(57)【要約】      （修正有）【課題】ボールねじ機構の径方向寸法を抑制できるパワーステアリング装置を提供すること。【解決手段】ナット２０は、ナット２０の外周面に開口してナット２０の外周面に沿って延びる凹溝と、一端側がナット２０側ボールねじ溝２１に開口し他端側が凹溝に開口する一対のボール循環孔とを備える。一対のボール循環孔のうち一方の上記他端側は凹溝の長手方向の一端側に開口する。一対のボール循環孔のうち他方の上記他端側は凹溝の長手方向の他端側に開口する。循環部材２３は、少なくとも一部がナット２０の外周面から径方向外側に突出するように凹溝に収容され、一対のボール循環孔同士を接続するチューブ状の部材であって、循環部材２３の径方向外側に配置された固定部材８３によってナット２０に固定される。【選択図】図８
2018008693.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、
前記転舵軸を軸方向に移動可能に収容する転舵軸収容部と、前記転舵軸収容部の軸方向中間部に配置され前記転舵軸を包囲するように形成された減速機収容部と、を有するハウジングと、
前記転舵軸の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝と、
前記減速機収容部内に設けられ、前記転舵軸を包囲するように環状に形成された回転体であるナットと、
前記ナットの回転軸を第一基準軸線とし、前記第一基準軸線に対する放射方向を径方向としたとき、径方向において前記減速機収容部の内壁と前記ナットの間に設けられ、前記ナットを包囲するように形成され、前記ハウジングに対し前記ナットを回転自在に軸支する軸受と、
前記ナットの内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、前記転舵軸側ボールねじ溝と共にボール循環溝を構成するナット側ボールねじ溝と、
前記ボール循環溝内に設けられた複数のボールと、
前記ナットに固定され、円筒状に形成された出力プーリと、
回転軸となる第二基準軸線が前記第一基準軸線に対し径方向にオフセットするように配置され、円筒状に形成された入力プーリと、
前記出力プーリと前記入力プーリとを跨ぐように設けられ、前記入力プーリの回転を前記出力プーリに伝達する伝達部材と、
前記入力プーリを回転駆動することにより前記伝達部材および前記出力プーリを介して前記ナットを回転駆動し、前記ナットの回転が前記転舵軸の軸方向運動に変換されることにより前記転舵軸に操舵力を付与する電動モータと、
前記複数のボールが前記ボール循環溝の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能に前記ボール循環溝の一端側と他端側とを接続する循環部材と、
を有し、
前記ナットは、
前記ナットの外周面に開口して前記ナットの外周面に沿って延びる凹溝と、
一端側が前記ナット側ボールねじ溝に開口し他端側が前記凹溝に開口する一対のボール循環孔であって、前記一対のボール循環孔のうち一方の前記他端側は前記凹溝の長手方向の一端側に開口し、前記一対のボール循環孔のうち他方の前記他端側は前記凹溝の長手方向の他端側に開口する、前記一対のボール循環孔とを備え、
前記循環部材は、少なくとも一部が前記ナットの外周面から径方向外側に突出するように前記凹溝に収容され、前記一対のボール循環孔同士を接続するチューブ状の部材であって、前記循環部材の径方向外側に配置された固定部材によって前記ナットに固定され、
前記軸受は、インナレースと、アウタレースと、前記インナレースと前記アウタレースとの間に設けられた複数のボールと、から構成されたボールベアリングであって、
前記インナレースにおける軌道溝の底部の外径は、前記第一基準軸線方向において前記循環部材とオーバラップする領域における前記ナットの外周面の径よりも小さい、
パワーステアリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記ナットに設けられ、前記第一基準軸線方向において前記軸受に対し前記ボール循環溝側に配置され、前記第一基準軸線に対しほぼ直角な面で構成された出力プーリ当接面を有し、
前記出力プーリは、記出力プーリ当接面と当接することにより前記ナットに対する前記第一基準軸線方向位置が規定された状態で前記ナットに固定され、前記第一基準軸線方向において、前記ボール循環溝のうち前記複数のボールが循環する領域とオーバラップし、かつ前記軸受とオーバラップしない
ことを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパワーステアリング装置において、
前記ナット側ボールねじ溝は、前記第一基準軸線方向において前記ナットの外周面の径が同径の範囲内のみにおいて設けられることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のパワーステアリング装置において、
