(57)【要約】【課題】良好に動力を伝達することができる動力伝達機構及び電動パワーステアリング装置を提供する。【解決手段】回転軸を中心に回転する回転部材と、回転部材の外周面に支持され、回転部材に動力を伝達するプーリと、プーリと回転部材の間に設けられ、軸方向から見たときに円弧状の第１円弧部と、第２円弧部と、第１円弧部と第２円弧部とを連結する第３円弧部とを含む動力伝達部材を有し、プーリの内周面又は回転部材の外周面の一方には、第１円弧部が配置される第１溝と、第２円弧部が配置される第２溝が設けられ、プーリの内周面又は回転部材の外周面の他方には、第３円弧部が配置される第３溝が設けられる。【選択図】図６
2019052728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転する回転部材と、
前記回転部材の外周面に支持され、前記回転部材に動力を伝達するプーリと、
前記プーリと前記回転部材との間に設けられ、軸方向から見たときに円弧状の第１円弧部と、第２円弧部と、前記第１円弧部と前記第２円弧部とを連結する第３円弧部とを含む動力伝達部材を有し、
前記プーリの内周面又は前記回転部材の外周面の一方には、前記第１円弧部が配置される第１溝と、前記第２円弧部が配置される第２溝が設けられ、前記プーリの内周面又は前記回転部材の外周面の他方には、前記第３円弧部が配置される第３溝が設けられる動力伝達機構。
【請求項２】
前記軸方向から見たときに、前記第１円弧部の第１中心軸と、前記第２円弧部の第２中心軸とを結ぶ線を第１仮想線とすると、
前記動力伝達部材は、前記第１仮想線の中点を通り、前記第１仮想線に対して垂直な第２仮想線を対称軸として、線対称形状である請求項１に記載の動力伝達機構。
【請求項３】
前記動力伝達部材は、前記軸方向から見たときに、周方向に沿って等間隔に複数配置される請求項１又は請求項２に記載の動力伝達機構。
【請求項４】
前記プーリは樹脂である請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の動力伝達機構。
【請求項５】
前記回転部材は、ナットであり、
前記回転部材には、ねじ軸を挿通させる貫通孔が前記軸方向に沿って設けられている請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の動力伝達機構。
【請求項６】
請求項５に記載の動力伝達機構と、
前記ねじ軸を含むラックと、
前記ラックと別軸に配置され、前記プーリに回転力を供給する電動モータと、を含む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、動力伝達機構及び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、電動モータの回転軸がラックと別軸に設けられたラックアシスト式の電動パワーステアリング装置が知られている。下記特許文献１には、ラックアシスト式の電動パワーステアリング装置の従動プーリとナットとの間で動力を伝達する機構について記載されている。
【０００３】
特許文献１では、従動プーリとナットにそれぞれ溝を設け、この溝にピン状の結合部材が挿入される。これにより、従動プーリとナットとが連結され、従動プーリからナットに動力が伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２０１４２０１６００Ａ１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の結合部材は、軸方向から見たときにＣ形状のピンである。このため、従動プーリ及びナットの回転により、結合部材が回転して、従動プーリ及びナットに対する結合部材の向きが変化する場合がある。結合部材の開口部が周方向に向けられた場合と、開口部が径方向に向けられた場合とで、結合部材の動力伝達性能が変化する。このため、ナットに伝達される動力が変化し、良好に動力を伝達することができない場合がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、良好に動力を伝達することができる動力伝達機構及び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】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明の一態様に係る動力伝達機構は、回転軸を中心に回転する回転部材と、前記回転部材の外周面に支持され、前記回転部材に動力を伝達するプーリと、前記プーリと前記回転部材の間に設けられ、軸方向から見たときに円弧状の第１円弧部と、第２円弧部と、前記第１円弧部と前記第２円弧部とを連結する第３円弧部とを含む動力伝達部材を有し、前記プーリの内周面又は前記回転部材の外周面の一方には、前記第１円弧部が配置される第１溝と、前記第２円弧部が配置される第２溝が設けられ、前記プーリの内周面又は前記回転部材の外周面の他方には、前記第３円弧部が配置される第３溝が設けられる。
