(57)【要約】      （修正有）【課題】パワーステアリング装置におけるボールねじ機構のボールベアリングアウターレースの組み付け作業性を向上する。【解決手段】転舵軸収容部３０と、ボールナット２０を軸支するボールベアリング２４のアウターレース４１との間に皿ばね４２を設け、皿ばね４２でアウターレース４１を転舵軸負方向側に向かって付勢し、アウターレース４１を付勢した状態で締め付け固定することで、ロックナット２５の締付荷重を小さくできると共に、締付トルクの精度管理が容易となる。【選択図】図６
2015058834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステアリングホイールの回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、
前記転舵軸を前記軸方向に移動可能に収容する転舵軸収容部と、前記転舵軸収容部の前記軸方向中間部に配置され前記転舵軸を包囲するように形成された減速機収容部と、を有するハウジングと、
前記転舵軸の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝と、
前記減速機収容部内に設けられ、前記転舵軸を包囲するように環状に形成された本体部を備えたナットと、
前記ナットの回転軸を中心軸とし、この中心軸に対する放射方向を径方向としたとき、前記径方向において前記減速機収容部の内壁と前記ナットの間に設けられ、前記ナットを包囲するように形成され、前記ハウジングに対し前記ナットを回転自在に軸支すると共に、アウターレースが前記ハウジングよりも線膨張係数の小さい材料で形成されたボールベアリングと、
前記ナットの内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、前記転舵軸側ボールねじ溝と共にボール循環溝を構成するナット側ボールねじ溝と、
前記ボール循環溝内に設けられた複数のボールと、
前記複数のボールが前記ボール循環溝の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能に前記ボール循環溝の一端側と他端側とを接続する循環部材と、
前記ナットの回転軸を第１基準軸線としたとき、回転軸となる第２基準軸線が前記第１基準軸線に対し径方向にオフセットするように配置され、前記転舵輪に操舵力を付与する電動モータと、
前記ナットと前記電動モータの間に設けられ、前記電動モータの回転力を前記ナットに伝達する回転力伝達装置と、
前記減速機収容部に設けられ、前記ボールベアリングのアウターレースの外周面を保持するアウターレース保持部と、
前記アウターレースの前記軸方向の一方側端面と当接した状態で前記減速機収容部に固定されることで前記アウターレースの前記軸方向の位置を規制するアウターレース固定部材と、
前記アウターレースの前記軸方向他方側に設けられ、前記アウターレースを前記軸方向の一方側に向かって付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
ステアリングホイールの回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪を転舵させる転舵軸と、
前記転舵軸を前記軸方向に移動可能に収容する転舵軸収容部と、前記転舵軸収容部の前記軸方向中間部に配置され前記転舵軸を包囲するように形成された減速機収容部と、を有するハウジングと、
前記転舵軸の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝と、
前記減速機収容部内に設けられ、前記転舵軸を包囲するように環状に形成された本体部を備えたナットと、
前記ナットの回転軸を中心軸とし、この中心軸に対する放射方向を径方向としたとき、前記径方向において前記減速機収容部の内壁と前記ナットの間に設けられ、前記ナットを包囲するように形成され、前記ハウジングに対し前記ナットを回転自在に軸支すると共に、アウターレースが前記ハウジングよりも線膨張係数の小さい材料で形成されたボールベアリングと、
前記ナットの内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、前記転舵軸側ボールねじ溝と共にボール循環溝を構成するナット側ボールねじ溝と、
前記ボール循環溝内に設けられた複数のボールと、
前記複数のボールが前記ボール循環溝の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能に前記ボール循環溝の一端側と他端側とを接続する循環部材（チューブ）と、
前記ナットの回転軸を第１基準軸線としたとき、回転軸となる第２基準軸線が前記第１基準軸線に対し径方向にオフセットするように配置され、前記転舵輪に操舵力を付与する電動モータと、
