(57)【要約】【課題】衝撃吸収機構の大型化を抑制しつつ、大きな衝撃荷重に耐えられるステアリング装置を提供すること。【解決手段】ラックシャフト１２と、ラックシャフト１２の両端部に連結され、転舵輪に動力を伝達するＩＢＪ１４と、挿通部Ａ１と、挿通部Ａ１の両端部に設けられ、ラックシャフト１２が軸方向に往復動することに伴いＩＢＪ１４が収容される収容部Ａ２と、挿通部Ａ１と収容部Ａ２との境界部分に設けられ、ラックシャフト１２が軸方向に沿って往復動することに伴いＩＢＪ１４の端部１４ｃが近接または離間する規制部Ａ３と、を有するハウジング１６と、規制部Ａ３とＩＢＪ１４の端部１４ｃとの間に設けられ、ＩＢＪ１４の端部１４ｃが当接したときの衝撃荷重を吸収する衝撃吸収機構５０と、を備える。衝撃吸収機構５０は、収容部Ａ２の内周面１６ｄにおける規制部Ａ３から距離Ｇ１だけ離間した部位に圧入嵌合されている。【選択図】図２
2019119274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に往復動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、
前記転舵軸の両端部に連結され、前記転舵輪へ動力を伝達するボールジョイントと、
前記転舵軸の周囲を覆う筒状の挿通部と、当該挿通部の前記軸方向における両端部に当該挿通部と連通して設けられる収容部であって、前記転舵軸が前記軸方向に往復動することに伴い前記ボールジョイントが収容される筒状の収容部と、前記挿通部と前記収容部との境界部分に設けられる規制部であって、前記転舵軸が前記軸方向に沿って往復動することに伴い前記ボールジョイントの端部が近接または離間する規制部とを有するハウジングと、
前記軸方向において、前記規制部と前記ボールジョイントの端部との間に設けられ、前記転舵軸が軸方向に沿って往復動することに伴い前記規制部または前記端部が当接したときの衝撃荷重を吸収する衝撃吸収機構と、を備え、
前記衝撃吸収機構は、前記収容部の内周面における前記規制部から離間した部位、または前記転舵軸の外周面における前記ボールジョイントの前記端部から離間した部位に圧入嵌合されている
ステアリング装置。
【請求項２】
前記収容部の内周面における前記規制部から離間した部位、または前記転舵軸の外周面における前記ボールジョイントの前記端部から離間した部位に嵌合溝が設けられており、
前記衝撃吸収機構には、前記嵌合溝に圧入嵌合され、前記衝撃吸収機構に所定値を超える荷重が作用するときに前記嵌合溝から離脱する被嵌合部が設けられている
請求項１に記載のステアリング装置。
【請求項３】
前記衝撃吸収機構は、弾性部材により構成されるとともに圧縮されることにより衝撃荷重を吸収する緩衝部材と、当該緩衝部材が取り付けられている金属プレートとを有しており、
前記金属プレートには、被嵌合部が一体的に設けられている
請求項２に記載のステアリング装置。
【請求項４】
前記嵌合溝は、前記転舵軸の軸線を中心とする周方向の全周に亘って設けられ、
前記衝撃吸収機構は、前記周方向に沿った円環状をなし、
前記衝撃吸収機構には、前記被嵌合部が前記周方向において間隔をあけて複数設けられている
請求項２または請求項３に記載のステアリング装置。
【請求項５】
前記軸方向から前記衝撃吸収機構を見たとき、前記軸方向に直交する径方向において前記嵌合溝側に向かうにつれて、前記被嵌合部の先端部の前記周方向に沿った幅が小さくなる
請求項４に記載のステアリング装置。
【請求項６】
前記衝撃吸収機構の前記軸方向に沿った移動を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき運転者に異常を報知する異常報知部を作動させる報知作動部と、を備える
請求項１〜５のいずれか一項に記載のステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステアリング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ボールねじ機構や減速機構といったステアリングギヤによりラックシャフト等の転舵軸が軸方向に往復動することで転舵輪を転舵させるステアリング装置がある。ラックシャフトの両端部には、ボールジョイントを介して転舵輪が連結されている。ステアリング装置において、ラックシャフトが一方の端部側に最大量移動したとき、ボールジョイントの端部がステアリングギヤ及びラックシャフトを収容するハウジングに衝突する、いわゆる端当てが発生する。この端当て時の衝撃荷重を低減する工夫を施したものとして、端当て時に生じる衝撃荷重を吸収する衝撃吸収機構を設けるようにしたステアリング装置が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−１００９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで衝撃吸収機構で耐えられる衝撃荷重には限界があり、衝撃吸収機構で吸収できる衝撃荷重の限界を大きくする場合、衝撃吸収機構が大型化してしまう懸念がある。
本発明の目的は、衝撃吸収機構の大型化を抑制しつつ、大きな衝撃荷重に耐えられるステアリング装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
