしてハウジング２に設けられたステータ１０と、モータ軸５の外周面に取り付けられた永久磁石１１と、を備える。ステータ１０に所定の電力が印可されることによりモータ軸５が電動モータ４にて回転駆動される。モータ軸５の回転は、ボールねじ機構１２によってラック軸６の軸線方向への運動に変換されてラック軸６に伝達される。こうして、ステアリングホイールの操作に応じて電動モータ４が作動されることにより操舵が補助される。
【００１４】
図２は、ボールねじ機構１２の要部の断面を示した模式図である。ボールねじ機構１２は、モータ軸５の内周面側に設けられ、かつ螺旋状のボール転走溝１５が内周面に形成されたナット１３と、ボール転走溝１５に沿って転走可能な複数のボール１６，．．．，１６と、複数のボール１６，．．．，１６を介してナット１３と組み合わされ、かつラック軸６と同軸に連結された中空円筒状の雄ねじ１４と、を備えている。モータ軸５とナット１３とは別部品でもよいし一体でもよい。雄ねじ１４はラック軸６と別部品で構成される。雄ねじ１４の外周には、ナット１３のボール転走溝１５と対向する螺旋状のボール転走溝１７が形成されている。ナット１３と各ボール１６との間及び雄ねじ１４と各ボール１６との間には数ミクロン程度の遊びが形成されてこれらが組み合わされる。なお、実際の雄ねじ１４は、ナット１３の寸法よりも十分に長く形成されているが、図２においては、便宜上、雄ねじ１４とナット１３の長さが同等の寸法で図示されている。
【００１５】
ラック軸６は、直径が他の部分よりも小さくされた小径部２０を有する段付軸６Ａと、小径部２０が挿入可能な挿入穴２１が形成された穴付軸６Ｂと、を備え、小径部２０に雄ねじ１４が嵌め合わされた状態で、小径部２０が穴付軸６Ｂの挿入穴２１に挿入されて組み立てられている。雄ねじ１４の両端には、一対のブッシュ（弾性部材）２２，２２が配置されるとともに、雄ねじ１４の内周面と小径部２０との間には、Ｏリング（リング状弾性部材）２３が小径部２０に形成された溝２４に嵌め込まれて配置されている。本実施形態では、各ブッシュ２２とＯリング２３とが本発明の防振部材として機能する。各ブッシュ２２のいずれか一方のみを設けた場合、又はＯリング２３を省略した場合でも本発明の防振手段として機能させることができる。なお、段付軸６Ａと穴付軸６Ｂとは、ピン２５等の抜け止め手段により抜け止めされている。
【００１６】
以上の電動パワーステアリング装置１によれば、悪路の走行等により、左右の車輪の上下振動（いわゆるばね下共振）とほぼ同一周波数の振動がラック軸６に入力された場合、その振動は各ブッシュ２２及びＯリング２３によって遮断又は減衰される。このため、その振動に起因して雄ねじ１４と各ボール１６との間及びナット１３と各ボール１６との間の少なくとも一方で発生するカタカタといった異音が低減される。そして、この異音は、ナット１３→ハウジング２→サスペンションメンバ→ボデーのルート、及びラック軸６→サスペンション→ボデーのルートの各ルートを経由して車室内に伝達され得るが、いずれのルートにおいても異音の伝達が各ブッシュ２２及びＯリング２３によって妨げられる。従って、車室内への異音の伝達を遮断ないし低減できる。
【００１７】
本発明は、以上の実施形態に限定されず、本発明の要旨の範囲内で種々の形態で実施してよい。雄ねじとラック軸とが別体で、かつ防振手段を介在させてこれらが連結されていれば、雄ねじはどのような形態でもよい。従って、雄ねじは必ずしも中空円筒状である必要はなく、例えば、中実円筒状であってもよい。この場合には、中実円筒状の雄ねじとラック軸との間にブッシュ等の防振部材を介在させ、雄ねじとラック軸とをボルト等の連結手段を利用して連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】電動パワーステアリング装置の実施形態を示した図。
【図２】ボールねじ機構の要部の断面を模式的に示した模式図。
【符号の説明】
【００１９】
１  電動パワーステアリング装置
４  電動モータ
５  モータ軸
６  ラック軸
６Ａ  段付軸
６Ｂ  穴付軸
１２  ボールねじ機構
１３  ナット
１４  雄ねじ
１５  ボール転走溝
１６  ボール
２２  ブッシュ（弾性部材、防振部材）
２３  Ｏリング（リング状弾性部材、防振部材）
【図１】
2006205883.tif 000003
【図２】
2006205883.tif 000004