前記ナットと前記電動モータの間に設けられ、前記電動モータの回転力を前記ナットに伝達する回転力伝達装置と、
前記減速機収容部に設けられ、前記ボールベアリングのアウターレースの外周面を保持するアウターレース保持部と、
前記アウターレースの前記軸方向の一方側で前記減速機収容部に固定されることで前記アウターレースの前記軸方向の位置を規制するアウターレース固定部材と、
前記アウターレースと前記アウターレース固定部材との間に介装され、前記アウターレースを前記軸方向の他方側に向かって付勢する付勢部材と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のパワーステアリング装置において、
前記減速機収容部に設けられ、前記アウターレースの前記軸方向の他方側端面が当接する当接面を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項４】
請求項１または請求項２に記載のパワーステアリング装置において、
前記回転力伝達装置は、前記電動モータに設けられた入力プーリと、前記ナットに設けられた出力プーリと、前記入力プーリと前記出力プーリの間に跨って設けられたベルトであることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項５】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記付勢部材はばねであって、前記軸方向に圧縮された状態で前記ハウジングに組み付けられることで付勢力を発揮し、
前記ボールベアリングは、前記軸方向における定格荷重が前記ばねを圧縮変形させる荷重よりも大きいものであって、
前記アウターレース固定部材は、前記ナットを前記軸方向他方側に押し込むことで前記ボールベアリングを介して前記ばねを圧縮変形させた状態で前記ハウジングに固定されることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項６】
請求項１に記載のパワーステアリング装置において、
前記アウターレース固定部材は外周面に雄ねじが形成されたロックナットであって、前記減速機収容部の内周面に形成された雌ねじと螺合することで前記ハウジングに固定され、
前記ロックナットは、前記アウターレースの内径よりも大きくかつ外径よりも小さい内径を有することを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載のパワーステアリング装置の組立方法であって、
前記付勢部材はばねであって、
前記アウターレース固定部材は外周面に雄ねじが形成されたロックナットであって、前記減速機収容部の内周面に形成された雌ねじと螺合することで前記ハウジングに固定され、
前記ロックナットは、前記ばねが圧縮変形するように前記アウターレースを付勢した状態で締め付け固定されることを特徴とするパワーステアリング装置の組立方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の組立方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のパワーステアリング装置では、ボールナットがボールベアリングにより支持され、ボールベアリングのアウターレースがアウターレース固定部材によってハウジングに対し軸方向に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2010-69995号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術にあっては、ハウジングとアウターレースとの線膨張係数の違いから締付ナットが緩むおそれがあり、この緩みを考慮して締付トルクを設定した場合、締付トルクが大きくなり、締付ナットの締付作業が困難となるという問題があった。一方、締付ナット以外の固定部材によりアウターレースを固定した場合であっても、ハウジングの熱膨張時においてアウターレースの固定が緩むおそれがある。
本発明は、上記問題に着目されたもので、その目的とするところは、アウターレース固定部材の組み付け作業性を向上できるパワーステアリング装置およびパワーステアリング装置の組立方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明のパワーステアリング装置では、アウターレースの軸方向の一方側端面と当接した状態で減速機収容部に固定されることでアウターレースの軸方向の位置を規制するアウターレース固定部材と、アウターレースの軸方向他方側に設けられ、アウターレースを軸方向の一方側に向かって付勢する付勢部材と、を有する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、アウターレース固定部材の組み付け作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施例１の操舵系のシステム図である。
