(57)【要約】ラックシャフトとボールナットを備え、このボールナットの回転により該ラックシャフトを軸方向に移動可能に支持するボールねじ機構と、動力補助用の電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、ドライブプーリとドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトを有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、ベルトの張力調整が適切かつ容易に行なえる。
2004018279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に雌ねじ溝が形成されたボールナットと、このボールナットの軸心に配置されると共に外周面に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装された複数個の循環ボールとからなるボールねじ機構と、
前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールナット機構の駆動に供される電動モータと、
この電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、
この動力伝達手段や前記ボールねじ機構の収納に供されるステアリングギヤケースと、
を有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、
前記電動モータの端部に固着され、当該ステアリングギヤケースに形成されたモータ支持穴に内嵌する円筒状のモータフランジを備え、
当該モータフランジは、前記ドライブプーリを回動自在に支持すると共に、前記モータ支持穴に対して所定の角度範囲で相対回動し、かつ、その軸芯が前記電動モータの軸芯に対してオフセットされたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２】
前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリとの少なくとも一方にベルト係止フランジが形成されたことを特徴とする、請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３】
前記モータフランジが軸方向に二分割されたことを特徴とする、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項４】
前記モータフランジが、組立作業時にベルトを屈曲収容するべく、ベルト収容部を備えたことを特徴とする、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項５】
前記モータ支持穴には、ベルト収納部から突出したベルトを通過させるべく、ベルト通過部が付設されたことを特徴とする、請求項４記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項６】
前記ベルト収容部に収容されたベルトは、曲率規制手段により所定の曲率以下とならない状態で屈曲されたことを特徴とする、請求項４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項７】
前記ベルト収容部に収容されたベルトは、曲率規制手段により所定の曲率以下とならない状態で屈曲されたことを特徴とする、請求項５に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項８】
前記動力伝達手段を収容する動力伝達手段収容部と前記ボールねじ機構を収容するボールねじ機構収容部とが離隔手段により隔てられ、かつ、前記ベルトが非開放型転がり軸受により支持されたことを特徴とする、請求項１または２に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項９】
内周面に雌ねじ溝が形成されたボールナットと、このボールナットの軸心に配置されると共に外周面に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装された複数個の循環ボールとからなるボールねじ機構と、
前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールねじ機構の駆動に供される電動モータと、
この電動モータのシャフトに連結されたドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、
前記ボールねじ機構や前記動力伝達手段の収納に供されるステアリングギヤケースと
を有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、
前記ベルトの張力を調整するための張力調整手段を備え、
前記張力調整手段は、
前記ドライブプーリを回動自在に支持すると共に、前記ステアリングギヤケースに揺動自在に保持されたプーリホルダと、
当該プーリホルダの揺動角度の調整に供されるホルダ角度調整手段と
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１０】
前記ホルダ角度調整手段がねじ機構であることを特徴とする、請求項９記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１１】
前記電動モータのシャフトと前記ドライブプーリとが芯ずれ吸収手段を介して連結されたことを特徴とする、請求項９または１０に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１２】
前記芯ずれ吸収手段がオルダム継手であることを特徴とする、請求項１１記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１３】
前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリとの少なくとも一方にベルト係止フランジが形成されたことを特徴とする、請求項９または１０に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１４】
前記ステアリングギヤケースが、前記動力伝達手段を収納するベルトハウジングと、当該ベルトハウジングに締結されて前記ボールねじ機構を収納するボールねじハウジングとを備え、
前記ドリブンプーリと前記ボールナットとがスプライン結合されることを特徴とする、請求項９または１０に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１５】
前記動力伝達手段を収容する動力伝達手段収容部と前記ボールねじ機構を収容するボールねじ機構収容部とが離隔手段により隔てられ、かつ、前記ベルトが非開放型転がり軸受により支持されたことを特徴とする、請求項９または１０に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１６】
内周面に雌ねじ溝が形成されたボールナットと、このボールナットの軸心に配置されると共に外周面に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装された複数個の循環ボールとからなるボールねじ機構と、
前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールナット機構の駆動に供される電動モータと、
この電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、
前記ボールねじ機構や前記動力伝達手段の収納に供されるステアリングギヤケースと
を有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、
前記ベルトの張力を調整するための張力調整手段をさらに備え、
前記ステアリングギヤケースは、
前記動力伝達手段を収納するベルトハウジングと、
このベルトハウジングに締結され、前記ボールねじ機構を収納するボールねじハウジングと
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項１７】
前記ドリブンプーリと前記ボールナットとがスプライン結合されることを特徴とする、請求項１６記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１８】
前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリとの少なくとも一方にベルト係止フランジが形成されたことを特徴とする、請求項１６または１７に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項１９】
前記ベルトの張力が前記ドライブプーリまたは前記ドリブンプーリの回転トルクに基づき測定されることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項２０】
前記張力調整手段が前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリとの芯間を変更させることを特徴とする、請求項１６または１７に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項２１】
前記動力伝達手段を収容する動力伝達手段収容部が前記ボールねじ機構を収容するボールねじ機構収容部とが離隔手段により隔てられ、かつ、前記ベルトが非開放型転がり軸受により支持されたことを特徴とする、請求項１６または１７に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項２２】
内周面に雌ねじ溝が形成されたボールナットと、このボールナットの軸心に配置されると共に外周面に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装された複数個の循環ボールとからなるボールねじ機構と、
前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールナット機構の駆動に供される電動モータと、
