(57)【要約】【課題】歯飛びの発生をより抑制することができる車両用操舵装置を提供すること。【解決手段】歯付き駆動プーリ４１の外周には、径方向に沿って突出し、歯付き駆動プーリ４１の外周からの高さＰdが歯付き駆動プーリ４１の平歯４１ａの歯丈Ｔdよりも高い突出部４１ｂが設けられ、歯付きベルト４３には、歯付き駆動プーリ４１と歯付きベルト４３とが回転しているときに突出部４１ｂが挿抜される穴部４３ｂが設けられ、歯付き駆動プーリ４１と歯付きベルト４３とが互いに噛み合っている噛み合い領域Ｒeでは、１つの突出部４１ｂが穴部４３ｂに挿入された状態である。【選択図】図４
2019209855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に往復動する転舵軸と、
前記転舵軸を往復動させる動力を発生するモータと、
前記モータの回転軸と一体回転する歯付き駆動プーリ、前記転舵軸の軸線を回転中心として回転可能な歯付き従動プーリ、及び前記歯付き駆動プーリと前記歯付き従動プーリとに巻き掛けられている歯付きベルトを含み、前記歯付き駆動プーリの回転を、前記歯付きベルトを介して前記歯付き従動プーリに伝達することにより前記回転軸の回転を前記転舵軸の往復動に変換する変換機構と、を備え、
前記歯付き駆動プーリの外周には、前記歯付き駆動プーリの歯よりも径方向の外側に向けて突出する突出部が設けられ、
前記歯付きベルトには、前記歯付き駆動プーリと前記歯付きベルトとが回転しているときに前記突出部が挿抜される穴部が設けられ、
前記歯付き駆動プーリと前記歯付きベルトとが互いに噛み合っている噛み合い領域では、少なくとも１つの前記突出部が前記穴部に挿入された状態であることを特徴とする
車両用操舵装置。
【請求項２】
前記歯付き駆動プーリ及び前記歯付き従動プーリが回転しているとき、前記突出部は、前記歯付きベルトに対して接触しないとともに、前記突出部が前記穴部に挿入された状態であるとき、前記突出部と前記穴部との間には隙間が形成されることを特徴とする
請求項１に記載の車両用操舵装置。
【請求項３】
前記回転軸の軸線を中心とする周方向における前記隙間は、前記歯付き駆動プーリの歯のピッチよりも小さいことを特徴とする
請求項２に記載の車両用操舵装置。
【請求項４】
前記回転軸は、前記歯付き駆動プーリに固定される先端部を自由端とし、前記先端部と反対側の基端部を固定端とする片持ちばり状の構造を有し、
前記突出部及び前記穴部は、前記回転軸の軸方向において、前記歯付きベルトの中央部から前記基端部側に設けられていることを特徴とする
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車両用操舵装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用操舵装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、車両用操舵装置の一例として、特許文献１の電動パワーステアリング装置が知られている。
特許文献１の電動パワーステアリング装置は、モータの回転軸と一体回転する歯付き駆動プーリ、ラックシャフトの軸線を回転中心として回転可能な歯付き従動プーリ、及び歯付き駆動プーリと歯付き従動プーリとに巻き掛けられている歯付きベルトを含み、歯付き駆動プーリの回転を、歯付きベルトを介して歯付き従動プーリに伝達することにより回転軸の回転をラックシャフトの往復動に変換する変換機構を備えている。
【０００３】
上記構成を備える電動パワーステアリング装置では、縁石等への乗り上げに伴う大きな逆入力（荷重）がラックシャフトに作用した場合、ラックシャフトが高速で移動している状態でラックシャフトのラックエンドがハウジングの端部の内壁に衝突する端当てが発生することがある。端当てにより回転していた歯付き従動プーリの回転が急激止められる。歯付き従動プーリの回転が止められる直前に、歯付きベルトが高速で回転していると、遠心力が大きくなる分、歯付きベルトが浮き上がることで歯付き駆動プーリと歯付きベルトとの噛み合い位置が変わる歯飛びが発生することがある。
【０００４】