前記インナレースは、前記ナットと一体成形されることを特徴とする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、パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては、下記の特許文献1に記載の技術が開示されている。特許文献1には、電動機の出力をスピンドルに伝達するボールベアリングヘリカルギヤ機構が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００８−５０９３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献1に記載の技術では、ボールねじ機構の径方向寸法を抑制する余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の一実施形態に係るパワーステアリング装置では、複数のボールを循環可能とするチューブ状の循環部材が、ナットの外周面に開口する凹溝に収容される。循環部材の少なくとも一部がナットの外周面から径方向外側に突出するようにした。
【発明の効果】
【０００６】
よって、ナットの径方向寸法を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例1のパワーステアリング装置の正面図である。
【図２】実施例1のパワーステアリング装置を軸方向から見た図である。
【図３】実施例1のパワーステアリング装置の断面図である。
【図４】実施例1のパワーステアリング装置の断面図である。
【図５】実施例1のアシスト機構付近の拡大断面図である。
【図６】実施例1の循環部材、軸受、出力プーリを取り付けた状態のナットを径方向から見た図である。
【図７】実施例1の循環部材、軸受、出力プーリを取り付けた状態のナットの断面図である。
【図８】実施例1の循環部材、軸受を取り付けた状態のナットの斜視図である。
【図９】実施例1のナットの斜視図である。
【図１０】実施例1の環部材を取り付けた状態のナットを径方向から見た図である。
【図１１】実施例1の循環部材を取り付けた状態のナットを軸方向から見た図である。
【図１２】実施例1の鍛造終了後のナットを径方向から見た図である。
【図１３】実施例1の鍛造終了後のナットの断面図である。
【図１４】実施例2の出力プーリおよび軸受を取り付けた状態のナットを径方向外側から見た図である。
【図１５】実施例2の出力プーリおよび軸受を取り付けた状態のナットの断面図である。
【図１６】実施例3の軸受を取り付けた状態のナットを径方向外側から見た図である。
【図１７】実施例3の軸受を取り外した状態のナットを径方向外側から見た図である。
【図１８】実施例3の軸受を取り付けた状態のナットの断面図である。
【図１９】実施例3の中径部付近の拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
［実施例1］
実施例1のパワーステアリング装置1について説明する。実施例1のパワーステアリング装置1は、電動モータ40の駆動力をねじ機構26を介して転舵軸10に伝達することで運転者の操舵力に対するアシスト力を付与するものである。
〔パワーステアリング装置の構成〕
図1はパワーステアリング装置1の正面図である。図2はパワーステアリング装置1を軸方向から見た図である。図3は図1のA-A断面図である。図4は図2のB-B断面図である。
パワーステアリング装置1は、運転者が操舵したステアリングホイールの回転を、転舵輪を転舵させる転舵軸10に伝達する操舵機構2と、転舵軸10にアシスト力を付与するアシスト機構3とを有している。操舵機構2は、ステアリングホイールに連結する操舵入力軸80と、操舵入力軸80と一体に回転するピニオン81を有している。ピニオン81は、転舵軸10の外周に形成されたラック13と噛み合っている。
パワーステアリング装置1の各構成要素は、転舵軸10を軸方向に移動可能に収容する転舵軸収容部31と、転舵軸収容部31の軸方向中間部に配置され転舵軸10を包囲するように形成された減速機収容部32とから構成されるハウジング30内に収容されている。減速機収容部32には、後述する減速機33が収容されている。
【０００９】
アシスト機構3は、電動モータ40と、電動モータ40の出力を転舵軸10に伝達するねじ機構26とを有している。電動モータ40は、運転者によりステアリングホイールに入力された操舵トルクおよび操舵量に応じてモータコントローラにより出力が制御されている。
ねじ機構26は、ナット20と出力プーリ27とを有している。出力プーリ27の外見は円筒状の部材であって、ナット20に一体回転可能に固定されている。電動モータ40の駆動軸には円筒状の入力プーリ35が一体に回転するように固定されている。出力プーリ27と入力プーリ35との間にはベルト28が巻回されている。入力プーリ35、出力プーリ27およびベルト28によって減速機33が構成されている。なお以下では、ナット20、出力プーリ27の回転軸を第一基準軸線L1、電動モータ40、入力プーリ35の回転軸を第二基準軸線L2と定義する。