この電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、
前記ボールねじ機構や前記動力伝達手段の収納に供されるステアリングギヤケースと
を有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、
前記ベルトの張力を調整するための張力調整手段を備え、
前記張力調整手段が、
前記ベルトの外側に配設されたローラホルダに回動自在に保持され、当該ローラホルダと伴に前記ベルトのウエブ面に対して進退するテンションローラと、
このテンションローラを前記ベルトに押圧するローラ押圧手段と
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項２３】
前記ローラホルダが揺動軸を支点として揺動することを特徴とする、請求項２２記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項２４】
前記ローラ押圧手段がねじ機構であることを特徴とする、請求項２２または２３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項２５】
前記動力伝達手段の組立状態では、前記テンションローラの軸芯と前記揺動軸とを結ぶ直線が、前記ベルトにおける当該テンションローラにより押圧されない側のウエブと略平行となることを特徴とする、請求項２３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項２６】
前記動力伝達手段の組立状態では、前記テンションローラの軸芯と前記揺動軸とを結ぶ直線が、前記ベルトにおける当該テンションローラにより押圧されない側のウエブと略平行となることを特徴とする、請求項２４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項２７】
前記テンションローラは、その両端に前記ベルトの軸方向移動を規制するベルト係止フランジが形成され、かつ所定の移動範囲で軸方向に移動可能であることを特徴とする、請求項２３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項２８】
前記テンションローラは、その両端に前記ベルトの軸方向移動を規制するベルト係止フランジが形成され、かつ所定の移動範囲で軸方向に移動可能であることを特徴とする、請求項２４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項２９】
前記ローラホルダがプレス成形品であることを特徴とする、請求項２３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３０】
前記ローラホルダがプレス成形品であることを特徴とする、請求項２４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３１】
前記動力伝達手段を収容する動力伝達手段収容部が前記ボールねじ機構を収容するボールねじ機構収容部とが離隔手段により隔てられ、かつ、前記ベルトが非開放型転がり軸受により支持されたことを特徴とする、請求項２３に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３２】
前記動力伝達手段を収容する動力伝達手段収容部が前記ボールねじ機構を収容するボールねじ機構収容部とが離隔手段により隔てられ、かつ、前記ベルトが非開放型転がり軸受により支持されたことを特徴とする、請求項２４に記載の電動パワーステアリング装置。
【請求項３３】
ラックシャフトとボールナットを備え、このボールナットの回転により該ラックシャフトを軸方向に移動可能に支持するボールねじ機構と、
前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールナット機構の駆動に供される電動モータと、
この電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、
この動力伝達手段や前記ボールねじ機構の収納に供されるステアリングギヤケースと、
前記電動モータを前記ステアリングギヤケースに固設支持するためのモータ支持部材と
を有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、
前記モータ支持部材は、前記ドライブプーリを回動自在に支持すると共に、前記ステアリングギヤケースに位置調整可能に固定されていることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３４】
ラックシャフトとボールナットを備え、このボールナットの回転により該ラックシャフトを軸方向に移動可能に支持するボールねじ機構と、
前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールナット機構の駆動に供される電動モータと、
この電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、
前記ボールねじ機構および前記電動モータを支持するハウジング
を有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、
前記ドライブプーリを回転自在に支持するプーリ支持部材を前記ハウジングとは別体にかつ前記ベルトの張力調整可能なように前記ハウジングに位置調整可能に固定してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
【請求項３５】
ステアリング軸と、
ラック歯を有するラックシャフトと、
ステアリング軸の回転をラックシャフトの直線運動に変換するラックアンドピニオン機構を支持するラックアンドピニオンハウジングと、
ボールナットを備え、このボールナットの回転により前記ラックシャフトの直進運動を補助するように該ラックシャフトを支持するボールねじ機構と、
該ボールねじ機構を支持するボールねじ機構ハウジングと、
電動モータと
この電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡されたベルトと、
前記ドライブプーリを回転自在に支持すると共に、
前記電動モータを前記ラックアンドピニオンハウジングに締結支持するためのモータ支持部材と、
前記ベルトをカバーするためのベルトハウジングとから成り、
前記モータ支持部材は、位置調整可能に前記ラックアンドピニオンハウジングに固設されることを特徴とする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】  本発明は、ベルト式の動力伝達機構が採用されたラックアシスト型の電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】  自動車の操舵系では、外部動力源を用いて操舵アシストを行わせる、いわゆるパワーステアリング装置が広く採用されている。従来、パワーステアリング装置用の動力源としては、ベーン方式の油圧ポンプが用いられており、この油圧ポンプをエンジンにより駆動するものが多かった。ところが、この種のパワーステアリング装置は、油圧ポンプを常時駆動することによるエンジンの駆動損失が大きい（最大負荷時において、数馬力〜十馬力程度）ため、小排気量の軽自動車等への採用が難しく、比較的大排気量の自動車でも走行燃費が無視できないほど低下することが避けられなかった。
そこで、これらの問題を解決するものとして、電動モータを動力源とする電動パワーステアリング装置（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｔｅｅｒｉｎｇ、以下ＥＰＳと記す）が近年注目されている。ＥＰＳには、電動モータの電源に車載バッテリを用いるために直接的なエンジンの駆動損失が無く、電動モータが操舵アシスト時にのみに起動されるために走行燃費の低下も抑えられる他、電子制御が極めて容易に行える等の特長がある。
一方、乗用車用のステアリングギヤとしては、高剛性かつ軽量であること等から、現在ではラックピニオン式が主流となっている。そして、ラック＆ピニオン式ステアリングギヤ用のＥＰＳとしては、ステアリングシャフトやピニオン自体を駆動するべくコラム側部に電動モータを配置したコラムアシスト型等の他、電動式のボールねじ機構によりラックシャフトを駆動するボールねじ式ラックアシスト型も用いられている。ボールねじ式ラックアシスト型のＥＰＳ（以下、単にラックアシスト型ＥＰＳと記す）では、アシスト力がピニオンとラックとの噛合面に作用しないため、摩耗や変形の要因となる両部材間の接触面圧が比較的小さくなる。
ラックアシスト型ＥＰＳでは、ラックシャフトに形成されたボールねじ軸の雄ねじ溝とボールナットに形成された雌ねじ溝とが多数個の循環ボール（鋼球）を介して係合しており、ラックシャフトと同軸あるいは別軸に配置された電動モータによってボールナットが回転駆動され、これによりラックシャフトが軸方向に移動する。別軸式ラックアシスト型ＥＰＳにおける電動モータとボールナットとの間の動力伝達方法としては、特許第３０６２８５２号に記載されたギヤ式等の他、静粛性や伝達効率に優れたベルト式が採用されている。
従来のベルト式の別軸ラックアシスト型ＥＰＳでは、実開昭６０−１２２２７４号公報や実公平４−２８５３８号公報等に記載されたように、動力伝達機構がドライブプーリおよびドリブンプーリと両プーリ間に掛け渡されたベルトとから構成されているが、ベルトには適正な張力を与えておくことが重要である。ドライブプーリが回転を始めると、ベルトを介して駆動力がドリブンプーリ（ボールナット）に伝達され、この際にボールナット（ボールねじ機構）の駆動抵抗によりベルトの駆動側ウエブ（テンション側ウエブ）には引張力が作用するが、ベルトの非駆動側ウエブ（非テンション側ウエブ）は弛むことになる。そして、この弛みが所定量以上になると、ベルトがＶベルトや平ベルト等である場合にはプーリとの間に滑りが生じ、ベルトがタイミングベルトである場合にはプーリとの間に歯飛びが生じ、動力伝達が適正に行われなくなる他、ベルトに焼けや歯落ち等の損傷が起こることになる。
