(57)【要約】【課題】  電動モータの回転をギヤにより、ラック軸に設けたボールナットに伝える電動パワーステアリング装置において、ギヤ同士の噛合いの安定を図ること【解決手段】  ギヤハウジング１１にラック軸１４を支持し、ラック軸１４に備えたボールねじ３０にボールナット３２を設け、ギヤハウジング１１に電動モータ２０を取付け、電動モータ２０の回転軸２０Ａに固定した駆動ギヤ２２に噛合う従動ギヤ２６を設けてなる電動パワーステアリング１０において、従動ギヤ２６とボールナット３２を回転方向では噛合い、軸方向では相対移動可能に接続するもの。【選択図】  図２
2005075103.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ギヤハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、ラック軸に備えたボールねじにボールを介して噛合うボールナットを設け、
ギヤハウジングに電動モータを取付け、電動モータの回転軸に固定した駆動ギヤに噛合う従動ギヤを設け、この従動ギヤの回転力をボールナットに伝える電動パワーステアリング装置において、
従動ギヤとボールナットを回転方向では噛合い、軸方向では相対移動可能に接続す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２】
前記ボールナットを第１のギヤハウジングに支持し、前記電動モータと駆動ギヤと従動ギヤを第２ギヤハウジングに支持し、前記ラック軸を第１ギヤハウジングと第２ハウジングに支持し、従動ギヤとボールナットがスプライン歯を介して同軸結合されてなる請求項１に記載の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】
【０００１】
本発明は電動パワーステアリング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動パワーステアリング装置として、特許文献１に記載の如く、ギヤハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、ラック軸に備えたボールねじにボールを介して噛合うボールナットを設け、ギヤハウジングに電動モータを取付け、電動モータの回転軸に固定した駆動ギヤに噛合う従動ギヤを設け、この従動ギヤの回転力をボールナットに伝えるものがある。運転者がステアリングホイールを操舵し、ステアリング軸に接続したピニオンが噛合うラック軸を移動させる操舵力を、電動モータによりアシストするものである。
【０００３】
特許文献１の電動パワーステアリング装置は、従動ギヤをボールナットに一体的に固定化している。
【特許文献１】特開平8-207796
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の電動パワーステアリング装置では、従動ギヤがボールナットに一体的に固定化されているから、ラック軸の軸方向に作用する操舵反力が、ボールナットから従動ギヤに伝わり、従動ギヤが軸方向に変位してしまい、従動ギヤと駆動ギヤのギヤ同士の噛合いが安定せず、異音も生ずる。
【０００５】
本発明の課題は、電動モータの回転をギヤにより、ラック軸に設けたボールナットに伝える電動パワーステアリング装置において、ギヤ同士の噛合いの安定を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、ギヤハウジングにラック軸を直線移動可能に支持し、ラック軸に備えたボールねじにボールを介して噛合うボールナットを設け、ギヤハウジングに電動モータを取付け、電動モータの回転軸に固定した駆動ギヤに噛合う従動ギヤを設け、この従動ギヤの回転力をボールナットに伝える電動パワーステアリング装置において、従動ギヤとボールナットを回転方向では噛合い、軸方向では相対移動可能に接続するようにしたものである。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記ボールナットを第１のギヤハウジングに支持し、前記電動モータと駆動ギヤと従動ギヤを第２ギヤハウジングに支持し、前記ラック軸を第１ギヤハウジングと第２ハウジングに支持し、従動ギヤとボールナットがスプライン歯を介して同軸結合されてなるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
（請求項１）