【図２】実施例１のパワーステアリング装置の正面図である。
【図３】実施例１のパワーステアリング装置を軸方向から見た図である。
【図４】実施例１のパワーステアリング装置の断面図である。
【図５】実施例１のパワーステアリング装置の断面図である。
【図６】実施例１のナット20をギアハウジング部32に組み付けた直後の状態を示す要部断面図である。
【図７】実施例１のナット20の斜視図である。
【図８】実施例１のアウターレース41の組み付け方法を示す図である。
【図９】温度と軸力との関係を示す図である。
【図１０】ロックナットの締結トルクに応じた温度と軸力との関係を示す図である。
【図１１】実施例２のアウターレース41の組み付け方法を示す図である。
【図１２】実施例３のナット20をハウジング30に組み付けた直後の状態を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
〔実施例１〕
実施例１のパワーステアリング装置1について説明する。実施例１のパワーステアリング装置1は、ねじ機構26を介して電動モータ40の駆動力を転舵軸10へ伝達することで運転者の操舵力を軽減するものである。
［パワーステアリング装置の構成］
図１はパワーステアリング装置1を含む操舵系のシステム図である。図２はパワーステアリング装置1の正面図である。図３はパワーステアリング装置1を軸方向から見た図である。図４は図2のA-A断面図である。図５は図３のB-B断面図である。
パワーステアリング装置1は、運転者が操舵したステアリングホイール58の回転を、転舵輪52を転舵させる転舵軸10に伝達する操舵機構2と、転舵軸10にアシスト力を付与するアシスト機構3とを有する。
操舵機構2は、ステアリングホイール58に連結する操舵入力軸80と、操舵入力軸80と共に回転するピニオン81を有する。ピニオン81は、転舵軸10の外周に形成されたラック13と噛み合う。
アシスト機構3は、運転者の操舵トルクを検出するトルクセンサ59からの信号に基づいて、電子コントロールユニット（以下、ECU）55において転舵軸10に付与するアシスト力を演算し、電動モータ40を制御する。
【０００９】
パワーステアリング装置1の各構成要素は、転舵軸10を軸方向に移動可能に収容する転舵軸収容部31と、転舵軸収容部31の軸方向中間部に配置され転舵軸10を包囲するように形成されたギアハウジング部（減速機収容部）32とから構成されるハウジング30内に収容されている。ギアハウジング部32には、後述する減速機33が収容されている。
アシスト機構3は、電動モータ40と、電動モータ40のトルクを増大する減速機33、電動モータ40の出力を転舵軸10に伝達するねじ機構26とを有し、ECU55により制御される。電動モータ40は、モータシャフト45、モータロータ46、モータステータ47などのモータ要素48と、マイクロコンピュータが搭載された制御基板49からなるECU55が一体に組み合わされた機電一体式のものである。モータ要素48はモータECUハウジング部44のモータ収容部51に収容され、ECU55はモータECUハウジング部43のECU収容部50に収容されている。モータ収容部51とECU収容部50との間は気密かつ液密に保持されている。
減速機33は、電動モータ40のモータシャフト45と一体に回転する入力プーリ35と、ねじ機構26のナット20と一体に回転する出力プーリ27と、入力プーリ35および出力プーリ27との間に巻回されたベルト28とを有する。ねじ機構26はナット20と、転舵軸10と、ナット20と転舵軸10との間に形成されたボール循環溝12と、ボール循環溝12内を循環する複数のボール22とを有する。入力プーリ35、出力プーリ27およびベルト28により、電動モータ40の回転力をナット20に伝達する回転力伝達装置が構成される。
出力プーリ27の外見は円筒状の部材であって、ナット20に一体回転可能に固定されている。出力プーリ27は転舵軸10の軸線と同軸上で回転するように、ナット20を介してギアハウジング部32に軸支されている。入力プーリ35の回転軸は、出力プーリ27の回転軸と平行であって離間した位置に設けられている。なお以下では、ナット20の回転軸、出力プーリ27の回転軸、転舵軸10の軸線を第１基準軸線L1、電動モータ40、入力プーリ35の回転軸を第２基準軸線L2と定義する。