ベルトに張力を与える方法としては、ベルトハウジング内にテンショナ機構を設置し、テンションプーリをコイルばねや油圧の付勢力によって非テンション側ウエブに押しつけるものが一般的である。ところが、ＥＰＳの動力伝達機構では、ドライブプーリの回転方向は運転者の操舵方向に伴って変動するため、テンションプーリがテンション側ウエブを押しつけるかたちとなった場合、テンション側ウエブの張力によりテンションプーリが後退してドリブンプーリへの駆動力伝達に遅れが生じ、操舵アシストが円滑に行わなくなる問題があった。この不具合は、ベルトの両側にテンショナを設置した場合においても、それぞれのテンションプーリがテンション側ウエブの張力により後退するため、同様に発生する。
【発明の開示】
本発明は、上記状況に鑑みなされたもので、動力伝達機構におけるベルトの張力調整を適正かつ容易に行えるようにしたラックアシスト型の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。
上記課題を解決するべく、本発明の第１の態様では、内周面に雌ねじ溝が形成されたボールナットと、このボールナットの軸心に配置されると共に外周面に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装された複数個の循環ボールとからなるボールねじ機構と、前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールナット機構の駆動に供される電動モータと、この電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、この動力伝達手段や前記ボールねじ機構の収納に供されるステアリングギヤケースとから成るラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、、前記電動モータの端部に固着され、当該ステアリングギヤケースに形成されたモータ支持穴に内嵌する円筒状のモータフランジを備え、当該モータフランジは、前記ドライブプーリを回動自在に支持すると共に、前記モータ支持穴に対して所定の角度範囲で相対回動し、かつ、その軸芯が前記電動モータの軸芯に対してオフセットされたものを提供する。
本発明の第１の態様によれば、例えば、動力伝達手段を組み立てた後、張力計等を用いてベルトの張力を計測しながらモータフランジを回動させ、適正な初期張力が得られたらモータフランジをステアリングギヤケースに締結する。
また、本発明の第１の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリとの少なくとも一方にベルト係止フランジを形成することができる。この場合、運転中におけるベルトの軸方向移動が規制され、円滑な動力伝達が実現される。
また、本発明の第１の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記モータフランジを軸方向に二分割することができる。こうすればモータフランジへのドライブプーリやベルトの組み込みが容易となる。
また、本発明の第１の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記モータフランジは、組立作業時にベルトを屈曲収容するべく、ベルト収容部を備えたものとすることができる。この場合、モータフランジに予めドライブプーリやベルトを組み付けてサブアセンブリとすることで、ステアリングギヤケースへの装着後の作業が大幅に省力化され、組み付け工数の低減が実現される。
また、本発明の第１の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記モータ支持穴には、ベルト収納部から突出したベルトを通過させるべく、ベルト通過部を付設することができ、このようにすればモータフランジをステアリングギヤケースに組み付ける際に、モータフランジから突出したベルトがステアリングギヤケースに干渉しなくなる。
本発明の電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記ベルト収容部に収容されたベルトは、曲率規制手段により所定の曲率以下とならない状態で屈曲されたものにすることができる。こうすれば過小な曲率で屈曲されることによるベルトの補強部材繊維の破断が防止される。
また、本発明の第１の態様の電動パワーステアリング装置において、前記動力伝達手段を収容する動力伝達手段収容部と前記ボールねじ機構を収容するボールねじ機構収容部とが離隔手段により隔てられ、かつ、前記ベルトが非開放型転がり軸受により支持されていることが好ましい。この構成によれば、ボールねじ機構や軸受を潤滑する潤滑剤が動力伝達手段のベルトに付着しなくなり、ベルトを構成する合成ゴムの膨潤等に起因する劣化が防止される。
本発明の第２の態様によれば、内周面に雌ねじ溝が形成されたボールナットと、このボールナットの軸心に配置されると共に外周面に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装された複数個の循環ボールとからなるボールねじ機構と、前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールねじ機構の駆動に供される電動モータと、この電動モータのシャフトに連結されたドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、前記ボールねじ機構や前記動力伝達手段の収納に供されるステアリングギヤケースとを有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、前記ベルトの張力を調整するための張力調整手段を備え、前記張力調整手段は、前記ドライブプーリを回動自在に支持すると共に、前記ステアリングギヤケースに揺動自在に保持されたプーリホルダと、当該プーリホルダの揺動角度の調整に供されるホルダ角度調整手段とを備えたものを提供する。
本発明の第２の態様によれば、ホルダ角度調整手段によりプーリホルダの揺動角度を変化させることにより、ドライブプーリとドリブンプーリとの芯間距離が変動し、ベルトに所望の張力を付与することが可能となる。
また、本発明の第２の態様の電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記ホルダ角度調整手段はねじ機構で構成することができる。この場合、張力調整が無段階かつ微少単位で行える他、張力調整後のローラホルダの位置変化が起こり難くなる。
また、本発明の第２の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記電動モータのシャフトと前記ドライブプーリとは芯ずれ吸収手段を介して連結することができる。この場合、例えば、張力調整時に電動モータのシャフトとドライブプーリとの芯ずれが生じても、この芯ずれが芯ずれ吸収手段により吸収されるため、予めステアリングギヤケースに電動モータを固着させることが可能となる。
また、本発明の第２の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記芯ずれ吸収手段はオルダム継手とすることができる。この場合、電動モータのシャフトとドライブプーリとの芯ずれが生じても、電動モータからドライブプーリへの動力伝達が殆ど伝達ロスなく行われる。
また、本発明の第２の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリとの少なくとも一方にベルト係止フランジを形成することができる。この場合、運転中におけるベルトの軸方向移動が規制され、ドライブプーリからドリブンプーリへの円滑な動力伝達が実現される。
また、本発明の第２の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記ステアリングギヤケースが、前記動力伝達手段を収納するベルトハウジングと、当該ベルトハウジングに締結されて前記ボールねじ機構を収納するボールねじハウジングとを備えることができ、前記ドリブンプーリと前記ボールナットとがスプライン結合されるものとすることができる。この場合、ボールねじハウジングが締結されていない状態で、ベルトの張力調整を行えると共に、ベルトハウジングとボールねじハウジングとの締結時にドリブンプーリとボールナットとの連結が容易に行える。
また、本発明の第２の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記動力伝達手段を収容する動力伝達手段収容部と前記ボールねじ機構を収容するボールねじ機構収容部とを離隔手段により隔てられ、かつ、前記ベルトが非開放型転がり軸受により支持されたものとすることができる。この場合、ボールねじ機構やラックシャフト、軸受等を潤滑する潤滑剤が動力伝達手段のベルトに付着しなくなり、ベルトを構成する合成ゴムの膨潤等に起因する劣化が防止される。
本発明の第３の態様によれば、内周面に雌ねじ溝が形成されたボールナットと、このボールナットの軸心に配置されると共に外周面に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装された複数個の循環ボールとからなるボールねじ機構と、前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールナット機構の駆動に供される電動モータと、この電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、前記ボールねじ機構や前記動力伝達手段の収納に供されるステアリングギヤケースとを有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、前記ベルトの張力を調整するための張力調整手段とをさらに備え、前記ステアリングギヤケースは、前記動力伝達手段を収納するベルトハウジングと、このベルトハウジングに締結され、前記ボールねじ機構を収納するボールねじハウジングとを備えたものを提案する。
本発明の第３の態様によれば、ボールねじハウジングが締結されていない状態で、張力調整手段を操作しながらドライブプーリやドリブンプーリの駆動抵抗等からベルトの張力を推定し、張力調整が完了した後に、ベルトハウジングとボールねじハウジングとの締結等を行ってステアリングギヤを組み立てる。
また、本発明の第３の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記ドリブンプーリと前記ボールナットとはスプライン結合することができる。この構成によれば、ベルトハウジングとボールねじハウジングとの締結時に、ドリブンプーリとボールナットとの連結が容易に行える。