［１］上記目的を達成し得るステアリング装置は、軸方向に往復動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、前記転舵軸の両端部に連結され、前記転舵輪へ動力を伝達するボールジョイントと、前記転舵軸の周囲を覆う筒状の挿通部と、当該挿通部の前記軸方向における両端部に当該挿通部と連通して設けられる収容部であって、前記転舵軸が前記軸方向に往復動することに伴い前記ボールジョイントが収容される筒状の収容部と、前記挿通部と前記収容部との境界部分に設けられる規制部であって、前記転舵軸が前記軸方向に沿って往復動することに伴い前記ボールジョイントの端部が近接または離間する規制部とを有するハウジングと、前記軸方向において、前記規制部と前記ボールジョイントの端部との間に設けられ、前記転舵軸が軸方向に沿って往復動することに伴い前記規制部または前記端部が当接したときの衝撃荷重を吸収する衝撃吸収機構と、を備えることを前提としている。前記衝撃吸収機構は、前記収容部の内周面における前記規制部から離間した部位、または前記転舵軸の外周面における前記ボールジョイントの前記端部から離間した部位に圧入嵌合されている。
【０００６】
この構成によれば、衝撃吸収機構がハウジングの収容部の内周面おける規制部から離間した部位に圧入嵌合されている場合、転舵軸が軸方向に往復動することに伴い、衝撃吸収機構にはボールジョイントの端部が当接する。このとき、衝撃吸収機構が収容部に圧入嵌合された状態でステアリング装置に作用する衝撃荷重は、衝撃吸収機構により吸収される。さらに、収容部の内周面に対して衝撃吸収機構が圧入嵌合された状態が維持できない大きな衝撃荷重が軸方向に沿って衝撃吸収機構に作用したとき、衝撃吸収機構は、収容部の内周面におけるハウジングの規制部までの間を摺動することにより衝撃荷重を吸収する。
【０００７】
また、衝撃吸収機構が転舵軸の外周面におけるボールジョイントの端面から離間した部位に圧入嵌合されている場合、転舵軸が軸方向に往復動することに伴い、衝撃吸収機構にはハウジングの規制部が当接する。このとき、衝撃吸収機構が転舵軸に圧入嵌合された状態でステアリング装置に作用する衝撃荷重は、衝撃吸収機構により吸収される。さらに、転舵軸の外周面に対して衝撃吸収機構が圧入嵌合された状態が維持できない大きな衝撃荷重が軸方向に沿って衝撃吸収機構に作用したとき、衝撃吸収機構は、転舵軸の外周面におけるボールジョイントの端部までの間を摺動することにより衝撃荷重を吸収する。
【０００８】
そのため、衝撃吸収機構が収容部の内周面または転舵軸の外周面に対して圧入嵌合された状態において、衝撃吸収機構は、転舵軸が軸方向に往復動することによりハウジングの規制部またはボールジョイントの端部が当接したときの衝撃荷重の吸収効果を有する。加えて、収容部の内周面または転舵軸の外周面に対して衝撃吸収機構が圧入嵌合された状態を維持できない大きな衝撃荷重が衝撃吸収機構に作用したとき、摺動することにより衝撃吸収機構と収容部の内周面との間に生じる摩擦力または衝撃吸収機構と転舵軸の外周面との間に生じる摩擦力によっても衝撃荷重を吸収することができる。したがって、衝撃吸収機構の大型化を抑制しつつ、大きな衝撃荷重に耐えられる。
【０００９】
［２］上記［１］の構成を有するステアリング装置において、前記収容部の内周面における前記規制部から離間した部位、または前記転舵軸の外周面における前記ボールジョイントの前記端部から離間した部位に嵌合溝が設けられており、前記衝撃吸収機構には、前記嵌合溝に圧入嵌合され、前記衝撃吸収機構に所定値を超える荷重が作用するときに前記嵌合溝から離脱する被嵌合部が設けられていることが好ましい。
【００１０】
この構成によれば、ハウジングの収容部の内周面におけるハウジングの規制部から離間した部位、または転舵軸の外周面におけるボールジョイントの端部から離間した部位で衝撃吸収機構を圧入嵌合させることにより、衝撃吸収機構の位置ずれを抑制できる。また、衝撃吸収機構に所定値を超える衝撃荷重が作用するとき、被嵌合部が嵌合溝から離脱し、被嵌合部を収容部の内周面または転舵軸の外周面に対して摺動させることができる。
【００１１】
［３］上記［２］の構成を有するステアリング装置において、前記衝撃吸収機構は、弾性部材により構成されるとともに圧縮されることにより衝撃荷重を吸収する緩衝部材と、当該緩衝部材が取り付けられている金属プレートとを有しており、前記金属プレートには、被嵌合部が一体的に設けられていることが好ましい。
【００１２】
この構成によれば、緩衝部材で吸収できる衝撃荷重を超える衝撃荷重が作用するとき、収容部の内周面または転舵軸の外周面に対して摺動する部位が金属プレートであるため、衝撃吸収機構が摺動する際に摩擦力をより好適に生じさせることができる。
【００１３】
［４］上記［２］の構成または上記［３］の構成を有するステアリング装置において、前記嵌合溝は、前記転舵軸の軸線を中心とする周方向の全周に亘って設けられ、前記衝撃吸収機構は、前記周方向に沿った円環状をなし、前記衝撃吸収機構には、前記被嵌合部が前記周方向において間隔をあけて複数設けられていることが好ましい。
【００１４】