ナット20は、転舵軸10を包囲するように環状に形成され、転舵軸10に対し回転自在に設けられている。ナット20の内周には、螺旋状に溝が形成されており、この溝がナット側ボールねじ溝21を構成している。転舵軸10の外周には前述のラック13が形成されている部分とは軸方向に離れた位置に螺旋状の溝が形成されており、この溝が転舵軸側ボールねじ溝11を構成している。転舵軸10にナット20を挿入した状態で、ナット側ボールねじ溝21と転舵軸側ボールねじ溝11とによってボール循環溝12を形成している。ボール循環溝12内には金属製の複数のボール22が充填されており、ナット20が回転するとボール循環溝12内をボール22が移動することにより、ナット20に対して転舵軸10が長手方向に移動する。
【００１０】
〔ナットの構成〕
図5は、パワーステアリング装置1のアシスト機構3付近の拡大断面図である。図6は循環部材23、軸受24、出力プーリ27を取り付けた状態のナット20を径方向から見た図である。図7は、循環部材23、軸受24、出力プーリ27を取り付けた状態のナット20の断面図である。図8は、循環部材23、軸受24を取り付けた状態のナット20の斜視図である。図9は、ナット20単体の斜視図である。図10は、循環部材23を取り付けた状態のナット20を径方向から見た図である。図11は、循環部材23を取り付けた状態のナット20を軸方向から見た図である。
ナット20の他端側（図5において右側）は大径部20aを構成し、一端側（図5において左側）は小径部20jを構成している。小径部20jの外径は、大径部20aの外径よりも小さな径に形成されている。大径部20aの外径は、第一基準軸線L1方向全域において同径に形成されている。
小径部20jには、軸受24のインナレース24cが形成されている。軸受24は、分割された二つのアウタレース24a,24bを有し、アウタレース24a,24bとインナレース24cとの間にボールが設けられたボールベアリングである。軸受24はナット20を減速機収容部32に対して回転自在に軸支する。
【００１１】
大径部20aの内周には、ナット側ボールねじ溝21が形成されている。ナット側ボールねじ溝21は、小径部20jの内周には形成されていない。大径部20aには、大径部20aの外周側からボール循環溝12の一端に向けて貫通する一端側ボール循環孔20fが形成されている。また大径部20aには、外周側からボール循環溝12の他端に向けて貫通する他端側ボール循環孔20eが形成されている。一端側ボール循環孔20fと他端側ボール循環孔20eとの間には、後述の循環部材23が係合される係合溝20gが形成されている。一端側ボール循環孔20fと他端側ボール循環孔20eには、この二つのボール循環孔20e,20fを連結するチューブ状の循環部材23の端部が挿入されている。循環部材23は、ナット20に組みつけられた状態で、ナット20の外周面から径方向に突出している（図10、図11参照）
大径部20aの外周には、一対の雌ねじ部20b,20cが形成されている。雌ねじ部20b,20cには、循環部材23をナット20に固定する固定金属83がねじ84により締結されている（図8参照）。ナット20に取り付けられた固定金属83は、循環部材23長手方向と直交する方向に延びるように設けられている。
ボール循環溝12内のボール22は、ボール循環溝12の一端側ボール循環孔20fが形成されている位置まで来ると循環部材23内に入り、循環部材23内を通って他端側ボール循環孔20eからボール循環溝12に戻される。つまり、ボール22はボール循環溝12を端から端まで移動するのではなく、一端側ボール循環孔20fが形成された位置から他端側ボール循環孔20e位置まで移動している。なお、転舵軸10が反対方向に移動するときには、ボール22の移動方向も反対となる。
【００１２】
ナット20の軸方向一端側側面には、第一基準軸線L1に対してほぼ直角な面で構成された出力プーリ当接面20hが形成されている。出力プーリ当接面20hには複数の雌ねじ孔20iが穿設されている。
出力プーリ27は中空の円筒状に形成されており、その内周は一端側から順番に、大径部27a、小径部27b、フランジ部27c、開口部27dを構成している。大径部27aの内径は、ナット20の大径部20aに循環部材23を取り付けた状態の最外径部の径よりも大きく形成されている。小径部27bの内径は、大径部20aの径よりも若干大きい程度に形成されている。フランジ部27cの内径は、出力プーリ当接面20hの内径とほぼ同じ径に形成されている。開口部27dの内径は、小径部27bの内径よりも大きく、大径部27aの内径よりも小さく形成されている。
フランジ部27cは軸方向に貫通する貫通孔が、前述のナット20の出力プーリ当接面20hに形成した雌ねじ孔20iに対応して形成されている。出力プーリ27は、大径部27a側からナット20に挿入されて、出力プーリ当接面20hとフランジ部27cの側面とが当接することで、ナット20に対する出力プーリ27の軸方向の位置決めがなされる。出力プーリ27の貫通孔にボルト29を挿入して、ボルト29を雌ねじ孔20iに締結することで、ナット20と一体に回転するように固定されている。