ナット20は、転舵軸10を包囲するように環状に形成され、転舵軸10に対し回転自在に設けられている。ナット20の内周には、螺旋状に溝が形成されており、この溝がナット側ボールねじ溝21を構成している。転舵軸10の外周には前述のラック13が形成されている部分とは軸方向に離れた位置に螺旋状の溝が形成されており、この溝が転舵軸側ボールねじ溝11を構成している。転舵軸10にナット20を挿入した状態で、ナット側ボールねじ溝21と転舵軸側ボールねじ溝11とによってボール循環溝12を形成している。ボール循環溝12内には金属製の複数のボール22が充填されており、ナット20が回転するとボール循環溝12内をボール22が移動することにより、ナット20に対して転舵軸10が長手方向に移動する。
【００１０】
［ナットの構成］
図６はナット20をハウジング30に組み付けた直後の状態を示す要部断面図、図７はナット20の斜視図である。ここで、第１基準軸線L1上にx軸を設定し、図６の紙面左側をx軸正方向、図６の紙面右側をx軸負方向とする。ナット20のx軸正方向側には、ボールベアリング24のインナーレース24cが一体に形成されている。ボールベアリング24は、アウターレース41、インナーレース24cおよびボール24dから構成される。ボールベアリング24は、ナット20をギアハウジング部32に対して回転自在に軸支する。
ナット20のインナーレース24cよりもx軸負方向側の部分は、転舵軸10を包囲するように環状に形成された本体部20aを構成している。本体部20aの外周には、ボール循環溝12の一端と連通するボール循環溝一端側開口部20fが形成されている。また本体部20aの外周には、ボール循環溝12の他端と連通するボール循環溝他端側開口部20eが形成されている。ボール循環溝一端側開口部20fとボール循環溝他端側開口部20eとの間には係合溝20gが形成されている。ボール循環溝一端側開口部20fとボール循環溝他端側開口部20eには、この二つの開口部を連結するチューブ状の循環部材23の端部が挿入され、循環部材23の中間部は係合溝20gに係合されている。
本体部20aの外周には、一対の雌ねじ部20b,20cが形成されている。一対の雌ねじ部20b,20cを結ぶ線は、ボール循環溝一端側開口部20fとボール循環溝他端側開口部20eとを結ぶ線と交差するように形成されている。雌ねじ部20b,20cには、循環部材23をナット20に固定する固定金属がねじにより締結されている。
ボール循環溝12内のボール22は、ボール循環溝12のボール循環溝一端側開口部20fが形成されている位置まで来ると循環部材23内に入り、循環部材23内を通ってボール循環溝他端側開口部20eからボール循環溝12に戻される。つまり、ボール22はボール循環溝12を端から端まで移動するのではなく、ボール循環溝一端側開口部20fが形成された位置からボール循環溝他端側開口部20e位置まで移動している。なお、転舵軸10が反対方向に移動するときには、ボール22の移動方向も反対となる。
【００１１】
［アウターレースの組み付け構造］
ギアハウジング部32には、アウターレース41がx軸負方向側からx軸正方向側へ向かって挿入されるアウターレース収容部32aが設けられている。アウターレース収容部32aには、アウターレース41が挿入され、アウターレース41の外周面41aを保持するアウターレース保持面（アウターレース保持部）61が設けられている。アウターレース保持面61のx軸正方向側端縁には、x軸と垂直に形成され、アウターレース41のx軸正方向側端面41bが当接する当接面61aが設けられている。
アウターレース収容部32aにおいて、アウターレース41のx軸負方向側には、ロックナット（アウターレース固定部材）25が配置されている。ロックナット25は、x軸正方向側端面25aがアウターレース41のx軸負方向側端面41cと当接した状態（ゼロタッチ）で、外周面に形成された雄ねじ25bがアウターレース収容部32aにおいてアウターレース保持面61よりもx軸負方向側に形成された雌ねじ62と螺合することでギアハウジング部32に固定されている。アウターレース41は、ロックナット25によりx軸負方向側への移動を規制される。ロックナット25の内径は、アウターレース41の内径よりも大きく、かつ、外径よりも小さく設定されている。
アウターレース収容部32aにおいて、アウターレース41のx軸正方向側には、アウターレース41をx軸負方向側に向かって付勢する皿ばね（付勢部材）42が設けられている。皿ばね42は、x軸方向に圧縮変形した状態でアウターレース収容部32aの底面61bとアウターレース41のx軸正方向側端面41bとの間に介装されている。皿ばね42の中心には、転舵軸10が貫通する開口部42aが設けられている。
【００１２】
［アウターレースの組み付け方法］