また、本発明の第３の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリとの少なくとも一方にベルト係止フランジを形成することができる。この構成によれば、運転中におけるベルトの軸方向移動が規制され、円滑な動力伝達が実現される。
また、本発明の第３の態様の電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記ベルトの張力が前記ドライブプーリまたは前記ドリブンプーリの回転トルクに基づき測定されるものとできる。この構成によれば、ベルトハウジングに開口を設ける必要がなくなるため、ねじ込みプラグ等が不要となってステアリングギヤの大型化が避けられると同時に、部品点数や作業工数も削減される。
また、本発明の第３の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記張力調整手段が前記ドライブプーリと前記ドリブンプーリとの芯間を変更させるものとできる。この構成によれば、例えば、偏心軸等を用いてドライブプーリをドリブンプーリに対して接近あるいは離反させることにより、両プーリの芯間を変動させてベルトの張力を調整する。
また、本発明の第３の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記動力伝達手段を収容する動力伝達手段収容部と前記ボールねじ機構を収容するボールねじ機構収容部とが離隔手段により隔てられ、かつ、前記ベルトが非開放型転がり軸受により支持されたものとできる。この場合、ボールねじ機構やラックシャフト、軸受等を潤滑する潤滑剤が動力伝達手段のベルトに付着しなくなり、ベルトを構成する合成ゴムの膨潤等に起因する劣化が防止される。
本発明の第４の態様では、内周面に雌ねじ溝が形成されたボールナットと、このボールナットの軸心に配置されると共に外周面に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装された複数個の循環ボールとからなるボールねじ機構と、前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールナット機構の駆動に供される電動モータと、この電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、前記ボールねじ機構や前記動力伝達手段の収納に供されるステアリングギヤケースとを有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、さらに前記ベルトの張力を調整するための張力調整手段とを備え、前記張力調整手段が、前記ベルトの外側に配設されたローラホルダに回動自在に保持され、当該ローラホルダと伴に前記ベルトのウエブ面に対して進退するテンションローラと、このテンションローラを前記ベルトに押圧するローラ押圧手段とを備えたものを提供する。
本発明の第４の態様によれば、テンションローラがベルトの外側に押圧されると、両プーリに対するベルトの巻き掛け角度が増大し、小径側プーリにおけるベルトの剪断応力が減少する。
また、本発明第４の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記ローラホルダが揺動軸を支点として揺動することができる。この構成によれば、テンションローラと揺動軸とローラ押圧手段との位置関係を適宜変更することにより、ローラ押圧手段による駆動量に対するテンションローラの移動量等が比較的自由に設定できる。
また、本発明の第４の態様による電動パワーステアリング装置において、好ましくは前記ローラ押圧手段はねじ機構にすることができる。この構成によれば、張力調整が無段階かつ微少単位で行える他、張力調整後のローラホルダの位置変化が起こり難くなる。
また、本発明の第４の態様による電動パワーステアリング装置において、前記動力伝達手段の組立状態では、前記テンションローラの軸芯と前記揺動軸とを結ぶ直線が、前記ベルトにおける当該テンションローラにより押圧されない側のウエブと略平行となるものが好ましい。この構成によれば、ローラホルダの揺動によるテンションローラの移動方向がベルトに対して略垂直となり、比較的少ない揺動量でテンションローラが効果的にベルトに押圧される。
また、本発明では、第４の態様による電動パワーステアリング装置において、前記テンションローラは、その両端に前記ベルトの軸方向移動を規制するベルト係止フランジが形成され、かつ所定の移動範囲で軸方向に移動可能であることが好ましい。この構成によれば、テンションローラからのベルトの外れがなくなると共に、ローラホルダの位置ずれ等に起因してベルトが蛇行すること等が防止される。
また、本発明第４の態様による電動パワーステアリング装置において、前記ローラホルダがプレス成形品であることが好ましい。この構成によれば、ローラホルダの軽量化が図られると共に、量産性の向上等も実現される。
また、本発明の第４の態様による電動パワーステアリング装置において、前記動力伝達手段を収容する動力伝達手段収容部が前記ボールねじ機構を収容するボールねじ機構収容部とが離隔手段により隔てられ、かつ、前記ベルトが非開放型転がり軸受により支持されたものが好ましい。この構成によれば、ボールねじ機構やラックシャフト、軸受等を潤滑する潤滑剤が動力伝達手段のベルトに付着しなくなり、ベルトを構成する合成ゴムの膨潤等に起因する劣化が防止される。
以上述べたように、テンショナ等を用いることなく、ベルトに適正な張力を確実かつ容易に与えることが可能となり、構成部品点数の削減が図られる一方、操舵アシストの円滑化やベルトの損傷防止等が実現される。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明に係るステアリング装置の車室側部分を示した斜視図である。
図２は、本発明の第１実施形態に係るステアリングギヤの縦断面図である。
図３は、図２中のＡ部拡大図である。
図４は、図３中のＢ−Ｂ断面図である。
図５は、図３中のＣ−Ｃ断面図である。
図６は、第１実施形態の作用を示す説明図である。
図７は、第１実施形態の作用を示す説明図である。
図８は、第１実施形態の作用を示す説明図である。
図９は、第１実施形態の作用を示す説明図である。
図１０は、第１実施形態の第１変形例に係るステアリングギヤ１１の要部断面図である。
図１１は、図１０中のＤ−Ｄ断面図である。
図１２は、図１０中のＥ−Ｅ断面図である。
図１３は、第１実施形態の第１変形例におけるタイミングベルトの収納状態を示す斜視図である。
図１４は、第１実施形態の第１変形例におけるモータフランジの装着形態を示す断面図である。
図１５は、第１実施形態の第１変形例の作用を示す説明図である。
図１６は、第１実施形態の第１変形例の作用を示す説明図である。
図１７は、第１実施形態の第１変形例の作用を示す説明図である。
図１８は、図３のＢ−Ｂ断面の第１実施形態の第２変形例における構成を示す図である。
図１９は、図１８におけるモータの駆動軸方向の断面図である。
図２０は、第１実施形態の第２変形例の作用を示す分解図である。
図２１は、第１実施形態の第２変形例の作用を示す説明図である。
図２２は、第１実施形態の第２変形例の作用を示す説明図である。
図２３は、本発明の第２実施形態に係るステアリングギヤの縦断面図である。
図２４は、図２３中のＡ部拡大図である。
図２５は、図２４中のＢ−Ｂ断面図である。
図２６は、図２４中のＣ−Ｃ断面図である。
図２７は、図２４中のＤ−Ｄ断面図である。
図２８は、本発明の第２実施形態の変形例に係るステアリングギヤの要部縦断面図である。
図２９は、図２８中のＥ−Ｅ断面図である。
図３０は、図２８中のＦ−Ｆ断面図である。
図３１は、図２８中のＧ−Ｇ断面図である。
図３２は、第２実施形態の変形例に係るオルダム継手の分解斜視図である。
図３３は、本発明の第３実施形態に係るステアリングギヤの縦断面図である。
図３４は、図３３中のＡ部拡大図である。
図３５は、図３４中のＢ−Ｂ断面図である。
図３６は、図３４中のＣ−Ｃ断面図である。
図３７は、第３実施形態の作用を示す説明図である。
図３８は、第３実施形態の作用を示す説明図である。
図３９は、第３実施形態の作用を示す説明図である。
図４０は、第３実施形態の作用を示す説明図である。
図４１は、本発明の第４実施形態に係るステアリングギヤの縦断面図である。
図４２は、図４１中のＡ部拡大図である。
図４３は、図４２中のＢ−Ｂ断面図である。
図４４は、図４３中のＣ−Ｃ断面図である。
図４５は、図４３中のＤ−Ｄ断面図である。
図４６は、ローラホルダの斜視図である。
図４７は、ローラホルダの斜視図である。
図４８は、第４実施形態の作用を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の実施形態を組み込んだ電動パワーステアリング装置の車室側部分を示した斜視図である。同図中に符号１で示した部材はステアリングコラムであり、アッパステアリングシャフト３を回動自在に支持している。アッパステアリングシャフト３には、その上端にステアリングホイール５が装着される一方、下端にユニバーサルジョイント７を介してロアステアリングシャフト９が連結されている。
ロアステアリングシャフト９には、その下端に更にラック＆ピニオン機構やパワーアシスト機構等からなるステアリングギヤ１１が連結されている。図１中、符号１３はステアリングコラム１を覆うコラムカバーを示し、符号１５はステアリングギヤ１１の左右端に連結されたタイロッドを示している。
図２は本発明の第１実施形態に係るステアリングギヤ１１の縦断面図であり、図３は図２中のＡ部拡大図であり、図４は図３中のＢ−Ｂ断面図であり、図５は図３中のＣ−Ｃ断面図である。図２中で符号２１で示した部材はステアリングギヤケースを構成するラック＆ピニオンハウジングであり、ラック＆ピニオン機構を構成するラックシャフト２３やピニオン（図示せず）を保持している。ラックシャフト２３は、ピニオンに噛み合うラック２５が図２中左側に形成されると共に、図２中左右端にはタイロッド１５を揺動自在に支持する球面継手２７が固着されている。
