(57)【要約】【課題】駆動プーリの傾きに起因する作動音の増大を抑制することができるベルト伝動装置およびステアリング装置を提供する。【解決手段】ベルト伝動装置は、ハウジングと、ハウジングの外面に固定されるモータと、モータの出力軸１８ａと一体的に回転する筒状の駆動プーリ３１と、ハウジングの内部において回転可能に支持される従動プーリと、駆動プーリ３１と従動プーリとに巻き掛けられるベルトと、駆動プーリ３１の内部に設けられて出力軸１８ａを駆動プーリ３１に対してベルト３３の張力が作用する方向に沿って揺動可能に連結する継手８１と、を有している。継手８１は、駆動プーリ３１の内部においてベルト３３の張力が作用する方向に沿って揺動可能に支持されたトルク伝達部８３と、トルク伝達部８３と出力軸１８ａの先端部とを連結する連結部８２と、を有している。【選択図】図７
2019100408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングの外面に固定されて、前記ハウジングの内部に挿入される出力軸を有するモータと、
前記ハウジングの内部に収容されて前記出力軸と一体的に回転する筒状の駆動プーリと、
前記ハウジングの内部において回転可能に支持される従動プーリと、
前記駆動プーリと前記従動プーリとに巻き掛けられるベルトと、
前記駆動プーリの内部に設けられて、前記出力軸を前記駆動プーリに対してベルトの張力が作用する方向に沿って揺動可能に連結する継手と、を有するベルト伝動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のベルト伝動装置において、
前記継手は、前記駆動プーリの内部において前記ベルトの張力が作用する方向に沿って揺動可能に支持された第１の連結部と、
前記第１の連結部と前記出力軸の先端部とを連結する第２の連結部と、を有しているベルト伝動装置。
【請求項３】
請求項１に記載のベルト伝動装置において、
前記継手は、互いに揺動可能に連結された第１の連結部材と第２の連結部材とを有する自在継手であって、
前記第１の連結部材は前記駆動プーリの内部に固定される一方、前記第２の連結部材における前記第２の連結部材と反対側の端部は前記出力軸に連結されているベルト伝動装置。
【請求項４】
請求項３に記載のベルト伝動装置において、
前記第１の連結部材は、軸方向に開口し、かつ内周面に軸方向に沿って延びる複数の溝部が設けられた穴部を有し、
前記第２の連結部材は、前記穴部に抜け止め状態で挿入される第１の伝達部、および前記第１の伝達部と前記出力軸の先端部とを連結する第２の伝達部を有し、
前記第１の伝達部は、前記穴部に対する挿入方向に沿って、先端部から基部に向かうにつれて外径が徐々に大きくなるとともに、外径が最大となる部分を境として外径が徐々に小さくなる形状を有し、
前記第１の伝達部の軸線に対して直交する方向の断面形状は多角形状をなし、前記第１の伝達部の前記先端部から前記基部へ向けて延びる複数の角部に沿って、前記穴部の内周面に設けられた前記複数の溝部に嵌合する係合山部が設けられているベルト伝動装置。
【請求項５】
請求項１に記載のベルト伝動装置において、
前記継手は、第１のフランジを有する筒状の第１の連結部材と、
第２のフランジを有する筒状の第２の連結部材と、
前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に設けられる板ばねと、
前記第１のフランジおよび前記第２のフランジに前記板ばねを複数箇所で固定する複数のボルトと、を有し、
前記第１の連結部材は前記駆動プーリの内部に固定されている一方、前記第２の連結部材は前記駆動プーリの内周面に対して隙間をもって設けられた状態で前記出力軸に連結されているベルト伝動装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のうちいずれか一項に記載のベルト伝動装置において、
前記継手の前記駆動プーリに対する支持点の軸方向位置は、前記ベルトが前記駆動プーリに掛かる範囲の中にあるベルト伝動装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のうちいずれか一項に記載のベルト伝動装置と、
前記ハウジングの内部で直線運動する転舵軸と、
前記転舵軸に多数のボールを介して螺合されかつ軸受を介して前記ハウジングの内周面に対して回転可能に支持されるボールナットと、を備え、
前記従動プーリは、前記ボールナットの外周面に対して一体回転可能に嵌められているステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ベルト伝動装置およびステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、たとえば特許文献１に記載されるように、モータの回転をベルト伝動機構により減速し、当該減速した回転をラック軸に設けられるボールねじ機構によりラック軸の軸方向移動に変換する電動パワーステアリング装置が知られている。ベルト伝動機構は、モータの出力軸に設けられる駆動プーリと、ラック軸のボールねじ部に多数のボールを介して嵌合するボールナットに設けられる従動プーリと、これらプーリの間に掛け渡されるベルトとを有している。