図８は、実施例１のアウターレース41の組み付け方法を示す図である。
まず、図８(a)の状態から、ギアハウジング部32のアウターレース収容部32aに、x軸負方向側から皿ばね42とナット20を順に挿入する（図８(b)）。続いて、図８(c)に示すように、x軸負方向側から円筒状の治具82を用いてアウターレース41をx軸正方向側へ押圧し、皿ばね42をx軸方向に圧縮変形させつつ、アウターレース41のx軸正方向側端面41bをギアハウジング部32の当接面61aと当接させる。治具82の内径は本体部20aの外径よりも大きく、かつ、ロックナット25の内径よりも小さく設定されている。次に、図８(d)に示すように、アウターレース41を治具82で押圧した状態で、ロックナット25のx軸正方向側端面25aがアウターレース41のx軸負方向側端面41cと当接するまでロックナット25の雄ねじ25bをギアハウジング部32の雌ねじ62と螺合させてロックナット25をギアハウジング部32に固定する。これにより、アウターレース41がギアハウジング部32に組み付けられる（図８(e)）。
【００１３】
次に、作用を説明する。
［アウターレースの組み付け作業性向上作用］
実施例１では、アウターレース41のx軸正方向側に、アウターレース41をx軸負方向側に向かって付勢する皿ばね42を設けた。よって、ハウジング30が熱膨張した場合であっても、皿ばね42が常にアウターレース41をx軸負方向側に付勢することにより、アウターレース41を固定するロックナット25と皿ばね42のx軸方向隙間が広がることが無く、アウターレース41を適切に保持できる。
図９は、温度と軸力との関係を示す図であり、ハウジングの線膨張係数がアウターレースの線膨張係数よりも大きな場合（例えば、アルミニウム製のハウジング、鋼製のアウターレースの場合）を示している。ロックナットの締結トルクでハウジングに対するアウターレースの軸方向位置を規定する従来のパワーステアリング装置では、アウターレースとハウジングの剛性分がばね定数として軸力に反映される。つまり、温度変化による生じるハウジングとアウターレースの変形量の差が軸力変化に反映される。このため、温度変化に対する軸力変化が大きくなり、アウターレースをハウジングに組み付ける際には、高温時の軸力低下を見越した高い締結トルクでロックナットを締め付ける必要がある。
これに対し、実施例１のパワーステアリング装置では、皿ばね42の反力のみがばね定数として軸力に反映される。つまり、温度変化に対する皿ばね42の変形分のみが軸力変化に反映されるため、従来のものに比べて、温度変化に対する軸力変化を緩やかにできる。これにより、熱膨張時のロックナット25の緩みを見越した高い締付トルクで締め付ける必要が無く、ロックナット25の組み付け作業性を向上できる。また、ロックナット25以外の固定手段によりアウターレース41を固定した場合においても、アウターレース41のガタツキを抑制できる。
【００１４】
また、実施例１では、ロックナット25の内径を、アウターレース41の内径よりも大きく、かつ、外径よりも小さく設定した。このため、ロックナット25がアウターレース41に当接した状態で、アウターレース41のx軸負方向側端面41cは、ロックナット25よりも径方向内側に、ロックナット25によって隠されていない露出面を有することになる。よって、この露出面に治具82を当ててアウターレース41をx軸正方向側へ押し込みながらロックナット25をギアハウジング部32に固定できるため、組み付け作業性を向上できる。
さらに、実施例１では、ロックナット25を、皿ばね42がx軸方向に圧縮変形するようにアウターレース41を付勢した状態で締め付け固定する。これにより、ロックナット25を締め付けながら皿ばね24を圧縮変形させる場合に比べ、ロックナット25の締付荷重を小さくできると共に、締付トルクの精度管理が容易となる。
【００１５】
［アウターレースの軸方向位置決め精度向上作用］
実施例１では、ギアハウジング部32に、アウターレース41のx軸正方向側端面41bが当接する当接面61aを設けた。これにより、アウターレース41は、当接面61aに当接した状態でロックナット25によって固定されるため、ギアハウジング部32に対するアウターレース41のx軸方向の位置決め精度を向上できる。従来のパワーステアリング装置では、ロックナットのストローク量や締め付け荷重によりアウターレースの軸方向位置を設定しているため、アウターレースの軸方向位置を精度良く管理するのが困難である。ここで、出力プーリの軸方向位置はアウターレースの軸方向位置に依存するため、アウターレースの軸方向位置の管理精度が低いと、入力プーリとの円滑な動力伝達を行うことができない。これに対し、実施例１では、当接面61aによりアウターレース41のx軸方向位置を精度良く管理できるため、入出力プーリ35,27間の円滑な動力伝達を実現できる。