ａ  従動ギヤとボールナットを軸方向で相対移動可能に噛合いさせたから、ラック軸の軸方向に作用する操舵反力が、ボールナットを軸方向に変位させても、この変位が従動ギヤに伝わることが回避される。これにより、従動ギヤと駆動ギヤのギヤ同士の噛合いは安定化し、異音も生じない。
【０００９】
ｂ  駆動ギヤと従動ギヤの組付け、分解に際し、従動ギヤをボールナットから容易に切離しできるから、それらギヤ同士の組付け／分解作業性を向上できる。
【００１０】
（請求項２）
ｃ  第１ギヤハウジングに支持したボールナットと、第２ギヤハウジングに支持した従動ギヤをスプライン歯を介して同軸結合したから、従動ギヤとボールナットの組付作業性を向上して上述ａ、ｂを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は電動パワーステアリング装置を示す一部破断の正面図、図２は図１の要部拡大断面図、図３は従動ギヤとボールナットの接続構造を示す断面図である。
【実施例】
【００１２】
電動パワーステアリング装置１０は、図１に示す如く、ギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａと第２ギヤハウジング１１Ｂ）を有し、このギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ）にステアリング入力軸１２を支持し、入力軸１２にトーションバー１３を介して出力軸（不図示）を連結し、この出力軸にピニオン（不図示）を設け、このピニオンに噛合うラック軸１４をギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ、第２ギヤハウジング１１Ｂ）に左右方向に直線移動可能に支持している。入力軸１２と出力軸の間には、不図示の操舵トルクセンサを設けている。操舵トルクセンサは、ステアリングホイールに加えた操舵トルクに起因するトーションバーの弾性ねじり変形により、入力軸１２と出力軸の間に生ずる相対回転変位に基づき、操舵トルクを検出する。
【００１３】
電動パワーステアリング装置１０は、ラック軸１４の両端部をギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ、第２ギヤハウジング１１Ｂ）の両側に突出し、それらの端部にタイロッド１５Ａ、１５Ｂを連結し、ラック軸１４の直線移動に連動するタイロッド１５Ａ、１５Ｂを介して、左右の車輪を転舵可能にする。
【００１４】
電動パワーステアリング装置１０は、電動モータ２０をボルト２１によりギヤハウジング１１（第２ギヤハウジング１１Ｂ）に取付け、電動モータ２０の回転軸２０Ａに駆動ギヤ（傘歯車）２２を同軸的にスプライン結合する。駆動ギヤ２２は、ボールベアリング等からなる軸受２３に支持される。軸受２３の内輪はストッパリング２４により駆動ギヤ２２のシャフト２２Ａの外周に固定され、軸受２３の外輪はロックナット２５により第２ギヤハウジング１１Ｂに固定される。
【００１５】
電動パワーステアリング装置１０は、駆動ギヤ２２に噛合う従動ギヤ（傘歯車）２６を第２ギヤハウジング１１Ｂに支持する。従動ギヤ２６は、ボールベアリング等からなる軸受２７に支持される。軸受２７の内輪はストッパリング２８により従動ギヤ２６のボス２６Ａの外周に固定され、軸受２７の外輪はワッシャ２９Ａ、ロックナット２９Ｂにより第２ギヤハウジング１１Ｂに固定される。
【００１６】
電動パワーステアリング装置１０は、ラック軸１４にボールねじ３０を設け、ボールねじ３０にボール３１を介して噛合うボールナット３２を有し、ギヤハウジング１１（第１ギヤハウジング１１Ａ）に支持したボールベアリング等からなる軸受３３によりボールナット３２を回転自在に支持する。軸受３３の内輪はボールナット３２の外周に装填され、ボールナット３２の一端のフランジ部３２Ａと、ボールナット３２の外周の中間部の雄ねじ３２Ｂに螺着されたロックナット３４により固定され、軸受３３の外輪はロックナット３５により第１ギヤハウジング１１Ａに固定される。
【００１７】
電動パワーステアリング装置１０は、電動モータ２０の回転力を駆動ギヤ２２から従動ギヤ２６に伝え、従動ギヤ２６の回転力をボールナット３２に伝え、ボールナット３２の回転運動をボールねじ３０によって直線運動に変換してラック軸１４に伝え、ラック軸１４を直線移動させる。
【００１８】
以下、電動パワーステアリング装置１０の動作について説明する。