【００１３】
出力プーリ27はナット20に固定された状態で、第一基準軸線L1方向において、ボール循環溝12のうち複数のボール22が循環する領域とオーバラップし、軸受24とはオーバラップしないように形成されている。
ナット20の大径部20aの係合溝20gが設けられる側と反対側には、大径部20aの一部を切り欠いた肉抜き部20kが形成されている。肉抜き部20kは、係合溝20gの体積とほぼ同じ体積分の切り欠いて形成されており、ナット20の周方向の重量バランスを整えている。
大径部20aの循環部材23が設けられる側であって、インナレース24c側（一端側）には、ナット20の外周側と内周側とを連通する連通孔41が形成されている。この連通孔41の内周側の開口部は、ナット側ボールねじ溝21上であって、ボール22が循環する部分を避けて形成されている。この連通孔41によって、軸受24とねじ機構26よりも一方側（図4の左側）の一方室30aと、他方側（図4の右側）の他方室30bとが連通することとなる。
ナット20は、軸受24のアウタレース24a,24bを、減速機収容部32の一方側側面である側面31aとロックリング25とによって挟持することで、ハウジング30に対してナット20の軸方向移動を規制している。
〔ナットの製造方法〕
ナット20は鍛造により円筒状に形成される。そのとき、型は第一基準軸線L1方向に抜かれる。図12は鍛造終了後のナット20を径方向から見た図である。図13は鍛造終了後のナット20の断面図である。
ナット20は、鍛造により形成された円筒状の部材に切削加工によりナット側ボールねじ溝21、連通孔41、係合溝20g、インナレース24cなどが形成される。
【００１４】
〔作用〕
ナット20を安価に量産するためには、ナット20の元となる円筒状の部材を鍛造によって成形する必要がある。また、ねじ機構26全体の部品点数を抑制する必要がある。またねじ機構26全体の軸方向長さを短くする必要があった。
そこで実施例1では、型鍛造用の金型を第一基準軸線L1方向に沿った方向に抜くように型鍛造によってナット20を形成するようにした。また、ナット20に第一基準軸線L1に対しほぼ直角な面で構成された出力プーリ当接面20hを形成し、出力プーリ27を出力プーリ当接面20hと当接することによりナット20に対する第一基準軸線L1方向位置が規定された状態でナット20に固定するようにした。また、出力プーリ27を第一基準軸線L1方向において、ボール循環溝12のうち複数のボール22が循環する領域とオーバラップし、かつ軸受24とオーバラップしないように円筒状に形成した。
ナット20の元となる円筒部材を型鍛造によって成形することにより、円筒部材の中空部を切削加工等により成形する場合に比べて歩留まり率を向上させることができる。また、ナット20に出力プーリ当接面20hを形成することにより、ナット20と別体で出力プーリ27の軸方向位置を規定する部材を設ける必要がない。また、出力プーリ27がボール循環溝12の少なくとも一部とオーバラップするように配置されることにより、ねじ機構26の軸方向寸法の小型化を図ることができる。
【００１５】
実施例1では、ナット20の大径部20aを、第一基準軸線L1方向全域において外径が同径に形成されるようにした。これにより、大径部20aの外周に凸部がないため、型の抜き性を高め、製造性を向上させることができる。
実施例1では、軸受24のインナレース24cをナット20の小径部20jにナット20と一体に形成した。これにより、インナレース24cをナット20に固定するための部材を設ける必要がなく、部品点数の抑制を図ることができる。
実施例1では、循環部材23をナット20の外周面から径方向に突出するように形成した。これにより、ナット20の肉厚を薄くすることができ、ナット20の径方向寸法の小型化、および軽量化を図ることができる。
【００１６】
実施例1では、ナット20の係合溝20gに対し周方向反対側に肉抜き部20kを設けた。これにより、係合溝20gを形成したことにより、ナット20の周方向の一部で重量が低減するが、肉抜き部20kを設けることにより周方向の重量バランスを向上させることができる。
実施例1では、固定金属83を循環部材23の長手方向と直交する方向に延びるように形成した。これにより、固定金属83を第一基準軸線L1方向に沿って設ける場合に比べ、固定金属83の第一基準軸線L1方向における寸法を抑制することができ、ナット20の軸方向寸法の小型化を図ることができる。
実施例1では、ナット20の大径部20aの内周にのみ、ナット側ボールねじ溝21を形成した。これにより、大径部20aに対して外径が小さくなる小径部20jにはナット側ボールねじ溝21を形成しないため、ナット20の径方向肉厚変化による強度バランスの低下を抑制することができる。
【００１７】
〔効果〕