モータの駆動を通じたボールナットの回転に伴いラック軸がその軸方向に移動することにより操舵が補助される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５９２０３号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１３に示すように、駆動プーリ２０１にはモータ２０２の出力軸２０３が圧入された状態で固定されている。このため、出力軸２０３の先端部には、駆動プーリ２０１を介してベルト２０４の張力が作用する。ここで、モータ２０２の出力軸２０３は、軸受２０５を介してモータケース２０６の内周面に対して相対的に回転可能に支持されているところ、この軸受２０５の内輪２０７とボール２０８との間、ならびに外輪２０９とボール２０８との間には、いわゆる内すきま２１０が存在する。したがって、出力軸２０３は、軸受２０５の内部すきま２１０に応じて駆動プーリ２０１と共に張力Ｆの作用する方向へ向けて傾くおそれがある。駆動プーリ２０１が傾くと、ベルト２０４が駆動プーリ２０１の外周面に対して片当たりする状況が発生する。すなわち、ベルト２０４のモータ２０２側の部分は駆動プーリ２０１の外周面に接触した状態に維持される一方、ベルト２０４のモータ２０２と反対側の部分は駆動プーリ２０１の外周面に対して離間した状態に維持される。この駆動プーリ２０１の外周面に対するベルト２０４の片当たりに起因して、ベルト伝動機構の作動音が増大することが懸念される。
【０００５】
本発明の目的は、駆動プーリの傾きに起因する作動音の増大を抑制することができるベルト伝動装置およびステアリング装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成し得るベルト伝動装置は、ハウジングと、前記ハウジングの外面に固定されて、前記ハウジングの内部に挿入される出力軸を有するモータと、前記ハウジングの内部に収容されて前記出力軸と一体的に回転する筒状の駆動プーリと、前記ハウジングの内部において回転可能に支持される従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとに巻き掛けられるベルトと、前記駆動プーリの内部に設けられて、前記出力軸を前記駆動プーリに対してベルトの張力が作用する方向に沿って揺動可能に連結する継手と、を有する。
【０００７】
ベルトの張力によって、出力軸が継手を介して張力の作用する方向と同じ方向へ向けて傾くことがある。この点、上記の構成によれば、出力軸が継手を介して駆動プーリに対して揺動可能に連結されている。このため、駆動プーリが出力軸と一緒に傾くことが抑制される。したがって、ベルトは駆動プーリに対して適切に接触した状態に維持される。ベルトが駆動プーリに対して片当たりする状況も発生しにくいため、ベルト伝動装置の作動音が増大することも抑えられる。
【０００８】
上記のベルト伝動装置において、前記継手は、前記駆動プーリの内部において前記ベルトの張力が作用する方向に沿って揺動可能に支持された第１の連結部と、前記第１の連結部と前記出力軸の先端部とを連結する第２の連結部と、を有していてもよい。
【０００９】
上記のベルト伝動装置において、前記継手は、互いに揺動可能に連結された第１の連結部材と第２の連結部材とを有する自在継手であってもよい。この場合、前記第１の連結部材は前記駆動プーリの内部に固定される一方、前記第２の連結部材における前記第２の連結部材と反対側の端部は前記出力軸に連結されていることが好ましい。
【００１０】
上記のベルト伝動装置において、前記第１の連結部材は、軸方向に開口し、かつ内周面に軸方向に沿って延びる複数の溝部が設けられた穴部を有し、前記第２の連結部材は、前記穴部に抜け止め状態で挿入される第１の伝達部、および前記第１の伝達部と前記出力軸の先端部とを連結する第２の伝達部を有していることが好ましい。この場合、前記第１の伝達部は、前記穴部に対する挿入方向に沿って、先端部から基部に向かうにつれて外径が徐々に大きくなるとともに、外径が最大となる部分を境として外径が徐々に小さくなる形状を有していることが好ましい。また、前記第１の伝達部の軸線に対して直交する方向の断面形状は多角形状をなし、前記第１の伝達部の前記先端部から前記基部へ向けて延びる複数の角部に沿って、前記穴部の内周面に設けられた前記複数の溝部に嵌合する係合山部が設けられていることが好ましい。
【００１１】
上記のベルト伝動装置において、前記継手は、第１のフランジを有する筒状の第１の連結部材と、第２のフランジを有する筒状の第２の連結部材と、前記第１のフランジと前記第２のフランジとの間に設けられる板ばねと、前記第１のフランジおよび前記第２のフランジに前記板ばねを複数箇所で固定する複数のボルトと、を有していてもよい。この場合、前記第１の連結部材は前記駆動プーリの内部に固定されている一方、前記第２の連結部材は前記駆動プーリの内周面に対して隙間をもって設けられた状態で前記出力軸に連結されていることが好ましい。
【００１２】
上記のベルト伝動装置において、前記継手の前記駆動プーリに対する支持点の軸方向位置は、前記ベルトが前記駆動プーリに掛かる範囲の中にあることが好ましい。