【０００８】
これにより、第１円弧部及び第２円弧部は、第３円弧部により連結された状態で、第１溝及び第２溝にそれぞれ保持される。このため、動力伝達機構の使用中に、第１円弧部及び第２円弧部の向きが変化することを抑制できる。また、第１円弧部と第２円弧部との相対的な位置の変化を抑制できる。したがって、動力伝達性能の変化を抑制して、良好に動力を伝達することができる。
【０００９】
動力伝達機構の望ましい態様として、前記軸方向から見たときに、前記第１円弧部の第１中心軸と、前記第２円弧部の第２中心軸とを結ぶ線を第１仮想線とすると、前記動力伝達部材は、前記第１仮想線の中点を通り、前記第１仮想線に対して垂直な第２仮想線を対称軸として、線対称形状であることが好ましい。これにより、プーリが、回転軸を中心に双方向に回転した場合でも、動力伝達性能の変動を抑制することができる。
【００１０】
動力伝達機構の望ましい態様として、前記動力伝達部材は、前記軸方向から見たときに、周方向に沿って等間隔に複数配置されることが好ましい。これによれば、１つの動力伝達部材に加わる力を低減することができる。このため、動力伝達部材の破損を抑制することができる。
【００１１】
動力伝達機構の望ましい態様として、前記プーリは樹脂であることが好ましい。これによれば、プーリの軽量化を図ることができ、慣性モーメントを低減できる。よって、電動モータの回転が制御しやすくなり、動力伝達機構の制御性が向上する。
【００１２】
動力伝達機構の望ましい態様として、前記回転部材は、ナットであり、前記回転部材には、ねじ軸を挿通させる貫通孔が前記軸方向に沿って設けられていることが好ましい。これによれば、動力伝達機構をボールねじ装置に適用することができる。すなわち、回転部材の回転により、ねじ軸を直線運動させることができる。
【００１３】
本発明の一態様に係る電動パワーステアリング装置は、上記の動力伝達機構と、前記ねじ軸を含むラックと、前記ラックと別軸に配置され、前記プーリに回転力を供給する電動モータと、を含む。これによれば、電動モータからの補助操舵力を、動力伝達機構を介して良好にラックに伝達することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、良好に動力を伝達することができる動力伝達機構及び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】
【００１５】
【図１】図１は、第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略を示す模式図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る動力伝達機構の周辺の断面図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る動力伝達機構の斜視図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る動力伝達機構の分解斜視図である。
【図５】図５は、動力伝達機構の断面図である。
【図６】図６は、図５におけるＡ−Ａ断面図である。
【図７】図７は、弾性部材の正面図である。
【図８】図８は、動力伝達機構の動作を説明するための断面図である。
【図９】図９は、第１実施形態の第１変形例に係る弾性部材の正面図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態の第２変形例に係る弾性部材の正面図である。
【図１１】図１１は、第２実施形態に係る動力伝達機構の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の発明を実施するための形態（以下、実施形態という）により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。さらに、下記実施形態で開示した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【００１７】