(1) ステアリングホイールの回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸10と、転舵軸10を軸方向に移動可能に収容する転舵軸収容部31と、転舵軸収容部31の軸方向中間部に配置され転舵軸を包囲するように形成された減速機収容部32と、を有するハウジング30と、転舵軸10の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝11と、減速機収容部32内に設けられ、転舵軸10を包囲するように環状に形成された回転体であって、この回転体の回転軸を第一基準軸線L1としたとき、型鍛造用の金型を第一基準軸線L1方向に沿った方向に抜くように型鍛造によって成形されたナット20と、ナット20の回転軸を中心軸とし、この中心軸に対する放射方向を径方向としたとき、径方向において減速機収容部32の内壁とナット20の間に設けられ、ナット20を包囲するように形成され、ハウジング30に対しナット20を回転自在に軸支する軸受24と、ナット20の内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、転舵軸側ボールねじ溝11と共にボール循環溝12を構成するナット側ボールねじ溝21と、ボール循環溝12内に設けられた複数のボール22と、ナット20に設けられ、第一基準軸線L1方向において軸受24に対しボール循環溝12側に配置され、第一基準軸線L1に対しほぼ直角な面で構成された出力プーリ当接面20hと、出力プーリ当接面20hと当接することによりナット20に対する第一基準軸線L1方向位置が規定された状態でナット20に固定され、第一基準軸線L1方向において、ボール循環溝12のうち複数のボール22が循環する領域とオーバラップし、かつ軸受24とオーバラップしないように円筒状に形成された出力プーリ27と、回転軸となる第二基準軸線L2が第一基準軸線L1に対し径方向にオフセットするように配置され、円筒状に形成された入力プーリ35と、出力プーリ27と入力プーリ35とを跨ぐように設けられ、入力プーリ35の回転を出力プーリ27に伝達するベルト28（伝達部材）と、入力プーリ35を回転駆動することによりベルト28および出力プーリ27を介してナット20を回転駆動し、ナット20の回転が転舵軸10の軸方向運動に変換されることにより転舵軸10に操舵力を付与する電動モータ40と、複数のボール22がボール循環溝12の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能にボール循環溝の一端側と他端側とを接続する循環部材23と、を設けた。
よって、ナット20の元となる円筒部材を型鍛造によって成形することにより、円筒部材の中空部を切削加工等により成形する場合に比べて歩留まり率を向上させることができる。また、ナット20に出力プーリ当接面20hを形成することにより、ナット20と別体で出力プーリ27の軸方向位置を規定する部材を設ける必要がない。また、出力プーリ27がボール循環溝12の少なくとも一部とオーバラップするように配置されることにより、ねじ機構26の軸方向寸法の小型化を図ることができる。
【００１８】
(2) ナット20は、第一基準軸線L1方向において循環部材23よりも軸受24側に設けられ、循環部材23が設けられる部分である大径部20aの外径よりも外径が小さい小径部20jを備え、アウタレース24a,24bは、小径部20jの外周側に配置され、大径部20aは、第一基準軸線L1方向全域において外径が同径に形成されるようにした。
よって、型の抜き性を高め、製造性を向上させることができる。
(3) 軸受24は、インナレース24cと、アウタレース24a,24bと、インナレース24cとアウタレース24a,24bとの間に設けられた複数のボールと、から構成されたボールベアリングであって、インナレース24cは、ナット20と一体成形されるようにした。
よって、インナレース24cをナット20に固定するための部材を設ける必要がなく、部品点数を抑制することができる。
【００１９】
(4) ナット20は、一端側がナット側ボールねじ溝21に開口し他端側がナット20の外周側に開口する一対のボール循環孔20e,20fを備え、循環部材23は、一対のボール循環孔20e,20f同士を接続するように設けられ、ナット20は、このナット20の外周面から循環部材23が径方向に突出するように形成されるようにした。
よって、ナット20の肉厚を薄くすることができ、ナット20の径方向寸法の小型化、および軽量化を図ることができる。
(5) ナット20は、一端側がナット側ボールねじ溝21に開口し他端側がナット20の外周側に開口する一対のボール循環孔20e,20fと、ナット20の外周側に設けられ一対のボール循環孔20e,20f同士を接続するよう径方向外側に向かって開口する係合溝20g（凹溝）を備え、循環部材23は、少なくとも一部が係合溝20gに収容されるように配置され、かつ一対のボール循環孔20e,20f同士を接続するように設けられ、第一軸線L1方向周りの方向を周方向としたとき、ナット20は、係合溝20gに対し周方向反対側に肉抜き部20kを有するようにした。
よって、ナット20の周方向の重量バランスを向上させることができる。
【００２０】