また、アウターレース41のx軸方向の位置が当接面61aによって規制されることで、皿ばね42のセット長を精度良く管理できる。これにより、アウターレース41の組み付け時、皿ばね42が過度に圧縮されて塑性変形し、付勢力が低下するのを抑制できる。
ここで、当接面61aを設けた場合、図９に示すように、低温時において温度変化に対する軸力変化が従来の特性に戻る現象が生じる。このとき、特性が変化する温度（変曲点）は、図１０に示すように、ロックナット25の締結トルクが大きいほど高温側にシフトする。そこで、実施例１では、アウターレース41の組み付け時、ロックナット25がアウターレース41をx軸正方向側に押し付けないゼロタッチとし、変曲点を出来るだけ低温側とすることで、温度変化に対し軸力変化が大きくなる領域を小さくしている。
【００１６】
［円滑な動力伝達維持作用］
実施例１では、回転力伝達装置として、電動モータ40に設けられた入力プーリ35と、ナット20に設けられた出力プーリ27と、入力プーリ35と出力プーリ27の間に跨って設けられたベルト28とを用いている。これにより、熱膨張によってギアハウジング部32に対するアウターレース41のx軸方向位置が変化し、このx軸方向位置変化に伴いナット20の軸方向位置が変化し、その結果、入力プーリ35と出力プーリ27との相対位置変化した場合であっても、ベルト28がその相対位置変化を吸収することにより、円滑な動力伝達を維持できる。
【００１７】
実施例１にあっては、以下に列挙する効果を奏する。
(1) ステアリングホイール58の回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪52を転舵させる転舵軸10と、転舵軸10を軸方向に移動可能に収容する転舵軸収容部31と、転舵軸収容部31の軸方向中間部に配置され転舵軸10を包囲するように形成されたギアハウジング部32と、を有するハウジング30と、転舵軸10の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝11と、ギアハウジング部32内に設けられ、転舵軸10を包囲するように環状に形成された本体部20aを備えたナット20と、ナット20の回転軸を中心軸とし、この中心軸に対する放射方向を径方向としたとき、径方向においてギアハウジング部32の内壁とナット20の間に設けられ、ナット20を包囲するように形成され、ハウジング30に対しナット20を回転自在に軸支すると共に、アウターレース41がハウジング30よりも線膨張係数の小さい材料で形成されたボールベアリング24と、ナット20の内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、転舵軸側ボールねじ溝11と共にボール循環溝12を構成するナット側ボールねじ溝21と、ボール循環溝12内に設けられた複数のボール22と、複数のボール22がボール循環溝12の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能にボール循環溝12の一端側と他端側とを接続する循環部材23と、ナット20の回転軸を第１基準軸線L1としたとき、回転軸となる第２基準軸線L2が第１基準軸線L1に対し径方向にオフセットするように配置され、転舵輪に操舵力を付与する電動モータ40と、ナット20と電動モータ40の間に設けられ、電動モータ40の回転力をナット20に伝達する回転力伝達装置（入力プーリ35、出力プーリ27、ベルト28）と、ギアハウジング部32に設けられ、ボールベアリング24のアウターレース41の外周面41aを保持するアウターレース保持面62と、アウターレース41の軸方向の一方側端面41cと当接した状態でギアハウジング部32に固定されることでアウターレース41の軸方向の位置を規制するロックナット25と、アウターレース41の軸方向他方側に設けられ、アウターレース41を軸方向の一方側に向かって付勢する皿ばね42と、を有する。
よって、ロックナット25の組み付け作業性を向上できる。また、ロックナット25以外の固定手段によりアウターレース41を固定した場合においても、アウターレース41のガタツキを抑制できる。
【００１８】
(2) ギアハウジング部32に設けられ、アウターレース41の軸方向の他方側端面41bが当接する当接面61aを有する。
よって、アウターレース41の軸方向位置決め精度を向上させることができる。また、皿ばね42が過度に圧縮され、付勢力が低下するのを抑制できる。
(3) 回転力伝達装置は、電動モータ40に設けられた入力プーリ35と、ナット20に設けられた出力プーリ27と、入力プーリ35と出力プーリ27の間に跨って設けられたベルト28である。