（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略を示す模式図である。図１に示すように、電動パワーステアリング装置８０は、ステアリングホイール８１と、ステアリングシャフト８２と、ユニバーサルジョイント８４と、ロアシャフト８５と、ユニバーサルジョイント８６と、ピニオンシャフト８７と、ピニオン８８と、ラック２と、動力伝達機構１と、電動モータ９３と、を備える。
【００１８】
図１に示すように、ステアリングホイール８１はステアリングシャフト８２に連結されている。ステアリングシャフト８２の一端がステアリングホイール８１に連結され、ステアリングシャフト８２の他端がユニバーサルジョイント８４に連結される。ロアシャフト８５は、ユニバーサルジョイント８４を介してステアリングシャフト８２に連結される。ロアシャフト８５の一端がユニバーサルジョイント８４に連結され、他端がユニバーサルジョイント８６に連結される。ピニオンシャフト８７の一端がユニバーサルジョイント８６に連結され、他端がピニオン８８に連結される。
【００１９】
ピニオン８８は、ラック（ねじ軸）２に噛み合う。ピニオン８８及びラック２は、ピニオンシャフト８７に伝達された回転運動を直進運動に変換する。ラック２は、タイロッド８９に連結される。ラック２が移動することで車輪の角度が変化する。
【００２０】
図１及び図２に示すように、動力伝達機構１は、ナット３と、プーリ１３と、弾性部材５１（図１では図示しない）とを含む。動力伝達機構１は、電動モータ９３で生じたトルクを、補助操舵力としてラック２に伝達する。すなわち、電動パワーステアリング装置８０には、ラックアシスト式が採用されている。
【００２１】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置８０は、さらに、ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）９０と、トルクセンサ９４と、車速センサ９５と、を備える。電動モータ９３、トルクセンサ９４及び車速センサ９５は、ＥＣＵ９０と電気的に接続される。トルクセンサ９４は、例えばピニオン８８に取り付けられている。トルクセンサ９４は、ピニオン８８に伝達された操舵トルクをＣＡＮ（Controller  Area  Network）通信によりＥＣＵ９０に出力する。車速センサ９５は、電動パワーステアリング装置８０が搭載される車体の走行速度（車速）を検出する。車速センサ９５は、車体に備えられ、車速をＣＡＮ通信によりＥＣＵ９０に出力する。
【００２２】
ＥＣＵ９０は、電動モータ９３の動作を制御する。ＥＣＵ９０は、トルクセンサ９４及び車速センサ９５のそれぞれから信号を取得する。ＥＣＵ９０には、イグニッションスイッチ９８がオンの状態で、電源装置９９（例えば車載のバッテリ）から電力が供給される。ＥＣＵ９０は、操舵トルク及び車速に基づいて補助操舵指令値を算出する。ＥＣＵ９０は、補助操舵指令値に基づいて電動モータ９３へ供給する電力値を調節する。ＥＣＵ９０は、電動モータ９３から誘起電圧の情報又は電動モータ９３に設けられたレゾルバ等から出力される情報を取得する。ＥＣＵ９０が電動モータ９３を制御することで、ステアリングホイール８１の操作に要する力が小さくなる。
【００２３】
次に、本実施形態の動力伝達機構１の構成について説明する。図２は、第１実施形態に係る動力伝達機構の周辺の断面図である。図２に示すように、電動モータ９３は、ハウジング９３０に固定されている。電動モータ９３の回転軸は、ラック２の回転軸Ｚとは別軸に設けられている。電動モータ９３のシャフトには、小プーリ１１が取り付けられている。小プーリ１１は、ベルト１２を介してプーリ１３に連結される。プーリ１３は弾性部材５１を介してナット３に取り付けられている。このため、電動モータ９３が駆動すると、ナット３が回転軸Ｚを中心に回転する。電動モータ９３は、例えばブラシレスモータであるが、ブラシ（摺動子）及びコンミテータ（整流子）を備えるモータであってもよい。
【００２４】
以下の説明において、回転軸Ｚに沿う方向は、軸方向と記載される。回転軸Ｚを中心とした径方向は、単に径方向と記載される。回転軸Ｚを中心とした周方向は、単に周方向と記載される。
【００２５】
ラック２はナット３を貫通している。ナット３は軸受１０を介してハウジング９３０に固定されている。軸受１０は、外輪１５と、内輪１７と、外輪１５及び内輪１７の間に位置する転動体１６と、を備える。外輪１５がハウジング９３０に固定されている。内輪１７は、例えばナット３と一体に形成されている。ナット３は、ラック２の軸方向（以下、単に軸方向という）に位置決めされている。すなわち、ナット３は回転できるが、軸方向に移動しない。