上記のベルト伝動装置は、ステアリング装置に好適である。ステアリング装置は、上記のベルト伝動装置と、前記ハウジングの内部で直線運動する転舵軸と、前記転舵軸に多数のボールを介して螺合されかつ軸受を介して前記ハウジングの内周面に対して回転可能に支持されるボールナットと、を備え、前記従動プーリは、前記ボールナットの外周面に対して一体回転可能に嵌められていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のベルト伝動装置およびステアリング装置によれば、駆動プーリの傾きに起因する作動音の増大を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ベルト伝動装置を電動パワーステアリング装置に適用した第１の実施の形態の正面図。
【図２】第１の実施の形態における電動パワーステアリング装置の要部を拡大した断面図。
【図３】第１の実施の形態におけるモータ、およびモータの出力軸と駆動プーリとの連結部分を示す断面図。
【図４】第１の実施の形態における継手の斜視図。
【図５】図３の５−５線断面図。
【図６】第１の実施の形態における継手の傾斜範囲を示す断面図。
【図７】第１の実施の形態において、モータの出力軸が傾斜したときの当該出力軸と駆動プーリとの連結部分を示す断面図。
【図８】ベルト伝動装置を電動パワーステアリング装置に適用した第２の実施の形態における継手の縦断面図。
【図９】図８の９−９線断面図。
【図１０】第２の実施の形態において、モータの出力軸が傾斜したときの当該出力軸と駆動プーリとの連結部分を示す断面図。
【図１１】ベルト伝動装置を電動パワーステアリング装置に適用した第３の実施の形態における継手の断面図。
【図１２】第３の実施の形態において、モータの出力軸が傾斜したときの当該出力軸と駆動プーリとの連結部分を示す模式図。
【図１３】従来の電動パワーステアリング装置におけるモータと駆動プーリとの連結部分を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
以下、ステアリング装置を電動パワーステアリング装置に具体化した第１の実施の形態を説明する。
【００１６】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１０は、図示しない車体に固定されるハウジング１１を有している。ハウジング１１はその筒状の本体１２が車体の左右方向（図１中の左右方向）へ延びるように設けられる。本体１２にはラック軸１３が挿通されている。ラック軸１３の両端にはそれぞれ図示しないボールジョイントを介して車輪（転舵輪）Ｗが連結される。ラック軸１３が自身の軸方向へ移動することによって車輪Ｗの向きが変えられる。
【００１７】
＜第１の収容部＞
本体１２の右端寄りの部位には第１の収容部１４が設けられている。第１の収容部１４は、本体１２の軸線方向（図１中の左右方向）に対して斜めに交わる方向へ延びている。第１の収容部１４には、ピニオンシャフト１５が挿入された状態で回転可能に支持されている。ピニオンシャフト１５の内端部に設けられるピニオン歯は、ラック軸１３の右端寄りの一定範囲に形成されるラック歯に噛み合う。また、ピニオンシャフト１５のピニオン歯と反対側の外端部は、図示しない複数のシャフトを介してステアリングホイールＨに連結される。したがって、ステアリング操作に伴いラック軸１３は自身の軸線方向に沿って直線運動を行う。ステアリング操作を通じてピニオンシャフト１５に作用するトルクは、第１の収容部１４に設けられたトルクセンサ１６により検出される。
【００１８】
＜第２の収容部＞
本体１２の左端寄りの部位には第２の収容部１７が設けられている。第２の収容部１７は、本体１２よりも大径の円筒部分の下部が下方へ延びてなる。第２の収容部１７の下部における右側の側壁２１ａには、モータ１８が固定されている。モータ１８の出力軸１８ａは、ラック軸１３の軸線に沿って延び、かつ第２の収容部１７の側壁２１ａに設けられた孔２１ｂを介して内部に挿入されている。第２の収容部１７の内部には、動力変換機構２０が設けられている。動力変換機構２０にはモータ１８の出力軸１８ａが連結されている。動力変換機構２０は、モータ１８の回転運動をラック軸１３の直線運動に変換する。すなわち、モータ１８の回転力の利用を通じてラック軸１３の動作が補助されることにより、ステアリング操作が補助される。モータ１８は、図示しない制御装置によりトルクセンサ１６の検出結果などに応じて制御される。
【００１９】
＜動力変換機構＞
図２に示すように、動力変換機構２０は、ベルト伝動機構３０およびボールねじ機構４０を有している。ベルト伝動機構３０は、モータ１８の回転運動をボールねじ機構４０に伝達する。ボールねじ機構４０は、ベルト伝動機構３０を通じて伝達されるモータ１８の回転運動をラック軸１３の直線運動に変換する。
【００２０】
＜ボールねじ機構＞
ボールねじ機構４０は、ラック軸１３に設けられたボールねじ部４１、円筒状のボールナット４２および多数のボール４３を有している。
【００２１】
ボールねじ部４１は、ラック軸１３の外周面におけるボールねじ溝１３ａが形成された部分である。ボールねじ部４１は、ラック軸１３の左端を基準として右端へ向けた一定範囲に設けられている。ボールナット４２は、ボールねじ部４１に多数のボール４３を介して進退可能に螺合されている。ボールナット４２の外周面には、玉軸受４４が固定されている。ボールナット４２は、玉軸受４４を介してハウジング１１、正確には第２の収容部１７の内周面に対して回転可能に支持されている。
【００２２】
＜ベルト伝達機構＞