パワーアシスト機構は、ラック＆ピニオンハウジング２１の図２，図３中右端にボルト締めされたベルトハウジング３１と、ベルトハウジング３１の図２，図３中右端にボルト締めされてラック＆ピニオンハウジング２１やベルトハウジング３１と伴にステアリングギヤケースを構成するボールねじハウジング３３とを外郭としている。
ベルトハウジング３１には、その下部に電動モータ３５が取り付けられると共に、動力伝達機構として、電動モータ３５のシャフト３６に固着されたドライブプーリ３７と、後述するボールナット５１に連結した中空のドリブンプーリ３９と、ドライブプーリ３７とドリブンプーリ３９との間に掛け渡されたタイミングベルト４１とが収容されている。ドライブプーリ３７は非開放型転がり軸受たるグリース封入式深溝玉軸受４３，４４（以下、単に軸受と記す）を介してモータフランジ７１およびこれに一体のフランジカバー７５にそれぞれ支持されており、ドリブンプーリ３９は軸受４５、４６を介してハウジング２１、３１にそれぞれ支持されている。ドライブプーリ３７の両端部にはベルト係止フランジ４８、４９が装着されている。本実施形態の場合、図３から判るように、ベルトハウジング３１の内部空間は、離隔手段たるドリブンプーリ３９と軸受４５，４６とにより、ボールねじ機構やラックシャフト２３から隔てられている。
ボールねじハウジング３３には、ボールナット５１が複列アンギュラ玉軸受５３を介して回動自在に保持されている。図２，図３中の符号５５は複列アンギュラ玉軸受５３の内輪をボールナット５１に固定するリングナットを示し、符号５７は複列アンギュラ玉軸受５３の外輪をボールねじハウジング３３に固定するリングボルトを示している。
ラックシャフト２３には雄ねじ溝６１が形成される一方、ボールナット５１には雌ねじ溝６３が形成され、雄ねじ溝６１と雌ねじ溝６３との間には循環ボールたる多数個の鋼球６５が介装されている。また、ボールナット５１には、鋼球６５を循環させるための循環こま（図示せず）が装着されている。
ドリブンプーリ３９のボールナット５１側端部には雌スプライン６７が形成される一方、ボールナット５１にはこの雌スプライン６７に係合する雄スプライン６９が形成され、組立状態ではドリブンプーリ３９とボールナット５１とが一体に回転する。
電動モータ３５の端部には略円筒形状のモータフランジ７１がボルト締めされており、このモータフランジ７１の嵌合部７２がラック＆ピニオンハウジング２１に形成されたモータ支持穴７３に内嵌している。第１実施形態の場合、モータフランジ７１の図３中右端は開放されており、その開放端に軸受４４を保持したフランジカバー７５がボルト７７により締結されている。図４に示すように、モータフランジ７１内にベルト通過空間７９，８０が形成されている。
モータフランジ７１は、３本のボルト８１によりラック＆ピニオンハウジング２１とベルトハウジング３１に締結されるが、図４に示したように、ラック＆ピニオンハウジング２１およびベルトハウジング３１に形成されたボルト穴８３が円弧状となっているため、モータ支持穴７３に対して所定の角度範囲で相対回動させることができる。そして、モータフランジ７１の軸芯Ｃｆが電動モータ３５の軸芯Ｃｍに対して寸法ｄオフセットされているため、モータフランジ７１のラック＆ピニオンハウジング２１に対する角度位相を変更した場合、ドライブプーリ３７とドリブンプーリ３９との芯間Ｌが変動することになる。
以下、第１実施形態の作用を述べる。
運転者がステアリングホイール５を回転させると、アッパステアリングシャフト３およびロアステアリングシャフト９を介して、その回転力がステアリングギヤ１１に伝達される。ステアリングギヤ１１内には回転入力を直線運動に変換するラックアンドピニオン機構が内蔵されているため、ラックシャフト２３が左右いずれかの方向に移動し、左右のタイロッド１５を介して車輪の舵角が変動して操舵が行われる。
同時に、パワーアシスト機構内では、図示しない操舵トルクセンサの出力に基づき、電動モータ３５が正逆いずれかの方向に所定の回転トルクをもって回転し、ドライブプーリ３７およびドリブンプーリ３９を介して、その回転がドリブンプーリ３９にスプライン係合したボールナット５１に減速・伝達される。ボールナット５１が回転すると、その雌ねじ溝６３に係合した鋼球６５を介してラックシャフト２３の雄ねじ溝６１にスラスト力が作用し、これにより操舵アシストが実現される。この際、本実施形態では、ベルトハウジング３１の内部空間がボールねじ機構やラックシャフト２３から隔てられている一方、ドライブプーリ３７とドリブンプーリ３９とがグリース封入式深溝玉軸受４３〜４６により支持されているため、ボールねじ機構やラックシャフト２３、軸受４３〜４６の潤滑に供されるグリース等がタイミングベルト４１に飛散・付着することが無くなり、ベルトを構成する合成ゴムの膨潤等に起因する劣化が防止される。
次に、図６〜図９を用いて、第１実施形態におけるステアリングギヤ１１の組立手順とタイミングベルト４１の張力調整手順とを説明する。第１実施形態では、組立作業者は、ステアリングギヤ１１の組立作業にあたり、先ず図６，図７に示したように、電動モータ３５やドライブプーリ３７等が取り付けられたモータフランジ７１の嵌合部７２を、図中右側（図２，図３では左側）からラック＆ピニオンハウジング２１のモータ支持穴７３に嵌入させる。
すると、ラック＆ピニオンハウジング２１からモータフランジ７１が突出するため、組立作業者は、図７，図８に示したように、タイミングベルト４１をモータフランジ７１のベルト通過空間７９，８０に挿入してドライブプーリ３７に掛け渡す。次に、組立作業者は、図９に示したように、フランジカバー７５をボルト締めした後、ドリブンプーリ３９およびベルトハウジング３１（図９には示さず）を組み付け、動力伝達機構の仮組みを終了する。
次に、組立作業者は、図示しない張力計等を用いてタイミングベルト４１の張力を測定しながら、モータフランジ７１をラック＆ピニオンハウジング２１およびベルトハウジング３１に対して適宜回動させる。そして、張力の値が設定値に等しくなったら、モータフランジ７１をその角度位相で保持し、ボルト８１によりモータフランジ７１をラック＆ピニオンハウジング２１およびベルトハウジング３１に締結する。しかる後、組立作業者はラックシャフト２３やボールねじハウジング３３等を組み付けて、ステアリングギヤ１１の組立てを終了する。
第１実施形態では、このような構成を採ったことにより、テンショナ等を用いることなく、タイミングベルト４１に適正な張力を確実かつ容易に与えることが可能となり、構成部品点数の削減が図られる一方、操舵アシストの円滑化やタイミングベルト４１の損傷防止等が実現された。
図１０は本発明の第１実施形態の第１変形例に係るステアリングギヤ１１の要部断面図であり、図１１は図１０中のＤ−Ｄ断面図であり、図１２は図１０中のＥ−Ｅ断面図である。第１変形例もその全体構成は上述した第１実施形態と略同様であるが、モータフランジの構造等が異なっている。すなわち、本実施形態においては、モータフランジ７１が、フランジカバーを有さない一体成形品であり、その内部には比較的大きなベルト収容部９３が形成されている。また、ラック＆ピニオンハウジング２１におけるモータ支持穴７３には、ドリブンプーリ３９側に突出したベルト通過部９５が付設されている。
第１変形例の場合、図１３に示したように、モータフランジ７１には、ラック＆ピニオンハウジング２１に組み付ける際に、タイミングベルト４１が予め装着されている。タイミングベルト４１は、ベルト収容部９３に屈曲収容されているが、図１４に示したように、４本の曲率規制ピン９７，９８により所定の曲率以下となることが防止されている。通常、タイミングベルト４１は張力を負担する強度繊維（グラスファイバやアラミド繊維等）や合成ゴム被覆、補強ナイロン布から構成されるが、曲率規制ピン９７，９８により最小曲率が規制されているため、強度繊維が破断することがなくなる。
以下、図１５〜図１７を用いて、第１実施形態の第１変形例の作用を述べる。第１変形例では、組立作業者は、ステアリングギヤ１１の組立作業にあたり、先ず図１５，図１６に示したように、電動モータ３５やドライブプーリ３７、タイミングベルト４１等が取り付けられたモータフランジ７１を、図中右側（図１０では左側）からラック＆ピニオンハウジング２１のモータ支持穴７３に嵌入させる。この際、モータフランジ７１からはタイミングベルト４１の一部が突出しているが、図１４に示したように、モータ支持穴７３にベルト通過部９５が付設されているため、タイミングベルト４１がラック＆ピニオンハウジング２１と干渉することはない。
ラック＆ピニオンハウジング２１からモータフランジ７１が突出させると、組立作業者は、次に図１７に示したように、タイミングベルト４１をベルト収容部９３から引き出して展開させ、曲率規制ピン９７を取り外す。組立作業者は、次に、第１実施形態と同様の手順でドリブンプーリ３９（図９には図示せず）をセットして、動力伝達機構の仮組みを終了する。その他のステアリングギヤ１１の組立手順やタイミングベルト４１の張力調整手順は第１実施形態と同様であるため、重複する説明は省略する。
第１実施形態の第１変形例では、このような構成を採ったことにより、フランジカバーやボルトが不要になって構成部品点数が更に削減される他、タイミングベルト４１がモータフランジ７１にサブアッシ化されることにより組み付け工数の削減も実現できた。
次に、第１実施形態の第２変形例について図１８〜図２２を参照して説明する。
図１８は図３のＢ−Ｂ断面の第２変形例における構成を示す図、図１９は図１８におけるモータの駆動軸方向の断面図、図２０〜図２２は第２変形例の作用を示す説明図である。
この第２変形例は上記第１の実施形態と略同様であって、同一部材には同一番号を付しており、重複する説明は省略する。モータフランジ７１を電動モータ３５に固定した後、タイミングベルト４１を取り付ける手順は同じであるが、異なっているのは、ドライブプーリ３７両端の軸受支持部７１ａを、掛け渡されるタイミングベルト４１の内側空間を貫通するように設けたアーム部７１ｂで連結させた一体構造とした点である。
図１８及び図１９に示すように、電動モータ３５の端部にはモータフランジ７１がボルト締めされており、モータフランジ７１の嵌合部７２にラック＆ピニオンハウジング２１に形成されたモータ支持孔７３が外嵌している。