【００２６】
図２に示すように、ラック２の外周面にある第１ねじ溝２１とナット３の内周面にある第２ねじ溝３１との間に複数のボール４が配置されている。ボール４は、第１ねじ溝２１と第２ねじ溝３１との間を無限循環する。ナット３が回転すると、ラック２が軸方向に移動する。動力伝達機構１は、電動モータ９３で生じたトルクをラック２に伝達する。これによりラック２を移動させるために要する力が小さくなる。つまり、ステアリングホイール８１の操作に要する力が小さくなる。本実施形態では、ナット３の回転運動を直進運動に変換する。つまり、動力伝達機構１のナット３と、ラック２（ねじ軸）と、ボール４とでボールねじ機構を構成する。
【００２７】
図３は、第１実施形態に係る動力伝達機構の斜視図である。図４は、第１実施形態に係る動力伝達機構の分解斜視図である。図５は、動力伝達機構の断面図である。図６は、図５におけるＡ−Ａ断面図である。図５は、回転軸Ｚを通り回転軸Ｚと平行な平面で切断したときの動力伝達機構１の断面図である。
【００２８】
図３から図５に示すように、プーリ１３は、弾性部材５１を介してナット３の外周面に支持されており、回転軸Ｚを中心に回転できる。プーリ１３は、略円筒状の筒部４６を含む。筒部４６の外周面にはベルト取付部４１が設けられる。ベルト取付部４１は、外周面に複数のベルト取付溝４２を有する。図２に示すベルト１２には複数の歯が設けられている。ベルト１２の歯がベルト取付溝４２に噛み合って、ベルト１２からプーリ１３に動力が伝達される。
【００２９】
筒部４６の内周面には、複数の第３溝４３が設けられている。第３溝４３は、それぞれ軸方向に沿って設けられる。また、複数の第３溝４３は、周方向に等間隔に配置される。第３溝４３に、それぞれ弾性部材５１が配置される。
【００３０】
また、筒部４６の内部には、複数の穴部４５が設けられている。複数の穴部４５は、周方向に配列される。図５に示すように、穴部４５の軸方向の長さは、ベルト取付部４１の軸方向の長さよりも短い。なお、これに限定されず、穴部４５は、筒部４６を軸方向に貫通していてもよい。また、本実施形態において、プーリ１３は、例えばフェノール系樹脂等の樹脂により形成される。これにより、プーリ１３の軽量化を図ることができる。この結果、プーリ１３の慣性モーメントを低減できる。よって、電動モータ９３（図２参照）の回転が制御しやすくなり、動力伝達機構１の制御性が向上する。
【００３１】
図４に示すように、ナット３は、略円筒状の取付部３２を含む。取付部３２の外周に、弾性部材５１を介してプーリ１３が支持される。また、取付部３２は、軸方向に貫通する貫通孔３９が設けられている。貫通孔３９はねじ孔であり、貫通孔３９にラック２が挿入される。取付部３２の軸方向の一方の端部は、軸受１０の内輪１７と一体に形成される。取付部３２の外周面と、内輪１７との段差部により、ナット端面３４が形成される。また、取付部３２の他方の端部には、止め輪溝３８が設けられる。止め輪溝３８は、取付部３２の周方向に沿って設けられる。
【００３２】
止め輪６１は、プーリ１３を位置決めするための保持部材である。図４に示すように、止め輪６１は略円環状であり、周方向の一部に間隙６３が設けられている。止め輪６１の端部には、径方向に突出する突出部６２が設けられている。突出部６２に設けられた孔部６４に、開閉用の工具を挿入することで、止め輪６１を開閉できる。図５に示すように、止め輪６１は、取付部３２の端部に設けられた止め輪溝３８に嵌められる。止め輪６１は、軸方向において、プーリ１３に対し軸受１０の反対側に配置される。プーリ１３の一方の端部はナット端面３４に接し、他方の端部は止め輪６１に接する。これにより、プーリ１３の軸方向の位置が固定される。
【００３３】
図４に示すように、取付部３２の外周面には複数の溝部３３が設けられている。溝部３３は、それぞれ第１溝３３ａと第２溝３３ｂとを含む。第１溝３３ａと第２溝３３ｂとは、周方向に隣り合って設けられ、それぞれ軸方向に沿って設けられる。第１溝３３ａと第２溝３３ｂとで構成される溝部３３は、周方向に複数配置される。溝部３３は、プーリ１３の第３溝４３と対向する位置に配置される。弾性部材５１は、第１溝３３ａ、第２溝３３ｂ及び第３溝４３に配置される。これにより、プーリ１３は、弾性部材５１を介してナット３と連結される。プーリ１３の動力は、弾性部材５１を介してナット３に伝達される。この結果、プーリ１３とナット３は一体に回転できる。