［５］上記［４］の構成を有するステアリング装置において、前記軸方向から前記衝撃吸収機構を見たとき、前記軸方向に直交する径方向において前記嵌合溝側に向かうにつれて、前記被嵌合部の先端部の前記周方向に沿った幅が小さくなることが好ましい。
【００１５】
衝撃吸収機構の形状を円環状とすることにより、衝撃吸収機構に所定値を超える衝撃荷重が作用するとき、衝撃吸収機構が摺動する際に摩擦力をより好適に生じさせることができる。一方で、衝撃吸収機構の形状を円環状とすると、衝撃吸収機構の被嵌合部がハウジングの収容部の内周面における嵌合溝または転舵軸の外周面における嵌合溝に圧入嵌合し難くなるため、組み付け性が低下してしまう懸念がある。
【００１６】
その点、上記［５］の構成によれば、衝撃吸収機構の被嵌合部の数を変更したり、径方向において嵌合溝側に向かうにつれて被嵌合部の先端部の周方向に沿った幅が小さくなる形状を変更したりすることができる。したがって、衝撃吸収機構が摺動する際の摩擦力、及び衝撃吸収機構の被嵌合部の組み付け性を被嵌合部の数や被嵌合部の形状の変更によって調整することができる。
【００１７】
［６］上記［１］〜［５］のいずれか１つの構成を有するステアリング装置において、前記衝撃吸収機構の前記軸方向に沿った移動を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき運転者に異常を報知する異常報知部を作動させる報知作動部と、を備えることが好ましい。
【００１８】
衝撃吸収機構が軸方向に沿って移動することは、衝撃吸収機構の圧入嵌合を維持した状態で衝撃荷重を吸収できない状態、つまり通常の端当てでない状態が生じたことを示している。すなわち、ステアリング装置に異常が生じていることを示している。
【００１９】
その点、上記［６］の構成によれば、衝撃吸収機構が軸方向に沿って移動したとき、異常報知部から運転者に対して衝撃吸収機構が軸方向に沿って移動したことを報知することができる。これにより、例えば、ディーラーで車両の点検をする等、その後の対処を運転者に対して促すことができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のステアリング装置によれば、衝撃吸収機構の大型化を抑制しつつ、大きな衝撃荷重に耐えられる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】ステアリング装置の第１の実施形態の概略図。
【図２】（ａ）は、第１の実施形態におけるハウジングの両端部の断面図、（ｂ）は、第１の実施形態における金属プレートの拡大断面図。
【図３】第１の実施形態の衝撃吸収機構を軸方向に沿ってハウジングの段差面側から見たときの正面図。
【図４】（ａ）は、ステアリング装置の第２の実施形態におけるハウジングの両端部の断面図、（ｂ）は、第２の実施形態における金属プレートの拡大断面図。
【図５】第２の実施形態の衝撃吸収機構を軸方向に沿ってハウジングの端部側から見たときの正面図。
【図６】ステアリング装置の他の実施形態におけるハウジングの両端部の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
＜第１の実施形態＞
以下、ステアリング装置の一実施形態を電動パワーステアリング装置１（以下、「ＥＰＳ装置１」という）に具体化して説明する。
【００２３】
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の操作に基づいて転舵輪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、アシスト機構３の有するモータ２０の動作を制御する制御部９０とを有している。
【００２４】
操舵機構２は、ステアリングホイール１０、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、及びステアリングシャフト１１に連動し、軸方向に往復動する転舵軸としてのラックシャフト１２を備えている。ラックシャフト１２の外周面１２ｃ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。
【００２５】
以下の説明において、「軸方向」とはラックシャフト１２の軸線ｍに沿った方向を意味し、「径方向」とは、「軸方向」に直交する方向を意味し、「周方向」とはラックシャフト１２の軸線ｍ回りの方向を示している。
【００２６】
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、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、及び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。
【００２７】
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（図１中の左右方向）の往復動に変換される。ラックシャフト１２の往復動（動力）がラックシャフト１２の両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。
【００２８】