(6) ナット20は、一端側がナット側ボールねじ溝21に開口し他端側がナット20の外周側に開口する一対のボール循環溝12と、ナット20の外周側に設けられ一対のボール循環溝12同士を接続するよう径方向外側に向かって開口する係合溝20gを備え、循環部材23は、少なくとも一部が係合溝20gに収容されるように配置され、かつ一対のボール循環孔20e,20f同士を接続するように設けられると共に、循環部材23の径方向外側に配置された固定金属83（固定部材）によってナット20に固定され、固定金属83は、循環部材23の長手方向と直交する方向に延びるように形成されるとともに、循環部材23の長手方向と直交する方向において循環部材23の両側に設けられ固定金属83とナット20とを固定する一対のねじ84（固定部）を備えるようにした。
よって、固定金属83を第一基準軸線L1方向に沿って設ける場合に比べ、固定金属83の第一基準軸線L1方向における寸法を抑制することができ、ナット20の軸方向寸法の小型化を図ることができる。
【００２１】
(7) ステアリングホイールの回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸10と、転舵軸10を軸方向に移動可能に収容する転舵軸収容部31と、転舵軸収容部31の軸方向中間部に配置され転舵軸を包囲するように形成された減速機収容部32と、を有するハウジング30と、転舵軸10の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝11と、減速機収容部32内に設けられ、転舵軸10を包囲するように環状に形成された回転体であって、この回転体の回転軸を第一基準軸線L1としたとき、型鍛造用の金型を第一基準軸線L1方向に沿った方向に抜くように型鍛造によって成形されたナット20と、ナット20の回転軸を中心軸とし、この中心軸に対する放射方向を径方向としたとき、径方向において減速機収容部32の内壁とナット20の間に設けられ、ナット20を包囲するように形成され、ハウジング30に対しナット20を回転自在に軸支する軸受24と、第一基準軸線L1方向においてナット20の外径が同径の範囲内のみにおいてナット20の内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、転舵軸側ボールねじ溝11と共にボール循環溝12を構成するナット側ボールねじ溝21と、ボール循環溝12内に設けられた複数のボール22と、ナット20に固定され、円筒状に形成された出力プーリ27と、回転軸となる第二基準軸線が第一基準軸線L1に対し径方向にオフセットするように配置され、円筒状に形成された入力プーリ35と、出力プーリ27と入力プーリ35とを跨ぐように設けられ、入力プーリ35の回転を出力プーリ27に伝達するベルト28（伝達部材）と、入力プーリ35を回転駆動することによりベルト28および出力プーリ27を介してナット20を回転駆動し、ナット20の回転が転舵軸10の軸方向運動に変換されることにより転舵軸10に操舵力を付与する電動モータ40と、ナット20に設けられ、一端側がナット側ボールねじ溝21に開口し他端側がナット20の外周側に開口する一対のボール循環孔20e,20fと、複数のボール22がボール循環溝12の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能に一対のボール循環孔20e,20fの一方側と他方側とを接続する循環部材23と、を有するようにした。
よって、連通孔をハウジング30に設ける必要がなく、ハウジング30の強度低下を抑制することができる。またナット側ボールねじ溝をナット20の外径が同径の範囲内の内周側のみに設けられるため、ナットの径方向肉厚変化による強度バランスの低下を抑制することができる。
【００２２】
［実施例2］
実施例2では、主に出力プーリ27と軸受24の構成が実施例1と異なる。実施例1と同じ構成については説明を省略する。
〔ナットの構成〕
図14は出力プーリ27および軸受24を取り付けた状態のナット20を径方向外側から見た図である。図15は出力プーリ27および軸受24を取り付けた状態のナット20の断面図である。
ナット20の他端側（図15において左側）は大径部20lを構成し、一端側（図15において右側）は小径部20mを構成している。小径部20mの外径は、大径部20lの外径よりも小さな径に形成されている。小径部20mの一端側の外周には、ねじが切られており雄ねじ溝20nを構成している。大径部20lの外径は、第一基準軸線L1方向全域において同径に形成されている。ナット側ボールねじ溝21は、第一基準軸線L1方向において、大径部20lとオーバラップする領域に設けられており、小径部20mとはオーバラップしない領域に設けられている。大径部20lと小径部20mとの間には段部20pが形成されている。段部20pの一端側側面は、第一基準軸線L1に対してほぼ直角な面で構成されている。
【００２３】