このモータフランジ７１は、図１９及び図２０に示すように、ドライブプーリ３７の軸方向両端部を軸支する軸受４３及び４４を保持する２つの軸受支持部７１ａを軸方向に延在するアーム部７１ｂで連結した構成で、これらは一体的に形成されている。このように、ドライブプーリ３７にタイミングベルト４１が巻き付けられる範囲が大きな開口部Ｗとなっているので、ドライブプーリ３７をモータフランジ７１に組み付けた状態で、タイミングベルト４１が外掛けで装着可能となっている。
モータフランジ７１のドライブプーリ３７両端を軸支する軸受４３及び４４を保持する２つの軸受支持部７１ａは、図１９に示すように、各々ベルトハウジング３１の内周部にその外周部が内嵌しており、タイミングベルト４１に付与する初期張力や動力伝達で生じる張力等の両プーリの回転軸を近付けようとする力はモータフランジ７１及びベルトハウジング３１（図１８も参照）により直接支持される。しかし、モータフランジ７１のアーム部７１ｂは、ドライブプーリ３７の回転軸とドリブンプーリ３９（図１８参照）の回転軸とを結ぶ線上に配設されているので、上述した力によってアーム部７１ｂに捻じりモーメントは発生しないようになっている。
上記構成において、図２１に示すように、組立作業者が、第１の実施形態と同様に、モータフランジ７１の嵌合部７２をラック＆ピニオンハウジング２１のモータ支持孔７３に嵌入させると、ラック＆ピニオンハウジング２１からモータフランジ７１が突出するようになる。この状態で、図２２に示すように、組立作業者は、タイミングベルト４１をドライブプーリ３７に掛けわたし、ドリブンプーリ３９（図１８参照）を組み付けた後、タイミングベルト４１をドリブンプーリ３９に掛けわたす。最後に、ベルトハウジング３１を組み付ける。
このように、第１の実施形態と比較して、タイミングベルト４１をドライブプーリ３７に取り付ける手順は同じであるが、ドライブプーリ３７両端側の軸受支持部７１ａがモータフランジ７１の一部として一体的に構成されているので、部品点数や組立て工数を削減することができ、低コスト化に寄与するものとなる。
また、第１の実施形態では、モータフランジ７１の内部に、ドライブプーリ３７外周との間隔を配するためのベルトスペース７９，８０を設けていたが、この実施形態では、アーム部７１ｂを設けるだけの簡素化された構成となっているので、モータフランジ７１（軸受支持部７１ａ）の外径をより小さくすることができ、小型化に寄与するものとなる。
さらに、第２の実施形態では、モータフランジ７１内部にベルト収納スペースを設けていたが、この実施形態ではその必要がないので、やはりモータフランジ７１の小型化に寄与するものとなる。
以上述べたように、本発明の第１実施形態によれば、テンショナ等を用いることなく、ベルトに適正な張力を確実かつ容易に与えることが可能となり、構成部品点数の削減が図られる一方、操舵アシストの円滑化やベルトの損傷防止等が実現される。
図２３は本発明の第２実施形態に係るステアリングギヤ１１の縦断面図であり、図２４は図２３中のＡ部拡大図であり、図２５は図２４中のＢ−Ｂ断面図であり、図２６は図２４中のＣ−Ｃ断面図であり、図２７は図２４中のＤ−Ｄ断面図である。図２３中で符号２１で示した部材はステアリングギヤケースを構成するラック＆ピニオンハウジングであり、ラック＆ピニオン機構を構成するラックシャフト２３やピニオン（図示せず）を保持している。ラックシャフト２３は、ピニオンに噛み合うラック２５が図２３中左側に形成されると共に、図２３中左右端にはタイロッド１５を揺動自在に支持する球面継手２７が固着されている。
パワーアシスト機構は、ラック＆ピニオンハウジング２１の図２３，図２４中右端にボルト締めされたベルトハウジング３１と、ベルトハウジング３１の図２３，図２４中右端にボルト締めされてラック＆ピニオンハウジング２１やベルトハウジング３１と伴にステアリングギヤケースを構成するボールねじハウジング３３とを外郭としている。
ラック＆ピニオンハウジング２１には、図２３，図２４中下方に電動モータ３５が取り付けられている。また、ベルトハウジング３１には、動力伝達機構として、電動モータ３５のシャフト３６に連結されたドライブプーリ３７と、後述するボールナット５１に連結した中空のドリブンプーリ３９と、ドライブプーリ３７とドリブンプーリ３９との間に掛け渡されたタイミングベルト４１とが収容されている。
ドライブプーリ３７は非開放型転がり軸受たるグリース封入式深溝玉軸受（以下、単に軸受と記す）４５，４６を介してハウジング２１，３１にそれぞれ回動自在に支持されている。図２，図３に示すように、ドライブプーリ３７の両端部にはベルト係止フランジ４８，４９が装着されている。尚、第２実施形態の場合、図２４から判るように、ベルトハウジング３１の内部空間は、離隔手段たるドリブンプーリ３９と軸受４５，４６とにより、ボールねじ機構やラックシャフト２３から隔てられている。
ボールねじハウジング３３には、ボールナット５１が複列アンギュラ玉軸受５３を介して回動自在に保持されている。図２３，図２４に示すように、複列アンギュラ玉軸受５３の内輪はボールナット５１にリングナット５５を介して、又複列アンギュラ玉軸受５３の外輪はボールねじハウジング３３にリングボルト５７を介して、それぞれ固定されている。
ラックシャフト２３には雄ねじ溝６１が形成される一方、ボールナット５１には雌ねじ溝６３が形成され、雄ねじ溝６１と雌ねじ溝６３との間には循環ボールたる多数個の鋼球６５が介装されている。また、ボールナット５１には、鋼球６５を循環させるための循環こま（図示せず）が装着されている。
ドリブンプーリ３９のボールナット５１側端部には雌スプライン６７が形成される一方、ボールナット５１にはこの雌スプライン６７に係合する雄スプライン６９が形成され、組立状態ではドリブンプーリ３９とボールナット５１とが一体に回転する。
第２実施形態では、張力調整手段として、ドライブプーリ３７を回動自在に保持するプーリホルダ７１と、このプーリホルダ７１を揺動させるホルダ角度調整機構７３とが設けられている。プーリホルダ７１は、軸受４３，４４を介してドライブプーリ３７を回転自在に支持する一方、その貫通孔７５にラック＆ピニオンハウジング２１とベルトハウジング３１とに保持された揺動軸７７が挿通されている。プーリホルダ７１には、ベルトハウジング３１側の端部（図２５中上方）にレバー部７９が突設されている。
ホルダ角度調整機構７３は、プーリホルダ７１の図２５中右方に配置されており、ベルトハウジング３１に形成されたアジャストボルト保持孔８１の雌ねじ部８３に螺合する雄ねじ部８５を有するアジャストボルト８７と、アジャストボルト８７の緩み止めに供されるロックナット８９とからなっている。アジャストボルト８７は、その先端がプーリホルダ７１のレバー部７９に当接しており、六角レンチ等により締め込むことで螺進してプーリホルダ７１を揺動させる。また、アジャストボルト８７の先端側には環状溝９１が形成されており、この環状溝９１にアジャストボルト保持孔８１のガイド部９３に圧接する軸封用のＯリング９５が嵌め込まれている。
一方、電動モータ３５は、３本のボルト１０１によりラック＆ピニオンハウジング２１に締結されるが、図２５，図２６に示したように、ラック＆ピニオンハウジング２１に形成されたボルト穴１０３〜１０５が長孔（あるいは、円弧孔）となっているため、プーリホルダ７１の揺動軸７７に対して所定の角度範囲で揺動することができる。
以下、第２実施形態の作用を述べる。
運転者がステアリングホイール５を回転させると、アッパステアリングシャフト３およびロアステアリングシャフト９を介して、その回転力がステアリングギヤ１１に伝達される。ステアリングギヤ１１内には回転入力を直線運動に変換するラックアンドピニオン機構が内蔵されているため、ラックシャフト２３が左右いずれかの方向に移動し、左右のタイロッド１５を介して車輪の舵角が変動して操舵が行われる。
同時に、パワーアシスト機構内では、図示しない操舵トルクセンサの出力に基づき、電動モータ３５が正逆いずれかの方向に所定の回転トルクをもって回転し、ドライブプーリ３７およびドリブンプーリ３９を介して、その回転がドリブンプーリ３９にスプライン係合したボールナット５１に減速・伝達される。ボールナット５１が回転すると、その雌ねじ溝６３に係合した鋼球６５を介してラックシャフト２３の雄ねじ溝６１にスラスト力が作用し、これにより操舵アシストが実現される。この際、第１実施形態では、ベルトハウジング３１の内部空間がボールねじ機構やラックシャフト２３から隔てられている一方、ドライブプーリ３７とドリブンプーリ３９とがグリース封入式深溝玉軸受４３〜４６により支持されているため、ボールねじ機構やラックシャフト２３、軸受４３〜４６の潤滑に供されるグリース等がタイミングベルト４１に飛散・付着することが無くなり、ベルトを構成する合成ゴムの膨潤等に起因する劣化が防止される。
次に、第２実施形態におけるタイミングベルト４１の張力調整手順を説明する。本第２実施形態において、組立作業者は、アジャストボルト８７を六角レンチ等の工具により締め込み、プーリホルダ７１を図２５中で反時計回りに揺動させる。すると、プーリホルダ７１に保持されたドライブプーリ３７がドリブンプーリ３９に対して離間する方向に移動して両プーリ３７，３９の芯間距離Ｌが変動し、これによりタイミングベルト４１に張力が付与される。この際、電動モータ３５を締結するためのボルト１０１は緩められた状態となっており、プーリホルダ７１（ドライブプーリ３７）の揺動に伴って電動モータ３５も揺動する。
組立作業者は、アジャストボルト８７の締付トルク等に基づきタイミングベルト４１の張力が適正値となったことを確認すると、ロックナット８９を締め付けてアジャストボルト８７の緩みを防止する。張力調整が終了すると、組立作業者は、ボルト１０１を締め付けることにより、電動モータ３５をラック＆ピニオンハウジング２１に締結する。
次に、組立作業者は、ベルトハウジング３１にボールねじハウジング３３を締結してステアリングギヤ１１の組立作業を完了する。尚、ボールねじハウジング３３には、別の組立ラインにおいて、ラックシャフト２３やボールナット５１等が予め組み付けられており、ベルトハウジング３１との結合時にはドリブンプーリ３９の雌スプライン６７がボールナット５１の雄スプライン６９と係合する。
第２実施形態では、このような構成を採ったことにより、タイミングベルト４１の張力調整作業が正確かつ容易に行えるようになった。また、動力伝達機構とボールねじ機構とが個別に組立・調整可能となるため、ステアリングギヤ１１の組立作業の容易化も実現された。