図２に示すように、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の先端部には、ボール部１４ｄが設けられている。ボール部１４ｄは、ソケット部１４ｂの内部に回動自在且つ屈曲自在に収容されている。なお、タイロッド１４ａは、ラックシャフト１２の軸線ｍに対して角度が付いた状態で取り付けられている。
【００２９】
図１に示すように、アシスト機構３は、アシスト力の発生源であるモータ２０と、ラックシャフト１２に取り付けられるとともにラックシャフト１２を往復動可能に支持するボールねじ機構３０と、モータ２０の回転軸２１の回転力をボールねじ機構３０に伝達するベルト式の減速機構４０とを有している。アシスト機構３は、モータ２０の回転軸２１の回転力を減速機構４０及びボールねじ機構３０を介して、ラックシャフト１２を軸方向に往復動させる軸力に変換する。このラックシャフト１２に付与される軸線ｍに沿った軸力がアシスト力となり、運転者のステアリングホイール１０の操作が補助される。
【００３０】
モータ２０は、回転角センサ２０ａを有している。制御部９０は、回転角センサ２０ａにより検出されるモータ２０の回転角度θと、図示しない操舵角センサやトルクセンサ等からの信号とに基づきモータ２０への給電を制御する。また、制御部９０は、回転角度θに基づきＥＰＳ装置１に異常が生じているか否かを判定する。制御部９０は、車両に搭載された異常報知部９５に接続されている。制御部９０は、ＥＰＳ装置１に異常が生じていると判定するとき、異常報知部９５を作動させる。なお、異常報知部９５は、例えば、車両内部のインストルメントパネルに実装される警告灯である。
【００３１】
ラックシャフト１２、ボールねじ機構３０、減速機構４０、及びピニオンシャフト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Ｓ１と、第１の収容部Ｓ１と連通し、ラックアンドピニオン機構１３と反対側（図１に左側）に延びる第１の円筒部Ｓ３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Ｓ２と、第２の収容部Ｓ２と連通し、ラックアンドピニオン機構１３側（図１の右側）に延びる第２の円筒部Ｓ４とを有している。
【００３２】
ラックシャフト１２は、第１のハウジング１６ａと第２のハウジング１６ｂとを互いに連結させた状態で、第１の収容部Ｓ１、第１の円筒部Ｓ３、第２の収容部Ｓ２、及び第２の円筒部Ｓ４の内部に収容されている。ここで、第１の円筒部Ｓ３及び第２の円筒部Ｓ４により、ラックシャフト１２が挿通される挿通孔１６ｃを有している円筒状の挿通部Ａ１が構成されている。
【００３３】
第２のハウジング１６ｂの第２の収容部Ｓ２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。
【００３４】
次に、ハウジング１６の両端部の構造を詳細に説明する。
図２に示すように、ハウジング１６には、その端部から順に、円筒状の収容部Ａ２、規制部Ａ３、及び挿通部Ａ１が設けられている。
【００３５】
収容部Ａ２は、挿通部Ａ１の軸方向における両端部に設けられている。収容部Ａ２と挿通部Ａ１とは、同軸上に設けられている。収容部Ａ２の内周面１６ｄと、挿通部Ａ１の挿通孔１６ｃとは互いに連通している。収容部Ａ２には、ラックシャフト１２が軸方向に往復動することに伴いＩＢＪ１４が収容される。このため、収容部Ａ２の内周面１６ｄの内径Ｄ１は、ＩＢＪ１４のソケット部１４ｂの外径よりも大きい。また、収容部Ａ２の内周面１６ｄの内径Ｄ１は、挿通部Ａ１の挿通孔１６ｃの内径よりも大きい。収容部Ａ２の内周面１６ｄと、挿通部Ａ１の挿通孔１６ｃとの軸方向における境界部分である規制部Ａ３には、円環状の段差面１６ｅが設けられている。段差面１６ｅには、ラックシャフト１２が軸方向に往復動することに伴いＩＢＪ１４が近接または離間する。また、収容部Ａ２の内周面１６ｄには、嵌合溝１６ｆが設けられている。嵌合溝１６ｆは、段差面１６ｅから軸方向において所定の距離Ｇ１だけ離間した部位に、軸線ｍ回りの周方向の全周に亘って設けられている。
【００３６】
ハウジング１６において、段差面１６ｅと、段差面１６ｅと軸方向で対向するＩＢＪ１４の端部１４ｃとの間には、衝撃吸収機構５０が設けられている。衝撃吸収機構５０は、円環状をなしている。衝撃吸収機構５０には、ラックシャフト１２が挿通されている。衝撃吸収機構５０は、収容部Ａ２の内周面１６ｄにおける嵌合溝１６ｆが設けられている部位、すなわち段差面１６ｅから軸方向において所定の距離Ｇ１だけ離間した部位に設けられている。
【００３７】
ラックシャフト１２の軸方向に沿った往復動は、ＩＢＪ１４の端部１４ｃが衝撃吸収機構５０に軸方向から突き当たることによって生じる端当てによって制限される。すなわち、ラックシャフト１２が軸方向において一方の端部側に最大量移動したときのストロークエンド（移動限界）は、ＩＢＪ１４の端部１４ｃが衝撃吸収機構５０に軸方向から突き当たることにより規定されている。
【００３８】
また、衝撃吸収機構５０にＩＢＪ１４の端部１４ｃが当接したとき、衝撃吸収機構５０には、軸方向に沿って衝撃荷重が作用する。すなわち、衝撃吸収機構５０は、ラックシャフト１２が軸方向に往復動することに起因する所定値Ｆ以下となる衝撃荷重を吸収することができるように設定されている。