よって、温度変化による入力プーリ35と出力プーリ27との相対位置変化をベルト28で吸収できるため、円滑な動力伝達を維持できる。
(4) ロックナット25は外周面に雄ねじ25bを有し、ギアハウジング部32の内周面に形成された雌ねじ62と螺合することでギアハウジング部32に固定され、ロックナット25は、アウターレース41の内径よりも大きくかつ外径よりも小さい内径を有する。
よって、組み付け作業性を向上できる。
(5) ロックナット25は外周面に雄ねじ25bを有し、ギアハウジング部32の内周面に形成された雌ねじ62と螺合することでギアハウジング部32に固定され、ロックナット25は、皿ばね42が圧縮変形するようにアウターレース41を付勢した状態で締め付け固定される。
よって、ロックナット25を締め付けながら皿ばね24を圧縮変形させる場合に比べ、ロックナット25の締付荷重を小さくできると共に、締付トルクの精度管理が容易となる。
【００１９】
〔実施例２〕
［アウターレースの組み付け方法］
実施例２のアウターレース41の組み付け方法は、図８(c)の工程を図１１と置き換えたものである。すなわち、実施例２では、図１１に示すように、x軸負方向側から円筒状の治具83を用いてナット20の本体部20aをx軸正方向側へ押圧し、皿ばね42をx軸方向に圧縮変形させつつ、アウターレース41のx軸正方向側端面41bをギアハウジング部32の当接面61aと当接させる。治具83の外径は本体部20aの外径よりも小さく設定されている。
また、ボールベアリング24には、x軸方向における定格荷重が、アウターレース41の組み付け時に皿ばね42を圧縮変形させる荷重よりも大きなものを用いている。
次に、作用を説明する。
実施例２では、アウターレース41の組み付け時、治具83を用いてナット20をx軸正方向側へ押し込むことでボールベアリング24を介して皿ばね42をx軸方向に圧縮変形させ、この状態でロックナット25をギアハウジング部32に固定する。これにより、アウターレース41自体を押し込むことで皿ばね42を圧縮変形させる場合に比べ、軸方向寸法の大きいナット20を押して組み付けることにより、作業性が向上する。その際、皿ばね42を圧縮変形させる荷重がボールベアリング24に掛かることになるが、ボールベアリング24のx軸方向定格荷重は皿ばね24を圧縮変形させる荷重よりも大きいため、組み付け時におけるボールベアリング24の損傷を抑制できる。
【００２０】
実施例２にあっては、実施例１の効果(1)〜(5)に加え、以下の効果を奏する。
(6) 皿ばね42は、軸方向に圧縮された状態でギアハウジング部32に組み付けられることで付勢力を発揮し、ボールベアリング24は、軸方向における定格荷重が皿ばね42を圧縮変形させる荷重よりも大きいものであって、ロックナット25は、ナット20を軸方向他方側に押し込むことでボールベアリング24を介して皿ばね42を圧縮変形させた状態でギアハウジング部32に固定される。
よって、アウターレース41自体を押し込むことで皿ばね42を圧縮変形させる場合に比べて、アウターレース41の組み付け時における作業性を向上できる。また、組み付け時におけるボールベアリング24の損傷を抑制できる。
【００２１】
〔実施例３〕
［アウターレースの組み付け構造］
図１２は、実施例３のナット20をギアハウジング部32に組み付けた直後の状態を示す要部断面図である。
実施例３では、アウターレース41とロックナット25との間に皿ばね（付勢部材）43がx軸方向に圧縮変形した状態で介装されている点で実施例１と相違する。アウターレース41のx軸正方向側端面41bはアウターレース収容部32aの底面（当接面）61bと当接している。ロックナット25の内径は皿ばね43の外径よりも小さく、かつ、外径は皿ばね43の外径よりも大きく形成されている。
［アウターレースの組み付け方法］
まず、ギアハウジング部32のアウターレース収容部32aに、x軸負方向側からナット20と皿ばね43を順に挿入し、続いて、皿ばね43をx軸方向に圧縮変形させつつ、ロックナット25の雄ねじ25bをギアハウジング部32の雌ねじ62と螺合させてロックナット25をギアハウジング部32に固定する。このとき、皿ばね43には大きな軸力が作用するため、皿ばね43は、実施例１の皿ばね42よりも大型のものを用いている。
【００２２】
次に、作用を説明する。
［アウターレースの組み付け作業性向上作用］