【００３４】
つまり、プーリ１３は、電動モータ９３からの動力をナット３に出力する部材であり、ナット３は、プーリ１３からの動力を受け取る回転部材である。弾性部材５１は、プーリ１３からの動力をナット３に受け渡しをする動力伝達部材である。
【００３５】
次に、弾性部材５１の詳細な構成について説明する。図６は、図５におけるＡ−Ａ断面図である。図７は、弾性部材の正面図である。図８は、動力伝達機構の動作を説明するための断面図である。なお、図８は、図６に示す領域Ｂを拡大して示す断面図である。
【００３６】
図７に示すように、弾性部材５１は、軸方向から見たときに円弧状の第１円弧部５２と、第２円弧部５３と、第３円弧部５４とを含む。第１円弧部５２は、第１中心軸Ｐ１を中心とする円弧状である。第２円弧部５３は、第１中心軸Ｐ１とは異なる第２中心軸Ｐ２を中心とする円弧状である。第３円弧部５４の一方の端部に第１円弧部５２が接続され、第３円弧部５４の他方の端部に第２円弧部５３が接続される。これにより、第３円弧部５４は、第１円弧部５２と第２円弧部５３とを連結する。第３円弧部５４は、第１円弧部５２及び第２円弧部５３よりも大きい半径を有する。第３円弧部５４の中心軸は、第２仮想線Ｌ２と重なる位置であって、第１仮想線Ｌ１に対して第３円弧部５４の反対側に位置する。
【００３７】
ここで、図７に示すように、軸方向から見たときに、第１中心軸Ｐ１と、第２中心軸Ｐ２とを結ぶ線を第１仮想線Ｌ１とする。第１仮想線Ｌ１の中点を通り、第１仮想線Ｌ１に対して垂直な線を第２仮想線Ｌ２とする。弾性部材５１は、第２仮想線Ｌ２を対称軸として線対称形状である。すなわち、第１円弧部５２と第２円弧部５３は、同じ半径を有する。第１円弧部５２は、第３円弧部５４の一方の端部と接続される部分から、第１中心軸Ｐ１を中心に反時計回りに、第２仮想線Ｌ２に向かう円弧状に形成される。第２円弧部５３は、第３円弧部５４の他方の端部と接続される部分から、第２中心軸Ｐ２を中心に時計回りに、第２仮想線Ｌ２に向かう円弧状に形成される。第３円弧部５４は、第１仮想線Ｌ１に対して、第２仮想線Ｌ２に沿った方向に凸となる。第１円弧部５２と第２円弧部５３は、第１仮想線Ｌ１に対して、第３円弧部５４とは反対方向に凸となる部分を含む。第２仮想線Ｌ２の延在方向から見たときに、第１円弧部５２の端部と第２円弧部５３の端部は、第３円弧部５４と重なって配置される。
【００３８】
このような構成により、第１円弧部５２、第２円弧部５３及び第３円弧部５４は、それぞれ弾性を有する。また、第３円弧部５４により、第１円弧部５２と第２円弧部５３とが連結され、第１円弧部５２と第２円弧部５３との相対的な位置の変動が抑制される。
【００３９】
弾性部材５１は、例えば、１枚の金属板をプレス加工することにより、第１円弧部５２、第２円弧部５３及び第３円弧部５４を一体に形成することができる。弾性部材５１は、例えばステンレスや鋼材などの金属材料が用いられる。鋼材を用いる場合には、表面にメッキ処理やコーティングが施されることが好ましい。こうすれば、弾性部材５１の耐久性が向上する。
【００４０】
図６に示すように、ナット３の溝部３３は、プーリ１３の第３溝４３と対向して配置される。第１溝３３ａの周方向の幅、及び第２溝３３ｂの周方向の幅は、第３溝４３の周方向の幅よりも小さい。１つの第３溝４３に、第１溝３３ａ及び第２溝３３ｂが対向する。そして、溝部３３と第３溝４３とで形成される空間に弾性部材５１が配置される。具体的には、第１円弧部５２は第１溝３３ａに配置され、第２円弧部５３は第２溝３３ｂに配置され、第３円弧部５４は第３溝４３に配置される。第１溝３３ａは、軸方向から見たときに、第１円弧部５２よりも大きい半径を有する円弧状である。同様に、第２溝３３ｂは、第２円弧部５３よりも大きい半径を有する円弧状である。第３溝４３は、第３円弧部５４よりも大きい半径を有する円弧状である。
【００４１】
なお、図６に示す例では、第１溝３３ａ、第２溝３３ｂ及び第３溝４３は、それぞれ３つずつ設けられ、これらに対応して、弾性部材５１も３つ配置される。ただし、これに限定されない。例えば、第１溝３３ａ、第２溝３３ｂ、第３溝４３及び弾性部材５１は、それぞれ１つ又は２つ設けられた構成であってもよく、４つ以上設けられていてもよい。また、第３溝４３の径方向の外側に配置された穴部４５は、第３溝４３と重ならない穴部４５に対して、径方向の長さ及び周方向の長さが小さい。
【００４２】