その点、上記の電動パワーステアリング装置は、歯付き駆動プーリから浮き上がった歯付きベルトと接触することで歯付きベルトの回転速度を抑制する制動部材を備えている。制動部材により歯付きベルトの回転速度が抑制されることで歯付きベルトの浮き上がりが抑制され、その結果、歯付き駆動プーリと歯付きベルトとの歯飛びの発生を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１７−１３６９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、端当てにより歯付き従動プーリの回転が急激に止められてしまうと同時にモータの回転軸及び駆動プーリが回転し続けようとする。そのため、歯付きベルトには、駆動プーリの回転によって、張力が強まることで張られる部分と、張力が弱まることで撓む部分とが形成される。その結果、歯付きベルトの張られる部分の影響で駆動プーリを介して回転軸が従動プーリ側に向けて変位することがある。例えば、モータの回転軸が従動プーリ側に向けて変位するとともに歯付きベルトが浮き上がるとすると上記の制動部材では歯飛びを抑制し難くなる。
【０００７】
本発明の目的は、歯飛びの発生をより抑制できる車両用操舵装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成する車両用操舵装置は、軸方向に往復動する転舵軸と、前記転舵軸を往復動させる動力を発生するモータと、前記モータの回転軸と一体回転する歯付き駆動プーリ、前記転舵軸の軸線を回転中心として回転可能な歯付き従動プーリ、及び前記歯付き駆動プーリと前記歯付き従動プーリとに巻き掛けられている歯付きベルトを含み、前記歯付き駆動プーリの回転を、前記歯付きベルトを介して前記歯付き従動プーリに伝達することにより前記回転軸の回転を前記転舵軸の往復動に変換する変換機構と、を備え、前記歯付き駆動プーリの外周には、前記歯付き駆動プーリの歯よりも径方向の外側に向けて突出する突出部が設けられ、前記歯付きベルトには、前記歯付き駆動プーリと前記歯付きベルトとが回転しているときに前記突出部が挿抜される穴部が設けられ、前記歯付き駆動プーリと前記歯付きベルトとが互いに噛み合っている噛み合い領域では、少なくとも１つの前記突出部が前記穴部に挿入された状態である。
【０００９】
この構成によれば、端当てによりモータの回転軸が歯付き従動プーリ側に変位するとともに歯付きベルトが浮き上がって、歯付き駆動プーリと歯付きベルトとの噛み合いが外れたとしても、歯付き駆動プーリの歯よりも径方向の外側に突出している突出部が歯付きベルトの穴部の内周面に対して引っ掛かる。このため、歯付き駆動プーリと歯付きベルトとの位置がずれることが抑制される。したがって、歯飛びの発生をより抑制することができる。
【００１０】
上記構成において、前記歯付き駆動プーリ及び前記歯付き従動プーリが回転しているとき、前記突出部は、前記歯付きベルトに対して接触しないとともに、前記突出部が前記穴部に挿入された状態であるとき、前記突出部と前記穴部との間には隙間が形成されることが好ましい。
【００１１】
歯付き駆動プーリ及び歯付き従動プーリが回転しているとき、突出部が歯付きベルトに接触すると、突出部と歯付きベルトとに摩擦が生じてしまい、変換機構の動力損失となることがある。
【００１２】
その点、この構成によれば、端当てにより歯付き従動プーリの回転が急激に止められてしまうと同時にモータの回転軸及び歯付き駆動プーリが回転し続けようとして、歯付きベルトが浮き上がったときに歯付き駆動プーリの突出部が穴部の内周面に引っ掛かる場合を除いて、突出部が歯付きベルトに対して接触しない。そのため、突出部と歯付きベルトとの間の摩擦を抑制することができる。したがって、変換機構の動力損失を抑制することができる。
【００１３】
上記構成において、前記回転軸の軸線を中心とする周方向における前記隙間は、前記歯付き駆動プーリの歯のピッチよりも小さいことが好ましい。
この構成によれば、突出部が穴部の内周面に引っかかるとき、歯付き駆動プーリと歯付きベルトとの位置が歯付き駆動プーリの歯のピッチよりも大きくずれない。したがって、歯飛びを抑制することができる。
【００１４】