【００３９】
次に、衝撃吸収機構５０の構成について説明する。
図２（ａ），（ｂ）及び図３に示すように、衝撃吸収機構５０は、円環状の金属プレート５１と、円筒状の緩衝部材５２と、円筒状のエンドプレート５３とが一体的に組み付けられることで構成されている。
【００４０】
金属プレート５１は、円環状の円板部５１ａと、被嵌合部５１ｂとを有している。被嵌合部５１ｂは、円板部５１ａの外周側に一体的に設けられている。被嵌合部５１ｂは、円板部５１ａの外周面から径方向の外側に突出している。被嵌合部５１ｂは、ハウジング１６の収容部Ａ２における嵌合溝１６ｆに圧入嵌合されている。被嵌合部５１ｂが嵌合溝１６ｆに圧入嵌合された状態で、ハウジング１６の段差面１６ｅから円板部５１ａの段差面１６ｅ側の端面までの距離は距離Ｇ１となる。ここで、嵌合溝１６ｆの径方向における深さＴ１、及び被嵌合部５１ｂの円板部５１ａの外周面からの高さＨ１は、衝撃吸収機構５０に所定値Ｆを超える衝撃荷重が作用した場合、被嵌合部５１ｂが嵌合溝１６ｆから離脱するように設定されている。なお、所定値Ｆは、衝撃吸収機構５０が収容部Ａ２の内周面１６ｄに圧入嵌合された状態で緩衝部材５２が吸収できる衝撃荷重の値である。
【００４１】
図３に示すように、被嵌合部５１ｂは、周方向において円板部５１ａの外周面に等間隔をあけて複数設けられている。軸方向に沿って衝撃吸収機構５０を見たとき、被嵌合部５１ｂは、径方向の外側に向かうにつれて周方向に沿った幅が小さくなる半円状をなしている。被嵌合部５１ｂの先端を通る仮想円の内径Ｄ２は、ハウジング１６の収容部Ａ２の内周面１６ｄの内径Ｄ１よりも大きい。
【００４２】
図２（ａ）に示すように、緩衝部材５２は、弾性部材により構成されている。弾性部材の一例としては、ゴムや合成樹脂等である。緩衝部材５２は、円環状をなしている。緩衝部材５２は、ラックシャフト１２が軸方向に往復動することに伴いＩＢＪ１４の端部１４ｃが衝撃吸収機構５０に軸方向から突き当たるとき、該軸方向に圧縮されることにより衝撃を吸収する。
【００４３】
図２（ａ）及び図３に示すように、緩衝部材５２におけるハウジング１６の段差面１６ｅ側の端面５２ａには、ハウジング１６の段差面１６ｅに向けて軸方向に沿って延びる円筒部５２ｂが設けられている。円筒部５２ｂは、緩衝部材５２の端面５２ａの内周側に設けられている。緩衝部材５２の端面５２ａは、円板部５１ａの段差面１６ｅと反対側の端面に当接している。円筒部５２ｂは、円板部５１ａに設けられた孔部５１ｃに嵌合されている。
【００４４】
エンドプレート５３は、金属部材により構成されている。エンドプレート５３は、円環状の第１のプレート５３ａと、円筒状の第２のプレート５３ｂとを有している。
第１のプレート５３ａの厚み方向の一端面は、緩衝部材５２におけるＩＢＪ１４の端部１４ｃ側の端面５２ｃに当接している。第１のプレート５３ａの外径は、ハウジング１６の収容部Ａ２の内周面１６ｄの内径Ｄ１よりも小さい。
【００４５】
第２のプレート５３ｂは、第１のプレート５３ａの内縁側からハウジング１６の段差面１６ｅに向けて軸方向に沿って延出している。第２のプレート５３ｂの外周面は、緩衝部材５２の内周面に当接している。第２のプレート５３ｂの内周面の内径は、ラックシャフト１２の外周面１２ｃの外径Ｄ３よりも大きい。
【００４６】
次に、衝撃吸収機構５０の作用について説明する。
ＥＰＳ装置１が搭載された車両が走行しているとき、車両の転舵輪１５が路面の縁石等の凹凸部に乗り上げることが考えられる。転舵輪１５が凹凸部に乗り上げるとき、ラックシャフト１２にはＩＢＪ１４を介して軸方向に沿った力が作用する。ひいては、ラックシャフト１２が軸方向において一方の端部側に最大量移動し、ストロークエンドに至ることが考えられる。ストロークエンドに至ったときに、ＩＢＪ１４の端部１４ｃは、衝撃吸収機構５０のエンドプレート５３における第１のプレート５３ａに当接する。このとき作用する衝撃荷重は、第１のプレート５３ａを介して緩衝部材５２に作用する。この場合、緩衝部材５２は、エンドプレート５３の第１のプレート５３ａと、金属プレート５１の円板部５１ａとの間で軸方向に圧縮されることにより、衝撃荷重を吸収する。
【００４７】
しかし、緩衝部材５２が圧縮されることによる衝撃荷重の吸収効果には、上限がある。衝撃吸収機構５０に作用する衝撃荷重が、衝撃吸収機構５０が収容部Ａ２の内周面１６ｄに圧入嵌合された状態で緩衝部材５２が吸収できる衝撃荷重を超える場合、緩衝部材５２が衝撃荷重を吸収しきれないことが考えられる。
【００４８】
その点、本実施形態では、衝撃吸収機構５０に所定値Ｆを超える衝撃荷重が作用するとき、衝撃吸収機構５０の金属プレート５１の被嵌合部５１ｂがハウジング１６の嵌合溝１６ｆから離脱するように構成されている。
【００４９】
