(57)【要約】【課題】磁気継手によりトルクを非接触で伝達するとともに、従動軸を支持する軸受に対して適切な予圧荷重を付与し得る磁気継手を提供する。【解決手段】この磁気継手３０は、駆動軸と従動軸との継手部に、ディスク面相互が隙間を隔てて対向する一対のディスク３１，３２を備え、一対のディスク３１，３２は、各ディスク面外周側に対向配置された第一の永久磁石組５１と、第一の永久磁石組５１よりも各ディスク面内周側に対向配置された第二の永久磁石組５２とを有し、第一の永久磁石組５１は、異なる極性の永久磁石が軸方向に対向配置されてトルク伝達手段を構成し、第二の永久磁石組５２は、同じ極性の永久磁石が軸方向に対向配置されて従動軸２１を支持する軸受４１，４２に付与するスラスト力を調整する予圧調整手段を構成する。【選択図】図２
2015230014.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸から従動軸へのトルク伝達を非接触にて行う磁気継手であって、
前記駆動軸端部と前記従動軸端部とにそれぞれ設けられるとともに円盤状をなすディスク面相互が隙間を隔てて対向する一対のディスクを備え、
前記一対のディスクは、各ディスク面の外周側に対向配置された第一の永久磁石組と、該第一の永久磁石組よりも各ディスク面の内周側に対向配置された第二の永久磁石組とを有し、
前記第一の永久磁石組は、互いに異なる極を対向させた永久磁石が軸方向に対向配置されてトルク伝達手段を構成し、
前記第二の永久磁石組は、互いに同じ極を対向させた永久磁石が軸方向に対向配置されて前記従動軸を支持する軸受に付与するスラスト力を調整する予圧調整手段を構成することを特徴とする磁気継手。
【請求項２】
操舵補助力を発生する電動モータと、該電動モータの駆動軸に発生するトルクをステアリング系に伝達する減速機構部と、前記電動モータの駆動軸に発生したトルクを前記減速機構部の従動軸に非接触で伝達する磁気継手とを備える電動パワーステアリング装置であって、
前記磁気継手として、請求項１に記載の磁気継手を備え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３】
請求項２に記載の電動パワーステアリング装置を備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動軸から従動軸へのトルク伝達を非接触にて行う磁気継手に係り、特に、ステアリング系に操舵補助力（アシストトルク）を伝達する電動パワーステアリング装置に好適に用い得る磁気継手に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動パワーステアリング装置は、電動モータの駆動力を、減速機構部を介してステアリング系に操舵補助力として付勢するものである。一般に、減速機構部には、ウォームギヤ機構が採用され、減速機構部のウォームと一体の従動軸と電動モータの駆動軸との継手部は、主に接触式のスプライン結合とされている。
【０００３】
しかし、車両の運転操舵中の路面状態によっては、路肩乗り上げ時等の操向車輪からの衝撃トルクがステアリング系への逆入力として加わる場合がある。この場合に、電動モータの駆動軸と従動軸との間の継手部がスプライン結合であると、ステアリング系への逆入力が減速機構部を介して電動モータの駆動軸まで直接到達するため、ラトル音等の異常音（騒音）を発生させるおそれがある。
【０００４】
また、逆入力によるトルク発生時には、モータイナーシャにより、過大なトルクが操舵補助力の伝達系に発生する。そのため、操舵補助力の伝達系の破損を防止するために、各部位の強度を上げる必要が生じ、これにより、電動パワーステアリング装置のコストアップや、装置のサイズが大きくなるという問題がある。あるいは、過大なトルクが操舵補助力の伝達系に伝わることを防止するために、別途にトルクリミッタ機構を追加する必要があるという問題がある。
【０００５】