ベルト伝動機構３０は、円筒状の駆動プーリ３１、円筒状の従動プーリ３２および無端状のベルト３３を備えている。
【００２３】
駆動プーリ３１は、モータ１８の出力軸１８ａに対して継手８１を介して連結されている。従動プーリ３２はボールナット４２の外周面に固定されている。従動プーリ３２および玉軸受４４はボールナット４２の軸線方向において互いに隣接している。玉軸受４４は雄ねじ部４２ａ側に、従動プーリ３２は鍔部４２ｂ側に設けられている。ベルト３３は、駆動プーリ３１と従動プーリ３２との間に掛け渡されている。したがって、モータ１８の回転は、駆動プーリ３１、ベルト３３および従動プーリ３２を介してボールナット４２に伝達される。
【００２４】
なお、駆動プーリ３１および従動プーリ３２はこれらの外周面に歯が設けられた歯付きプーリ（タイミングプーリ）である。また、ベルト３３はその内周面に歯が設けられた歯付きベルト（タイミングベルト）である。ベルト３３の歯数は駆動プーリ３１の歯数および従動プーリ３２の歯数のそれぞれに対して非整数倍となるように設定されている。
【００２５】
＜玉軸受および従動プーリの固定構造＞
つぎに、玉軸受４４および従動プーリ３２の固定構造を説明する。
図２に示すように、ボールナット４２の外周面に従動プーリ３２および玉軸受４４が嵌められた状態で、ボールナット４２の第１の端部（図２中の左端）の外周面に設けられた雄ねじ部４２ａにロックナット４５を締め付けることにより従動プーリ３２および玉軸受４４はそれぞれボールナット４２に固定される。玉軸受４４、および従動プーリ３２がボールナット４２の軸線方向においてその第２の端部（図２中の右端）の外周面に設けられた鍔部４２ｂとロックナット４５とによって挟み込まれた状態に保持されることにより、玉軸受４４および従動プーリ３２のボールナット４２に対する軸線方向における位置が拘束される。また、玉軸受４４は、その外輪が軸方向において円環状のサポート部材５１，５２により挟み込まれることによって、第２の収容部１７に対する軸方向位置が拘束されている。
【００２６】
＜モータの取付け位置＞
つぎに、モータ１８の取付け位置について説明する。本例では、第２の収容部１７（正確には、その側壁２１ａ）に対するモータ１８の取付け位置を調節することが可能である。図２に示すように、モータ１８の取付け位置の調節方向Ｄは、駆動プーリ３１の軸線Ｌ１および従動プーリ３２の軸線Ｌ２の両方に直交する直線Ｌ３に沿う方向である。
【００２７】
図２に示すように、駆動プーリ３１はモータ１８の出力軸１８ａに対して継手８１を介して連結されている。このため、調節方向Ｄにおけるモータ１８の取付け位置を変更したとき、駆動プーリ３１の調節方向Ｄにおける位置、ひいては駆動プーリ３１と従動プーリ３２の芯間距離ΔＬも変わる。芯間距離ΔＬは、駆動プーリ３１の軸線Ｌ１と従動プーリ３２の軸線Ｌ２との間の距離である。駆動プーリ３１が従動プーリ３２に近接するほど芯間距離ΔＬは短くなる。駆動プーリ３１が従動プーリ３２から離れるほど芯間距離ΔＬは長くなる。すなわち、モータ１８の取付け位置の調節を通じて芯間距離ΔＬを調節することが可能である。電動パワーステアリング装置１０では、モータ１８のトルクの伝達効率を確保するなどの観点から、ベルト３３の張力が芯間距離ΔＬの調節を通じて適切に設定される。
【００２８】
＜モータ＞
つぎに、モータ１８について詳細に説明する。
図３に示すように、モータ１８は、出力軸１８ａの他、円筒状のモータケース７１、円筒状のステータ７２、２つの軸受７３，７４、および円筒状のロータ７６を有している。
【００２９】
軸受７３は、モータケース７１の第１の端部（図３中の左端部）における内底面に設けられた収容部７２ａに圧入された状態で固定されている。軸受７４は、モータケース７１の第２の端部（図３中の右端部）における内底面に設けられた収容部７２ｂに圧入された状態で固定されている。軸受７３，７４としては、たとえば転がり軸受の一種である玉軸受が採用される。
【００３０】
出力軸１８ａは、２つの軸受７３，７４を介してモータケース７１に対して相対的に回転可能に支持されている。出力軸１８ａの第１の端部（図３中の左端部）は、モータケース７１の第１の端部を貫通して外部に突出している。
【００３１】
ロータ７６は、モータケース７１の内部において、出力軸１８ａの外周面に嵌められた状態で固定されている。
＜継手＞
出力軸１８ａの第１の端部（先端部）は、継手８１を介して駆動プーリ３１に連結されている。
【００３２】
図４に示すように、継手８１は、連結部８２、およびトルク伝達部８３を有している。連結部８２およびトルク伝達部８３は一体的に設けられている。連結部８２は円柱状をなしている。連結部８２のトルク伝達部８３と反対側の端部は、出力軸１８ａに連結されている。トルク伝達部８３は、駆動プーリ３１に連結される。
【００３３】
トルク伝達部８３は、軸線に直交する方向からみてひし形をなす角柱状に設けられている。トルク伝達部８３は、第１のテーパ部８４および第２のテーパ部８５を有している。第１のテーパ部８４は、トルク伝達部８３の軸線に沿った方向における中央付近を基準とする先端側（連結部８２と反対側）の部分である。第２のテーパ部８５は、トルク伝達部８３の軸線に沿った方向における中央付近を基準とする基端側（連結部８２側）の部分である。
【００３４】