図８に示すように、第１溝３３ａ、第２溝３３ｂ及び第３溝４３で囲まれた空間に弾性部材５１が配置された状態で、第１円弧部５２の少なくとも一部は第１溝３３ａの内周面に接する。また、第２円弧部５３の少なくとも一部は第２溝３３ｂの内周面に接する。第３円弧部５４の少なくとも一部は、第３溝４３の内周面に接する。
【００４３】
プーリ１３が、回転軸Ｚ（図６参照）を中心に第１回転方向Ｄ１に回転した場合、動力は、矢印Ｄ３に示す方向に、プーリ１３から弾性部材５１を介してナット３に伝達される。これにより、ナット３は、プーリ１３とともに第１回転方向Ｄ１に回転する。また、プーリ１３が、回転軸Ｚを中心に第２回転方向Ｄ２に回転した場合、動力は、矢印Ｄ４に示す方向に、プーリ１３から弾性部材５１を介してナット３に伝達される。これにより、ナット３は、プーリ１３とともに第２回転方向Ｄ２に回転する。このように、弾性部材５１は、プーリ１３からの双方向の回転の動力をナット３に伝達できる。なお、図８では見やすくするために、矢印Ｄ３を第１円弧部５２に示し、矢印Ｄ４を第２円弧部５３に示している。
【００４４】
本実施形態では、第１円弧部５２、第２円弧部５３及び第３円弧部５４はそれぞれ弾性を有する。このため、第１円弧部５２、第２円弧部５３及び第３円弧部５４は、プーリ１３から加えられる動力によりそれぞれ弾性変形した状態で、プーリ１３及びナット３とともに回転する。
【００４５】
弾性部材５１は、上述したように、線対称形状であるため、双方向の回転に対して、同等の動力伝達性能を有する。例えば、第１回転方向Ｄ１から第２回転方向Ｄ２に回転方向が反転した場合でも、動力伝達性能の変動を抑制することができる。
【００４６】
また、第１円弧部５２と第２円弧部５３とは、第３円弧部５４により連結される。このため、プーリ１３及びナット３が回転した場合でも、第１円弧部５２及び第２円弧部５３は、プーリ１３及びナット３に対して相対的に回転しない。言い換えると、第１円弧部５２の端部と第３円弧部５４との間の開口の位置は、プーリ１３及びナット３に対して相対的に変化しない。かつ、第２円弧部５３の端部と第３円弧部５４との間の開口の位置も、プーリ１３及びナット３に対して相対的に変化しない。第１円弧部５２及び第２円弧部５３は、プーリ１３及びナット３に対する姿勢を保持しつつ、回転軸Ｚを中心に回転する。この結果、動力伝達性能の変動を抑制することができる。
【００４７】
弾性部材５１の第１円弧部５２、第２円弧部５３及び第３円弧部５４は、それぞれ弾性を有する。このため、プーリ１３とナット３とを連結するための構成に、過度に高い加工精度が必要とされない。つまり、各円弧部に製造上の加工誤差が生じた場合であっても、それぞれ弾性変形することで良好に動力を伝達できる。また、第１溝３３ａ、第２溝３３ｂ及び第３溝４３の形状に製造上の加工誤差が生じた場合でも、第１円弧部５２、第２円弧部５３及び第３円弧部５４が弾性変形するため、各溝に各円弧部を配置することができる。したがって、動力伝達機構１の製造コストを低減することができる。
【００４８】
また、上述したように、動力伝達機構１は、ラックアシスト式の電動パワーステアリング装置８０に適用され、電動モータ９３（図２参照）の回転軸が、ラック２の回転軸Ｚとは別軸に設けられている。このような構成において、ラック２を含むボールねじ機構と、プーリ１３とで減速機構が構成される。この減速機構での慣性が大きいため、路面からタイヤに逆入力（衝撃荷重）が発生した場合、ボールねじ機構への荷重が大きくなる。本実施形態では、プーリ１３とナット３との間に弾性部材５１が設けられている。このため、逆入力（衝撃荷重）によりプーリ１３及びナット３に加えられる力を低減することができる。
【００４９】
（第１変形例）
図９は、第１実施形態の第１変形例に係る弾性部材の正面図である。図９に示すように、弾性部材５１Ａは、軸方向から見たときに円弧状の第１円弧部５２Ａと、第２円弧部５３Ａと、第３円弧部５４Ａとを含む。本変形例では、第３円弧部５４Ａは、第１円弧部５２Ａ及び第２円弧部５３Ａよりも小さい半径を有する。具体的には、第３円弧部５４Ａは、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２との交点を通り、第１仮想線Ｌ１及び第２仮想線Ｌ２と直交する第３中心軸Ｐ３を中心とする円弧状である。
【００５０】