そこで、例えば特許文献１記載の技術では、電動モータの駆動軸と減速機構部の従動軸との継手部が、互いに異なる極を対向させた永久磁石を配置した非接触式の磁気継手によりトルク伝達可能とされている。特許文献１に記載の技術によれば、非接触に対向配置した互いに異なる極を対向させた永久磁石の吸引力によりトルク伝達を可能としたので、電動モータの駆動軸と減速機構部の従動軸との間の継手部での異常音（騒音）や異常摩耗の発生を防止することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−５１９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、この種の電動パワーステアリング装置においては、ウォームと一体の従動軸を支持する軸受に内部隙間（ガタ）がある場合にも、ラトル音が発生するという問題がある。従来、軸受の内部隙間（ガタ）に起因するラトル音対策のために、４点接触玉軸受や、予圧ダンパーを使用し、アキシャル荷重を調整して軸受に予圧を付与している。しかし、このようなラトル音対策は、電動パワーステアリング装置のコストアップの要因となる。
【０００８】
この問題に対し、特許文献１に記載の磁気継手は、非接触によりトルク伝達を可能としたものの、異なる極を対向させた永久磁石を径方向に対向配置した場合（同文献の実施例１（同文献図２））には、従動軸を支持する軸受に対して、なんら予圧荷重をアキシャル方向から付与することができない。ここで、特許文献１には、アキシャル荷重を調整して予圧荷重を軸受に付与する点について一切記載されていないが、同文献に記載の磁気継手の他の例では、異なる極を対向させた永久磁石を軸方向で対向配置した場合（同文献の実施例２（同文献図３））も示される。異なる極を対向させた永久磁石を軸方向に対向配置すれば、軸受に対してアキシャル方向から予圧荷重を付与することはできる。
【０００９】
しかしながら、単に、異なる極を対向させた永久磁石を軸方向で対向配置したトルク伝達用の永久磁石組のみによって軸受にアキシャル方向から予圧荷重を付与する場合には、予圧荷重が高くなりすぎるという問題がある。
つまり、異なる極を対向させた永久磁石が軸方向で対向配置されてトルク伝達手段を構成する磁気継手の場合、設定する伝達トルクの大きさに応じて磁石相互の吸引力が非常に大きくなり、必要以上の予圧が軸受に付与されるからである。そのため、従動軸を支持する軸受の機械的摩擦損失が大きくなってしまうという問題がある。また、予圧量と伝達トルクの大きさとのバランスをとるためには、磁気継手のカップリングの径を大きくしなければならない。そのため、電動パワーステアリング装置自体のサイズが大きくなるという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明は、上述のような問題点に着目してなされたものであり、磁気継手によりトルクを非接触で伝達するとともに、従動軸を支持する軸受に対して適切な予圧荷重を付与し得る磁気継手、およびこれを備える電動パワーステアリング装置、並びに車両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】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る磁気継手は、駆動軸から従動軸へのトルク伝達を非接触にて行う磁気継手であって、前記駆動軸端部と前記従動軸端部とにそれぞれ設けられるとともに円盤状をなすディスク面相互が隙間を隔てて対向する一対のディスクを備え、前記一対のディスクは、各ディスク面の外周側に対向配置された第一の永久磁石組と、該第一の永久磁石組よりも各ディスク面の内周側に対向配置された第二の永久磁石組とを有し、前記第一の永久磁石組は、互いに異なる極を対向させた永久磁石が軸方向に対向配置されてトルク伝達手段を構成し、前記第二の永久磁石組は、互いに同じ極を対向させた永久磁石が軸方向に対向配置されて前記従動軸を支持する軸受に付与するスラスト力を調整する予圧調整手段を構成することを特徴とする。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る電動パワーステアリング装置は、操舵補助力を発生する電動モータと、該電動モータの駆動軸に発生するトルクをステアリング系に伝達する減速機構部と、前記電動モータの駆動軸に発生したトルクを前記減速機構部の従動軸に非接触で伝達する磁気継手とを備える電動パワーステアリング装置であって、前記磁気継手として、本発明の一態様に係る磁気継手を備えることを特徴とする。