図２８は第２実施形態の変形例に係るステアリングギヤ１１の要部縦断面図であり、図２９は図２８中のＥ−Ｅ断面図であり、図３０は図２８中のＦ−Ｆ断面図であり、図３１は図２８中のＧ−Ｇ断面図である。これらの図に示したように、本変形例もその全体構成は上述した第２実施形態と略同様であるが、電動モータのシャフトとドライブプーリとの連結形態と、電動モータの取付形態とが第２実施形態と異なっている。
本変形例では、電動モータ３５のシャフト３６は、オルダム継手１１１を介して、ドライブプーリ３７に連結されている。オルダム継手１１１は、図３２にその斜視を示したように、両端面に９０°の角度位相でキー溝１１３，１１５を有するスライダ１１７と、両キー溝１１３，１１５に摺動自在に係合するキー１２１，１２３を備えたシャフト３６およびドライブプーリ３７とからなっている。また、電動モータ３５は、ボルト１０１によりラック＆ピニオンハウジング２１に締結されており、第２実施形態のもののように揺動しない。
第１実施形態の変形例では、このような構成を採ったことにより、電動モータ３５のシャフト３６とドライブプーリ３７との間に芯ずれが存在しても、スライダ１１７に対してキー１２１，１２３が摺動することにより伝達ロスを殆ど伴わずに動力伝達が行われる。そのため、組立作業者は、タイミングベルト４１の張力調整時に電動モータ３５を揺動させたり、張力調整後にボルト１０１を締め付ける必要がなくなった。
第２実施形態ではプーリホルダをねじ機構により駆動する構成を採ったが、カム機構等により駆動するようにしてもよい。また、第２実施形態の変形例において、オルダム継手に代えて弾性軸継手等を用いるようにしてもよい。
以上述べたように、本発明の第２実態形態によれば、テンショナ等を用いることなく、ベルトに適正な張力を確実かつ容易に与えることが可能となり、構成部品点数の削減が図られる一方、操舵アシストの円滑化やベルトの損傷防止等が実現される。
次に、本発明の第３実施形態を説明する。
図３３は第３実施形態に係るステアリングギヤ１１の縦断面図であり、図３４は図３３中のＡ部拡大図であり、図３５は図３４中のＢ−Ｂ断面図であり、図３６は図３４中のＣ−Ｃ断面図である。図３３中でステアリングギヤケースを構成するラック＆ピニオンハウジング２１内にはラック＆ピニオン機構を構成するラックシャフト２３やピニオン（図示せず）を保持されている。ラックシャフト２３は、ピニオンに噛み合うラック２５が図２中左側に形成されると共に、図３３中左右端にはタイロッド１５を揺動自在に支持する球面継手２７が固着されている。
パワーアシスト機構は、ラック＆ピニオンハウジング２１の図３３，図３４中右端にボルト締めされたベルトハウジング３１と、ベルトハウジング３１の図２，図３中右端にボルト締めされてラック＆ピニオンハウジング２１やベルトハウジング３１と伴にステアリングギヤケースを構成するボールねじハウジング３３とを外郭としている。
ベルトハウジング３１には、その下部に電動モータ３５が取り付けられると共に、動力伝達機構として、電動モータ３５のシャフト３６に固着されたドライブプーリ３７と、後述するボールナット４５に連結した中空のドリブンプーリ３９と、ドライブプーリ３７とドリブンプーリ３９との間に掛け渡されたタイミングベルト４１とが収容されている。図３３，図３４中、ドライブプーリ３７は非開放型転がり軸受たるグリース封入式深溝玉軸受４３，４４（以下、単に軸受と記す）を介して後述するモータフランジ７１に支持されており、ドリブンプーリ３９は軸受４５，４６を介してハウジング２１，３１にそれぞれ支持されている。ドライブプーリ３７の両端部にはベルト係止フランジ４８，４９が装着されている。尚、本実施形態の場合、図３４から判るように、ベルトハウジング３１の内部空間は、離隔手段たるドリブンプーリ３９と軸受４５，４６とにより、ボールねじ機構やラックシャフト２３から隔てられている。
ボールねじハウジング３３には、ボールナット５１が複列アンギュラ玉軸受５３を介して回動自在に保持されている。図３３，図３４中は複列アンギュラ玉軸受５３の内輪はボールナット５１にリングナット５５を介して固定されており、複列アンギュラ玉軸受５３の外輪はボールねじハウジング３３にリングボルト５７を介して固定されている。
ラックシャフト２３には雄ねじ溝６１が形成される一方、ボールナット５１には雌ねじ溝６３が形成され、雄ねじ溝６１と雌ねじ溝６３との間には循環ボールたる多数個の鋼球６５が介装されている。また、ボールナット５１には、鋼球６５を循環させるための循環こま（図示せず）が装着されている。
ドリブンプーリ３９のボールナット５１側端部には雌スプライン６７が形成される一方、ボールナット５１にはこの雌スプライン６７に係合する雄スプライン６９が形成され、組立状態ではドリブンプーリ３９とボールナット５１とが一体に回転する。
電動モータ３５の端部には略円筒形状のモータフランジ７１がボルト締めされており、このモータフランジ７１の嵌合部７２がラック＆ピニオンハウジング２１に形成されたモータ支持穴７３に内嵌している。
モータフランジ７１は、３本のボルト８１によりラック＆ピニオンハウジング２１とベルトハウジング３１に締結されるが、図３５に示したように、ラック＆ピニオンハウジング２１およびベルトハウジング３１に形成されたボルト穴８３が円弧状となっているため、モータ支持穴７３に対して所定の角度範囲で相対回動させることができる。そして、モータフランジ７１の軸芯Ｃｆが電動モータ３５の軸芯Ｃｍに対して寸法ｄオフセットされているため、モータフランジ７１のラック＆ピニオンハウジング２１に対する角度位相を変更した場合、ドライブプーリ３７とドリブンプーリ３９との芯間Ｌが変動することになる。図３５中、符号９３は組立時にタイミングベルト４１を収容するベルト収容部である。
以下、本第３実施形態の作用を述べる。
運転者がステアリングホイール５を回転させると、アッパステアリングシャフト３およびロアステアリングシャフト９を介して、その回転力がステアリングギヤ１１に伝達される。ステアリングギヤ１１内には回転入力を直線運動に変換するラックアンドピニオン機構が内蔵されているため、ラックシャフト２３が左右いずれかの方向に移動し、左右のタイロッド１５を介して車輪の舵角が変動して操舵が行われる。
同時に、パワーアシスト機構内では、図示しない操舵トルクセンサの出力に基づき、電動モータ３５が正逆いずれかの方向に所定の回転トルクをもって回転し、ドライブプーリ３７およびドリブンプーリ３９を介して、その回転がドリブンプーリ３９にスプライン係合したボールナット５１に減速・伝達される。ボールナット５１が回転すると、その雌ねじ溝６３に係合した鋼球６５を介してラックシャフト２３の雄ねじ溝６１にスラスト力が作用し、これにより操舵アシストが実現される。この際、本実施形態では、ベルトハウジング３１の内部空間がボールねじ機構やラックシャフト２３から隔てられている一方、ドライブプーリ３７とドリブンプーリ３９とがグリース封入式深溝玉軸受４３〜４６により支持されているため、ボールねじ機構やラックシャフト２３、軸受４３〜４６の潤滑に供されるグリース等がタイミングベルト４１に飛散・付着することが無くなり、ベルトを構成する合成ゴムの膨潤等に起因する劣化が防止される。
次に、本第３実施形態におけるタイミングベルト４１の張力調整手順を説明する。本第３実施形態において、組立作業者は、ステアリングギヤ１１の組立作業にあたり先ず図３７に示したように、ドライブプーリ３７等が取り付けられると共にタイミングベルト４１が屈曲収納されたモータフランジ７１を、図中右側（図３３，図３４では左側）からラック＆ピニオンハウジング２１のモータ支持穴７３に嵌入させる。ラック＆ピニオンハウジング２１からモータフランジ７１を突出させると、組立作業者は、図３８に示したようにタイミングベルト４１をベルト収容部９３から引き出して展開させた後、図３９に示したように、ドリブンプーリ３９やベルトハウジング３１を組み付ける。この際、組立作業者はボルト８１を完全に締め付けず、モータフランジ７１は手で回動させられる状態となっている。
次に、組立作業者は、回転トルク計測器９５を用いてドライブプーリ３７を回転駆動させ、その際の駆動抵抗（回転トルク）が設定値と等しくなるように、モータフランジ７１を適宜回動させる。本第３実施形態の場合、動力伝達機構の駆動時における摩擦が非常に小さく、駆動抵抗の殆どが軸受４３〜４６の回転抵抗に起因するため、予め実験によりタイミングベルト４１の張力と駆動抵抗との相関を求めておくことで、極めて正確にタイミングベルト４１の張力を管理することができる。尚、実験においては、固有振動数法や押し付け法等、公知の張力測定法が採用される。また、駆動抵抗の計測時には、ドライブプーリ３７に代えてドリブンプーリ３９を回転させるようにしてもよい。
組立作業者は、タイミングベルト４１の張力調整を完了すると、次に所定の締付トルクをもってボルト８１を締め付け、モータフランジ７１をラック＆ピニオンハウジング２１およびベルトハウジング３に対して締結する。次いで、組立作業者は、図４０に示したように、モータフランジ７１に電動モータ３５を締結し、ベルトハウジング３１にボールねじハウジング３３を締結してステアリングギヤ１１の組立作業を完了する。尚、ボールねじハウジング３３には、別の組立ラインにおいて、ラックシャフト２３やボールナット５１等が予め組み付けられており、ベルトハウジング３１との結合時にはドリブンプーリ３９の雌スプライン６７がボールナット５１の雄スプライン６９と係合する。
本第３実施形態では、このような構成を採ったことにより、タイミングベルト４１の張力調整作業が正確かつ容易に行えるようになった。また、動力伝達機構とボールねじ機構とが個別に組立・調整可能となるため、ステアリングギヤ１１の組立作業の容易化も実現された。
上記第３実施形態ではタイミングベルトの張力調整手段として偏心軸たるモータフランジを用いたが、アイドラプーリ等による張力調整を行うようにしてもよい。また、ベルト係止フランジは、ドリブンプーリの両端に設けるようにしてもよいし、ドライブプーリの一方の端部とドリブンプーリの他方の端部に設けるようにしてもよい。
以上述べたように、本発明の第３実施形態に係る電動パワーステアリング装置によれば、ボールねじハウジングが締結されていない状態で、張力調整手段を操作しながらドライブプーリやドリブンプーリの駆動抵抗等からベルトの張力を推定し、張力調整が完了した後に、ベルトハウジングとボールねじハウジングとの締結等を行ってステアリングギヤを組み立てることができるようになり、ベルトの張力調整作業が正確かつ容易に行えるようになる。