上記構成において、前記回転軸は、前記歯付き駆動プーリに固定される先端部を自由端とし、前記先端部と反対側の基端部を固定端とする片持ちばり状の構造を有し、前記突出部及び前記穴部は、前記回転軸の軸方向において、前記歯付きベルトの中央部から前記基端部側に設けられていることが好ましい。
【００１５】
転舵軸が高速で移動しているときに端当てが発生することで、モータの回転軸が歯付き従動プーリ側に向けて変位する場合を考える。この場合、端当ての際に生じるモータの回転軸の変位は、回転軸の先端部よりも回転軸の基端部の方が小さくなる。
【００１６】
この構成によれば、突出部及び穴部を回転軸の先端部側に設ける場合と比較して、端当てが発生したときに突出部が穴部から抜け難くなる。したがって、歯飛びの発生をより抑制することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の車両用操舵装置によれば、歯飛びの発生をより抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】車両用操舵装置の一実施形態の概略図。
【図２】車両用操舵装置のアシスト機構の断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線で切断したときの断面図。
【図４】（ａ）は、図２のＢ−Ｂ線で切断したときの断面図、（ｂ）は、噛み合い開始位置及び噛み合い終了位置における突出部及び穴部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、車両用操舵装置の一実施形態である電動パワーステアリング装置１（以下、「ＥＰＳ装置１」という）について説明する。
図１に示すように、ＥＰＳ装置１は、運転者のステアリングホイール１０の操作に基づき転舵輪１５を転舵させる操舵機構２と、運転者のステアリングホイール１０の操作を補助するアシスト機構３と、操舵機構２の一部分及びアシスト機構３の一部分を収容するハウジング１６と、を備えている。
【００２０】
操舵機構２は、ステアリングホイール１０と一体回転するステアリングシャフト１１と、ステアリングホイール１０の操作に伴い軸方向に往復動する転舵軸としてのラックシャフト１２とを有している。ラックシャフト１２の外周面には、ねじ溝１２ａ（図１中の左側）及びラック歯１２ｂ（図１中の右側）が設けられている。
【００２１】
ステアリングシャフト１１は、ステアリングホイール１０と連結されたコラムシャフト１１ａと、コラムシャフト１１ａの下端部に連結されたインターミディエイトシャフト１１ｂと、インターミディエイトシャフト１１ｂの下端部に連結されたピニオンシャフト１１ｃとを有している。ピニオンシャフト１１ｃの下端部には、ピニオン歯１１ｄが設けられている。
【００２２】
ピニオンシャフト１１ｃのピニオン歯１１ｄと、このピニオン歯１１ｄと噛み合うラックシャフト１２のラック歯１２ｂとによりラックアンドピニオン機構１３が構成されている。したがって、ステアリングシャフト１１の回転運動は、ラックアンドピニオン機構１３を介してラックシャフト１２の軸方向の往復動に変換される。ラックシャフト１２の往復動がラックシャフト１２の端部にそれぞれ連結されたインナーボールジョイント１４（以下、「ＩＢＪ１４」という）を介して左右の転舵輪１５にそれぞれ伝達されることにより、転舵輪１５の転舵角が変更される。ＩＢＪ１４は、タイロッド１４ａと、ソケット部１４ｂとを有している。タイロッド１４ａは、ラックシャフト１２の軸線ｍ１に対して角度が付いた状態で取り付けられている。なお、ラックシャフト１２の軸方向に沿った往復動は、ソケット部１４ｂがハウジング１６の端部の内壁に突き当たる、いわゆる端当てにより規制される。すなわち、ラックシャフト１２の移動限界であるストロークエンドは、ソケット部１４ｂがハウジング１６の端部の内壁に軸方向から突き当たることにより規定されている。
【００２３】
アシスト機構３は、ラックシャフト１２を往復動させる動力を発生させるモータ２０と、モータ２０の回転軸２１の回転をラックシャフト１２の往復動に変換するボールねじ機構３０と、モータ２０の動力をボールねじ機構３０に伝達するベルト式の伝達機構４０とを有している。すなわち、アシスト機構３は、回転軸２１の回転力をボールねじ機構３０及び伝達機構４０を介してラックシャフト１２を軸方向に往復動させる軸線ｍ１に沿った軸力に変換し、このラックシャフト１２に付与される軸力をアシスト力とし、運転者のステアリングホイール１０の操作を補助する。なお、ボールねじ機構３０及び伝達機構４０は、変換機構の一例である。