また、上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る車両は、本発明の一態様に係る電動パワーステアリング装置を備えることを特徴とする。
【００１３】
本発明の一態様に係る磁気継手によれば、一対のディスクは、各ディスク面の外周側に対向配置された第一の永久磁石組を備え、第一の永久磁石組は、互いに異なる極を対向させた永久磁石が軸方向に対向配置されてトルク伝達手段を構成しているので、軸方向で対向する非接触型の磁気継手によって駆動軸から従動軸へのトルク伝達を非接触にて伝達することができる。
【００１４】
よって、本発明の一態様に係る磁気継手を備える電動パワーステアリング装置、並びにこれを備える車両によれば、電動モータの駆動軸と減速機構部の従動軸との間の継手部を、軸方向で対向する非接触型の磁気継手によってトルク伝達できるので、継手部でのラトル音や異常摩耗の発生が防止される。
【００１５】
また、電動モータの駆動軸と減速機構部の従動軸との間の継手部は、軸方向で対向する非接触型の磁気継手によってトルクを伝達するので、路肩乗り上げ時等の逆入力による過大トルク発生時には、磁気継手がトルクリミッタとして機能し、伝達系の各部位の破損を防止することができる。よって、電動パワーステアリング装置のコストを抑え、装置サイズもコンパクトに構成することができる。
【００１６】
さらに、本発明の一態様に係る磁気継手によれば、軸方向で対向する非接触型の磁気継手の永久磁石によって、アキシャル荷重を常に発生させているため、従動軸を支持する軸受に予圧を付与することができる。そのため、本発明の一態様に係る磁気継手を備える電動パワーステアリング装置、並びにこれを備える車両によれば、ラトル音の発生を防止または抑制しつつ、従動軸を支持する軸受に比較的に低コストな深溝玉軸受を用いることができ、電動パワーステアリング装置のコストを抑えることができる。
【００１７】
なお、磁気継手は、互いに異なる極を対向させた磁石相互の吸引力が、伝達しているトルクに反比例（トルク非伝達時は、吸引力が最大、トルク伝達時は、吸引力が最小）する。そのため、軸受の異音が発生し易い低トルク伝達時は、軸受に対して効率良く予圧を付与することができる。また、予圧の必要性が低くなる高トルク伝達時は、低トルク伝達時に比べて予圧が低くなるので、伝達効率を向上させる上で好適である。
【００１８】
そして、本発明の一態様に係る磁気継手によれば、第一の永久磁石組よりも各ディスク面内周側に対向配置された第二の永久磁石組を有し、第二の永久磁石組は、互いに同じ極を対向させた永久磁石が軸方向に対向配置されて従動軸を支持する軸受に付与するスラスト力を調整する予圧調整手段を構成するので、磁気継手のカップリング（対向する一対のディスク）の径を大きくすることなく、適切な予圧荷重を軸受に付与することができる。よって、本発明の一態様に係る磁気継手を備える電動パワーステアリング装置、並びにこれを備える車両によれば、従動軸を支持する軸受の内部隙間（ガタ）を抑止してラトル音の発生を防止または抑制するとともに、従動軸を支持する軸受の機械的摩擦損失を抑止しつつ、設定する伝達トルクとのバランスをとることができる。
【発明の効果】
【００１９】
上述のように、本発明によれば、磁気継手によりトルクを非接触で伝達するとともに、従動軸を支持する軸受に対して適切な予圧荷重を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る磁気継手を有する電動パワーステアリング装置を備える車両（右ハンドル車の例である）におけるステアリング系の一実施形態を示す概略構成図である。
【図２】図１の電動パワーステアリング装置の説明図であり、同図（ａ）は、電動パワーステアリング装置を車両前方側から示すとともに、その要部を電動モータの軸線に沿った断面にて図示しており、同図（ｂ）は、同図（ａ）での磁気継手部を拡大して示す図である。
【図３】図２（ｂ）でのＡ−Ａ断面図である。
【図４】磁気継手部の変形例を説明する図（図３に対応する図）である。