第１のテーパ部８４は、互いに反対側に位置する２つの傾斜面８４ａ，８４ｂを有している。これら傾斜面８４ａ，８４ｂは、トルク伝達部８３の先端に向かうにつれて互いに近接するように傾斜している。第２のテーパ部８５は、互いに反対側に位置する２つの傾斜面８５ａ，８５ｂを有している。これら傾斜面８５ａ，８５ｂは、トルク伝達部８３の基端に向かうにつれて互いに近接するように傾斜している。第１のテーパ部８４の傾斜面８４ａと第２のテーパ部８５の傾斜面８５ａとは互いに交わるかたちで連続している。第１のテーパ部８４の傾斜面８４ｂと第２のテーパ部８５の傾斜面８５ｂとは互いに交わるかたちで連続している。
【００３５】
トルク伝達部８３において、傾斜面８４ａ，８４ｂおよび傾斜面８５ａ，８５ｂに対して直交し、かつ互いに反対側に位置する２つの平面のいずれか一（図４中の上面）には、支持部材としての球体８６が設けられている。
【００３６】
図５に示すように、球体８６は、トルク伝達部８３に設けられた収容穴８７に抜け止め状態で収容されている。球体８６は、収容穴８７に沿って往復移動可能に設けられている。球体８６と収容穴８７の内底面との間には、圧縮コイルばね８８が設けられている。球体８６は、圧縮コイルばね８８の弾性力により、収容穴８７から抜け出す方向へ向けて常時付勢される。球体８６の収容穴８７から抜け出す方向への移動は、球体８６が収容穴８７の開口付近における内径が狭められた部分に内側から当接することにより規制される。
【００３７】
駆動プーリ３１には、その軸方向に沿って延びる貫通孔３１ａが設けられている。駆動プーリの軸線に直交する方向に沿って切断した貫通孔３１ａの断面形状は、トルク伝達部８３における第１のテーパ部８４と第２のテーパ部８５との境界部分における断面形状に対応する矩形状をなしている。貫通孔３１ａの内側面には、半球状の凹部３１ｂが設けられている。凹部３１ｂには球体８６が嵌っている。球体８６は、圧縮コイルばね８８の弾性力により、凹部３１ｂの内面に対して押し付けられた状態に維持される。
【００３８】
トルク伝達部８３において、球体８６が露出する平面８３ａおよび平面８３ａと反対側の平面８３ｂは、駆動プーリ３１の回転方向において貫通孔３１ａの内側面にがたつきなく係合する。このため、トルク伝達部８３を含む継手８１、ひいてはモータ１８の出力軸１８ａは、駆動プーリ３１と一体的に回転する。すなわち、出力軸１８ａの回転力（トルク）および回転角は、継手８１を介して駆動プーリ３１に伝達される。
【００３９】
図６に示すように、継手８１は、駆動プーリ３１に対して球体８６を中心として揺動する。継手８１は、その軸線が駆動プーリ３１の軸線と一致する基準位置を基準として、第１の傾斜位置と第２の傾斜位置との間を揺動可能である。継手８１が基準位置から第１の傾斜位置まで傾斜したとき、トルク伝達部８３の傾斜面８５ａが駆動プーリ３１の貫通孔３１ａの内側面（図６中の内頂面）に当接する。このときの継手８１の軸線Ｏ１は、継手８１が基準位置にあるときの軸線Ｏに対して角度αだけ傾斜する。継手８１が基準位置から第２の傾斜位置まで傾斜したとき、トルク伝達部８３の傾斜面８５ｂが駆動プーリ３１の貫通孔３１ａの内側面（図６中の内底面）に当接する。このときの継手８１の軸線Ｏ２は、継手８１が基準位置にあるときの軸線Ｏに対して角度αだけ傾斜する。
【００４０】
＜軸受の内部すきま＞
つぎに、軸受７３，７４の内部すきまについて説明する。
軸受７３，７４には、いわゆる内部すきまが存在する。内部すきまとは、軸受７３，７４の内輪とボールとの間、および外輪とボールとの間の遊び量をいう。内部すきまには、ラジアルすきま、アキシャルすきま、および角すきまがある。角すきまとは、軸受７３，７４をモータケース７１に取り付ける前の状態において、外輪を固定した状態で、内輪を軸線方向へ傾けたときの移動量（傾き角度）をいう。
【００４１】
＜実施の形態の作用＞
つぎに、モータ１８の出力軸１８ａを、継手８１を介して駆動プーリ３１に連結したことによる作用を説明する。
【００４２】
図７に示すように、ベルト３３の張力Ｆは芯間距離ΔＬの調節を通じて適切に設定されるところ、この張力Ｆによって駆動プーリ３１と従動プーリ３２とは互いに近接する方向へ移動しようとする。このため、出力軸１８ａの第１の端部（図７中の左端部）には、継手８１を介して、駆動プーリ３１が移動しようとする方向（張力Ｆが働く方向）と同じ方向へ向けた力が作用する。
【００４３】
ここで、モータ１８の出力軸１８ａを支持する２つの軸受７３，７４には、内部すきまが存在する。このため、ベルト３３の張力Ｆが、継手８１を介して、出力軸１８ａの第１の端部に作用することによって、出力軸１８ａが内部すきまに応じて傾くおそれがある。
【００４４】
図７に示すように、駆動プーリ３１の回転位置が、ベルト３３の張力Ｆに沿った方向（図７中の上下方向）と継手８１の回転中心軸とが互いに直交する位置にあるとき、ベルト３３の張力Ｆによって、出力軸１８ａは継手８１を介してトルク伝達部８３の傾斜面８５ｂが貫通孔３１ａの内側面に近接する方向（図７中の時計方向）へ向けて傾く。このときの継手８１の軸線Ｏ３は、継手８１が基準位置にあるときの軸線Ｏに対して角度β（＜α）だけ傾斜する。しかし、継手８１は駆動プーリ３１に対して球体８６を中心として回転するため、駆動プーリ３１が継手８１および出力軸１８ａと一緒に傾くことはない。
【００４５】