衝撃吸収機構５０に所定値Ｆを超える衝撃荷重が作用するとき、金属プレート５１の被嵌合部５１ｂは、嵌合溝１６ｆから離脱後、ハウジング１６の収容部Ａ２の内周面１６ｄにおける距離Ｇ１に対応する部分に乗り上げる。さらに、ラックシャフト１２がストロークエンドに至ったときからさらに軸方向に沿って段差面１６ｅに向けて移動しようとする。そのため、衝撃吸収機構５０の金属プレート５１は、ＩＢＪ１４とともにハウジング１６の段差面１６ｅに向けて移動する。金属プレート５１のハウジング１６の段差面１６ｅに向けての移動に伴い、金属プレート５１の被嵌合部５１ｂの先端部は、ハウジング１６の収容部Ａ２の内周面１６ｄ上を摺動する。なお、距離Ｇ１は、衝撃吸収機構５０が収容部Ａ２の内周面１６ｄに対して圧入嵌合された状態を維持できない場合において、被嵌合部５１ｂが収容部Ａ２の内周面１６ｄ上を摺動することにより生じる摩擦力で衝撃荷重を十分に吸収できるように設定されている。
【００５０】
次に、制御部９０における異常判定について説明する。
衝撃吸収機構５０の被嵌合部５１ｂがハウジング１６の嵌合溝１６ｆから一度離脱し、ハウジング１６の段差面１６ｅに向けて移動してしまうと、衝撃吸収機構５０は再びハウジング１６の段差面１６ｅから距離Ｇ１だけ離間した部位に戻らなくなる。すなわち、ＥＰＳ装置１のストローク量が変化してしまう。したがって、衝撃吸収機構５０が軸方向に沿って移動し、ストローク量が変化することは、衝撃吸収機構５０の圧入嵌合を維持した状態で衝撃荷重を吸収できなかった状態、つまり通常の端当てでない状態が生じたことを示し、ＥＰＳ装置１に異常が生じていることを示している。制御部９０は、衝撃吸収機構５０の軸方向に沿った移動に基づいてＥＰＳ装置１の異常を判定する。
【００５１】
図１に示すように、制御部９０は、不揮発性のメモリ９１と、報知作動部９２とを有している。制御部９０のメモリ９１には、回転角センサ２０ａにより検出される回転角度θの閾値θｔｈが記憶されている。ここで、回転角度θの閾値θｔｈとは、衝撃吸収機構５０が収容部Ａ２の内周面１６ｄに対して圧入嵌合された状態でラックシャフト１２が軸方向に沿って往復動することによりストロークエンドに到達するときの値である。報知作動部９２は、制御部９０によりＥＰＳ装置１の異常が判定されるとき異常報知部９５を作動させる機能を有している。
【００５２】
衝撃吸収機構５０に所定値Ｆを超える衝撃荷重が作用したとき、衝撃吸収機構５０がハウジング１６の段差面１６ｅに向かって移動するため、ラックシャフト１２もストロークエンド以上に軸方向に沿って移動する。そのため、ラックシャフト１２の軸方向の移動に伴い、ボールねじ機構３０及び減速機構４０を介してモータ２０の回転軸２１も回転してしまう。すなわち、衝撃吸収機構５０に所定値Ｆを超える衝撃荷重が作用したとき、モータ２０の回転角センサ２０ａにより検出される回転角度θは、閾値θｔｈを超える。
【００５３】
そのため、制御部９０は、回転角センサ２０ａにより検出される回転角度θが閾値θｔｈを超える場合、衝撃吸収機構５０の圧入嵌合が解除されたことを検出する。制御部９０は、回転角度θが閾値θｔｈを超える場合、ＥＰＳ装置１の異常を判定する。報知作動部９２は、制御部９０によりＥＰＳ装置１の異常が判定されたとき、異常報知部９５を作動させる。なお、制御部９０及び回転角センサ２０ａにより検出部が構成されている。
【００５４】
本実施形態の効果について説明する。
（１）衝撃吸収機構５０が収容部Ａ２の内周面１６ｄに対して圧入嵌合された状態において、衝撃吸収機構５０は、ラックシャフト１２が軸方向に往復動することによりＩＢＪ１４の端部１４ｃが当接したときの衝撃荷重の吸収効果を有する。加えて、収容部Ａ２の内周面１６ｄに対して衝撃吸収機構５０が圧入嵌合された状態を維持できない大きな衝撃荷重が衝撃吸収機構５０に作用したとき、摺動することにより衝撃吸収機構５０と収容部Ａ２の内周面１６ｄとの間に生じる摩擦力によっても衝撃荷重を吸収することができる。したがって、衝撃吸収機構５０の大型化を抑制しつつ、大きな衝撃荷重に耐えられる。
【００５５】
（２）衝撃吸収機構５０の被嵌合部５１ｂをハウジング１６の嵌合溝１６ｆに圧入嵌合している。そのため、衝撃吸収機構５０の位置ずれを抑制できる。また、衝撃吸収機構５０に所定値Ｆを超える衝撃荷重が作用するとき、被嵌合部５１ｂが嵌合溝１６ｆから離脱し、被嵌合部５１ｂを収容部Ａ２の内周面１６ｄに対して摺動させることができる。
【００５６】
（３）緩衝部材５２で吸収できる衝撃荷重を超える衝撃荷重が作用するとき、収容部Ａ２の内周面１６ｄに対して摺動する部位が金属プレート５１であるため、衝撃吸収機構５０が摺動する際に摩擦力をより好適に生じさせることができる。
【００５７】
（４）衝撃吸収機構５０の形状を円環状とすることにより、衝撃吸収機構５０に所定値Ｆを超える衝撃荷重が作用するとき、衝撃吸収機構５０とハウジング１６の収容部Ａ２の内周面１６ｄとの間に生じる摩擦力をより好適に生じさせることができる。一方で、衝撃吸収機構５０の形状を円環状とすると、衝撃吸収機構５０の被嵌合部５１ｂがハウジング１６の収容部Ａ２の内周面１６ｄにおける嵌合溝１６ｆに圧入嵌合し難くなるため、組み付け性が低下してしまう懸念がある。
【００５８】
その点、衝撃吸収機構５０の被嵌合部５１ｂの数を変更したり、径方向において嵌合溝１６ｆ側に向かうにつれて被嵌合部５１ｂの先端部の周方向に沿った幅が小さくなる形状を変更したりすることができる。したがって、衝撃吸収機構５０が摺動する際の摩擦力、及び衝撃吸収機構５０の被嵌合部５１ｂの組み付け性を被嵌合部５１ｂの数や被嵌合部５１ｂの形状の変更によって調整することができる。
【００５９】