【図５】参考例として示す電動パワーステアリング装置の説明図であり、同図では、図２に対応する図（ａ）、（ｂ）をそれぞれ示している。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。
図１において、符号１は、車両のステアリング系を構成するステアリング機構である。このステアリング機構１は、車両の右側に配設されてステアリングコラム４に回転自在に内装されたステアリングシャフト３を有する。ステアリングコラム４には、車両後方側端部にステアリングホイール２が装着される。
【００２２】
ステアリングシャフト３には、車両前方側端部に、ピニオン軸５ａとラック軸５ｂとを有するラックアンドピニオン機構で構成されるステアリングギヤ機構５が設けられている。ステアリングシャフト３は、ピニオン軸５ａを介してラック軸５ｂに接続され、ラック軸５ｂの両端がタイロッド６を介して操向車輪７にそれぞれ連結されている。
【００２３】
ステアリングコラム４には、電動パワーステアリング装置９が装着されている。電動パワーステアリング装置９は、ステアリングコラム４に配設される減速ギアボックス１０を有する。減速ギアボックス１０は、高熱伝導性を有する材料により形成されている。高熱伝導性を有する材料としては、アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム及びマグネシウム合金を例示できる。減速ギアボックス１０は、これら高熱伝導性を有する材料の何れか１つをダイキャスト成型することにより形成されている。減速ギアボックス１０内にはウォームギヤ機構で構成される減速機構部１１が内蔵されている。
【００２４】
また、電動パワーステアリング装置９は、電動モータ１３およびコントローラ（ＥＰＳ  ＥＣＵ）１２を有する。電動モータ１３およびコントローラ１２は、減速ギアボックス１０に付設されている。電動モータ１３は、例えばブラシレス３相電動モータであり、その軸方向がステアリングコラム４のコラム軸方向と直交して配置されるとともに、車幅方向の左側に設けられている。コントローラ１２は、電動モータ１３に対して車幅方向の右側に配置され、減速ギアボックス１０に形成されたコントローラ装着部８に装着されている。
【００２５】
コントローラ１２は、図示しない車両のイグニッションスイッチをオン状態としてバッテリから電力が供給されると、マイクロコントロールユニット（ＭＣＵ）によって操舵補助制御処理が実行される。これにより、図示しないトルクセンサ及び車速センサの検出値に基づいて操舵補助電流指令値が算出され、この操舵補助電流指令値とモータ電流検出部で検出したモータ電流とに基づいて電流フィードバック処理を実行して電圧指令値を算出する。
そして、コントローラ１２は、算出された電圧指令値に基づき、必要なモータ駆動電流を電動モータ１３に流し、電動モータ１３を正転又は逆転方向に必要とする操舵補助力を発生するように駆動する。これにより、ステアリングホイール２の操舵トルクに応じた操舵補助力が電動モータ１３から発生され、この操舵補助力が減速ギアボックス１０内の減速機構部１１を介してステアリングシャフト３に伝達されることにより、ステアリングホイール２を軽い操舵力で操舵可能になっている。
【００２６】
ここで、この電動パワーステアリング装置９は、図２に示すように、上記電動モータ１３の駆動軸１３ａと減速機構部１１の従動軸２１との間の継手部に磁気継手３０を用いている。この磁気継手３０は、トルク伝達手段として永久磁石の磁力を利用しており、アシストトルクを非接触で伝達可能になっている。
【００２７】
詳しくは、図２に示すように、ステアリングシャフト３には、ウォームホイール２２が同軸に固定されている。そして、このウォームホイール２２と噛み合うウォーム２１ａが従動軸２１と一体に設けられている。従動軸２１の両端は、減速ギアボックス１０内の上部の位置に、軸受４１，４２によって回転自在に支持されている。この軸受４１，４２には、深溝玉軸受が用いられている。