たとえベルト３３の張力Ｆによって、駆動プーリ３１が出力軸１８ａと一緒に傾こうとしても、駆動プーリ３１と従動プーリ３２とは、それらの軸線が互いに平行となる状態に保たれる。これは、つぎの理由による。すなわち、駆動プーリ３１が出力軸１８ａと一緒に傾くと、ベルト３３における軸受７３に近い側（図７中の右側）の端部ｔ１の周長が、ベルト３３における軸受７３から遠い側（図７中の左側）の端部ｔ２の周長よりも長くなる。これに伴い、端部ｔ１のベルト張力Ｆ１が端部ｔ２のベルト張力Ｆ２よりも大きくなることによって、駆動プーリ３１にはその軸線が従動プーリ３２の軸線と平行になる方向へ向けた復元モーメントが発生する。このため、駆動プーリ３１が出力軸１８ａと一緒に傾いたとしても、この駆動プーリ３１は、復元モーメントによって、球体８６を中心として出力軸１８ａの傾き方向と反対方向へ向けて回転する。これにより、駆動プーリ３１は、その軸線が従動プーリ３２の軸線に対して平行となる姿勢に復帰する。ちなみに、復元モーメントにより駆動プーリ３１が回転するのは、駆動プーリ３１に対する継手８１の支持点Ｑ（図７参照）の軸方向位置が、ベルト３３が駆動プーリ３１に掛かる範囲の中にあることによる。
【００４６】
＜実施の形態の効果＞
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）出力軸１８ａは、継手８１を介して駆動プーリ３１に対して揺動可能に連結されているため、ベルト３３の張力Ｆによって駆動プーリ３１が出力軸１８ａと共に傾くことが抑制される。このため、駆動プーリ３１と従動プーリ３２とは、それらの軸線が互いに平行となる状態に保たれる。したがって、ベルト３３は駆動プーリ３１および従動プーリ３２に対して適切に噛み合った状態に維持される。ベルト３３が駆動プーリ３１に対して片当たりする状況も発生しにくいため、ベルト伝動機構３０の作動音が増大することも抑えられる。ベルト３３の駆動プーリ３１に対する片当たりに起因する偏摩耗も抑制することができる。ちなみに、ベルト３３が駆動プーリ３１の外周面に対して片当たりする場合、ベルト３３における駆動プーリ３１に接触する部分の摩耗が他の部分よりも進行するおそれがある。
【００４７】
（２）ベルト３３の駆動プーリ３１に対する噛み合いの状態（当たり具合）は、モータ１８における軸受７３，７４の内部すきまの他、ハウジング１１に対するモータ１８の取り付け精度の影響も受ける。たとえば、ハウジング１１においてモータ１８が取り付けられる側壁２１ａの端面（図２中の右側面）の精度、およびモータ１８におけるハウジング１１の側壁２１ａに取り付けられる端面（図２中の左側面）の精度の影響も受けて、モータ１８そのものが従動プーリ３２（ひいてはラック軸１３）の軸線に対して傾いて取り付けられることが考えられる。このため、従来、ベルト３３と駆動プーリ３１との当たり具合を均一にコントロールすることが難しかった。この点、本例によれば、駆動プーリ３１に対する出力軸１８ａの傾きが継手８１によって吸収される。このため、ハウジング１１の側壁２１ａに対するモータ１８の傾きなどを吸収することができる。したがって、ベルト３３と駆動プーリ３１との当たり具合をより均一にコントロールすることができる。また、モータ１８のハウジング１１に対する取り付け精度の影響を受けにくくなるため、ハウジング１１の側壁２１ａの端面精度、およびモータ１８におけるハウジング１１の側壁２１ａ側の端面精度を厳密に管理する必要もない。
【００４８】
（３）軸受７３，７４の内部すきまが狭くなるほど、出力軸１８ａはより傾きにくくなる。そこで、モータ１８における出力軸１８ａの支持精度を向上させるために、軸受７３，７４の内部すきまをより狭く設定することが考えられる。しかし、内部すきまを狭くするほど出力軸１８ａの回転抵抗が大きくなるため、モータ１８のロストルクがより多くなる。この点、本例によれば、駆動プーリ３１に対する出力軸１８ａの傾きが継手８１によって吸収されるため、軸受７３，７４の内部すきまを確保すること、あるいはより拡大することができる。したがって、モータ１８のロストルクが増大することを抑えられる。ひいては、モータ１８の出力効率を確保することができる。
【００４９】
＜第２の実施の形態＞
つぎに、ステアリング装置を電動パワーステアリング装置に具体化した第２の実施の形態を説明する。本例では、出力軸１８ａと駆動プーリ３１とを連結する継手として、自在継手が採用されている。
【００５０】
図８に示すように、継手９１は、連結部材９２およびトルク伝達部材９３を有している。連結部材９２とトルク伝達部材９３とは、互いに揺動可能に連結されている。連結部材９２の第１の端部（図８中の左端部）には、穴部９４が設けられている。
【００５１】
トルク伝達部材９３は、第１の伝達部９５、および第２の伝達部９６を有している。
第１の伝達部９５は、連結部材９２の穴部９４に挿入されている。第１の伝達部９５は、その先端部９５ａから基部９５ｂに向かうにつれて外径が徐々に大きくなるとともに、外径が最大となる部分９５ｃを境として、外径が徐々に小さくなる形状を有している。
【００５２】
図９に示すように、第１の伝達部９５をその軸線に直交する方向に沿って切断した断面形状は、六角形状をなしている。第１の伝達部９５の外周面において、六角形の各角部が平面状あるいは外側に凸となる曲面状に面取りされることにより、６つの係合山部９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄ，９７ｅ，９７ｆが設けられている。