実施例３では、アウターレース41のx軸負方向側に、アウターレース41をx軸正方向側に向かって付勢する皿ばね43を設けた。よって、ハウジング30が熱膨張した場合であっても、皿ばね43が常にアウターレース41をx軸正方向側に付勢することにより、アウターレース収容部32aの底面61bと皿ばね43のx軸方向隙間が広がることが無く、アウターレース41を適切に保持できる。これにより、実施例１と同様、ロックナット25の組み付け作業性を向上できる。また、ロックナット25以外の固定手段によりアウターレース41を固定した場合においても、アウターレース41のガタツキを抑制できる。
［アウターレースの軸方向位置決め精度向上作用］
実施例３では、ギアハウジング部32に、アウターレース41のx軸正方向側端面41bが当接する底面61bを設けた。これにより、アウターレース41は、底面61bに当接した状態でロックナット25によって固定されるため、ギアハウジング部32に対するアウターレース41のx軸方向の位置決め精度を向上できる。
【００２３】
実施例３にあっては、実施例１の効果(3)に加え、以下に列挙する効果を奏する。
(7) ステアリングホイール58の回転に伴い軸方向移動することにより転舵輪52を転舵させる転舵軸10と、転舵軸10を軸方向に移動可能に収容する転舵軸収容部31と、転舵軸収容部31の軸方向中間部に配置され転舵軸10を包囲するように形成されたギアハウジング部32と、を有するハウジング30と、転舵軸10の外周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有する転舵軸側ボールねじ溝11と、ギアハウジング部32内に設けられ、転舵軸10を包囲するように環状に形成された本体部20aを備えたナット20と、ナット20の回転軸を中心軸とし、この中心軸に対する放射方向を径方向としたとき、径方向においてギアハウジング部32の内壁とナット20の間に設けられ、ナット20を包囲するように形成され、ハウジング30に対しナット20を回転自在に軸支すると共に、アウターレース41がハウジング30よりも線膨張係数の小さい材料で形成されたボールベアリング24と、ナット20の内周側に設けられ、螺旋状の溝形状を有し、転舵軸側ボールねじ溝11と共にボール循環溝12を構成するナット側ボールねじ溝21と、ボール循環溝12内に設けられた複数のボール22と、複数のボール22がボール循環溝12の一端側から他端側へまたは他端側から一端側へ循環可能にボール循環溝12の一端側と他端側とを接続する循環部材23と、ナット20の回転軸を第１基準軸線L1としたとき、回転軸となる第２基準軸線L2が第１基準軸線L1に対し径方向にオフセットするように配置され、転舵輪に操舵力を付与する電動モータ40と、ナット20と電動モータ40の間に設けられ、電動モータ40の回転力をナット20に伝達する回転力伝達装置（入力プーリ35、出力プーリ27、ベルト28）と、ギアハウジング部32に設けられ、ボールベアリング24のアウターレース41の外周面を保持するアウターレース保持面62と、アウターレース41の軸方向の一方側でギアハウジング部32に固定されることでアウターレース41の軸方向の位置を規制するロックナット25と、アウターレース41とロックナット25との間に介装され、アウターレース41を軸方向の他方側に向かって付勢する皿ばね43と、を有する。
よって、ロックナット25の組み付け作業性を向上できる。また、ロックナット25以外の固定手段によりアウターレース41を固定した場合においても、アウターレース41のガタツキを抑制できる。
(8) ギアハウジング部32に設けられ、アウターレース41の軸方向の他方側端面が当接する底面61bを有する。
よって、アウターレース41の軸方向位置決め精度を向上させることができる。
【００２４】
〔他の実施例〕
以上、本発明を実施例に基づき説明したが、各発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
例えば、付勢部材は皿ばねに限定されない。
【符号の説明】
【００２５】
1   パワーステアリング装置
10  転舵軸
11  転舵軸側ボールねじ溝
12  ボール循環溝
20  ナット
21  ナット側ボールねじ溝
22  ボール
23  循環部材
24  ボールベアリング
25  ロックナット（アウターレース固定部材）
27  出力プーリ（回転力伝達装置）
28  ベルト（回転力伝達装置）
30  ハウジング
31  転舵軸収容部
32  ギアハウジング部（減速機収容部）
35  入力プーリ（回転力伝達装置）
40  電動モータ
41  アウターレース
42  皿ばね（付勢部材）
52  転舵輪
58  ステアリングホイール
61  アウターレース保持面（アウターレース保持部）
【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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