（５）衝撃吸収機構５０が軸方向に沿って移動したとき、異常報知部９５から運転者に対して衝撃吸収機構５０が軸方向に沿って変位したことを報知することができる。これにより、例えば、ディーラーで車両の点検をする等、その後の対処を運転者に対して促すことができる。
【００６０】
＜第２の実施形態＞
以下、ステアリング装置の第２の実施形態を説明する。第１の実施形態と同様の構成については同じ符号を付して説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は、第１の実施形態と同様であり、第１の実施形態との主な相違点は、衝撃吸収機構が圧入嵌合される部位がラックシャフト１２の外周面１２ｃである点である。
【００６１】
図４（ａ）に示すように、ラックシャフト１２の軸方向に沿った往復動は、衝撃吸収機構６０がハウジング１６の段差面１６ｅに突き当たることによって生じる端当てによって制限される。すなわち、ラックシャフト１２が軸方向において一方の端部側に最大量移動したときのストロークエンドは、衝撃吸収機構６０がハウジング１６の段差面１６ｅに軸方向から突き当たることにより規定されている。
【００６２】
ラックシャフト１２の外周面１２ｃには、嵌合溝１２ｄが設けられている。嵌合溝１２ｄは、ＩＢＪ１４の端部１４ｃから軸方向において所定の距離Ｇ２だけ離間した部位に、軸線ｍ回りの周方向の全周に亘って設けられている。
【００６３】
図４（ａ），（ｂ）及び図５に示すように、衝撃吸収機構６０は、円環状の金属プレート６１と、円筒状の緩衝部材６２と、円筒状のエンドプレート６３とが一体的に組み付けられることで構成されている。
【００６４】
金属プレート６１は、円環状の円板部６１ａと、被嵌合部６１ｂとを有している。被嵌合部６１ｂは、円板部６１ａの内周側に一体的に設けられている。被嵌合部６１ｂは、円板部６１ａの内周面から径方向の内側に突出している。被嵌合部６１ｂは、ラックシャフト１２の外周面１２ｃにおける嵌合溝１２ｄに圧入嵌合されている。被嵌合部６１ｂが嵌合溝１２ｄに圧入嵌合された状態で、ＩＢＪ１４の端部１４ｃから円板部６１ａのＩＢＪ１４の端部１４ｃまでの距離は距離Ｇ２となる。ここで、嵌合溝１２ｄの径方向における深さＴ２、及び被嵌合部５１ｂの円板部５１ａの外周面からの高さＨ２は、衝撃吸収機構６０に所定値Ｆを超える衝撃荷重が作用した場合、被嵌合部６１ｂが嵌合溝１２ｄから離脱するように設定されている。なお、所定値Ｆは、衝撃吸収機構６０がラックシャフト１２の外周面１２ｃに圧入嵌合された状態で緩衝部材６２が吸収できる衝撃荷重の値である。
【００６５】
図５に示すように、被嵌合部６１ｂは、周方向において円板部６１ａの内周面に等間隔をあけて複数設けられている。軸方向に沿って衝撃吸収機構６０を見たとき、被嵌合部６１ｂは、径方向の内側に向かうにつれて周方向に沿った幅が小さくなる半円状をなしている。被嵌合部６１ｂの先端を通る仮想円の内径Ｄ４は、ラックシャフト１２の外周面１２ｃの外径Ｄ３よりも小さい。
【００６６】
図４（ａ）に示すように、緩衝部材６２は、緩衝部材５２と略同一の構成を有している。緩衝部材６２は、ラックシャフト１２が軸方向に往復動することに伴いハウジング１６の段差面１６ｅが衝撃吸収機構６０に軸方向から突き当たるとき、該軸方向に圧縮されることにより衝撃を吸収する。
【００６７】
図４（ａ）及び図５に示すように、緩衝部材６２におけるハウジング１６の端部側の端面６２ａには、ハウジング１６の端部に向けて軸方向に沿って延びる円筒部６２ｂが設けられている。円筒部６２ｂは、緩衝部材６２の端面６２ａの外周側に設けられている。緩衝部材６２の端面６２ａは、円板部６１ａの段差面１６ｅ側の端面に当接している。円筒部６２ｂの内周面には、円板部６１ａが嵌合されている。
【００６８】
エンドプレート６３は、金属部材により構成されている。エンドプレート６３は、円環状の第１のプレート６３ａと、円筒状の第２のプレート６３ｂとを有している。
第１のプレート６３ａの厚み方向の一端面は、緩衝部材６２におけるハウジング１６の段差面１６ｅ側の端面６２ｃに当接している。第１のプレート６３ａの内径は、ラックシャフト１２の外周面１２ｃの外径Ｄ３よりも大きい。
【００６９】
第２のプレート６３ｂは、第１のプレート６３ａの外縁側からハウジング１６の端部に向けて軸方向に沿って延出している。第２のプレート６３ｂの内周面は、緩衝部材６２の外周面に当接している。第２のプレート６３ｂの外周面の外径は、ハウジング１６の収容部Ａ２の内周面１６ｄの内径Ｄ１よりも小さい。
【００７０】
なお、本実施形態においても制御部９０（図１参照）を有しており、第１の実施形態と同様の制御を実施している。
本実施形態における第１の実施形態との主な相違点は、衝撃吸収機構６０の圧入嵌合が維持できない大きな衝撃荷重が衝撃吸収機構６０に作用したときに、衝撃吸収機構６０の被嵌合部６１ｂがラックシャフト１２の外周面１２ｃ上を摺動する点であり、効果としては基本的に第１の実施形態と同様である。
【００７１】
なお、第１，第２の実施形態は、以下のように変更して実施することができる。第１，第２の実施形態及び以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせることができる。
【００７２】