【００２４】
ラックシャフト１２と、ボールねじ機構３０と、伝達機構４０と、ピニオンシャフト１１ｃの一部分は、ハウジング１６に収容されている。ハウジング１６は、軸方向に分割された第１のハウジング１６ａ及び第２のハウジング１６ｂを連結することにより構成されている。第１のハウジング１６ａは、アシスト機構３を収容する第１の収容部１６ｃと、第１の収容部１６ｃと連通し、ラックアンドピニオン機構１３と反対側に延びる第１の円筒部１６ｄとを有している。第２のハウジング１６ｂは、アシスト機構３を収容する第２の収容部１６ｅと、第２の収容部１６ｅと連通し、ラックアンドピニオン機構１３側に延びる第２の円筒部１６ｆとを有している。ラックシャフト１２は、第１の収容部１６ｃと、第１の円筒部１６ｄと、第２の収容部１６ｅと、第２の円筒部１６ｆの内部に収容されている。
【００２５】
第２のハウジング１６ｂの第２の収容部１６ｅにおける外壁（図中の右側壁）には、貫通孔２２が設けられている。モータ２０の回転軸２１は、貫通孔２２を通じて第２のハウジング１６ｂの内部に収容されている。モータ２０は、第２のハウジング１６ｂに対してボルト２３により固定されている。回転軸２１は、ラックシャフト１２に対して平行である。
【００２６】
図２に示すように、ボールねじ機構３０は、ラックシャフト１２の外周に複数のボール３２を介して螺合される円筒状のボールねじナット３１を有している。ボールねじナット３１の軸線は、ラックシャフト１２の軸線ｍ１と一致している。ボールねじナット３１の内周面には、ラックシャフト１２のねじ溝１２ａに対応する螺旋状のねじ溝３３が設けられている。ボールねじナット３１のねじ溝３３とラックシャフト１２のねじ溝１２ａとにより囲まれる螺旋状の空間は、ボール３２が転動する転動通路Ｒとして機能する。また、ボールねじナット３１には、転動通路Ｒの２箇所に開口して、当該２箇所の開口を短絡する図示しない循環路が設けられている。そのため、複数のボール３２は、ボールねじナット３１の内部の循環路を介して転動通路Ｒ内を無限循環することができる。ボールねじナット３１の外周面と第１のハウジング１６ａの内周面との間には、軸受８０が設けられている。軸受８０には、複列アンギュラ玉軸受が採用されている。軸受８０は、ボールねじナット３１を回転自在に支持している。
【００２７】
伝達機構４０は、回転軸２１と一体回転する円筒状の歯付き駆動プーリ４１と、ラックシャフト１２の軸線ｍ１を回転中心として回転可能な円筒状の歯付き従動プーリ４２と、歯付き駆動プーリ４１と歯付き従動プーリ４２との間に巻き掛けられる歯付きベルト４３とを有している。歯付き駆動プーリ４１及び歯付き従動プーリ４２の外周面及び歯付きベルト４３の内周面には、平歯が設けられている。そのため、歯付き駆動プーリ４１の平歯と歯付きベルト４３の平歯とが互いに噛み合い、歯付き従動プーリ４２の平歯と歯付きベルト４３の平歯とが互いに噛み合うことにより伝達機構４０が構成されている。なお、平歯とは、伝達機構４０の各構成要素それぞれの軸線に沿って設けられた歯である。
【００２８】
歯付き駆動プーリ４１の内部には、回転軸２１の先端部２１ａ（図２中の左端部）が挿通されている。なお、モータ２０が第２のハウジング１６ｂにボルト２３により固定されている。回転軸２１は、先端部２１ａと反対側の基端部２１ｂ（図２中の右端部）を固定端、回転軸２１の先端部２１ａを自由端とする片持ちばり状の構造を有している。
【００２９】
歯付き従動プーリ４２は、軸方向において、軸受８０の内輪に隣接するようにボールねじナット３１の外周面に設けられている。軸方向において、歯付き従動プーリ４２を基準としてボールねじナット３１の外周面における軸受８０と反対側には、ロックナット８５が螺合されている。ロックナット８５は、ボールねじナット３１の外周面において、歯付き従動プーリ４２を軸受８０とロックナット８５との間に固定する機能を有している。そのため、歯付き従動プーリ４２は、ボールねじナット３１と一体回転可能である。