【００５３】
連結部材９２をその軸線に直交する方向に沿って切断した断面形状は、駆動プーリ３１の貫通孔３１ａの内形形状に対応する矩形状をなしている。また、連結部材９２の穴部９４をその軸線に直交する方向に沿って切断した断面形状は、第１の伝達部９５の外形形状に対応する六角形状をなしている。穴部９４の内周面には、６つの溝部９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，９４ｆが設けられている。これら溝部９４ａ〜９４ｆは、連結部材９２の軸線に沿って延びている。各溝部９４ａ〜９４ｆは、穴部９４の周方向において等間隔に設けられている。
【００５４】
第１の伝達部９５の各係合山部９７ａ〜９７ｆは、それぞれ穴部９４の各溝部９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，９４ｆに嵌っている。各係合山部９７ａ〜９７ｆは、各溝部９４ａ〜９４ｆの内側面に対して、周方向において係合する。このため、トルク伝達部材９３は連結部材９２と一体的に回転する。また、トルク伝達部材９３は、第１の伝達部９５を支点として、連結部材９２に対して半径方向に揺動可能である。トルク伝達部材９３の揺動に伴い、各係合山部９７ａ〜９７ｆは、穴部９４の各溝部９４ａ〜９４ｆに案内されるかたちで摺動する。
【００５５】
図８に示すように、穴部９４の内部において、穴部９４の内底面と第１の伝達部９５の先端部９５ａとの間には、圧縮コイルばね９８が介在されている。圧縮コイルばね９８は、圧縮された状態に維持されている。トルク伝達部材９３は、圧縮コイルばね９８の弾性力により、穴部９４から抜け出す方向へ向けて、常時付勢される。
【００５６】
穴部９４の内周面には、その全周にわたってリング溝９９が設けられている。リング溝９９は、穴部９４における開口部の近傍に位置している。リング溝９９には抜け止部材としてのＣリング１００が嵌められている。Ｃリング１００の内周部分は、第１の伝達部９５における外径が最大となる部分９５ｃから基部９５ｂまでの間の部分に軸線方向において当接する。これにより、第１の伝達部９５の穴部９４から抜け出す方向へ向けた移動が規制される。
【００５７】
図１０に示すように、連結部材９２は、駆動プーリ３１の貫通孔３１ａの内周面に対して嵌め込まれた状態で固定されている。また、トルク伝達部材９３における連結部材９２と反対側の端部である第２の伝達部９６は、出力軸１８ａの先端部に対して一体回転可能に連結されている。このため、継手９１、ひいてはモータ１８の出力軸１８ａは、駆動プーリ３１と一体的に回転する。すなわち、出力軸１８ａの回転力（トルク）は、継手９１を介して駆動プーリ３１に伝達される。
【００５８】
＜第２の実施の形態の作用および効果＞
図１０に示すように、ベルト３３の張力Ｆによって、出力軸１８ａは継手９１を介して張力Ｆの作用する方向と同じ方向（図１０中の上方向）へ向けて傾く。このとき、トルク伝達部材９３は、その第１の伝達部９５を支点として、連結部材９２に対して張力Ｆの作用する方向と同じ方向へ向けて傾く。このため、駆動プーリ３１が出力軸１８ａと一緒に傾くことはなく、駆動プーリ３１と従動プーリ３２とは、それらの軸線が互いに平行となる状態に保たれる。したがって、本実施の形態によれば、第１の実施の形態における（１）〜（３）と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
＜第３の実施の形態＞
つぎに、ステアリング装置を電動パワーステアリング装置に具体化した第３の実施の形態を説明する。本例では、出力軸１８ａと駆動プーリ３１とを連結する継手として、板ばねカップリングが採用されている。
【００６０】
図１１に示すように、継手１１１は、第１の連結部材１１２、第２の連結部材１１３、および多層板ばね１１４を有している。
第１の連結部材１１２は、円筒状の挿入部１１５、および円環板状のフランジ１１６を有している。フランジ１１６は、挿入部１１５の一の端部における外周面に設けられている。フランジ１１６には、２つのボルト挿入孔１１７（図１１では一つのみ図示する。）、および２つの逃げ孔１１８（図１１では一つのみ図示する。）が設けられている。ボルト挿入孔１１７および逃げ孔１１８は、フランジ１１６の周方向において交互に、かつ等間隔で設けられている。
【００６１】
第２の連結部材１１３は、第１の連結部材１１２と同様の構成を有している。すなわち、第２の連結部材１１３も、挿入部１１９およびフランジ１２０を有している。フランジ１２０には、２つのボルト挿入孔１２１および２つの逃げ孔１２２が設けられている。
【００６２】
第１の連結部材１１２および第２の連結部材１１３は、それらのフランジ１１６，１２０が軸線方向において互いに対向する向きで設けられている。２つのフランジ１１６，１２０のボルト挿入孔１１７，１２１と逃げ孔１２２，１１８とは、軸線方向において互いに対向している。
【００６３】
多層板ばね１１４は、第１の連結部材１１２のフランジ１１６と第２の連結部材１１３のフランジ１２０との間に設けられている。多層板ばね１１４は、複数枚の板ばね１１４ａが重ね合わせられてなる。多層板ばね１１４の周縁部分には、その周方向において９０度間隔で４つの孔１２３（図１１では２つのみ図示する。）が設けられている。フランジ１１６と多層板ばね１１４との間、ならびにフランジ１２０と多層板ばね１１４との間には、それぞれ４つの環状のスペーサ１２４（合計８つ）が介在されている。これらスペーサ１２４は、多層板ばね１１４の孔１２３に対応する位置に設けられている。