電動モータ１３の側の軸受４２は、軸受４２の外輪外周面が減速ギアボックス１０の内面に直接嵌め込まれるとともに、軸受４２の内輪内周面が従動軸２１の外周面に直接嵌め込まれている。これに対し、電動モータ１３とは反対側の軸受４１は、軸受４１の外輪外周面は減速ギアボックス１０の内面に直接嵌め込まれているが、従動軸２１の軸端部外周面には樹脂製のブッシュ４４が固定されており、軸受４１の内輪内周面は、樹脂製のブッシュ４４の外周面に隙間はめ合いの状態で嵌め込まれている。なお、電動モータ１３の駆動軸１３ａについても、深溝玉軸受を採用した軸受１４によって回転自在に支持されている。
【００２８】
電動モータ１３の駆動軸１３ａと減速機構部１１の従動軸２１とは同軸上に配置されている。そして、図２（ｂ）に拡大図示するように、駆動軸１１ａの端部と従動軸２１の一端部とは軸方向に離隔して対向配置される。駆動軸１３ａの端部１３ｂと従動軸２１の端部２１ｂは、それぞれ小径とされることで段部が形成され、この段部の位置に、一対のディスク３１、３２の中心部がそれぞれ固着されている。一対のディスク３１、３２は、同じ外径を有する円盤状のディスク体であり、ディスク面３１ｍ、３２ｍ相互が、所定の隙間（磁気ギャップ）を隔てて対向配置されている。なお、一対のディスク３１、３２についても、駆動軸１３ａおよび従動軸２１と同軸上に設けられている。
【００２９】
ここで、この磁気継手３０は、対向するそれぞれのディスク面３１ｍ、３２ｍの外周側に対向配置された第一の永久磁石組５１と、この第一の永久磁石組５１よりも内周側に対向配置された第二の永久磁石組５２とを有することにより、マグネットカップリングを構成している。
【００３０】
第一の永久磁石組５１は、対向する他の磁石とは互いに異なる極を対向させた磁石が軸方向で対向配置されることで吸引力が発生してトルクを非接触で伝達するトルク伝達手段になっている。本実施形態では、図３に示すように、従動軸２１側のディスク面３１ｍには、軸中心に対して同心円上に、略扇状に形成された複数の永久磁石５１ａ（対向側がＮ極）と複数の永久磁石５１ｂ（対向側がＳ極）とが周方向に沿って交互に埋め込まれて円環状に配置されている。
【００３１】
ここで、この例では、周方向で隣り合う永久磁石５１ａと永久磁石５１ｂ相互は、直接接触しておらず、離隔して配置されている。なお、本発明での「複数の永久磁石」とは、図３に示す例に限定されず、例えば図４に変形例を示すように、多極着磁した一体構造の永久磁石を用いた場合であっても、周方向で隣り合う永久磁石５１ａと永久磁石５１ｂからなる「複数の永久磁石」とみなす。
【００３２】
一方、電動モータ１３の駆動軸１３ａ側のディスク面３２ｍには、図２（ｂ）に示すように、上記永久磁石５１ａと５１ｂにそれぞれ対向する位置に、略扇状に形成された複数の永久磁石５１ｃ（対向側がＳ極）と複数の永久磁石５１ｄ（対向側がＮ極）が周方向に沿って交互に埋め込まれて円環状に配置され、これらの複数の永久磁石５１ａ、５１ｃおよび複数の永久磁石５１ｂ、５１ｄにより第一の永久磁石組５１が構成されている。なお、図２（ｂ）に示す白抜き矢印は、第一の永久磁石組５１による吸引力および軸受に付与される予圧のイメージを示している。
【００３３】
一方、第二の永久磁石組５２は、対向配置する永久磁石５２ａ，５２ｂ相互が同じ極を対向させた円筒状の磁石（同図の例では、対向側がいずれもＮ極）が軸方向に対向して配置されることで、その反発力により、減速機構部１１の従動軸２１の軸方向に付与するスラスト力を調整する予圧調整手段になっている。
本実施形態では、電動モータ１３の駆動軸１３ａ側のディスク面３２ｍには、第一の永久磁石組５１よりも内周側の位置の一例として、ディスク面の中心（または中心近傍）の位置に、永久磁石５２ｂ（対向側がＮ極）が埋め込まれている。そして、従動軸２１の側のディスク端面３１ｍには、永久磁石５２ｂに対して反発方向に力が発生するように同じ極を対向した永久磁石５２ａ（対向側がＮ極）が軸方向で対向するようにディスク面の中心（または中心近傍）の位置に埋め込まれており、これら永久磁石５２ａ，５２ｂにより第二の永久磁石組５２が構成されている。
なお、本実施形態では、第二の永久磁石組５２は、二つの永久磁石５２ａ，５２ｂが、それぞれ従動軸２１の軸端面と駆動軸１３ａの軸端面に接する位置にて固定された例を示しているが、これに限らず、各軸端面から軸方向に離れた位置にて一対のディスク３１、３２に固定されていてもよい。また、同図の例では、対向側がいずれもＮ極であるが、対向側をいずれもＳ極とすることもできる。