【００３０】
このような構成からなるアシスト機構３では、変換機構によりモータ２０の回転軸２１の回転をラックシャフト１２の往復動に変換される。具体的には、モータ２０の回転軸２１が回転すると、歯付き駆動プーリ４１が回転する。歯付き駆動プーリ４１の回転が歯付きベルト４３を介して歯付き従動プーリ４２に伝達される。歯付き従動プーリ４２は、歯付き駆動プーリ４１の回転に基づいてラックシャフト１２の軸線ｍ１を回転中心として回転する。歯付き従動プーリ４２の回転に伴い、ボールねじナット３１に回転トルクが付与され、この回転トルクがボールねじナット３１の内周面とラックシャフト１２の外周面との間の複数のボール３２によりラックシャフト１２を往復動させる軸力に変換される。
【００３１】
ここで、上記のＥＰＳ装置１では、例えば、縁石等への乗り上げに伴う大きな逆入力（荷重）がラックシャフト１２に作用した場合、ラックシャフト１２が高速で移動している状態で端当てが発生することがある。
【００３２】
図３に示すように、ラックシャフト１２が高速で移動しているときに端当てが発生する場合、ラックシャフト１２が往復動しない状態となり歯付き従動プーリ４２の回転が急激に止められる。歯付き従動プーリ４２の回転が止められる直前に歯付きベルト４３が高速で回転していると、遠心力が大きくなる分、歯付きベルト４３が浮き上がることがある。また、歯付き従動プーリ４２の回転が急激に止められてしまうと同時に、モータ２０の回転軸２１及び歯付き駆動プーリ４１が回転し続けようとする。そのため、歯付きベルト４３には、歯付き駆動プーリ４１の回転によって、張力が強まることで張られる部分Ｆ１と、張力が弱まることで撓む部分Ｆ２とが形成される。その結果、歯付きベルト４３の張られる部分Ｆ１の影響で歯付き駆動プーリ４１を介して回転軸２１が歯付き従動プーリ４２側に向けて変位することがある。これにより、端当て時にはモータ２０の回転軸２１が歯付き従動プーリ４２側に向けて変位するとともに歯付きベルト４３が浮き上がることがある。
【００３３】
本実施形態では、歯付き駆動プーリ４１及び歯付きベルト４３に歯飛びを抑制するための構成を採用している。なお、図４（ａ）は、回転軸２１の軸線ｍ２に直交する平面で切断したときの断面図である。
【００３４】
図２及び図４（ａ）に示すように、歯付き駆動プーリ４１の外周面Ｏｓｄには、複数の平歯４１ａと、複数の突出部４１ｂとが設けられている。複数の平歯４１ａは、回転軸２１の軸線ｍ２を中心とした周方向に沿って等間隔を空けて設けられている。複数の突出部４１ｂは、回転軸２１の軸線ｍ２に直交する径方向の外側に向かって突出している。複数の突出部４１ｂは、回転軸２１の周方向に沿って等間隔を空けて設けられている。複数の突出部４１ｂは、回転軸２１の軸方向において、複数の平歯４１ａの一部分に設けられている。複数の突出部４１ｂの歯付き駆動プーリ４１の外周面Ｏｓｄからの高さＰdは、複数の平歯４１ａの歯丈Ｔdよりも高い。すなわち、複数の突出部４１ｂは、複数の平歯４１ａよりも径方向の外側に突出している。複数の突出部４１ｂは、回転軸２１の軸線ｍ２に直交する平面で切断したときの断面を回転軸２１の軸方向から見たとき、回転軸２１の回転方向に対して交差する外形線が、歯付き駆動プーリ４１の外周を基準円としたインボリュート曲線となっている。すなわち、複数の突出部４１ｂにおける回転方向に対して交差する部分がインボリュート曲線に沿った曲面４１ｃとなる。なお、外周面Ｏｓｄは、平歯４１ａ及び突出部４１ｂを取り除いたときの歯付き駆動プーリの外周である。
【００３５】
歯付きベルト４３には、複数の平歯４３ａと、複数の穴部４３ｂとが設けられている。複数の平歯４３ａは、回転軸２１の周方向に沿って等間隔を空けて設けられている。複数の平歯４３ａは、回転軸２１の周方向において、歯付き駆動プーリ４１の複数の平歯４１ａの間に噛み合うように設けられている。ここで、歯付き駆動プーリ４１の平歯４１ａと歯付きベルト４３の平歯４３ａとが噛み合っている領域を噛み合い領域Ｒeとする。また、噛み合い領域Ｒｅにおける歯付き駆動プーリ４１の平歯４１ａと歯付きベルト４３の平歯４３ａとが噛み合い始める位置を噛み合い開始位置Ｒｅｓ、歯付き駆動プーリ４１の平歯４１ａと歯付きベルト４３の平歯４３ａとの噛み合いが終了する位置を噛み合い終了位置Ｒｅｅとする。