本変形例においても、軸方向から見たときに、弾性部材５１Ａは、第２仮想線Ｌ２を対称軸として線対称形状である。すなわち、第１円弧部５２Ａと第２円弧部５３Ａは、同じ半径を有する。第１円弧部５２Ａは、第３円弧部５４Ａの一方の端部と接続される部分から、第１中心軸Ｐ１を中心に時計回りに、第２仮想線Ｌ２から離れる方向に向かう円弧状に形成される。第２円弧部５３Ａは、第３円弧部５４Ａの他方の端部と接続される部分から、第２中心軸Ｐ２を中心に反時計回りに、第２仮想線Ｌ２から離れる方向に向かう円弧状に形成される。第２仮想線Ｌ２の延在方向から見たときに、第１円弧部５２Ａの端部と第２円弧部５３Ａの端部は、第３円弧部５４Ａと重ならない位置に配置される。
【００５１】
このような形状であっても、弾性部材５１Ａは、プーリ１３からの双方向の回転の動力をナット３に伝達できる。
【００５２】
また、第１円弧部５２Ａと第２円弧部５３Ａとは、第３円弧部５４Ａにより連結される。このため、プーリ１３及びナット３が回転した場合でも、第１円弧部５２Ａ及び第２円弧部５３Ａは、プーリ１３及びナット３に対する姿勢を保持して、回転軸Ｚを中心に回転する。この結果、動力伝達性能の変動を抑制することができる。
【００５３】
（第２変形例）
図１０は、第１実施形態の第２変形例に係る弾性部材の正面図である。図１０に示すように、弾性部材５１Ｂは、軸方向から見たときに円弧状の第１円弧部５２Ｂと、第２円弧部５３Ｂと、第３円弧部５４Ｂとを含む。本変形例の弾性部材５１Ｂは、第２仮想線Ｌ２に対して非対称形状である。
【００５４】
すなわち、第１円弧部５２Ｂと第２円弧部５３Ｂは、同じ半径を有する。第３円弧部５４Ｂの中心軸は、第２仮想線Ｌ２とは重ならない位置に設けられ、第３円弧部５４Ｂは、第１円弧部５２Ｂ及び第２円弧部５３Ｂよりも大きい半径を有する。第１円弧部５２Ｂは、第３円弧部５４Ｂの一方の端部と接続される部分から、第１中心軸Ｐ１を中心に反時計回りに、第２仮想線Ｌ２に向かう円弧状に形成される。第２円弧部５３Ｂは、第３円弧部５４Ｂの他方の端部と接続される部分から、第２中心軸Ｐ２を中心に反時計回りに、第２仮想線Ｌ２から離れる方向に向かう円弧状に形成される。第２仮想線Ｌ２の延在方向から見たときに、第１円弧部５２Ｂの端部は第３円弧部５４Ｂと重なる位置に配置され、第２円弧部５３Ｂの端部は、第３円弧部５４Ｂと重ならない位置に配置される。
【００５５】
このような形状であっても、弾性部材５１Ｂは、プーリ１３からの双方向の回転の動力をナット３に伝達できる。
【００５６】
また、第１円弧部５２Ｂと第２円弧部５３Ｂとは、第３円弧部５４Ｂにより連結される。このため、プーリ１３及びナット３が回転した場合でも、第１円弧部５２Ｂ及び第２円弧部５３Ｂは、プーリ１３及びナット３に対する姿勢を保持して、回転軸Ｚを中心に回転する。この結果、動力伝達性能の変動を抑制することができる。
【００５７】
以上説明したように、本実施形態に係る動力伝達機構１は、回転軸Ｚを中心に回転するナット３（回転部材）と、ナット３の外周面に支持され、ナット３に動力を伝達するプーリ１３と、プーリ１３とナット３との間に設けられ、軸方向から見たときに円弧状の第１円弧部５２と、第２円弧部５３と、第１円弧部５２と第２円弧部５３とを連結する第３円弧部５４とを含む弾性部材５１（動力伝達部材）を有する。ナット３の外周面には、第１円弧部５２が配置される第１溝３３ａと、第２円弧部５３が配置される第２溝３３ｂが設けられ、プーリ１３の内周面には、第３円弧部５４が配置される第３溝４３が設けられる。
【００５８】
これにより、第１円弧部５２及び第２円弧部５３は、第３円弧部５４により連結された状態で、第１溝３３ａ及び第２溝３３ｂにそれぞれ保持される。このため、動力伝達機構１の使用中に、第１円弧部５２及び第２円弧部５３の向きが変化することを抑制できる。また、第１円弧部５２と第２円弧部５３との相対的な位置の変化を抑制できる。また、第３溝４３が設けられているため、第３円弧部５４が第１円弧部５２と第２円弧部５３とを連結した状態で、プーリ１３とナット３との間に弾性部材５１を配置できる。したがって、動力伝達機構１は、動力伝達性能の変化を抑制して、良好に動力を伝達することができる。
【００５９】
動力伝達機構１の望ましい態様として、軸方向から見たときに、第１円弧部５２の第１中心軸Ｐ１と、第２円弧部５３の第２中心軸Ｐ２とを結ぶ線を第１仮想線Ｌ１とすると、弾性部材５１は、第１仮想線Ｌ１の中点を通り、第１仮想線Ｌ１に対して垂直な第２仮想線Ｌ２を対称軸として、線対称形状であることが好ましい。これにより、プーリ１３が、回転軸Ｚを中心に双方向に回転した場合でも、動力伝達性能の変動を抑制することができる。
【００６０】
動力伝達機構１の望ましい態様として、弾性部材５１は、軸方向から見たときに、周方向に沿って等間隔に複数配置されることが好ましい。これによれば、１つの弾性部材５１に加わる力を低減することができる。このため、弾性部材５１の破損を抑制することができる。