出力プーリ27は中空の円筒状に形成されており、その内周は他端側から順番に、大径部27e、小径部27f、フランジ部27g、軸受当接部27hを構成している。大径部27eの内径は、ナット20の大径部20lに循環部材23を取り付けた状態の最外径部の径よりも大きく形成されている。小径部27fの内径は、大径部20lの径よりも若干大きい程度に形成されている。フランジ部27gの内径は、ナット20の小径部20mの内径とほぼ同じ径に形成されている。軸受当接部27hの内径は小径部27bの内径よりも大きく、外径は後述する軸受24のインナレース24gよりも小さく形成されている。
軸受24はアウタレース24eと、インナレース24gと、アウタレース24eとインナレース24gとの間に設けられた複数のボール24fとから構成されている。実施例2では、軸受24を市販のものを使用している。つまり、軸受24のインナレース24gはナット20に一体に形成されていない。
【００２４】
出力プーリ27は大径部27eがナット20の一端側から挿入され、フランジ部27gがナット20の段部20pに当接することで、ナット20に対する軸方向位置が決められる。出力プーリ27の大径部27eおよび小径部27fは、第一基準軸線L1方向においてナット20の大径部20lとオーバラップし、フランジ部27gは、第一基準軸線L1方向においてナット20の小径部20mとオーバラップしている。
ナット20に出力プーリ27を挿入した後に、軸受24がナットの一端側から挿入され、インナレース24gが出力プーリ27の軸受当接部27hに当接することでナット20に対する軸方向位置が決められる。つまり、インナレース24gはナット20の小径部20mの外周側に配置されることとなる。
出力プーリ27と軸受24のインナレース24gは、ナット20の段部20pと、雄ねじ溝20nに螺合するロックナット84との間に挟み込まれることによって、ナット20と一体回転するように固定される。
【００２５】
〔作用〕
実施例2では、軸受24をインナレース24gがナット20と別体である市販のものを使用するようにした。これにより汎用品の軸受24を用いることができ、コスト低減を図ることができる。
実施例2では、出力プーリ27と軸受24のインナレース24gを、ナット20の段部20pと、雄ねじ溝20nに螺合するロックナット84との間に挟み込むことによって、ナット20と一体回転するように固定した。これにより、出力プーリ27と軸受24のインナレース24gをナット20に固定する部材を共有化することができ、部品点数の低減を図ることができる。
実施例2では、ナット側ボールねじ溝21を、第一基準軸線L1方向において小径部20jとオーバラップしない領域に形成した。これにより、大径部20lに比べて薄肉となる小径部20jにナット側ボールねじ溝21を形成しないため、小径部20jの強度低下を抑制することができる。
【００２６】
〔効果〕
(8) 軸受24は、インナレース24gと、アウタレース24eと、インナレース24gとアウタレース24eとの間に設けられた複数のボール24fと、から構成されたボールベアリングであって、インナレース24gは、ナット20と別体で形成されるようにした。
よって、汎用品の軸受24を用いることができ、コスト低減を図ることができる。
(9) ナット20は、第一基準軸線L1方向において循環部材23よりも軸受24側に設けられ、循環部材23が設けられる部分である大径部20lの外径よりも外径が小さい小径部20mと、小径部20mの外周側に形成された雄ねじ溝20nを備え、出力プーリ27およびアウタレース24eは、ナット20の大径部20lと小径部20mの間に形成される段部20pと、小径部20jの外周側に設けられ雄ねじ溝20nと螺合するロックナット84との間に挟み込まれることによりナット20に固定されるようにした。
よって、部品点数の低減を図ることができる。
(10) ナット20は、第一基準軸線L1方向において循環部材23よりも軸受24側に設けられ、循環部材23が設けられる部分である大径部20lの外径よりも外径が小さい小径部20mを備え、インナレース24gは、小径部20jの外周側に配置され、ナット側ボールねじ溝21は、第一基準軸線L1方向において小径部20jとオーバラップしない領域に形成されるようにした。
よって、ナット20の小径部20jの強度低下を抑制することができる。
【００２７】
［実施例3］
実施例3では、主に軸受24の構成が実施例1と異なる。実施例1と同じ構成については説明を省略する。
〔ナットの構成〕
図16は軸受24を取り付けた状態のナット20を径方向外側から見た図である。図17は軸受24を取り外した状態のナット20を径方向外側から見た図である。図18は軸受24を取り付けた状態のナット20の断面図である。図19は、図18に円Cで示す付近の拡大図である。