【００３６】
複数の穴部４３ｂは、回転軸２１の軸線ｍ２に直交する径方向において、歯付きベルト４３を貫通している。複数の穴部４３ｂは、歯付き駆動プーリ４１の複数の突出部４１ｂの配置された間隔と同じ間隔で歯付きベルト４３に設けられている。複数の穴部４３ｂは、歯付き駆動プーリ４１の複数の突出部４１ｂに対応する位置に設けられている。すなわち、歯付き駆動プーリ４１及び歯付きベルト４３が回転しているとき、複数の穴部４３ｂのそれぞれには、複数の穴部４３ｂのそれぞれに対応する突出部４１ｂが挿抜される。
【００３７】
ここで、噛み合い領域Ｒeでは、突出部４１ｂが穴部４３ｂに挿入された状態である。また、突出部４１ｂが穴部４３ｂに挿入された状態であるとき、突出部４１ｂと穴部４３ｂの内周面４３ｃとの間には、隙間が形成されている。複数の穴部４３ｂは、回転軸２１の軸線ｍ２に直交する平面で切断したときの断面を回転軸２１の軸方向から見たとき、回転軸２１の回転方向に対して交差する内形線が曲線となっている。すなわち、複数の穴部４３ｂの内周面４３ｃにおける回転方向に対して交差する部分が上記内形線に沿った曲面４３ｄとなる。また、複数の突出部４１ｂと穴部４３ｂとは、回転軸２１の軸方向において、歯付きベルト４３の中央部Ｌから回転軸２１の基端部２１ｂ側に設けられている。突出部４１ｂが穴部４３ｂに挿入されている状態において、突出部４１ｂの曲面４１ｃと、穴部４３ｂの曲面４３ｄとの間の隙間は、歯付き駆動プーリ４１の複数の平歯４１ａのピッチＰよりも小さい。すなわち、回転軸２１の軸線ｍ２を中心とする周方向における突出部４１ｂと穴部４３ｂの内周面４３ｃとの間の隙間は、歯付き駆動プーリ４１の複数の平歯４１ａのピッチＰよりも小さい。また、突出部４１ｂの高さＰdは、端当てが発生したときのモータ２０の回転軸２１の歯付き従動プーリ４２側への変位量を実験的に検証し、回転軸２１の変位量の最大値よりも大きく設定される。また、突出部４１ｂの高さＰdは、歯付き駆動プーリ４１及び歯付き従動プーリ４２が回転しているときに、突出部４１ｂが歯付きベルト４３の穴部４３ｂの内周面４３ｃを除き、歯付きベルト４３に対して接触しないように設定されている。また、歯付き従動プーリ４２及び歯付き駆動プーリ４１が回転しているとき、歯付き駆動プーリ４１と歯付きベルト４３との噛み合い領域Ｒｅ外では、突出部４１ｂは穴部４３ｂに挿入されきっていない。具体的には、歯付き駆動プーリ４１の回転に伴い、噛み合い領域Ｒｅ外であり、且つ歯付きベルト４３の回転軌道に重ならない位置にあった突出部４１ｂが歯付きベルト４３の回転軌道に重なる位置まで移動したとき、突出部４１ｂは穴部４３ｂに挿入され始める。このとき、突出部４１ｂ及び穴部４３ｂは、突出部４１ｂと穴部４３ｂとが接触しない、または歯付きベルト４３の回転を妨げない程度の接触をするように設けられている。そして、突出部４１ｂが噛み合い領域Ｒｅの噛み合い開始位置Ｒｅｓに到達したとき、突出部４１ｂは穴部４３ｂに挿入された状態となる。また、突出部４１ｂが噛み合い領域Ｒｅの噛み合い終了位置Ｒｅｅに到達し、噛み合い領域Ｒｅ外に向けて移動するとき突出部４１ｂは穴部４３ｂが抜去され始める。このとき、突出部４１ｂが穴部４３ｂに挿入され始めるときと同様に、突出部４１ｂ及び穴部４３ｂは互いに接触しない、または歯付きベルト４３の回転を妨げない程度の接触をするように設けられている。そして、突出部４１ｂが歯付きベルト４３の回転軌道から外れる位置に移動したとき、突出部４１ｂは穴部４３ｂから抜去された状態となる。
【００３８】
次に、複数の穴部４３ｂの曲面４３ｄについて説明する。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、噛み合い領域Ｒeの噛み合い開始位置Ｒｅｓ及び噛み合い終了位置Ｒｅｅにおいて、歯付き駆動プーリ４１の突出部４１ｂが、歯付きベルト４３の穴部４３ｂの内周面４３ｃに接触する場合を考える。
【００３９】