【００３４】
次に、上述した車両の電動パワーステアリング装置９の作用・効果について説明する。
上述した車両は、ステアリング系に電動パワーステアリング装置９を備えており、この電動パワーステアリング装置９は、磁気継手３０の第一の永久磁石組５１が、対向する他の永久磁石とは互いに異なる極を対向させた永久磁石が軸方向に対向配置されることでトルクを非接触で伝達するトルク伝達手段になっているので、電動モータ１３の駆動軸１３ａの回転トルクが従動軸２１に非接触で伝達される。
【００３５】
つまり、電動モータ１３の駆動軸１３ａが回転すると、それに伴って駆動軸１３ａ側のディスク３２の外周に埋め込まれた永久磁石５１ｃ、５１ｄが回転する。永久磁石５１ｃ、５１ｄが回転すると、それらに対向配置された従動軸２１側のディスク３１の外周に埋め込まれた永久磁石５１ａ、５１ｂには、永久磁石５１ｃ、５１ｄとの吸引力によって回転力が非接触で伝わる。永久磁石５１ａ、５１ｂに回転力が伝わると、これら永久磁石５１ａ、５１ｂが埋め込まれた従動軸２１も一緒に回転する。よって、この磁気継手３０は、電動モータ１３の駆動軸１３ａの回転トルクを従動軸２１に非接触で伝達することができる。
【００３６】
そして、この磁気継手３０によれば、第一の永久磁石組５１の吸引力を用いて電動モータ１３の出力トルクを減速機構部１１に伝達することによって、電動モータ１３の駆動軸１３ａと減速機構部１１の従動軸２１とを非接触にできる。そのため、電動モータ１３の駆動軸１３ａと減速機構部１１の従動軸２１の間の継手部でのラトル音や異常摩耗の発生を防止することができる。
【００３７】
また、この磁気継手３０によるトルク伝達は、電動モータ１３の駆動軸１３ａと減速機構部１１の従動軸２１の間の継手部が、軸方向で対向する非接触型の磁気継手によってトルクを伝達する方式なので、第一の永久磁石組５１の永久磁石の磁力の強さや永久磁石同士の対向距離の関係により、伝達可能トルク以上の過大なトルクが加わった場合は、トルクが伝達されることなく空転する。
そのため、第一の永久磁石組５１の磁力の強さや永久磁石５１ａ、５１ｃおよび永久磁石５１ｂ、５１ｄ同士の対向距離を調整することにより、設定トルク以上の過大なトルクが加わった場合はトルクリミッタとして機能する。よって、路肩乗り上げ時等の逆入力による過大トルク発生時には、磁気継手３０がトルクリミッタとして機能し、伝達系の各部位の破損を防止することができる。したがって、電動パワーステアリング装置９のコストを抑えるとともに、その装置サイズもコンパクトに構成することができる。
【００３８】
また、この磁気継手３０によれば、第一の永久磁石組５１が、対向する他の磁石とは互いに異なる極を対向させた永久磁石が軸方向に対向配置されているので、アキシャル荷重を常に発生させることができる。そのため、従動軸２１の軸受４１、４２に深溝玉軸受を用いて予圧を容易に付与することができる。したがって、ラトル音の発生を防止または抑制しつつも、比較的に低コストな深溝玉軸受を軸受に用いることで、電動パワーステアリング装置９のコストを抑えることができる。
【００３９】
また、この磁気継手３０によれば、永久磁石相互の吸引力が、伝達しているトルクに反比例（トルク非伝達時は、吸引力が最大、トルク伝達時は、吸引力が最小）する。そのため、軸受４１、４２に異音が発生し易い低トルク伝達時は、効率良く予圧を付与することができ、予圧の必要性が低くなる高トルク伝達時は、低トルク伝達時に比べて予圧が低くなるので、伝達効率を向上させる上で好適である。
【００４０】
ここで、図５に、磁気継手３０が、第一の永久磁石組５１のみを有し、第二の永久磁石組５２を有しない参考例を示す。この場合、設定する伝達トルクの大きさに応じて対向する磁石相互間の吸引力が非常に大きくなった場合には、必要以上の予圧が従動軸２１の軸受４１、４２に付与されるおそれがあり、これにより、軸受４１、４２の機械的摩擦損失が大きくなる可能性がある。第一の永久磁石組５１のみによって予圧量と伝達トルクの大きさとのバランスをとるためには、磁気継手のカップリングの径を大きくしなければならず、電動パワーステアリング装置自体のサイズが大きくなるという問題がある。