(1)操舵トルクセンサが検出した操舵トルクが所定値より低いとき、操舵アシスト力は不要であり、電動モータ２０は駆動されない。
【００１９】
(2)操舵トルクセンサが検出した操舵トルクが所定値を超えるとき、操舵アシスト力を必要とするから、電動モータ２０が駆動される。電動モータ２０の発生トルクに基づく駆動ギヤ２２の回転力が、従動ギヤ２６経由でボールナット３２に伝えられ、ボールねじ３０を介してラック軸１４を直線移動させる操舵アシスト力になる。
【００２０】
電動パワーステアリング装置１０は、従動ギヤ２６とボールナット３２の接続構造を以下の如くに有する（図２、図３）。
【００２１】
従動ギヤ２６はボス内周に例えばインボリュートスプライン歯４１を備える。ボールナット３２はフランジ部３２Ａと反対側で、雄ねじ部３２Ｂの側傍となる外周に例えばインボリュートスプライン歯４２を備える。これにより、従動ギヤ２６とボールナット３２は、ラック軸１４の周囲に該ラック軸１４に対して同軸配置され、従動ギヤ２６のスプライン歯４１にボールナット３２のスプライン歯４２を同軸的にスプライン結合し、回転方向では噛合い、軸方向では相対移動可能に接続される。
【００２２】
電動パワーステアリング装置１０は、以下の如くに組立てられる。
(1)第１ギヤハウジング１１Ａに軸受３３を介してボールナット３２を支持する。
(2)第２ギヤハウジング１１Ｂに軸受２３を介して駆動ギヤ２２を支持し、軸受２７を介して従動ギヤ２６を支持する。
【００２３】
(3)第１ギヤハウジング１１Ａに支持されている上述(1)のボールナット３２のスプライン歯４２に、第２ハウジング１１Ｂに支持されている上述(2)の従動ギヤ２６のスプライン歯４１をスプライン結合する。同時に、第１ギヤハウジング１１Ａのインロー部５１を第２ギヤハウジング１１Ｂの開口部５２にＯリングを介してインロー結合し、第１ギヤハウジング１１Ａと第２ギヤハウジング１１Ｂをボルト５３で固定する。
【００２４】
(4)電動モータ２０の回転軸２０Ａを、第２ギヤハウジング１１Ｂに支持されている上述(2)の駆動ギヤ２２にスプライン結合する。同時に、電動モータ２０のインロー部６１を第２ギヤハウジング１１Ｂの開口部６２にインロー結合し、電動モータ２０と第２ギヤハウジング１１Ｂをボルト２１で固定する。
【００２５】
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
ａ  従動ギヤ２６とボールナット３２を軸方向で相対移動可能に噛合いさせたから、ラック軸１４の軸方向に作用する操舵反力が、ボールナット３２を軸方向に変位させても、この変位が従動ギヤ２６に伝わることが回避される。これにより、従動ギヤ２６と駆動ギヤ２２のギヤ同士の噛合いは安定化し、異音も生じない。
【００２６】
ｂ  駆動ギヤ２２と従動ギヤ２６の組付け、分解に際し、従動ギヤ２６をボールナット３２から容易に切離しできるから、それらギヤ同士の組付け／分解作業性を向上できる。
【００２７】
ｃ  第１ギヤハウジング１１Ａに支持したボールナット３２と、第２ギヤハウジング１１Ｂに支持した従動ギヤ２６をスプライン歯４１、４２を介して同軸結合したから、従動ギヤ２６とボールナット３２の組付作業性を向上して上述ａ、ｂを実現できる。
【００２８】
以上、本発明の実施例を図面により記述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、駆動ギヤと従動ギヤは傘歯車からなるものに限らず、平歯車からなるものであっても良く、ウォームギヤとウォームホイールからなるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】図１は電動パワーステアリング装置を示す一部破断の正面図である。
【図２】図２は図１の要部拡大断面図である。
【図３】図３は従動ギヤとボールナットの接続構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  電動パワーステアリング装置
１１  ギヤハウジング
１１Ａ  第１ギヤハウジング
１１Ｂ  第２ギヤハウジング
１４  ラック軸
２０  電動モータ
２０Ａ  回転軸
２２  駆動ギヤ
２６  従動ギヤ
３０  ボールねじ
３１  ボール
３２  ボールナット
４１、４２  スプライン歯
【図１】
2005075103.tif 000003
【図２】
2005075103.tif 000004
【図３】
2005075103.tif 000005