【００６１】
動力伝達機構１の望ましい態様として、プーリ１３は樹脂であることが好ましい。これによれば、プーリ１３の軽量化を図ることができ、慣性モーメントを低減できる。よって、電動モータ９３の回転が制御しやすくなり、動力伝達機構１の制御性が向上する。
【００６２】
動力伝達機構１の望ましい態様として、ナット３には、ねじ軸を挿通させる貫通孔３９が軸方向に沿って設けられていることが好ましい。これによれば、動力伝達機構１をボールねじ装置に適用することができる。すなわち、ナット３の回転により、ねじ軸を直線運動させることができる。
【００６３】
本実施形態に係る電動パワーステアリング装置８０は、上記の動力伝達機構１と、ねじ軸を含むラック２と、ラック２と別軸に配置され、プーリ１３に回転力を供給する電動モータ９３と、を含む。これによれば、電動モータ９３からの補助操舵力を、動力伝達機構１を介して良好にラック２に伝達することができる。
【００６４】
（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態に係る動力伝達機構の断面図である。なお、上述した実施形態で説明したものと同じ構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６５】
本実施形態の動力伝達機構１Ａでは、ナット３Ａの外周面に第３溝３３ｃが設けられている。また、プーリ１３Ａの内周面に第１溝４２ａ及び第２溝４２ｂが設けられている。ナット３Ａの第３溝３３ｃは、プーリ１３Ａの第１溝４２ａ及び第２溝４２ｂと対向して配置される。第１溝４２ａの周方向の幅、及び第２溝４２ｂの周方向の幅は、第３溝３３ｃの周方向の幅よりも小さい。
【００６６】
そして、第１溝４２ａ、第２溝４２ｂ及び第３溝３３ｃとで形成される空間に弾性部材５１が配置される。具体的には、第１円弧部５２は第１溝４２ａに配置され、第２円弧部５３は第２溝４２ｂに配置され、第３円弧部５４は第３溝３３ｃに配置される。
【００６７】
このような態様であっても、弾性部材５１は、プーリ１３Ａからの双方向の回転の動力をナット３Ａに伝達できる。
【００６８】
また、第１円弧部５２と第２円弧部５３とは、第３円弧部５４により連結される。このため、プーリ１３Ａ及びナット３Ａが回転した場合でも、第１円弧部５２及び第２円弧部５３は、プーリ１３Ａ及びナット３Ａに対する姿勢を保持して、回転軸Ｚを中心に回転する。この結果、動力伝達性能の変動を抑制することができる。また、動力伝達機構１Ａでは、弾性部材５１が採用されているが、これに限定されない。図９、図１０に示す弾性部材５１Ａ、５１Ｂを用いることもできる。
【００６９】
なお、上述した弾性部材５１、５１Ａ、５１Ｂの形状、厚さ、材料等はあくまで一例であり、適宜変更することができる。また、プーリ１３及びナット３の構成も適宜変更することができる。例えば、ナット３は、軸受１０と別体に設けられていてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１、１Ａ  動力伝達機構
２  ラック
３、３Ａ  ナット
４  ボール
１０  軸受
１３、１３Ａ  プーリ
２１  第１ねじ溝
３１  第２ねじ溝
３２  取付部
３３  溝部
３３ａ、４２ａ  第１溝
３３ｂ、４２ｂ  第２溝
３９  貫通孔
４１  ベルト取付部
４３、３３ｃ  第３溝
５１、５１Ａ、５１Ｂ  弾性部材
５２、５２Ａ、５２Ｂ  第１円弧部
５３、５３Ａ、５３Ｂ  第２円弧部
５４、５４Ａ、５４Ｂ  第３円弧部
６１  止め輪
８０  電動パワーステアリング装置
９３  電動モータ
Ｚ  回転軸
Ｐ１  第１中心軸
Ｐ２  第２中心軸
Ｐ３  第３中心軸
Ｌ１  第１仮想線
Ｌ２  第２仮想線
【図１】
2019052728.tif 000003
【図２】
2019052728.tif 000004
【図３】
2019052728.tif 000005
【図４】
2019052728.tif 000006
【図５】
2019052728.tif 000007
【図６】
2019052728.tif 000008
【図７】
2019052728.tif 000009
【図８】
2019052728.tif 000010
【図９】
2019052728.tif 000011
【図１０】
2019052728.tif 000012
【図１１】
2019052728.tif 000013