・第１，第２の実施形態において、制御部９０は、回転角センサ２０ａにより検出される回転角度θに基づき衝撃吸収機構５０，６０の軸方向への移動を検出していたが、これに限らない。例えば、操舵角センサにより検出されるステアリングホイール１０の操舵角に基づき衝撃吸収機構５０，６０の軸方向への移動を検出してもよい。このとき、制御部９０のメモリ９１には、ストロークエンド時における操舵角の閾値を記憶させる。制御部９０は、操舵角センサにより検出される操舵角が閾値を超えるとき、衝撃吸収機構５０，６０が軸方向に移動したことを検出してもよい。なお、このとき操舵角センサ及び制御部９０により検出部が構成されている。また、操舵角センサにより検出される操舵角に限らず、ラックシャフト１２がストロークエンド以上に移動してしまうことを検出できる構成であれば、どのような構成を採用してもよい。
【００７３】
・第１，第２の実施形態において、衝撃吸収機構５０，６０の被嵌合部５１ｂ，６１ｂは、被嵌合部が嵌合溝１２ｄ，１６ｆに圧入嵌合できるのであれば、例えば、軸方向から衝撃吸収機構５０を見たときの被嵌合部５１ｂの形状は、半円状に限らず、例えば、三角形状、台形状、及び径方向に沿って幅が変化しない矩形状の突部に変更してもよい。
【００７４】
・第１，第２の実施形態において、嵌合溝１２ｄ，１６ｆは周方向の全周に亘って設けられていたが、これに限らない。例えば、衝撃吸収機構５０，６０の被嵌合部５１ｂ，６１ｂに対応する部分にだけ嵌合溝を設けてもよい。また、被嵌合部５１ｂは、周方向において間隔をあけて複数設けられていれば、等間隔毎でなくてもよい。例えば、被嵌合部５１ｂ，６１ｂを周方向の全周に亘って設けてもよい。このようにしても嵌合溝１２ｄ，１６ｆに圧入嵌合できればよい。また、所定値Ｆを超える衝撃荷重が衝撃吸収機構５０，６０に作用したときに嵌合溝１２ｄ，１６ｆから離脱できる程度に高さが設定されていればよい。
【００７５】
・第１，第２の実施形態において、衝撃吸収機構５０，６０は、円環状をなしていなくてもよい。すなわち、金属プレート５１，６１、緩衝部材５２，６２、及びエンドプレート５３，６３の一部分を切り欠いて構成されるＣ字形状をなすように構成してもよい。
【００７６】
・第１，第２の実施形態において、衝撃吸収機構５０，６０の緩衝部材５２，６２を軸方向に圧縮させることにより衝撃荷重を吸収していたが、エンドプレート５３，６３の第１のプレート５３ａ，６３ａを変形させることによる衝撃荷重の吸収効果も加えてもよい。例えば、エンドプレート５３，６３の有する剛性を衝撃荷重により変形し得る程度に設定する。また、エンドプレート５３，６３を割愛してもよい。
【００７７】
・第１，第２の実施形態において、被嵌合部５１ｂ，６１ｂは、金属プレート５１，６１に設けられていたが、これに限らない。例えば、エンドプレート５３，６３とともに金属プレート５１，６１も割愛し、緩衝部材５２の外周面、または緩衝部材６２の内周面にフランジ部を設けて嵌合溝１２ｄ，１６ｆに嵌合させるようにしてもよい。すなわち、衝撃吸収機構５０，６０を緩衝部材５２，６２のみで構成してもよい。
【００７８】
・第１，第２の実施形態において、衝撃吸収機構５０，６０を金属プレート５１，６１だけで構成してもよい。この場合、所定値Ｆ以下となる衝撃荷重を吸収できるように金属プレート５１，６１の軸方向における厚み等を変更する。
【００７９】
・第１，第２の実施形態において、衝撃吸収機構５０，６０の被嵌合部５１ｂ，６１ｂを嵌合溝１２ｄ，１６ｆに嵌合することにより、衝撃吸収機構５０をハウジング１６の収容部Ａ２の内周面１６ｄに、衝撃吸収機構６０をラックシャフト１２の外周面１２ｃに圧入嵌合させた状態にしていたが、これに限らない。例えば、図６に示すように、緩衝部材７２の外周面がハウジング１６の収容部Ａ２の内周面１６ｄに密着するように圧入嵌合されていてもよい。
【００８０】
・第１，第２の実施形態において、ＥＰＳ装置１をモータ２０の回転軸２１と、ラックシャフト１２とが平行なものに具体化したが、これに限らない。例えば、回転軸２１とラックシャフト１２とが同軸に存在するＥＰＳ装置や、マニュアルステアリング装置等の他のＥＰＳ装置に適用してもよい。また、ステアリング装置をＥＰＳ装置１に具体化したが、例えば、ステアバイワイヤ式のステアリング装置に適用してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
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、１２ｃ…外周面、１２ｄ，１６ｆ…嵌合溝、１４…インナーボールジョイント（ＩＢＪ）、１４ｃ…端部、１５…転舵輪、１６…ハウジング、１６ｄ…内周面、１６ｅ…段差面、２０…モータ、２０ａ…回転角センサ、５０，６０…衝撃吸収機構、５１，６１…金属プレート、５１ｂ，６１ｂ…被嵌合部、５２，６２，７２…緩衝部材、９０…制御部、９２…報知作動部、９５…異常報知部、Ａ１…挿通部、Ａ２…収容部、Ａ３…規制部、Ｆ…所定値。
【図１】
2019119274.tif 000003
【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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