噛み合い開始位置Ｒｅｓにおいて、歯付き駆動プーリ４１が回転しているとき、突出部４１ｂの曲面４１ｃが、回転軸２１の回転方向に沿って穴部４３ｂの曲面４３ｄに接触することがある（図４（ｂ）の左図の破線）。このとき、曲面４１ｃと曲面４３ｄは、点接触する。曲面４１ｃと曲面４３ｄとの接触点Ｃ１は、突出部４１ｂの曲面４１ｃと穴部４３ｂの曲面４３ｄが接触した状態で歯付き駆動プーリ４１と歯付きベルト４３が回転したとき、回転軸２１の径方向の外側に向けて移動する。すなわち、突出部４１ｂの曲面４１ｃと穴部４３ｂの曲面４３ｄとは、転がり接触する。
【００４０】
噛み合い終了位置Ｒｅｅにおいて、歯付き駆動プーリ４１が回転しているとき、突出部４１ｂの曲面４１ｃが、回転軸２１の回転方向に沿って穴部４３ｂの曲面４３ｄに接触することがある（図４（ｂ）の右図の破線）。このとき、曲面４１ｃと曲面４３ｄは、点接触する。
【００４１】
曲面４１ｃと曲面４３ｄとの接触点Ｃ２は、突出部４１ｂの曲面４１ｃと穴部４３ｂの曲面４３ｄが接触した状態で歯付き駆動プーリ４１と歯付きベルト４３が回転したとき、回転軸２１の径方向の外側に向けて移動する。すなわち、突出部４１ｂの曲面４１ｃと穴部４３ｂの曲面４３ｄとは、転がり接触する。
【００４２】
すなわち、曲面４３ｄは、突出部４１ｂと穴部４３ｂの内周面４３ｃとが接触した状態で、歯付き駆動プーリ４１と歯付きベルト４３とが回転したときに、突出部４１ｂの曲面４１ｃと転がり接触するように設定されている。
【００４３】
本実施形態の作用及び効果について説明する。
（１）端当てによりモータ２０の回転軸２１が歯付き従動プーリ４２側に変位するとともに歯付きベルト４３が浮き上がって、歯付き駆動プーリ４１と歯付きベルト４３との噛み合いが外れたとしても、歯付き駆動プーリ４１の平歯４１ａよりも径方向の外側に突出している突出部４１ｂが歯付きベルト４３の穴部４３ｂの内周面４３ｃに対して引っ掛かる。このため、歯付き駆動プーリ４１と歯付きベルト４３との位置がずれることが抑制される。したがって、歯飛びの発生をより抑制することができる。
【００４４】
（２）歯付き駆動プーリ４１及び歯付き従動プーリ４２が回転しているとき、突出部４１ｂが歯付きベルト４３に接触すると、突出部４１ｂと歯付きベルト４３とに摩擦が生じてしまい、変換機構の動力損失となることがある。
【００４５】
その点、本実施形態では、端当てにより歯付き従動プーリ４２の回転が急激に止められてしまうと同時にモータ２０の回転軸２１及び歯付き駆動プーリ４１が回転し続けようとして、歯付きベルト４３が浮き上がったときに歯付き駆動プーリ４１の突出部４１ｂが穴部４３ｂの内周面４３ｃに引っ掛かる場合を除いて、突出部４１ｂが歯付きベルト４３に対して接触しない。そのため、突出部４１ｂと歯付きベルト４３との間の摩擦を抑制することができる。したがって、変換機構の動力損失を抑制することができる。
【００４６】
（３）突出部４１ｂが穴部４３ｂの内周面４３ｃに引っかかるとき、歯付き駆動プーリ４１と歯付きベルト４３との位置が歯付き駆動プーリ４１の複数の平歯４１ａのピッチＰよりも大きくずれない。したがって、歯飛びを抑制することができる。
【００４７】
（４）ラックシャフト１２が高速で移動しているときに端当てが発生することで、モータ２０の回転軸２１が歯付き従動プーリ４２側に向けて変位する場合を考える。この場合、端当ての際に生じるモータ２０の回転軸２１の変位は、回転軸２１の先端部２１ａよりも回転軸２１の基端部２１ｂの方が小さくなる。
【００４８】
本実施形態では、突出部４１ｂ及び穴部４３ｂを回転軸２１の先端部２１ａ側に設ける場合と比較して、端当てが発生したときに突出部４１ｂが穴部４３ｂから抜け難くなる。したがって、歯飛びの発生をより抑制することができる。
【００４９】
なお、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
・突出部４１ｂ及び穴部４３ｂは、歯付きベルト４３の中央部Ｌから回転軸２１の基端部２１ｂ側に設けられていたが、中央部Ｌに設けてもよいし、中央部Ｌから回転軸２１の先端部２１ａ側に設けてもよい。
【００５０】
・モータ２０の回転軸２１は、片持ちばり状であったが、これに限らない。例えば、回転軸２１の両端部を固定端とするような両持ちばり状であってもよい。