図４１は本発明の第４実施形態に係るステアリングギヤ１１の縦断面図であり、図４２は図４１中のＡ部拡大図であり、図４３は図３中のＢ−Ｂ断面図であり、図４４は図４３中のＣ−Ｃ断面図であり、図４５は図４３中のＤ−Ｄ断面図である。図４１中で符号２１で示した部材はステアリングギヤケースを構成するラック＆ピニオンハウジングであり、ラック＆ピニオン機構を構成するラックシャフト２３やピニオン（図示せず）を保持している。ラックシャフト２３は、ピニオンに噛み合うラック２５が図２中左側に形成されると共に、図４１中左右端にはタイロッド１５を揺動自在に支持する球面継手２７が固着されている。
パワーアシスト機構は、ラック＆ピニオンハウジング２１の図４１，図４２中右端にボルト締めされたベルトハウジング３１と、ベルトハウジング３１の図４１，図４２中右端にボルト締めされてラック＆ピニオンハウジング２１やベルトハウジング３１と伴にステアリングギヤケースを構成するボールねじハウジング３３とを外郭としている。
ベルトハウジング３１には、その下部に電動モータ３５が取り付けられると共に、動力伝達機構として、電動モータ３５のシャフト３６に固着されたドライブプーリ３７と、後述するボールナット５１に連結した中空のドリブンプーリ３９と、ドライブプーリ３７とドリブンプーリ３９との間に掛け渡されたタイミングベルト４１とが収容されている。図４４中ドライブプーリ３７は非開放型転がり軸受たるグリース封入式深溝玉軸受４３，４４（以下、単に軸受と記す）を介してハウジング２１，３１にそれぞれ支持されており、図４１，図４２中のドリブンプーリ３９は軸受４５，４６を介してハウジング２１，３１にそれぞれ支持されている。図４４中のドライブプーリ３７の両端部にはベルト係止フランジ４８，４９が装着されている。尚、本第４実施形態の場合、図４２から判るように、ベルトハウジング３１の内部空間は、離隔手段たるドリブンプーリ３９と軸受４５，４６とにより、ボールねじ機構やラックシャフト２３から隔てられている。
ボールねじハウジング３３には、ボールナット５１が複列アンギュラ玉軸受５３を介して回動自在に保持されている。図４１，図４２中のリングナット５５により複列アンギュラ玉軸受５３の内輪はボールナット５１に固定されており、複列アンギュラ玉軸受５３の外輪はリングボルト５７により、ボールねじハウジング３３に固定されている。
ラックシャフト２３には雄ねじ溝６１が形成される一方、ボールナット５１には雌ねじ溝６３が形成され、雄ねじ溝６１と雌ねじ溝６３との間には循環ボールたる多数個の鋼球６５が介装されている。また、ボールナット５１には、鋼球６５を循環させるための循環こま（図示せず）が装着されている。
ドリブンプーリ３９のボールナット５１側端部には雌スプライン６７が形成される一方、ボールナット５１にはこの雌スプライン６７に係合する雄スプライン６９が形成され、組立状態ではドリブンプーリ３９とボールナット５１とが一体に回転する。
ベルトハウジング３１には、張力調整手段として、タイミングベルト４１のウエブ面に対して進退するテンションローラ７１と、テンションローラ７１を回転自在に保持するローラホルダ７３と、テンションローラ７１をタイミングベルト４１に押圧するローラ押圧機構７７とが設けられている。
ローラホルダ７３は、ラック＆ピニオンハウジング２１とベルトハウジング３１とに形成された支持穴８１に嵌入保持された揺動軸８５に回動自在に支持されている。また、ローラホルダ７３は、図４６，図４７にその斜視を示したように、鋼板プレス成形品であり、ニードル軸受８７を介してテンションローラ７１を支持するローラ軸８９を回転自在かつ所定の範囲で軸方向摺動自在に保持している。図４６，図４７中、テンションローラ７１の両端にはベルト係止フランジ９１，９１が固着されている。
ローラ押圧機構７７は、ローラホルダ７３の図４３中下方に配置されており、ベルトハウジング３１に形成されたアジャストボルト保持孔９３の雌ねじ部９５に螺合する雄ねじ部９７を有するアジャストボルト９９と、アジャストボルト９９の緩み止めに供されるロックナット１０１とからなっている。アジャストボルト９９は、その先端がローラホルダ７３の軸方向略中央部に当接しており、六角レンチ等により締め込むことで螺進してローラホルダ７３を揺動させる。アジャストボルト９９の先端側には環状溝１０３が形成されており、この環状溝１０３にアジャストボルト保持孔９３のガイド部１０５に圧接する軸封用のＯリング１０７が嵌め込まれている。
以下、本第４実施形態の作用を述べる。
運転者がステアリングホイール５を回転させると、アッパステアリングシャフト３およびロアステアリングシャフト９を介して、その回転力がステアリングギヤ１１に伝達される。ステアリングギヤ１１内には回転入力を直線運動に変換するラックアンドピニオン機構が内蔵されているため、ラックシャフト２３が左右いずれかの方向に移動し、左右のタイロッド１５を介して車輪の舵角が変動して操舵が行われる。
同時に、パワーアシスト機構内では、図示しない操舵トルクセンサの出力に基づき、電動モータ３５が正逆いずれかの方向に所定の回転トルクをもって回転し、ドライブプーリ３７およびドリブンプーリ３９を介して、その回転がドリブンプーリ３９にスプライン係合したボールナット５１に減速・伝達される。ボールナット５１が回転すると、その雌ねじ溝６３に係合した鋼球６５を介してラックシャフト２３の雄ねじ溝６１にスラスト力が作用し、これにより操舵アシストが実現される。
この際、本第４実施形態では、タイミングベルト４１に張力を与えるテンションローラ７１の両端部にベルト係止フランジ９１が設けられると共に、テンションローラ７１が軸方向に移動可能となっているため、タイミングベルト４１がテンションローラ７１から脱落したり、タイミングベルト４１がテンションローラ７１のずれによって蛇行する等の不具合は発生しない。
また、本第４実施形態では、ベルトハウジング３１の内部空間がボールねじ機構やラックシャフト２３から隔てられている一方、ドライブプーリ３７とドリブンプーリ３９とがグリース封入式深溝玉軸受４３〜４６により支持されているため、ボールねじ機構やラックシャフト２３、軸受４３〜４６の潤滑に供されるグリース等がタイミングベルト４１に飛散・付着することが無くなり、ベルトを構成する合成ゴムの膨潤等に起因する劣化が防止される。
次に、本第４実施形態におけるタイミングベルト４１の張力調整手順を説明する。本第４実施形態において、組立作業者は、アジャストボルト９９を六角レンチ等の工具により締め込み、ローラホルダ７３を図４３中で時計回りに揺動させる。すると、ローラホルダ７３に保持されたテンションローラ７１がタイミングベルト４１のウエブ面に図４３中左方から圧接し、内側に屈曲させることによってタイミングベルト４１に張力が付与される。
この際、図４８に示したように、テンションローラ７１の軸芯と揺動軸８５とを結ぶ直線Ｌｔは、タイミングベルト４１におけるテンションローラ７１により押圧されない側のウエブ（図４８に当該ウエブのラインをＬｗにより示す）と略平行となっている。そのため、ローラホルダ７３の揺動によるテンションローラ７１の移動方向がタイミングベルト４１に対して略垂直となり、比較的少ない揺動量でテンションローラ７１が効果的にタイミングベルト４１に押圧される。
組立作業者は、アジャストボルト９９の締付トルク等に基づきタイミングベルト４１の張力が適正値となったことを確認すると、ロックナット１０１を締め付けてアジャストボルト９９の緩みを防止する。張力調整後のタイミングベルト４１は、図９に示したように、大きな巻き掛け角度θ（図示例では、略１８０°）で巻き付いており、作用する剪断応力が小さくなることで長期に亘る運転が行われてもタイミングベルト４１の損傷が起こり難くなった。
第４実施形態ではタイミングベルトの張力調整手段として揺動支持されたローラホルダをねじ機構により押圧する構成を採ったが、直線移動するローラホルダを用いたり、ローラホルダをカム機構により駆動するようにしてもよい。
本発明の第４実施形態に係る電動パワーステアリング装置によれば、内周面に雌ねじ溝が形成されたボールナットと、このボールナットの軸心に配置されると共に外周面に前記雌ねじ溝に対峙する雄ねじ溝が形成されたラックシャフトと、前記雌ねじ溝と前記雄ねじ溝との間に介装された複数個の循環ボールとからなるボールねじ機構と、前記ラックシャフトと別軸に配置され、前記ボールナット機構の駆動に供される電動モータと、この電動モータのシャフトと一体に回転するドライブプーリと、前記ボールナットと一体に回転するドリブンプーリと、当該ドライブプーリと当該ドリブンプーリとの間に掛け渡たされたベルトとからなる動力伝達手段と、前記ベルトの張力を調整するための張力調整手段と、前記ボールねじ機構や前記動力伝達手段の収納に供されるステアリングギヤケースとを有するラックアシスト型の電動パワーステアリング装置において、前記張力調整手段が、前記ベルトの外側に配設されたローラホルダに回動自在に保持され、当該ローラホルダと伴に前記ベルトのウエブ面に対して進退するテンションローラと、このテンションローラがベルトの外側に押圧されると、両プーリに対するベルトの巻き掛け角度が増大し、小径側プーリにおけるベルトの剪断応力が減少してベルトの耐久性が向上する。
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様は上記実施形態に限られるものではない。例えば、上記両実施形態は動力伝達機構にタイミングベルトを用いたものに本発明を適用したものであるが、Ｖベルトや平ベルト等を用いたものに適用してもよい。また、非開放型転がり軸受としてグリース封入式深溝玉軸受以外のものを選択してもよい。その他、ステアリングギヤの全体構成やパワーアシスト機構、ボールねじ機構の具体的構造等についても、上記実施形態での例示に限られるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲であれば、設計上あるいは仕様上の要求等により適宜変更可能である。
【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】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【国際調査報告】
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