ナット20の他端側（図18において左側）は大径部20qを構成し、一端側（図18において右側）は小径部20rを構成している。小径部20rの外径は、大径部20qの外径よりも小さな径に形成されている。小径部20rの一端側の外周には、ねじが切られており雄ねじ部20sを構成している。大径部20qの外径は、第一基準軸線L1方向全域において同径に形成されている。大径部20qと小径部20rとの間の段部には中径部20tが形成されている。中径部20tの外径は、大径部20qの外径よりも小さく、小径部20rの外径よりも大きく形成されている。また中径部20tの外径は、後述する軸受24のインナレース24gの軌道溝24hの底部の径よりも小さく形成されている。換言すると、中径部20tは径方向において、インナレース24gの軌道溝24hとオーバラップしないように形成されている。
軸受24はアウタレース24eと、インナレース24gと、アウタレース24eとインナレース24gとの間に設けられた複数のボール24fとから構成されている。実施例2では、軸受24を市販のものを使用している。つまり、軸受24のインナレース24gはナット20に一体に形成されていない。軸受24がナットの一端側から挿入され、インナレース24gがナット20の中径部20tに当接することでナット20に対する軸方向位置が決められる。つまり、インナレース24gはナット20の小径部20mの外周側に配置されることとなる。軸受24のインナレース24gは、ナット20の中径部20tと、雄ねじ部20sに螺合するロックナット84との間に挟み込まれることによって、ナット20と一体回転するように固定される。
なお出力プーリ27には、実施例1と同様ナット20の出力プーリ当接面20hにボルト29によって固定される。
【００２８】
〔作用〕
実施例3では、ナット20の中径部20tを、インナレース24gの軌道溝24hの底部とオーバラップしないように形成した。そして、軸受24のインナレース24gが中径部20tと第一基準軸線L1方向において当接させて、中径部20tとロックナット84とによって挟み込むことによりナット20に対して固定するようにした。
インナレース24gのうち、軌道溝24hが形成されている部分は他の部分と比べて薄肉となるため比較的強度が小さくなる。ナット20の中径部20tは、インナレース24gの軌道溝24hよりも径方向内側部分に当接するため、インナレース24g固定時の荷重が薄肉部分に直接作用しないため、インナレース24gの変形を抑制することができる。
〔効果〕
(11) ナット20は、第一基準軸線L1方向において循環部材23よりも軸受24側に設けられ、循環部材23が設けられる部分である大径部20qの外径よりも外径が小さい小径部20rと、大径部20qと小径部20tの間に設けられ大径部20qよりも小さく小径部20tよりも大きく、かつインナレース24gの軌道溝24hの底部と径方向にオーバラップしない外径に形成された中径部20tと、から構成され、インナレース24gは、中径部20tと第一基準軸線L1方向において当接するようにナット20に固定されるようにした。
よって、インナレース24gの変形を抑制することができる。
【００２９】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例に基づいて説明してきたが、各発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、実施例では、ナット20に連通孔41を形成しているが、連通孔41を形成しないようにしても良い。
実施例では、入力プーリ35の回転を出力プーリ27に伝達する伝達部材としてベルト28を用いた例を示したが、ベルト28に関わらずチェーンなどものであっても良い。
【符号の説明】
【００３０】
10    転舵軸
11    転舵軸側ボールねじ溝
12    ボール循環溝
20    ナット
20h    出力プーリ当接面
20a    大径部
20e    他端側ボール循環孔
20f    一端側ボール循環孔
20g    係合溝（凹溝）
20j    小径部
20k    肉抜き部
20l    大径部
20m    小径部
20n    雄ねじ溝
20p    段部
20q    大径部
20r    小径部
20t    中径部
21    ナット側ボールねじ溝
22    ボール
23    循環部材
24    軸受
24a    アウタレース
24b    アウタレース
24c    インナレース
24d    軌道溝
24e    アウタレース
24f    ボール
24g    インナレース
27    出力プーリ
28    ベルト（伝達部材）
30    ハウジング
31    転舵軸収容部
32    減速機収容部
35    入力プーリ
40    電動モータ
83    固定金属（固定部材）
84    ねじ（固定部）
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2018008693.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2018008693.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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