・回転軸２１の軸線ｍ２を中心とする周方向における隙間は、歯付き駆動プーリ４１の複数の平歯４１ａのピッチＰよりも小さく設定されていたが、これに限らない。例えば、隙間をなくし、突出部４１ｂと穴部４３ｂの内周面４３ｃとが接触するような構成でもよい。ただし、歯付き駆動プーリ４１及び歯付き従動プーリ４２が回転しているときに、突出部４１ｂが歯付きベルト４３の回転を妨げない程度の接触とする。
【００５１】
・突出部４１ｂの曲面４１ｃは、インボリュート曲線に沿って設けられ、穴部４３ｂの曲面４３ｄは、曲面４１ｃと転がり接触ができるように設けられていたが、これに限らない。例えば、突出部４１ｂを、歯付き駆動プーリ４１の外周面Ｏｓｄから突出する半球状の突出部に変更してもよいし、円柱状の突出部に変更してもよい。穴部４３ｂも突出部の変更に応じて適宜変更する。突出部及び穴部は、歯付きベルト４３が浮き上がり、歯付き駆動プーリ４１と歯付きベルト４３との噛み合いが外れ、歯付きベルト４３が回転方向にずれようとしたときに突出部が穴部の内周面に接触することで、歯付きベルト４３が歯付き駆動プーリ４１の複数の平歯４１ａのピッチＰよりも大きくずれなければどのような構成に変更してもよい。
【００５２】
・歯付き駆動プーリ４１、歯付き従動プーリ４２及び歯付きベルト４３の平歯を、はす歯に変更してもよい。
・穴部４３ｂは、回転軸２１の径方向において、歯付きベルト４３を貫通していたが、これに限らない。穴部４３ｂを有底穴状に変更してもよい。ただし、穴部４３ｂの深さが突出部４１ｂを収容できる程度の深さ、また、歯付き駆動プーリ４１の平歯４１ａの歯丈Ｔdよりも大きく設定するために歯付きベルト４３の厚みを変更することが望ましい。
【００５３】
・噛み合い領域Ｒeでは、１つの突出部４１ｂが１つの穴部４３ｂに挿入されることに限らない。突出部４１ｂ及び穴部４３ｂの数を本実施形態よりも多くし、噛み合い領域Ｒeにおいて、突出部４１ｂが穴部４３ｂに挿入されている箇所を多く設定してもよい。
【００５４】
・突出部４１ｂは、歯付き駆動プーリ４１の外周面Ｏｓｄに等間隔を空けて設けられていたが、不等間隔を空けて設けてもよい。合わせて穴部４３ｂの位置を適宜変更する。
・歯付き駆動プーリ４１の外周面Ｏｓｄには、複数の突出部４１ｂが設けられ、複数の突出部４１ｂは、回転軸２１の軸方向において、複数の平歯４１ａの一部分に設けられていたがこれに限らない。例えば、複数の平歯４１ａの歯先から突出部４１ｂを突出させてもよい。また、複数の突出部４１ｂを、複数の平歯４１ａの間に配置してもよい。すなわち、突出部４１ｂを配置する箇所は、複数の平歯４１ａよりも径方向の外側に突出していれば、配置される位置は適宜変更してもよい。
【００５５】
・歯付き従動プーリ４２は、軸受８０の内輪に隣接するようにボールねじナット３１の外周面に設けられていたが、これに限らない。例えば、ボールねじナット３１の外周面の全体に亘って歯付き従動プーリ４２が設けられていてもよい。この場合、歯付き従動プーリ４２は、第１のハウジング１６ａの内周面に設けられる軸受８０により回転可能に支持される。
【００５６】
・車両用操舵装置をＥＰＳ装置１に具体化して説明したが、ステアバイワイヤ式の操舵装置に適用してもよい。また、歯飛びが発生する可能性のある変換機構を有する車両用操舵装置にも適用できる。
【符号の説明】
【００５７】
１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ装置）、１２…ラックシャフト、２０…モータ、２１…回転軸、２１ａ…先端部、２１ｂ…基端部、３０…ボールねじ機構、４０…伝達機構、４１…歯付き駆動プーリ、４１ｂ…突出部、４１ｃ…曲面、４２…歯付き従動プーリ、４３…歯付きベルト、４３ｂ…穴部、４３ｃ…内周面、４３ｄ…曲面、ｍ１，ｍ２…軸線、Ｐd…突出部の高さ、Ｐ…ピッチ、Ｒe…噛み合い領域、Ｒｅｓ…噛み合い開始位置、Ｒｅｅ…噛み合い終了位置、Ｔd…歯丈、Ｌ…中央部。
【図１】
2019209855.tif 000003
【図２】
2019209855.tif 000004
【図３】
2019209855.tif 000005
【図４】
2019209855.tif 000006