【００６４】
第１の連結部材１１２、第２の連結部材１１３、および多層板ばね１１４は、リーマボルト１２５およびナット１２６によって互いに固定されている。リーマボルト１２５の軸部は、フランジ１１６，１２０のボルト挿入孔１１７，１２１、スペーサ１２４、多層板ばね１１４、フランジ１１６，１２０の逃げ孔１１８，１２２に通されている。
【００６５】
継手１１１は、駆動プーリ３１の貫通孔３１ａの内部に設けられている。第１の連結部材１１２におけるフランジ１１６の外周面は、駆動プーリ３１の貫通孔３１ａの内周面に対して固定されている。このため、第１の連結部材１１２は、駆動プーリ３１と一体的に回転可能である。これに対して、多層板ばね１１４の外周面と貫通孔３１ａの内周面との間、ならびに第２の連結部材１１３におけるフランジ１２０の外周面と貫通孔３１ａの内周面との間には、隙間が設けられている。第２の連結部材１１３の挿入部１１９には、モータ１８の出力軸１８ａが挿入された状態で固定されている。したがって、モータ１８の出力軸１８ａの回転力は、継手１１１を介して駆動プーリ３１に伝達される。すなわち、出力軸１８ａは駆動プーリ３１と一体的に回転する。
【００６６】
＜第３の実施の形態の作用および効果＞
図１２に模式的に示すように、ベルト３３の張力Ｆによって、出力軸１８ａは継手１１１を介して張力Ｆの作用する方向と同じ方向（図１２中の時計方向）へ向けて傾く。このとき、継手１１１は駆動プーリ３１と共に張力Ｆの作用する方向へ向けて移動するところ、当該移動に伴い第２の連結部材１１３が多層板ばね１１４の弾性力に抗して出力軸１８ａと共に傾斜する。このため、駆動プーリ３１が出力軸１８ａと一緒に傾くことはなく、駆動プーリ３１と従動プーリ３２とは、それらの軸線が互いに平行となる状態に保たれる。したがって、本実施の形態によれば、第１の実施の形態における（１）〜（３）と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、継手１１１によれば、出力軸１８ａと駆動プーリ３１との間に発生する偏心および偏角誤差を多層板ばね１１４のたわみ性を利用して吸収しながら、出力軸１８ａの回転力を伝達することができる。
【００６８】
＜他の実施の形態＞
なお、各実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第２の実施形態では、第１の伝達部９５をその軸線に直交する方向に沿って切断した断面形状は六角形状をなしていたが、当該断面形状は多角形であればよい。
【００６９】
・第１〜第３の実施の形態では、ステアリング操作に連動して直線運動するラック軸１３の動作をモータ１８の回転力を利用して補助する電動パワーステアリング装置を例に挙げたが、ステアバイワイヤ（ＳＢＷ）に適用することもできる。ステアバイワイヤはステアリングホイールと転舵輪との間に機械的な結合を持たないステアリング装置であって、ステアリングホイールの操作を電気信号で転舵アクチュエータに伝える。転舵アクチュエータはモータ、モータの回転運動を転舵軸（ボールねじ軸）の直線運動に変換する動力変換機構２０として、たとえばベルト伝動機構３０およびボールねじ機構４０を備える。なお、ステアバイワイヤに具体化する場合には、前輪操舵装置としてだけでなく後輪操舵装置あるいは４輪操舵装置（４ＷＳ）として具体化することもできる。
【符号の説明】
【００７０】
１１…ハウジング（ベルト伝動装置の構成要素）、１３…ラック軸（転舵軸）、１８…モータ（ベルト伝動装置の構成要素）、１８ａ…出力軸、３１…駆動プーリ、３２…従動プーリ、３３…ベルト、３０…ベルト伝動機構（ベルト伝動装置の構成要素）、４２…ボールナット、４３…ボール、４４…玉軸受、８１，９１，１１１…継手、８２…連結部（第２の連結部）、８３…トルク伝達部（第１の連結部）、９２…連結部材（第１の連結部材）、９３…トルク伝達部材（第２の連結部材）、９４ａ，９４ｂ，９４ｃ，９４ｄ，９４ｅ，９４ｆ…溝部、９４…穴部、９５…第１の伝達部、９６…第２の伝達部、９７ａ，９７ｂ，９７ｃ，９７ｄ，９７ｅ，９７ｆ…係合山部、１１２…第１の連結部材、１１３…第２の連結部材、１１４…多層板ばね、１１４ａ…板ばね、１１６…フランジ（第１のフランジ）、１２０…フランジ（第２のフランジ）、１２５…ボルト。
【図１】
2019100408.tif 000003
【図２】
2019100408.tif 000004
【図３】
2019100408.tif 000005
【図４】
2019100408.tif 000006
【図５】
2019100408.tif 000007
【図６】
2019100408.tif 000008
【図７】
2019100408.tif 000009
【図８】
2019100408.tif 000010
【図９】
2019100408.tif 000011
【図１０】
2019100408.tif 000012
【図１１】
2019100408.tif 000013
【図１２】
2019100408.tif 000014
【図１３】
2019100408.tif 000015