【００４１】
これに対し、上述した、本実施形態の電動パワーステアリング装置９によれば、磁気継手３０は、第二の永久磁石組５２を有しており、この第二の永久磁石組５２は、対向配置する磁石相互が、互いに同じ極を対向させた永久磁石５２ａ，５２ｂが配置されることで減速機構部１１の従動軸２１の軸方向に付与するスラスト力を調整する予圧調整手段になっているので、磁気継手３０の中央に配した永久磁石５２ａ，５２ｂの反発力を調整することにより、最適な予圧荷重を従動軸２１を支持する軸受４１、４２に付加するように、一対のディスク３１、３２間の引きあう力を調整することができる。
【００４２】
つまり、本実施形態の磁気継手３０によれば、減速機構部１１の従動軸２１の軸方向に付与するスラスト力を、内周側に配置した第二の永久磁石組５２の反発力によって調整できるため、外周側の第一の永久磁石組よるトルク伝達については可及的に影響を及ぼさないようにしつつ、一対のディスク３１、３２間の引きあう力を調整することができる。そのため、磁気継手３０のカップリングの径（つまり、一対のディスク３１、３２の外径）を大きくすることなく、また、４点接触玉軸受や、予圧ダンパーを使用することなく、所定の予圧荷重を軸受４１、４２に対して設定することができる。したがって、軸受４１、４２の内部隙間（ガタ）を抑止してラトル音の発生を防止または抑制するとともに、軸受４１、４２の機械的摩擦損失を抑止しつつ、設定する伝達トルクとのバランスをとることができる。
【００４３】
以上説明したように、上述の車両が備える電動パワーステアリング装置９によれば、磁気継手３０により非接触でトルク伝達を可能とするとともに、減速機構部１１の従動軸２１を支持する軸受４１、４２に対し、適切な予圧荷重を付与することができる。
なお、本発明に係る磁気継手およびこれを備える電動パワーステアリング装置並びに車両は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能なことは勿論である。
例えば、上記実施形態では、電動モータ１３としてブラシレス３相電動モータを適用した例について説明したが、これに限定されず、４相以上のブラシレス多相電動モータを適用することもでき、また、通常のブラシ付電動モータを適用することもできる。
【００４４】
また、例えば上記実施形態では、磁気継手３０を電動パワーステアリング装置９に採用した例で説明したが、これに限らず、本発明に係る磁気継手は、駆動軸から従動軸へのトルク伝達を非接触にて行う継手部として、種々の機械に採用することができる。特に、従動軸を支持する軸受に付与するスラスト力を調整する上で好適である。
【００４５】
すなわち、本発明に係る磁気継手を用いれば、上述のように、第二の永久磁石組の発生する反発力による予圧調整効果により、第一の永久磁石組よるトルク伝達については可及的に影響を及ぼさないようにしつつ、カップリング間の引きあう力を第二の永久磁石組で調整して、従動軸の軸受に対して最適な予圧荷重を付与することができる。これにより、従動軸を支持する軸受のコストを低減可能となり、また、従動軸の軸受に対する適切な予圧により、軸受からの異音を防止または抑制できるのである。
【符号の説明】
【００４６】
１    ステアリング機構
２    ステアリングホイール
３    ステアリングシャフト
４    ステアリングコラム
５    ステアリングギヤ機構
６    タイロッド
７    操向車輪
９    電動パワーステアリング装置
１０    減速ギアボックス
１１    減速機構部
１２    コントローラ
１３    電動モータ
２２    ウォームホイール
３０    磁気継手（マグネットカップリング）
４１，４２    軸受
４４    ブッシュ
５１    第一の永久磁石組
５２    第二の永久磁石組
【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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